计算机系统组成
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
局域网LAN：范围一般在10km以内，以一个单位或一个部门 的小范围为限。 优点：数据传输速率高，误码率低，网络结构简单易于实现。 典型的代表：就是美国施乐公司研制的以太网（Ethernet)。
城域网MAN：一般建立在一个城市或者一个地区，范围在10 km—100 km左右，利用网间设备将不同的局域网连接起来。
1983年，APPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的 TCP/IP协议
1986年，美国国家科学基金会（National Science Foundation） 利用TCP/IP通信协议，在5个科研教育服务超级电脑中心的基础 上建立了NSFnet广域网
在20世纪90年代以前，Internet的使用一直仅限于研究与学术领 域。到20世纪90年代后，开始向商业机构开放，商业机构的纷纷 涌入，带来了Internet发展史上一个新的飞跃。
7.1 计算机网络概述
7.1.6 计算机网络的体系结构
网络体系结构：各个层和在各个层上使用的全部协议 1 OSI参考模型
OSI开放系统互联参考模型将整个网络的通信功 能划分成七个层次，每个层次完成不同的功能。 这七层由低层至高层分别是物理层、数据链路层、网 络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
7.1 计算机网络概述
7.4 Internet基础
（2）IP地址的分类
A~E类，常用A、B、C三类 A类地址的最高位为0,网络号占7位,主机号占24位,所以A类地
址范围为0.0.0.0~127.255.255.255； B类地址的最高两位为10,14位标识网络地址,16位标识主机地
通信容量大，可靠性高
ห้องสมุดไป่ตู้
7.2 计算机网络的组成
7.2.4 网络软件
1．网络操作系统 负责管理网上的所有硬件和软件资源，使它们能协
调一致地工作 常见的网络操作系统有UNIX系统、NOVELL
NETWARE 3.2和WINDOWS NT4.0、WINDOWS 2000
SERVER系列。
7.2 计算机网络的组成
7.1 计算机网络概述
树型拓扑结构
优点：树型拓扑易于扩展，故障容易隔离，便于网络的分布式管 理。 缺点：对根结点依赖性太大。
7.1 计算机网络概述
网状结构 其每一个节点都与其他节点一一直接互联 缺点：网络关系复杂，建网不容易，网络控制机制比较复杂
7.1 计算机网络概述
2．按网络的地理范围分类
浏览器/服务器模式 :软件应用的业务逻辑完全在应用服务器端实 现，用户表现完全在WEB服务器中实现
7.2 计算机网络的组成
2 网络中的计算机设备 服务器:在计算机网络中，分散在不同地点担负一定数
据处理任务和提供资源的计算机称为服务器，服务器 是网络运行、管理和提供服务的中枢，直接影响着网 络的整体性能 工作站:工作站又称为客户机。在网络系统中，只有向 服务器提出请求或共享网络资源而不为其他计算机提 供服务的计算机称为工作站
广域网WAN ：一般由多个部门或多个国家联合组建，范围通 常在几十至几千公里，通信传输设备和媒体一般由电信部门提供。 典型代表：互联网
7.1 计算机网络概述
3 按网络采用的交换技术分类
电路交换：发送点与接收点之间构成一条实际连接的专用物理线 路
报文交换：采用存储转发方式，根据报文中的控制信息，利用数 据传输的路径算法，确定报文的下一个节点，并发送数据。不需 要专用线路。
模块化结构，称为集中器
7.2 计算机网络的组成
（3）网桥：在中继器的基础上，增添了智能化连接服务。 （4）交换机:它将传统的网络“共享”传输介质技术改
变为交换式的“独占”传输介质技术，提高了网络的 带宽。 （5）路由器：实现互连，选择最有效的路径发送数据包。
（6）网关：是实现网络间的互通设施，不同网络之间的 协议转换。
