电子商务的网络技术.ppt

2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,第2章 电子商务的网络技术基础,电子商务的发展离不开计算机网络技术的支持，了解和掌握计算机网络的基础知识是十分必要的，因为它是电子商务实现的底层基础。本章主要内容：,计算机网络的概念OSI/ISO、TCP/IP模型局域网及高速局域网技术网络接入技术Internet、Intranet、Extranet技术Frontpage2000网页设计,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.1 网络技术概述,2.1.1 计算机网络的定义 把分布在不同地理位置上的具有独立功能的多台计算机、终端及其附属设备在物理上互连，按照网络协议相互通信，以共享硬件、软件和数据资源为目标的系统称作计算机网络。要点：多台，两台及两台以上 互连 资源共享,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.1.2 计算机网络的发展过程 在计算机网络中，处在两个不同地理位置的计算机上的两个进程相互通信，需要通过交换信息来协调它们的动作，并达到同步。而信息的交换必须按照通信双方预先共同约定好的规程进行，这些约定和规程就叫做协议（protocol）。一般来说，协议由语义、语法和同步关系三部分组成。1.1.2 计算机网络的发展过程 从体系结构来观察，计算机网络的发展可分为三个阶段（三代网络）：以主机为中心的联机终端系统 以通信子网为中心的主机互连 具有层次化体系结构的标准化网络,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,1.以主机为中心的联机终端网络系统,特征 共享主机软硬件资源 单台主机：执行计算和通信任务 多台终端：执行用户交互 连接方式本地或远程连接,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.以通信子网为中心的主机互连,特征多个终端联机系统的互联，形成了多主机为中心的网络网络结构从“主机终端”转变为“主机主机”,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,3.具有层次化体系结构的标准化网络,特征 整个网络由通信子网和资源子网两部分组成；数据交换方式采用报文分组交换方式,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.1.3 计算机网络的分类按照网络的拓扑结构可分为：总线型、星型、环型、网状、树状拓扑结构。根据计算机网络所覆盖的地理范围通常可分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)。按通信传输介质划分可分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网和卫星网等。按信号频带占用的方式划分可分为基带网和宽带网。计算机网络从结构上可以分成两部分：负责数据处理，向网络用户提供各种网络资源和网络服务的资源子网和负责数据转发的通信子网。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.1.4 计算机网络的组成 一个完整的计算机网络系统是由网络硬件系统、网络软件系统和网络信息组成的。1.网络硬件系统：用于组成计算机网络系统的硬件主要包括计算机、网络传输介质、网络互联设备和网络连接件。2.网络软件系统：计算机网络软件主要包括系统软件和应用软件两部分。系统软件包括网络操作系统和网络协议；应用软件主要是指便于网络应用的各种软件，如IE软件、FTP软件、文件下载软件、E-mail软件等。3.网络信息：网络信息是计算机网络中最重要的资源，它存在于服务器上，由网络系统软件对其进行管理和维护。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,4.计算机网络连接设备中继器：工作在OSI模型的物理层，放大信号电流，延长传输距离。集线器：简称为HUB，是多口中继器，工作在物理层网桥：工作在数据链路层，用于隔离网络和实现数据包的过滤与转发。交换机：工作在数据链路层，用于连接子网以及实现虚拟网的划分，有传统交换机和三层交换机两种。路由器：工作在网络层，用于实现协议转换和路由选择，实现与广域网的互联。调制解调器：用于实现数字信号与模拟信号的相互转换。5.网络连接件 主要包括网络适配器、传输介质接头等。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.1.5 计算机网络的功能1.数据通信 数据通信即数据传送，是计算机网络的最基本功能之一。从通信角度看，计算机网络其实是一种计算机通信系统。作为计算机通信系统，能实现下列重要功能：（1）传输文件（2）使用电子邮件（E-mail）2.