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随着科学技术的不断发展，计算机网络在电力系统中得到广泛的应用，包括用于传输电网实时和非实时监控信息的调度数据网。现代电力系统正朝着大电网、大机组、高电压、高自动化水平的方向发展，电力生产运营的管理者希望能够更加及时、准确、全面地了解电力生产、传输和供应的实时运行情况，因而，调度数据网越来越受到广泛的重视。

计算机网络概述

计算机网络已经广泛应用在人们的身边，改变着人们工作和生活的方式。网络给社会带来的革新是深远的。传统各行各业之间信息的分隔局面正在被信息化所革新，使得行业之间信息共享、业务平台互通成为可能。另外，计算机软件已不再局限于过去的单机运行，形形色色的网络应用，如办公自动化系统、远程教学、应用于各行各业的管理软件等，无不与计算机网络有着紧密的联系。

全球范围内，影响最大的计算机网络是Internet网络。在过去的几十年当中，Internet不断地改变着我们的生活，远远超过电话、汽车和电视的影响。Internet可以在极短时间内把电子邮件发送到世界任何地方，可以提供只花市话费的国际长途业务，可以提供全球信息漫游服务。

一、计算机网络的定义

计算机网络，顾名思义是由计算机组成的网络系统。

计算机网络是把分布在不同地理区域的独立计算机以及专门的外部设备利用通信传输介质连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息和共享信息资源。

"通信传输介质"可分为双绞线、同轴电缆（粗、细）、光纤、微波、通信卫星、红外线和激光等。"不同地理区域"给出了各计算机所在地理位置的差异，将它们连接起来就形成了"网"，并且由于所覆盖的范围不同，出现了局域性的（如一楼内、校园内等）、广域性的（如国家性、国际性）计算机网络。"独立"是说网络上的计算机之间无明显的主从关系，即网上任何一台计算机不能强制性启动、停止和控制网上另一台计算机，因此，面向终端的网络不是一个计算机网络。"资源"指的是在有限时间内为用户提供服务的设备，包括软设备（如各种语言处理程序、服务程序和应用程序等）和硬设备（如大型计算机CPU的处理能力、超大容量存储器、高速打印机等）以及数据（数据文件、公共数据库等）。

由于IT业迅速发展，各种网络互连终端设备层出不穷，如计算机、打印机、WAP手机、PDA网络电话等。

二、计算机网络的基本功能

归纳来说，计算机网络能为人们带来以下显而易见的益处。

1.资源共享

资源分为软件资源和硬件资源，软件资源包括形式多种多样的数据，如数字信息、消息、声音、图像等;硬件资源包括各种设备，如打印机、传真（FAX）、调制解调器（Modem）等。网络的出现使资源共享变得简单，交流的双方可以跨越时空的障碍，随时随地传递信息、共享资源。

2.分布式处理与负载均衡

通过计算机网络，海量的处理任务可以分配到分散在全球各地的计算机上。例如，一个大型ICP（InternetContentProvider）的网络访问量是相当大的，为了支持更多的用户访问其网站，在全世界多个地方部著了相同内容的WWW（WorldWideWeb，万维网）服务器;通过一定技术使不同地域的用户看到放置在离它最近的服务器上的相同页面，这样可以实现各服务器的负荷均衡，并使得通信距离缩短。

3.综合信息服务

网络发展的趋势是应用日益多元化，即在一套系统上提供集成的信息服务，如图像、语音、数据等。在多元化发展的趋势下，新形式的网络应用不断涌现，如电子邮件（E-mail），IP电话、视频点播（VideoonDemand，VOD）、网上交易（E-marketing），视频会议（VideoConferencing）等。

三、计算机网络中的基本概念

（一）局域网、城域网和广域网

按计算机网络覆盖范围的大小，可以将计算机网络分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。

1.局域网（LAN）

局域网通常指几千米范围以内的，可以通过某种介质互连的计算机、打印机、Modem或其他设备的集合。局域网连接的是小范围内的计算机。系统覆盖半径从几.米到几，千米，覆盖范围局限在房间、大楼或园区内。一个局域网通常为一个组织所有，常用于连接公司办公室或企业内的个人计算机和工作站，以便共享资源（如打印机、数据库等）和交换信息。传统局域网的传输速率为10～Mbit/s，传输延迟小（几十微秒），出错率低。局域网与其他网络的区别主要体现在覆盖范围、拓扑结构、传输技术等几个方面。

由于局域网分布范围小，容易配置和管理，容易构成简洁规整的拓扑结构，加上网络延迟小、数据传输速率高、传输可靠、拓扑结构灵活的优点，使得局域网在各行业中得到广泛的应用，成为了实现有限区域内信息交换与共享的典型有效的途径。

光伏电站内部署的计算机监控系统、光功率预测系统等均由局域网组成。

2.城域网（MAN）

城域网覆盖范围为中等规模，介于局域网和广域网之间，通常是在一个城市内的网络连接（距离为10km左右），主要采用IP技术和ATM技术，宽带IP城域网是根据业务发展和竞争的需要而建设的城市范围内的宽带多媒体通信网络。城域网作为本地公共信息服务平台的组成部分，负责承载各种多媒体业务;为用户提供各种接人方式，满足政府部门、企事业单位、个人用户对基于IP的各种多媒体业务的需求。

