第1章：计算机网络概述
合集下载
计算机网络概述
1章计算机网络概述随着计算机应用的深入，特别是家用计算机越来越普及，用户一方面希望能共享信息资源，另一方面也希望各计算机之间能互相传递信息。
基于这些原因，计算机将向网络化发展，将分散的计算机连接成网，组成计算机网络。
所谓计算机网络，就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。
计算机网络是现代通信技术与计算机技术紧密相结合的产物。
它涉及通信技术与计算机技术两个领域。
计算机网络的诞生使计算机的应用发生了巨大变化，已经遍布经济、文化、科研、军事、政治、教育和社会生活等各个领域，进而引起世界范围内产业结构的变化和全球信息产业的发展。
1.1 计算机网络的定义与发展从20世纪80年代末开始，计算机网络技术进入新的发展阶段，它以光纤通信技术应用于计算机网络、多媒体技术、综合业务数据网络（ISDN）、人工智能网络的出现和发展为主要标志。
20世纪90年代至本世纪初是计算机网络高速发展的时期，尤其是Internet 的建立，推动了计算机网络向更高层次发展。
1.1.1 计算机网络的产生和发展计算机网络的发展过程大致可以分为面向终端的计算机通信网络、计算机互联网络、标准化网络和网络互联与高速网络4个阶段。
1．面向终端的计算机通信网络早期计算机技术与通信技术并没有直接的联系，但随着工业、商业与军事部门使用计算机的深化，人们迫切需要将分散在不同地方的数据进行集中处理。
为此，在1954年，人们制造了一种称为收发器的终端设备，这种终端能够将穿孔卡片上的数据利用电话线路发送到远地的计算机。
此后，电传打字机也作为远程终端与计算机相连。
这种“终端-通信线路-计算机”系统，就是计算机网络的雏形。
其特点是计算机为网络的中心和控制者，终端围绕中心计算机分布在各处，各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源。
2 计算机网络基础这一阶段的计算机网络系统实质上就是以单机为中心的联机系统，是面向终端的计算机通信，如图1.1所示。
计算机网络基础(第二版)习题参考答案
计算机网络基础(第二版)习题参考答案计算机网络基础（第二版）习题参考答案第一章：计算机网络概述1. 什么是计算机网络？计算机网络是指通过通信设备与线路将广泛分布的计算机系统连接起来，使其能够互相传送数据和共享资源的系统。
2. 计算机网络的分类有哪些？计算机网络可以根据规模分为广域网（WAN）、局域网（LAN）和城域网（MAN）；根据拓扑结构分为总线型、环型、星型、树型和网状型等；根据传输介质分为有线网络和无线网络。
3. 计算机网络的优缺点是什么？计算机网络的优点包括提高工作效率、资源共享、信息传递迅速等；缺点包括网络安全隐患、传输速度受限、依赖性较强等。
4. OSI七层模型是什么？OSI七层模型是国际标准化组织（ISO）提出的通信协议参考模型，按照功能从下到上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
5. TCP/IP四层模型是什么？TCP/IP四层模型是互联网上的通信协议参考模型，按照功能从下到上依次为网络接口层、网络层、传输层和应用层。
第二章：物理层1. 物理层的作用是什么？物理层主要负责传输比特流，通过物理介质将比特流从发送端传输到接收端。
2. 串行传输和并行传输有什么区别？串行传输是指按照位的顺序将比特一个接一个地传输，而并行传输是指同时传输多个比特。
3. 常见的物理层传输介质有哪些？常见的物理层传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线电波等。
4. 什么是调制和解调？调制是指将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是指将模拟信号转换为数字信号的过程。
5. 什么是编码和解码？编码是指将比特流转换为电信号的过程，解码是指将电信号转换为比特流的过程。
第三章：数据链路层1. 数据链路层的作用是什么？数据链路层主要负责将数据报传输到相邻节点，以及差错控制、流量控制等功能。
2. 什么是帧？帧是数据链路层中的数据传输单位，包括字段和控制信息。
