计算机网络知识PPT课件
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注：计算机通信网络与计算机网络的区别和联系：（见p4）。
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3
三、计算机网络分类
① 按 通 信 距 离 分 类 ： 广 域 网 WAN(Wide Area Network)、城域网MAN(Metropolitan Area Network)、局域网LAN(Local Area Network)。
②按信息交换方式分类：电路交换网、分 组交换网、综合交换网。
②发展：
在1969年随后的几年里，ARPANET得到进一步发展，其中最重要的是TCP/IP协议 族的开发和使用；
1980年，ARPANET成为Internet网最早的主干；
1983 年 ， ARPANET 系 统 转 而 使 用 TCP/IP 协 议 ， 其 他 的 TCP/IP 网 络 很 快 连 接 到 ARPANET主干网上，形成Internet的雏形。
局域网 1~2km 1~20Mb/s 10e-7~10e-12 光纤和双绞线
.
5
局域网结构示意图
.
6
广域网结构示意图
.
7
第二节 计算机网络基本功能与服务
一、计算机网络基本功能 资源共享 均衡负荷及分布处理 信息快速传输和集中处理 综合信息服务 提高系统的性能价格比，维护方便，扩展灵活
.
8
二、计算机网络基本服务
210.73.140.2。
.
29
IP地址的组成
二进制：由32位二进制值，即四段二进制数组成，每 段8位，中间用小数点隔开，每个字段的取值范围在 0～1之间。
十进制：由12位十进制值，即4段十进制数字组成，每 段3位，中间用小数点隔开，每个字段的取值范围在0 至255之间。（这是实际使用的ip地址的格式，另外， 0和255这两个地址在Internet中有特殊用途（用于广 播），因此，实际上每组数字中真正可以使用的的范 围为1～254）
1986年美国国家自然科学基金会（NSF）建立基于TCP/IP协议的国家超级计算重 新和国家教育科技网（NSFNET）主干网，其允许各大学、政府和私人机构的网络加入， 发展迅猛。
由于用户数不断增加，NSFNET于1990年6月彻底取代ARPANET成为Internet的主干 网。
1995年4月30日，NSFNET停止运作，代替它的是由美国政府指定的三家私营企业。
第一章 绪论
第一节 计算机网络概念 什么是计算机网络？ 将地理位置不同，并具有独立功能的多
个计算机系统通过通信设备和线路连接 起来，且以功能完善的网络软件实现网 络资源共享的系统，可称为计算机网络。
.
1
一、使用计算机网络的主要目的
资源共享 数据通讯
.
2
二、计算机网络形成
计算机网络形成经历三个阶段：计算机终端网络（分时多用户联机系 统）、计算机通信网络、计算机网络。
从通讯的角度看：是个理想的信息交流媒介；
从获取信息的角度看：是个庞大的信息资源库
从娱乐休闲角度看：是个花样众多的娱乐厅；
从商业角度看：是个既能省钱又能赚钱的场所。
.
23
Internet起源
（二）Internet起源与发展
①起源：Internet起源于美国，开始于1969年，当时的名字是ARPANET。当时， 出于军事目的，由美国国防部高级研究规划暑（ARPA）投资研究，用于在电话服务遭 到大规模破坏（如核战争）的情况下维持军事通信的畅通。
1、电子邮件服务（E-mail） 2、远程登陆服务（Remote Login） 3、文件传送服务（FTP） 4、指名服务（Finger Service） 5、专题讨论组（Usenet） 6、Archie服务 7、Gopher服务 8、WWW服务 9、白页目录服务 10、电子公告板服务的金桥信息网CGBNET正式 投入运行。
.
25
（三）Internet的组织管理
①基本上是“用户自己管理自己”，没有任何机构和政府完全 拥有Internet。由相关的社会团体、政府机构、企业、个人等自愿 组织成立Internet学会，监督和管理Internet标准的建立、发布和 更新。
1、计算机终端网络 形成时间：20世纪50年代末期，主要特点：以中央计算机为核心，只 有“终端—中央（主）计算机”之间的通信，主要缺点：（见P.3）。 2、计算机通信网络 形成时间：20世纪60年代中期，主要特点：在终端和主计算机之间增 加了前端处理机和集中器。实现“计算机－计算机”之间的通信，主要缺点： 全网缺乏统一的软件控制信息交换和资源共享，仍属于计算机网络低级形式。 3、计算机网络 形成时间：20世纪60年代末，主要特点：由网络操作系统软件来实现 资源共享和管理。
计算机网络的拓补结构，按通信系统的传输方式可 分为两大类：点对点传输结构和广播传输结构。
点对点传输结构：星型、树型、环型、总线型、分 布式。
广播传输结构：总线型、微波通信、卫星通信。 各种类型的拓扑结构示意图见教材P.12—13。
.
