计算机控制系统中的网络与通信技术

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1、第6章计算机控制系统中的网络与通信技术NetworkandCommunicationTechnologyofComputerControlSystem本章主要内容计算机网络概述数据通信技术工业控制计算机网络与通讯9/21/20212计算机控制技术6.1Unit1计算机网络概述IntroductionofComputerNetwork本节主要内容计算机网络的定义计算机网络的分类计算机网络的协议层次模型计算机局域网计算机网络互联设备9/21/20214计算机控制技术6.1.1计算机网络的定义计算机网络是指把若干台地理位置不同且具有独立功能的计算机或设备，通过通讯设备和线路相互连接起来，以

2、实现信息的传输和资源共享的一种计算机系统。网络中的各台计算机或设备（或称为节点）之间相互通信，并能实现资源共享。资源包括硬件资源、软件资源和数据库资源。9/21/20215计算机控制技术6.1.2计算机网络的分类（1）局域网LAN（LocalAreaNetwork)计算机硬件设备不大、通信线路不长、采用单一的传输介质、覆盖范围小。区域网MAN(MetropolitanAreaNetWork)通常覆盖一个区域城市，又称城域网。广域网WAN（WideAreaNetwork)不仅可以把多个局域网连在一起，，也可以把世界各地的局域网连在一起，传输装置和媒体由电信部门提供。1.按网络的跨度分类

3、计算机控制系统中一般采用局域网或局域网的互连。9/21/20216计算机控制技术6.1.2计算机网络的分类（2）2.按网络的拓朴结构分类网络拓扑结构定义：在计算机通信网络中，网络的拓扑(Topology)结构是指网络中的各台计算机、设备之间相互连接的方式。9/21/20217计算机控制技术6.1.2计算机网络的分类（3）按网络的拓朴结构分类：星形网:以一台中心处理机为主而构成的网络，其他入网的计算机仅与该中心处理机之间有直接的物理链路，中心处理机采用分时的方法为入网机器服务。总线型网:所有入网机器共用一条传输线路，机器通过专用的分接头接入线路。由于线路对信号的衰减作用，总线形网仅用于

4、有限的区域，常用于组建局域网。9/21/20218计算机控制技术6.1.2计算机网络的分类（4）按网络的拓朴结构分类：环形网:入网机器通过中继器接入网络，每个中继器仅与两个相邻的中继器有直接的物理线路，所有的中继器及其物理线路构成了一个环状的网络系统，环形网也是局域网的一种主要形式。网状网络:利用专门负责数据通信和传输的节点机构成的网络，入网机器直接接入节点机进行通信，网状网络主要用于地理范围大、入网机器多的环境，例如构造广域网。9/21/20219计算机控制技术6.1.2计算机网络的分类（5）3.按管理性质分类专用网：公用网：由电信部门组建、管理和控制，网络内的传输和转换可供任何部

5、门和个人使用；公用网常用于远程网络的构建，支持用户的远程通信。由用户部门组建经营的网络，不允许其它用户和部门使用；由于投资因素，专用网常为局域网或者是通过租借电信部门的线路而组建的广域网。9/21/202110计算机控制技术6.1.2计算机网络的分类（6）4.按信息交换方式分类报文交换网：分组交换网：电路交换网：类同报文交换技术，但规定了交换机处理和传输数据的长度（称之为分组），不同用户的数据分组可以交织出现在网络中的物理链路上传输。类同电话方式，具有建立链路、数据传输和释放链路三个阶段；通信过程中，自始至终占用该链路。且不允许其它用户共享其信道资源。交换机采用具有“存储—转发”能力

6、的计算机，用户数据可以暂时保存在交换机内，等待线路空闲时，再进行用户数据的一次传输。9/21/202111计算机控制技术6.1.2计算机网络的分类（7）5.按逻辑功能分类通信子网网络中面向数据通信的资源集合，主要支持用户数据的传输；该子网包括传输线路、交换机和网络控制中心等硬件设施。资源子网网络中面向数据处理的资源集合，主要支持用户的应用；该子网由用户的主机资源组成，包括接入网络的用户主机，以及面向应用的外设（例如终端）、软件和可共享的数据（例如公共数据库）等。9/21/202112计算机控制技术6.1.3计算机网络的协议层次模型（1）计算机网络体系结构的实质定义和描述一组用于计算机

7、及其通讯设施之间互连的标准和规范的集合，遵循这组规范可以很方便的实现计算机设备之间的通讯。制定标准和协议的目的能够支持异种计算机间的互连与通信能够支持多种通信媒体能够支持多种处理业务能够支持高级的人机接口具有可扩充能力9/21/202113计算机控制技术6.1.3计算机网络的协议层次模型（2）应用层表示层会话层传输层网络层物理层数据链路层逻辑链路控制层（LLC）介质存取控制层（MAC）七层模型示意图9/21/202114计算机控制技术6.1.3计算机网络的