6.1 计算机网络的基本概念
计算机网络基础知识归纳
计算机网络基础知识归纳计算机网络是指通过通信线路将分散的、独立的计算机系统有机地连接起来，实现数据和信息的交换与共享。
在计算机网络中，我们需要掌握一些基础知识，本文将对计算机网络的基本概念、协议、网络层次结构和网络安全进行归纳总结。
一、计算机网络的基本概念计算机网络中的基本概念包括主机、网络、协议和消息传输。
主机指的是具备计算和通信功能的终端设备，如个人电脑、服务器等。
网络是指将多个主机连接起来的物理结构，它可以是局域网（LAN）、广域网（WAN）或互联网。
协议是指在网络中进行通信时所遵循的规则和约定，常见的协议有TCP/IP协议、HTTP协议等。
消息传输是指在网络中进行数据和信息的传输，常用的消息传输方式有广播、多播和单播。
二、协议与通信协议是计算机网络中实现通信的规则和约定。
常用的协议有TCP/IP 协议、UDP协议、HTTP协议等。
TCP/IP协议是互联网的核心协议，它包括网络层和传输层两个部分。
网络层负责数据包的传输和路由选择，传输层负责建立可靠的端到端连接，并进行数据的传输控制。
UDP协议是一种无连接的传输协议，它在传输效率上优于TCP协议，但不可靠。
HTTP协议是一种应用层协议，用于在客户端和服务器之间传输超文本。
三、网路层次结构计算机网络通常采用层次结构来组织和管理，常见的层次结构包括OSI参考模型和TCP/IP模型。
OSI参考模型共分为七层，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。
每一层都有其特定的功能和任务。
TCP/IP模型共分为四层，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
TCP/IP模型是互联网的核心模型，其层次结构更加简单明了，便于实现和管理。
四、网络安全网络安全是指保护计算机网络免受未经授权的访问、使用、泄露、破坏等威胁和危害。
常见的网络安全威胁有病毒、木马、网络钓鱼等。
为了保护计算机网络的安全，我们需要采取一系列的安全措施，如使用防火墙、加密通信、访问控制等。
计算机网络技术基础
计算机网络技术基础计算机网络技术基础是指计算机网络的基本概念、原理、协议和技术等方面的知识。
以下是计算机网络技术基础的详细内容：1. 计算机网络的基本概念：- 计算机网络定义：计算机网络是指将分散的计算机系统通过通信设备和传输线路连接起来，实现资源共享和信息传递的系统。
- 网络节点：计算机网络中的设备，如计算机、服务器、路由器等。
- 网络拓扑结构：描述计算机网络中节点之间的连接方式，如星型、总线型、环形等。
- 网络协议：计算机网络中用于控制和管理数据传输的规则和约定。
2. 计算机网络的基本原理：- 分组交换：数据在网络中以数据包（分组）的形式传输，每个分组独立处理和传输。
- 路由选择：确定数据包从源节点到目标节点的传输路径，通过路由选择算法实现。
- 数据传输：数据包在网络中通过物理介质传输，如电缆、光纤等。
- 媒体访问控制：多个节点共享同一物理介质时，通过媒体访问控制协议实现对物理介质的访问和利用。
3. 计算机网络的基本协议：- TCP/IP协议：是互联网上使用最广泛的协议套件，包括传输控制协议（TCP）和网络互联协议（IP）等。
- OSI参考模型：是一个抽象的网络体系结构模型，将计算机网络分为七层，每层负责不同的功能和任务。
- 网络层协议：负责实现数据包的路由选择和转发，如IP协议。
- 传输层协议：负责实现可靠的端到端数据传输，如TCP和UDP协议。
- 应用层协议：负责实现特定应用程序之间的通信，如HTTP、FTP、SMTP等协议。
4. 计算机网络的基本技术：- 网络拓扑设计：根据需求设计合适的网络拓扑结构，如星型、总线型、树型等。
- 网络设备配置：配置路由器、交换机等网络设备，设置IP地址、子网掩码、网关等参数。
