本讲主要内容
? 计算机网络的发展
? 计算机网络的分类
? 计算机网络体系结构
? 局域网的硬件
? 局域网的软件
? 局域网的协议标准
? 常见局域网
第六章
通
信
与
网
络
技
术
（
第
二
讲
）
计算机网络的发展 （第 6章第 2讲）
计算机网络 的发展经历了以下几个阶段,
? 面向终端的计算机网络 。主要分为具有通
信功能的 单机系统 和 多机系统 。
? 分组交换网
? 互联网（ Internet）
? 综合业务数字网
计算机网络的定义 （第 6章第 2讲）
计算机网络就是把分布在不同地点上的具有独立功能的
多个计算机系统通过通信线路和设备互联起来，由功能完
善的网络软件，按照网络协议进行信息通信，实现资源共
享的系统。
计算机网络的定义包含以下几点含义,
? 网络是计算机的群体，是由多台计算机组成的。
? 网络中的每台计算机是独立的。
? 通信设备是指网络上的任何设备，包括计算机通信处理器、
终端、外围设备、传感器、电话、电视、发送机、接收机
及传真机等。
? 网络软件包括通信协议、通信控制程序、网络操作系统和
网络数据库等，而通信协议是网络的重要概念。
? 网络计算机之间在协议控制下互连。
面向终端的计算机网络 --单机系统
? 终端与中心计算机之间通过电话网调制解调
器构成的网络系统就是 单机系统 。
面向终端的计算机网络 --多机系统
? 终端通过 集中器 调制解调器电话网与多台
计算机构成的通信网络称为 多机系统 。
分组交换网（ 1） （第 6章第 2讲）
? 基于数字通信的分组交换技术构造的计算机
网络，被称为 分组交换网, 如图所示 。
? 分组交换网的核心是 通信子网,它主要负责
数据的存储、转发以及选择转发所经过的路
经。
? 通信子网外围的计算机或终端则构成了 资源
子网 。资源子网可以利用通信子网进行通信
来相互共享彼此拥有的软硬件资源。
分组交换网（ 2） （第 6章第 2讲）
? 互联网 是一个基于 TCP/IP通信协议联接到不同
的计算机网络，而构成的可共享数据资源的大
型网络，也被称作, 因特网, 。
? 全世界最大的国际计算机互联网（ Internet）
是一个建立在计算机网络之上的网络，是一个
广域计算机网络，是一种具有自由形式的网络
集合体。各式各样的计算机以及各式各样的计
算机网络都可以同 Internet相连。网络内拥有
的各种资源，均可被接入到 Internet用户所使
用，而且任何用户还可将自己的资源加进
Internet中去。
互联网（ Internet） （第 6章第 2讲）
? 将声音、数据、图像等信息传输业务综合在一个网络
中进行传输，就形成了 综合业务数据网（ ISDN）。
? 国际电报电话咨询委员会对综合业务数字网（ ISDN）
是这样定义的：为了传输数字信号，由数字变换机及
数字信道构成的综合数字网（ Integrated Digital
Network,IDN），利用此网络提供电话、数据等各种
业务。
? 从 ISDN的定义中不难看出,ISDN是个通信网； ISDN支
持电话及非电话信息的通信，比如：全动画电视、高
分率电视、图像、电视电话、电话会议、视频电报、
数据电子邮件、数据处理、语言视频及高速数据传输
等。
综合业务数字网 （第 6章第 2讲）
计算机网络的分类 （第 6章第 2讲）
计算机网络的分类方法有很多种，主要有,
? 网络按传输技术可分为,点一点通信方
式 和 广播式通信方式 ；
? 按拓扑结构可分为,总线, 星型, 树型,
环型,全部互连和不规则型结构；
? 按规模范围可分为,局域网, 城域网,
广域网 。
计算机网络的广播点一点通信方式
? 采用 点一点通信 的基本拓扑结构有星型、树型、环
型、不规则型及全部互连等。如图所示，终端 1可通
过节点主机 A，节点主机 B与终端 2建立一个物理连接
链路。
终端 3
终端 1
终端 2 节点
主机
节点
主机
节点
主机
节点
主机 A
B
C
D
计算机网络的广播式通信方式
? 广播式通信 常用于微波通信和卫星通信中。
? 在广播式通信子网中有一个公共通信信道，为所有节
点共享使用，任一时刻只允许一个节点使用公用信道。
当一个节点利用公共通信道发送数据时，必须携带目
的地址，只有地址相符的节点，才能接收数据，如图
所示,
服务器
终端 终端
以太网
计算机网络的总线结构 （第 6章第 2讲）
? 终端通过公共总线相互连接起来的结构，叫
总线结构 。这种结构存在总线争用问题。常
