第 1 章 计算机网络概述
计算机网络技术-王协瑞-第一章-计算机网络概述
网络硬件系统和网络软件系统
• 网络硬件系统是指构成计算机网络的硬件 设备，包括各种计算机系统、终端及通信 设备。 • 2.网络软件系统主要包括网络通信协议、网 络操作系统和网络应用系统。
常见的网络系统为网上工作站提供服务及共享资源的计算机设备。 工作站：是网络中用户使用的计算机设备，又称客户机。 终端：终端不具备本地处理能力，不能直接连接到网络上，只能通过网络上的主机与网络相 连发挥作用。常见的终端有：显示终端、打印终端、图形终端等。 传输介质：传输介质的作用是在网络设备之间构成物理通路，以便实现信息的交换。最常见 的传输介质类型是同轴电缆、双绞线和光纤。 网卡：网卡是提供传输介质与网络主机的接口电路，实现数据缓冲器的管理、数据链路管理、 编码和译码。 集线器：是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备，是对网络进行集中管理的 最小单元。主要提供信号放大和中转的功能，它把一个端口接收的全部信号向所有端口分发 出去。 交换机：是用来提高网络性能的数据链路层设备，是一个由许多高速端口组成的设备，连接 局域网网段或连接基于端到端的独立设备。如果把集线器中的数据传输理解成数据包根据红 绿灯的控制穿过路口，交换机接可以相应地理解成没有红绿灯的立交桥。 路由器：是网络层的互连设备，路由器可以实现不同子网之间的通讯，是大型网络提高效率、 增加灵活性的关键设备。
计算机网络的系统组成
• 计算机网络是由网络硬件系统和网络软件 系统构成的。从拓扑结构看计算机网络是 由一些网络节点和连接这些网络节点的通 信链路构成的；从逻辑功能上看，计算机 网络则是由用户资源子网和通信子网两个 子网组成的
计算机网络的系统组成
• • • • • • • • • 1. 网络节点 计算机网络中的节点又称网络单元，一般可分为三类：访问节点、转接节点和混合节点。 访问节点又称端节点，是指拥有计算机资源的用户设备，主要起信源和信宿的作用，常见的 访问节点如用户主机和终端。 转接节点又称中间节点，是指那些在网络通信中起数据交换和转接作用的网络节点，这些节 点拥有通信资源，具有通信功能。常见的转接节点如：集中器、交换机、路由器、集线器等。 混合节点也称为全功能节点，是指那些既可以作为访问节点又可以作为转接节点的网络节点。 一般情况下，网络节点具有双重性，既可以作为访问节点又可以作为转接节点。但有时为了 使设备简化，从网络系统的整体出发，把网络中有些节点专门设成不具备转接功能的端节点， 而有的节点则专门设计为只具有转接功能的中间节点。 2. 通信链路 通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现，如双 绞线、同轴电缆、光缆、卫星、微波等无线信道。 通信链路又分为物理链路和逻辑链路两类。物理链路是一条点到点的物理线路，中间没有任 何交换节点。在计算机网络钟，两个计算机之间的通路往往是由许多物理链路串结而成。逻 辑链路是具备数据传输控制能力，在逻辑上起作用的物理链路。在物理链路上加上用于数据 传输控制的硬件和软件，就构成了逻辑链路。只有在逻辑链路上才可以真正传输数据，而物 理链路是逻辑链路形成的基础。
第一章 计算机网络概述 课件(共19张PPT)
• 采用通信子网后，可使每台入网主机不用去处理数据通信，也不用具有许多远程数据通信功能， 而只需负责信息的发送和接收，这样就减少了主机的通信开销。另外，由于通信子网是按统一 软、硬件标准组建，可以面向各种类型的主机，方便了不同机型互连，减少了组建网络的工作 量。
• 通信子网有三种类型： • （1）结合型 • 对于大多数局域网，由于其传输距离 ，互连主机不多，所以并未采用
• 工作站：是网络中用户使用的计算机设备，又称客户机。
•
终端：终端不具备本地处理能力，不能直接连接到网络上，只能通过网络上的主机与网络相连 发挥作用。常见的终端有：显示终端、打印终端、图形终端等。
•
传输介质：传输介质的作用是在网络设备之间构成物理通路，以便实现信息的交换。最常见的 传输介质类型是同轴电缆、双绞线和光纤。
