莆田学院：计算机网络技术：第一章 计算机网络概论

《网络技术基础》课程讲义 莆田学院 2002年2月 【教材】《计算机网络工程教程》 黄叔武 杨一平 主编 清华大学出版社 引 言 一、课程特点（实用性、专业性、知识性均很强） 本课程是计算机专业中实用性最强的技术课程之一。 本课程也是计算机课程中自学难度最大的之一，尤其是对未入门者。 本课程的学习必须理论知识与实际练习并重。 无理论知识——无法理解网络设计、系统管理、故障分析、网络互连（不知道为什么要这样做） 无实际练习——无法掌握安装、文件/目录及用户管理的具体方法（不知道怎样做） 二、学习目标与学习内容 网络工程师应掌握的技术： ·网络规划与组网设计（网络协议/网络类型/网络结构/网络设备选择） ·网站建立与网页制作（WWW、FTP等网站建设/HTML、ASP、JSP及PHP网页制作） ·网络管理与维护（用户管理/文件系统管理/安全性） ·网络施工技术（综合布线等） ·网络数据库开发与维护（WWW数据库技术） 所有这些，都要求具有扎实的理论基础，并通过工作实践融会贯通，成为某一或几个方面的专家。 学习目标：从一个网络工程师的角度，了解现代计算机网络的基本技术理论，掌握基本结构、互联原理、组网技术、网络设备、网络管理与网站建设的基本技术（定位点：技术基础），为今后深入学习网络技术打基础。 学习内容： ·网络技术基础（预习教材第1、2、3章） ·局域网技术——设计、组网与管理（预习教材第3、5、8章） ·TCP/IP网络技术——组网与综合布线（预习教材第4、5、7章） ·网络互连设备与技术 （预习教材第4章） ·网络系统集成（预习教材第7、9章） ·网络安全与管理（预习教材第6章） 【注】根据课程需要上机 学习特点： ·教材内容偏旧，所以大量讲课内容在教材之外。要求：听课/笔记/预习教案/练习 ·术语（中英文）多，概念多，技术性强。 （教案下载：ftp://202.101.111.195 下文件夹“网络技术基础教案/ 02年2月新教案”） 三、考核内容 笔试：基本知识/基本概念/基本协议/常用命令/常用英文术语 四、推荐参考书 入门： 1、《最新计算机网络实用教程》（台湾）杨丰瑞 杨丰任编著 中国铁道出版社 2001年7月 （31元） 2、《数据通信与计算机网络》高传善 钱松荣 毛迪林编著（面向21世纪课程教材）高等教育出版社 2000年7月（27.10元） 3、《计算机网络》陈文革 程向前编（面向21世纪课程教材）高等教育出版社 1999年6月（26.10元） 提高： 1、《计算机网络》（第3版）（美）Andrew S. Tanenbaum著 熊桂喜/王小虎译 清华大学出版社1998年7月 2、《TCP/IP协议族》（影印英文版）（美）Behrouz A.Forouzan/Sophia Chung Fegan著 清华大学出版社 2000年12月（69元） 第一章 计算机网络概论 【计划课时】 8课时（教材第1章） 1.1 计算机网络概述 1.1.1 什么是计算机网络（Network） P5 1．基本要求 未连网前的计算机系统——“信息孤岛”。 计算机连网通信的基本要求： ·传输要求：必须将信息送到正确的目标设备。信息必须由且只能由指定设备（用户）接收。 ·精度要求：必须保证信息传输的准确性。在传输后被改变、出现错误的信息是不可用的信息。 ·时间要求：必须保证信息传输的时间性。迟到的信息是无用的信息。对于视频、音频之类实时 （real-time）传输，还要求保证信息传输的顺序。 2、基本组成 一个用于计算机连网通信的系统一般由六个部分组成： ·信息（message）：文字、数值、图形、声音、图像等 ·发送设备：又称“主机”（host）——各种信息处理设备（计算机等） ·接收设备：同上 ·通信设备：负责主机间的通信控制和通信处理 ·传输媒介：各种电缆、光缆、无线电波等 ·通信协议：通信规则（无协议的两台设备可以连接但无法通信，如同讲不同语言的两人无法对讲）
3、参考定义 计算机网络是计算机技术和数据通信技术紧密结合的产物。 所谓“计算机网络”，通俗地讲，就是将地理位置不同的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件（“在协议控制下”）实现网络中资源共享和数据交换的系统。 4．网络=资源子网+通信子网 P5
资源子网——硬件资源（主机、终端、I/O设备等）、软件资源、数据资源等，负责全网数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务 通信子网——传输介质（电缆、光纤、无线电波等）、通信设备（交换机等），承担全网的数据传输、转接、加工和变换等通信处理工作 1.1.2 网络的作用 P7 1、软、硬件资源共享（硬盘／打印机／软件包……）──成本上 2、即时（动态）数据交换（股市行情／军事／生产管理／订票系统／电子邮件……）──效率上 ∴ 网络＝桥梁 ──使世界变小 3、可靠性和安全性 1.1.3网络的分类 P7 通常可以通过两个方式来分类：传输技术和网络规模。 1．按传输技术分 ·广播式网络（broadcast network） 一条共享通信信道；信息以广播形式送到所有站点，地址符合者接收之，不符者舍弃之。 特例：多播（multicasting） ·点到点网络（point-to-point network） 信息从源主机到目标主机，通常要经过多个中间设备，且有多条路径。因此其路由算法十分重要。 一般来讲，小的、本地性的网络采用广播方式，大的、远程性的网络采用点到点方式。 2．按网络规模分 ·局域网（LAN, Local Area Network） ·近距（一般10km以内，通常在一个机构或一组建筑物中） ·一般使用专门敷设的线路——使用本地主机资源 ·主机/服务器为中心 ·广域网（WAN, Wide Area Network） ·远程（可达数千公里，可跨地区、国家，甚至全球联网） ·一般连接两个或两个以上局域网 ·一般通过租用的专线接入公共数据通信网实现远程连接 ·以路由器为技术基础 ·WAN通信一般称为“服务”（service），因为网络提供商通常要对所提供的WAN服务向用户收费 Internet（因特网）──最著名的广域网 ·介于局域网和广域网之间的网络（以下统称“区域网”） 企业内部网（Intranet） 园区网/校园网（Campus networks） 城域网（MAN，Metropolitan Area Network） ·服务基于Internet 技术：通常提供WWW、E-mail、FTP、BBS、虚拟网等服务或功能，良好安全性，可连接Internet ·组网基于LAN技术：主机/服务器为中心，交换机为主要通信设备，独立的网络资源和管理系统，专门敷设的线路（城域网一般使用DQDB即“分布式队列双总线”技术） ·本身可由若干个LAN组成或是一个大型的LAN ·高带宽 本课程中，将这些网络以下统称“区域网”，而将单个部门或单个建筑物内的网络称为“局域网”。 ·互联网络（Internet） 若干个网络连接起来构成一个更大的网络（Internet is a largest internet！）。 ·远程连接（Remote connections） 将位于网络分布范围之外的部门办公室和单个用户连接到本地网或Internet上。 ·普通客户一般通过Modem（调制解调器）和租用的公用电话线路实现远程连接 由于数字信号中的高频谐波很多,在通过电话线之类所谓“模拟信道”传输时,衰减很严重,会失去数字信号的特征,所以就要在传输前先把数字信号转换成模拟信号(“调制”)，反之，接收时要进行“解调”。 1.1.4 通信网与计算机网络 通信网由用户终端设备、交换设备和传输线路组成。交换设备间的传输线路称为“中继线”，用户终端设备与交换设备间的传输线路称为“用户线”。