2．网络通信软件与协议软件 网络通信软件支持计算机与相应的网络相连，能
够容易地控制自己和应用程序与多个站点进行通信， 并对大量的通信数据进行加工和处理。
网络协议软件是计算机网络中各部分之间必须遵 守的规则和集合，计算机网络体系结构也由协议决定， 网络管理软件、网络通信软件以及网络应用软件等都 要通过网络协议软件才能发生作用
7.2 计算机网络的组成
7.2.2 网络连接设备
1 接口设备 （1）网卡:网络接口卡，通过总线、电缆将计算机与网络传 输
介质相连
（2）调制解调器 :调制解调器是一种进行数字信号与模拟信号 转换的设备
2 互联设备 （1）中继器:用来延长网络距离的互连设备。将来自一侧的信
号转发到另一侧。 （2）集线器(HUB):传输中枢或多路交汇点。现在的HUB采用
计算机网络阶段（20世纪60年代后期）
特点：各个计算机之间不仅彼此交换数据、传递信息，而且它 们又自成系统，具有自主的处理能力。由原来的一个处理中心 变为多处理中心 ，解决了联机系统中心计算机因既承担通信又 承担数据处理而导致的负担过重的问题 。
7.1 计算机网络概述
计算机网络互联阶段（20世纪70年代） 通过网络互联设备，将不同的网络体系结构联接在一起。 功能：对于更大范围内的网络实现互联以及在不同地域 的计算机 资源可以共享 。
信息高速公路阶段（20世纪90年代） Internet的建立，把分散在各地的网络连接起来，形成 一个跨国界、覆盖全球的网络。
7.1 计算机网络概述
7.1.3 计算机网络的分类
1 按网络拓扑结构分类
拓扑结构：将网络中的计算机抽象为一个节点，把通信线路看作是一 根连线，抽象出网络的物理连接形式 星型结构： 以一台设备作为中央节点，外围节点都单独连接到中央节点上，必须 通过中央节点才能通信 。 优点：通信协议简单，建网容易；故障诊断比较简便 缺点：电路利用率低，费用高；可靠性低，扩充困难
7.2 计算机网络的组成
7.2.1 网络硬件
1.计算机在网络中的几种工作模式
对等网络模式 :对等网络是指网络中的每个计算机都把其他计算 机看作是平等的或是对等的，没有主从之分
客户机/服务器模式 :其中一台或几台较大的计算机集中进行共享 数据库的管理和存取，称为服务器。而将其他的应用处理工作分 散到网络中其他微机上去做
分组交换：现代网络的技术基础。在传送前将数据分组，分组中 包含了必要的传输信息，以分组为单位发送数据。
4 其他分类
按使用范围划分，可分为公用网和专用网
7.1 计算机网络概述
7.1.4 计算机网络的功能
数据通信:最基本的功能，主要完成网络中各个节点之 间的通信。
资源共享:最本质的功能。合法网络用户均可享受网络 中其它计算机系统的全部或部分资源。
NetBEUI：网络基本输入输出系统扩展用户接口, IBM公司开发， 体积小、效率高。
IPX／SPX：是Novell公司在NetWare局域网上实现的通信协议。 TCP／IP ：是一组工业标准协议，具体包括100多个不同功能
的协议，是互联网上的“交通规则” 。 TCP：保证被传送信息的完整性。 IP： 负责传送信息。 特点：标准化、实用性、可路由性 结构：应用层、传输层、网络接口层、网际网层
3.网络应用软件：根据用户的需要开发出来的软件
7.3 局域网
7.3.1 局域网的特点
地理范围较小：0.1~10公里 传输速率较高：100Mb/s 误码率较低：10-8 ～ 10-10 局域网组网方便、实用灵活
7.3局域网
7.3.2 局域网的体系结构
遵从IEEE802标准，IEEE802的LAN标准遵循OSI
第七章 计算机网络基础
计算机网络的概述 计算机网络的组成 局域网 Internet基础 Internet应用
7.1 计算机网络概述
7.1.1 计算机网络的定义 利用通信线路和网络设备，将位于不同地理
位置的且具有独立功能的计算机连接起来，在网 络软件的支持下，实现计算机的分布与协同工作， 并进行信息交换和硬件资源共享。在计算机网络 组成中，有三个要件：计算机、通信线路、网络 设备以及通信协议和网络软件。