• 2. 通信链路
•
通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现，如双绞线、同轴电 缆、光缆、卫星、微波等无线信道。
• 通信链路又分为物理链路和逻辑链路两类。物理链路是一条点到点的物理线路，中间没有任何交换节点。 在计算机网络钟，两个计算机之间的通路往往是由许多物理链路串结而成。逻辑链路是具备数据传输控制 能力，在逻辑上起作用的物理链路。在物理链路上加上用于数据传输控制的硬件和软件，就构成了逻辑链 路。只有在逻辑链路上才可以真正传输数据，而物理链路是逻辑链路形成的基础。
内容的 服务器；通过一定技巧使不同地域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面，这样来实现各服务器的负荷均衡，同时用户也省了不少冤枉路。
• 分布处理是把任务分散到网络中不同的计算机上并行处理，而不是集中在一台大型计算机上，使其具有解决复杂问题的能力，大大提高效率和降低成本。
网基-第1章
城域网MAN：
城域网覆盖范围介于LAN和WAN之间 城域网划分为城域网城域部分和城域网接 入部分
Aµ AØ µ Ø
Bµ BØ
Cµ Ø
广域网WAN：
WAN：大范围内提供数据服务 WAN类型：PSTN、ISDN、X.25网、帧 中继网、ATM网
1.3 网络的工作模式
客户机/服务器（C/S) 模式
第1章 计算机网络概述
1
本章学习目标：
计算机网络概述 计算机网络的分类 计算机网络的工作模式
2
问题？
什么是计算机网络？
Internet？ 2台计算机相连？
……
Internet
远程工作站 X.25,DDN, PSTN等 ISP
局域网 家庭用户上网
1. 计算机网络的定义
计算机网络：是利用通信设备和传输介质将地 理位置不同、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实现资源共享和 信息传递的系统。 计算机网络的通信是由不同类型的计算机设备 之间通过协议来实现的。
Google mail
1.1.2 网络的产生与发展
1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC 诞生时，计算机技术与通信技术并没有直接的 联系； 20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国 半自动地面防空系统（SAGE）的研究开始了 计算机技术与通信技术相结合的尝试； 典型的研究成果是ARPA网。
对等网（Peer-to-Peer)模式
对等网
基于服务器网络
C/S 模式：
服务器：网络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。 服务器控制管理数据的能力已由文件管理方式 上升为数据库管理方式。因此，C/S网络模式的 服务器也称为数据库服务器。
计算机网络基础教程-第1章 计算机网络概述
1.1.5 计算机网络的应用
计算机网络技术的发展给传统的信息处理工作带来了革命 性的变化，同时也给传统的管理带来了很大的冲击。目前，计 算机网络的应用主要体现在以下几个方面： 数字通信
分布式计算
远程教育
信息查询
计算机网络 的应用
虚拟现实
电子商务
办公自动化
企业管理与决策
20
1.1.5 计算机网络的应用
公用电话网
CCP或FEP 主机
集线器
利用集线器的结构示意图
8
1.1.1 计算机网络的形成与发展
2、多机互联网络阶段 计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基本功能，因 此在逻辑结构上可以将其分成两部分：资源子网和通信子网。 (1)资源子网：是计算 机网络的外层，它由提供 主机 资源的主机和请求资源的 CCP CCP 主机 终端组成。资源子网的任 务是负责全网的信息处理。 通信子网
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1.1.5 计算机网络的应用
