7.3 计算机网络的分类（课件）-《新编计算机基础教程》同步教学（清华大学出版）

《新编计算机基础教程》 （清华大学出版） 7.3 计算机网络的分类 对计算机网络进行分类的标准很多,例如,按拓扑结构分类,按网络协分类,按信道访问方式分类,按数据传输方式分类等等。下面简单介绍几种分类。 1.按地理范围分类 计算机网络常见的分类依据是网络覆盖的地理范围,按照这种分类方法,可将计算机网络分为局域网、广域网和城域网三类。 第2页 7.3 计算机网络的分类 2．按传输速率分类 网络的传输速率有快有慢，传输速率快的称高速网，传输速率慢的称低速网。传输速率的单位是bit/s（每秒比特数）。一般将传输速率在Kbit/s～Mbit/s范围的网络称低速网，在Mbit/s～Gbit/s范围的网称高速网。也可以将kbit/s网称低速网，将Mbit/s网称中速网，将Gbit/s网称高速网。 第3页 7.3 计算机网络的分类 3．按传输介质分类 传输介质是指数据传输系统中发送装置和接受装置间的物理媒体，按其物理形态可以划分为有线和无线两大类。 （1）有线网。传输介质采用有线介质连接的网络称为有线网，常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维。 （2）无线网。采用无线介质连接的网络称为无线网。目前无线网主要采用3种技术：微波通信、红外线通信和激光通信。 第4页 7.3 计算机网络的分类 4．按拓扑结构分类 把网络单元定义为结点,两个结点间的连线称为链路,这样,计算机网络则是由一组结点和链路组成。网络结点和链路的几何位置就是网络的拓扑结构。网络的拓扑结构有多种,常见的有星型、总线型、环型和网状型。 (1)星型拓扑结构 星形拓扑结构的局域网系统中存在着中心结点,每个结点通过点到点的链路与中心结点进行连接,任何两个结点之间的通信都要通过中心结点转换。 第5页 7.3 计算机网络的分类 （2）总线型拓扑结构 总线型结构是局域网络中常用的一种结构,在这种结构中,所有的用户设备都连接在一条公共传输的主干电缆—总线上,信息的传输通常以“共享介质”方式进行。 （3）环形拓扑结构 从物理角度来看,将总线结构的总线两端点连接在一起,就成了环型结构的局域网。 （4）网状型 网状结构的控制功能分散在网络的各个结点上,网上的每个结点都有几条路径与网络相连。 第6页 7.3 计算机网络的分类 5.按网络的使用范围进行分类 （1）公用网：一般是国家的电信部门建造的网络。“公用”的意思就是所有愿意按电信部门规定缴纳费用的人都可以使用。因此公用网也可以称为公众网。 （2）专用网：是某个部门为本系统的特殊业务工作的需要而建造的网络。这种网络一般不向系统以外的人提供服务。 第7页 7.4 计算机网络的硬件组成 计算机网络硬件组成包括主体设备、连接设备和传输介质3大部分。 1．网络的主体设备 计算机网中的主体设备称为主机（Host），一般可分为中心站（又称为服务器）和工作站（客户机）两类。 服务器是为网络提供共享资源的基本设备，在其上运行网络操作系统，是网络控制的核心。 工作站是网络用户入网操作的节点，可以有自己的操作系统。 第8页 7.4 计算机网络的硬件组成 2．网络的连接设备 （1）网络适配器，如下图所示，网络适配器又称为网络接口卡（Network Interface Card，NIC），是计算机网络中最重要的连接设备之一,一般插在机器内部的总线槽上 ,网线则接在网卡上。 第9页 7.4 计算机网络的硬件组成 ☆网卡的作用： ①提供固定的网络地址。 ②接收网线上传来的数据,并把数据转换为本机可识别和处理的格式,通过计算机总线传输给本机。 ③把本机要向网上传输的数据按照一定的格式转换为网络设备可处理的数据形式,通过网线传送到网上。 第10页 7.4 计算机网络的硬件组成 ☆网卡的分类：  ①按网卡的总线类型分：目前的总线接口主要是PCI型的,在笔记本电脑上需要使用PCMCIA标准的网卡，作为一种新型的总线技术,USB口也被应用到网卡中。 ②按网卡的速度分：有10M、100M及1000M的,目前10/100Mbps自适应的网卡使用广泛,性价比最高。 ③按网卡的接口类型分：网卡的接口类型有连接同轴电缆的BNC接口和连接双纹线的RJ45接口。目前RJ45接口的网卡使用广泛。 第11页 7.4 计算机网络的硬件组成 （2）集线器 集线器是计算机网络中连接多台计算机或其他设备的连接设备,集线器主要提供信号放大和中转的功能。如图所示： 第12页 集线器 7.4 计算机网络的硬件组成 （3）中继器 中继器的作用是为了放大电信号,提供电流以驱动长距离电缆,增加信号的有效传输距离。从本质上看可以 认为是一个放大器, 承担信号的放大和 传送任务。 