7.1 计算机网络概述
环型结构 将总线结构的两端相连，形成一个闭合的环，信息在环中作单向 流动。 优点：电缆长度短、成本低。 缺点：环中任意一处的故障都会造成网络瘫痪，而且增减节点时
。 需要断开环路，灵活性较差
7.1 计算机网络概述
总线结构 所有节点都连到一条主干电缆上，信号沿总线传输 优点：单一的节点故障互不影响。 缺点：总线任务重，易产生瓶颈问题，且总线本身的 故障对系统将是毁灭性的。
7.1 计算机网络概述
7.1.2 计算机网络的发展
远程终端联机阶段（20世纪50年代末）
由一台大型计算机和若干台远程终端通过通信线路连接而成。 特点：以单个主机为中心，由主机向各个终端提供服务，终端 设备不能为主机提供服务。 网络的主要功能：以数据通信为主，终端设备与中心计算机 之间不提供相互的资源共享。
参考模型的分层原则，描述最低两层：物理层和数据
链路层为了使局域网中的数据链路层不致过于复杂， 将局域网的数据链路层分为两个子层，即介质访问控 制子层（MAC）和逻辑链路控制子层（LLC）。
7.3局域网
7.3.3 局域网的结构类型
1．以太网
以太网是目前应用最广泛的局域网，以太网具有传输 速率高、网络软件丰富、安装连接简单、使用和维护 方便等优点 采用CSMA/CD技术的LAN 由IEEE 802.3工作组制定标准
7.4 Internet基础
7.4.2 Internet在中国
1．中国公用计算机互连网CHINANET 2．中国科技网CSTNET 3．中国教育与科研计算机网络CERNET 4．国家公用经济信息通信网GBNET
7.4 Internet基础
7.4.3 Internet地址
1 IP地址
按照TCP/IP协议，接入到Internet上的每一台计算机都有一个唯一的地址 标识，这个地址称为IP地址。
（1）IP地址的格式 一个IP地址包含32位二进制数，分4个字节，每个字节对应0~255的十进 制整数。表示时常用十进制标记，段间用圆点“.”分开 a 二进制: 32位（4个字节） 例如: 00001010 00000010 00000000 00000001 b 点分十进制标记法： 每个字节分别用十进制表示 例如: 10.2.0.1
7.2 计算机网络的组成
7.2.3 网络传输介质
通信介质：充当网络中数据传输的通道，一般分为有线 介质和无线介质。
有线介质:双绞线、同轴电缆和光纤
7.2 计算机网络的组成
无线通信：指微波通信。 优点：容量大、受外界干扰小、传输质量高、费用小
缺点：要设立中继站，保密性差 光纤通信：通信量大、速率高、传输距离长、保密性好 卫星通信：利用人造卫星作为中继站，成本与距离无关，
7.3局域网
2．令牌环网
环中有一个令牌 得到令牌的站可 以发送数据 令牌在环中传递
3．令牌总线网
从物理连接上看，所有站点都挂在一条总线上， 但在逻辑上，所有站点都被组织在一个逻辑环里，并 且按照地址从高到低地进行排列。当一个站点发送完 数据后，在令牌中重填入其后继站点的地址，并传给 后继站点，由后继站点发送数据
4．FDDI网络
7.3局域网
7.3.4 局域网组网实例
1．网络规划 2．布线 3．线缆制作 4．安装网卡 5．标识计算机 6．协议设置 7．使用网络上的资源 8．网络的连通性测试
7.4 Internet基础
7.4.1 Internet的发展历史
起源于一个名叫ARPANET的广域网1946年由美国国防部高级研究 计划署创办，最初只连接了位于不同地区的四台计算机
OSI网络体质结构模型
应用层（A） 表示层（P） 会话层（S） 传输层（T） 网络层（N） 数据链路层（DL） 物理层（PH）
7.1 计算机网络概述
2 TCP/IP参考模型
TCP/IP参考模型可以分为四个层次：
应用层
传输层 网际层 网络接口层
应用层 传输层
网际层 网络接口层
TCP/IP参考模型
实现分布的信息处理:指网络系统中若干台计算机可以 互相协作共同完成一个任务。
提高计算机系统的可靠性
7.1 计算机网络概述
7.1.5 计算机网络协议