- 网络安全：实施网络安全策略，包括防火墙、入侵检测系统、加密等措施，保护网络和数据安全。
- 网络性能优化：通过调整网络设备和协议参数，优化网络性能，提高数据传输速率和稳定性。
以上是计算机网络技术基础的详细内容，涵盖了计算机网络的基本概念、原理、协议和技术等方面的知识。
计算机应用基础第六章计算机网络基础
随着TCP/IP体系结构在网络中的广泛应用，标 志Internet的诞生。
计算机应用基础第六章计算机网络 基础
计算机网络的发展历程
第四个阶段 :以下一代Internet为中心的 新一代网络。
计算机应用基础第六章计算机网络 基础
按网络覆盖的地理范围分类
2.城域网(MAN :metropolitan area network) 连接方式：与局域网类似， 距离：10－100公里的区域。
城域网列为单独一类的原因是有了独立的可 实施标准。
比如：重庆电大的网络系统就是一个城域网。
计算机应用基础第六章计算机网络 基础
计算机网络的发展历程
第一阶段:20世纪60年代中期之前的以主机为中 心的第一代计算机网络。
典型应用：是由一台计算机和全美范围内2 000 多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计 算机的外部设备包括显示器和键盘，无CPU和 内存。
其他常见产品：VAX 计算机。 这样的通信系统已具备了网络的雏形。
计算机应用基础第六章计算机网络 基础
计算机网络的发展历程
第二个阶段:20世纪60年代中期至70年代的以通信 子网为中心的第二代计算机网络。
典型代表：是美国国防部高级研究计划署的计算 机分组交换网ARPAnet，ARPAnet标志着计算机 网络发展进入了一个新纪元，使计算机网络的概 念发生了根本性的变化，它被认为是Internet的前 身。
计算机应用基础网考课
第六章 计算机网络基础
计算机应用基础第六章计算机网络 基础
第六章考试内容
计算机网络基本知识 Internet基本知识 网络连接
计算机文化基础(6.1 认识计算机网络)
五．网络的拓扑结构
网络的拓扑结构指构成网络的结点（如：
工作站）和连结各结点的链路（如：传输
线路）组成的图形的共同特征。
网络拓扑结构主要有星形、环形和总线等 几种。总线结构是目前局域网中普遍采用 的形式。
星形 拓扑
特点： •通信协议简单 •对外围站点要求不高 •单个站点故障不会影响全网 •电路利用率低，连线费用大 •网络性能依赖中央结点 •每个站点需要有一个专用链路
网络协议和通信控制软件等。
资源子网
通信子网
CCP
通信子网:位于网络内层
主要任务是收集、存储和处理信息，为用户提供网络服 务和资源共享功能等
资源子网：网络的外围 ，提供各种网络资源和网络服务
主要任务是连接网上的各种计算机，完成数据传输、交 换和通信处理。
计算机网络的组成
1．服务器（Server） 服务器是专指某些高性能计算机，能通过网络对外提 供服务。相对于普通PC来说，稳定性、安全性、性能等方 面都要求更高。服务器作为网络的节点，存储、处理网络 上80％的数据、信息，因此也被称为网络的灵魂。 2．客户机（Clients） 客户机也称为用户工作站，一般是微机。每一客户机 都可运行自己的程序，主要任务是共享网络服务器上的资 源。 3．网络操作系统（NOS）和协议（Protocols） 计算机局域网像一台独立计算机一样必须有操作系统 来对整个网络的资源和运行进行管理，如UNIX、Novell或 Windows NT等。 计算机局域网络协议是一组规则和标准，使网络中的 计算机能进行互相通信，如TCP/IP等。
4.网络设备
