异步通信.ppt

远动监控技术
西南交通大学电气工程学院
第四章远动监控系统数据传输 与通信网络结构
第一节概述
第二节通信信道及数据传输系统
第三节调制与解调
第四节计算机网络基础
第五节数据通信方式
第六节调度端及RTU的网络结构
远动调度端网络结构
2台或2台以上计算机
通信设备和通讯媒介连接起来
网络运行要有一定的协议支持,通信软件
一、计算机网络

以相互共享资源(软件、硬件和数据)为目的、并具有独立功能的多台计算机系统,采用一定的通信协议(通信规约),通过通信设备和线路连接起来的网络。
计算机
服务器:主要功能是为网络工作站上的用户提供共享资源、管理网络文件系统、提供网络打印服务、处理网络通信、响应工作站上的网络请求等。常用有文件服务器、通信、计算和打印服务器等。通常用小型计算机、专用PC或高档微机做服务器。
网络工作站:功能是向各种服务器发出服务请求;从网络上接收传送给用户的数据。它是通过网络接口卡连接到网络上的计算机。

一般由网络操作系统、用以组成计算机网络的多台计算机,以及各种通信设备构成的。
(1)网络硬件
物理层
物理层
数据链路层
网络层
传输层
会话层
表示层
应用层
数据链路层
网络层
传输层
会话层
表示层
应用层
ISO(国际标准化组织)/OSI(开放系统互联) 参考模型
网络接口卡:简称网卡,又称网络接口适配器,是计算机与网络连接最主要的设备。
主要功能:实现数据链路层(:逻辑链路控制LLC+介质访问控制MAC)的大部分功能,如网络数据格式与计算机数据格式的转换(将数据拆包、打包)、网络数据的接收与发送、数据的差错校验等,并提供计算机与网络传输媒介间的接口。
集线器(HUB):其主要功能是对接受到的信号进行整形放大,重建为完整的信号,以扩大网络的传输距离,同时把网络上所有结点连接在一起,构成星形网络。(物理层)
集线器仅将1个端口接收的信号分发给所有其它端口,但并不做进一步的检查处理,所有连接到集线器的设备共享同一介质,构成一个共享式的网络(总线式网络)。
优点:简单、便宜;缺点:集线器是一个瓶颈,且不能隔离冲突。
网络互联设备
网桥:也称桥接器,是2个局域网的存储、转发设备,用它可完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。
网桥是依据帧地址进行转发,工作在数据链路层DDL,被连接的设备具有相同的LLC,但MAC可以不同;对用户而言是透明的,报文通过网桥时,用户并不知道网桥的存在;工作在MAC子层上。
网桥的主要作用是分割冲突区域和减少冲突。它的工作原理与交换机类似。
缺点:网络大小有限;如功能故障或配置不当,可能造成网络瘫痪等。
网络互联设备
交换机:也称交换式集线器,是用来提高局域网性能的重要网络设备,与网桥类似,也工作在数据链路层,可视为多口网桥。
交换机通过对信息重新生成,经过内部处理后转发至指定端口,而不是交换机的所有端口,这是交换机和集线器本质不同。交换机具备自动寻址能力和交换作用,根据信息包的目的地址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,避免了和其它端口发生冲突。
工作原理:根据收到的数据帧中源MAC地址建立该地址交换机端口的映射,并将端口映射存放在MAC地址表中,这个过程称为学习;交换机将数据帧中的目的MAC地址在MAC地址表进行查询,决定由哪个端口进行转发。只有广播帧(包括找不到目的MAC的帧)会被转发给所有端口。
优点:每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域;
缺点:要查询MAC地址再转发,有一定的延迟。
网络互联设备
路由器:工作在网络层,提供对网络的物理和逻辑分割,通过计算目标结点位置的目的地址来实现。如果分组地址指示的目标在同一个网段(子网),路由器就把通信流限制在网段内;如果在另一个网段,路由器就把分组发送到与目标网段对应的物理端口上。
路由表存储在路由器的内存中,把分组地址和物理端口号对应起来。
路由:将数据包从一个网络结点转发到另一个网络结点的过程或途径。包括2个基本内容:一是确定能到达目的网络的最优路径,也称为路由选择或寻径,相关的协议称为路由选择协议;另一个是按照最优路径转发数据包,称为数据转发。
路由选择过程通过多种途径收集网络的拓扑结构信息,形成路由表,并按一定的规则维护路由表,使路由表能动态反映网络拓扑变化,保证路由表中到各目的网络的路由最优。
网络互联设备