网络协议：计算机能够相互通讯的标准。它规定网络 上的计算机如何彼此识别、数据的传输格式以及信息 到达目的地时应如何处理等。
7.1 计算机网络概述
目前流行的数据传输协议 ：
城域网MAN：一般建立在一个城市或者一个地区，范围在10 km—100 km左右，利用网间设备将不同的局域网连接起来。
1983年，APPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的 TCP/IP协议
1986年，美国国家科学基金会（National Science Foundation） 利用TCP/IP通信协议，在5个科研教育服务超级电脑中心的基础 上建立了NSFnet广域网
在20世纪90年代以前，Internet的使用一直仅限于研究与学术领 域。到20世纪90年代后，开始向商业机构开放，商业机构的纷纷 涌入，带来了Internet发展史上一个新的飞跃。
7.1 计算机网络概述
7.1.6 计算机网络的体系结构
网络体系结构：各个层和在各个层上使用的全部协议 1 OSI参考模型
OSI开放系统互联参考模型将整个网络的通信功 能划分成七个层次，每个层次完成不同的功能。 这七层由低层至高层分别是物理层、数据链路层、网 络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
7.1 计算机网络概述
7.4 Internet基础
（2）IP地址的分类
A~E类，常用A、B、C三类 A类地址的最高位为0,网络号占7位,主机号占24位,所以A类地
址范围为0.0.0.0~127.255.255.255； B类地址的最高两位为10,14位标识网络地址,16位标识主机地
通信容量大，可靠性高
ห้องสมุดไป่ตู้
7.2 计算机网络的组成
7.2.4 网络软件
1．网络操作系统 负责管理网上的所有硬件和软件资源，使它们能协
调一致地工作 常见的网络操作系统有UNIX系统、NOVELL
NETWARE 3.2和WINDOWS NT4.0、WINDOWS 2000
SERVER系列。
7.2 计算机网络的组成
7.1 计算机网络概述
树型拓扑结构
优点：树型拓扑易于扩展，故障容易隔离，便于网络的分布式管 理。 缺点：对根结点依赖性太大。
7.1 计算机网络概述
网状结构 其每一个节点都与其他节点一一直接互联 缺点：网络关系复杂，建网不容易，网络控制机制比较复杂
7.1 计算机网络概述
2．按网络的地理范围分类
浏览器/服务器模式 :软件应用的业务逻辑完全在应用服务器端实 现，用户表现完全在WEB服务器中实现
7.2 计算机网络的组成
2 网络中的计算机设备 服务器:在计算机网络中，分散在不同地点担负一定数
据处理任务和提供资源的计算机称为服务器，服务器 是网络运行、管理和提供服务的中枢，直接影响着网 络的整体性能 工作站:工作站又称为客户机。在网络系统中，只有向 服务器提出请求或共享网络资源而不为其他计算机提 供服务的计算机称为工作站
广域网WAN ：一般由多个部门或多个国家联合组建，范围通 常在几十至几千公里，通信传输设备和媒体一般由电信部门提供。 典型代表：互联网
7.1 计算机网络概述
3 按网络采用的交换技术分类
电路交换：发送点与接收点之间构成一条实际连接的专用物理线 路
报文交换：采用存储转发方式，根据报文中的控制信息，利用数 据传输的路径算法，确定报文的下一个节点，并发送数据。不需 要专用线路。
模块化结构，称为集中器
7.2 计算机网络的组成
（3）网桥：在中继器的基础上，增添了智能化连接服务。 （4）交换机:它将传统的网络“共享”传输介质技术改
变为交换式的“独占”传输介质技术，提高了网络的 带宽。 （5）路由器：实现互连，选择最有效的路径发送数据包。
（6）网关：是实现网络间的互通设施，不同网络之间的 协议转换。
2．网络通信软件与协议软件 网络通信软件支持计算机与相应的网络相连，能
够容易地控制自己和应用程序与多个站点进行通信， 并对大量的通信数据进行加工和处理。