资源共享 资源共享包括硬件、软件和数据资源的共享，它是计算机网络最有吸引力的功能。资源共享指的是网上用户能够部分或全部地使用计算机网络资源，使计算机网络中的资源互通有无、分工协作，从而大大地提高各种硬件、软件和数据资源的利用率。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,3计算机系统可靠性和可用性的提高计算机系统可靠性的提高主要表现在计算机网络中每台计算机都可以依赖计算机网络相互为后备机，一旦某台计算机出现故障，其它的计算机可以马上承担起原先由该故障机所担负的任务，避免了系统的瘫痪使得计算机的可靠性得到了大大的提高。计算机可用性的提高是指当计算机网络中某一台计算机负载过重时，计算机网络能够进行智能的判断，并将新的任务转交给计算机网络中较空闲的计算机去完成，这样就能均衡每一台计算机的负载，提高了每一台计算机的可用性。4易于进行分布处理在计算机网络中，每个用户可根据情况合理选择计算机网内的资源，以就近的原则快速地处理。对于较大型的综合问题，通过一定的算法将任务分交给不同的计算机，从而达到均衡网络资源，实现分布处理的目的。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.1.6 计算机网络的拓扑结构1.星型拓扑结构 星型拓扑结构是由中心结点和通过点对点链路连接到中心结点的各站点组成。星型拓扑结构的中心结点是主结点，它接收各分散站点的信息再转发给相应的站点。这种星型拓扑结构的中心结点是由集线器或者是交换机来承担的。星型拓扑结构有以下优点：在星型拓扑结构中，某个站点的故障仅会影响该工作站。,网络的扩展容易。控制和诊断方便。访问协议简单。星型拓扑结构也存在着一定的缺点：过分依赖中心结点。成本高。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.总线线型拓扑结构 总线型拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，所有的站点均通过相应的硬件接口直接连接到传输介质或称总线上，各工作站地位平等，无中心结点控制。,总线型拓扑结构的总线大都采用同轴电缆。某个站点发送信息的传送方向总是从发送站点开始向两端扩散（故又称为广播式计算机网络），总线网络上的所有站点都能接收到这个信息，但并不是所有的都接收，而是每个站点都会把自己的地址与这个信息的目的地址相比较,只有与这个信息的目的地址相同的工作站才会接收报文。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,总线型拓扑结构的优点：从硬件观点来看总线型拓扑结构可靠性高。因为总线型拓扑结构简单，而且又是无源元件。易于扩充，增加新的站点容易。如要增加新站点，仅需在总线的相应接入点将工作站接入即可。使用电缆较少，且安装容易。使用的设备相对简单，可靠性高。,总线型拓扑结构的缺点：故障诊断困难。由于总线拓扑的网络不是集中控制，故障检测需在网络上各个站点进行。故障隔离困难。在星型拓扑结构中，一旦检查出哪个站点出故障，只需简单地把连接拆除即可。而在总线型拓扑结构中，如果某个站点发生故障，则需将该站点从总线上拆除，如传输介质故障，则整个这段总线要切断和变换。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,3.环型拓扑结构 环型拓扑结构是由网络中若干中继器通过点到点的链路首尾相连型成一个闭合的环。,环型拓扑的数据在环路上沿着一个方向在各节点间传输，每个站对环的使用权是平等的。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,环型拓扑结构有以下优点：电缆长度短。环型拓扑所需电缆长度和总线拓扑结构相似，但比星型拓扑要短。适用于光纤。光纤传输速度高，而环型拓扑是单方向传输，十分适用于光纤这种传输介质。环型网络的缺点：结点故障引起整个网络瘫痪。在环路上数据传输是通过环上的每一个站点进行转发的，如果环路上的一个站点出现故障，则该站点的中继器不能进行转发，相当于环在故障结点处断掉，造成整个网络都不能进行工作。诊断故障困难。因为某一结点故障会使整个网络都不能工作，但具体确定是哪一个结点出现故障非常困难，需要对每个结点进行检测。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,4.树型拓扑结构 树型拓扑结构是从总线拓扑演变过来的，形状象一棵倒置的树，顶端有一个带有分支的根，每个分支还可延伸出子分支。与星型拓扑相比，树型拓扑结构的通信线路总长度较短，故它的成本低，易推广，但结构较星型复杂。,树型拓扑结构的优点：易于扩展、故障隔离容易。,树型拓扑结构的缺点：对根的依赖性太大，如果根发生故障，则全网不能正常工作，因此这种结构的可靠性与星型结构相似。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,图3-5 树型拓扑结构,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,5.