常用通信网有电信网、广播电视网和计算机专用网。 典型的电信网有：公用电话网（PSTN）、分组交换网（X.25）、数字数据网（DDN）、综合业务数字网（ISDN）。从整个电信网的角度来划分，电信网可以分为三个部分：长途网（长途端局以上的部分）、中继网（长途端局和市话局及市话局之间的部分）和用户接入网（从本地电话局到用户之间的部分）。 典型的广播电视网有：无线广播电视网、卫星电视广播网、有线电视网 典型的计算机专用网：局域网、区域网、广域网 实际上今天三网都已用于构筑计算机网络。电信网和广播电视网目前主要用于广域网和区域网。 网络技术的发展趋势是“三网合一”。 几种常用通信网比较 通信网 交换设备 中继线 用户线 连接设备 通信业务  电信网 公用电话网 （PSTN） 程控交换机 SDH或PDN 双绞铜线 模拟电话机 Modem+PC 模拟电话, 中低速数据(256kbps)   综合业务数字网 （ISDN） 具有ISDN功能程控交换机 SDH或PDN 双绞铜线 ISDN数字电话 ISDN适配器+PC 数字电话, 数据综合业务(64～2048 kbps)   分组交换网 （X.25） 分组交换机 DDN或PDN 双绞铜线 分组型/非分组型终端 中低速数据 (≤64kbps)   数字数据网 （DDN） 交叉连接设备 SDH或PDN 双绞铜线 路由器+LAN 中高速数据 (64～2048 kbps)   帧中继网 （FRN） 帧中继交换机 SDH或PDN 双绞铜线 路由器+LAN 中高速数据 (64～2048 kbps)   数字移动网 （GSM，CDMA） 移动通信交换机 SDH或PDN 无线 GSM手机 CDMA手机 低速数据 (8～16 kbps)   VSAT卫星网 VSAT交换中心 空间 无线 卫星转发器 VSAT小站 中高速数据 (64～512 kbps)  广播电视网 地面无线广播电视网 电视台前端 电台前端 空间 无线 无线或有线 电视机 收音机 电视机 收音机   卫星电视广播网 电视台 上行站 空间 无线 卫星转发器 卫星电视接收站 电视机   有线电视网 有线电视前端 光纤 光纤同轴混合 电视机, Cable Modem+PC 电视机 高速数据(≤40Mbps)  计算机网 LAN LAN交换机和集线器 光纤 5类UTP双绞线 PC 高速数据 (10～1000Mbps)   MAN 交换机 FDDI DDN PDH 光纤、双绞线 路由器 中高速数据 (64kbps～10Gbps)   WAN 交换机 DDN PDH 双绞线、光纤 路由器 中高速数据 (64kbps～2.5Gbps)  资料来源：《宽带IP网络技术及其应用实例》万博通公司技术部编 海洋出版社 2000 P2 1.2 数据通信的基本概念 参见教材第1.3节 1.2.1 信号与信道 1、信号（signal） P8 计算机内部的数据（文字/数值/图像/声音等）均要转换为通信线路上电信号或光信号才能传送。 通信信号一般可分为两类：

（a）模拟信号 (b) 数字信号 ·模拟信号（analog signal）——连续变化值（如数学中之实数） 自然界产生的物理量一般均为模拟信号。 ·数字信号（digital signal）——离散变化值（如数字中之整数） 计算机内部传输和处理的均为矩形脉冲形式的数字信号（1和0），又称为“基带信号”。 信号的特性有：振幅（变化的大小）、频率（变化的快慢）、相位（变化的时间） 振幅越大、频率越高，信号传送的距离越远。（如高音喇叭） 2、信道（channel） P8 所谓“信道”，顾名思义，就是通信信号传输的“通道”。信道与实际通信线路并不等同。一条通信线路往往包括一条发送信道和一条接收信道。信道一般也可分为两类： ·模拟信道：专用于传送模拟信号 ·数字信道：专用于传送数字信号 信道的主要技术指标： P9-P11 ·数据率（数据传输率，比特率）：每秒传输多少二进制代码位数，单位：bps。 ·调制速率（波特率）：数字信号经调制后的传输速率（每秒传送的码元个数，即调制后模拟电信号每秒钟的变化次数），单位：Baud。 ·信道容量：信道能够传送的最大数据率，当信道上传送的数据率大于信道允许的数据率时，信道上根本就不能传送信号（超出时会带来各种失真）。 ·信道的传输速率：信号在单位时间内传送的距离（电信号在电缆中的传播速度约为光速的77%） ·吞吐量：信道在单位时间内成功传输的总信息量，bps ·出错率（误码率）：计算机网络中要求低于10-6，即平均每传送1兆位，才错1位。 3、调制（Modulation） 通信信号在类型不匹配的信道上传输时，必须进行调制（Modulation）。 数字信号在模拟信道上传输时要进行数模转换，以解决失真等问题： P13/P14 数—模 模—数 通信线路（电话线等） PC Modem Modem PC 调制机理：信号+载波 ·幅移键控（调幅） 用载波的不同振幅分别代表1和0 ·频移键控（调频） 用两个不同频率的载波分别代表1和0 ·相移键控（调相） 用载波的相位变化代表1和0 模拟信号在数字信道上传输时，要先进行脉冲编码调制PCM（Pulse Code Modulation）： P18 ·取样：按信号最高频率fmax的两倍频率取样可精确还原（Nyquist Theorem，奈奎斯特定理） ·量化：将取样获得的脉冲信号在振幅上进行数值分级（我国标准中量化分为256个等级） ·脉码调制：将量化后的数值转换为对应的二进制编码