用于局域网。如图所示,
服务器
终端 终端
总线
计算机网络的星型结构 （第 6章第 2讲）
? 星型结构 的中心是一个功能强大的计算机，也可以
是交换机或集线器、统称为中心节点，星型结构上
各终端（节点）之间通信必须经过中心节点。如图
所示,
中心
节点
终端 3
终端 2
终端 1
计算机网络的树型结构 （第 6章第 2讲）
? 树型结构 是星型结构的扩展，树型网络是分层机构，
具有根节点和分支节点，如图所示,
根节
点
分支
节点
分支
节点
终端
终端
终端
终端 终端
终端
计算机网络的环型结构 （第 6章第 2讲）
? 环型结构 网络即网络中节点计算机连成一个环路，
环路上信息单向从一个节点发送到另一个节点，
传送路径固定。如图所示,
节点
节点
节点
节点
节点
局域网（ LAN） （第 6章第 2讲）
? 局域网 （ Local Area Network, LAN） 是局
部地区网的简称, 计算机网络的通信距离通
常限于中等规范的地理区域内, 一般不超过
10KM,可以由一个单位或地区组建 。
? 两台计算机连接起来就构成了最小的局域网 。
局域网由于其组建方便, 使用灵活, 现已成
为技术发展最快的网络 。
城域网（ MAN） （第 6章第 2讲）
? 城域网 （ Metropolitan Area Network）
是介于局域网与广域网之间的高速网络,
其规模仅限于一个城市 。
? 城域网主要是将一个城市内大量企业、
机关、公司的多个局域网进行互连，以
实现信息的传输。
广域网（ WAN） （第 6章第 2讲）
? 广域网 （ Wide Area Network,WAN） 也称
为远程网, 它所覆盖的地理范围从几十公里
到几千公里 。 广域网可以覆盖几个国家或跨
越几个大洲 。
? 广域网的通信子网主要采用分组交换技术，
借助卫星通信网和无线分组交换网以及公用
分组交换网，可以将不同地区的局域网或计
算机系统互连起来，达到资源共享。
计算机网络的 体系结构 （第 6章第 2讲）
? 当数据从源节点输入后，网络就自动执行各种操作，
将数据传送至目的节点。网络从执行各种操作开始
到操作过程结束这一过程，称为 通信过程,
? 为了完成计算机间的数据通信和信息处理，把计算
机的功能划分成为定义明确的 层 次，规定同层次通
信的协议及相邻层之间的接口。这样计算机功能的
实现就变成各层的操作。
1977年, 国际标准化组织制订了国际标准网络体系结
构, 即 OSI/RM。
计算机网络的 通信过程 （第 6章第 2讲）
通信过程通常可分为以下 5个阶段,
? 建立链路 源节点得到要传送的数据后要向目的节点发
出通信请求, 即通过呼叫 （ 如拨号 ）, 由各节点在源节点
和目的节点之间建立一条通信链路 。
? 传送开始 当确定目的节点已连网, 已做好通信准备,
愿意和源节点通信, 并所有条件得到满足时, 源节点就收
到目的节点发来的肯定应答, 传送就开始 。
? 交换数据 从传送开始到传送结束的过程, 称为数据交
换, 通过数据交换, 可将数据从源节点发送到目的节点 。
? 传送结束 源节点数据传送完毕或源节点及目的节点中
某一节点请求停止时, 就结束数据交换 。
? 链路断开 源节点或目的节点通过适当的请求终止通信
操作, 链路就断开 。
计算机网络的 OSI/RM分层结构
1977年, 国际标准化组织制订了国际标准网络体系
结构, 即 OSI/RM,这是一个 七层结构, 如图所示 。
七层含义（ 1） （第 6章第 2讲）
? 物理层 （ Physical layer） 。 物理层的任务就是为数据链
路上的两端实体间提供适应, 维护和拆除物理连接的方
法 。 这些物理连接可以是单工或双工的, 也可以是串行
或并行的 。
? 链路层 （ Data link layer） 。 链路层的功能就是建立,
维持和释放网络实体之间的数据链路, 保证网络中相邻
节点之间数据有效传输 。
? 网络层 （ Network layer） 。 网络层也被称为, 通信子网
层, 其主要功能是实现整个网络系统内的连接, 为传输
层提供整个网络范围的两个终端之间数据传输的道路 。
七层含义（ 2） （第 6章第 2讲）
? 传输层 （ Transport layer） 。 传输层的功能是在两个终端之
间可靠透明地传送报文 。
? 会话层 （ Session layer） 。 会话层主要任务是两个应用进程
