第一章 网络技术基础
计算机网络技术基础教程(第1章)
1.6 有线传输和无线传输 1.6.1 双绞线 1、非屏蔽双绞线UTP 2、屏蔽双绞线STP 1.6.2 同轴电缆 1.6.3 光纤 1.6.4 无线传输 1、地面微波通信 2、卫星通信 3、红外线和激光通信
图1-17 细同轴电缆 图1-16 非屏蔽双绞线UTP
4、网络软件 网络软件是一种在网络环境下使用和运行或控制和管理 网络工作的计算机软件。 网络系统软件 它是控制和管理网络运行、提供网络通信、分配和管理 共享资源的网络软件。包括网络操作系统、网络通信协议、通 信控制和管理软件。 网络应用软件 为某一应用目的而开发的网络软件。
1.4 计算机网络的拓扑结构
1.1.1 计算机网络的基本概念 “网路”主要包括连接对象、连接介质、连接控制机制 网路”主要包括连接对象、连接介质、连接控制机制 对象 介质 和连接方式与结构四个方面。 和连接方式与结构四个方面。 方式与结构四个方面 对象：各种计算机（大型计算机、工作站、微型计算机 对象：各种计算机（大型计算机、工作站、 等）或其它数据终端设备。 或其它数据终端设备。 介质：通信线路（光纤、电缆、微波、卫星） 介质：通信线路（光纤、电缆、微波、卫星）和通信设 备（路由器、交换机等）。 路由器、交换机等）。 控制机制：网络协议和相关应用软件。 控制机制：网络协议和相关应用软件。 方式与结构：网络的连接架构。 方式与结构：网络的连接架构。
图1-7 环4.3 星型结构 星型结构的每一个结点都由 一条点对点的链路与中心结点（ 公用中心交换设备，如交换机、集 线器等）相连，如图1-8所示。 特点： 结构简单，便于维护，易于 扩充，升级，通信速度快，但成本 高，中心结点负担重。
图1-8 星型拓扑结构
1.4.4 树型结构
计 算 机 网 络 技 术 基 础 教 程
计算机网络技术第一章知识点
计算机网络技术第一章知识点在当今数字化的时代，计算机网络技术的重要性日益凸显。
它不仅改变了我们的生活方式，还极大地推动了社会的发展。
接下来，让我们一同走进计算机网络技术的第一章，探索其中的关键知识点。
一、计算机网络的定义与发展计算机网络，简单来说，就是将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
计算机网络的发展可以追溯到上世纪 60 年代。
早期的计算机网络主要用于军事和科研领域，随着技术的不断进步，逐渐普及到商业和民用领域。
从最初的简单连接到如今复杂的高速网络，计算机网络经历了多个阶段的发展。
二、计算机网络的组成计算机网络通常由以下几个部分组成：1、计算机系统：包括服务器和客户端。
服务器负责提供服务和资源，客户端则请求和使用这些服务和资源。
2、通信线路：用于连接计算机系统，常见的有双绞线、同轴电缆、光纤等。
3、通信设备：如路由器、交换机等，用于数据的转发和交换。
4、网络协议：这是计算机网络通信的规则和标准，确保数据的正确传输和理解。
三、计算机网络的分类按照不同的标准，计算机网络可以分为多种类型：1、按覆盖范围：可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。
局域网通常覆盖较小的区域，如一个办公室、一栋楼；城域网覆盖城市范围；广域网则可以跨越国家和大洲。
2、按拓扑结构：有总线型、星型、环型、树型和网状型等。
总线型结构简单，但可靠性较低；星型结构易于管理和维护；环型结构则适合实时性要求较高的场景。
四、网络体系结构与 OSI 参考模型为了实现不同计算机系统之间的通信和互操作，需要有一个统一的网络体系结构。
OSI 参考模型是一个经典的网络体系结构模型，它将网络通信分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
物理层负责在物理介质上传输比特流；数据链路层将比特流组织成帧，并进行差错控制和流量控制；网络层负责数据包的路由和转发；传输层提供端到端的可靠数据传输；会话层建立、管理和终止会话；表示层处理数据的表示和转换；应用层为用户提供各种应用服务。
计算机网络技术基础教程-第一讲