12
星形网络结构示意图
.
13
树形网络结构示意图
.
14
环形网络结构示意图
11010010 01001001 10001100 00000010
很明显，这些数字对于人来说不太好记忆。人们为了方便记忆，就将组 成计算机IP地址的32位二进制分成四段，每段8位，中间用小数点隔开，然 后将每八位二进制转换成十进制数，这样计算机的IP地址就变成4段十进制 数字，中间用小数点隔开，每个字段的取值范围在0至255之间。上述计算机 的IP地址就变成了：
亚太地区网络信息中心APNIC总部设在日本东京大学，网址： 。
中 国 互 联 网 络 信 息 中 心 CNNIC 设 在 北 京 ， 网 址 ： 。
.
26
Internet的物理结构
.
27
（四）Internet提供的资源与服务
Internet从最初的军事目的，到后来的科技推动，直到今天的商业化，从而进入了 一个全新的发展阶段。
.
24
Internet发展
③Internet在中国1987年，中国科学院高能物理 研究所首先通过租用线路实现国际远程联网。1994年4月 20日我国正式接入因特网。
中国四大互联网络与Internet的接通：
31
③网络寻址规则
A、 网络地址必须唯一。 B、 网络标识不能以数字127开头（第一字 段为127表明是本机地址）。在A类地址中，数字 127保留给内部回送函数。 C、 网络标识的第一个字节不能为255。数 字255作为广播地址。 D、 网络标识的第一个字节不能为“0”， “0”表示该地址是本地主机，不能传送。
②IP地址可为“网络部分”和“主机部分”。IP地址 由Internet网络中心INTERNIC进行分配，Internet网体 系结构委员会规定IP地址分类表如下：
.
30
IP地址分类表
地址 类别
第一个字段 十进制值
子网掩码
网络编号
主机编号
备注
A类
1～126
255.0.0.0
第一字段
第二到第四字段
B类
.
15
总线型网络结构示意图
.
16
分布式结构示意图
.
17
三、网络组织方法
对等网络（点对点，工作组）：各个节点 都是平等的，无专用服务器。
基于服务器网络（客户机/服务器，域）： 节点之间具有一定的主从关系，主节点提 供网络服务，从节点请求得到服务。
.
18
对等网结构示意图
.
19
第四节 计算机网络的发展
Internet学会（ISOC）的网址是：。
②每个连入Internet的网络一般都建立自己的网络运行中心 （NOC）和网络信息中心（NIC），来保证各自网络的正常运行，建 立和维护网上的信息资源。
Internet总的NOC和NIC都设在美国，称为InterNOC和InterNIC 网址：。
.
28
二、连接Internet网
（一）地址和域名
1、IP地址
我们知道因特网是全世界范围内的计算机联为一体而构成的通信网络的 总称。联在某个网络上的两台计算机之间在相互通信时，在它们所传送的数 据包里都会含有某些附加信息，这些附加信息就是发送数据的计算机的地址 和接受数据的计算机的地址。这样，人们为了通信的方便给每一台计算机都 事先分配一个类似我们日常生活中的电话号码一样的标识地址，该标识地址 就是我们今天所要介绍的IP地址。根据TCP/IP协议规定，IP地址是由32位二 进制数组成，而且在INTERNET范围内是唯一的。例如，某台联在因特网上的 计算机的IP地址为：
③按网络拓扑结构分类：星形网、树形网、 环形网、总线网。
④按通信介质分类：双绞线网、同轴电缆 网、光纤网、卫星网。
⑤按传输带宽分类：基带网、宽带网。
.