4、带宽（bandwidth） 信号所占据的频率范围称为信号的带宽。信道能传送的频率范围称为信道的带宽。 信道带宽必须大于被传送的信号的带宽，否则就会出现失真。 对模拟信号，带宽为通信信道所能提供的频率宽度（范围）； 对数字信号，带宽为通信信道每秒能传送的二进制位数（bps）。 一般认为具有8～10Mbps及以上数据传输速率的网络称为“宽带（wideband）网”。 最新发展还有所谓“广带（broadband）无线接入技术，其传输速率≥10兆位/秒） 高质量的欣赏型电影点播需要6M以上带宽。低质量的网络新闻型视频点播只需几十到几百bps。 5、编码（coding） 计算机内部的数据不宜直接送到信道上作信号传输，一般需要先进行编码转换，以保证数据传输的正确性（同步等）。常用编码方式有： ·不归零（NRZ，non-return to zero）编码 两个不为零的电压表示1和0（零电平表示无信号） 缺点：接收方无法判断每个比特起始位置 ·曼彻斯特（Manchester）编码 1：高→低 0：→高 P15 ·微分曼彻斯特（Differential Manchester）编码 1：同前 0：P15 缺点：每个比特两次跳变，10Mbps→20M波特，编码效率只有50%（常用于LAN中） ·4B/5B编码 以4个比特为一组进行编码，编码位数为5个。（从25=32个可能的编码中取出24=16个来表示0～F，使每组编码中0的个数不超过3个，1的个数不少于2个）。 编码效率达80%（100Mbps→125M波特）。 4B/5B用于百兆位以太网，8B/10B用于千兆位以太网。 1.2.2 数据通信系统模型 【数据通信】计算机与计算机或与终端之间经通信线路联接起来而进行的信息交流与传送的通信方式。 教材P11强调“专指信源和信宿中数据的形式是数字的”
数据通信系统模型 DTE（Data Terminal Equipment，数据终端设备） 如连网的微机（信源或信宿） DCE（Data Circuit-terminal Equipment，数据电路端接设备） 如MODEM
数据通信系统的基本构成 1.2.3 基带传输 P9 使用数字信号传输数据时，数字信号几乎要占用了传输电缆所允许的整个频段（０至最高允许频率），所以同一时间同一电缆中只能传送一种信号（基带信号均为数字脉冲信号，不经调制直接输送）。 基带传输需要解决两个问题： ·基带数字信号的编码 ·收发两端之间的同步问题 基带传输常用编码方法：曼彻斯特编码/差分曼彻斯特编码，后者技术复杂，但抗干扰性强 基带传输在局域网上用得较多,信号频率高,传输速度也大大快于频带传输(通常10～50Mbps) 传输电缆：５０Ω同轴电缆或双绞线等 1.2.4 频带传输 P9 使用模拟信号传输数据时，往往只占用有限的频谱，故称频带传输。其传输信号可通过“多路复用技术”在同一电缆中形成多个传输频道，所以同一时间同一电缆可由不同频道分别传送数据、声音、图形、图像等不同信号，又称“宽带传输”。。 频带传输的优点是可在同一线路或信道上同时传送几路数据,使信道利用率提高。 传输电缆：７５Ω同轴电缆、光缆等 1.2.5 数据同步方式 同步的目的是使收发双方能以同样的速率接收数据，即使接收端校准自己的时间和每个码元的重复频率，以便与发送端一致。同步方式通常有两种： ·位同步 P17 使接收端接收的每一位数据信息都与发送端准确保持同步（适用于位流）。实现的方法有： a.自同步法 从接收的数字信号波形中提取同步信号（如采用曼彻斯特/差分曼彻斯特编码，每一位中间都有跳变） b.外同步法 发送方在发送数据前先发一串同步时钟脉冲，接收方按这个时钟频率调整采样频率。 ·字符同步 P16 发送时在每个字符前/后分别设置起始位/停止位（字符间隔可随机）。 即起止位间各位的收发是同步的（每位位宽相同），但各字符的发送时间间隔可以是任意的（异步）。 异步方式实现简单，设备低廉，但传输效率低（每个字符须加2～3位作起止位），适用于低速（每秒10～1500个字符）的终端或对话操作。 1.2.6 通信方式 P9 【单工simplex】数据只能单向传送（如看电视，无法将信息反传给电视台），主要用于数据采集系统 【半双工half-duplex】数据可以双向传送但无法同时传送(如对讲机),一般用于计算机网络非主干线路 【全双工full-duplex】数据可以同时双向传送(如打电话双方可以同时对讲)，主要用于计算机间通信 1.2.7 多路复用技术(multiplexing) P20 就是将多个不同来源的信号复用在一条物理信道上同时传送。 SDM（空分复用技术） ——各子信道是一独立的物理链路（如一条电缆中包含成百对线路） FDM（频分多路复用技术）——好比将本来一条公路的运输，变成又在公路上空分不同空域高度同时进行多层陆空运输（适用于模拟信号传输）——电台广播 TDM（时分多路复用技术）——好比将本来只专门为一个人提供服务变成分时为众人提供服务，之所以能够“复用”，是因为数据在接收后处理的过程往往远大于数据传输的过程——甚至接收后只是存储起来（适用于数字信号传输） WDM（波分复用技术） ——在一根光纤传输两个光波（通过波长为1310nm和1550nm），主要用于接入网，很少用于长距离传输 DWDM（密集波分复用技术）——即能将几种不同波长的光信号组合起来（合波）通过光纤进行传输，又能将光纤中组合传输的光信号分开（分波）送入几个不同通信设备的一种光学技术。目前16波和32波DWDN技术已完全成熟并得到广泛应用，48波和96波也开始商用化，200波系统实例室研究也见诸报道。 1.3 交换技术 最简单数据通信：两站点直接用线路连接。 一般通信网络，则根据网络结构的不同可以分为交换通信网络和广播通信网络。 广播通信网络中的通信方式是广播式，所有网络节点共享通信媒介，不需要中间节点的介入。LAN一般为广播通信网络。 交换通信网络是由若干个网络节点按照某一拓扑结构相互连接而成的。数据的传送从源节点开始，需经过若干中间节点转发（交换），才能最终到达目的节点。限于经济性或连接的非永久性，WAN一般为交换通信网络。 一般来说，对数据交换有下面五个基本要求： 要满足多种多样的用户对各种不同速率的数据通信的需求； 在交换的连接过程中的速度要快； 高的传输准确性； 适应用户的实时性要求，网络时延要小； 能满足用户各种数据通信业务的需要。 常用数据交换技术有： 1．线路交换(circuit switching) 【名词】站 节点（结点） 通信时需在两站间通过交换结点（交换机）先建立一条独享的通信“线路”，即所谓“通信通道”。最普通的线路交换例子是电话系统。 通信过程——三次握手（handshake）： ·建立连接（hello） 源端向网络系统发送一个带目标端地址的请求联接信号，中间结点按一定路由算法分配一条可能达到目标的信道，在这个请求呼叫的联接过程中，各中间结点“记住”了联接中的输入输出对应关系，相当于在源端和目标端间临时分配了一条直达通路，直至取消（例：打电话前先摘机拨号） ·数据传送 数字或模拟数据 一般为全双工（即可同时在两个方向传输数据）（ACK，确认） ·取消连接（bye） 交换机 交换机 主户 特点：①通信通道利用率很低（连接期间专用该通道，空闲照样付费） 数据通信时真正占用线路的时间一般不超过10%甚至只有1%（语音通信最高可达80%）。 　　　②实时性好（连接期间无延迟） ③带宽固定（不适合猝发性大通信流量），整个线路要求单一速率，无差错控制功能 ④只能一对一通信 ⑤交换设备简单（纯硬件），收发速度快 2.报文交换（message switching） 采用存储转发（store-and-forward）技术实现数据传输，即A站发出的数据被整个地作为一个“报文”，而且传送在每个中间节点处都要先存储一下再转发给下一节点。（注意对报文大小没有限制）它是由传统的邮递通讯方式发展起来的一种交换方式，这种方式直接以一次传送的信息包（报文）为单位组织通信，如一封信、一个文件或一个电子邮件等，信息包的长度不定，自带目标用户地址。它没有连接和取消连接的过程，每个信息包在传输过程中只是一段一段地占用信道，而不是占用整个链路。 交换机 交换机 特点：①通道可复用（连接期间无需独占通道，多个报文可分时共享同一通道） 　　　②带宽可调变（对猝发性通信流量十分适合） ③实时性差（存储转发过程引起通信延迟），不适用于语音和视频之类实时或交互式的通信要求 ④可实现一对多通信 ⑤交换设备（节点）为具有大容量存储器的电脑设备