3. 什么是差错检测？差错检测是指在传输过程中检测到传输错误的方法，常见的差错检测方法包括奇偶校验、循环冗余检验（CRC）等。
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。
1第1章 计算机网络概述
1
通信 装置
章
公用电话网 前置机 主机
通信 装置
概 述
终端
通信 装置
以计算机为中心的计算机网络
第二代 以通信子网为中心的计算机网络
主机和终端构成了用户资源子网. 主机和终端构成了用户资源子网.用户可以共享资源子 网丰富的硬件和软件资源 资源子网 终端 主机 主机 终端 主机 通信子网主机 终端 以通信子网为中心 的计算机网络 主机 主机 终端 终端 终端 资源子网
第
1
章 概 述
1.2.4 计算机网络在我国的发展
1989年11月,我国第一个公用分组交换网 年 月 CNPAC建成运行,在此基础上,1993年9月建成新的 建成运行, 建成运行 在此基础上, 年 月建成新的 中国公用分组交换网. 中国公用分组交换网. 在20世纪 年代后期,公安,银行,军队以及其 世纪80年代后期 世纪 年代后期,公安,银行, 他一些部门也相继建立了各自的专用计算机广域网. 他一些部门也相继建立了各自的专用计算机广域网. 自20世纪 年代起,我国陆续建造了基于因特网 世纪90年代起, 世纪 年代起 技术的,可以和因特网互连的9个全国范围的公用计 技术的,可以和因特网互连的 个全国范围的公用计 算机网络. 算机网络.
第
1
章 概 述
计算机网络的重要性
第
信息化社会的基础上是计算机和互连计算机的信息网络, 信息化社会的基础上是计算机和互连计算机的信息网络, 1 当人类进入二十一世纪的信息化时代, 当人类进入二十一世纪的信息化时代,作为计算机技术和通 章 信技术相结合的产物,信息网络已成为十分重要的基础设施. 信技术相结合的产物,信息网络已成为十分重要的基础设施. 在未来信息化社会里, 在未来信息化社会里,人们必须学会在网络环境下使用计算 通过网络进行交流,获得信息. 机,通过网络进行交流,获得信息.
通信 装置
章
公用电话网 前置机 主机
通信 装置
概 述
终端
通信 装置
以计算机为中心的计算机网络
第二代 以通信子网为中心的计算机网络
主机和终端构成了用户资源子网. 主机和终端构成了用户资源子网.用户可以共享资源子 网丰富的硬件和软件资源 资源子网 终端 主机 主机 终端 主机 通信子网主机 终端 以通信子网为中心 的计算机网络 主机 主机 终端 终端 终端 资源子网
第
1
章 概 述
1.2.4 计算机网络在我国的发展
1989年11月,我国第一个公用分组交换网 年 月 CNPAC建成运行,在此基础上,1993年9月建成新的 建成运行, 建成运行 在此基础上, 年 月建成新的 中国公用分组交换网. 中国公用分组交换网. 在20世纪 年代后期,公安,银行,军队以及其 世纪80年代后期 世纪 年代后期,公安,银行, 他一些部门也相继建立了各自的专用计算机广域网. 他一些部门也相继建立了各自的专用计算机广域网. 自20世纪 年代起,我国陆续建造了基于因特网 世纪90年代起, 世纪 年代起 技术的,可以和因特网互连的9个全国范围的公用计 技术的,可以和因特网互连的 个全国范围的公用计 算机网络. 算机网络.
第
1
章 概 述
计算机网络的重要性
第
信息化社会的基础上是计算机和互连计算机的信息网络, 信息化社会的基础上是计算机和互连计算机的信息网络, 1 当人类进入二十一世纪的信息化时代, 当人类进入二十一世纪的信息化时代,作为计算机技术和通 章 信技术相结合的产物,信息网络已成为十分重要的基础设施. 信技术相结合的产物,信息网络已成为十分重要的基础设施. 在未来信息化社会里, 在未来信息化社会里,人们必须学会在网络环境下使用计算 通过网络进行交流,获得信息. 机,通过网络进行交流,获得信息.
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。
2第1章 计算机网络概述
总线型拓扑结构
1 2
3
4
5
总线型网输介质上, 所有的计算机都连在一条公共传输介质上,任 何一个站点发送的信号都可以沿着介质双向传播, 何一个站点发送的信号都可以沿着介质双向传播, 而且能被其他所有站接收. 而且能被其他所有站接收.