间建立, 组织和同步进行一次, 对话, 的逻辑连接关系 。 并
解决应用进程之间会话的许多具体问题, 包括令牌管理, 差
错恢复, 会话管理等 。
? 表示层 （ Presentation layer） 。 表示层是为在应用进程之间
传送的信息提供表示方法的服务, 这些服务包括代码转换,
数据压缩与恢复, 数据加密与解密, 实际终端与虚拟终端之
间的转换以及文件传送协议等 。
? 应用层 （ Application layer） 。 应用层主要负责两个应用进
程之间的通信, 为网络之间的通信提供专用的应用程序包 。
局域网的硬件 （第 6章第 2讲）
? 局域网的基本硬件包括,
服务器,微机工作站,网卡, 网
络 连接设备 以及 网线 等设备。
服务器 （第 6章第 2讲）
? 服务器是指能向网络用户提供特定服务的硬件
和软件计算机系统 。
? 服务器按设计思想可分为专用服务器和通用服
务器 。
? 服务器按硬件机构可分为单处理器服务器和多
处理服务器 。
? 服务器按应用可分为打印服务器, 文件服务器,
应用程序服务器, 邮件服务器, 通信服务器,
数据库服务器和 FAX（ 传真 ） /调制解调器服务
器等 。
网卡 （第 6章第 2讲）
? 网 卡 又称 为网 络适 配器 或网 络接 口卡, NIC(Network
Interface Card),它是网络设备 （ 如服务器, 工作站等 ）
到网络传输介质 （ 网线 ） 的通信枢纽, 是完成网络数据传
输的关键部件 。
? 网卡实际上就是局域网中的通信控制器或通信处理机 。 在
网络通信中, 网卡主要完成链路层和物理层的功能 。
? 网卡通常以它所支持的通信协议进行分类, 比如：以太网
卡, ATM网卡等 。
? 按微机总线结构来分又 ISA,EISA,VESA,PCI和 PCMCIA、
USB等网卡 。
? 由于网卡是通过网络传输介质与网络设备相连的, 对不同
的网络传输介质, 网卡的连接端口也不一样 。 有 RJ45端口
（ 双绞线 ）, BNC端口 （ 细同轴电缆 ） 和 AUI端口 （ 粗同轴
电缆 ） 等 。
网络连接设备 --中继器 （第 6章第 2讲）
? 常用的网络互连设备有中继器, 集线器, 交换机, 网桥,
路由器 等 。 它们应用于不同的层上 。
? 中继器 （ Repeat） 是物理层的连接设备, 它是将衰减, 变
形的网络信号进行整形放大的设备, 其用法如图所示 。
服务器
终端
服务器
终端 中继器 中继器
以太网 以太网
终端
网络连接设备 --集线器 （第 6章第 2讲）
? 集线器 （ HUB） 是一个多端口中继器, 主要用来构建
网络的物理星型结构, 如图所示 。
服务器
终端 集线器 终端
打印
机
网络连接设备 --交换机 （第 6章第 2讲）
? 交换机 与集线器都是使用非屏蔽双绞线构建的星形网络
所需的中央节点设备 。
? 集线器与交换机的区别在于：所有连接到集线器上的网
络节点是 共享带宽 的, 也就是说集线器一个时间内只能
为一对网络节点服务；而交换机则是 独占带宽 的, 也就
是说交换机可以在一个时间内同时为所有的网络节点服
务 。
? 用交换机代替集线器, 可以使网络速度大大提升 。
? 交换机能为每个网络节点提供独占带宽, 并行地处理多
个网络节点对, 主要是通过 背板 来实现的, 所以 背板的
带宽, 决定了一个时间内能通过交换机的数据量 。
网络连接设备 --网桥 （第 6章第 2讲）
? 网桥 （ Bridge） 是一种在数据链路层上实现局域网互
连的设备, 它是一种基于数据帧的存储转发设备 。
利用网桥建立局域网之间互连通信的连接图
网络连接设备 --路由器、网关
? 路由器 （ Router） 与网桥的最大差别在于网桥实现网
络互连是发生在数据链路层, 而路由器实现网络互连
是发生在网络层 。
路由器的主要功能：可以连接不同类型传输介质的
局域网, 可以连接不同协议的网络, 可以将局域网与
广域网进行连接 。
? 在传输层以上的层次上实现网络互连的设备称为 网关
（ Gateway） 。 网关的基本功能就是互连不同的协议
框架, 即实现不同网络协议之间的转换 。
传输介质 （第 6章第 2讲）
? 局域网中常用的传输介质有双绞线, 同轴电缆和光缆 。
几种介质传输距离设计规格
介质 标准 标准距离（ M） 设计最大距离（ M）
双绞线 10BASE- T 100 150
细同轴
电缆
10BASE- 2 185 300