3.（报文）分组交换（packet switching） 类似于报文交换技术，但所传输的数据被分割成一个个不等长的“分组”（packet，包）进行传送。由于每个分组数据包很小（一般为几千个二进制位），传送设备只需将它们保存在主存中再转发，而无需存储在物理存储设备中，所以速度、效率和实时性均优于报文交换。 分组交换的方法有两种： P25 ①数据报(datagram) 分割后的各个数据包（带有目的地址）通过网络单独发送到目的站再装配复原——“无连接”方法。 它是在报文交换方式的基础上，把所有传送的信息在送入交换网前都进一步划分为更短的报文分组，每个分组除带目标地址以供交换器选择路由外还应带所属信息包的编号，以便同一信息包的分组在经过可能不同的路径经不同的时延而到达目标后，在目标端按编号组合，恢复完整的信息包。 【无连接】将数据发出后，不从目标设备接收反馈信息，类似于普通平信的寄送。 ②虚电路（virtual circuit） 传送方式类似电路交换（建立连接—数据传送—取消连接），但连接是“虚拟”的，数据包在每个节点处仍需存储转发，并不独占线路，所以可进行多路通信。——“面向连接”方法。 它是在报文分组基础上增加一个联接过程，对目标的寻址在联接过程中进行。系统对所建的虚电路分配一个虚电路号，数据分组带虚电路号，因此源端用户或以把全部数据分组，顺序地从给定的虚电路以固定路径送向目标端。这是一种电路交换与分组交换相结合的方式。 【面向连接】数据在目标设备处被成功接收后会反馈回确认信息，类似于要求回执的邮件寄送。 特点：①综合了分组交换（通道复用、自适应路由、一对多等）与电路交换（实时性等）的优点。 　　　②需复杂软件控制，通信设备造价较高 4.信元交换（cell switching） 又称“快速分组交换”。数据被切分成一个个固定大小的“信元”（如53字节），这样允许交换以硬件形式完成，同时不必进行复杂的计算，使交换更快速。 特点：①高速交换，又适应于不同速率的要求，特别适合于多媒体信息的传送 　　　②通信设备价格极高 （P238： 网卡1500美元/交换机10000美元以上） ③能最充分支持QoS 【QoS】服务质量（Quality of Service）体现了数据网络提供服务的能力。服务质量可以由一些特定的参数来描述。客户和通信提供者可以协商这些参数的值。对于每一个服务质量参数，其最差情况下的值被指定了，要求通信提供者必须要达到或超过该值。衡量QoS的主要性能指标有：带宽控制、传输延迟、读码特性、流量控制、抖动控制和实时特性等。从用户的角度看，QoS是通信业务的质量要求，从网络的角度看，QoS是网络的整体性能。 目前真正能达到多媒体应用所需的QoS要求的是ATM。（正如人到餐馆就餐一样，低档餐馆只提供所需的饭菜，而顾客可能还要求卫生、快捷、空调、包箱、卡拉OK等——“服务质量”） 线路交换可以提供充分的带宽，报文交换通过灵活地对多种请求提供服务从而有效利用带宽，信元交换具有线路交换和报文交换的优点。线路交换常用于电话通信、低速数据通信、用户电报（telex）等，报文交换常用于公众电报转换网。计算机网络中一般使用线路交换、分组交换和信元交换三种技术。 1.4 外网接入 现代网络，与外网（特别是因特网）的连接是必不可少的。对一般用户而言，一般是通过接入第三方的通信网实现WAN连接，所以网络工程师需要了解各种接入的通信网的性能和线路使用费。 通信网通常有三种类型：公共服务通信网、高速光纤通信网（SDH、ATM和B-ISDN）和无线移动通信网。常用三种交换技术则有：电路交换、分组交换、信元交换。 （1）PSTN （公用电路交换网） DTE+Modem+电话交换机 PSTN即指一般的公用电话网，是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。用它构造计算机网络通信费用最低，但其数据传输质量和传输速率也最差。最方便之处是：凡是电话线所到处均可通过一个Modem接入计算机，构成计算机网络。当然，利用PSTN的原模拟话音线路接计算机，由于其用户线的信道频带已按话音传输要求设计为很窄的4kHz，所以数据终端设备联接PSTN的接口速度很难提高，即使采用高速Modem技术也只达56kbps（一路数字话路速率在64kbps以下）。 由于PSTN是在电路交换和集中式同步复用技术基础上构成的交换网络，所以PSTN话机端用户之间的通信都采用拨号呼叫的有联接通信方向。PSTN从窄带用户线到长途信道，用户话路逐级集中，复用信道的带宽便越来越宽，长途信道可能要集中数万到数十万路话路，所以多采用载波调制形成的宽带电缆、微波中继、卫星、光缆等宽带信道。其传输方式也由传统的模拟传输方式逐步向数字传输方式发展（即数字化），包括把话音模拟信息通过PCM脉码调制技术变换成数字话音发送、用数字程控交换机替代传统的纵横制机电式交换机等，为计算机直接通过数字接口接入PSTN提供了有利条件。 其系统为多级多层次的网络型结构，典型结构为：DTE+Modem+用户专用小型交换机PBX（Private Branch eXchange）+市话局交换机+长途局交换机+多路复用载波机+长途宽带信道。 PSTN网络的基本系统结构示意图 注：用户专用小交换机（PCB，Priavte Branch eXchange） （2）DDN （数字数据网） DTE+基带Modem+DCCS交换机 DDN（Digital Data Network）是由数字多路复用设备、数字交叉联接设备DCCS（Digital Cross Connect System）及各种数字信道组成的、以传送计算机数据为目的的公共服务通信网。其基本系统结构如下图所示：