总线结构的优缺点: 优点:电缆长度短,容易布线,费用也低, 优点 可靠性高,易于扩充. 缺点:故障诊断困难,故障隔离困难. 缺点:
网格型拓扑结构
1 3 2
4
5 网格型拓扑图
网格型网络示意图
使用单独的电缆将网络上的设备两两相接
网格型拓扑结构的优缺点: 优点:冗余的链路增强了容错能力,易 优点: 于诊断故障. 缺点:安装和维护困难,提供冗余链路 缺点: 增加了成本.
混合型拓扑结构
混合型拓扑结构包含星型,环型,或总线型拓扑.
1
第 1章 概
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
述
计算机网络在信息时代的作用 计算机网络的形成与发展 计算机网络概念和功能 计算机网络的分类 计算机网络的拓扑结构
1.5 计算机网络的拓扑结构
网络的拓扑结构是指网络中计算机及其他设备的连接 关系. 5种主要的拓扑结构为总线型,星型,环型,网格型 总线型,星型,环型, 及混合型.在选用拓扑结构是要考虑费用,灵活性,可 靠性.
星型拓扑结构
1
3 集线器 4 5
2
星型拓扑图 星型网络示意图
以中央结点为中心, 以中央结点为中心,用单独的线路使中央结 点与其他个站点直接相连. 点与其他个站点直接相连.
星型拓扑的优缺点: 优点:配置方便,单个连接点的故障不 优点: 会影响全网,集中控制和故障诊断容易. 缺点:电缆长度和安装费用高,扩展困 缺点: 难,依赖于中央节点.
计算机网络基础教程-第1章 计算机网络概述
19
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
21
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
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
21
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
[Return]
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。
[Return]
- 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)。
根据数据传输方式的不同,计算机网络又可以分为“广播网络”和“点对 点网络”两大类。 广播网络（Broadcasting Network）中的计算机或设备使用一个共享的通信
介质进行数据传播，网络中的所有节点都能收到任何节点发出的数据信息。 广播网络中的传输方式目前有以下3种方式
• 单播（Unicast）发送的信息中包含明确的目的地址，所有节点都检查该 地址。如果与自己的地址相同，则处理该信息，如果不同，则忽略。
计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。
分为两大类：①点—点线路通信子网的拓扑;②广播信道通信子网 的拓扑。
1.3 计算机网络的分类
点—点线路通信子网的拓扑结构 ①星形，②树形，③回路形，④相交回路形，⑤全连接形，⑥不规则形 式分布式
1.3 计算机网络的分类
广播信道通信子网的拓扑： 其特点是只有一条供诸结点共享的通信信道。由这种信道构成的通信
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2 计算机网络的产生与发展
（3）第三阶段：标准、开放的计算机网络阶段 局域网是继远程网之后发展起来的小型计算机网络，具有结
构简单、经济实用、功能强大且方便灵活等特点，是随着微 型计算机的广泛应用而发展起来的。 70年代末80年代初，微型计算机得到了广泛的应用，各机关 和企、事业单位为了适应办公自动化的需要，迫切要求将自 己拥有的为数众多的微机、工作站、小型机等连接起来，以 达到资源共享和相互传递信息的目的，而且迫切要求降低联 网费用，提高数据传输效率。为此，有力地推动了计算机局 域网的发展。 另一方面，局域网的发展也导致了计算机模式的变革。
局域网（Local Area Network， LAN）:是将小区域如工厂、学校、 公司等的计算机、终端和外围设备等互连在一起的通信网络。
广域网（Wide Area Network， WAN）:大区域的计算机网络,如多个 LAN互联而构成的跨市、国家和国际性的计算机网络。广域网有时也 称为远程网。
特点： ① 开放性: 一是相对其直接应用环境的开放和对不同应用的适应,二