计算机网络技术基础教程-第一讲计算机网络技术基础教程-第一讲第一章网络基础概念1.1 计算机网络的定义与分类计算机网络的定义计算机网络的分类- 局域网（LAN）- 城域网（MAN）- 广域网（WAN）- 互联网（Internet）1.2 网络协议与网络体系结构网络协议的定义与作用网络体系结构的分类- OSI参考模型- TCP/IP参考模型1.3 网络拓扑结构星型拓扑环形拓扑总线拓扑树型拓扑网状拓扑第二章物理层2.1 数据通信的基本概念数据通信的基本要素电信号与数据信号2.2 信息的编码数字信号的编码模拟信号的采样和量化2.3 传输介质与传输方式常用的传输介质常用的传输方式- 单工传输- 半双工传输- 全双工传输2.4 调制与解调调制的概念与分类解调的概念与分类第三章数据链路层3.1 帧的概念与结构帧的定义帧的结构- 帧起始标志- 地质字段- 控制字段- 数据字段- 帧检验序列3.2 数据链路的控制流程数据链路的建立与终止数据链路的数据传输控制3.3 差错检测与纠正奇偶校验循环冗余校验（CRC）3.4 流量控制与可靠传输机制流量控制的定义与分类可靠传输机制的原理与实现第四章网络层4.1 IP协议与路由IP协议的功能与特点路由的定义与分类4.2 网际协议IPv4IPv4的地质分配与分类IPv4的分组格式与传输4.3 网际协议IPv6IPv6的地质分配与分类IPv6的分组格式与传输4.4 子网划分与子网掩码子网划分的概念与目的子网掩码的定义与使用法律名词及注释：1、OSI参考模型：国际标准化组织制定的网络体系结构模型，将计算机网络通信过程分为七个层次，每个层次负责特定的功能。
2、TCP/IP参考模型：基于TCP/IP协议族的网络体系结构模型，将计算机网络通信过程分为四个层次，分别为网络接口层、网络层、传输层和应用层。
3、CRC：循环冗余校验是一种常用的差错检测方法，通过将数据与一个多项式做模运算来计算校验值，通过接收端对接收到的数据与校验值进行再次计算，判断是否存在差错。
第一章计算机网络基础
1. 数据通信 2. 计算机系统的资源共享 3. 进行数据信息的集中和综合处理 4. 能均衡负载，相互协作 5. 提高了系统的可靠性和可用性 6. 进行分布式处理
统速率不用匹配，适于数据通信。 缺点：时延较大，“分组”（或“打包”）的过程比较
复杂，丢包服务质量无保证。
三、计算机网络的产生与发展
1)多用户分时系统，微机
哑终端 虚拟机
主机
T
T
T
T
终端－计算机网络模型
虚实概念
If it's there and you can see it It's REAL If it's there and you can't see it It's
二、计算机网络基本原理
平时常接触的网络
计算机网（局域网，因特网）
计算机和通信技术结合的产物 共享资源
公共交换电话网（Public Switched Telephone Network，PSTN）
有线电视网 电网
电路交换
最早的交换方式，源自电话系统。 建立电路交换的过程：（以打电话为例） 建立链路（象拨打电话并接通，通信的两端接通，便拥有一条实
是一种可以在网络环境中以客户和服务器模式工作的 多功能操作系统。
支持域管理，提供对网络资源管理的一整套解决方案
Unix操作系统
Unix
催生了计算机辅助制造，制造控制系统，实验室模拟和因特网 起源于上个世纪70年代贝尔实验室， 71年用C代码重写 众多版本（没有当今网络，各不相同） 加州大学伯克利分校计算机系统研究小组（CSRG）使用Unix对操作
计算机网络技术基础_1(1)
以单计算机为中心的联机系统 (第一代网络)
产生原因
T HOST
T
T
T
计算机主机昂贵 通信线路和通信设备相对便宜 共享主机资源
6
以单计算机为中心的联机系统 (第一代网络)
线路控制器(Line Controller)其作用是进行串行和并 行传输的转换,以及进行简单的传输差错控制.
制解调器(Modem)的作用是在通信前先把从计算 机或远程终端发出的数字信号转换成可以在电话 线上传送的模拟信号;通信后再将被转换的信号 进行复原. 7
27
计算机网络的概念
计算机网络的定义 自主计算机(autonomous computers) 的互联集合.