（1）网络接口卡（简称网卡） 网卡属网络连接设备，用于将计算机和通信电缆 连接起来，以便经电缆在计算机之间进行高速数据传 输。因此，每台连接到局域网的计算机都需要安装一 块网卡。 （2）调制解调器（Modem） 具有调制和解调两种功能的设备称为调制解调器。 经普通电话线联网时，调制解调器是必需的设备。通 信过程中，信道的发送端和接收端都需要调制解调器。 （3）路由器（Router） 处于不同地理位置的局域网通过广域网进行互连 是当前网络互连的一种常见方式。路由器是实现局域 网与广域网进行互连的主要设备。它用于检测数据的 目的地址，对路径进行动态分配，根据不同的地址将 数据分流到不同的路径中。如果存在多条路径，则根 据路径的工作状态和忙闲情况，选择一条合适的路径， 动态平衡通信负载。
因特网
局 域 网 的 组 网 设 备
网 络 互 连 设 备
网 桥
路 由 器
6.1.6 网络软件
通过单独的网络软件——协议 。可统一划分不同硬件 协议 通过单独的网络软件 设备的层次，保证通信双方对数据的传输理解一致。 设备的层次，保证通信双方对数据的传输理解一致。 通信协议就是通信双方都要遵守的通信规则， 通信协议就是通信双方都要遵守的通信规则，是一种 约定。 约定。
局域网
局域网
在有限区域内使用的网络，其传输距 离一般在几公里之内，最大距离不超 过10公里。适用于一个部门或一个单 位组建的网络 所覆盖的地理位置比局域网大，从几 十公里到几千公里，可形成国际性的 远程计算机网络 介于广域网和局域网之间，满足几十 公里范围内的企业，学校等多个局域 网的互联需求
覆盖广， 覆盖广，但传输 速率低
第六章
因特网基础和简单运用
主要内容
1 2 3 4
计算机网络基本概念 因特网基础（略） 因特网基础（ 使用简单的因特网应用（略） 习题（略）Leabharlann 6.1 计算机网络基本概念
6.1.1、计算机网络的特点： 、计算机网络的特点： 第一阶段 第二阶段 1）提供资源共享功能 美国的ARPANET与分组交换 美国的 与分组交换 20世纪五、六十年代，面向 世纪五、 世纪五 六十年代， 2）互联的计算机之间没有主从关系，每台计算机可以联网使用，也可以 技术 终端的具有通信功能的单机 系统脱离网络独立工作。 6.1.2、数据通信（略） 、数据通信（ 四个 6.1.3 计算机网络的形成和分类 阶段
广域网
广域网
城域网
城域网
6.1.4 网络拓扑结构
环形拓扑结构
信息交换在上下节点之间进行， 信息交换在上下节点之间进行， 是星型拓扑的而一种扩展
计算机网络的基本概念
计算机网络的基本概念计算机网络是指将多台计算机通过通信设备互联而成的系统。
它是当代信息技术的核心基础，为全球范围内的计算机和人员提供了高效的信息交流和资源共享的方式。
本文将介绍计算机网络的基本概念，包括网络拓扑结构、协议体系、通信方式以及网络安全等方面。
一、网络拓扑结构网络拓扑结构是指计算机网络中各节点之间连接的方式和布局。
常见的网络拓扑结构有总线型、星型、环型、网状型等。
总线型网络拓扑结构中，各节点通过一根总线连接，数据在总线上传输；星型网络拓扑结构中，各节点都与中心节点相连，数据通过中心节点转发；环型网络拓扑结构中，各节点通过环路相连，数据通过环路传递；网状型网络拓扑结构中，各节点之间可以直接相连，数据可以通过不同路径传递。
二、协议体系协议体系是指计算机网络中各个层次之间的通信规则和标准。
计算机网络中常用的协议体系是TCP/IP协议体系，由传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）组成。
TCP负责提供可靠的数据传输，保证数据的完整性和顺序性；IP负责将数据包从源主机传输到目标主机，实现数据的传输和路由。
除TCP/IP协议体系外，还有其他的协议体系，如以太网、无线局域网、蓝牙等。
三、通信方式计算机网络中常见的通信方式有两种：电路交换和分组交换。
电路交换是指在通信过程中，通信双方之间建立一条专用的物理通路进行数据传输。
这种方式适用于通信量大、数据传输稳定的场景，如电话系统。
分组交换是指将数据划分成一小段一小段的数据包，在传输过程中通过路由器进行转发和组装。
这种方式适用于通信量较小、数据传输不稳定的场景，如互联网。
