资源描述
单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,项目,1,计算机网络初步,Page,2,教学目标,了解计算机网络的基本概念,掌握计算机网络体系结构,了解,Internet,与,TCP/IP,体系结构,1,2,3,Page,3,教学内容,任务,1,了解计算机网络基本概念,任务,2,掌握计算机网络体系结构,任务,3,认识,Internet,与,TCP/IP,体系结构,任务,1,了解计算机网络基本概念,Page,4,1,计算机网络的定义,计算机网络的定义：即将处于不同地理位置的相互独立的计算机，通过通信设备和通信线路按照一定的通信协议连接起来，以达到资源共享和信息交流为目的的计算机互连系统。,我们可以通过下述三点理解这一概念。,(1),组成计算机网络的每台计算机都是独立的。即计算机之间没有明显的主从关系，每台计算机可以连网工作，也可以不连网工作。,(2),建立计算机网络的目的是资源共享。网络用户可以利用本地计算机访问网络中的远程计算机的资源，还可以调用多台计算机共同完成某项任务。可共享的网络资源包括计算机的硬件资源、软件资源和数据资源。,(3),计算机之间在进行通信和交换信息时必须遵循共同的规则，即协议。协议是一组规则的集合，是进行交互的双方必须遵守的约定，这些协议可以由硬件和软件来实现。,一、计算机网络的定义,任务,1,了解计算机网络基本概念,Page,5,2,计算机网络的功能,由于网络已经越来越深入到我们生活、学习和工作的各个领域中，所以计算机网络的功能就日益突现。目前，计算机网络的主要功能表现在下面四个方面。,(1),资源共享,(2),数据通信,(3),提高计算机系统的可靠性,(4),实现网络分布式处理,任务,1,了解计算机网络基本概念,Page,6,计算机网络的发展是一个从简单到复杂，从单机到多机的复杂过程。从总体上来说，大致经历了五个阶段。,1.,面向终端的计算机网络阶段。,2.,计算机,-,计算机网络及分组交换网阶段,3.,计算机网络体系结构标准化阶段,4.,局域网标准化和发展阶段,5.,互连网,(internet),及,Internet,蓬勃发展阶段,二、,计算机网络的产生与发展,任务,1,了解计算机网络基本概念,Page,7,1,计算机网络的组成,从系统功能角度划分，计算机网络由资源子网和通信子网两部分组成。资源子网和通信子网的划分反映了网络系统的物理结构，同时还有效地描述了网络系统实现资源共享的方法。,从系统组成角度划分，计算机网络由网络硬件和网络软件两部分组成。,三、,计算机网络的组成与分类,任务,1,了解计算机网络基本概念,Page,8,2,计算机网络的分类,（,1,）,按网络地理覆盖范围划分,按照网络的地理覆盖范围划分，计算机网络分为广域网、城域网和局域网三种。,（,2,）,按通信传播方式划分,按照网络的通信传播方式划分，计算机网络分为点对点式传输方式网和广播式传输方式网两种。,（,3,）,按通信媒介划分,按照网络的通信媒体划分，计算机网络分为有线网络和无线网络两种。,任务,1,了解计算机网络基本概念,Page,9,计算机网络拓扑结构是通过网络中的节点与通信线路之间的几何关系表示的网络结构，反映的是网络中各实体之间的结构关系。计算机网络拓扑结构主要分为星形结构、总线形结构、树形结构、环形结构和网状结构等。,1,星形结构,在星形结构中，各节点是以星形方式连接起来的，系统中的每一个节点设备都以中心节点为中心，通过传输介质与中心节点连接。如图,1-3,所示。星形结构的特点是网络的扩容性很强、数据的安全性和优先级容易控制、易实现监控，但是中心节点的故障会引起全网的瘫痪。,四、,计算机网络的拓扑结构,图,1-3,星形结构,任务,1,了解计算机网络基本概念,Page,10,2,总线形结构,在总线形结构中，所有节点都由一条高速公用总线连接起来，其中一个节点是网络服务器，其它节点是工作站。如图,1-4,所示。总线形结构的特点是结构简单灵活、扩充性能好、节点设备的插入与拆卸非常方便、网络可靠性高等，但由于所有的工作站在通信时都要通过这条公用的总线，所以实时性较差，并且总线的任意一点发生故障，都会造成全网的瘫痪。,图,1-4,总线形结构,任务,1,了解计算机网络基本概念,Page,11,3,树形结构,树形结构是星形结构的扩展，是一种分层结构。在这种结构中，各节点按树形组成。如图,1-5,所示。树形结构的特点是通信线路的总费用比星形结构低、网络软件也不复杂、维护也很方便，但数据传输延时较长。,1-5,树形结构,任务,1,了解计算机网络基本概念,Page,12,4,环形结构,在环形结构中，各节点首尾相连形成一个闭合的环路。