网络协议软件是计算机网络中各部分之间必须遵 守的规则和集合，计算机网络体系结构也由协议决定， 网络管理软件、网络通信软件以及网络应用软件等都 要通过网络协议软件才能发生作用
7.2 计算机网络的组成
7.2.2 网络连接设备
1 接口设备 （1）网卡:网络接口卡，通过总线、电缆将计算机与网络传 输
介质相连
（2）调制解调器 :调制解调器是一种进行数字信号与模拟信号 转换的设备
2 互联设备 （1）中继器:用来延长网络距离的互连设备。将来自一侧的信
号转发到另一侧。 （2）集线器(HUB):传输中枢或多路交汇点。现在的HUB采用
计算机网络阶段（20世纪60年代后期）
特点：各个计算机之间不仅彼此交换数据、传递信息，而且它 们又自成系统，具有自主的处理能力。由原来的一个处理中心 变为多处理中心 ，解决了联机系统中心计算机因既承担通信又 承担数据处理而导致的负担过重的问题 。
7.1 计算机网络概述
计算机网络互联阶段（20世纪70年代） 通过网络互联设备，将不同的网络体系结构联接在一起。 功能：对于更大范围内的网络实现互联以及在不同地域 的计算机 资源可以共享 。
信息高速公路阶段（20世纪90年代） Internet的建立，把分散在各地的网络连接起来，形成 一个跨国界、覆盖全球的网络。
7.1 计算机网络概述
7.1.3 计算机网络的分类
1 按网络拓扑结构分类
拓扑结构：将网络中的计算机抽象为一个节点，把通信线路看作是一 根连线，抽象出网络的物理连接形式 星型结构： 以一台设备作为中央节点，外围节点都单独连接到中央节点上，必须 通过中央节点才能通信 。 优点：通信协议简单，建网容易；故障诊断比较简便 缺点：电路利用率低，费用高；可靠性低，扩充困难
7.2 计算机网络的组成
7.2.1 网络硬件
1.计算机在网络中的几种工作模式
对等网络模式 :对等网络是指网络中的每个计算机都把其他计算 机看作是平等的或是对等的，没有主从之分
客户机/服务器模式 :其中一台或几台较大的计算机集中进行共享 数据库的管理和存取，称为服务器。而将其他的应用处理工作分 散到网络中其他微机上去做
分组交换：现代网络的技术基础。在传送前将数据分组，分组中 包含了必要的传输信息，以分组为单位发送数据。
4 其他分类
按使用范围划分，可分为公用网和专用网
7.1 计算机网络概述
7.1.4 计算机网络的功能
数据通信:最基本的功能，主要完成网络中各个节点之 间的通信。
资源共享:最本质的功能。合法网络用户均可享受网络 中其它计算机系统的全部或部分资源。
NetBEUI：网络基本输入输出系统扩展用户接口, IBM公司开发， 体积小、效率高。
IPX／SPX：是Novell公司在NetWare局域网上实现的通信协议。 TCP／IP ：是一组工业标准协议，具体包括100多个不同功能
的协议，是互联网上的“交通规则” 。 TCP：保证被传送信息的完整性。 IP： 负责传送信息。 特点：标准化、实用性、可路由性 结构：应用层、传输层、网络接口层、网际网层
3.网络应用软件：根据用户的需要开发出来的软件
7.3 局域网
7.3.1 局域网的特点
地理范围较小：0.1~10公里 传输速率较高：100Mb/s 误码率较低：10-8 ～ 10-10 局域网组网方便、实用灵活
7.3局域网
7.3.2 局域网的体系结构
遵从IEEE802标准，IEEE802的LAN标准遵循OSI
第七章 计算机网络基础
计算机网络的概述 计算机网络的组成 局域网 Internet基础 Internet应用
7.1 计算机网络概述
7.1.1 计算机网络的定义 利用通信线路和网络设备，将位于不同地理
位置的且具有独立功能的计算机连接起来，在网 络软件的支持下，实现计算机的分布与协同工作， 并进行信息交换和硬件资源共享。在计算机网络 组成中，有三个要件：计算机、通信线路、网络 设备以及通信协议和网络软件。
7.1 计算机网络概述
环型结构 将总线结构的两端相连，形成一个闭合的环，信息在环中作单向 流动。 优点：电缆长度短、成本低。 缺点：环中任意一处的故障都会造成网络瘫痪，而且增减节点时