28
计算机网络的概念
计算机网络与终端分时系统
1. 终端分时系统是由一台中央处理机,多个联机终端以及一个 多用户操作系统组成.在该系统中,终端不具备单独的数据处 理能力,终端只是通过使用CPU为每个用户划分的时间片来执行 用户应用程序.终端只是主机和用户之间的接口,它本身并不 拥有计算资源,全部资源集中在主机中,主机以自已拥有的资 源分时地为各终端用户服务.而计算机网络是自主计算机的互 联集合,因此,计算机网络中的各个计算机本身拥有计算资源, 它能独立工作,完成一定的计算任务.同时,用户还可以通过 本地计算机使用网络中其他计算机的资源.
24学时 12周
计算机网络技术基础
现代教育技术中心
刘勇 教授
ly@
课题内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 计算机网络技术基础知识 数据通信基础 网络体系结构与协议 局域网技术 网络互联技术
2
第一章 计算机网络技术基础知识
计算机网络概述 计算机网络的组成与结构 计算机网络的分类
计算机网络技术第一讲
1.1.2 通信协议
•什么是通信协议：
通信协议可以理解为一种通信双方预先约定的共同遵守的格式和规范，同一网络中的两台设备之间要通信必须使用互相支持的共同协议。
如果任何一台设备不支持用于网络互联的协议，它就不能与其它设备通信。
她们之间能相互交流吗？
1.1.2 通信协议
使用不同的协议能的计算机能通信吗？
局域网交换机：
1.1.3 认识局域网和广域网
•组建局域网使用的主要设备为，集线器、交换机、路由器和ATM交换机等，如图1-6所示 ：
局
域
网
工
作
原
理
动
画
1.1.3 认识局域网和广域网
•组建广域网使用的主要设备为，调制解调器、广域网交换机、接入服务器、路由器和防火墙等，如图1-8所示。
广域网工作原理动画。
网络技术基础过关题及答案
第一章网络技术基础一．选择题1．因特网Internet的起源可追溯到它的前身（）。
A．ARPANET B．ALOHA C．NSFNET D．Ethernet 2．IP电话采用的交换方式为（）。
A．分组交换B．电路交换C．报文交换D．信元交换3．以（）将网络划分为广域网W AN和局域网LAN。
A．接入的计算机多少B．使用的网络技术C．拓扑类型D．网络的作用范围4．分组交换比电路交换（）。
A．实时性好、线路利用率高B．实时性好但线路利用率低C．实时性差但线路利用率高D．实时性和线路利用率都低5．以下关于网络体系结构的描述中，错误的是（）。
A．网络体系结构是抽象的，而实现是具体的B．层次结构的各层之间相对独立C．网络体系结构对实现所规定功能的硬件和软件有明确的定义D．当任何一层发生变化时，只要接口保持不变，其他各层均不受影响6．数据链路层传输的数据单元是（）。
A．原始比特流B．帧C．分组D．信元7．普通的长途电话采用的交换方式为（）。
A．分组交换B．电路交换C．报文交换D．信元交换8．数据报分组交换方式的主要特点不包括（）。
A．同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网。
B．在每次数据传输前必须在发送方与接收方间建立一条逻辑连接。
C．同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、丢失现象。
D．每个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址。
9．协议是（）之间进行通信的规则或规定。
A．同一结点上下层B．不同结点C．相邻实体D．同一层次上不同结点对等实体10．以（）将网络划分为总线型、环形和星型。
A．接入的计算机多少B．使用的网络技术C．拓扑类型D．网络的作用范围11．在下列不属于网络五层体系结构模型的层次是（）。
A．会话层B．物理层C．应用层D．网络层12．在OSI模型中，第N层和其上的N＋l层的关系是（）。
A．N层为N十1层提供服务B．N十1层将从N层接收的信息增了一个头C．N层利用N十1层提供的服务D．N层对N＋1层没有任何作用13．以下不属于分组交换网的是（）。
计算机与网络技术基础第一章第一节第一小节
第一章计算机基础知识第一节计算机概述1.1.1计算机的发展简史（1）第一代电子计算机电子管（又称真空管）是1913年发明出来的，起初用于雷达等电子设备中。
1946年从ENIAC开始，才是用于计算机。
人所共知的第一台电子计算机ENIAC的主要器件是18000支电子管。
人们把电子器件的计算机统称为第一代电子计算机。
（2）第二代电子计算机第二代计算机的特点是用晶体管代替了电子管。
半导体晶体管于1948年贝尔实验室研制出来，从1956年开始用于制作电子计算机。
晶体管的优点是体积小、重量轻、发热少、寿命长、价格低，特别是工作速度比电子管更快。
另外，第二代计算机普遍采用磁芯存储作内存采用磁盘与磁带作外存，使存储容量增大，可靠性提高。