数据信息按照固定的方向单向流动，两个工作站节点之间仅有一条通路，并以同样的速率串行地把该数据信息沿环路送到另一端的链路上。如图,1-6,所示。环形结构的特点是安装和监控容易，但是由于环路是闭合的，所以不便于扩充、系统延迟时间长、信息传输效率相对较低。,图,1-6,环,形结构,任务,1,了解计算机网络基本概念,Page,13,5,网状结构,网状结构是将上述单一的拓扑结构混合起来形成的结构，它是容错能力最强大的网络拓扑结构。如图,1-7,所示。该结构中的每一个节点和网络中的其它节点均有链路连接。网状结构的特点是故障诊断和隔离较方便、易于扩展、维护也很方便，但需要选择智能型的集线器、需要更多的线缆。一般适用于大型网络。,图,1-7,网状,结构,任务,2,掌握计算机网络体系结构,Page,14,1,网络协议,通过通信设备和线路连接起来的计算机要想做到有条不紊地交换数据，就必须遵循事先约定的一组规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题。这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合称为网络协议。,一个网络协议由三要素组成：,(1),语法：即用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序。,(2),语义：即解释控制信息每个部分的意义。它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出什么样的响应。,(3),同步：即事件实现顺序的详细说明。,人们形象地把这三个要素描述为：语义表示要做什么，语法表示要怎么做，时序表示做的顺序。,一、网络体系结构基础,任务,2,掌握计算机网络体系结构,Page,15,2,层次化的网络体系结构,计算机网络通常包含一组网络协议，把它们按层次结构进行组织，每个层次可以包含若干个协议。每个协议完成的工作各不相同，不同协议可以实现不同的网络功能。通常根据协议之间的相互协作关系，把它们按层次结构组织，每个层次可以包含若干个协议，层和层之间定义了信息交互的接口，使每个层次具有相对的独立性。位于某个层次的协议既可以为上层协议提供服务，也可以调用下层提供的功能。,将网络协议划分成层次结构，是为了减少协议设计的复杂性，把一个复杂的问题分解成若干个容易处理的子问题，而后逐个加以解决，会使思路清晰，不出或少出问题，这也是我们在解决工程问题时经常使用的方法。,明确了网络协议分层的好处后，给出网络系统结构的定义如下：计算机网络的各层及其各层协议的集合，称为网络的体系结构。,亦即计算机网络的体系结构是对如何划分层次，层次之间的关系及各层包含那些协议的精确定义。,任务,2,掌握计算机网络体系结构,Page,16,3,协议和服务的关系,为了进一步理解网络体系结构的概念，有必要明确协议和服务之间的关系。这里介绍向个相关的名词：,(1),实体：在研究计算机网络时，可以用实体抽象地表示任何可发送或接收信息的硬件或软件。多数情况下，实体通常是一个特定的软件模块。,(2),服务访问点：在同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方，通常称为服务访问点,SAP(service Access Point),。,(3),服务原语：上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令来实现，这些命令称为服务原语。,明确了这些概念后，可以重新给出协议的定义：协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。,协议和服务的概念是不同的，但又相互关联。在协议的控制下，两个对待实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务，体系结构中层与层之间的关系如图,1-8,所示。在对等层实体间传送的数据单位都称为该层的协议数据单元,PDU,（,Protocol Data Unit,）。,任务,2,掌握计算机网络体系结构,Page,17,协议和服务在概念上是不一样的，首先，协议的实现保证了本层能够为上层提供服务。本层的服务用户只能看见下层提供的服务而无法看见下层的具体协议，即下层的协议对上层的服务用户是透明的。其次，协议是水平的，即协议是控制对等实体之间通信的规则。而服务是垂直的，是由下层向上层通过层间接口提供的。另下，并非在一个层次内完成的全部功 能都称为服务，只有那些能够被上层看得见的才能称为服务。