网状拓扑结构 网状拓扑结构是将网络中任意两站点间都有直接通路相连，所以任意两站点间的通信无需路由，而且有专线相连没有等待延迟故通信速度快，可靠性高。但是组建这样网络投资是非常巨大的，例如你在有4个站点的全互连拓扑网络上增加一个站点，那么你就得在这个网络上增加4根线使这4 个站点的每一个站点都与新站点有一根线进行连接。由此也可看出这种全部互连型拓扑的灵活性差。但这种全部互连型拓扑结构适用于对可靠性有特殊要求的场合。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.1.7 网络传输介质网络上数据的传输需要有“传输介质”，网络传输介质的好坏直接影响数据传输的质量；目前，计算机网络中常用的网络传输介质包括有线介质和无线介质，有线介质又可分为双绞线、同轴电缆和光纤。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,1.双绞线,组建局域网络所用的双绞线是一种由4对线（即8根线）组成的，其中每根线的材质有铜线和铜包的钢线两类。一般来说，双绞线电缆中的8根线是成对使用的，而且每一对都相互绞合在一起，绞合的目的是为了减少对相邻线的电磁干扰。双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。目前，在局域网中常用到的双绞线是非屏蔽双绞线（UTP），它又分：3类、4类、5类、超5类、6类和7类。双绞线的8根线的引脚定义以及与RJ45连接器的连接如下图所示：,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,超5类4对非屏蔽双绞线结构图,导线,芯：4对电线在一起,双绞线对,外皮,直径A,直径B,直径A：直径B:,拉绳：外皮下面,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,非屏蔽双绞线结构,屏蔽双绞线结构,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,UTP电缆使用的8针插头,UTP电缆使用的8针模块式插座,ScTP电缆使用的8针模块式插座,金属屏蔽,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,在局域网，双绞线主要是用来连接计算机网卡到集线器或通过集线器之间级联口的级联，有时也可直接用于两个网卡之间的连接或不通过集线器级联口之间的级联，但它们的接线方式各有不同。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.同轴电缆,同轴电缆的结构，它的中央是铜质的芯线（单股的实心线或多股绞合线），铜质的芯线外包着一层绝缘层，绝缘层外是一层网状编织的金属丝作外导体屏蔽层（可以是单股的），屏蔽层把电线很好地包起来，再往外就是外包皮的保护塑料外层了,目前经常用于局域网的同轴电缆有二种：一种是专门用在符合IEEE802.3标准以太网环境中阻抗为50的电缆，只用于数字信号发送，称为基带同轴电缆；另一种是用于频分多路复用FDM的模拟信号发送，阻抗为75的电缆，称为宽带同轴电缆。,同轴电缆结构截面图,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,细缆以太网的连接如下图所示:,同轴细缆网络,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,同轴粗缆网络,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,同轴电缆的连接器 同轴电缆用同轴电缆连接器端接。目前常见的同轴电缆连接器有N型连接器(适用于粗缆的端接)和BNC连接器(适用于细缆的端接)。同轴电缆连接器把中心导线与电缆金属箔和网状屏蔽层隔离开来，同时还为同轴电缆的金属箔和网状屏蔽层提供了连接。如图所示分别为 N型连接器和BNC连接器的结构。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,BNC型连接器,N型连接器,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,3.光纤,光纤是一种细小、柔韧并能传输光信号的介质，一根光缆中包含有多条光纤。光纤上是利用有光脉冲信号表示1，没有光脉冲来表示0。光纤通信系统是由光端机、光纤（光缆）和光纤中继器组成。光端机又分成光发送机和光接收机。而光中继器用来延伸光纤或光缆的长度，防止光信号衰减。光发送机将电信号调制成光信号，利用光发送机内的光源将调制好的光波导入光纤，经光纤传送到光接收机。光接收机将光信号变换为电信号，经放大、均衡判决等处理后送给接收方。光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。