粗同轴
电缆
10BASE- 5 500 800
光缆 10BASE- F 2000 4000
局域网的软件 （第 6章第 2讲）
? 局域网的软件包括网络操作系统, 通
信软件和网络协议软件 。
? 目前最流行的网络操作系统是 Novell
Netware,Windows NT 和 Linux。
网络操作系统（ Netware）
Novell 网是美国 Novell公司于 20世纪 80年代开发的
一种高性能局域网络, 它采用服务器 /工作站模式 。
Netware是该局域网络的操作系统, 也是 Novell 网的
核心, 1989年被推为网络工业标准, 还被国际组织选
定为数据库的标准环境 。
Netware的主要功能有,① 支持客户机 /服务器的网
络结构,② 支持文件和打印服务,③ 支持远程通信服
务,④ 支持数据库服务,⑤ 支持存储转发服务,⑥ 支
持网络管理服务,⑦ 支持分布式目录服务,⑧ 具有安
全管理,⑨ 具有名字服务 （ NNS）,⑩ 支持 Web服务 。
网络操作系统（ Windows NT）
Windows NT是 Microsoft公司于 20世纪 90年代推出
的网络操作系统, 它是一种面向分布式图形应用程
序的完整平台系统 。
Windows NT的功能强大, 与 Netware相比, 其优越
点在于,
① 图形化操作风格
② 支持 Web服务, FTP服务和 GOPHER服务 。
③ 应用程序多, 易开发, 推广 。
网络操作系统（ Linux）
Linux是一套免费使用和自由传播的类 UNIX
操作系统 。 这个操作系统是由全世界各地
的程序员设计和实现的 。 其目的是建立不
受任何商品化软件的版权制约的, 全世界
都能自由使用的 UNIX兼容产品 。
局域网的协议 （第 6章第 2讲）
? 协议 是指通信双
方在通信过程中
的一组约定 （ 包
括信息传输顺序,
信息格式等 ） 的
集合 。 它是一套
语义, 语法和语
序的规则, 用来
规定有关功能部
件在通信过程中
的操作 。
? 局域网的体系结
构只包含 OSI参
考模型的最低两
层, 即物理层和
数 据 链 路 层 。
LAN支持 IEEE802
和 ISO制定的 协
议标准 。
局域网系列标准
局域网的标准 （第 6章第 2讲）
? IEEE802.1高层接口 （ 包括 MAC网桥与局域网管理 ） ；
? IEEE802.2逻辑链路控制 （ LLC） ；
? IEEE802.3带碰撞检测的载波侦听多址访问 （ CSMA/CD） 方法和物理层
规范；
? IEEE802.4令牌总线访问方法和物理层规范；
? IEEE802.5令牌环访问和物理层规范；
? IEEE802.6城域网标准；
? IEEE802.7宽带局域网技术；
? IEEE802.8光纤局域网技术；
? IEEE802.9综合语言和数据 （ IVD） 局域网；
? IEEE802.10互操作局域网的安全标准；
? IEEE802.11无线局域网的 MAC协议；
? ISO9314光纤分布式数据接口 （ FDDI） ；
? ISO8802-7分槽环访问方法和物理局规范；
? IEEE802.12 100VG— AnyLAN访问控制方法和物理层规范,
以太网 （第 6章第 2讲）
? 常见的局域网有以太网, 令牌网, ATM网等
? Ethernet是符合 IEEE802.3局域网络标准的局域网, 简称 以太网 。
10BASE-5标
准以太网
10BASE-2便
宜网
10BASE-36
宽带以太网
1BASE-5
（ 1MB/S）
10BASE-T
（ 10MB/S）
传输速率 10MB/S 10MB/S 10MB/S 1MB/S 10MB/S
传输介质 RG11同轴电缆 RG58同轴电缆 RG57CATA同轴电缆 无屏蔽双绞 线 无屏蔽双绞 线
传输距离 500m 180m 3600m 500m 100m
拓扑结构 BUS总线 BUS总线 BUS总线 Start星型 Start星型
访问控制
方式 CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD
单集线器 1OBASET网络
? 下图就是一个采用集线器构成的单集线器 1O BASE T网
络结构, 该以太网适用于小范围工作环境 。
多集线器构成的级联以太网
? 对于大范围多用户使用环境, 也可以采用多
集线器构成的级联以太网, 如图所示 。