层与层之间交换的数据的单位称为服务数据单元,SDU(Service Data Unit),。,图,1-8,体系结构中层与层之间的关系,任务,2,掌握计算机网络体系结构,Page,18,OSI,是开放系统互连基本参考模型,(Open System Interconnection Reference Model),的简称，“开放”的含义表示只要遵循,OSI,的标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。,OSI,参考模型将计算机网络分为七个层次，如图,1-9,所示，自下而上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每层又包含了许多协议，这里仅以层为单位进行介绍，具体内容在后面的章节中会逐步介绍。,二、,OSI,的体系结构,图,1-9 OSI,体系结构,任务,2,掌握计算机网络体系结构,Page,19,1,物理层,物理层与传输媒体直接相连，因此也称为物理层接口，是计算机与网络连接的物理通道。其功能是控制计算机与传输媒体的连接，即可以建立、保持和断开这种连接，以保证比特流的透明传输。物理层传送的数据单位是比特，又称位。物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆等，不属于物理层。,2,数据链路层,数据链路层传输数据的单位是帧，主要作用是通过数据链路层协议，在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。,数据链路层完成这一任务的方法是：分割来自物理层的原始比特位流信息，按照一定格式组成若干个帧，用帧中的校验信息部分对整个数据帧进行校验。如果校验正确，则把其数据信息部分递交上层；如果发现数据帧有问题，则通知发送方重发该帧，直到正确收到该帧为止。此外，为了解决计算机之间传输数据时的速度匹配问题，还需要有流量控制功能。这样，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起来好像是一条不出差错的链路。数据链路层的功能可以总结为负责数据链路的建立、维持和拆除。,任务,2,掌握计算机网络体系结构,Page,20,3,网络层,数据链路层使计算机之间的数据传输变得可靠，但随之出现的问题是当网络中有很多计算机时，如何找到想要的通信对象。网络层的主要任务是根据特定的原则和算法在网络中选出一条通向目的结点的最佳路径，使来自发送站点传输层的报文能够到达目的站，并交付目的站的传输层。这就是网络层的路由选择功能，路由选择机制的性能在很大程度上决定了网络的性能。,此外，在网络层还要解决拥塞控制问题。网络层所传送的信息的基本单位叫做分组或包。,从体系结构的角度看，前面介绍的通信子网实际上由物理层、数据链路层和网络层这三个层次构成。,4,传输层,传输层位于,OSI,参考模型的中部，是通信子网（下面,3,层）和资源子网（上面,3,层）之间，它隐藏了通信子网的细节，使高层用户感觉不到通信子网的存在。传输层通常为高层用户提供两种服务，即可靠的数据将会和尽最大努力的数据交付。此外传输层还具有复用功能，可以同时为一台计算机中的多个程序提供通信服务。传输层数据传送的基本单位是报文段。,任务,2,掌握计算机网络体系结构,Page,21,5,会话层,会话层是用户应用程序与网络的接口，属于进程级的层次。进程是操作系统中同多道程序并行引出的概念，它与程序的概念不同，程序是一个静态的概念，而进程是一个动态的概念，是执行中的程序，是程序在内存中的副本，是有生存期的。会话层的任务就是提供一种有效的方法，以组织并协商两个表示层进程之间的会话，并管理它们之间的数据交换。具体地说，就是发信权的控制和同步的确定方法。,6,表示层,不同的计算机可能采用不同的编码方法来表示数据类型和数据结构，为让采用不同编码方法的计算机能够通信，能互相理解所交换数据，可以采用抽象语法来定义数据结构，并对其按某种标准进行编码。表示层管理这些抽象数据结构，并负责在计算机内部表示和网络的标准表示法之间进行转换。此外还有数据加密和解密，数据压缩功能。,7,应用层,应用层是,OSI,参考模型的最高层，是直接向用户应用程序提供服务的层次从功能划分看，,OSI,参考模型的低,6,层主要用于解决通信和表示问题，以实现网络服务功能，而应用层则提供特定网络服务所需要的各种应用协议，如邮件服务、文件传输服务等。,任务,2,掌握计算机网络体系结构,Page,22,图,1-10,给出了在,OSI,参考模型中数据的传送过程。