是相对其互联环境的开发,便于与其他网络和计算机的互联。 ② 综合性: 体现了系统中各要素间的更紧密结合。 ③ 智能化: 是人工智能技术与网络技术的结合。
1.3 计算机网络的分类
1 按网络拓扑结构划分
拓扑(topolgy)是从图论演变而来的概念，是一种研究与大小形状 无关的点、线、面特点的方法。在计算机网络中抛开网络中的具体设 备，把象工作站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点”，把网络 中的电缆等通信介质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计算机和 网络系统，就形成了点和线组成的几何图形，从而抽象出了网络系统 的具体结构。我们称这种采用拓扑学方法抽象的网络结构为计算机网 络的拓扑结构。
城域网（Metropolitan Area Network，MAN）:作用范围在广域网和 局域网之间,例如作用范围是一个城市,其传送速率的范围较宽,其距 离范围约为5～
广域网
城域网
城域网
接入网
接入网
接入网
局域网
局域网
企业网
1.3 计算机网络的分类
3. 按数据传输方式分类
1.3 计算机网络的分类 1.4 计算机网络的组成 1.5 计算机网络的主要性能指标 1.6 计算机网络的功能和应用 习 题
1.1 计算机网络的定义
计算机网络技术是计算机技术和通信技术这两大技术相结合的 产物，它代表着当前计算机系统结构发展的一个重要方向，它 的出现引起了人们的高度重视和极大兴趣。 可以预言,未来的计算机就是网络化的计算机。
干台计算机相互连接起来的系统，即利等担通全用信网通处的信理 数线工据作处路。理将计业多算务台机，计资并源向算子网网络承用 机连接起来，实现了计算机―计算机之户提间供的各通种信网络。资源和网络服务。
这一阶段结构上的主要特点是：以通信子网为中心，多主 机多终端。1969 年在美国建成的ARPAnet 是这一阶段的代表。 在ARPAnet 上首先实现了以资源共享为目的不同计算机互连的 网络，它奠定了计算机网络技术的基础，成为今天因特网的前 身。
计算机网络
保山学院计算机科学系 计算机网络实验室
第1章 计算机网络概述
本章基本要求：
掌握计算机网络的定义， 了解计算机网络的产生与发展， 熟悉计算机网络的组成和计算机网络的分类， 掌握计算机网络的主要功能和计算机网络的应用等内容。
第1章 计算机网络概述
1.1 计算机网络的定义 1.2 计算机网络的产生与发展
通信 处理 机
资源子网 通信子网
计算机网络的基本 结构
1.4 计算机网络的组成
在现代的广域网结构中，随着使用主机系统用户的 减少，资源子网的概念已经有了变化。目前，通信 子网由交换设备与通信线路组成，它负责完成网络 中数据传输与转发任务。交换设备主要是路由器与 交换机。随着微型计算机的广泛应用，连入局域网 的微型计算机数目日益增多，它们一般通过路由器 将局域网与广域网相连结。
影响网络性能的因素有很多，如传输的距离、使用的线路、传输 技术、带宽。对用户而言，则主要体现在所获得的网络速度不一样。 计算机网络的主要性能指标是指带宽、吞吐量和时延。
1. 带宽
在局域网和广域网中,都使用带宽（BandWidth）来描述它们的传输容量。 带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。带宽的单位为赫（或千赫、兆赫 等）。
链路组成; （3）一系列的协议，用来控制主机之间或主机和子网之间的通信。
以上三条是组成一个网络的必要条件，三者缺一不可。
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.1 计算机网络的产生
计算机网络是通信技术和计算机技术相结合的产物，它是信息社 会最重要的基础设施，并将构筑成人类社会的信息高速公路。
1.2 计算机网络的产生与发展
（4）第四阶段:计算机互联网(20世纪90年代）
计算机网络向高速化、宽带化(2G)、多媒体方向发展。未来通信 和网络的目标是实现5W(3G)的个人通信(任何人who在任何时候when任 何地方where都可以和任何一个其他人whomever传送任何信息 whatever)。
子网的拓扑结构可有三种形式：①总线性，②环形，③卫星或无线广播通 信方式。如下图所示 ：
1.3 计算机网络的分类
2 按网络的覆盖范围划分 根据计算机网络所覆盖的地理范围、信息的传递速率及其应
