计算机网络与通信(1 概论)
计算机专升本的计算机网络与通信技术
计算机专升本的计算机网络与通信技术随着信息技术的迅速发展，计算机专业的专升本已经成为越来越多计算机从业人员的选择。
在计算机专升本的课程中，计算机网络与通信技术是一门重要的学科，它涉及到计算机网络的基本原理、协议、技术以及通信技术的应用等内容。
本文将就计算机专升本的计算机网络与通信技术进行详细探讨。
一、计算机网络的基本原理计算机网络是指将多台计算机通过通信设备互联起来，实现信息共享和资源共享的系统。
计算机网络的基本原理包括通信原理、数据传输原理和网络拓扑结构等。
1. 通信原理通信原理是计算机网络的基础，它包括信号的传输方式、数据传输的基本原理以及网络通信的基本模型等。
常见的通信方式有简单x语法 (SAX) 、模拟通信和数字通信等。
2. 数据传输原理数据传输原理主要包括数据传输的方式和数据传输的控制。
常见的数据传输方式有点对点传输和广播传输等。
数据传输的控制则包括差错检测、差错纠正和流量控制等。
3. 网络拓扑结构网络拓扑结构是指计算机网络中各个节点和连接关系的布局方式。
常见的网络拓扑结构有总线型、环型、星型和树型等。
不同的拓扑结构适用于不同的场景和需求。
二、计算机网络的协议和技术计算机网络的协议和技术是计算机网络运行和通信的重要手段，主要包括传输协议、网络协议和应用协议等。
1. 传输协议传输协议是计算机网络中用于实现可靠数据传输的协议，常见的传输协议有TCP/IP协议和UDP协议等。
TCP/IP协议是互联网传输控制协议和网络互联协议的简称，它保证了数据的可靠传输和网络的可靠连接。
2. 网络协议网络协议用于实现互联网中各个节点之间的通信和数据传输，常见的网络协议有IP协议、ICMP协议和ARP协议等。
IP协议负责数据包的路由和寻址，保证了数据包在网络中的正确发送和接收。
3. 应用协议应用协议是计算机网络中不同应用程序之间进行通信的协议，常见的应用协议有HTTP协议、FTP协议和SMTP协议等。
HTTP协议用于实现万维网上的超文本传输，FTP协议用于文件传输，SMTP协议用于电子邮件的传输。
第一章 计算机网络概论习题参考答案
第一章计算机网络概论习题参考答案1.计算机网络可分为哪两大子网？它们各实现什么功能？计算机网络分为资源子网和通信子网。
资源子网：负责信息处理（包括提供资源的主机HOST和请求资源的终端，它们都是信息传输的源节点或宿节点，有时也通称为端节点）；通信子网：负责全网中的信息传递（由网络节点和通信链路组成）。
2.计算机网络的发展可划分为哪几个阶段？每个阶段各有什么特点？可分为四个阶段。
第一阶段为面向终端的计算机网络，特点是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。
第二阶段为计算机-计算机网络，特点是由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。
第三阶段为开放式标准化网络，特点是由多个计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式网络系统。
第四阶段为因特网的广泛应用与高速网络技术的发展，特点是网络系统具备高度的可靠性与完善的管理机制，网络覆盖范围广泛。
3.早期的计算机网络中，哪些技术对日后的发展产生了深远的影响？早期的ARPANET、TCP/IP、PDN的技术对日后的发展产生了深远的影响。
4.简述计算机网络的功能？①硬件资源共享：存储器、打印机等；②软件资源共享：文件传送，数据库等；③用户间信息交换：收发邮件收发消息等信息交换。
5.名词解释：PSE：分组交换设备PAD：分组装拆设备NCC：网络控制中心FEP：前端处理机IMP：接口信息处理机DTE：数据终端设备DCE：数据电路终接设备PDN：公用数据网OSI：开放系统互连基本参考模型HDLC：高级数据链路控制协议SNA：系统网络结构DNA：数字网络结构WAN：广域网，远程网LAN：局域网SCS：结构化综合布线系统NBS：美国国家标准局ANSI：美国国家标准学会ECMA：欧洲计算机制造商协会IETF：Internet工程任务组IESG：Internet工程指导小组ITU：国际电话电报咨询委员会CCITT，现已改名为国际电信联盟ITU。
计算机网络概论(课后习题答案)
第1章计算机网络概论一、选择题1．下面哪个介质不属于常用的网络传输介质？ DA．同轴电缆B．电磁波C．光缆D．声波2．星型网、总线型网、环型网和网状型网是按照 B 分类。
A．网络功能B．网络拓扑C．管理性质D．网络覆盖3．分组交换技术在第 B 代网络时期出现。
A．单机操作系统B．网络操作系统C．数据库系统D．应用软件4．C ，ARPAnet因试验任务完成正式宣布关闭。