发送进程发给接收进程的数据实际上经过了发送方各层从上到下的传递，直到生理媒体才真正传送到接收方。在接收方，再经过从下到上各层的传递，最后到达接收进程。,图,1-10 OSI,参考模型中数据的实际传送过程,任务,3,认识,Internet,与,TCP/IP,体系结构,Page,23,1,Internet,的产生发展,1969,年，美国高级研究计划署,ARPA,（,Advanced Research Projects Agency,）完成了计算机网络,ARPANET,的研制，将位于加州大学洛杉矶分校（,UCLA,），斯坦福研究院（,SRI,），加州大学圣巴巴拉分校（,UCSB,）和犹他大学（,UTAH,）的,4,台不同型号、不同操作系统、不同数据结构的计算机连接起来，并于,1969,年,10,月进行了网络数据传输实验并获得成功。,ARPANET,最初只是一个单个的分组交换网，并不是一个互联网。所有要接在,ARPANET,上的主机都直接与就近的交换结点机相连,。,1983,年，,ARPA,和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的,TCP/IP,协议，彻底解决了不同的计算机和系统之间的通信问题，美国加利福尼亚伯克莱分校把该协议作为其,BSD UNIX,的一部分，使得该协议得以在社会上流行起来，从而诞生了真正的,Internet,。,1983,年,ARPANET,各站点的通信协议全部更改为,TCP/IP,协议，这是全球因特网正式诞生的标志。同年,ARPANET,分解为两个独立的部分，一部分仍叫,ARPANET,，用于进一步的研究工作；另一部分稍大一些，成为著名的,MILNET,，用于军方的非机密通信。在,1983,1984,年间因特网,Internet,就形成了。,一、,Internet,的产生、发展与标准化工作,任务,3,认识,Internet,与,TCP/IP,体系结构,Page,24,2,因特网标准化工作,因特网的标准化工作对因特网的发展起到了非常重要的作用。因特网在制定其标准上一个很大的特点是面向公众。因特网所有的技术文档都可以从因特网上免费下载，而且任何人都可以用电子邮件随时发表队某个文档的意见或建议，这种方式对因特网的迅速发展影响很大,。,所有的,RFC,文档都可以从,Internet,上免费下载，但并非所有的,RFC,文档都是,Internet,标准，只有一小部分,RFC,文档最后变成了,Internet,标准。从一个普通文档上升到因特网的正式标准要经过四个阶段：,（,1,）因特网草案,(Internet Draft),。,（,2,）建议标准,(Proposed Standard),。,（,3,）草案标准,(Draft Standard),。,（,4,）因特网标准,(Internet Standard),还有三种,RFC,（因特网标准），即历史的、实验的和提供信息的，即并不是所有,RFC,都是标准。,任务,3,认识,Internet,与,TCP/IP,体系结构,Page,25,TCP/IP,是一组用于实现网络互连的通信协议。,TCP/IP,的参考模型将协议分成四个层次，它们分别是：,1.,应用层,应用层对应于,OSI,参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如：,FTP,、,Telnet,、,DNS,、,SMTP,等。,2.,传输层,传输层对应于,OSI,参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（,TCP,）和用户数据报协议（,UDP,）。,TCP,协议提供的是一种可靠的、面向连接的数据传输服务；而,UDP,协议提供的则是不可靠的、无连接的数据传输服务,.,二、,TCP/IP,体系结构,任务,3,认识,Internet,与,TCP/IP,体系结构,Page,26,3.,网际互联层,网际互联层对应于,OSI,参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个,IP,地址来完成对主机的寻址，它还负责数据包在多种网络中的路由。该层有四个主要协议：网际协议（,IP,）、地址解析协议（,ARP,）、互联网组管理协议（,IGMP,）和互联网控制报文协议（,ICMP,）。,IP,协议是网际互联层最重要的协议，它提供的是一个不可靠、无连接的数据报传递服务。