四、网络安全网络安全是指保护计算机网络不受未经授权的访问、使用、修复或破坏的能力。
随着计算机网络的普及和应用越来越广泛，网络安全愈发重要。
常见的网络安全威胁有病毒和恶意软件、黑客攻击、数据泄露等。
为了保障网络安全，需要采取防火墙、入侵检测系统、加密技术等多种手段来提高网络的安全性。
总结：计算机网络是将多台计算机通过通信设备互联而成的系统，网络拓扑结构、协议体系、通信方式和网络安全是计算机网络的基本概念。
第三 章计算机网络基础与Internet应用
⑶ 程序端口号
TCP/IP协议使用端口号（范围：1~1024）来区 分网络程序的进程号，以达到多路复用的目的。 1至254号端口被系统资源保留，作为常用服务进 程的端口号。
例如： POP3服务占用110号端口，SMTP服务占 用25号端口，WWW服务占用80号端口
小结：
• OSI参考模型 • 局域网技术 • 网络拓扑结构 • 网络连接设备 • 网络协议
⒉ 传输层协议
⑴ TCP（传输控制协议）
TCP协议是面向连接的服务协议，进行数据传递 之前必须先建立“连接”。TCP建立连接要经过 所谓的“三次握手”，所以TCP不是最快的传输 协议。 TCP协议是点到点的可靠性传输层协议， 经常与IP协议联系。
⑵ UDP（用户数据报协议）
UDP属于组播协议，可以把数据包一次发送 给多个节点，传输速度快，是面向无连接的不 可靠传输协议。实际网络应用时，经常将TCP 和UDP混合使用，既有较快速度，也有较高的 可靠度。
3. 环线形结构
• 特点：
传输时延的确定 性、网络组网容易。 • 缺点： 灵活性差、可靠性 差。
6.2.3 网络连接设备
网络连接设备是网络通信的中介设备。 连接设备的作用是把传输介质中的信号 从一个链路转送到下一个链路。网络连 接设备一般都配置两个以上的连接器插 口。 常用连接设备有：中继器 ，集线器， 网桥，交换机和路由器等等。
第六章 计算机网络基础 与Internet应用
6.1 计算机网络的形成与发展 6.2 计算机网络模型 6.3 计算机网络操作系统 6.4 6.5 6.6 6.7 国际互联网（Internet） Windows 2000网络应用 IE（Internet Explorer）浏览器 Outlook Express（电子邮件浏览器）
计算机网络的基本概念
计算机网络的基本概念计算机网络定义为：“利用通信设备和线路，将分布在不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统” 。
按网络的传输技术（通信信道）广播式网络点到点网络按跨度（地域范围）局域网 LAN 城域网 MAN 广域网 WAN按通信介质有线网无线网按组建属性公用网专用网按管理性质内联网外联网计算机网络结构：从逻辑功能上可以分为通信子网和资源子网两个部分。
1.资源子网资源子网主要是对信息进行加工和处理，面向用户，接受本地用户和网络用户提交的任务，最终完成信息的处理。
2.通信子网主要负责计算机网络内部信息流的传递、交换和控制，以及信号的变换和通信中的有关处理工作，间接地服务于用户。
第 2 章计算机网络基础调制与解调调制就是通过调制器将数字信号波形变换成适于模拟信道传输的波形，再根据数据的内容（0 或1）来改变载波的特性（振幅、频率或相位），然后将经过改变的载波送出去，这个过程称为调制。
载波是指可以用来载送数据的信号，一般用正弦波作为载波。
在接收端，通过解调器将被修改的载波与正常的载波比较（去掉载波），恢复出原来的数据，这个过程称为解调。
调制与解调是互反的过程。
2.1.2数据编码技术数据编码方法主要有数字数据用数字信号表示、数字数据用模拟信号表示、模拟数据用数字信号表示三种编码方式。
2.1.3数据传输技术（一）基带传输与宽带传输（二）同步传输与异步传输（三）并行传输与串行传输（四）单工、半双工与全双工通信方式（五）多路复用技术2.1.4数据交换技术数据交换是指在数据通信时利用中间节点将通信双方连接起来。