数字数据网（Digital Data Network）是采用数字传输信道传输数据信号的通信网，可提供点对点、点对多点透明传输的数据专线出租电路，为用户传输数据、图象、声音等信息。 数字数据网是以光纤为中继干线网络，组成DDN的基本单位是节点，节点间通过光纤连接，构成网状的拓扑结构，用户的终端设备通过DTU（基带MODEM）与就近的DCCS节点机相连。DCCS是一种具有交换功能的多路复用/分用设备，其基本系统结构和功能与PSTN中的局间数字程控交换机无本质区别，但其交换控制（输入和输出的连接选择）由DDN网管中心NMC统一集中控制，而PSTN由用户拨号自动寻址。因此，用户要使用一条从某地到某地的DDN信道，必须向NMC申请。 DDN专线就是市内或长途的数据电路，电信部门将它们出租给用户做资料传输使用后，它们就变成用户的专线，直接进入电信的DDN网络，因为这种电路是采用固定连接的方式，不需经过交换机房，所以称之为固定DDN专线。现在我们常见的固定DDN专线按传输速率可分为14.4K、28.8K、64K、128K、256K、512K、768K、1.544M（就是常说的T1线路）及44.763M（T3）九种目前DDN可达到的最高传输速率为155Mbit/s，平均时延≤450us。 过去这种所谓专线的技术是单纯用来连接相隔两地的区域网络，现在利用它直接进入电信主干数据网的先天优势，他的应用范围获得了极大扩展，例如利用它实现高速上网，ISP公司拉个几条专线开始就可以经营 ISP 服务，网吧也可以利用专线是客户享受高速上网的乐趣。 因为DDN的主干传输为光纤传输，采用数字信道直接传送数据，所以传输质量高。 采用专线连接的方式而不必选择路由，直接进入主干网络，所以时延小速度快14.4K的 DDN绝对比14.4K的拨号上网快很多、采用点对点或点对多点的专用数据线路，特别适用于业务量大、实时性强的用户。 DDN专线不仅需要铺设专用线路从用户端进入主干网络，所以使用专线除了要和使用拨号上网一样要付两种费用：一是电信月租费，就像拨接上网要付电话费一样；另一种费用则是网络使用费，另外还有电路租用费等费用，用户端还需要专用的接入设备和路由器，其花费对于普通用户来说是承受不了的，中国电信14.4K的DDN一个月就需要数千元费用，所以DDN不适合普通的互联网用户。 DDN用于宽带接入，相同带宽费用却是其他上网方式的数百倍甚至上千倍，唯一的好处就是接在主干网络上反映快，所以随着ADSL等技术的普及，DDN的未来还是一个未知数。此外，DDN本质上仍是一种基于电路交换的专线数据通信服务。它具有PSTN电路交换网时延小、服务方便的优点，同样有信道利用率不高的缺点，但比PSTN有更高的传输速率、传输质量和可靠性，且专为计算机数据通信服务，不必与话音通信争用信道，费用则高于PSTN。DDN专线已越来越多地用于计算机网络系统广域的点-点高速接入，亦可用于分组交换网的物理连接。
（3）PSDN （分组交换网） DTE+（集中器）+ 分组交换机 PSDN诞生于70年代，是广域网发展早期在分组交换和统计时分复用技术基础上构成的以数据通信为目标的公共数据网。其基本结构如上图所示。互联的交换机组构成PSDN交换网的核心，每台交换机都具有分组交换功能，故称“分组交换机”（PSX，Packet Switch eXchange）。交换机根据DTE送来的分组报文所携带的地址信息，按一定路由算法在交换网内选择转发路径。 用户设备通过“集中器”或直接接入分组交换机。使用集中器的目的是便于用户就近接入。 PSDN采用X系统标准，其中PSX和DTE之间的联接和通信标准为“X.25 建议”，故PSDN网又称“X.25网”。DTE用户终端只要外部接口符合X.25分组交换技术建议标准，就可接入任何公司的X.25网。 DTE到集中器或直接到PSX使用的物理线路称“用户线”，常用专线（短距）或租用PSTN线（通过同步的频带Modem接入）。PSX间则常使用数字PSTN高速信道。 PSDN采用虚电路（面向连接）技术，比PSTN具有更好的信道利用率，常用于构筑广域网。但由于X.25分组交换技术采用虚电路方式，传输可靠性好，所以传输速率≤64kbps。
（4）FRN（帧中继网） 是在简化X.25协议基础上形成的一种基于光纤的高速、广域和公共服务的数据通信网，它比X.25网性能好，比ATM网成本低，且易于构造。传输速率≤2Mbps。
【T-carrier】（T载波）一种多路复用的高速租用线，T载波服务级包括T1、T2、T3和T4。T载波提供最大传送率是274Mbps。T1—1.544Mbps(64×24kbps，四条线) T2—6.312Mbps T3—45Mbps(28条T1)亦可租用“部分T1”（最小为64kbps） 与X.25相比，帧中继交换的是帧（frame）而不是报文分组。X.25网强调网内数据传输的高度可靠性，是个确认型的网络，相邻结点间都要有确认和重发机制；而帧中继着眼于数据的快速传递，最大程度地提高网络的吞吐量，是根据当前的传输设备以及替代铜质线的光纤已能充分保障数据传输可靠性的前提下设计的，它只在源端点和目的端点间进行确认和重发，各中间结点间只进行检错，有错即简单把其丢弃。帧中继网可以依附在DDN网或X.25网上，如通过在DDN网的结点上安装帧中继模块来实现（只是单从帧中继业务来看可以认为帧中继是一个独立的网络）。 【帧】在数据传输中,被起始和终止标志序列括起来并包括标志序列（地址、控制和校验数据）在内的连续二进制位的序列 （5）ISDN（综合业务数字网） DTE+（TA）+NT2+NT1+ISDN交换机
ISDN（Integrated Services Digital Network）是通过对电话网进行数字化发展起来的，只要在已有的电话网交换机中增添或更改部分设备就可构成ISDN网。ISDN的目标是将多种业务集成在一个网内，包括电话、传真、可视图文及数据通信等。其最大特点是用户数据和控制信令在网络端到端之间保持逻辑分离（采用同步时分多路复用技术）。 ISDN的基本速率接口BRI（Basic Rate Interface）提供2B+D通道，其中B通道是64kbps，用于数据的传输，D通道是16kbps，用于信令的传输，总带宽144kbps。ISDN的基群速率接口PRI（Primary Rate Interface）提供23B+D（1.54Mpbs）或32B+D（2.048Mbps）通道。 （6）xDSL（数字用户环路） DTE+ADSL Modem+交换机 xDSL是一组数字用户环路（Digital Subscriber Loop）技术，其中x表示有若干种，如ADSL，HDSL，RADSL等等。它可以在现有铜线（如电话线）上为用户提供高带宽的数据或多媒体传输。XDSL有对称（如HDSL）与非对称（如ADSL）之分来满足不同的用户需求，所谓对称与非对称是指上行与下行的带宽是否相同。目前最常用的ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）即“非对称数字用户线”。它在普通电话线的底频语音上叠加高频数字信号，能够提供高达8Mbps的高速下行速率和2Mbps的上行速率，传输距离可达3～5千米。它无需修改任何现有协议和网络结构 (实际上要做的就是在电信公司的线路出口和用户的电话线路入口各加一台 ASDL调制解调器)，即可在电讯公司与最终用户间架起一座高速通道。当在你身边的电话线两端分别放置ADSL Modem时，在这段电话线上便产生了三个信息通道： 一个速率为 1.5Mbps-9Mbps的高速下行通道，用于用户下载信息；一个速率为 16Kbps-1Mbps的中速双工通道，用于用户上传输出信息；一个普通的老式电话服务通道，用于普通电话服务。 且这三个通道可以同时工作。在铜线两端安装ADSL Modem的作用是接收基带数据，然后通过调制技术形成高速模拟信号进行传输。 其特点是可以充分利用现有的铜缆网络，在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供宽带服务，如访问因特网、视频传输、网上购物、远程教学等。2001年11月信息产业部发布了基于ADSL的用户接入网网管标准YD/T 1147-2001，并确定它为行业标准。 ADSL有虚拟拨号和专线接入两种使用方式。前者类似于一般拨号上网，后者类似于一般专线上网。