4
广域网、城域网、局域网的主要特点
类别
特点 覆盖范围 传输速率 传错率 传输介质
广域网 数千km 64Kb/s 10e-3~10e-5 电话网
城域网 100km 45~150Mb/s <10e-9 主要是光纤
因为二进制的11111111等于十进制255，二进制的0等于十进制0。 所以各标准地址的默认子网掩码为：
A类：255.0.0.0
B类：255.255.0.0
C类：255.255.255.255.0
.
33
⑤IP地址标准
IPv4 用32 位 （ 4 个 字 节 ） 表 示 IP 地 址 ； IPv6 用 128 位 （ 16 个 字 节 ） 表 示 IP 地 址 。 IPv4采用32位地址长度，只有大约43亿个 地址，实际能用的约有36亿个地址，估计 在2005～2010年间将被分配完毕。 Internet中IPv4的IP地址空间容量（如下 表）
.
32
④子网掩码的含义
在实际应用中，为了解决由于网络数不够出现的问题，采用将主 机标识部分的一些二进制位划分出来，用作本网络的各个子网， 剩余的部分用作相应子网内的主机标识部分，表示子网标识部分 号码的即是子网掩码
确定子网掩码规则：凡是IP地址的网络名子网标识部分都用二进 制1表示；
凡是IP地址的主机网标识部分都用二进制0表示；
一、高速网络技术 （一）高速光纤网技术： FDDI FDDI-II FFOL SONET
DQDB
.
20
高速网络技术
（二）高速以太网技术： 快速以太网 千兆位以太网 万兆位以太网 （三）其他高速网络技术 100VG-AnyLAN ATM SMDS Frame Relay Gigabit
.
21
1994年4月由中科院管理的中国科技网CSTNET建成并 开通与Internet直接专线连接。同年5月正式向Internet 网络信息中心注册中国域名CN。
1994年6月由原国家教委管理的中国教育和科研网 CERNET连通Internet。
1996年6月由邮电部管理的中国最大的中国公用计算 机互联 网 CHINANET 建 成 ， 经 由 美国的 Sprint 公司 接 入 Internet。
.
10
一、网络基本模块
网络基本模块是组成计算机网络的基本要素，它是以计算机为核心、相对独立的资源点。 上图是网络基本模块示意图，网络基本模块主要是由主机系统、通信控制处理机、终端系统、本 地线路和高速线路组成的多机系统。
.
11
二、网络的拓扑结构
网络的拓扑结构是指网络中的通信线路和节点之间 的几何排序，用于表示网络的整体结构外貌，同时也反 映各个模块之间的结构关系。
网络技术
二、ISDN（综合服务数据网）技术 三、无线网络技术 四、智能网络技术
.
22
第五节 Internet网络简介
一、基本概念
（一）什么是Internet网络
Internet又称因特网、国际互联网。是在计算机 网络的基础上发展起来的，是由数以万计的计算 机网络自愿互联而组成的一个全球网络，即网络 的网络。
精选ppt课件2021广域网城域网局域网的主要特点广域网城域网局域网的主要特点类别特点广域网城域网局域网覆盖范围数千km100km12km传输速率64kbs45150mbs120mbs10e310e510e910e710e12传输介质电话网主要是光纤光纤和双绞线精选ppt课件2021局域网结构示意图局域网结构示意图精选ppt课件2021广域网结构示意图广域网结构示意图精选ppt课件2021一计算机网络基本功能资源共享均衡负荷及分布处理信息快速传输和集中处理综合信息服务提高系统的性能价格比维护方便扩展灵活精选ppt课件2021文件服务
128～191
255.255.0.0 第一、二字段
第三、四字段
C类
192～223
255.255.255.0
第一～第三字段
第四字段
D类
224～239
用于多点广 播
第一字段为14
E类
240～254
用于广播
第一字段为15
.