4、远程教育 远程教育是利用Internet技术开发的现代在线服务系统， 它充分发挥网络可以跨越空间和时间的特点，在网络平台上 向学生提供各种与教育相关的信息,做到“任何人在任何时间 、任何地点，可以学习任何课程”。 5、虚拟现实 虚拟现实是计算机软硬件技术、传感技术、机器人技术、 人工智能及心理学等高速发展的结晶。虚拟现实与传统的仿 真技术都是对现实世界的模拟,即两者都是基于模型的活动， 而且都力图通过计算机及各类装臵达到现实世界尽可能精确 地再现。随着计算机科学技术的飞速发展，虚拟现实技术与 仿真技术必将在21世纪异彩纷呈，绚丽夺目。
A 图 1-4
B 计算机互连网络系统基本模型
14
1.1.3 计算机网络的主要功能
均衡 负荷
01计算机网络概述
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6. 其他分类
– （1） 按网络传输信息采用的物理信道来分类，可划分 为有线网络和无线网络。 – （2）按通信速率的不同来分类，可划分为低速网络 （数据传输速率在1.5Mbps以下的网络系统）、中速网 络（数据传输速率在50Mbps以下的网络系统）、高速 网络（数据传输速率在50Mbps以上的网络系统）。 – （3）按数据交换方式分类，可分为线路交换网络、报 文交换网络、分组交换网络、ATM网络等。 – （4）按传输的信号分类，可分为数字网和模拟网。 – （5）按采用的网络操作系统分类，可分为Novell网、 Windows NT网、Windows 2000 Server网、Unix网、 Linux网等。 [Return]
1.6 计算机网络技术发展趋势
• （1）软交换技术
为了把服务控制功能和网络资源控制功 能与传送功能完全分开，需要应用软交 换技术。根据新的网络功能模型分层， 计算机网络将分为接入与传输层，媒体 层，控制层，业务／应用层（也叫网络 服务层）四层，从而可对各种功能作不 同程度的集成。
1.6 计算机网络技术发展趋势
• • • • • • • 下一代Web研究 网络计算 业务综合化 移动通信 网络安全与管理 三网融合 网络体系结构
1.6 计算机网络技术发展趋势
• 2. 计算机网络的支撑技术
– 从系统的观点看，计算机网络是由单个结点和连 结这些结点的链路所组成。 – 单个结点主要是连入网内的计算机以及负责通信 功能的结点交换机、路由器，这些设备的物理组 成主要是集成电路，而集成电路的一个重要支撑 就是微电子技术。 – 网络的另一个组成部分就是通信链路，负责所有 结点间的通信，通信链路的一个重要支撑就是光 电子技术。
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《计算机网络技术及应用(第二版)》第1章 计算机网络概述
交换机
集线器 集线器
5.网状型拓扑
网状拓扑构型又称做无规则型。在网状拓扑构 型中，结点之间的连接是任意的，没有规律的。 网状型拓扑见图1-9。 特点：它的安装也很复杂，但系统可靠性高， 容错能力强。
1.5 几种典型的计算机网络结 构类型
依信息处理的方式不同,计算机局域网的 类型常见的主要有以下四种：集中处理 的主机-终端机结构、对等网络系统结构 和基于服务器的客户机／服务器系统结 构以及无盘工作站网络结构。
1.3.3 其它几种分类方法
1.按传输速率划分 低速网络：传输速率为几十至10Kbps。 中速网络：传输速率为几万至几十Mbps。 高速网络：传输速率为100M至几个 Gbps。 注：1K=1024 b 1M=1024 K 1G=1024 M。
2.按传输媒体划分 有线计算机网：传输介质可以是双绞线、同轴 电缆和光纤等。 无线计算机网：传输介质有无线电波、微波、 红外线、激光等。 3.按拓扑结构划分 网络的拓扑结构是指抛开网络中的具体设备， 用点和线来抽象出网络系统的逻辑结构。可分 为星型、总线型、环形、树型、网状结构。
1.1.1 面向终端的计算机网络
近程低速 远程高速 M TC
T T
计算机
M
FEP
M
T
M T
T
图1-1 远程联机系统
1.1.2 计算机—计算机网络
H H H 注： H H H 代表主机 代表 IMP H H H 图 1-2 存储转发的计算机网络