A．1983年B．1985年C．1990年D．1993年5．下列 A 拓扑结构网络的实时性较好。
A．环型B．总线型C．星型D．蜂窝型二、填空题1．计算机网络可以划分为由资源子网和通信子网组成的二级子网结构。
2．局域网的有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆、光纤等；无线传输介质主要是激光、微波、红外电波等。
3．从拓扑学的角度来看，梯形、四边形、圆等都属于不同的几何结构，但是具有相同的拓扑结构。
4．根据计算机网络的交换方式，可以分为电路交换网、报文交换网和分组交换网三种类型。
5．按照网络的传输技术，可以将计算机网络分为广播式网络、点对点网络。
6．FDDI（光纤分布式数据接口）网络采用的是环型网络拓扑结构。
7．计算机网络的基本功能可以大致归纳为资源共享、数据通信、分布式处理、网络综合服务4个方面。
三、简答题1．目前公认的有关计算机网络的定义是什么？在发展到第四代互联网的现在，人们已公认的有关计算机网络的定义是：将地理位置不同的具有独立功能的多个计算机系统利用通信设备和线路互相连接起来，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。
2．计算机网络的基本功能有哪些？计算机网络的基本功能可以归纳为资源共享、数据通信、分布式处理和网络综合服务等4个方面。
这4个方面的功能并不是各自独立存在的，它们之间是相辅相成的关系。
以这些功能为基础，更多的网络应用得到了开发和普及。
第1章计算机网络概论2 3．计算机网络有哪几种网络拓扑结构？画出相应的结构图。
《数据通信与计算机网络》电子全套课件
网络协议
NETBEUI网络、IPX/SPX网络、 TCP/IP网络等
拓扑
总线型网络、星型网络、环型网络等
体系结构
以太网、令牌环网、AppleTalk网络等
Hale Waihona Puke 网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
12
1.2计算机网络的分类
LAN MAN WAN的距离标准 ：
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
1.1.3 计算机网络的定义 定义 ：计算机网络是自主计算机的互联集合。 它是具有独立功能的计算机、终端及其它设备， 用通信线路连接起来，按一定的方式进行通信 并实现资源共享的系统
1. 互联可以通过电缆（电话线、网线或光纤等）来实现，也可以 采用无线连接，使用无线电信号、激光或红外技术、或者卫星 传输。总之，两台计算机如果能互相交换信息即称为互联。
FDDI Dual Ring
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
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1.1 计算机网络的发展过程
4.标准化网络
20世纪70年代后期，开始提出发展计算机网络 的国际标准化问题。ISO、CCITT、IEEE等都 成立了专门的研究机构，研究计算机系统的互 连、计算机网络协议标准化等问题。
1984年，ISO正式颁布了一个称为“开放系统互 连基本参考模型”（OSI模型）的国际标准 ISO7498。
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
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1.1 计算机网络的发展过程
1.1.1 计算机网络的产生与发展 1．计算机—终端通信网络
50年代中期出现了“具有通信功能的单主机多终端 系统”。在这种系统中，一台计算机通过通信线路与 若干近地终端及远方终端连接，或多个终端共享一条 通信线路和一台主机连接，形成“终端—通信线路— 计算机”简单的通信系统，构成了计算机网络的雏形
计算机网络概论
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集中管理
1. 资源共享 2. 数据通信 3. 集中管理
节省运营和管理成本。 节省运营和管理成本。将地理位置分散的 生产单位或业务部门连接起来进行集中的 控制和管理，提高工作效率，增加经济效 益。同时有些贵重的设备可以不受地域的 限制，进行集中管理，共享运行环境。
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1.2 计算机网络的产生和发展