数据交换方式包括线路交换（电路交换）、报文交换和分组交换。
2.1.5传输介质1同轴电缆2双绞线由两条相互绝缘的铜线组成，其典型粗细约 1mm,两条象螺纹一样绞在一起。
屏蔽双绞线无屏蔽双绞线3光纤 4 无线介质数据传输介质的选择传输介质的选择：网络结构、通信容量、可靠性、价格双绞线：价格便宜、带宽受限、通信容量小同轴电缆：价格较贵、连接多个设备、容量大光纤：频带宽、速度高、体积小、重量轻、衰减小、误码率低、抗电磁干扰强无线：接入方便传输速度的比较2.1.6媒体访问控制一、带冲突检测的载波监听多路访问 CSMA/CDCSMA/CD可以概括为先听后发、边发边听、冲突停止、随机延时后重发二、令牌环(Token Ring)介质访问控制三、令牌总线(Token Bus)访问控2.2.2OSI参考模型一、OSI参考模型ISO划分七层的基本原则：网中各结点都具有相同的层次；不同结点的同等层具有相同的功能；同一结点内相邻层之间通过接口通信；每层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信、分层模型工作原理应用层与用户应用进程的接口“做什么”表示层数据格式的转换“对方看起来象什么”会话层会话管理与数据传输同步“该谁讲话”“从哪儿讲传输层端到端可靠的数据传输“对方在哪儿”网络层分组传送，路由选择，流量控制“走哪条路可以到达对方数据链路层相邻结点间无差错地传送帧母步该怎么走物理层在物理信道上比特流传输“怎样利用物理媒体”223 TCP/IP参考模型OSI参考模型TCP/IP参考模型TCP/IP体系结构各层的功能1.网络接口层TCP/IP参考模型的最低层，负责通过网络发送和接收IP数据报；包括了能使用TCP/IP与物理网络进行通信的协议。
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6.1.2 计算机网络中的数据通信（3）
4. 信道带宽（通信主要技术指标）
模拟通信：模拟信号的频率范围
带宽＝信号的最高频率－最低频率 频率：模拟信号波每秒的周期数（Hz、KHz、MHz、GHz）
数据可以用不同的频率传送
信道越宽——可用频率越多——传输的数据量越大
数字通信：允许最大的数据传输速率
用bps(位/秒)表示 单位：bps (bit/s)、Kbps、Mbps、Gbps 例：1 Kbps=1000
表示。
bps
5. 误码率
信息传输中的出错率，表示信息传送的可靠性。 低于10-6 （百万分之一）
6.1.3 网络的形成与分类（1）
1. 网络的形成的4个阶段 面向终端的单机系统 ARPANET（阿帕网） ISO/OSI七层参考模型 Internet（因特网）
2. 城域网(MAN)：5公里～50公里（50Mbps）
实现大量用户之间的信息传递。 接入网 接入网 接入网
3. 广域网(WAN、远程网) ：几十公里～几千公里
包含很多子网：局域网、个人计算机 主机数目没有限制，可使用电话网、微波、卫星通信网或他们的组合信
道进行通信，将分布在不同区域的计算机系统互联，达到资源共享的目 的 个人计算机 局域网 校园网 传输速率较低：96K ～45 Mbps 新型高速广域网（光纤）：Gb/s 级
6.1.2 计算机网络中的数据通信（2）
3. 调制与解调 模拟通信：传送模拟信号 数字通信：传送数字信号
局域网
MODEM
调制(器):发送时，数字信号转换 成模拟信号
模拟信号
MODEM 公用拨号电 话网
MODEM
MODEM
Internet服务 代理商(ISP)
数字信号 家庭计算机用户
解调(器):接收时，模拟信号转 换成数字信号
第6章 因特网基础与简单应用
6.1 计算机网络的基本概念
6.1.1 计算机网络简介
1. 网络的定义
——利用通信设备和网络软件，将地理位置分散且具有独立功能的多台计 算机（包括其它终端设备）联接起来、以实现资源的共享和数据通信为目 的的一个系统。
