传输局域网、广域网、万维网

区别于一般的广域网(WAN),局域网(LAN)具有以下特点

(1)地理分布范较小一般为数百米至数公里。可覆盖一幢大楼、 一所校园或一个企业。

(2)数据传输速率高一般为0.1-100Mbps  目前已出现速率高达

1000Mbps的局域网。可交换各类数字和非数字(如语音、 图象、视频等)信息。

(3)误码率低一般在10-11-10-8以下。这是因为局域网通常采用短距离基带传输可以使用高质量的传输媒体从而提高了数据传输质量。

(4)以PC机为主体包括终端及各种外设网中一般不设中央主机系统。

(5)通信子网一般包含OSI参考模型中的低三层功能即涉及通信子网的内容。

(6)简单灵活成本低协议简单、结构灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩充。

基本组成

局域网一般由服务器、用户工作站、 网卡、传输介质四部分组成。

服务器

运行网络操作系统并提供硬盘、文件、数据、打印及共享等服务功能,是网络控制的核心。

目前常用网络操作系统NOS主要有 NetWare Unix Linux Windows 2000及Windows Server 2003。

工作站

可以有自己的操作系统OS独立工作通过运行工作站网络软件访问Server共享资源。

目前常用的操作系统OS主要有 Windows 95、 Windows 98、 Windows

2000、 Windows XP以及Windows Vista。

网卡

定义

将工作站或服务器连接到网络上实现资源共享和相互通信数据转换和电信号匹配。

分类

按传输速度可分为 10Mbps 100Mbps 1000Mbps网卡

按总线接口可分为 ISA/PCI网卡

按传输介质接口可分为 BNC/RJ45网卡

传输介质

网络传输介质是指在网络中传输信息的载体 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。

2无线传输介质是指在两个通信设备之间不使用任何物理连接而是通过空间传输的一种技术。无线传输介质主要有微波、红外线和激光等。

主要分类

★按网络拓扑结构分类

网络的拓扑Topology结构是指网络中通信线路和站点计算机或设备的相互连接的几何形式。按照拓扑结构的不同可以将局域网分为星型网络、环型网络、 总线型网络三种基本类型。在这三种类型的网络结构基础上可以组合出树型网、簇星型网、 网状网等其他类型拓扑结构的网络。

1、星型网络结构

在星型网络结构中各个计算机使用各自的线缆连接到网络中 因此如果一个

站点出了问题不会影响整个网络的运行。星型网络结构是现在最常用的网络拓扑结构。

2、环型网络结构

环型网络结构的各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网络容易安装和监控但容量有限 网络建成后难以增加新的站点。 因此现在组建局域网已经基本上不使用环型网络结构了

3、 总线型网络结构

在总线型网络结构中所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单方便 需要铺设的电缆最短成本低某个站点的故障一般不会影响整个网络但介质的故障会导致网络瘫痪。总线网安全性低监控比较困难增加新站点也不如星型网容易。所以 总线型网络结构现在基本上已经被淘汰了。

★按传输介质分类

按照网络的传输介质分类可以将局域网分为有线网络和无线网络两种。局域网通常采用单一的传输介质而城域网和广域网采用多种传输介质。

1、有线网络

有线网指采用同轴电缆、双绞线、光纤等有线介质连接计算机的网络。

采用双绞线连网是目前最常见的连网方式。 它价格便宜安装方便但易受干扰传输率较低传输距离比同轴电缆要短。光纤网采用光导纤维作为传输介质传输距离长传输率高抗干扰性强现在正在迅速发展。

2、无线网络

无线网络采用微波、红外线、无线电等电磁波作为传输介质 由于无线网络的连网方式灵活方便 因此是一种很有前途的组网方式。 目前不少大学和公司

已经在使用无线网络了。

★按服务对象分类

按照网络服务的对象分类可以将局域网分为企业网、校园网等类型。

1、企业网

企业网顾名思义就是为某个企业服务的计算机网络。

企业网可以包括局域网也可以包括一部分广域网。而对于一个小企业 由于在外地没有分支机构组建一个局域网也就可以满足需要了。

2、校园网

校园网是为大学、 中学、小学服务的网络。随着“校校通”工程的启动 出现了越来越多的校园网。

拓扑结构

网络的拓扑结构对网络性能是有很大的影响。选择网络拓扑结构首先要考虑采用何种媒体访问控制方法 因为特定的媒体访问控制方法一般仅适用于特定的网络拓扑结构其次要考虑性能、可靠性、成本、扩充灵活性、实现的难易程度及传输媒体的长度等因素。局域网常用的拓扑结构有总线、环形、星形三种。