中国作为第71个国家级网加入Internet 中国作为第71个国家级网加入Internet，中国的 71个国家级网加入Internet， Internet的发展历史分为 的发展历史分为3 Internet的发展历史分为3个阶段 第一阶段从1986 1994， 1986第一阶段从1986-1994，这个阶段主要是通过中科 院高能所网络线路实现了与欧洲及北美地区的E 院高能所网络线路实现了与欧洲及北美地区的Email通信 通信。 mail通信。 1989年 中国的CHINAPAC CHINAPAC公用数据网基本开通 1989年，中国的CHINAPAC公用数据网基本开通
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资源共享
网络资源包括有： 网络资源包括有： （1） 数据 数据通常是指保存 在数据库中、磁盘 陈列、磁带、光盘 等介质上的原始数 据，如卫星云图数 据、人体数据、海 洋数据、地质数据 等。
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资源共享
网络资源包括有： 网络资源包括有： （1） 数据 （2） 信息 信息 是指用语言、文 字、数字、符号、图 象、声音、情景、表 情、状态等方式传递 的内容。它来源于对 数据的处理。如气象 信息、各类数据库信 息等 。
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第1章计算机网络概论
第1章计算机网络概论大纲要求：●网络拓扑结构。
●网络分类(LAN、MAN、WAN、接入网、主干网)。
●OSI/RM。
●TCP/IP协议，包括应用层协议、传输层协议(TCP、UDP)、网络层协议(IP)、数据链路层协议。
1.1 计算机网络的形成和发展1.1.1 考点辅导计算机网络是指由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
这里强调构成网络的计算机是自主工作的，是为了和多终端分时系统相区别。
在计算机网络中的各个计算机(工作站)本身拥有计算机资源，能独立工作，完成一定的任务，同时还可以使用网络中其他计算机的资源(如CPU、大容量外存或信息等)。
1. 早期的计算机网络早期的计算机网络出现在20世纪50年代，它实际上是以单个计算机为中心的远程联机系统。
在这种系统中，除了一台中心计算机，其余的终端不具备自主处理能力。
这种网络也称为面向终端的计算机网络。
2. 现代计算机网络的发展20世纪60年代中期出现了大型主机，典型代表是ARPANET。
该时期的计算机网络是多台主机通过通信线路连接起来的，它和以单台计算机为中心的远程联机系统的主要区别是，在这种网络中每台计算机都有独立的处理能力，在这些机器之间不存在主从关系。
但是由于该时期的计算机网络是由研究单位、大学等部门各自研制的，没有统一的网络体系结构，因此要把这些计算机连接起来很困难。
网络工程师考试同步辅导(上午科目)(第3版)3. 计算机网络标准化阶段1977年，国际标准化组织(ISO)的TC97信息处理系统技术委员会SC16分技术委员会开始着手制定开放系统互联参考模型(OSI/RM)。
作为国际标准，OSI规定了可以互联的计算机系统之间的通信协议，遵从OSI协议的网络通信产品都是“开放系统”。
这种网络具有统一的网络体系结构，能够很方便地把不同的计算机连接起来。
4. 微型机局域网的发展时期20世纪80年代初期出现了微型计算机。
1972年，Xerox公司发明了以太网，以太网与微型机的结合使得微型机局域网得到了快速的发展。
第1章-计算机网络概论
表1-2 频段使用表
无线电波常用在短距离或称近距离无线通信中， 如：蓝牙（Bluetooth）和Wi-Fi通信中。
其中Wi-Fi使用的是2.4G UHF射频频段，频率范 围为2.4GHz～2.4835GHz，故带宽为83.5MHz， 属高频波段。
1.有线网 2.无线网
无线网是指采用无线电波、微波、激光、红 外等无线介质来传输数据的网络。如卫星网络中 数据的传输就是用微波进行的，而手机和微机上 的红外接口可以相对传输数据。
利用一定频率的无线电波传输数据也是无线 网的一种。如：Wifi网。
1.4 计算机网络的组成
从系统的角度来看，一个计算机网络由硬 件和软件两大部分组成。
2）网络协议软件
典型的网络协议有：TCP／IP、IPX／SPX、IEEE 802 标准系列协议和X.25协议等。
3）网络管理软件
提供性能管理、配置管理、故障管理、计费管理和安全 管理等功能。管理的对象可以是路由器和交换机。
4）网络通信软件
网络通信软件控制应用程序与多个站点进行通信，并能 对通信数据进行加工和处理，使用户在不必了解通信控制规 程的情况下进行通信。