（7）HFC（有线电视网） DTE+Cable Modem+有线电视传输系统 HFC（Hybrid Fiber Coaxial）网是指光纤同轴电缆混合网，它是一种新型的宽带网络，采用光纤到服务区，而在进入用户的“最后1公里”采用同轴电缆。最常见的也就是有线电视网络，它比较合理有效地利用了当前的先进成熟技术，融数字与模拟传输为一体，集光电功能于一身，同时提供较高质量和较多频道的传统模拟广播电视节目、较好性能价格比的电话服务、高速数据传输服务和多种信息增值服务，还可以逐步开展交互式数字视频应用。 HFC网络大部分采用传统的高速局域网技术，但是最重要的组成部分也就是同轴电缆到用户电脑这一段使用了另外的一种独立技术，这就是 Cable Modem（电缆调制解调器）。它是一种将数据终端设备（计算机）连接到有线电视网（Cable TV），以使用户能进行数据通信，访问Internet等信息资源的设备。其主要功能是将数字信号调制到射频（FR）以及将射频信号中的数字信息解调出来。除此之外，电缆调制解调器还提供标准的以太网接口，部分地完成网桥、路由器、网卡和集线器的功能，因此，要比传统的电话拨号调制解调器复杂得多。 CableModem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable(电缆)的一个频率范围内传输,接收时进行解调，传输机理与普通Modem相同，不同之处在于它是通过有线电视CATV的某个传输频带进行调制解调的。CableModem属于共享介质系统，其它空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。电缆调制解调器提供双向信道：从计算机终端到网络方向称为上游（Upstream）信道，从网络到计算机终端方向称为下游（Downstream）信道。 上游信道带宽一般在200kbit／s到2Mbit／s之间，最高可达10Mbit／s。下游信道的带宽一般在3Mbit／s至10Mbit／s之间，最高可达36Mbit／s。Cable Modem 本身不单纯是调制解调器，它集MODEM、调谐器、加/解密设备、桥接器、网络接口卡、SNMP代理和以太网集线器的功能于一身。它无须拨号上网，不占用电话线，可永久连接。服务商的设备同用户的Modem之间建立了一个VLAN（虚拟专网）连接，大多数的Modem提供一个标准的10BaseT以太网接口同用户的PC设备或局域网集线器相联。 　　 CableModem彻底解决了由于声音图像的传输而引起的阻塞，其速率已达10Mbps以上，下行速率则更高。而传统的Modem虽然已经开发出了速率56Kbps的产品，但其理论传输极限为64Kbps，再想提高已不大可能。我们可以看出CableModem是未来网络发展的一个主流之一，但是，目前尚无CableModem的国际标准，各厂家的产品的传输速率均不相同。 HFC有线电视上网的优点就是可以充分利用现有的有线电视网络，不需要再单独假设网络，并且速度比较快，但是它的缺点就是HFC网络结构是树型的，Cable Modem上行10M下行38M的信道带宽是整个社区用户共享的，一旦用户数增多，每个用户所分配的带宽就会急剧下降，而且共享型网络拓扑致命的缺陷就是它的安全性（整个社区属于一个网段），数据传送基于广播机制，同一个社区的所有用户都可以接收到他人的数据包。
（8）SONET/SDH（同步光纤网络/同步数字体系传输网） SONET是美国用于光纤数据传输的标准，最大的可以达到9.953Gbps。实际线路速率接近20 Gbps ，与SONET相当的国际标准是SDH（同步数字体系）。ATM over SDH已成为城域网建设的主流技术之一。 载波(OC) 信号 数据传输率(兆位/秒)  OC-1 OC-3 OC-9 OC-12 OC-18 OC-24 OC-36 OC-48 OC-192 STS-1 STS-3 STS-9 STS-12 STS-18 STS-24 STS-36 STS-48 STS-192 51.840 155.520 466.560 622.080 933.120 1244.160 1866.240 2488.320 9853.280  SDH实际上是一种全网时钟同步体系。该体系要求在SDH传输网中设置一个高精度、高稳定度的统一的时钟源（常用具有10-11稳定度和精度的铯原子钟），由它通过专门的信道对全网所有网络单元中的时钟进行频率和相位的同步。由于全网所有节点的时钟保持严格的同步，所以传输数据时不必再考虑位串同步措施，大大提高了传输效率和速率。 SDH与SONET基本原理完全相同，主要差异在传输比特率上。SONET的基本比特率为51.840Mbps（STS-1级），最大可达9953.280（STS-192级）；SDH的基本比特率为155.520Mbps（STM-1级，相当于STS-3），STM-64相当于STS-192。 美国和加拿大采用的是SONET，欧洲和中国采用SDH。 SONET传输速率如表所示。今天主干线中最常用的链路是OC-3、OC-12和OC-48。OC-192链路现在也开始进入使用。现在波分多路复用技术使得一根光纤可以携带100个OC-192链路，总的数据传输率高达每秒万亿个比特（terabit）。 【OC】Optical Carrier（光纤载波），通常指光信号。 （9）ATM（异步传输模式）网 ATM是一种基于统计时分复用（ATDM，教材P22）的信元交换方法，而且是着眼于与高速光纤传输介质配合而研制的一种高速交换技术。它可同时支持语音、图像和数据等多媒体信息提供高速交换，充分支持QoS。基本传输速率155Mbps（最大2.5Gbps），采用面向连接方法（虚电路）。 （10）SMDS技术（Switched Multimegabit Data Service，交换式多兆位数据服务） P203 一种基于信元交换技术的高速和高性能的连接方式，采用无连接方法（1.5～45Mbps ）。它是美国七个地区性BELL公司制定的一项宽带通信标准，被设计来连接多个LAN，主要用于城域网。（13） （11）DQDB技术（Distributed queue dual bus，分布式队列双总线） 一种广播式城域网技术。DQDB由两条单向总线组成，两条平行的单向总线穿绕于整个城市，各站点同时接于两条总线之上。每条总线都有一个首端点（head-end），它产生一个稳定的53字节的信元流。每个信元从首端点沿总线往下传，到达终点时，从总线中消失。目的计算机在发送者右方时使用上方的总线，反之使用下方的总线。