,4.,网络接口层（即主机,-,网络层）,网络接入层与,OSI,参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上，,TCP/IP,本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与,TCP/IP,的网络接入层进行连接。,任务,3,认识,Internet,与,TCP/IP,体系结构,Page,27,1,TCP/IP,协议族,TCP/IP,协议族包含一系列协议，分别对应各个不同的层次，完成特定的功能和应用，如图,1-12,所示。,三、,TCP/IP,协议族及特点,图,1-12,TCP/IP,协议族,任务,3,认识,Internet,与,TCP/IP,体系结构,Page,28,2,OSI,参考模型和,TCP/IP,参考模型的比较,两种模型的相同点：,(1)OSI,参考模型和,TCP/IP,参考模型都采用了层次结构的概念；,(2),都能够提供面向连接和无连接两种通信服务机制；,两种模型的不同点：,(1),前者是七层模型，后者是四层结构；,(2),对可靠性要求不同（后者更高）；,(3)OSI,模型是在协议开发前设计的,具有通用性；,TCP/IP,是先有协议集然后建立模型,不适用于非,TCP/IP,网络。,(4),实际市场应用不同（,OSI,模型只是理论上的模型，并没有成熟的产品，而,TCP/IP,已经成为,“,实际上的国际标准,”,）,TCP/IP,的不足主要在于,TCP/IP,模型对,“,服务,”,、,“,协议,”,和,“,接口,”,等概念没有很清楚地区分开，,TCP/IP,模型的通用性较差。此外，,TCP/IP,但网络接口层严格来说并不是一个层次而仅仅是一个接口。,课程小结,计算机网络是将处于不同地理位置的相互独立的计算机，通过通信设备和通信线路按照一定的通信协议连接起来，以达到资源共享和信息交流为目的的计算机互连系统。,计算机网络的功能主要体现在资源共享、数据通信、提高计算机系统的可靠性和实现网络分布式处理四个方面。,计算机网络由通信子网和资源子网两部分构成。可以按照地理覆盖范围、通信媒介、通信传播方式和拓扑结构等进行分类。,网络协议包括语法、语义和同步三个要素。,可以把复杂的网络通信过程抽象为层次结构模型。开放系统互联参考模型将整个网络的通信功能分成,7,个层次，每个层次完成不同的任务。,TCP/IP,体系包括网络接口层、网络层、传输层和应用层,4,个层次。,谢谢观看,！,项目,2,物理层与数据通信技术,教学目标,Page,32,了解计物理层的基本概念，,物理层使用的传输介质及其特性,掌握网络结构化布线技术,理解并掌握几种典型的数据传输技术,1,2,3,认识几种常用的物理层标准,4,教学内容,Page,33,任务,1,了解物理层,任务,2,认识传输介质,任务,3,掌握网络结构化布线技术,任务,4,了解数据通信技术,任务,5,了解数据交换技术,任务,6,认识几种常用的物理层标准,任务,1,了解物理层,Page,34,物理层：物理层处于计算机网络,OSI,参考模型的最低层，是整个开放系统的基础，为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。比特是信息量的度量单位，即一个二进制位，同时也是物理层的数据传输单位。,物理层的主要功能：为网络提供物理连接，该层将信息从一台主机通过传输介质送往另一台主机，实现主机之间的比特流传送。,为数据端设备提供传送数据的通路。,传输数据。,完成物理层的一些管理工作。,任务,1,了解物理层,Page,35,物理层的媒体和互连设备：,物理层的媒体主要包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等设备。,DTE,与,DCE,之间的接口,任务,1,了解物理层,Page,36,物理层的主要任务：确定与传输媒体的接口的一些特性。,机械特性。,也叫物理特性，指明通信实体间硬件连接接口的机械特点。,ISO,标准化,DCE,连接器：,ISO-2110,、,ISO-2593,、,ISO-4902,、,ISO-4903,、,RJ-45,。,电气特性,。,物理层的电气特性说明了数据交换信号以及有关电路的特性。国际电信联盟（,ITU,）定义,DTE/DCE,接口的各根导线的电气连接方式有采用差动接收器的新型非平衡方式（,V.10/X.26,）、新型平衡方式（,V.11/X.26,）和非平衡方式（,V.28,）三种。,任务,1,了解物理层,Page,37,功能特性。,物理层的功能特性规定了接口信号的来源、作用以及其他信号之间的关系，也就是物理接口上各条信号线的功能分配和确切定义。,规程,特性。