2 智能建筑技术基础
智能建筑的支撑技术
计算机技术 —— Computer
现代控制技术 —— Control
现代通信技术 —— Communication
现代图形技术 —— CRT
称为, 4C技术,
2.1 计算机网络基本知识
? 2.1.1 计算机网络的定义
? 2.1.2 计算机网络的分类
? 2.1.3 计算机网络的功能
? 2.1.4 计算机网络拓扑
? 2.1.5 计算机网络标准化
? 2.1.6 计算机网络的组成
2.1.1 计算机网络的定义
2.1.1.1 计算机和通信技术结合的必要性
A,通信网络为计算机之间的数据传递和交换提供了必要
的手段；
B,数字计算机的发展渗透到通信技术中，又提高了通信
网络的各种性能。
2.1.1.2 计算机网络的定义
定义,计算机及相关设备互联而成的一个集合体。
计算机网络的作用,
A 信息处理
B 信息传递
一个负责信息处理 —— 资源 —— 资源子网
一个负责信息传递 —— 通信 —— 通信子网
高速线路
通信子网
资源子网
(1) 通信子网
专门承担数据传输、交换和通信处理，保证可靠和
高性能的数据通信；
由通信处理机（前置处理机）、数据交换设备（多
路复用器、分组）和数据传输设备（通信电路、调制解
调器）构成。
(2) 资源子网
负担全网数据信息处理，向网络提供可用资源（硬
件、软件、数据）。
由主机、终端、通信子网接口构成 。
2.1.2 计算机网络的分类
A,局域网 LAN
B,城域网 MAN
C,广域网 WAN
2.1.3 计算机网络的功能
A,硬件资源共享
B,软件资源共享
C,强大的通信手段
2.1.4 计算机网络拓扑
网络拓扑：网络互联的形式或结构。
2.1.4.1 星形拓扑
HUB
星型拓扑
? 特点,中央站通过集线器
(HUB)连接到各分站。
? 优点：配置灵活，易于故
障隔离与检测。
? 缺点：过分依赖中央站。
? 使用场合：常用于局域网
或大型局域网的子网 。
2.1.4.2 总线拓扑
总线拓扑
总线
? 特点：用中继线或干
线来连接所有线路，所
有节点共享这条线路
（即总线）。数据传输
方式只能采用广播方式。
? 优点：结构简单，通过 T型接口连接计算机。
? 缺点：故障隔离、诊断困难。容易造成全网瘫痪。
? 使用场合：一般只连结数台计算机（工作站）。
2.1.4.3 环形拓扑
环型拓扑
? 特点：各工作站无主从
之分，信息在环上的流动是
单方向 的。
? 优点：不需要进行路径
选择，控制简单。各站点地
位和作用相同，容易实现分
布式控制。
? 缺点：线路中断造成容易造成全网瘫痪。可采用双环
技术或旁路技术解决。
? 使用场合：大型局域网，高校的校园网的主干通道。
2.1.5 计算机网络标准化
(1) 制定网络标准的原因
网络本身是一个开放式体系，必须有一个标准对网
络及网络中的计算机设备有一个共同的约束，才能 实现
资源共享与通信 。
于是 ISO提出的 OSI七层结构标准，即 ISO/OSI模型。
ISO—— 国际标准化组织,International
Organization for Standardization
OSI—— 开放系统互连模型,Open System
Interconnection
(2) 通讯协议 (Protocol)
A,实质：各台计算机要在信息高速路上运行都必须遵从
的一个软件规则。
B,定义：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准
和约定。
C,要素,
语法 —— 数据与控制信息的结构或格式、编码、信
号电平；
语义 —— 需要发出何种控制信息，完成何种动作以
及作出何种应答；
同步 —— 事件实现顺序的详细说明。
(3) ISO/OSI模型
资
源
子
网
通
信
子
网
物理层 物理层
物理层 链路层 链路层
链路层 网络层 网络层
网络层 传输层 传输层
传输层协议 会话层 会话层
会话层协议 表示层 表示层
表示层协议 应用层 应用层
应用层协议
A,物理层
? 主要处理物理上的，即硬件物理标准。网络与网络
设备之间的硬件连接，规定物理特性、电气特性和功能
特性。
? 通用的物理层标准
802.3以太网：粗、细同轴电缆,UTP,STP、光纤
802.4令牌总线：同轴电缆
802.5令牌环,UTP,STP
ANSI的 FDDI,光纤
B,链路层
? 解决数据在信道上的传输和链接。
信息的传输是以 帧 的形式传播，故对这种, 帧, 的
