第一章 计算机网络基础

GSM、TDMA等数字制式手机（2G）增加了接收数据的功
能，如接受电子邮件或网页；第三代与前两代的主要区别 是在传输声音和数据速度上的提升，它能够在全球范围内 更好地实现无缝漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种 媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多
种信息服务。
1.5 计算机网络新技术
（1）物理层
（2）数据链路层
（3）网络层 （4）传输层
（5）会话层
（6）表示层 （7）应用层
1.3 计算机网络体系结构
结点A 应用层 应用层协议 表示层协议 会话层协议 结点B 应用层
表示层
会话层
表示层
会话层
传输层
网络层 数据链路层 物理层
传输层协议
网络层协议 数据链路层协议 物理层协议
传输层
网络层 数据链路层 物理层
1.2 计算机网络的组成与结构
2．计算机网络的拓扑结构
计算机网络的拓扑结构是指网络结点和通信线路组成 的几何排列，也称网络物理结构图型。
计 算 机 网 络 拓 扑 结 构
总线型 星 状 环 状 树 状 网 状
1.3 计算机网络体系结构
1．OSI / RM开放系统互连参考模型
• 为了实现不同制造商的计算机产品之间进行相互通信， 20
网协议”。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），IPv6正处在不断发 展和完善的过程中，它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。与
IPv4相比，IPv6具有以下几个优势：
IPv6具有更大的地址空间。 IPv6使用更小的路由表。 IPv6增加了增强的组播（Multicast）支持以及对流的支持（Flow Control）。 IPv6加入了对自动配置（Auto Configuration）的支持。 IPv6具有更高的安全性。
（3）城域网(Metropolitan Area Network，MAபைடு நூலகம்)
按照网络中计算机所处的地位划分可以分为对等网络、 基于服务器的网络。
（1）对等网络
（2）基于客户机/服务器模式网络
1.2 计算机网络的组成与结构
1．计算机网络的基本组成
• 计算机网络是由网络硬件 系统和网络软件系统构成 的。从拓扑结构上讲计算 机网络是由一些网络节点 和连接这些节点的通信链 路构成的；从逻辑功能上 讲，计算机网络由资源子 网和通信子网两个子网组 成，如图所示
第一章 计算机网络基础
第一章 计算机网络基础
本章知识要点
计算机网络概述 计算机网络的组成与结构 计算机网络体系结构 数据通信基础知识 计算机网络新技术
1.1 计算机网络概述
1．计算机网络的定义 • 计算机网络是将分布在不同地理位置上的具有
独立功能的计算机通过通信设备和传输介质相
互连接，并遵守共同的协议，实现相互通信、
传输介质
1.3 计算机网络体系结构
2．TCP/IP网络协议
• 网络间的互联需要网络用户共同遵守一个协议，这个 协议是网络协议。作为Internet 使用的协议，TCP/IP 协议是目前被广泛使用的网络协议。 • TCP、IP协议都不是OSI标准，但它们是目前最流行 的商业化协议，并被公认为当前的工业标准。
1.5 计算机网络新技术
2．三网融合
• 三网指的是电信网、计算机网和有线电视网。三网融合是一种广义的、 社会化的说法，在现阶段并不意味着电信网、计算机网和有线电视网 三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。其表现为技
术上趋向一致，网络层上可以实现互联互通，形成无缝覆盖，业务层
上互相渗透和交叉，应用层上趋向使用统一的IP协议，在经营上互相 竞争、互相合作，朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的
1.3 计算机网络体系结构
划分层次的原则
（1）网路中各结点都有相同的层次； （2）不同结点的同等层具有相同的功能；
（3）同一结点内相邻层之间通过接口通信；
（4）每一层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；
（5）不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。
1.3 计算机网络体系结构
OSI七层模型
106 bps，1Gbps = 109 bps，1Tbps = 1012 bps
数据传输速率计算公式：S=log 2N /T（bps） 其中：T表示单位脉冲宽度，单位为秒；N表示一个脉冲所能表示的有
效值状态，在二进制中，一个脉冲“有”和“无”表示0和1两种状态。
对于多相调制来说，N表示相的数目。通常，对于二进制编码传输， N=2；对于八进制编码传输，N=8，对于十六进制编码传输，N=16。 如果为二进制编码传输，N=2，S=1/T。
TD-SCDMA的主要技术特点 • 综合的寻址（多址）方式 • 灵活的上下行时隙配置
• 克服远近效应
• 智能天线（Smart Antenna）