光纤分为单模光纤和多模光纤两类（所谓“模”是指以一定的角度进入光纤的一束光）。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,光纤不仅具有通信容量非常大的特点，而且还具有其他的一些特点：抗电磁干扰性能好；保密性好，无串音干扰；信号衰减小，传输距离长；抗化学腐蚀能力强。正是由于光纤的数据传输率高（目前已达到1Gb/s），传输距离远（无中继传输距离达几十至上百公里）的特点，所以在计算机网络布线中得到了广泛地应用。目前光缆主要是用于交换机之间、集线器之间的连接，但随着千兆位局域网络应用的不断普及和光纤产品及其设备价格的不断下降，光纤连接到桌面也将成为网络发展的一个趋势。但是光纤也存在一些缺点。这就是光纤的切断和将两根光纤精确地连接所需要的技术要求较高。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,架空光缆结构,UV固化光纤PBT松套管PE垫层光纤油膏非金属加强构件（FRP）光缆填充膏无纺布及扎带PE护套,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,光纤连接器及耦合器,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,ST光纤连接器 ST光纤适配,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.1.8 网络互连设备,1.中继器（Repeater）中继器工作在OSI模型的物理层，可用不同电缆互连同类型网段,它只起到放大信号的作用,驱动长距离通信。其原理是由于数字信号在传输过程中，其高次谐波最易衰减而使信号变形，电缆上的阻抗容抗也会使信号幅值和形状变小或失真。中继器的作用就是在信号传输一定距离后，进行整形和放大，但不对信号作校验等其他处理，故即使是一个错误的信息包或信号中含有噪声，它都照样整形放大。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.集线器集线器的一些特点如下：（1）从表面上看，使用集线器的局域网在物理上是一个星形网，但由于集线器是使用电子器件来模拟实际电缆线的工作，因此整个系统仍然像一个传统的以太网那样运行。也就是说，使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是CSMA/CD协议，并共享逻辑上的总线。网络中的各个计算机必须竞争对传输媒体的控制，并且在一个特定时间至多只有一台计算机能够发送数据。因此，这种10BASE-T以太网又称为星型总线(star-shaped bus)或盒中总线(bus in a box)。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,（2）一个集线器有许多端口，因此，一个集线器很像一个多端口的转发器。（3）集线器和转发器都是工作在物理层，它的每个端口都具有发送和接收数据的功能。当集线器的某个端口接收到工作站发来的比特时，就简单地将该比特向所有其他端口转发。若两个端口同时有信号输入(即发生碰撞)，那么所有的端口都收不到正确的帧。为了说明上述原理，图给出三个端口的集线器的示意图(实际的集线器不会只有三个端口)。（4）集线器采用了专门的芯片，进行自适应串音回波抵消。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,3.交换机 交换机也叫交换式集线器，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用，由于交换机根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，避免了和其他端口发生碰撞，因此，交换机可以同时互不影响的传送这些信息包，并防止传输碰撞，提高了网络的实际吞吐量。交换机工作在第二层（即数据链路层），它要比集线器智能一些，对它来说，网络上的数据就是MAC地址的集合，它能分辨出帧中的源MAC地址和目的MAC地址，因此可以在任意两个端口间建立联系，但是交换机并不懂得IP地址，它只知道MAC地址。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,4.路由器 路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。下图给出了典型的路由器的构成框图。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,整个的路由器结构可划分为两大部分：路由选择部分和分组转发部分。路由选择部分也叫做控制部分，其核心构件是路由选择处理机。分组转发部分由三部分组成：交换构件、一组输入端口和一组输出端口。下面分别讨论每一部分的组成。在讨论路由选择的原理时，往往不去区分转发表和路由表的区别，而是笼统地使用路由表这一名词。