用目的，计算机网络通常被分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广 域网(WAN)。这种分类方法也是目前较为流行的一种分类方法。
计算机网络的定义
计算机网络(Computer Networks)：用通讯线路将分散在不同地 点的具有独立自主的计算机系统相互联接,并按网络协议进行数据通 讯和实现资源共享的计算机集合,称为计算机网络。
1.1 计算机网络的定义
概括起来说，一个计算机网络必须具备以下3个基本要素：
（1）若干个主机，向用户提供服务，构成资源子网; （2）通信子网，由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信
1.3 计算机网络的分类
4. 按通信传输介质划分 可分为有线网络和无线网络。
5. 按使用网络的对象分类 可分为专用网和公用网。 公用网:一般是国家的电信部门建造的网络。公用网也可称为公众网。 例：中国公用计算机互联网(CHINANET)、中国金桥信息网(CHINAGBN)。 专用网:是某个部门为本系统的特殊业务工作的需要而建造的网络。 例：中国科技网(CSTNET)、中国教育和科研计算机网(CERNET)
集中器 终 端
终端通过集中器走向主机
1.2 计算机网络的世产界机生上络与公是认发1的9展6第9年一，个由最美成国功高的级远计程划计研算
究署（ARPA， Advanced Research Project Agency）组织和成功研制的
（2经）,第2二0世阶纪段6：0年:代以)共享资源为主要目AR的PA信AR计子nPe算A网t n网”机et络和网网将“络络计资。算(源中机子国网网络未”划两分大为部“分通， 计算机―计算机网络是60年代中通期信发子展网起完来成全的网，的它数是据传由输若和转发
6. 按网络组件的关系分类 按照网络中的各组件的功能来划分，常见的有两种类型的网络：对等网
络和基于服务器网络。
1.4 计算机网络的组成
从资源构成的角度讲，计算机网络是由硬件和软件组成的。硬件 包括各种主机、终端等用户端设备，以及交换机、路由器等通信 控制处理设备，而软件则由各种系统程序和应用程序以及大量的 数据资源组成。
历了从简单到复杂，从单机到多机的发展过程，计算机网络的 形成与发展大致可以划分为如下4个阶段:
1、面向终端的计算机通信网 2、以共享资源为主要目的计算机网络 3、标准、开放的计算机网络 4、计算机互联网
1.2 计算机网络的产生与发展
（1）第一阶段：面向终端的计算机通信网（20世纪50年代）
终 端
特点: 是“终端-计算机”通信,彼此之间有明显的主从关系（有人认为这还不能算是计算机 网络，只能称用联机系统）。
缺点: ① 主机负担过重,既要承担数据处理任务又要承担通讯任务; ② 线路利用率低,特别是在终端远离中心计算机时尤为明显。
改进: ① 通过前端处理机使主机不用管理通信; ② 终端经过集中器走向主机。
计算机网络是半导体技术、计算机技术、数据通信技术和网络技 术相互渗透，相互促进的产物。数据通信的任务是利用通信介质 传输信息。
通信网为计算机网络提供了便利而广泛的信息传输通道，而计算 机和计算机网络技术的发展也促进了通信技术的发展。
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.2 计算机网络的发展 随着计算机技术和通信技术的不断发展，计算机网络也经
• 组播（Multicast）将信息传送给网络中部分节点。 • 广播（Broadcast）在发送的信息中使用一个指定的代码标识目的地址，
介质进行数据传播，网络中的所有节点都能收到任何节点发出的数据信息。 广播网络中的传输方式目前有以下3种方式
• 单播（Unicast）发送的信息中包含明确的目的地址，所有节点都检查该 地址。如果与自己的地址相同，则处理该信息，如果不同，则忽略。
计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。
分为两大类：①点—点线路通信子网的拓扑;②广播信道通信子网 的拓扑。
1.3 计算机网络的分类
点—点线路通信子网的拓扑结构 ①星形，②树形，③回路形，④相交回路形，⑤全连接形，⑥不规则形 式分布式
1.3 计算机网络的分类
广播信道通信子网的拓扑： 其特点是只有一条供诸结点共享的通信信道。由这种信道构成的通信
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2 计算机网络的产生与发展