第二到第四字段 第二到第四字段
D类地址用作 多目的地信息 的传输，作为 备用。
E类地址保留， 仅作为Internet 的实验和开发 之用。
文件服务： 打印服务： 消息服务： 应用服务： 数据库服务： 目录服务：
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9
第三节 网络的结构
计算机网络组成
计算机网络由计算机系统、数据通信系统和 网络操作系统组成。
计算机系统：是网络的基本模块，提供各种 网络资源。
数据通信系统：连接网络基本模块的桥梁， 提供各种连接和交换技术。
网络操作系统：网络的组织管理者，提供各 种网络服务。
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三、计算机网络分类
① 按 通 信 距 离 分 类 ： 广 域 网 WAN(Wide Area Network)、城域网MAN(Metropolitan Area Network)、局域网LAN(Local Area Network)。
②按信息交换方式分类：电路交换网、分 组交换网、综合交换网。
②发展：
在1969年随后的几年里，ARPANET得到进一步发展，其中最重要的是TCP/IP协议 族的开发和使用；
1980年，ARPANET成为Internet网最早的主干；
1983 年 ， ARPANET 系 统 转 而 使 用 TCP/IP 协 议 ， 其 他 的 TCP/IP 网 络 很 快 连 接 到 ARPANET主干网上，形成Internet的雏形。
局域网 1~2km 1~20Mb/s 10e-7~10e-12 光纤和双绞线
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局域网结构示意图
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广域网结构示意图
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第二节 计算机网络基本功能与服务
一、计算机网络基本功能 资源共享 均衡负荷及分布处理 信息快速传输和集中处理 综合信息服务 提高系统的性能价格比，维护方便，扩展灵活
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二、计算机网络基本服务
210.73.140.2。
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IP地址的组成
二进制：由32位二进制值，即四段二进制数组成，每 段8位，中间用小数点隔开，每个字段的取值范围在 0～1之间。
十进制：由12位十进制值，即4段十进制数字组成，每 段3位，中间用小数点隔开，每个字段的取值范围在0 至255之间。（这是实际使用的ip地址的格式，另外， 0和255这两个地址在Internet中有特殊用途（用于广 播），因此，实际上每组数字中真正可以使用的的范 围为1～254）
1986年美国国家自然科学基金会（NSF）建立基于TCP/IP协议的国家超级计算重 新和国家教育科技网（NSFNET）主干网，其允许各大学、政府和私人机构的网络加入， 发展迅猛。
由于用户数不断增加，NSFNET于1990年6月彻底取代ARPANET成为Internet的主干 网。
1995年4月30日，NSFNET停止运作，代替它的是由美国政府指定的三家私营企业。
第一章 绪论
第一节 计算机网络概念 什么是计算机网络？ 将地理位置不同，并具有独立功能的多
个计算机系统通过通信设备和线路连接 起来，且以功能完善的网络软件实现网 络资源共享的系统，可称为计算机网络。
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1
一、使用计算机网络的主要目的
资源共享 数据通讯
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二、计算机网络形成
计算机网络形成经历三个阶段：计算机终端网络（分时多用户联机系 统）、计算机通信网络、计算机网络。
从通讯的角度看：是个理想的信息交流媒介；
从获取信息的角度看：是个庞大的信息资源库
从娱乐休闲角度看：是个花样众多的娱乐厅；
从商业角度看：是个既能省钱又能赚钱的场所。
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Internet起源
（二）Internet起源与发展
①起源：Internet起源于美国，开始于1969年，当时的名字是ARPANET。当时， 出于军事目的，由美国国防部高级研究规划暑（ARPA）投资研究，用于在电话服务遭 到大规模破坏（如核战争）的情况下维持军事通信的畅通。
1、电子邮件服务（E-mail） 2、远程登陆服务（Remote Login） 3、文件传送服务（FTP） 4、指名服务（Finger Service） 5、专题讨论组（Usenet） 6、Archie服务 7、Gopher服务 8、WWW服务 9、白页目录服务 10、电子公告板服务的金桥信息网CGBNET正式 投入运行。
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（三）Internet的组织管理
①基本上是“用户自己管理自己”，没有任何机构和政府完全 拥有Internet。由相关的社会团体、政府机构、企业、个人等自愿 组织成立Internet学会，监督和管理Internet标准的建立、发布和 更新。