。 需要断开环路，灵活性较差
7.1 计算机网络概述
总线结构 所有节点都连到一条主干电缆上，信号沿总线传输 优点：单一的节点故障互不影响。 缺点：总线任务重，易产生瓶颈问题，且总线本身的 故障对系统将是毁灭性的。
7.1 计算机网络概述
7.1.2 计算机网络的发展
远程终端联机阶段（20世纪50年代末）
由一台大型计算机和若干台远程终端通过通信线路连接而成。 特点：以单个主机为中心，由主机向各个终端提供服务，终端 设备不能为主机提供服务。 网络的主要功能：以数据通信为主，终端设备与中心计算机 之间不提供相互的资源共享。
参考模型的分层原则，描述最低两层：物理层和数据
链路层为了使局域网中的数据链路层不致过于复杂， 将局域网的数据链路层分为两个子层，即介质访问控 制子层（MAC）和逻辑链路控制子层（LLC）。
7.3局域网
7.3.3 局域网的结构类型
1．以太网
以太网是目前应用最广泛的局域网，以太网具有传输 速率高、网络软件丰富、安装连接简单、使用和维护 方便等优点 采用CSMA/CD技术的LAN 由IEEE 802.3工作组制定标准
7.4 Internet基础
7.4.2 Internet在中国
1．中国公用计算机互连网CHINANET 2．中国科技网CSTNET 3．中国教育与科研计算机网络CERNET 4．国家公用经济信息通信网GBNET
7.4 Internet基础
7.4.3 Internet地址
1 IP地址
按照TCP/IP协议，接入到Internet上的每一台计算机都有一个唯一的地址 标识，这个地址称为IP地址。
（1）IP地址的格式 一个IP地址包含32位二进制数，分4个字节，每个字节对应0~255的十进 制整数。表示时常用十进制标记，段间用圆点“.”分开 a 二进制: 32位（4个字节） 例如: 00001010 00000010 00000000 00000001 b 点分十进制标记法： 每个字节分别用十进制表示 例如: 10.2.0.1
7.2 计算机网络的组成
7.2.3 网络传输介质
通信介质：充当网络中数据传输的通道，一般分为有线 介质和无线介质。
有线介质:双绞线、同轴电缆和光纤
7.2 计算机网络的组成
无线通信：指微波通信。 优点：容量大、受外界干扰小、传输质量高、费用小
缺点：要设立中继站，保密性差 光纤通信：通信量大、速率高、传输距离长、保密性好 卫星通信：利用人造卫星作为中继站，成本与距离无关，
7.3局域网
2．令牌环网
环中有一个令牌 得到令牌的站可 以发送数据 令牌在环中传递
3．令牌总线网
从物理连接上看，所有站点都挂在一条总线上， 但在逻辑上，所有站点都被组织在一个逻辑环里，并 且按照地址从高到低地进行排列。当一个站点发送完 数据后，在令牌中重填入其后继站点的地址，并传给 后继站点，由后继站点发送数据
4．FDDI网络
7.3局域网
7.3.4 局域网组网实例
1．网络规划 2．布线 3．线缆制作 4．安装网卡 5．标识计算机 6．协议设置 7．使用网络上的资源 8．网络的连通性测试
7.4 Internet基础
7.4.1 Internet的发展历史
起源于一个名叫ARPANET的广域网1946年由美国国防部高级研究 计划署创办，最初只连接了位于不同地区的四台计算机
OSI网络体质结构模型
应用层（A） 表示层（P） 会话层（S） 传输层（T） 网络层（N） 数据链路层（DL） 物理层（PH）
7.1 计算机网络概述
2 TCP/IP参考模型
TCP/IP参考模型可以分为四个层次：
应用层
传输层 网际层 网络接口层
应用层 传输层
网际层 网络接口层
TCP/IP参考模型
实现分布的信息处理:指网络系统中若干台计算机可以 互相协作共同完成一个任务。
提高计算机系统的可靠性
7.1 计算机网络概述
7.1.5 计算机网络协议
网络协议：计算机能够相互通讯的标准。它规定网络 上的计算机如何彼此识别、数据的传输格式以及信息 到达目的地时应如何处理等。
7.1 计算机网络概述
目前流行的数据传输协议 ：