这时，汇编语言取代了机器语言，开始出现了FORTRAN和COBOL等高级语言。
（3）第三代电子计算机第三代电子计算机的主要特点是以中、小规模集成电路取代了晶体管。
集成电路（IC）是将许多个晶体管和电子元件集中制造在同一块很小的硅片上。
集成电路的体积更小，耗电更少，功能更强。
用半导体存储器淘汰了磁芯存储器，使存储器也开始集成电路化、模块化程序设计方法。
第三代计算机的典型机型有IBM360系列和PDP11系列等。
其主存储器容量达1MB～4MB，运算速度达200万次/秒。
（4）第四代电子计算机第四代计算机的主要特点是用大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）取代中小规模集成电路。
微电子理论和制作工艺方面的发展，为大幅度提高集成电路的集成度创造了条件。
这时，出现了微处理器，从而产生了微型计算机。
微型机的突出优点使其得以迅速发展和普及。
人们通常把1971年至今出现的大型机称为第四代电子计算机，代表机种有IBM370和CRAYII等。
从20世纪80年代开始，日、美等国家开展了新一代称为“智能计算机”的计算机系统的研究。
目前计算机的发展有如下四个重要的方向:○1巨型化。
用于天气预报、军事计算、飞行设计、核弹模拟等○2微型化。
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一、选择题
1．网络的一个优点是(B )。
A、高可靠性
B、低成本
C、只需较少的网络介质
D、自然冗余
2．下列说法不正确的是( C)。
A、LAN比WAN传输速度快
B、WAN比LAN传输距离远
C、互连LAN需要协议而互连WAN不需要
D、通过LAN可以共享计算机资源
3.Internet最早起源于( A)
A、ARPAnet
B、以太网
C、NSFnet
D、环型网
4.计算机网络中可共享的资源包括( C)
A、硬件、软件、数据和通信信道
B、主机、外设和通信信道
C、硬件、软件和数据
D、主机、外设、数据和通信信道
5.IBM公司于20世纪70年代推出的著名的网络体系结构是(D )
A、ARPA
B、ISO
C、TCP/IP
D、SNA
6.下面哪一项可以描述网络拓扑结构？( D)
A、仅仅是网络的物理设计
B、仅仅是网络的逻辑设计
C、仅仅是对网络形式上的设计
D、网络的物理设计和逻辑设计
7.下面哪种拓扑技术可以使用集线器作为连接器？(B )
A、双环型
B、星型
C、总线型
D、单环型
8.局域网与广域网之间的差异不仅在于它们所能覆盖的地理范围，而且还在于
(C )
A、所使用的传输介质
B、所提供的服务
C、所使用的协议
D、所能支持的通信量
9.如下图1-1所示，此图形应称为(D)
A、结点
B、链路
C、通路
D、网络
10.下列属于按采用的拓扑结构分类的计算机网络是(A )
A、星型网
B、光纤网
C、科研网
D、宽带网
11.计算机互联的主要目的是(D )
A、制定网络协议
B、将计算机技术与通信技术相结合
C、集中计算
D、资源共享
12.广域网覆盖的地理范围可达( D)
A、数公里
B、数十公里
C、数百公里
D、数千公里
13.TCP/IP的互联层采用IP协议，它相当于OSI参考模型中网络层的(A )
A、面向无连接网络服务
B、面向连接网络服务
C、传输控制协议
D、X.25协议
14.推出OSI参考模型是为了(B )。
A、建立一个设计任何网络结构都必须遵从的绝对标准
B、克服多厂商网络固有的通信问题
C、证明没有分层的网络结构是不可行的
D、以上叙述都不是
15.一旦中心节点出现故障则整个网络瘫痪的局域网的拓扑结构是(A )
A、星型结构
B、树型结构
C、总线型结构
D、环型结构
16.OSI网络结构模型共分为7层，其中最低层是物理层，最高层是(D )
A、会话层
B、传输层
C、网络层
D、应用层
17.在TCP/IP参考模型中，应用层是最高的一层，它包括了所有的高层协议，下列协议中不属于应用层协议的是(C )
A、HTTP
B、FTP
C、UDP
D、SMTP
18.下列关于局域网的主要用途的描述，错误的是(D )。
A、共享局域网中的资源，如打印机、绘图仪等
B、共享服务器上数据库中的数据
C、向用户提供电子邮件等服务
D、用户间的数据拷贝与存储
19.Internet使用( A)作为通信协议，所以必须安装其协议并将其绑定到“拨号网络适配器”。
A、TCP/IP
B、OSI/RM
C、PPP
D、SLIP
20.以下( C)不属于网络操作系统的基本功能
A、文件服务
B、打印服务
C、电子公告牌（BBS）
D、网络管理服务
............................................................................................ .....................