1.1.3 开放式标准化网络
计算机网络技术复习
计算机网络技术（复习资料）李新宇第一章：计算机网络概述名词解释：【计算机网络】：将分布在不同地理位置、具有独立功能的多台计算机及其外部设备、用通信设备和通信线路连接起来，在网络操作系统和通信协议及网络管理软件的管理协调下，实现资源共享、信息传递的系统。
【访问节点】：又称端节点，是指拥有计算机资源的用户设备，主要起信源和信宿的作用。
【转接节点】：又称中间节点，直至那些在网络通信中起数据交换和转接作用的网络节点，这些节点拥有通信资源，具有通信功能。
【混合节点】：也称为全功能节点，是指那些既可以作为访问节点又可以作为转接节点的网络节点。
【通信链路】：是指两个网络节点之间传输信息和数据的线路。
【物理链路】：是一条点到点的物理线路，中间没有任何交换节点。
【逻辑链路】：是具备数据传输控制能力，在逻辑上起作用的物理链路。
【资源子网】：提供访问网络和处理数据的能力，由主机系统、终端控制器和终端组成。
【通信子网】：是计算机网络中负责数据通信的部分，主要完成数据的传输、交换以及通信控制。
它由网络节点、通信链路组成。
【网络硬件系统】：是指构成计算机网络的硬件设备，包括各种计算机系统、终端及通信设备。
【对等网】：在计算机网络中，倘若每台计算机的地位平等，都可以平等地使用其他计算机内部的资源，每台计算机磁盘上的空间和文件都为公共资源，这种网络就称为对等网。
填空题：1、1969年12月，Internet的前身――――美国的ARPANET 投入运行，标志着我妈常称的计算机网络的诞生、这个计算机互联的网络系统是一种分组交换网。
2、计算机网络是现代通信技术与计算机技术结合的产物。
3、计算机网络是由网络硬件系统和网络软件系统构成的。
从拓扑结构看计算机网络是由网络节点和通信链路构成的；从逻辑功能上看，计算机网络则是由资源子网和通信子网组成的。
4、计算机网络中的节点由称网络单元，一般可分为三类：访问节点、转接节点和混合节点5、通信链路分为物理链路和逻辑链路两类。
01 计算机网络 第一章 计算机网络概述 PPT课件
表1-1
因特网的发展情况概况
网 络 数 主 机 数 用 户 数 管理机构数
1980
10
102
102
100
1990
103
105
106
101
2000
105
107
108
102
2005
106
108
109
103
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由于因特网存在着技术上和功能上的 不足，加上用户数量猛增，使得现有的因 特网不堪重负。 “下一代因特网计划”， 即“NGI计划” (Next Generation Internet Initiative)。
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以大写字母I开始的的Internet（因特 网）则是一个专用名词，它指当前全球最 大的、开放的、由众多网络相互连接而成 的特定计算机网络，它采用TCP/IP族作为 通信的规则，且其前身是美国的ARPANET。
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第二阶段的特点是建成了三级结构的 因特网。分为主干网、地区网和校园网 （或企业网）。
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1.2.3 关于因特网的标准化 工作
1992年，因特网不再归美国政府管辖， 因此成立了一个国际性组织叫做因特网协 会ISOC (Internet Society)，以便对因特 网进行全面管理以及在世界范围内促进其 发展和使用。
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ISOC下面有一个技术组织叫做因特网 体 系 结 构 研 究 委 员 会 IAB (Internet Architecture Board)，负责管理因特网有 关协议的开发。IAB下面又设有两个工程部。