1.局域网LAN 2.城域网MAN 3．广域网WAN 4．国际互联网Internet
1.3.2 公用网和专用网 按应用和管理性质的不同，计算机网
络划分为公用网和专用网。 1.公用网 公用网也称通用网。 2．专用网 专用网也称行业网。
1.3.3 有线网和无线网
按网络所使用的通信传输介质，计算机网络 划分为有线网和无线网。
图1-9 交叉网线（反绞线）的制作
RJ45是布线系统中信息插座（即通信引出 端）连接器的一种，连接器由接头(水晶头 ）和插座组成，插头有8个凹槽和8个触点 。RJ是Registered Jack的缩写，意思是“ 注册的插座”。
计算机网络 第一章概述复习题(答案)
第一章概述习题集一、选择题1．随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机是通过局域网连入广域网，而局域网域广域网的互连是通过 _______ 实现的。
A. 通信子网B. 路由器C. 城域网D. 电话交换网2．网络是分布在不同地理位置的多个独立的 _______ 的集合。
A. 局域网系统B. 多协议路由器C. 操作系统D. 自治计算机3. 计算机网络是计算机技术和________技术的产物；A．通信技术 B.电子技术 C.工业技术4.计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，它反映出网络中各实体间的 _______ 。
A. 结构关系B. 主从关系C. 接口关系D. 层次关系5．建设宽带网络的两个关键技术是骨干网技术和 _______ 。
A. Internet技术B. 接入网技术C. 局域网技术D. 分组交换技术1.B2.D3.A4.A5.B二、选择1．在OSI参考模型中，在网络层之上的是 _______ 。
A. 物理层B. 应用层C. 数据链路层D. 传输层2．在OSI参考模型，数据链路层的数据服务单元是 _______ 。
A. 帧B. 报文C. 分组D. 比特序列3．在TCP/IP参考模型中，与OSI参考模型的网络层对应的是 _______ 。
A. 主机-网络层B. 互联网络层C. 传输层D. 应用层4．在TCP/IP协议中，UDP协议是一种 _______ 协议。
A. 主机-网络层B. 互联网络层C. 传输层D. 应用层1.D2.A3.B4.C三、简答题1.1 什么是计算机网络？计算机网络与分布式系统有什么区别和联系？答：计算机网络凡是地理上分散的多台独立自主的计算机遵循约定的通信协议,通过软硬件设备互连,以实现交互通信,资源共享,信息交换,协同工作以及在线处理等功能的系统.计算机网络与分布式系统的区别主要表现在：分布式操作系统与网络操作系统的设计思想是不同的，因此它们的结构、工作方式与功能也是不同的。
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• 像电力网供给电力、自来水管网供给自来水 一样
• 云计算：SaaS(Software-as-a-service)， PaaS(Platform-as-a-Service) ,…
1.1 计算机网络的产生与发展
1.1.2 Internet的发展 因特网的基础结构大体上经历了三个阶段
的演进。 但这三个阶段在时间划分上并非截然分开
而是有部分重叠的，这是因为网络的演进 是逐渐的而不是突然的。
ARPANET(阿帕网)
60 年代初，美国国防部领导的远景研究规划局ARPA (Advanced Research Project Agency) 提出要研制一种生存性 (survivability)很强的网络。
1.1 计算机网络的产生与发展
多重线路控制器：一个线路控制器可以和多个远程终 端相连。(节约硬件成本)这是最简单的联机系统也称面 向终端的计算机通信网。
计算机 多重线路控制器
M
•••
M
••• M
M
缺点：
终端
1. 主机负担重（通信＋处理）
2. 线路利用率低
M 终端
M 终端
1.1 计算机网络的产生与发展 改进：
1.1 计算机网络的产生与发展
3. 第三阶段：共享资源的计算机网络
• 以共享资源为主要目的 • 用户感觉：透明、性能强大、资源丰富 • 系统特征：
开放：结构、标准开放 集成：各种业务、服务、内容 高速：实时（计算和传输） 智能：智能搜速、处理
1.1 计算机网络的产生与发展
第三阶段：共享资源的计算机网络
• 数字技术提供广泛服务
1.1 计算机网络的产生与发展 四、计算机网络的发展
1. 第一阶段：面向终端的计算机网络（联机系 统）-- 把远地终端连接至昂贵的主机。
终端
调制解调器
调制解调器
计算机
线路控制器
1.1 计算机网络的产生与发展