总线网一般采用分布式媒体访问控制方法 总线网可靠性高、扩充性能好、通信电缆长度短、成本低是用来实现局域网的最通用的拓扑结构著名的以太网的C S MA/CD;另一种是总线拓扑网与令牌环相结合的变形其在物理连接上是总线拓扑结构而在逻辑结构上则采用令牌环兼有了总线结构和令牌环的优点。总线网的缺点是若主干电缆某处发生故障整个网络将瘫痪 另外 当网上站点较多时会因数据冲突增多而使效率降低。

环形网也采用分布式媒体访问控制方法环形网控制简单、信道利用率高、通信电缆长度短、不存在数据冲突问题,在局域网中应用较广泛典型实例有IBM

令牌环(Token Ring)网和剑桥环(Cambrige Ring)网。另外还有一种FDDI结构,它是采用光纤作为传输媒体的高速通用令牌环网 常用于高速局域网HSLN和城域网MAN中。环形网的缺点是对节点接口和传输线的要求较高一旦接口发生故障可能导致整个网络不能正常工作。

星形网往往采用集中式媒体访问控制方法星形网结构简单、实现容易、信息延迟确定。其缺点是通信电缆总长度长、传输媒体不能共享。星形网的典型实例是计算机交换机CBX。

传输方式

局域网中使用的传输方式有基带和宽带两种。基带用于数字信号传输,常用的传输媒体有双绞线或同轴电缆。宽带用于无线电频率范围内的模拟信号的传输,常用同轴电缆。

1.基带系统

使用数字信号传输的LAN定义为基带LAN。数字信号通常采用曼彻斯特编码传输媒体的整个带宽用于单信道的信号传输不采用频分多路复用技术。数字信号传输要求用总线形拓扑 因为数字信号不易通过树形拓扑所要求的分裂器和连接器。基带系统只能延伸数公里的距离这是由于信号的衰减会引起脉冲减弱和模糊 以致无法实现更大距离上的通信。基带传输是双向的媒体上任意一点加入的信号沿两个方向传输到两端的端接器(即终端接收阻抗器) 并在那里被吸收。

总线LAN常采用50Ω的基带同轴电缆。对于数字信号来说,50Ω电缆受到来自接头插入容抗的反射不那么强,而且对低频电磁噪声有较好的抗干扰性。最简单的基带同轴电缆LAN由一段无分枝的同轴电缆构成 两端接有防反射的端接器,推荐的最大长度为500米。站点通过接头接入主电缆任何两接头间的距离为

2.5米的整倍数,这是为了保证来自相邻接头的反射在相位上不致于叠加。推荐的最多接头数目为100个每个接头包括一个收发器,其中包含发送和接收用的电子线路。

为了延伸网络的长度可以采用中继器。 中继器由组合在一起的两个收发器组成连到不同的两段同轴电缆上。 中继器在两段电缆间向两个方向传送数字信号在信号通过时将信号放大和复原。 因而 中继器对于系统的其余部分来说是透明的。 由于中继器不做缓冲存贮操作所以并没有将两段电缆隔开 因此如果不同段上的两个站同时发送的话 它们的分组将互相干扰(冲突) 。为了避免多路径的干扰在任何两个站之间只允许有一条包含分段和中继器的路径。 802标准中在任何两个站之间的路径中最多只允许有4个中继器这就将有效的电缆长度延伸到2. 5公里。

双绞线基带LAN用于低成本、低性能要求的场合 比绞线安装容易但往往限制在1公里以内数据速率为1Mbps-10Mbps。

2、宽带系统

在LAN范围内宽带一般用于传输模拟信号这些模拟载波信号工作在高频范围(通常为10400MHz)  因而可用FDM技术把宽带电缆的带宽分成功经验多个信道或频段。宽带系统采用总线/树形拓扑结构可以达到比基带大得多的传输距离(达数十公里) ,这是因为携带数字数据的模拟信号在噪声和和衰减损失数据之前可以传播较长的距离。