图给出了在输入端口的队列中排队的分组的示意图。我们再来观察在输出端口上出现什么情况，如图所示,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,Smc宽带路由器,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.2 数据通信基础,2.2.1 数据通信的基本概念1.数据 数据是定义为有意义的实体，是表征事物的形式，例如文字、声音和图像等。数据可分为模拟数据和数字数据两类。模拟数据是指在某个区间连续变化的物理量，例如声音的大小和温度的变化等。数字数据是指离散的不连续的量，例如文本信息和整数。2.信号 信号是数据的电磁或电子编码。信号在通信系统中可分为模拟信号和数字信号。其中模拟信号是指一种连续变化的电信号，例如：电话线上传送的按照话音强弱幅度连续变化的电波信号。数字信号是指一种离散变化的电信号，例如计算机产生的电信号就是“0”和“1”的电压脉冲序列串。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,3.信道 信道是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。一般来说，一条通信线路至少包含两条信道，一条用于发送的信道和一条用于接收的信道。和信号的分类相似，信道也可分为适合传送模拟信号的模拟信道和适合传送数字信号的数字信道两大类。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.2.2 模拟数据与数字数据的传输形式 1模拟数据在模拟信道上传输 典型的例子是话音信号在普通的电话系统中传输。一般人的语音频率范围是3003400Hz，为了进行传输，在线路上给它分配一定的带宽，国际标准取4KHz为一个标准话路所占用的频带宽度。在这个传输过程中：语音信号以3003400Hz频率输入，发送方的电话机把这个语音信号转变成模拟信号，这个模拟信号经过一个频分多路复用器进行变化，使得线路上可以同时传输多路模拟信号，当到达接收端以后再经过一个解频的过程把它恢复到原来的频率范围的模拟信号，再由接收方电话机把模拟信号转换成声音信号。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2数字数据在模拟信道上传输 计算机和终端设备都是数字设备，它们只能接收和发送数字数据，而电话系统只能传输模拟信号，所以这个数字数据要进入到模拟信道以前要有一个变换器进行数字信号到模拟信号的转换，以便它能在模拟信道上传输，这样的一个变换过程叫调制（注意：这个调制过程并不改变数据的内容，仅是把数据的表示形式进行了改变）。这个变换器又叫做调制器。而当调制后的模拟信号传到接收端以后，在接收端也有一个变换器再对这个信号进行反变换，即又把它变回数字信号，这样的一个变换过程叫解调。这个变换器又叫解调器。由于计算机和终端设备之间的数据通信一般是双向的，因此在数据通信的双方既有用于发送信号的调制器又有用于接收信号的解调器，所以把这两个设备合在一起形成我们通常所说的调制解调器（Modem）。调制解调器就是使用一条标准话路（3.1kHz的标准话路带宽）提供全双工的数字信道。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,调制解调器最基本的调制方法有以下几种（在图2-1中给出了这几种波形传输数据的波形的示意图）：（1）调幅（AM）即载波的振幅随基带数字信号而变化。例如，0对应于无载波输出，而1对应于有载波输出。（2）调频（FM）即载波的频率随基带数字信号而变化。例如，0对应于频率f1，而1对应于频率f2。（3）调相（PM）即载波的初始相位随基带数字信号而变化。例如，0对应于相位0度，而1对应于180度。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,3模拟数据在数字信道上传输 用数字信道传输模拟数据时，需要对模拟数据进行脉冲编码调制（PCM）。PCM最初并不是为传送计算机数据所设计的，它的目的是为了能使电话局之间的一条中继线不只传送一路电话而是可以同时传送几十路电话所设计的。PCM是将模拟电话信号转变为数字信号，所以首先要对电话信号进行取样。根据取样定理，只要取样频率不低于电话信号最高频率的2倍，就可以从取样的脉冲信号中无失真地恢复出原来的电话信号。标准的电话信号的最高频率为3.4KHz，为方便起见，取最高频率为4KHz，那么取样频率就是8KHz，相当于取样周期为125s，即每秒钟采样8000次。下一步是进行编码。在我国使用的PCM体制中，电话信号是采用8bit编码，也就是说，将取样后的模拟电话信号量化为256个不同等级中的一个。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,4数字数据在数字信道上传输 这种方式最典型的例子是在两个装有Windows 98操作系统的计算机上，利用Windows 98中自带的“直接电缆连接”功能把两个计算机通过串行口或并行口直接相连。