1、计算机终端网络 形成时间：20世纪50年代末期，主要特点：以中央计算机为核心，只 有“终端—中央（主）计算机”之间的通信，主要缺点：（见P.3）。 2、计算机通信网络 形成时间：20世纪60年代中期，主要特点：在终端和主计算机之间增 加了前端处理机和集中器。实现“计算机－计算机”之间的通信，主要缺点： 全网缺乏统一的软件控制信息交换和资源共享，仍属于计算机网络低级形式。 3、计算机网络 形成时间：20世纪60年代末，主要特点：由网络操作系统软件来实现 资源共享和管理。
计算机网络的拓补结构，按通信系统的传输方式可 分为两大类：点对点传输结构和广播传输结构。
点对点传输结构：星型、树型、环型、总线型、分 布式。
广播传输结构：总线型、微波通信、卫星通信。 各种类型的拓扑结构示意图见教材P.12—13。
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星形网络结构示意图
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树形网络结构示意图
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环形网络结构示意图
11010010 01001001 10001100 00000010
很明显，这些数字对于人来说不太好记忆。人们为了方便记忆，就将组 成计算机IP地址的32位二进制分成四段，每段8位，中间用小数点隔开，然 后将每八位二进制转换成十进制数，这样计算机的IP地址就变成4段十进制 数字，中间用小数点隔开，每个字段的取值范围在0至255之间。上述计算机 的IP地址就变成了：
亚太地区网络信息中心APNIC总部设在日本东京大学，网址： 。
中 国 互 联 网 络 信 息 中 心 CNNIC 设 在 北 京 ， 网 址 ： 。
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Internet的物理结构
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（四）Internet提供的资源与服务
Internet从最初的军事目的，到后来的科技推动，直到今天的商业化，从而进入了 一个全新的发展阶段。
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Internet发展
③Internet在中国1987年，中国科学院高能物理 研究所首先通过租用线路实现国际远程联网。1994年4月 20日我国正式接入因特网。
中国四大互联网络与Internet的接通：
31
③网络寻址规则
A、 网络地址必须唯一。 B、 网络标识不能以数字127开头（第一字 段为127表明是本机地址）。在A类地址中，数字 127保留给内部回送函数。 C、 网络标识的第一个字节不能为255。数 字255作为广播地址。 D、 网络标识的第一个字节不能为“0”， “0”表示该地址是本地主机，不能传送。
②IP地址可为“网络部分”和“主机部分”。IP地址 由Internet网络中心INTERNIC进行分配，Internet网体 系结构委员会规定IP地址分类表如下：
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30
IP地址分类表
地址 类别
第一个字段 十进制值
子网掩码
网络编号
主机编号
备注
A类
1～126
255.0.0.0
第一字段
第二到第四字段
B类
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15
总线型网络结构示意图
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16
分布式结构示意图
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三、网络组织方法
对等网络（点对点，工作组）：各个节点 都是平等的，无专用服务器。
基于服务器网络（客户机/服务器，域）： 节点之间具有一定的主从关系，主节点提 供网络服务，从节点请求得到服务。
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对等网结构示意图
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第四节 计算机网络的发展
Internet学会（ISOC）的网址是：。
②每个连入Internet的网络一般都建立自己的网络运行中心 （NOC）和网络信息中心（NIC），来保证各自网络的正常运行，建 立和维护网上的信息资源。
Internet总的NOC和NIC都设在美国，称为InterNOC和InterNIC 网址：。
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二、连接Internet网
（一）地址和域名
1、IP地址
我们知道因特网是全世界范围内的计算机联为一体而构成的通信网络的 总称。联在某个网络上的两台计算机之间在相互通信时，在它们所传送的数 据包里都会含有某些附加信息，这些附加信息就是发送数据的计算机的地址 和接受数据的计算机的地址。这样，人们为了通信的方便给每一台计算机都 事先分配一个类似我们日常生活中的电话号码一样的标识地址，该标识地址 就是我们今天所要介绍的IP地址。根据TCP/IP协议规定，IP地址是由32位二 进制数组成，而且在INTERNET范围内是唯一的。例如，某台联在因特网上的 计算机的IP地址为：