宽带同基带一样 系统中的站点是通过搠头接入电缆的。但是 与基带不同的是宽带本质上是一种单方向传输的媒体加到媒体上的信号只能沿一个方向传播。这种单向性质 意味着只有处于发送站“下游”的站点才能收到发送站的信

号。 因此需有两条数据路径这些路径在网络的端头处接在一起。对于总线拓扑端头就是总线的一端对于树形拓扑端头具有分枝的树根。所有站沿一条路径(入径)向端头传输在端头接疏到的信号,再沿另一条数据路径(出径)离开端头传输所有的站点都在出径上接收。

在物理上可用双电缆和中分(Midsplit)两种不同的结构来实现输入和输出的通路。在双电费结构中入径和出径是分开的两根电缆,两者间的端头只是一个无源联接装置每个站点以相同的频率发送和接收。在中分构造中,入径和出径是同一电缆上的不同频率双向放大器传送较低频率(5116MHz)的入径和较高频率(168300MHz)的出径。端头饱含一个称为频率转换器的装置将入径频率转换为出径频率。频率转换器可以是模拟装置也可以是数字装置模拟装置只要把信号转换成一个新的频率并重发就可以了而数字装置则先要在端头恢复数字数据然后再在新的频率上重发净化了的数据。

广域网 Wide Area Network-简称WAN是指在一个广泛范围内建立的计算机通信网。广泛的范围是指地理范围而言可以超越一个城市一个国家甚至及于全球。 因此对通信的要求高、复杂性也高。在实际应用中广域网可与局域网(LAN)互连 即局域网可以是广域网的一个终端系统。组织广域网必须按照一定的网络体系结构和相应的协议进行 以实现不同系统的互连和相互协同工作。主要特点

1主要提供面向通信的服务支持用户使用计算机进行远距离的信息交换

2覆盖范围广通信的距离远 需要考虑的因素增多如媒体的成本、

线路的冗余、媒体带宽的利用和差错处理等

3 由电信部门或公司负责组建、 管理和维护并向全社会提供面向通信的有偿服务、流量统计和计费问题。

连接方式

广域网是一种跨地区的数据通讯网络使用电信运营商提供的设备作为信息传输平台。对照OSI参考模型广域网技术主要位于底层的3个层次分别是物理层数据链路层和网络层。下图列出了一些经常使用的广域网技术同OSI参考模型之间的对应关系。

点对点链路

点对点链路提供的是一条预先建立的从客户端经过运营商网络到达远端目标网络的广域网通信路径。一条点对点链路就是一条租用的专线可以在数据收发双方之间建立起永久性的固定连接。 网络运营商负责点对点链路的维护和管理。点对点链路可以提供两种数据传送方式。一种是数据报传送方式该方式主要是将数据分割成一个个小的数据帧进行传送其中每一个数据帧都带有自己的地址信息都需要进行地址校验。另外一种是数据流传送方式该方式与数据报传送

方式不同 用数据流取代一个个的数据帧作为数据发送单位整个流数据具有1个地址信息 只需要进行一次地址验证即可。下图所显示的就是一个典型的跨越广域网的点对点链路。

电路交换

电路交换是广域网所使用的一种交换方式。可以通过运行商网络为每一次会话过程建立维持和终止一条专用的物理电路。 电路交换也可以提供数据报和数据流两种传送方式。 电路交换在电信运营商的网络中被广泛使用其操作过程与普通的[url=]电话[/url]拨叫过程非常相似。综合业务数字网 ISDN就是一种采用电路交换技术的广域网技术。 电路交换技术的示意图如下

包交换

包交换也是一种广域网上经常使用的交换技术通过包交换 网络设备可以共享一条点对点链路通过运营商网络在设备之间进行数据包的传递。包交换主要采用统计复用技术在多台设备之间实现电路共享。 ATM 帧中继 SMDS以及X.25等都是采用包交换技术的广域网技术。广域网上进行包交换的示意图如下