网络构成的要件 由多台（至少2台）位置不同而功能独立的计算机组成； 计算机之间由通信设备和线路联接在一起； 计算机之间具有资源共享和数据通信的能力。
6.1.4 网络拓扑结构（1）
1. 总线型拓扑 结点加入和退出网络非常简单方便，某结点出现故障不会造成 网络瘫痪， 可靠性高，结构简单、成本低，是局域网普遍采用的形式。 总线任务重，易产生瓶颈问题。 网络中所有结点都直接连接到同一条传输介 例如：以太网（Ethernet）。 质上，这一传输介质称为总线
网桥 交换机
路由器
网关 无线接入点
用于连接异构网络的基本设备
用于两个高层协议不同的网络互连 AP，主要提供无线上网节点的接入。 提供模拟与数据信号之间的转换
调制解调器
6.1.6 TCP/IP协议
4个层次结构
应用层
应用进程 传输层
TCP：传输控制 协议 将不同类型的物 理网络进行互联
TCP
网络层
IP
网络接口层 主机至网络层
6.1.7 无线局域网
是以太网与无线通信技术结合的产物。
协议：IEEE 802.11（Wi-Fi）及蓝牙等 802.11a、802.11g传输速率：54Mb/s 蓝牙最高传输速率 1Mb/s，传输距离 10cm～10m 组成：通过无线网卡、无线接入点等设备进行组网
交换器
任何两个结点的通信都要通 过中心节点，
6.1.4 网络拓扑结构（3）
3. 环型拓扑 结构简单，成本低， 缺点：一个站点的故障会形起整个网络的崩溃。 例：Token Ring、FDDI。
每个结点通过中继器连接到 一个闭合的环路上
光纤传输线
环中的数据延一个方向传输，
由目的结点接收
6.1.4 网络拓扑结构（4）
4. 树型拓扑
可看作星型拓扑的一种扩充 适用于汇集信息的应用要求。
结点按层次连接，信息交换主 要在上、下结点之间进行。
5. 网状拓扑
优点：系统可靠性高 由于结构复杂，必须采用路由协议、 流量控制等方法。 广域网(因特网)采用。
结点的连接是任意的， 无规律
无线接入点
集线器
无线网卡
无线局域网还不能完全脱离有线 网络，它只是有线网络的补充
每个无线节点都 需要有1块无线网 卡
资源子网和通信子网
6.1.2 计算机网络中的数据通信（1）
数据通信——通信技术和计算机技术相结合而产生的
一种新的通信方式。 1. 信号——在传输介质上携带的信息
模拟信号：不同频率连续变化的电波 数据信号：离散的二进制(0/1)脉冲序列
2. 信道——传输信息的媒介或渠道 有线信道：双绞线、同轴电缆、光缆 无线信道：地波传播、短波、微波、红外线、人造卫星中继
6.1.5 网络的硬件设备
双绞线、同轴电线、光缆、无线电波
传输介质
网络接口卡 中继器
简称网卡，用于计算机与通信电缆的连到的信号进行再生放大 将网络分段，用来连接多个网段 为接入交换机的任意两个网络节点提供通信线路
集线器
6.1.3 网络的形成与分类（2）
2. 网络的分类（覆盖范围）
局域网(LAN)：10公里以内
具有高数据传输速率（10
广域网 主机数目有限，适用于一个部门、单位组建 Mbps～10 Gbps） 误码率低、成本低、易组网、易维护、易管理、使用灵活方便 城域网 城域网
介于WAN、LAN之间，适合大量企业、学校、公司的多个LAN的互联，
数据在总线 上由一个结 点传向另一 结点
6.1.4 网络拓扑结构（2）
2. 星型拓扑 中心节点要求有很高的可靠性。 结构简单，易于实现和管理 可靠性较差（中心节点出现故障会造成全网瘫痪）。 目前中心结点被高性能的集线器和交换机所替代，使用也非常 普遍 典型：星形以太网。 每个结点与中心节点连接，中 心节点控制全网的通信，
2. 计算机网络的组成
1. 资源子网（数据处理子网） ——负责全网的数据处理业务，向用户提供各种网络资源和网 络服务。 主机（联网的计算机）、终端 外部设备 网络协议、网络软件
2. 通信子网 ——负责全网的数据传输业务。 通信线路 网络连接设备 网络协议 通信控制软件