③按网络拓扑结构分类：星形网、树形网、 环形网、总线网。
④按通信介质分类：双绞线网、同轴电缆 网、光纤网、卫星网。
⑤按传输带宽分类：基带网、宽带网。
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广域网、城域网、局域网的主要特点
类别
特点 覆盖范围 传输速率 传错率 传输介质
广域网 数千km 64Kb/s 10e-3~10e-5 电话网
城域网 100km 45~150Mb/s <10e-9 主要是光纤
因为二进制的11111111等于十进制255，二进制的0等于十进制0。 所以各标准地址的默认子网掩码为：
A类：255.0.0.0
B类：255.255.0.0
C类：255.255.255.255.0
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33
⑤IP地址标准
IPv4 用32 位 （ 4 个 字 节 ） 表 示 IP 地 址 ； IPv6 用 128 位 （ 16 个 字 节 ） 表 示 IP 地 址 。 IPv4采用32位地址长度，只有大约43亿个 地址，实际能用的约有36亿个地址，估计 在2005～2010年间将被分配完毕。 Internet中IPv4的IP地址空间容量（如下 表）
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④子网掩码的含义
在实际应用中，为了解决由于网络数不够出现的问题，采用将主 机标识部分的一些二进制位划分出来，用作本网络的各个子网， 剩余的部分用作相应子网内的主机标识部分，表示子网标识部分 号码的即是子网掩码
确定子网掩码规则：凡是IP地址的网络名子网标识部分都用二进 制1表示；
凡是IP地址的主机网标识部分都用二进制0表示；
一、高速网络技术 （一）高速光纤网技术： FDDI FDDI-II FFOL SONET
DQDB
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高速网络技术
（二）高速以太网技术： 快速以太网 千兆位以太网 万兆位以太网 （三）其他高速网络技术 100VG-AnyLAN ATM SMDS Frame Relay Gigabit
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1994年4月由中科院管理的中国科技网CSTNET建成并 开通与Internet直接专线连接。同年5月正式向Internet 网络信息中心注册中国域名CN。
1994年6月由原国家教委管理的中国教育和科研网 CERNET连通Internet。
1996年6月由邮电部管理的中国最大的中国公用计算 机互联 网 CHINANET 建 成 ， 经 由 美国的 Sprint 公司 接 入 Internet。
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一、网络基本模块
网络基本模块是组成计算机网络的基本要素，它是以计算机为核心、相对独立的资源点。 上图是网络基本模块示意图，网络基本模块主要是由主机系统、通信控制处理机、终端系统、本 地线路和高速线路组成的多机系统。
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二、网络的拓扑结构
网络的拓扑结构是指网络中的通信线路和节点之间 的几何排序，用于表示网络的整体结构外貌，同时也反 映各个模块之间的结构关系。
网络技术
二、ISDN（综合服务数据网）技术 三、无线网络技术 四、智能网络技术
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第五节 Internet网络简介
一、基本概念
（一）什么是Internet网络
Internet又称因特网、国际互联网。是在计算机 网络的基础上发展起来的，是由数以万计的计算 机网络自愿互联而组成的一个全球网络，即网络 的网络。
精选ppt课件2021广域网城域网局域网的主要特点广域网城域网局域网的主要特点类别特点广域网城域网局域网覆盖范围数千km100km12km传输速率64kbs45150mbs120mbs10e310e510e910e710e12传输介质电话网主要是光纤光纤和双绞线精选ppt课件2021局域网结构示意图局域网结构示意图精选ppt课件2021广域网结构示意图广域网结构示意图精选ppt课件2021一计算机网络基本功能资源共享均衡负荷及分布处理信息快速传输和集中处理综合信息服务提高系统的性能价格比维护方便扩展灵活精选ppt课件2021文件服务
128～191
255.255.0.0 第一、二字段
第三、四字段
C类
192～223
255.255.255.0
第一～第三字段
第四字段
D类
224～239
用于多点广 播
第一字段为14
E类
240～254
用于广播
第一字段为15
.
第二到第四字段 第二到第四字段
D类地址用作 多目的地信息 的传输，作为 备用。
E类地址保留， 仅作为Internet 的实验和开发 之用。
文件服务： 打印服务： 消息服务： 应用服务： 数据库服务： 目录服务：
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第三节 网络的结构
计算机网络组成
计算机网络由计算机系统、数据通信系统和 网络操作系统组成。
计算机系统：是网络的基本模块，提供各种 网络资源。
数据通信系统：连接网络基本模块的桥梁， 提供各种连接和交换技术。
网络操作系统：网络的组织管理者，提供各 种网络服务。