? 计算机网络的发展
? 计算机网络的分类
? 计算机网络体系结构
? 局域网的硬件
? 局域网的软件
? 局域网的协议标准
? 常见局域网
第六章
通
信
与
网
络
技
术
（
第
二
讲
）
计算机网络的发展 （第 6章第 2讲）
计算机网络 的发展经历了以下几个阶段,
? 面向终端的计算机网络 。主要分为具有通
信功能的 单机系统 和 多机系统 。
? 分组交换网
? 互联网（ Internet）
? 综合业务数字网
计算机网络的定义 （第 6章第 2讲）
计算机网络就是把分布在不同地点上的具有独立功能的
多个计算机系统通过通信线路和设备互联起来，由功能完
善的网络软件，按照网络协议进行信息通信，实现资源共
享的系统。
计算机网络的定义包含以下几点含义,
? 网络是计算机的群体，是由多台计算机组成的。
? 网络中的每台计算机是独立的。
? 通信设备是指网络上的任何设备，包括计算机通信处理器、
终端、外围设备、传感器、电话、电视、发送机、接收机
及传真机等。
? 网络软件包括通信协议、通信控制程序、网络操作系统和
网络数据库等，而通信协议是网络的重要概念。
? 网络计算机之间在协议控制下互连。
面向终端的计算机网络 --单机系统
? 终端与中心计算机之间通过电话网调制解调
器构成的网络系统就是 单机系统 。
面向终端的计算机网络 --多机系统
? 终端通过 集中器 调制解调器电话网与多台
计算机构成的通信网络称为 多机系统 。
分组交换网（ 1） （第 6章第 2讲）
? 基于数字通信的分组交换技术构造的计算机
网络，被称为 分组交换网, 如图所示 。
? 分组交换网的核心是 通信子网,它主要负责
数据的存储、转发以及选择转发所经过的路
经。
? 通信子网外围的计算机或终端则构成了 资源
子网 。资源子网可以利用通信子网进行通信
来相互共享彼此拥有的软硬件资源。
分组交换网（ 2） （第 6章第 2讲）
? 互联网 是一个基于 TCP/IP通信协议联接到不同
的计算机网络，而构成的可共享数据资源的大
型网络，也被称作, 因特网, 。
? 全世界最大的国际计算机互联网（ Internet）
是一个建立在计算机网络之上的网络，是一个
广域计算机网络，是一种具有自由形式的网络
集合体。各式各样的计算机以及各式各样的计
算机网络都可以同 Internet相连。网络内拥有
的各种资源，均可被接入到 Internet用户所使
用，而且任何用户还可将自己的资源加进
Internet中去。
互联网（ Internet） （第 6章第 2讲）
? 将声音、数据、图像等信息传输业务综合在一个网络
中进行传输，就形成了 综合业务数据网（ ISDN）。
? 国际电报电话咨询委员会对综合业务数字网（ ISDN）
是这样定义的：为了传输数字信号，由数字变换机及
数字信道构成的综合数字网（ Integrated Digital
Network,IDN），利用此网络提供电话、数据等各种
业务。
? 从 ISDN的定义中不难看出,ISDN是个通信网； ISDN支
持电话及非电话信息的通信，比如：全动画电视、高
分率电视、图像、电视电话、电话会议、视频电报、
数据电子邮件、数据处理、语言视频及高速数据传输
等。
综合业务数字网 （第 6章第 2讲）
计算机网络的分类 （第 6章第 2讲）
计算机网络的分类方法有很多种，主要有,
? 网络按传输技术可分为,点一点通信方
式 和 广播式通信方式 ；
? 按拓扑结构可分为,总线, 星型, 树型,
环型,全部互连和不规则型结构；
? 按规模范围可分为,局域网, 城域网,
广域网 。
计算机网络的广播点一点通信方式
? 采用 点一点通信 的基本拓扑结构有星型、树型、环
型、不规则型及全部互连等。如图所示，终端 1可通
过节点主机 A，节点主机 B与终端 2建立一个物理连接
链路。
终端 3
终端 1
终端 2 节点
主机
节点
主机
节点
主机
节点
主机 A
B
C
D
计算机网络的广播式通信方式
? 广播式通信 常用于微波通信和卫星通信中。
? 在广播式通信子网中有一个公共通信信道，为所有节
点共享使用，任一时刻只允许一个节点使用公用信道。
当一个节点利用公共通信道发送数据时，必须携带目
的地址，只有地址相符的节点，才能接收数据，如图
所示,
服务器
终端 终端
以太网
计算机网络的总线结构 （第 6章第 2讲）
? 终端通过公共总线相互连接起来的结构，叫
总线结构 。这种结构存在总线争用问题。常