,物理层的规程特性规定了使用交换电路进行数据交换的控制步骤，依据这些控制步骤的实施，可以使比特流的传输顺利完成。,任务,2,认识传输介质,Page,38,传输,介质：是指数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路，它又称为传输媒体或传输媒介。计算机网络中采用的传输介质可分为两大类，即导向传输媒体和非导向传输媒体,。,导向传输媒体,。,在两个通信设备之间实现的物理连接部分，电磁波被导向沿着固体媒体（铜线或光纤）传播，从一个设备传输到另一个,设备,。,非导向传输媒体,。,指自由空间，在非导向传输媒体中电磁波的传输常称为无线传播。,任务,2,认识传输介质,Page,39,同轴电缆：,同轴电缆是由绕在同一轴线上的一对导体组成，导体因按“同轴”形式构成一组线对，故得名,同轴电缆,。,具有更高的带宽和极好的噪声抑制特性，并具有连接简单、屏蔽性较好、有较强的抗干扰能力、在更高速度上可以传输得更远的特点。,同轴电缆结构,任务,2,认识传输介质,Page,40,同轴电缆分类。,按照,特性阻抗数值：,基带,同轴电缆,。,宽带,同轴电缆,。,根据其直径大小：,粗,同轴电缆,。,细,同轴电缆,。,常用,的同轴电缆：,50,RG-8,、,RG-11,、,RG-58,；,75,RG-59,；,93,RG-62,。,任务,2,认识传输介质,Page,41,双绞线：,由一对或者一对以上的相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕（一般以逆时针缠绕）在一起而制成的一种传输介质，属于信息通信网络传输介质。,双绞线结构,双绞线实物,任务,2,认识传输介质,Page,42,双绞线的分类。,按照,与外层绝缘封套之间是否有金属屏蔽层来区分,：,非屏蔽双绞线,(Unshielded Twisted Pair,，,UTP),。,屏蔽双绞线,(Shielded Twisted Pair,，,STP),。,根据,其,电气性能划分,：,一类线（,CAT1,）；,二类线（,CAT2,）,三,类线（,CAT3,）,；,四,类线（,CAT4,）,五类线（,CAT5,）,；,超,五类线（,CAT5e,）,六,类线（,CAT6,）,；,超六类或,6A,（,CAT6A,）,七,类线（,CAT7,）,双绞线类型数字越大，版本越新，技术越先进，带宽也越宽，但同时价格也越贵。,任务,2,认识传输介质,Page,43,光缆：,光缆是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。,光缆的基本结构,任务,2,认识传输介质,Page,44,光缆的传输原理。,光纤,的一端的发射装置使用发光二极管（,LED,）或一束激光通过将电信号变为光信号，使光脉冲传送至光纤，在另一端由光接收装置使用光敏元件检测脉冲接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号，经解码后再处理,。,光缆的分类：,光缆,传输的光源可以采用两种不同类型的发光管,：,发光二极管,LED,。（多模光纤）,注入型激光二极管,ILD,。（单模光纤）,任务,2,认识传输介质,Page,45,无线传输,：,无线传输是指可利用无线电波在自由空间的传播实现多种无线通信，而不需要架设或铺埋电缆或光缆。无线电技术的原理在于导体中电流强弱的改变会产生无线电波,。,微波。,微波是指频率为,300MHz,300GHz,的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在,1,米（不含,1,米）到,1,毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称,。,微波在自由空间沿直线传播，不会被大气电离层反射回地面而直接进入宇宙空间，在使用微波进行长距离的通信时，目前主要采取两种,方式：,任务,2,认识传输介质,Page,46,地面微波接力通信。,特点：,通信信道容量大。,微波传输质量高。,建设投资少，见效快。,缺点：,易失真。,恶劣,气候影响。,隐蔽性和保密性较差。,耗费人力物力。,地面微波接力通信示意图,任务,2,认识传输介质,Page,47,卫星通信。,特点：,通信范围大。,可靠性高。,开通电路迅速。,多址,特点。,电路设置灵活。,多址联接。,卫星通信系统示意图,任务,2,认识传输介质,Page,48,红外线,。,红外通信主要是利用,950nm,近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道,。,原理,。