3.广城网（WAN）

广域网在超过局域网和城域网的地理范围内运行，分布距离远。它通过各种类型的串行连接以便在更大的地理区域内实现接入。广域网可以提供全部时间或部分时间的连接，允许通过串行接口在不同的速率工作，广域网本身往往不具备规则的拓扑结构。由于速度慢、延迟大、入网站点无法参与网络管理。所以，它要包含复杂的互联设备（如交换机，路由器）处理其中的管理工作，互连设备通过通信线路连接，构成网状结构。广域网的特点是数据传输慢、延迟大、拓扑结构不灵活，一般采用网状结构。

用于传输调度自动化数据的调度数据网就是光伏电站中典型的广域网。

（二）网络的拓扑结构

网络拓扑（NetworkTopology）指的是计算机网络的物理布局。简单地说，就是指将一组设备以什么样的结构连接起来，通常也称为拓扑结构。基本的网络拓扑模型主要有总线型拓扑、树型拓扑、环型拓扑、星型拓扑和网状拓扑等，绝大部分网络都可以由这几种拓扑结构独立或混合构成。了解这些拓扑结构是设计网络和解决网络疑难问题的前提。

四、衡量计算机网络的主要指标

对于计算机网络的性能。人们大多具有感性的认识，例如通过Modem拨号上网与通过宽带上网浏览网页的速度是不一样的。

影响网络性能的因素有很多，传输的距离、使用的线路、传输技术、带宽（Band-width）、网络设备性能等都会对网络的性能产生影响。带宽和延迟是衡量网络性能的两个主要指标。

（一）带宽

LAN和WAN都使用带宽来描述在单位时间内范围内能够从一个节点传送到另一个节点的数据量。带宽的单位是bit/s（位每秒），代表每秒钟某条链路能发送的数据位数。

目前常见的网络带宽有以下几种∶

（1）以太网技术的带宽可以为10Mbit/s、Mbit/s、0Mbit/s、10Gbit/s等。

（2）Modem拨号上网带宽为56kbit/s，ISDNBRI带宽最高为kbit/s。

（3）ADSL在不影响正常电话通信的情况下可以提供最高3.5Mbit/s的上行速度和最高24Mbit/s的下行速度。

（4）El/PRI带宽为2Mbit/s，E3带宽为34Mbit/s。

（5）OC-3带宽为Mbit/s，OC-12带宽为Mbit/s，OC-48带宽为2.5Gbit/s，OC-带宽为10Gbit/s。

（二）延迟

网络的延迟又称时延，定义了网络把数据从一个网络节点传送到另一个网络节点所需要的时间。例如，一个横贯大陆的网络可能有24ms的延迟，即将一个比特从一端传到另一端将花费24ms的时间。

网络延迟主要由传播延迟、交换延迟、介质访问延迟和队列延迟等组成。总之，网络中产生延迟的因素很多，既受网络设备的影响，也受传输介质、网络协议标准的影响;既受硬件制约，也受软件制约。由于物理规律的限制，延迟是不可能完全消除的。

五、IP地址

（一）IP地址与MAC地址的区别

MAC地址是设备生产厂家固化在网卡上的，可以在全球范围唯一标识一个节点，因此也称为物理地址。MAC地址采用十六进制数表示，共6个字节。

IP地址是由管理员分配指定的，连接到计算机网络上的设备必须有一个在该计算机网络中唯一的IP地址，IP地址与链路类型、设备硬件无关，因此也称为逻辑地址，每台主机可以拥有多个网络接口卡，也可以同时拥有多个IP地址，但每个IP接口必须处于不同的IP网络，即各个接口的IP地址分别处于不同的IP网段。

MAC地址与IP地址的区别在于，MAC地址是固化在设备上的，不便于修改，而IP跳址是一种逻辑地址，可以按照客户的需求规划和分配整网的地址，非常灵活。但在计算机网络中，IP地址是与MAC地址紧密相关的，IP地址是以MAC地址为基础的。在计算机网络中，系统根本无法识别IP地址这个标识，只有通过MAC与IP地址的连接，才能找到一台想要访问的设备。系统在寻找网络中的设备时，先用IP地址进行广播呼叫，通过被访问主机应答自己的MAC和IP地址，知道哪一台设备的IP与MAC是正确对应的，便把它记在缓存中，以后就可直接通过MAC表来访问这台设备了。IP地址与MAC地址转换过程在本章第三节网络设备"交换机"部分中有详细介绍。

（二）IP地址的表示方法

在计算机内部，IP地址是用二进制表示的，共32位。例如∶00000101。

然而，使用二进制表示法很不方便记忆，因此通常采用点分十进制方式标识，即把32位IP地址分成4段，每8个二进制位为一段，每段二进制分别转换为人们习惯的十进制数，并用占隔开。这样，IP地址就表示为以小数点隔开的4个十进制整数，如，.5.，如图7-4所示。

IP地址由两个部分组成，如图7-5所示。

网络号∶用于区分不同的IP网段，即该IP地址所属的IP网段。一个网络中所有的设备的IP地址具有相同的网络号。

主机号;用于标识该网络内的一个IP节点。在一个网段内部，主机号是唯一的。在现实的网络中，各个网段内具有的IP节点数各不相同，为了更好地管理和使用IP地址资源，IP地址被划分为5类，即A、B、C、D、E类。每类地址的网络号和主机号在32位地址中占用的位数各不相同，因而其可以容纳的主机数量也有很大的区别。IP地址的分类如图7-6所示。

当前，光伏电站中调度数据网的IP地址等网络编码由各级调度机构统筹规划，各级调度机构负责各自管辖范围内地址编码的分配、使用和调整等管理工作。