在这种情况下通信的双方发出的数据和接收的数据以及在信道上所传输的全部都是数字信号。对于数字数据在数字信道上传输来说，最普遍而且最容易的办法是用两个不同的电压电平来表示两个二进制数字。例如，无电压（也就是无电流）常用来表示0，而恒定的正电压用来表示1。另外，使用负电压（低）表示0，使用正电压（高）表示1也是很普遍的。后一种技术称为不归零制NRZ（NonReturn to Zero）。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,使用这种不归零制NRZ信号的最大问题就是难以确定一位的结束和另一位的开始，并且当出现一长串连续的1或连续的0时，在接收端无法从收到的比特流中提取位同步信号。曼彻斯特编码则可解决这一问题。它的编码方法是将每个码元再分成两个相等的间隔，码元1是由高至低电平转换，即其前半个码元的电平为高电平，后半个码元的电平为低电平。码元0则正好相反，从低电平到高电平的变换，即其前半个码元的电平为低电平，后半个码元的电平为高电平。这种编码的好处是可以保证在每一个码元的正中间出现一次电平的转换，即这个位中间跳变提供了时钟定时，这对接收端提取同步信号是非常有利的。但是从曼彻斯特编码的波形图不难看出其缺点，就是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,曼彻斯特编码还有一个变种叫做差分曼彻斯特编码，这种差分曼彻斯特编码与上面讲的曼彻斯特编码有着共同的特点，即在每一个码元的正中间有一次电平的变换，这种编码在表示码元1时，其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平一样（见图中的实心箭头）；但若码元为0，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相反（见图）中的空心箭头），即用每位开始时有无电平的跳变来表示0（1）的编码。不论码元是1或0，在每个码元的正中间的时刻，一定要有一次电平的转换。差分曼彻斯特编码需要较复杂的技术，但可以获得较好的抗干扰性能。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.2.3 多路复用1频分多路复用（FDM）频分多路复用FDM是利用传输介质的可用带宽超过给定信号所需的带宽这一优点。频分多路复用FDM是把每个要传输的信号以不同的载波频率进行调制，而且各个载波频率是完全独立的，即信号的带宽不会相互重叠，然后在传输介质上进行传输，这样在传输介质上就可以同时传输许多路信号。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2时分多路复用（TDM）时分多路复用TDM正是利用了这一优点。利用每个信号在时间上交叉，可以在一个传输通路上传输多个数字信号，这种交叉可以是位一级的，也可以是由字节组成的块或更大量的信息。与频分多路复用类似，专门用于一个信号源的时间片序列被称为是一条通道时间片的一个周期（每个信号源一个），称之为一帧。时分多路复用TDM不仅局限于传输数字信号，模拟信号也可以同时交叉传输。另外，对于模拟信号，时分多路复用TDM和频分多路复用FDM结合起来使用也是可能的。一个传输系统可以频分许多条通道，每条通道再用时分多路复用来细分。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.2.4 数据交换技术1.电路交换 使用电路交换方式，就是通过网络中的结点在两个站之间建立一条专用的通信线路。从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。最普通的线路交换例子是电话系统。在通话之前，通过用户的呼叫（即拨号），如果呼叫成功，则从主叫端到被叫端就建立了一条物理通路，这样双方就能进行通话了，当通话结束后双方挂机，这时为进行通话所建立起来的物理通路就自动拆除了。其实，线路交换方式的通信也应包括这三种状态，即线路建立、数据传送和线路拆除。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,例如：假设A站准备与B站建立一个连接，典型的做法是：,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.报文交换 在数据交换中，对一些实时性要求不高的信息，可以采用另一种数据交换的方法叫报文交换。报文交换方式传输的单位是报文，在报文中包括要发送的正文信息和指明收发站的地址及其它控制信息。在这种报文交换方式中，不需要在两个站之间建立一条专用通路。相反，如果一个站想要发送一个报文给另一站，它只要把一个目的地址附加在报文上，然后发送整个报文即可。报文从发送站到接收站，中间要经过多个结点，在这每个中间结点中，都要接收整个报文，暂存这个报文，然后转发到下一个结点。