,发送,端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉冲信号转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出,。,特点：,容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好、设备结构简单、体积小、重量轻、价格,低,。,缺点：,大气信道中传输时易受气候,影响,，,不能穿透坚实的,物体,。,任务,2,认识传输介质,Page,49,激光。,激光是一种新型光源，具有亮度高、方向性强、单色性好、相干性强等特征。激光通信就是一种利用激光传输信息的通信方式,。,特点：,通信容量,大。,保密性,强。,结构,轻便，设备经济。,通信,距离限于视距，易受气候影响。,瞄准,困难。,任务,3,掌握网络结构化布线技术,Page,50,布线系统两种模式：,传统布线模式,结构化布线模式,弊端：,在线路路由上存在过多的牵制，管理错综复杂,。,重复施工造成材料和人员的浪费。,各子系统独立，互不兼容,。,不具备开放性和灵活性,。,难于维护和管理,。,难于扩展,。,特点：,实用性,。,灵活性,。,开放性,。,模块化,。,扩展性,。,经济性,。,任务,3,掌握网络结构化布线技术,结构化布线系统的组成。,结构化布线系统的组成,任务,3,掌握网络结构化布线技术,工作区子系统。,工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线组成，是一个从信息插座延伸至终端设备的区域。该子系统包括水平配线系统的信息插座、连接信息插座和终端设备的跳线以及适配器。,工作区子系统示意图,任务,3,掌握网络结构化布线技术,水平布线子系统。,水平布线子系统是指从工作区子系统的信息点出发，连接管理子系统的通信中间交叉配线设备的线缆部分，也叫分支干线子系统或水平干线子系统。,水平布线子系统示意图,任务,3,掌握网络结构化布线技术,水平布线子系统传输介质：,特性阻抗为,100,欧姆的非屏蔽双绞线电缆（,UTP,）,。,特性阻抗,为,150,欧姆的屏蔽双绞线电缆（,STP,）,。,62.5/125,微米光缆,。,水平,布线子系统布线类型：,直接埋管线槽,方式,。,先走线槽再分管,方式,。,地面线槽,方式,。,任务,3,掌握网络结构化布线技术,管理子系统。,结构化布线系统的管理子系统也叫配线系统，主要由交接间的线缆、配线设备及输入,/,输出设备等设施组成，所用设备多设置于每层配线设备的房间内，可实现垂直干线子系统和水平布线子系统之间的有效连接,。,交接,设备连接方式的选用，应符合如下规定,：,交接线连接方式主要应用于对楼层上的线路进行较少修改、移位或重新组合的情况。,插接线连接方式主要应用于经常需要重组,线路情况,。,在交接场地之间应留出空间，以便容纳未来扩充的交接硬件。,任务,3,掌握网络结构化布线技术,设备间,子系统。,设备间子系统是建筑物内多个系统、多种设备的集中化设备区，主要用于安置系统公共设备，如程控交换机、核心交换机、主机、服务器、配线连续设备及建筑自动化和保安系统，它通过垂直干线子系统连接至管理子系统，使用电缆或光缆接收建筑物内所有楼层传输过来的数据信息，是结构化布线系统最主要的管理区域,。,设备间子系统的设计既要遵守有关标准和技术规范，根据选用设备及安装要求进行设计和规划，又要满足采光、防尘、隔音等工作环境的要求,。,设备间应尽量满足以下三个方面的要求：,电源；防火,；,防雷,任务,3,掌握网络结构化布线技术,建筑群,子系统。,建筑群子系统也叫户外子系统、楼宇管理子系统，它是将一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上,。,建筑群子系统的主要特点和设计,原则,：,建筑群子系统,中,，各种设施及设备受客观环境和建设条件影响较大。,不应只以局部的需要为基点，使全程全网的传输质量有所降低,。,必须按照本地区通信线路的有关规定办理。,缆,线,铺设,应符合远期发展规划，且与近期需要和现状相结合，,使传输线路建设后能长期稳定，安全可靠地,运行。,避免重复建设，节省工程,投资,。,任务,3,掌握网络结构化布线技术,结,构化布线系统中的传输媒体。,结构化布线系统中的传输媒体，就是指连接布线系统网络中各个信息节点的物理通道，是各种数据信息能够在布线系统中正确、快速传输的物质保障,。,同轴电缆。,在,现在多数的局域网环境中，同轴电缆基本已被双绞线所取代。,双绞线。,双绞线是一种价格便宜、安装方便、可靠性较高的传输媒体,。