构成、拆开、差错校验必须作一规定。规定数据编码，
如何从每一网络设备中传进传出。
? 处于本层的通讯协议
带冲突检测的载波监听多路访问协议 CSMA/CD
光纤分布式数据接口 FDDI
令牌环、令牌总线 Token ring,Token
bus
C,网络层
? 解决不同子网之间的数据传输、各信息的分
组交换和路由选择。规定整个网络的路由、开关
和子网访问。
? 处于本层的通讯协议
综合业务数据网 ISDN
异步传输模式 ATM
D,应用层
? 网络管理，向用户提供资源服务。通过电子邮件
或文件传递形式访问网络。
? 处于本层的通讯协议
X.400报文处理服务 MHS（ Message Handling
Service)
X.500目录管理 DM(Directory Management)
文件传输、访问和管理
虚终端和管理
E,表示层
应用层的接口，将应用层提供的资源表
示成用户计算机能够理解的格式，逆向交换
也需此种转换。翻译数据以便被某种应用所
理解。
F,会话层
? 用户与用户之间的会话，对这种进程间的会话进
行管理，包括数据流向为单工、半双工、双工。网
络节点和设备之间会话时的通信控制。通常放于操
作系统中。
单 工 —— 数据只能单方向传输，不能反向传输。
半双工 —— 数据既可单方向传输，也可以反向传
输，但不能同时进行。
全双工 —— 数据可以在两个不同的应用终端设备
之间同时发送和接收。
? 处于本层的通讯协议
? 令牌管理协议
G,传输层
? 资源子网和通讯子网之间的桥梁，对会话层和网络
层之间数据交换进行控制和管理，保证网络节点和设备
之间的数据传输。
? 处于本层的通讯协议
OSI传送协议 0类,1类,4类
Internet的传送控制协议 TCP(Transmission
Control Protocol)
Novell的顺序分组交换协议 SPX(Sequenced
Packet Exchange)
2.1.6 计算机网络的组成
计
算
机
网
络
网络服务器
工作站（客户计算机）
网络适配器（ Modem和网卡）
网络传输介质
网络连接设备
中继器
网桥
路由器
网关 集线器
网络通讯协议
网络操作系统
网络应用软件
网
络
硬
件
网
络
软
件
对等式网络结构
专用服务器结构
客户机／服务器结构
(1) 网络硬件
A,网络服务器（ Server）
计算机的信息中心，为网络提供服务和管理。
B,工作站（客户计算机）
网络数据主要的发生和使用场所。
C,网络适配器（ Modem和网卡）
计算机与网络之间的接口，侦听网络信号、接收
和发送数据，主要解决数据缓冲、网络与计算机间信
号的转换。
D,网络传输介质
有线传输介质和无线传输介质。
E,网络连接设备
a,中继器（ Repeater）
信号放大、再生和重发，延长传输距离。
b,网桥（ Bridge）
连接两个通讯协议相同的网络。
c,路由器（ Router）
连接两个通讯协议相同的网络，路由选择功能，与其
它两、三个子网相连才用。工作在网络层，利用通信协议
本身的流量控制来控制信息的发送，解决通信拥挤的问题。
d,网关（ Gateway）
连接两个不同通信协议的网络，具有协议转换功能。
F,集线器（ Hub）
结构化布线的产物，可以对网络配置进行改编和扩
充容量。
? 无源集线器 —— 仅提供连接线路；不对信号作任何
处理
? 有源集线器 —— 可对信号进行再生和放大，即兼有
中继功能
? 智能集线器 —— 带有选择网络路由功能的有源集线
器。
(2) 网络操作系统
网络用户和计算机网络之间的接口。网络用户通过
网络操作系统请求网路服务。与局域网工作模式：对等
模式、文件服务器模式、客户服务器模式相对应的网络
的操作系统有三种,
工作站 工作站 工作站
对等式网络结构
A,对等式网络结构 (Peer-to-Peer )
局域网中的所有
工作站彼此之间能直
接交换文件，共享设
定的网络资源。
B,专用服务器结构 (Server-based)
提供共享的硬盘、控制一
些资源的共享。工作站之间无
法直接进行文件传输。属于集
中管理，分散处理方式。 工作站
文件
服务器
工作站
专用服务器结构 C,客户机 /服务器结构 Clink/Server
最主要的结构。客户机提出服务请求，负责用户
界面和 I/O处理，并向服务器提出要求；而服务器为客
户机提供服务。客户机 /服务器模式将处理功能分为两
部分，一部分由客户处理，另一部分由服务器处理。
如 WINDOWS NT,UNIX。