（1）因特网草案(Internet Draft)。 （2）建议标准(Proposed Standard)。 （3）草案标准(Draft Standard)。 （4）因特网标准(Internet Standard)。
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第 1 章计算机网络概述练习
1．1969年．美国国防部高级计划研究局提出了多台计算机相互连接的课题。
建立了多台独立的计算机相互连接，并且它们之间能够通信和共享硬件资源与信息资源的计算机网络。
这个网络称为ARPANET，它是Internet的前身，是计算机网络发展史上的里程碑。
2．所谓局域网，就是在局部范围内的计算机网络，一般为一个单位或部门所拥有。
它最主要的特征是通信线路为用户自备线路，不需要租用电信公司的通信线路，而且线路带宽不受电信公司的限制，网络数据传输速率高，更易于网络硬件资源和软件资源的共享。
3．计算机网络是利用通信线路和通信设备将多个具有独立功能的计算机系统连接起来，按照网络通信协议实现资源共享和信息传递的系统。
4．在这个关于计算机网络的定义中包含了四个方面的问题：一是网络中的计算机需要利用通信线路和通信设备来连接；二是网络中的计算机都是具有独立功能的计算机系统，计算机没有对网络的依赖性；三是网络中的计算机都要遵守网络中的通信协议，使用支持网络通信协议的网络通信软件；四是计算机网络的目的是实现资源共享和信息传递。
5．在APRANET中，网络上要由两部分组成：一是负责数据存储和数据处理的计算机和终端设备及信息资源，二是负责通信控制的
报文处理机和通信线路。
因此。
把计算机网络划分成两部分:资源子网和通信子网。
6．资源子网中包括各种计算机、终端、打印机等硬件资源、软件资源及信息资源(其中，计算机也称作主机。
主机的名称来源于计算机和数据终端组成的系统。
现在这两个名词已经没有区别了)；
通信子网包括通信控制设备、通信传输设备、交换机、路由器及通信线路等。
7．通信就是信息的传递。
在日常生活中，人与人之间的语言交流、书信往来都是通信。
无论哪种形式的通信，通信双方都必须遵守一定的规则。
通信双方为实现通信而制定的规则、约定与标准就是通信协议。
8．在计算机网络中，通信的双方是计算机。
为了使计算机之间能正确地通信,必须制定严格的通信规则、约定和标准，准确地规定传输数据的格式与时序。
这些规则、约定与标就是网络通信协议。
9．网络通信协议通常由三部分组成：语义、语法和时序。
语义表示做什么，语法表示怎么做，时序表示什么时候做。
10．整个通信过程中的通信协议(规则和约定)是分层的，每个层内有自己的通信协议。
各层内的协议与其他层的协议无关。
11．将计算机网络系统划分成若干功能层次，各个层内使用自己的通信协议完成层内通信，各层之间通过接口关系提供服务，各层可以采用最合适的技术来实现，各层内部的变化不影响其他层。
12．为了有一个统一的标准解决各种计算机的联网问题，1974年
国际标准化组织ISO组织了大批科学家制定了一个网络体系结构，称作开放式系统互连模型OSI(Open System Interconnection)。
所谓“开放”，就是说只要遵守OSI标准，任何计算机系统都可以连接到这个计算机网络中。
13．OSI参考模型将网络通信功能划分成7个层次，从最高层到最低层，它们分别是什么？它们与TCP/IP参考模型是怎样的对应关系？
答：OSI参考模型的最高层到最低层分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。
OSI参考模型的应用层、表示层、会话层对应着TCP/IP参考模型的应用层，OSI参考模型的传输层对应着TCP/IP参考模型的传输层，OSI参考模型的网络层对应着TCP/IP参考模型的互联网络层，OSI参考模型的数据链路层和物理层对应着TCP/IP参考模型的网络接口层。
14．OSI参考模型将网络通信功能划分成7个层次，详细地定义了各层所包含的服务，以及层次之间的相互关系。
其中，物理层的主要功能是利用传输介质为通信网络节点之间建立、管理和释放物理连接，实现比特流的透明传输；数据链路层的主要功能是在物理层的基础上，在通信实体之间建立数据链路连接，通过流量控制与差错控制实现相邻节点之间无差错的传输；网络层的主要功能是在通信网络中选择最佳路由，传输层的主要功能是实现端到端的可靠性数据传输；会话层的主要功能是建立和维护通信双