（3）第三阶段：标准、开放的计算机网络阶段 局域网是继远程网之后发展起来的小型计算机网络，具有结
构简单、经济实用、功能强大且方便灵活等特点，是随着微 型计算机的广泛应用而发展起来的。 70年代末80年代初，微型计算机得到了广泛的应用，各机关 和企、事业单位为了适应办公自动化的需要，迫切要求将自 己拥有的为数众多的微机、工作站、小型机等连接起来，以 达到资源共享和相互传递信息的目的，而且迫切要求降低联 网费用，提高数据传输效率。为此，有力地推动了计算机局 域网的发展。 另一方面，局域网的发展也导致了计算机模式的变革。
局域网（Local Area Network， LAN）:是将小区域如工厂、学校、 公司等的计算机、终端和外围设备等互连在一起的通信网络。
广域网（Wide Area Network， WAN）:大区域的计算机网络,如多个 LAN互联而构成的跨市、国家和国际性的计算机网络。广域网有时也 称为远程网。
特点： ① 开放性: 一是相对其直接应用环境的开放和对不同应用的适应,二
是相对其互联环境的开发,便于与其他网络和计算机的互联。 ② 综合性: 体现了系统中各要素间的更紧密结合。 ③ 智能化: 是人工智能技术与网络技术的结合。
1.3 计算机网络的分类
1 按网络拓扑结构划分
拓扑(topolgy)是从图论演变而来的概念，是一种研究与大小形状 无关的点、线、面特点的方法。在计算机网络中抛开网络中的具体设 备，把象工作站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点”，把网络 中的电缆等通信介质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计算机和 网络系统，就形成了点和线组成的几何图形，从而抽象出了网络系统 的具体结构。我们称这种采用拓扑学方法抽象的网络结构为计算机网 络的拓扑结构。
城域网（Metropolitan Area Network，MAN）:作用范围在广域网和 局域网之间,例如作用范围是一个城市,其传送速率的范围较宽,其距 离范围约为5～
广域网
城域网
城域网
接入网
接入网
接入网
局域网
局域网
企业网
1.3 计算机网络的分类
3. 按数据传输方式分类
1.3 计算机网络的分类 1.4 计算机网络的组成 1.5 计算机网络的主要性能指标 1.6 计算机网络的功能和应用 习 题
1.1 计算机网络的定义
计算机网络技术是计算机技术和通信技术这两大技术相结合的 产物，它代表着当前计算机系统结构发展的一个重要方向，它 的出现引起了人们的高度重视和极大兴趣。 可以预言,未来的计算机就是网络化的计算机。
干台计算机相互连接起来的系统，即利等担通全用信网通处的信理 数线工据作处路。理将计业多算务台机，计资并源向算子网网络承用 机连接起来，实现了计算机―计算机之户提间供的各通种信网络。资源和网络服务。
这一阶段结构上的主要特点是：以通信子网为中心，多主 机多终端。1969 年在美国建成的ARPAnet 是这一阶段的代表。 在ARPAnet 上首先实现了以资源共享为目的不同计算机互连的 网络，它奠定了计算机网络技术的基础，成为今天因特网的前 身。
计算机网络
保山学院计算机科学系 计算机网络实验室
第1章 计算机网络概述
本章基本要求：
掌握计算机网络的定义， 了解计算机网络的产生与发展， 熟悉计算机网络的组成和计算机网络的分类， 掌握计算机网络的主要功能和计算机网络的应用等内容。
第1章 计算机网络概述
1.1 计算机网络的定义 1.2 计算机网络的产生与发展
通信 处理 机
资源子网 通信子网
计算机网络的基本 结构
1.4 计算机网络的组成
在现代的广域网结构中，随着使用主机系统用户的 减少，资源子网的概念已经有了变化。目前，通信 子网由交换设备与通信线路组成，它负责完成网络 中数据传输与转发任务。交换设备主要是路由器与 交换机。随着微型计算机的广泛应用，连入局域网 的微型计算机数目日益增多，它们一般通过路由器 将局域网与广域网相连结。
影响网络性能的因素有很多，如传输的距离、使用的线路、传输 技术、带宽。对用户而言，则主要体现在所获得的网络速度不一样。 计算机网络的主要性能指标是指带宽、吞吐量和时延。
1. 带宽
在局域网和广域网中,都使用带宽（BandWidth）来描述它们的传输容量。 带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。带宽的单位为赫（或千赫、兆赫 等）。
链路组成; （3）一系列的协议，用来控制主机之间或主机和子网之间的通信。