（12）B-ISDN（宽带综合业务数字网） 使用基于SDH的ATM（ATM over SDH）网络作为基本交换网络。SDH利用同步时分复用技术（STDM）和统一的同步时钟，着重于解决以光纤为基础的高速数字传输问题。ATM则是利用异步（统计）时分复用技术实现数字信号高速传输和交换的一种模式。它更着眼于解决高速交换方面的问题。所以B-ISDN就是将SDH的高速传输能力与ATM的高速交换能力结合起来而形成的一种宽带综合业务数字传输网络。 性能比较：
（13）DWDM技术 现有的光纤城域网基本上都采用的是SONET/SDH技术，虽然非常适合语音传输应用，但随着多种数据传输业务的增加，改善网络性能所需的投资却很难令运营商们接受。另外，从网络效率的角度看，SONET/SDH的传输效率和利用率也不能令人满意。随着数据业务的高速增长，这些问题变得越来越突出。面对市场需求出现的这些变化，世界主要的光传输设备提供商推出了DWDM（密集波分复用）解决方案。 专家介绍，DWDM技术的大容量和波分复用特性非常适合当前宽带网多种业务、多种协议并存的发展趋势。而城域网正是通信网中最复杂的环节，需要直接面对多业务、多协议环境，DWDM是目前惟一可以很好地适应这种环境的低价解决方案。另外，发展城域DWDM与现有的SDH网不会发生冲突，两者可以并存，而且运营商可以通过城域DWDM网提供SDH业务，最大限度地保护前期投资。 2001年7月6日，“中国高速互连研究试验网（NSFCNET）”重大研究项目在清华大学顺利通过由国家自然科学基金委组织的验收、鉴定。该项目是该项目由清华大学、中国科学院计算机信息中心、北京大学、北京航空航天大学和北京邮电大学联合承担建设，是我国第一个高速计算机互联试验网络，首次实现了与国际下一代互联网络Internet 2的连接，标志着我国下一代互联网研究建设取得重大突破。NSFCNET采用200GBPS密集波分复用DWDM光传输技术，在北京建立了连接六个节点的2.5－10GBPS高速计算机互连研究试验网，并分别与中国教育和科研计算机网CERNET、中国科技网CSTNET，以及国际下一代互联网络Internet 2和亚太地区高速网APAN互联，是我国第一个与Internet 2实现互联的计算机互联网。 1.5 局域网的四种基本结构 ·终端／主机（T/H）系统 ·工作站／服务器（W/S）系统 ·客户机／服务器（C/S）系统 ·对等网络系统 １．终端／主机（Terminal/Host）系统 又称主机系统或多用户系统。 操作系统：UNIX（XENIX）、LINUX 主 机：大、中、小型机，高档微机 特 点：“哑”终端（＝键盘＋显示器，甚至可以无CPU与内存） 一切事务由主机分时处理（与MS-DOS命令不兼容） 说 明：Internet──总体上为UNIX系统，网上之PC机执行模拟终端程序模拟成终端进入主机（此时PC机只是负责将键盘指令→主机，主机处理结果→显示屏，一切处理与PC机上的CPU无关，均由主机进行） ２．工作站／文件服务器（Workstation/File Server）系统 操作系统：NetWare（主流产品）──Novell公司出品 服 务 器：高档微机 特 点：服务器提供数据共享服务和传送管理功能（不处理数据），工作站执行应用程序的所有功能，通过磁盘映象，又可象使用本地磁盘一样使用服务器上的硬盘。 ３．客户机／服务器（Client/Server）系统 （网络结构同W/S系统） 操作系统：Windows NT (93.5推出，可单机使用又可作网络操作系统的产品) Windows 2000 Server/Advanced Server （二者均为Microsoft公司产品，因LAN Manager本身在容错能力和支持方面比不上NetWare，故推出Windows NT） 服 务 器：高档微机（亦有用大、中、小型机） 特 点：服务器除提供数据共享和传送管理服务外，亦可应Client机要求提供数据库处理服务（即对Client要求的数据记录作筛选或检索后再传输，从而减少了传输压力──W/S系统是将整个文件传输给工作站处理，哪怕所处理的仅为整个库文件中的一个记录） 基于服务器的网络访问系统资源需要两个独立的实体： ·客户端——给出访问系统资源的请求 ·服务器——管理对资源的访问，但只在收到一个客户端请求时才被激活（一直空闲等待用户请求） 好比：顾客与服务员 ４．对等网络（Peer-to-peer Network）系统 （网络结构同C/S系统） 操作系统：Windows 95/98/NT（Workstation版）/Windows 2000 Professional ANTastic （Artsoft公司产品，占世界市场64％） Windows for Workgroups （Microsoft公司产品） 特 点：没有专用服务器，每个工作站既可起客户机作用，亦可起服务器作用。 例：一台PC机运行应用程序（如FoxBASE）时，其他用户还可访问该机硬盘 上的文件，同时该机还可作其他PC机的网络打印服务器。 初建费用低，简单（必要时还可加入专用服务器形成C/S系统） 缺点：没有服务器系统中的高级管理和检查功能 一般机器总数达到十台左右，就停止使用对等网络（对需共享的网络，则应使用对等网络）。 1.6常用网络操作系统 常用网络操作系统（NOS，network operating system）有以下几种： 1、UNIX 通用、多用户、分时操作系统，能提供所有的Internet服务，具有很好的稳定性、开放性、安全性，但用户界面较差，版本杂，对主机配置（多为小型机）和管理人员素质要求高，且整体集成费用高，适合大中型网络，也是对安全性和性能要求很高的重要部门（银行、电信、商业网站等）首选的网络操作系统。 2、Windows NT和Windows 2000的Server版 采用视窗界面，能提供完善的Internet服务，对机器和网管人员素质要求较低，适合于中小型网络，是目前园区级网络的主流产品。 3、NetWare 其3.XX版本曾是采用DOS界面工作的中、小型网络操作系统的主流产品（占70%以上）。其5.X版本提供了良好的Internet服务，其强大的NDS（目录服务）和安全性等使它可能成为跨平台、跨地域的新一代主流网络操作系统，适合于大、中、小型网络，但由于较晚推出，目前市场份额还不大。 4、Linux 具有优越的性价比（免费），其源代码公开，具有极强的二次开发能力，能确保企业在开发时“各取所需”，对主机配置要求不高，其内核基于UNIX，但对管理人员素质要求高，技术尚不太成熟，目前适合于个人或部门级组网。 5、Windows 9X 除了本身可以直接构成对等网，还可通过安装附带的PWS（Personal Web Server）组件，提供WWW服务。适合于个人或小单位组网。 