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,例如：假设发送一个从A站到B站的报文。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,3.报文分组交换 报文分组交换是国际上计算机网络普遍采用的数据交换方式。报文分组交换试图综合报文交换和线路交换的优点。报文分组交换原理是把一个要传送的报文分成若干段，每一段都作为报文分组的数据部分，由于报文分组交换允许每个报文分组走不同的路径，所以一个完整的报文分组还必须包括地址、分组编号、校验码等传输控制信息，并按规定的格式排列每个分组。报文分组交换的工作方式非常象报文交换，形式上的主要差别在于：在分组交换网络中，要限制所传输的数据单位的长度。典型的最大长度是1000位到几千位。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,报文分组交换,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.3 ISO/OSI开放系统互连参考模型,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,1.物理层（physical layer）物理层的任务就是透明地传送比特流。透明”是一个很重要的术语。它表示：某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。图2-3说明的是应用进程的数据在各层之间的传递过程中所经历的变化。这里为简单起见，假定两个主机是直接相连的。2.数据链路层（data link layer）数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧(frame)为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。数据链路层有时也常简称为链路层。数据链路层就把一条有可能出差错的实际链路，转变成为让网络层向下看去好像是一条不出差错的链路。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,3网络层(network layer)网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。在网络层，数据的传送单位是分组或包。在TCP/IP体系中，分组也叫作IP数据报，或简称为数据报。4.运输层(transport layer)运输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信，其数据传输的单位是报文段(segment)。运输层具有复用(multiplexing)和分用(demultiplexing)的功能。因特网的运输层可使用两种不同协议。即面向连接的传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)，和无连接的用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,5.会话层 会话层允许在不同计算机上的两个应用建立、使用和结束会话，这一层在进行会话的两台计算机间建立对话控制，管理哪边发送、何时发送、占用时间等。会话层建立在传输层之上，利用传输层提供的服务。会话层的主要功能是向会话的应用进程之间提供会话组织和同步服务，对数据的传送提供控制和管理，以达到协调会话过程、为表示层试题提供更好的服务。6.表示层 表示层主要解决用户信息的语法表示，表示层从应用层获得数据并吧它们格式化以供网络通信使用。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,表示层主要提供两种类型的服务，即相互通信的应用进程间交换信息的表示方法与表示连接服务。表示层包含用于处理网络应用程序数据格式的协议，它将应用程序数据排列成一个有含义的格式并提供给会话层。7.应用层(application layer)应用层是原理体系结构中的最高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要(这反映在用户所产生的服务请求)。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,局域网是指在一个较小的地理范围内的各种计算机网络设备互联在一起的通信网络，可以包含一个或多个子网，通常物理设备之间的距离局限在几千米的范围之内。局域网的参考模型通常采用IEEE802标准，它仅相应于ISO/OSI参考模型中的最低两层。物理层用来建立物理连接，数据链路层则把数据构成帧进行传输，并实现帧顺序控制、错误控制及流控制功能。局域网的拓扑结构主要是总线、树型或环型，故路由选择功能可大大简化，一般不设立单独的网络层。