用于局域网。如图所示,
服务器
终端 终端
总线
计算机网络的星型结构 （第 6章第 2讲）
? 星型结构 的中心是一个功能强大的计算机，也可以
是交换机或集线器、统称为中心节点，星型结构上
各终端（节点）之间通信必须经过中心节点。如图
所示,
中心
节点
终端 3
终端 2
终端 1
计算机网络的树型结构 （第 6章第 2讲）
? 树型结构 是星型结构的扩展，树型网络是分层机构，
具有根节点和分支节点，如图所示,
根节
点
分支
节点
分支
节点
终端
终端
终端
终端 终端
终端
计算机网络的环型结构 （第 6章第 2讲）
? 环型结构 网络即网络中节点计算机连成一个环路，
环路上信息单向从一个节点发送到另一个节点，
传送路径固定。如图所示,
节点
节点
节点
节点
节点
局域网（ LAN） （第 6章第 2讲）
? 局域网 （ Local Area Network, LAN） 是局
部地区网的简称, 计算机网络的通信距离通
常限于中等规范的地理区域内, 一般不超过
10KM,可以由一个单位或地区组建 。
? 两台计算机连接起来就构成了最小的局域网 。
局域网由于其组建方便, 使用灵活, 现已成
为技术发展最快的网络 。
城域网（ MAN） （第 6章第 2讲）
? 城域网 （ Metropolitan Area Network）
是介于局域网与广域网之间的高速网络,
其规模仅限于一个城市 。
? 城域网主要是将一个城市内大量企业、
机关、公司的多个局域网进行互连，以
实现信息的传输。
广域网（ WAN） （第 6章第 2讲）
? 广域网 （ Wide Area Network,WAN） 也称
为远程网, 它所覆盖的地理范围从几十公里
到几千公里 。 广域网可以覆盖几个国家或跨
越几个大洲 。
? 广域网的通信子网主要采用分组交换技术，
借助卫星通信网和无线分组交换网以及公用
分组交换网，可以将不同地区的局域网或计
算机系统互连起来，达到资源共享。
计算机网络的 体系结构 （第 6章第 2讲）
? 当数据从源节点输入后，网络就自动执行各种操作，
将数据传送至目的节点。网络从执行各种操作开始
到操作过程结束这一过程，称为 通信过程,
? 为了完成计算机间的数据通信和信息处理，把计算
机的功能划分成为定义明确的 层 次，规定同层次通
信的协议及相邻层之间的接口。这样计算机功能的
实现就变成各层的操作。
1977年, 国际标准化组织制订了国际标准网络体系结
构, 即 OSI/RM。
计算机网络的 通信过程 （第 6章第 2讲）
通信过程通常可分为以下 5个阶段,
? 建立链路 源节点得到要传送的数据后要向目的节点发
出通信请求, 即通过呼叫 （ 如拨号 ）, 由各节点在源节点
和目的节点之间建立一条通信链路 。
? 传送开始 当确定目的节点已连网, 已做好通信准备,
愿意和源节点通信, 并所有条件得到满足时, 源节点就收
到目的节点发来的肯定应答, 传送就开始 。
? 交换数据 从传送开始到传送结束的过程, 称为数据交
换, 通过数据交换, 可将数据从源节点发送到目的节点 。
? 传送结束 源节点数据传送完毕或源节点及目的节点中
某一节点请求停止时, 就结束数据交换 。
? 链路断开 源节点或目的节点通过适当的请求终止通信
操作, 链路就断开 。
计算机网络的 OSI/RM分层结构
1977年, 国际标准化组织制订了国际标准网络体系
结构, 即 OSI/RM,这是一个 七层结构, 如图所示 。
七层含义（ 1） （第 6章第 2讲）
? 物理层 （ Physical layer） 。 物理层的任务就是为数据链
路上的两端实体间提供适应, 维护和拆除物理连接的方
法 。 这些物理连接可以是单工或双工的, 也可以是串行
或并行的 。
? 链路层 （ Data link layer） 。 链路层的功能就是建立,
维持和释放网络实体之间的数据链路, 保证网络中相邻
节点之间数据有效传输 。
? 网络层 （ Network layer） 。 网络层也被称为, 通信子网
层, 其主要功能是实现整个网络系统内的连接, 为传输
层提供整个网络范围的两个终端之间数据传输的道路 。
七层含义（ 2） （第 6章第 2讲）
? 传输层 （ Transport layer） 。 传输层的功能是在两个终端之
间可靠透明地传送报文 。
? 会话层 （ Session layer） 。 会话层主要任务是两个应用进程