参考书目 1、《数据通信与计算机网络》高传善 钱松荣 毛迪林编著（面向21世纪课程教材）高等教育出版社 2000年7月 第1版 2、《High-Performance Communication Networks》（高性能通信网络）（英文版/2000年 第2版） （美）Jean Walrand, Pravin Varaiya（加州大学伯克利分校）著 机械工业出版社2000年3月 3、《计算机网络》冯博琴 吕军 主编 陈文革 程向前 编 （面向21世纪课程教材）高等教育出版社 1999年6月 第1版 4、《计算机网络》（第3版）（美）Andrew S. Tanenbaum 熊桂喜 王小虎译 清华大学出版社 1998年7月 5、《计算机网络系统结构分析》（第2版） 倪鹏云 著 国防工业出版社 2000年4月第2版 6、计算机与信息科学十万个为什么丛书 （5） 计算机网络与数据通信 清华大学出版社 7、《宽带IP网络技术及其应用实例》 万博通公司技术部 编 海洋出版社 2000年5月第1版 8、《计算机网络实用教程》王利 张玉祥 杨良怀 编著 清华大学出版社 1999年12月第1版 9、《现代计算机网络技术与应用——设计·开发·管理·维护》夏云主编 科学出版社1998年11月第1版 10、《Introduction to Data Communications and Networking》（数据通信与网络）（英文版/1998年） （美）Behrouz Forouzan著 机械工业出版社 1999年5月 课外阅读材料： ftp://202.101.111.195/网络技术基础教案/课外阅读材料/《高性能通信网络·第一章》第一章作业题 P27 1.2 1.15 1.20 补充 1．除了LAN之外，计算机网络还有哪几种基本形式？ 2．局域网有哪几种基本结构？其典型的网络操作系统分别是什么？ 3．W/S系统和C/S系统的主要区别是什么？ 4．请将以下网络术语译成中文： LAN、WAN、NOS、full-duplex、network、server、client、terminal、host、bandwith、TDM、FDM、WDM、DWDM、frame、QoS、virtual circuit、campus network、modulation、channel、digital and analog signal HFC、 ADSL、DDN、Cable Modem、SONET/SDH、PSTN、B-ISDN、PSDN、DQDB、SMDS 5．解释以下名词： 基带传输 宽带传输 单工 全双工 带宽 多路复用技术 调制 6．说明分组交换技术中虚电路与数据报的区别。 7．指出以下网络技术采用的是何种交换技术？ ATM ISDN X.25 帧中继 8、模拟信号在数字信道上传输时，应如何进行转换。为什么一条8位编码的语音线路PCM信号速率是64Kbps。（已知语音线路的模拟信号带宽为4kHz，使用256个量化级） 9、数字信号在模拟信道上传输时，有几种转换方式。 思考题： 1、常用外网接入方式有哪些？适合于家庭接入的有哪几种？适合于网吧接入的有哪几种？适合于校园网接入的有哪几种？ 2、常用网络操作系统有哪些？如果你想自己组建一个网站，会选用哪种网络操作系统？为什么？ 3、为什么信号在传输前要进行编码处理？常用编码方式有哪些？局域网常用的编码方式是什么？新华网北京01年12月21日电（记者李永升）第四代ＩＰ多媒体通信技术日前被武汉大学成功攻克，从而使我国成为世界上少数几个全面掌握第四代ＩＰ多媒体通信技术平台核心技术的国家之一。科技部部长徐冠华等专家昨天在北京科技会堂观看了现场演示。第四代基于ＩＰ网络的多媒体通信技术是当前最尖端的通信技术，此前基于电视广播技术交换的通信技术、基于电路交换的通信技术、基于分组交换的通信技术，被称为第一代、第二代和第三代。 NSFCNET（中国高速互联研究试验网络）简介 DWDM系统是目前世界上最先进的宽带传输系统。它利用不同的光波在同一光纤内传输数十个乃至数百万个光信号。未来的信息高速公路的主干道是由DWDM组成的光网层。DWDM广泛用于长距离传输，用于建设全光网络。 “中国高速互连研究试验网NSFCNET”是在国家自然科学基金委的资助下，由清华大学、中国科学院计算机信息网络中心、北京大学、北京邮电大学、北京航空航天大学等单位承担建设的重大联合研究项目。项目的研究目标是，建设我国第一个基于密集波分多路复用（DWDM）光传输技术的高速计算机互连学术性试验网络，研究下一代互联网络关键技术和基础理论，开发若干重大应用系统，为我国开展下一代互联网络技术研究提供实验环境。它利用DWDM光纤传输系统，建成了下一代高速计算机互连网络，最高传输速率达到10Gbps；在北京地区，基于高速光纤传输系统，建成了一个由6个结点组成的高速计算机互连研究试验网。该主干网拓扑结构采用以清华大学为中心的两环结构，即清华大学、北京大学和中科院为一个环形结构,采用WDM/DWDM技术，具备16个波长复用传输（波长间隔为100GHz），清华大学和北京大学间的传输速率为10G, 其余部分传输速率为2.5G；清华大学、国家自然科学基金委、北京邮电大学和北京航空航天大学为另一个环形结构，其速率为2.5G。项目从1999年11月正式启动，2000年9月试验网络开通。目前，网络进入试运行。2001年7月6日，在清华大学华业大厦多功能厅，"中国高速互连研究试验网NSFCNET"重大研究项目顺利通过由国家自然科学基金委组织的验收、鉴定。 该项目是我国第一个高速计算机互联试验网络，首次实现了与国际下一代互联网络Internet 2的连接，标志着我国下一代互联网研究建设取得重大突破。该项目是由国家自然科学基金支持的重大项目 该项目由清华大学、中国科学院计算机信息中心、北京大学、北京航空航天大学和北京邮电大学联合承担建设。NSFCNET采用200GBPS密集波分复用DWDM光传输技术，在北京建立了连接六个节点的2.5－10GBPS高速计算机互连研究试验网，并分别与中国教育和科研计算机网CERNET、中国科技网CSTNET，以及国际下一代互联网络Internet 2和亚太地区高速网APAN互联，是我国第一个与Internet 2实现互联的计算机互联网。 NSFCNET研究内容及成果主要包含了三个方面的内容。一是密集波分多路复用光纤传输系统（通信基础设施），二是高速计算机互联网络（网络），三是高速网络的典型应用（网络应用）。在这三个方面，NSFCNET均创下了多项国内第一。在通信基础设施方面，建成了我国第一个200GBP，长400公里的密集波分多路复用DWDM光传输系统，实现了10GBPS的全光波长转换。在网络方面，自主研制成功中国第一个2.5－10GBPS的高速计算机互联网，下一代互联网交换中心DRAGON TAP，并首次实现了与国际下一代互联网络Internet 2的连接；在国内首次建成了IP v6试验网络，并与国际IP v6试验网链接；取得了一批高水平的高速计算机网络理论研究成果。在应用方面，研制完成了高速实时交互远程多媒体教学和学术研讨系统，在国内首次实现同时支持50－100路多媒体流的大规模多媒体实时协同应用，以及高速互联网交互式VOD点播等等。