60年代中后期，利用通信线路将远程终端连至主机。不受地域限
制地使用计算机的资源。实现了远程访问系统。
• 资源共享 • 分散控制 • 分组交换 • 分层的网络协议 • 使用通信控制处理机
1.1 计算机网络的产生与发展
1.1.2 Internet的发展 三个阶段： 1. 1969—1983：起源阶段--简单分组交换
1969：ARPANET，4节点 1972：23节点 1977：111节点 1980：TCP/IP进Unix
第1章 计算机网络概述
School of Computer
第1章 计算机网络概述
本章要点：
1. 计算机网络的发展趋势 2. 计算机网络的定义
3. 计算机网络的组成
4.计算机网络的功能
5. 计算机网络的分类
6. 计算机网络主要实现形式
7.计算机网络体系结构模型
1.1 计算机网络的产生与发展
计算机网络的目的： 1. 解决信息孤岛问题 2. 解决性能极限问题 单机的极限 【 运行速度，存储】 网络的无限 【密码破译】
• 增加前端机解决通信问题 • 增加集中器解决线路利用率问题
例：60年代美国TYMNET医用资料系统
1.1 计算机网络的产生与发展
前端处理机(FEP:Front End Processor)： 用来完成数据通信任 务，而让主机专门进行数据的处理。简称前端机。
集中器(concentrator)：为节省通信费用，可在远程终端较密集 处加一个集中器。 它是一个智能复用器，可以利用一些终端 的空闲时间来传递其他处于工作状态的终端的数据。所用高 速线路的容量就可以小于各低速线路容量的总和，从而降低 了通信费用。
终端
调制解调器
集中器
低速线路
调制解调器 高速线路
计算机 前端处理机 FEP
Байду номын сангаас
1.1 计算机网络的产生与发展
2. 第二阶段：计算机通信网络（分组交换 网络，面向标准的计算机网络）
• 以信息传输为主要目的 • 以计算机为信源和信宿 • 采用标准的体系结构 • 采用分组交换技术
1969年，ARPANET( Internet的前身)
计
线路控制器
算
机
线路控制器
电话线 M
电话线 M
M
终端
M
终端
调制解调器 (Modem)的作用：数模/模数转换。
线路控制器(Line Controller)的作用：它的作用是实行串并转换 以及简单的传输差错控制。 例：1952年，美国SAGE（半自动地面防空系统），雷达－－旋 风计算机 1960s：SABRE 飞机订票系统（2000多台终端）
1990：欧洲原子能研究组织的蒂姆·伯纳斯· 李（Tim Berners-Lee）：第一个Web服务 器
1993：第一个浏览器Mosaic 进入Web时代:
– 共享的资源变成以数据和信息为主 – 浏览器成为主要的网络工具。
1.1 计算机网络的产生与发展
4. 第四阶段：网格
• 整个Internet看成一台计算能力巨大、存储 空间无限、信息资源丰富的单一计算机
1.1 计算机网络的产生与发展 1.1.1 计算机网络的发展
计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物
一、计算机技术的发展
二、通信技术的发展
1.1 计算机网络的产生与发展 三、交换技术的发展
• 1960s 自动交换机
• 引入计算机作交换机（如CBX-Computer Branch eXchange) ）
• 网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了打 电话。
• 网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单一 类型的计算机。
• 所有的网络节点(node)都同等重要，因而大大提高 网络的生存性。
• 计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。 • 网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非常
可靠地传送数据。
ARPANET的特点
1.1 计算机网络的产生与发展
1.1.2 Internet的发展
2. 1983—1993：发展阶段-- 三级结构(国家主干、地区、校园) 1983：TCP/IP作为标准协议；ARPANET一分为二 1986：NSFNET骨干网，连接地区网络 1989：T1（1.544Mbps) 1990：ARPANET关闭 ANS公司接管Internet，私营 超文本文件系统、网络服务器（Web Server） 1991：收费 1992：>=100万台计算机联网 1993：T3（45Mbps） 1993：Mosaic诞生