第13页 7.4 计算机网络的硬件组成 （4）网桥 网桥是网络中的一种重要设备,它通过连接相互独立的网段从而扩大网络的最大传输距离。网桥是一种工作在数据链路层的存储-转发设备。 第14页 7.4 计算机网络的硬件组成 （5）路由器 路由器属于网间连接设备,它能够把数据包按照一条最优的路径发送至目的网络。 第15页 7.4 计算机网络的硬件组成 （6）交换机 交换机发展迅猛,基本取代了集线器和网桥,并增强了路由选择功能。交换和路由的主要区别在于交换发生在OSI参考模型的数据链路层,而路由发生在网络层。交换机的主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列以及流控制等。 第16页 7.4 计算机网络的硬件组成 （7）网关 网关又称协议转换器,是软件和硬件的结合产品,主要用于连接不同结构体系的网络或用于局域网与主机之间的连接。网关工作在OSI模型的传输层或更高层,在所有网络互连设备中最为复杂,可用软件实现。 第17页 7.4 计算机网络的硬件组成 （8）调制解调器（Modem）。 调制解调器（Modem作为末端系统和通信系统之间信号转换的设备，是广域网中必不可少的设备之一。 第18页 7.4 计算机网络的硬件组成 3.网络的传输介质 传输介质是网络中连接收发双方的物理通路,也是通信中实际传送信息的载体常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。 （1） 有线传输介质。有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分，它能将信号从一方传输到另一方，有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。在其中传输的是光波或电磁波信号。 第19页 7.4 计算机网络的硬件组成 a．双绞线 双绞线采用一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰，更主要的是降低自身信号的对外干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。型号主要有一类线、二类线、三类 线、四类线、五类线、超五类 线、六类线。通常计算机网络 使用的是三类线和五类线。 第20页 7.4 计算机网络的硬件组成 b．同轴电缆 同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。这层绝缘材料用密织的网状导体环绕，网外又覆盖一层保护性材料。同轴电缆的这种结构，使它具有高带宽和极好的噪声抑制特性。 同轴电缆的带宽取决于电缆 长度。 第21页 7.4 计算机网络的硬件组成 c．光纤。 光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光纤裸纤一般分为3层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。按光在光纤 中的传输模式可分为单模 光纤和多模光纤。 第22页 7.4 计算机网络的硬件组成 （2）无线传输介质。 无线传输介质技术是指在两个通信设备之间不使用任何人为的物理连接，而是利用自然的空气、水、玻璃等透明的物体甚至只有空间而传输的一种技术。无线传输介质是指在空气、水、玻璃等透明的物体，甚至不需要任何介质的空间，就可以传输微波、红外线和激光等光波或电磁波信号。 第23页 7.4 计算机网络的硬件组成 a．微波通信。 微波通信就是利用地面微波进行通信。由于微波在空间是直线传播的，而地球表面是个曲面，因此其传播距离受到限制，一般只有50km左右。为实现远距离通信，需要建立微波中继站进行接力通信，微波线路的成本比同轴电缆和光缆低，但误码率比同轴电缆和光缆高，安全性不高，只要拥有合适无线接收设备的人就可窃取别人的通信数据。此外，大气对微波信号的吸收与散射影响较大。 第24页 7.4 计算机网络的硬件组成 b．卫星通信。 卫星通信就是利用地球同步卫星作为微波中继站，实现远距离通信。当地球同步卫星位于36000km高空时，其发射角可以覆盖地球上1/3的区域。只要在地球赤道上空的同步轨道上等距离地放置3颗间隔120°的卫星，就能实现全球的通信。 第25页 7.4 计算机网络的硬件组成 c．无线电波和红外通信。 无线数字网类似于蜂窝电话网，人们可随时将计算机接入网内，组成无线局域网。无线局域网的结构分为点到点和主从式两种标准。点到点结构用于连接便携式计算机和PC，主从式结构中的所有工作站都直接与中心天线或访问节点连接。无线局域网通常采用无线电波和红外线作为传输介质。 第26页 谢谢观看 $$