智能建筑的支撑技术
计算机技术 —— Computer
现代控制技术 —— Control
现代通信技术 —— Communication
现代图形技术 —— CRT
称为, 4C技术,
2.1 计算机网络基本知识
? 2.1.1 计算机网络的定义
? 2.1.2 计算机网络的分类
? 2.1.3 计算机网络的功能
? 2.1.4 计算机网络拓扑
? 2.1.5 计算机网络标准化
? 2.1.6 计算机网络的组成
2.1.1 计算机网络的定义
2.1.1.1 计算机和通信技术结合的必要性
A,通信网络为计算机之间的数据传递和交换提供了必要
的手段；
B,数字计算机的发展渗透到通信技术中，又提高了通信
网络的各种性能。
2.1.1.2 计算机网络的定义
定义,计算机及相关设备互联而成的一个集合体。
计算机网络的作用,
A 信息处理
B 信息传递
一个负责信息处理 —— 资源 —— 资源子网
一个负责信息传递 —— 通信 —— 通信子网
高速线路
通信子网
资源子网
(1) 通信子网
专门承担数据传输、交换和通信处理，保证可靠和
高性能的数据通信；
由通信处理机（前置处理机）、数据交换设备（多
路复用器、分组）和数据传输设备（通信电路、调制解
调器）构成。
(2) 资源子网
负担全网数据信息处理，向网络提供可用资源（硬
件、软件、数据）。
由主机、终端、通信子网接口构成 。
2.1.2 计算机网络的分类
A,局域网 LAN
B,城域网 MAN
C,广域网 WAN
2.1.3 计算机网络的功能
A,硬件资源共享
B,软件资源共享
C,强大的通信手段
2.1.4 计算机网络拓扑
网络拓扑：网络互联的形式或结构。
2.1.4.1 星形拓扑
HUB
星型拓扑
? 特点,中央站通过集线器
(HUB)连接到各分站。
? 优点：配置灵活，易于故
障隔离与检测。
? 缺点：过分依赖中央站。
? 使用场合：常用于局域网
或大型局域网的子网 。
2.1.4.2 总线拓扑
总线拓扑
总线
? 特点：用中继线或干
线来连接所有线路，所
有节点共享这条线路
（即总线）。数据传输
方式只能采用广播方式。
? 优点：结构简单，通过 T型接口连接计算机。
? 缺点：故障隔离、诊断困难。容易造成全网瘫痪。
? 使用场合：一般只连结数台计算机（工作站）。
2.1.4.3 环形拓扑
环型拓扑
? 特点：各工作站无主从
之分，信息在环上的流动是
单方向 的。
? 优点：不需要进行路径
选择，控制简单。各站点地
位和作用相同，容易实现分
布式控制。
? 缺点：线路中断造成容易造成全网瘫痪。可采用双环
技术或旁路技术解决。
? 使用场合：大型局域网，高校的校园网的主干通道。
2.1.5 计算机网络标准化
(1) 制定网络标准的原因
网络本身是一个开放式体系，必须有一个标准对网
络及网络中的计算机设备有一个共同的约束，才能 实现
资源共享与通信 。
于是 ISO提出的 OSI七层结构标准，即 ISO/OSI模型。
ISO—— 国际标准化组织,International
Organization for Standardization
OSI—— 开放系统互连模型,Open System
Interconnection
(2) 通讯协议 (Protocol)
A,实质：各台计算机要在信息高速路上运行都必须遵从
的一个软件规则。
B,定义：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准
和约定。
C,要素,
语法 —— 数据与控制信息的结构或格式、编码、信
号电平；
语义 —— 需要发出何种控制信息，完成何种动作以
及作出何种应答；
同步 —— 事件实现顺序的详细说明。
(3) ISO/OSI模型
资
源
子
网
通
信
子
网
物理层 物理层
物理层 链路层 链路层
链路层 网络层 网络层
网络层 传输层 传输层
传输层协议 会话层 会话层
会话层协议 表示层 表示层
表示层协议 应用层 应用层
应用层协议
A,物理层
? 主要处理物理上的，即硬件物理标准。网络与网络
设备之间的硬件连接，规定物理特性、电气特性和功能
特性。
? 通用的物理层标准
802.3以太网：粗、细同轴电缆,UTP,STP、光纤
802.4令牌总线：同轴电缆
802.5令牌环,UTP,STP
ANSI的 FDDI,光纤
B,链路层
? 解决数据在信道上的传输和链接。
信息的传输是以 帧 的形式传播，故对这种, 帧, 的
