计算机控制系统 教学课件 ppt 作者 马应魁 张虎 主编 张国华 主审第五章_网络与现场总线.PPT

第五章 计算机控制系统的网络技术 第五章 计算机控制系统中的网络技术Network Technology of Computer Control System Department of Control Science Engineering, Zhejiang University 本章主要内容 概述 计算机局域网络 计算机网络互连及其协议 控制网络与现场总线 控制网络与企业网络 第一节 Unit 1 概 述 Introduction 本节主要内容 计算机网络的定义 计算机网络的主要功能 计算机网络的分类 计算机网络的基本协议 5-1-1 计算机网络的定义（1） 广义观点 提出最早 计算机通信网，即以传输信息为主要目的，用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合 在物理结构上具有计算机网络的雏形 以相互间的数据传输为主要目的，资源共享能力弱，是计算机网络的低级阶段 5-1-1 计算机网络的定义（2） 资源共享观点 计算机网络定义为“以能够相互共享资源的方式连接起来，并且各自具备独立功能的计算机系统的集合” 符合目前计算机网络的基本特征，主要表现在 实现资源共享是计算机网络建立的主要目的 分布在不同地理位置的独立的计算机系统之间可以没有明确的主从关系，可以连网工作，也可以脱网独立工作 连网计算机必须遵循全网统一的网络协议 5-1-1 计算机网络的定义（3） 用户透明性观点 计算机网络为“存在着一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，可由它调用完成用户任务所需的资源，使整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的” 该定义描述了一个分布式系统 分布式系统与计算机网络的区别主要不在于它们的物理结构，而是在高层软件。计算机网络为分布式系统研究提供了技术基础，而分布式系统是计算机网络技术发展更高级的形式 5-1-1 计算机网络的定义（4） 综上所述，可以认为计算机网络是把分布在不同地点的多个计算机系统物理上互连，按照网络协议相互连网通信，并以共享硬件、软件和数据资源为目标的系统 5-1-2 计算机网络的主要功能（1） 数据通信与分散对象的集中控制与管理 数据通信是计算机网络的基本功能 对分散信息与对象的集中控制与管理是网络的主要应用领域 资源共享功能 计算机资源主要指计算机的硬件、软件和数据资源 共享硬件与软件资源可以提高硬件设备的利用率，避免软件开发的重复劳动，以及实现分布式计算的目标 共享数据资源可以避免大型数据库的重复设置，充分利用信息资源 5-1-2 计算机网络的主要功能（2） 分布处理与均衡负荷的功能 避免系统负荷过重，提高系统利用率 综合信息服务功能 支持文字、数字、图像、语音信息的传输、收集、处理等基本服务功能 5-1-3 计算机网络的分类（1） 按网络的跨度分类 局域网LAN（Local Area Network) 区域网MAN（Metropolitan Area Network） 广域网WAN（Wide Area Network) 企业网（指跨地区或跨国的特大型企业或集团组织的网络） 全球网（横跨全球的计算机网络，如Internet） 5-1-3 计算机网络的分类（2） 按网络的拓朴结构（节点连接方式）分类 星形网 (以一台中心处理机为主） 总线型网（入网计算机共用一条传输线路） 环状网 （入网机通过中断器接入网络） 网状网络（利用专门的数据通信设备构成） 按管理性质分类 公用网（由电信部门组成、管理与控制） 专用网（由用户部门组建与管理） 5-1-3 计算机网络的分类（3） 按信息交换方式分类 电路交换网（类同电话方式） 报文交换网（交换机具有“存储-转发”的能力） 分组交换网（与报文交换类似，但需分组） 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 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 5-1-4 计算机网络的基本协议 计算机网络体系结构的实质 定义和描述标准和规范 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 5-1-4 OSI/RM七层模型（1） 物理层 （Physical Layer） 数据链路层（Data Link Layer） 网络层 （Network Layer） 传输层 （Transport