其余高层则可采用TCP/IP或IPX/SPX等协议，在众多的局域网技术中，最常用的是以太网和令牌环网。,2.4 局域网技术,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.4.1 以太网技术 以太网是一种总线结构的局域网，最早由施乐公司(Xerox)于1973所提出。以太网是第一个作为标准推广的局域网。以太网规格说明是IEEE802.3规范说明的基础。2.4.2 令牌环（token ring）技术 令牌环（token ring）技术产生于20世纪70年代，长期被用于广域网和局域网。IEEE802.3所描述的令牌环是一组局域网标准，该标准的原型来自于IBM的一个实验系统。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.4.3 路由与交换 随着局域网的兴起，抑制碰撞、提高吞吐量便成为重要课题。从前面对CSMA/CD以太网的介绍中可以看出，一个以太网上的节点越多，冲突的可能性就越大。对局域网进行分段，并采用一些技术将各网段连接起来，使不同网段的信息不至于发生冲突，就成为解决冲突的一个主要办法。路由(router)技术用路由器实现的局域网间连接，是由网桥实现的网段间的物理连接向子网间的逻辑连接的过渡。路由器可支持多种协议，进行路由控制（最佳路径选择和冗长路径设定）以及由过滤机制形成的访问控制等。它不仅能隔离碰撞，也能隔离广播。路由器不仅仅是实现网间的连接，实质上它是作为网络控制装置而发展起来的。但是，随着局域网通信量的增大，加之新应用的出现，路由器的开销，逐渐变成了制约网络性能的主要瓶颈。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,局域网交换的主要功能是通过网段微化更有效地隔离碰撞。其设计目的主要是解决网络带宽拥挤，设法减少路由器日益增大的开销，提高网络的吞吐量（是路由器的10倍），使网络的构造更加平滑通畅。但局域网交换技术的本质仍是网桥连接技术，它是网桥的变种。局域网交换和网桥一样，都是根据其发送帧的以太网卡地址进行住处帧转发的。因此，交换技术仍存在“广播风暴”的隐患。路由是由OSI模型中第三层网络层实现的，而交换位于第二层数据链路层。现在，将路由和交换的优点结合起来的第三层交换，可以带来更高的网络性能。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.4.4 高速局域网技术 目前，能构成高速主干网的网络技术主要有快速以太网(Fast Ethernet)、光纤分布数据接口(FDDI)、异步传输模式(ATM)和千兆位以太网等。1.光纤分布数据接口(FDDI)它采用光纤作为传输介质、令牌访问方式、反向旋转的双环拓扑及100Mbps的数据传输速率。2.快速以太网 快速以太网标准的正式名为100Base-T。3.千兆位以太网 千兆位以太网标准的正式名为1000Base-T。4.异步传输模式(ATM)这是一种信元交换技术，与其它局域网技术不同，ATM使用固定长度的信元，在局域网和广域网上传输数据、声音和图象。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.5 网络接入技术,网络接入方式的结构,统称为网络的接入技术,其发生在连接网络与用户的最后一段路程,网络的接入部分是目前最有希望大幅提高网络性能的环节。对本地环路网来说这是一个瓶颈，全球拥有上亿条用户接入线，因其功能有限阻碍着网络用户业务的发展，而与用户线路另一端的高性能设备形成了鲜明的反差。随着电子技术和光电技术的迅速发展，数字电子系统（从个人计算机到网络交换机或路由器）以及信息传输设备性能都在快速稳步的增长，为解决这一环路瓶提供了广阔的发展前景。目前正广泛兴起的宽带网接入相对于传统的窄带接入而言显示了其不可比拟的优势和强劲的生命力。为了适应新的形式和需要，出现了多种宽带接入网技术。包括铜线接入技术、光纤接入技术、混合光纤同轴（HFC）接入技术等多种有线接入技术以及无线接入技术等。然而，各种各样的宽带接入方式都有其自身的长短、优劣，不同需要的用户应该根据自己的实际情况做出合理的选择。,2023/8/21,邢台职业技术学院计算机网络教研室,2.5.1 因特网接入服务提供商ISP 因特网接入服务提供商ISP是专门从事因特网接入服务的机构（公司）。作为ISP一般需要具备如下三个条件：有专线与因特网相连；有运行各种服务程序的主机，可以随时提供各种服务；有IP地址资源，可以给申请接入的用户分配IP地址。目前我国与Internet直接连通的有中国公用计算机互联网（ChinaNet），中国联通互联网（UNINet），中国金桥信息网（ChinaGBNet），中国网通公用互联网（CNCNet），中国移动互联网（CMNet），中国科技网（CSTNet），中国教育和科研计算机网（CERNet），中国国际经济贸易互联网（CIETNet）等。他们可以在全国范围内提供提供ISP服务，并且可以发展ISP代理服务商，由这些ISP代理商直接