构成、拆开、差错校验必须作一规定。规定数据编码，
如何从每一网络设备中传进传出。
? 处于本层的通讯协议
带冲突检测的载波监听多路访问协议 CSMA/CD
光纤分布式数据接口 FDDI
令牌环、令牌总线 Token ring,Token
bus
C,网络层
? 解决不同子网之间的数据传输、各信息的分
组交换和路由选择。规定整个网络的路由、开关
和子网访问。
? 处于本层的通讯协议
综合业务数据网 ISDN
异步传输模式 ATM
D,应用层
? 网络管理，向用户提供资源服务。通过电子邮件
或文件传递形式访问网络。
? 处于本层的通讯协议
X.400报文处理服务 MHS（ Message Handling
Service)
X.500目录管理 DM(Directory Management)
文件传输、访问和管理
虚终端和管理
E,表示层
应用层的接口，将应用层提供的资源表
示成用户计算机能够理解的格式，逆向交换
也需此种转换。翻译数据以便被某种应用所
理解。
F,会话层
? 用户与用户之间的会话，对这种进程间的会话进
行管理，包括数据流向为单工、半双工、双工。网
络节点和设备之间会话时的通信控制。通常放于操
作系统中。
单 工 —— 数据只能单方向传输，不能反向传输。
半双工 —— 数据既可单方向传输，也可以反向传
输，但不能同时进行。
全双工 —— 数据可以在两个不同的应用终端设备
之间同时发送和接收。
? 处于本层的通讯协议
? 令牌管理协议
G,传输层
? 资源子网和通讯子网之间的桥梁，对会话层和网络
层之间数据交换进行控制和管理，保证网络节点和设备
之间的数据传输。
? 处于本层的通讯协议
OSI传送协议 0类,1类,4类
Internet的传送控制协议 TCP(Transmission
Control Protocol)
Novell的顺序分组交换协议 SPX(Sequenced
Packet Exchange)
2.1.6 计算机网络的组成
计
算
机
网
络
网络服务器
工作站（客户计算机）
网络适配器（ Modem和网卡）
网络传输介质
网络连接设备
中继器
网桥
路由器
网关 集线器
网络通讯协议
网络操作系统
网络应用软件
网
络
硬
件
网
络
软
件
对等式网络结构
专用服务器结构
客户机／服务器结构
(1) 网络硬件
A,网络服务器（ Server）
计算机的信息中心，为网络提供服务和管理。
B,工作站（客户计算机）
网络数据主要的发生和使用场所。
C,网络适配器（ Modem和网卡）
计算机与网络之间的接口，侦听网络信号、接收
和发送数据，主要解决数据缓冲、网络与计算机间信
号的转换。
D,网络传输介质
有线传输介质和无线传输介质。
E,网络连接设备
a,中继器（ Repeater）
信号放大、再生和重发，延长传输距离。
b,网桥（ Bridge）
连接两个通讯协议相同的网络。
c,路由器（ Router）
连接两个通讯协议相同的网络，路由选择功能，与其
它两、三个子网相连才用。工作在网络层，利用通信协议
本身的流量控制来控制信息的发送，解决通信拥挤的问题。
d,网关（ Gateway）
连接两个不同通信协议的网络，具有协议转换功能。
F,集线器（ Hub）
结构化布线的产物，可以对网络配置进行改编和扩
充容量。
? 无源集线器 —— 仅提供连接线路；不对信号作任何
处理
? 有源集线器 —— 可对信号进行再生和放大，即兼有
中继功能
? 智能集线器 —— 带有选择网络路由功能的有源集线
器。
(2) 网络操作系统
网络用户和计算机网络之间的接口。网络用户通过
网络操作系统请求网路服务。与局域网工作模式：对等
模式、文件服务器模式、客户服务器模式相对应的网络
的操作系统有三种,
工作站 工作站 工作站
对等式网络结构
A,对等式网络结构 (Peer-to-Peer )
局域网中的所有
工作站彼此之间能直
接交换文件，共享设
定的网络资源。
B,专用服务器结构 (Server-based)
提供共享的硬盘、控制一
些资源的共享。工作站之间无
法直接进行文件传输。属于集
中管理，分散处理方式。 工作站
文件
服务器
工作站
专用服务器结构 C,客户机 /服务器结构 Clink/Server
最主要的结构。客户机提出服务请求，负责用户
界面和 I/O处理，并向服务器提出要求；而服务器为客
户机提供服务。客户机 /服务器模式将处理功能分为两
部分，一部分由客户处理，另一部分由服务器处理。
如 WINDOWS NT,UNIX。