• 动态信道分配
1.5 计算机网络新技术
3G的核心应用 • 宽带上网 • 视频通话 • 手机电视
• 手机购物
• 手机网游
1.5 计算机网络新技术
4、网格
• 网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资源（包括计算资源、存 储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等） 连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，为用户提供一体化信
1.3 计算机网络体系结构
TCP/IP协议的特点
• 开放的协议标准，独立于特定的计算机硬件和操作系 统；
• 统一分配网络地址，使整个TCP/IP设备在网络中具有
唯一的IP地址； • 同时适用于局域网、广域网和互联网中； • 可以为用户提供多种可靠的网络服务。
1.3 计算机网络体系结构
TCP/IP参考模型由上到下分为四个层次： • 应用层 • 传输层
资源共享和协同工作。
• 计算机网络的功能主要表现：资源共享、网络
通信、提高可靠性、负载平衡与分布式处理、
集中控制等方面。
1.1 计算机网络概述
2. 计算机网络的分类
按照网络规模大小和通信距离远近划分为广域网、城域 网和局域网。 （1）局域网(Local Area Network，LAN) （2）广域网(Wide Area Network，WAN)
• 互联网层
• 网络接口层
1.3 计算机网络体系结构
TCP/IP参考模型与OSI参考模型的层次对应关系如图所示 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 OSI参考模型
应用层 传输层 网络层
网络访问层
TCP/IP参考模型
1.4 数据通信基础知识
1．数据通信的基本概念
在数据通信的基础知识中所涉及的基本概念：
1.5 计算机网络新技术
1．xDSL技术
• 数字用户线路（Digital Subscriber Line，DSL）是以普 通电话线为传输介质的传输技术组合，它包括ADSL、
HDSL、SDSL、VDSL和RADSL等，一般称之为xDSL，
其主要区别就是体现在信号传输速度和距离的不同以 及上行速率和下行速率对称性的不同这两个方面。
1.4 数据通信基础知识
2．数据通信系统主要技术指标
• 信号传输速率：是指单位时间内通过信道传输的码元个数，也称码元 速率、调制速率或波特率，单位是波特（Baud）。信号传输速率的计 算公式是B=1/ T（Baud），其中T为信号码元的宽度，单位为秒。波 特率与比特率的关系为： S=Blog2N (bps)或B=S/log2N (Baud) • 信道容量：指一个信道的最大数据传输速率，与数据传输速率的区别 是信道容量表示信道的最大数据传输速率，是信道传输数据能力的最 大值，数据传输速率是实际的数据传输速率。信道容量的单位是位/秒 （bit/s或bps）。 • 误码率：指二进制数据位传输时出错的概率，是衡量数据通信系统在 正常工作时的传输可靠性的指标。一般计算机网络通信系统要求误码 率低于10-6 。
的通称。
• 码字：由若干个码元序列表示的数据单元代码称为码字。
1.4 数据通信基础知识
2．数据通信系统主要技术指标
• 数据传输速率：指单位时间内所传送的二进制代码的有效位(bit)数，也
称比特率，单位是比特每秒（bps）。常用的数据传输速率单位有： Kbps、Mbps、Gbps与Tbps，其中：1Kbps = 103 bps，1Mbps =
世纪70年代后期，国际标准化组织ISO和国际电报电话咨询
委员会CCITT共同制定了开放系统互联参考模型OSI/RM （Open System Interconnection/Reference Model），
也就是七层网络通信模型，通常称为OSI七层模型，它的颁
布促使所有的计算机网络走向标准化，从而具备了开放和互 联的条件，即只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世 界上任何地方、遵循同样标准的其他系统进行通信。
1.4 数据通信基础知识
1．数据通信的基本概念
在数据通信的基础知识中所涉及的基本概念：
• 信道：通信中传输信息的通道，它由相应的发送信息与接收（或
转发）信息的设备以及与之相连接的传输介质组成。
• 信道容量：单位时间内信道上所能传输的最大比特数，单位bps。 • 码元：或称码位，是对计算机网络传送的二进制数字中的每一位
息和应用服务（计算、存储、访问等），虚拟组织最终实现在这个虚
拟环境下进行资源共享和协同工作，彻底消除资源“孤岛”，最充分 地实现信息共享。网格区别于传统的分布式系统，具有以下特点： 资源共享，消除资源孤岛
协同工作
通用开放标准 动态功能，高度可扩展性
1.5 计算机网络新技术
5、IPv6
• IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为“互联
同一目标逐渐交汇在一起，行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。三