方的会话连接；表示层的主要功能是处理两个系统中的信息表示方法；应用层的主要功能是为应用程序提供网络通信服务。
15．OSI参考模型对计算机网络发展的作用是巨大的，但到目前为止，市场上还没有按照OSI参考模型开发的产品，所以OSI参考模型只是一个概念性框架。
16．计算机网络的许多概念和方法都源于ARPANET。
在ARPANET中使用的网络体系结构称作TCP/IP参考模型，它是由著名的传输层协议TCP和网络层协议IP而得名，通常人们称之为TCP/IP协议。
17．简述TCP/IP参考模型和OSI参考模型的对应关系。
18．TCP/IP参考模型将网络体系结构划分成4层；其最底层“网络接口层”其实并不是一个具体的功能层，TCP/IP参考模型没有定义该层如何实现；它允许主机在连接到TCP/IP网络时使用任意流行的协议。
所以在TCP/IP网络中，互连网络层以下可以是任意类型的局域网。
19．TCP/IP参考模型的互连网络层和OSI参考模型的网络层对应，一般也称为网络层或互连层。
该层主要完成主机到主机的通信服务和数据报的路由选择。
TCP/IP参考模型的传输层主要为网络应用程序完成进程到进程(端到端)的数据传输服务。
20．TCP/IP参考模型的应用层是网络服务应用程序，例如文件传输协议FTP、超文本传输协议HTTP、简单邮件传输协议SMTP、远程登录协议TELNET及域名系统DNS、简单网络管理协议SNMP等人们熟知的应用程序。
当然，应用层也包含用户自己开发的网络
应用程序，如网络聊天程序和网络游戏等。
21．按照计算机网络的工作方式进行分类，可以很好地反映网络的用途和特点。
按照计算机网络的工作方式可以分成集中式网络和分布式网络。
22．按照计算机网络覆盖的地理范围进行分类，可以反映不同网络的技术特征。
对于覆盖不同地理范围的网络，所采用的数据传输技术不同，因此有不同的技术特点与网络服务功能。
一般按网络覆盖的地理范围分成局域网、广域网和城域网。
23．局域网是使用自备通信线路和通信设备，并且覆盖较小地理范围的计算机网络，它一般为一个单位或部门所拥有。
24．广域网是租用公用通信线路和通信设备，并且覆盖较大地理范围的计算机网络，Internet就是一个这个网络的典型代表。
25．网络采用的传输技术有不同的特点。
按照网络传输技术的不同，可以把计算机网络分成广播式网络和点对点式网络。
26．广播式网络是指网络中的所有计算机共享一条公共通信信道的计算机网络。
在这种网络中，当一台计算机发送数据时，其他计算机只能接收数据，并根据数据报文中的目的地址判断是否是发送给自己的数据。
如果是，接收并处理该报文，否则丢弃该报文。
27．点对点式网络是指网络中的通信节点之间存在一条专用通信线路的计算机网络。
这种网络通信控制比较简单，但两台计算机之间的通信线路可能存在多个中间节点和多条通信路由。
所以在
点对点式网络中,计算机之间的通信可能需要中间节点的转发和路由选择。
28．按照网络拓扑结构，计算机网络可以分成星型、总线型、环型、网状以及由多个星型组成的树型结构和由星型、环型组成的星环结构。
29．星型拓扑结构网络是指各个节点使用一条专用通信线路和中心节点连接的计算机网络。
在这种结构的网络中，任何两个节点之间的通信都需要经过中心节点。
30．网络中的所有计算机共享一条通信线路的计算机网络称作总线型网络。
它的主要代表是总线型局域网和无线局域网。
31．当网络中的通信线路构成封闭的环路时，其拓扑结构为环型。
较为典型的环型局域令牌环网和剑桥环网。
32．树型网络是由星型网络组合而成的。
在这种网络中，信息交换主要是在上、下节点之间进行，同层节点之间的信息交换量较小。
在网络规划中，树型结构比较常见。
33．在网络规划中，树型结构比较常见。
它是由星型网络组合而成的。
在这种网络中，信息交换主要是在上、下节点之间进行，同层节点之间的信息交换量较小。
34．网状网络是指网络中的各个节点至少有两条以上的通信线路与其他节点相连。
这种网络一般只用于军事网络或公用通信网络。