二、填空题
1.在20世纪50年代，计算机和通信技术的互相结合，为计算机网络的产生奠定了理论基础。
2.从传输范围的角度来划分计算机网络，计算机网络可以分为局域网
和城域网、广域网。
其中， Internet属于广域网。
3.从资源共享的角度来定义计算机网络，计算机网络指的是利用通信线路将不同地理位置的多个独立的计算机系统连接起来以实现资源共享的系统。
4.Internet是由分布在世界各地的计算机网络借助于路由器相互连接而
形成的全球性互联网。
5.OSI参考模型从低到高第3层是网络层。
6.环型拓扑的优点是结构简单，实现容易,传输延迟确定,适应传输负荷较重，实时性要求较高的应用环境。
7.网络操作系统的文件服务是最重要与最基本的网络功能。
............................................................................................ .....................
三、判断题
1.以太网和令牌网相比较，使用最多的是令牌网。
2.网络系统互连的协议OSI具有六层。
3.TCP／IP协议共有四层。
4.目前使用最广泛的网络操作系统是Linux。
5.一台计算机也可以称为是一个计算机网络。
6.局域网的本质特征是分布距离短、数据传输速度快。
7.网络的互联模式称为网络的拓朴结构。
8. 总线型网络中各计算机发送的信号都有一条专用的线路传播。
9.星型网络的瓶颈是中心节点。
10. NetWare 操作系统对网络硬件的要求很高。
............................................................................................ .....................
四、问答题
1.什么是计算机网络？试从资源共享的角度对其进行定义。
2.计算机网络可以从哪几个角度进行分类？
3.计算机网络的功能主要有哪些？根据自己的兴趣额需求，举出几种应用实例。
4.组建局域网所需的设备主要有哪些？各有何作用？
5.组建广域网所需的设备主要有哪些？各有何作用？
1．答：所谓“计算机网络”就是以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。
2．答：从不同的角度可以对计算机网络进行不同的分类。
（1）根据覆盖范围的不同，计算机网络可以分为三类：局域网、城域网和广域网。
（2）根据网络拓扑结构的不同，计算机网络可以分为：星形网、环形网、总线形网、树状网、网状网。
3．答：计算机网络的主要功能包括：数据交换和通信、资源共享、提高系统的可靠性、分布式网络处理以及负载均衡等。
在现实社会与生活中，计算机网络的应用范围十分广泛，例如电子邮件、网络浏览、文件传输、网络打印等等。
4．答：组建局域网所需的设备主要有：
（1）网卡：提供计算机与网络连接的硬件接口；
（2）集线器：集中局域网连接并允许使用铜又绞线介质；
（3）交换机：高带宽地集中局域网连接；
（4）路由器：提供网络间的连接。
5．答：组建广域网所需的设备主要有：
（1）路由器：提供网络间的连接。
（2）广域网带宽交换机：连接到广域网以进行语音、数据和视频通信；
（3）调制解调器：提供工作站到广域网间的访问连接。