间建立, 组织和同步进行一次, 对话, 的逻辑连接关系 。 并
解决应用进程之间会话的许多具体问题, 包括令牌管理, 差
错恢复, 会话管理等 。
? 表示层 （ Presentation layer） 。 表示层是为在应用进程之间
传送的信息提供表示方法的服务, 这些服务包括代码转换,
数据压缩与恢复, 数据加密与解密, 实际终端与虚拟终端之
间的转换以及文件传送协议等 。
? 应用层 （ Application layer） 。 应用层主要负责两个应用进
程之间的通信, 为网络之间的通信提供专用的应用程序包 。
局域网的硬件 （第 6章第 2讲）
? 局域网的基本硬件包括,
服务器,微机工作站,网卡, 网
络 连接设备 以及 网线 等设备。
服务器 （第 6章第 2讲）
? 服务器是指能向网络用户提供特定服务的硬件
和软件计算机系统 。
? 服务器按设计思想可分为专用服务器和通用服
务器 。
? 服务器按硬件机构可分为单处理器服务器和多
处理服务器 。
? 服务器按应用可分为打印服务器, 文件服务器,
应用程序服务器, 邮件服务器, 通信服务器,
数据库服务器和 FAX（ 传真 ） /调制解调器服务
器等 。
网卡 （第 6章第 2讲）
? 网 卡 又称 为网 络适 配器 或网 络接 口卡, NIC(Network
Interface Card),它是网络设备 （ 如服务器, 工作站等 ）
到网络传输介质 （ 网线 ） 的通信枢纽, 是完成网络数据传
输的关键部件 。
? 网卡实际上就是局域网中的通信控制器或通信处理机 。 在
网络通信中, 网卡主要完成链路层和物理层的功能 。
? 网卡通常以它所支持的通信协议进行分类, 比如：以太网
卡, ATM网卡等 。
? 按微机总线结构来分又 ISA,EISA,VESA,PCI和 PCMCIA、
USB等网卡 。
? 由于网卡是通过网络传输介质与网络设备相连的, 对不同
的网络传输介质, 网卡的连接端口也不一样 。 有 RJ45端口
（ 双绞线 ）, BNC端口 （ 细同轴电缆 ） 和 AUI端口 （ 粗同轴
电缆 ） 等 。
网络连接设备 --中继器 （第 6章第 2讲）
? 常用的网络互连设备有中继器, 集线器, 交换机, 网桥,
路由器 等 。 它们应用于不同的层上 。
? 中继器 （ Repeat） 是物理层的连接设备, 它是将衰减, 变
形的网络信号进行整形放大的设备, 其用法如图所示 。
服务器
终端
服务器
终端 中继器 中继器
以太网 以太网
终端
网络连接设备 --集线器 （第 6章第 2讲）
? 集线器 （ HUB） 是一个多端口中继器, 主要用来构建
网络的物理星型结构, 如图所示 。
服务器
终端 集线器 终端
打印
机
网络连接设备 --交换机 （第 6章第 2讲）
? 交换机 与集线器都是使用非屏蔽双绞线构建的星形网络
所需的中央节点设备 。
? 集线器与交换机的区别在于：所有连接到集线器上的网
络节点是 共享带宽 的, 也就是说集线器一个时间内只能
为一对网络节点服务；而交换机则是 独占带宽 的, 也就
是说交换机可以在一个时间内同时为所有的网络节点服
务 。
? 用交换机代替集线器, 可以使网络速度大大提升 。
? 交换机能为每个网络节点提供独占带宽, 并行地处理多
个网络节点对, 主要是通过 背板 来实现的, 所以 背板的
带宽, 决定了一个时间内能通过交换机的数据量 。
网络连接设备 --网桥 （第 6章第 2讲）
? 网桥 （ Bridge） 是一种在数据链路层上实现局域网互
连的设备, 它是一种基于数据帧的存储转发设备 。
利用网桥建立局域网之间互连通信的连接图
网络连接设备 --路由器、网关
? 路由器 （ Router） 与网桥的最大差别在于网桥实现网
络互连是发生在数据链路层, 而路由器实现网络互连
是发生在网络层 。
路由器的主要功能：可以连接不同类型传输介质的
局域网, 可以连接不同协议的网络, 可以将局域网与
广域网进行连接 。
? 在传输层以上的层次上实现网络互连的设备称为 网关
（ Gateway） 。 网关的基本功能就是互连不同的协议
框架, 即实现不同网络协议之间的转换 。
传输介质 （第 6章第 2讲）
? 局域网中常用的传输介质有双绞线, 同轴电缆和光缆 。
几种介质传输距离设计规格
介质 标准 标准距离（ M） 设计最大距离（ M）
双绞线 10BASE- T 100 150
细同轴
电缆
10BASE- 2 185 300