以上三条是组成一个网络的必要条件，三者缺一不可。
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.1 计算机网络的产生
计算机网络是通信技术和计算机技术相结合的产物，它是信息社 会最重要的基础设施，并将构筑成人类社会的信息高速公路。
1.2 计算机网络的产生与发展
（4）第四阶段:计算机互联网(20世纪90年代）
计算机网络向高速化、宽带化(2G)、多媒体方向发展。未来通信 和网络的目标是实现5W(3G)的个人通信(任何人who在任何时候when任 何地方where都可以和任何一个其他人whomever传送任何信息 whatever)。
子网的拓扑结构可有三种形式：①总线性，②环形，③卫星或无线广播通 信方式。如下图所示 ：
1.3 计算机网络的分类
2 按网络的覆盖范围划分 根据计算机网络所覆盖的地理范围、信息的传递速率及其应
用目的，计算机网络通常被分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广 域网(WAN)。这种分类方法也是目前较为流行的一种分类方法。
计算机网络的定义
计算机网络(Computer Networks)：用通讯线路将分散在不同地 点的具有独立自主的计算机系统相互联接,并按网络协议进行数据通 讯和实现资源共享的计算机集合,称为计算机网络。
1.1 计算机网络的定义
概括起来说，一个计算机网络必须具备以下3个基本要素：
（1）若干个主机，向用户提供服务，构成资源子网; （2）通信子网，由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信
1.3 计算机网络的分类
4. 按通信传输介质划分 可分为有线网络和无线网络。
5. 按使用网络的对象分类 可分为专用网和公用网。 公用网:一般是国家的电信部门建造的网络。公用网也可称为公众网。 例：中国公用计算机互联网(CHINANET)、中国金桥信息网(CHINAGBN)。 专用网:是某个部门为本系统的特殊业务工作的需要而建造的网络。 例：中国科技网(CSTNET)、中国教育和科研计算机网(CERNET)
集中器 终 端
终端通过集中器走向主机
1.2 计算机网络的世产界机生上络与公是认发1的9展6第9年一，个由最美成国功高的级远计程划计研算
究署（ARPA， Advanced Research Project Agency）组织和成功研制的
（2经）,第2二0世阶纪段6：0年:代以)共享资源为主要目AR的PA信AR计子nPe算A网t n网”机et络和网网将“络络计资。算(源中机子国网网络未”划两分大为部“分通， 计算机―计算机网络是60年代中通期信发子展网起完来成全的网，的它数是据传由输若和转发
6. 按网络组件的关系分类 按照网络中的各组件的功能来划分，常见的有两种类型的网络：对等网
络和基于服务器网络。
1.4 计算机网络的组成
从资源构成的角度讲，计算机网络是由硬件和软件组成的。硬件 包括各种主机、终端等用户端设备，以及交换机、路由器等通信 控制处理设备，而软件则由各种系统程序和应用程序以及大量的 数据资源组成。
历了从简单到复杂，从单机到多机的发展过程，计算机网络的 形成与发展大致可以划分为如下4个阶段:
1、面向终端的计算机通信网 2、以共享资源为主要目的计算机网络 3、标准、开放的计算机网络 4、计算机互联网
1.2 计算机网络的产生与发展
（1）第一阶段：面向终端的计算机通信网（20世纪50年代）
终 端
特点: 是“终端-计算机”通信,彼此之间有明显的主从关系（有人认为这还不能算是计算机 网络，只能称用联机系统）。
缺点: ① 主机负担过重,既要承担数据处理任务又要承担通讯任务; ② 线路利用率低,特别是在终端远离中心计算机时尤为明显。
改进: ① 通过前端处理机使主机不用管理通信; ② 终端经过集中器走向主机。
计算机网络是半导体技术、计算机技术、数据通信技术和网络技 术相互渗透，相互促进的产物。数据通信的任务是利用通信介质 传输信息。
通信网为计算机网络提供了便利而广泛的信息传输通道，而计算 机和计算机网络技术的发展也促进了通信技术的发展。
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.2 计算机网络的发展 随着计算机技术和通信技术的不断发展，计算机网络也经
• 组播（Multicast）将信息传送给网络中部分节点。 • 广播（Broadcast）在发送的信息中使用一个指定的代码标识目的地址，