,光纤电缆。,一般主干线都由光纤电缆组成。,任务,3,掌握网络结构化布线技术,结,构化布线系统中的连接部件。,结构化布线系统中的配线架或各种接续设备和各种传输媒体的连接硬件，都属于布线系统的连接部件,。,配线架。,双绞线连接,设备。,同轴电缆连接,设备。,光缆连接设备。,中继器。,集线器。,收发器。,任务,3,掌握网络结构化布线技术,结,构化布线系统标准。,进行结构化布线系统的设计和施工作业时，应严格遵守国家和行业有关部门制定的各项标准和规范，主要的标准和规范有,：,EIA/TIA 568,商业建筑电信布线标准。,ISO/IEC 11801,建筑物通用布线的国际标准。,EIA/TIA TSB-67,非屏蔽双绞线系统传输性能验收,规范,EIA/TIA 569,民用建筑物通信通道和空间标准。,EIA/TIA 606,商业及建筑物电信基础结构的管理标准。,EIA/TIA,民用建筑中有关通信接地标准。,EIA/TIA,民用建筑通信管理标准。,任务,3,掌握网络结构化布线技术,GB/T50311-2000,建筑与建筑群综合布线工程系统设计规范。,GB50311-2007,综合布线系统工程设计规范。,GB/T 50312-2000,建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范。,CECS 72:97,建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范。,CECS 82:97,建筑与建群综合布线系统工程施工与验收标准,JGJ/T 16-92,民用建筑电气设计规范。,GBJ232-82,电气装置安装工程施工及验收规范。,YD/T 2008-93,城市住宅区和办公楼电话通信设施设计标准,电气及电子工程师学会,IEEE802,标准。,任务,4,了解数据通信技术,信号与信道。,信号。,信号,是数据在传输过程中的电磁波的表示形式，是与实际对应的、以电磁形式表示的连续或者离散的,数据,根据信号的表示方式不同，,信号分为,模拟信号和数字信号,两种,。,模拟信号和数字信号,任务,4,了解数据通信技术,信道。,在数据通信系统中，信道是信息从发送端到接收端所经过的传输介质，是传送信号的,通路。,信道的最大传输率还与线路所受电磁干扰强弱有关，实际信道数据传输率的上限值、即信道容量的香农,(Shannon),公式为,：,公式中：,C-,信道容量，即信道最大传输率,bps,。,B-,-,信道频带,Hz,。,S-,-,信道中信号功率。,N-,-,信道中电磁噪声功率。,任务,4,了解数据通信技术,信息在信道上的通信方式。,通信线路上传输的数据信息是有方向的，根据数据信息在信道上传输的方向，可把数据通信方式分为单工通信、半双工通信和全双工通信三种。,三种通信方式,任务,4,了解数据通信技术,带宽与时延。,带宽的定义,。,带宽,有两种不同的,意义,：,在,计算机网络,系统，,带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的最高数据率,。,指,信号具有的频带宽度，信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围，带宽在被用来描述信道时，带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度,。,对于模拟信号而言，带宽又称为频宽，以赫兹（,Hz,）为单位。通常，信道容量和信道带宽具有正比的关系，带宽越大，容量越高，所以要提高信号的传输率，信道就要有足够的带宽。,任务,4,了解数据通信技术,信道带宽。,信道是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻，对于无线电波而言，它从发送端传送到接收端，其间并没有一个有形的连接，它的传播路径也有可能不只一条，但是我们为了形象地描述发送端与接收端之间的工作，我们想象两者之间有一个看不见的道路衔接，把这条衔接通路称为信道,。,带宽,模拟通信系统或传输介质中,数字通信系统中,信号频率的通频范围,单位为赫兹,数字系统中数据的传输速率，其表示单位为比特,/,秒,(bit/s),或波特,/,秒,(Baud/s),任务,4,了解数据通信技术,时延。,在计算机网络中，时延是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一个端所需要的时间,。,由,发送时
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