粗同轴
电缆
10BASE- 5 500 800
光缆 10BASE- F 2000 4000
局域网的软件 （第 6章第 2讲）
? 局域网的软件包括网络操作系统, 通
信软件和网络协议软件 。
? 目前最流行的网络操作系统是 Novell
Netware,Windows NT 和 Linux。
网络操作系统（ Netware）
Novell 网是美国 Novell公司于 20世纪 80年代开发的
一种高性能局域网络, 它采用服务器 /工作站模式 。
Netware是该局域网络的操作系统, 也是 Novell 网的
核心, 1989年被推为网络工业标准, 还被国际组织选
定为数据库的标准环境 。
Netware的主要功能有,① 支持客户机 /服务器的网
络结构,② 支持文件和打印服务,③ 支持远程通信服
务,④ 支持数据库服务,⑤ 支持存储转发服务,⑥ 支
持网络管理服务,⑦ 支持分布式目录服务,⑧ 具有安
全管理,⑨ 具有名字服务 （ NNS）,⑩ 支持 Web服务 。
网络操作系统（ Windows NT）
Windows NT是 Microsoft公司于 20世纪 90年代推出
的网络操作系统, 它是一种面向分布式图形应用程
序的完整平台系统 。
Windows NT的功能强大, 与 Netware相比, 其优越
点在于,
① 图形化操作风格
② 支持 Web服务, FTP服务和 GOPHER服务 。
③ 应用程序多, 易开发, 推广 。
网络操作系统（ Linux）
Linux是一套免费使用和自由传播的类 UNIX
操作系统 。 这个操作系统是由全世界各地
的程序员设计和实现的 。 其目的是建立不
受任何商品化软件的版权制约的, 全世界
都能自由使用的 UNIX兼容产品 。
局域网的协议 （第 6章第 2讲）
? 协议 是指通信双
方在通信过程中
的一组约定 （ 包
括信息传输顺序,
信息格式等 ） 的
集合 。 它是一套
语义, 语法和语
序的规则, 用来
规定有关功能部
件在通信过程中
的操作 。
? 局域网的体系结
构只包含 OSI参
考模型的最低两
层, 即物理层和
数 据 链 路 层 。
LAN支持 IEEE802
和 ISO制定的 协
议标准 。
局域网系列标准
局域网的标准 （第 6章第 2讲）
? IEEE802.1高层接口 （ 包括 MAC网桥与局域网管理 ） ；
? IEEE802.2逻辑链路控制 （ LLC） ；
? IEEE802.3带碰撞检测的载波侦听多址访问 （ CSMA/CD） 方法和物理层
规范；
? IEEE802.4令牌总线访问方法和物理层规范；
? IEEE802.5令牌环访问和物理层规范；
? IEEE802.6城域网标准；
? IEEE802.7宽带局域网技术；
? IEEE802.8光纤局域网技术；
? IEEE802.9综合语言和数据 （ IVD） 局域网；
? IEEE802.10互操作局域网的安全标准；
? IEEE802.11无线局域网的 MAC协议；
? ISO9314光纤分布式数据接口 （ FDDI） ；
? ISO8802-7分槽环访问方法和物理局规范；
? IEEE802.12 100VG— AnyLAN访问控制方法和物理层规范,
以太网 （第 6章第 2讲）
? 常见的局域网有以太网, 令牌网, ATM网等
? Ethernet是符合 IEEE802.3局域网络标准的局域网, 简称 以太网 。
10BASE-5标
准以太网
10BASE-2便
宜网
10BASE-36
宽带以太网
1BASE-5
（ 1MB/S）
10BASE-T
（ 10MB/S）
传输速率 10MB/S 10MB/S 10MB/S 1MB/S 10MB/S
传输介质 RG11同轴电缆 RG58同轴电缆 RG57CATA同轴电缆 无屏蔽双绞 线 无屏蔽双绞 线
传输距离 500m 180m 3600m 500m 100m
拓扑结构 BUS总线 BUS总线 BUS总线 Start星型 Start星型
访问控制
方式 CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD
单集线器 1OBASET网络
? 下图就是一个采用集线器构成的单集线器 1O BASE T网
络结构, 该以太网适用于小范围工作环境 。
多集线器构成的级联以太网
? 对于大范围多用户使用环境, 也可以采用多
集线器构成的级联以太网, 如图所示 。
