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。
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
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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
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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。
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第1章计算机网络概述
第1章计算机⽹络概述第1章计算机⽹络概述1.1 计算机⽹络的定义和发展历史1.1.1计算机⽹络的定义计算机⽹络是由计算机技术和通信技术的紧密结合形成的。
计算机⽹络就是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，⽤通信设备和通信链路链接起来，在⽹络操作系统和通信协议及⽹络管理软件的协调下实现“资源共享和信息传递”的系统。
所谓的⽹络资源包括硬件资源（⼒图⼤容量磁盘、光盘阵列、打印机等），软件资源（例如⼯具软件、应⽤软件等）和数据资源（例如数据⽂件和数据库等）。
1.1.2 计算机⽹络的发展历史发展历史的四个阶段远程终端联机阶段、计算机⽹络阶段、计算机⽹络互联阶段、Internet与信息⾼速公路阶段。
在计算机发展的早期阶段，计算机所采⽤的操作系统多为分时系统，分时系统将主机时间分成⽚，给⽤户分配⼀定的时间⽚。
1969年12⽉，Internet的前⾝--美国的ARPA NET 投⼊运⾏，它标志着我们常称的计算机⽹络的诞⽣。
20世纪80年代初，随着微机应⽤的推⼴，微机联⽹的需求也随之增⼤，各种基于微机互联的局域⽹纷纷出台。
国际标准化组织（iso）在1984年正式颁布了开放系统互联参考模型（osi/rm），使计算机⽹络体系结构实现了标准化。
1993年美国宣布建⽴国家信息基础设施（NII）后，全世界许多国家纷纷制定和建⽴本国的NII，从⽽极⼤地推动⼒计算机⽹络技术的发展，使计算机⽹络进⼊了⼀个崭新的阶段。
1.2 计算机⽹络的功能和应⽤1.2.1计算机⽹络的功能实现计算机系统的资源共享、实现数据信息的快速传递、提⾼可靠性、提供负载均衡与分布式处理能⼒、集中管理、综合性息服务1.2.2 计算机⽹络的应⽤办公⾃动化、管理信息系统、过程控制、Internet应⽤（电⼦邮件（Email）、信息发布、电⼦商务（ECommerce）、远程⾳频、视频应⽤）1.3 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组成的。
《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
第一章 计算机网络概述
计算机网络概述
二、计算机网络的功能和应用
（一）计算机网络的功能
1. 计算机网络的功能
（1）实现计算机系统的资源共享 计算机网络最基本的功能之一
（2）实现数据信息的快速传递
计算机网络是现代通信技术与计算机技术结合的产物。 （3）提高可靠性 多点备份
计算机网络概述
（4）提供负载均衡与分布式处理能力
在全球多个地方放置相同内容的服务器，就近访问。 （5）集中管理
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计算机网络概述
网卡 集线器 交换机
路由器
双绞线
水晶头
计算机网络概述
2、网络软件系统 网络软件主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络应用 系统。 （1）服务器操作系统 网络操作系统（NOS），是多任务、多用户的操作系统，安装 在网络服务器上，提供网络操作的基本环境。 网络操作系统的功 能：处理器管理、文件管理、存储器管理、设备管理、用户界面 管理、网络用户管理、网络资源管理、网络运行状况统计、网络
(2) 数据交换是基础，资源共享为目的
3、网络资源 所谓的网络资源包括硬件资源（如大容量磁盘、打印机等）、 软件资源（如工具软件、应用软件等）和数据资源（如数据库文 件和数据库等）。
计算机网络概述
（二）计算机网络的发展历史
1、第一阶段（ 60年代初期到60年代中期）：计算机通信网络，特征 是计算机与终端互连，实现远程访问。
解决了主机负担重、通信费用昂贵的问题。 主要问题：多个用户只能共享一台主机资源。
计算机网络概述
2、第二阶段（60 年代中期到70年代中期）：。 采用分组交换技术实现计算机 — 计算机之间的通信，使计算机 网络的结构、概念都发生了变化，形成了通信子网和资源子网的
网络结构。
计算机网络基础及应用-计算机网络概述
1.1.2 计算机网络的发展历程
ARPANet首先提出将计算机网络划分为“通信子网”和“资 源子网”两大部分，通信子网完成全网的数据传输和数据转 发等通信处理工作；资源子网承担着全网的数据处理业务， 并向网络用户提供各种网络资源和网络服务。
图 1-2 计算机网络由通信子网和资源子网组成
1.1.2 计算机网络的发展历程
1.从计算机技术与通信技术相结合的观点出发，通常把 计算机网络定义为计算机技术与通信技术相结合，实现远 程信息处理并进一步达到资源共享的系统。
2.从物理结构上看，计算机网络又可定义为在协议控制 下，由若干台计算机、终端设备、数据传输和通信控制处 理机等组成的集合。
3.从着重于应用和资源共享上看，计算机网络是把地理 上分散的资源，以相互共享的方式连接起来，并且具有独 立功能的计算机系统的集合。
局域网的覆盖范围一般在几千米之内，它通常是由一个 部门或一个单位组建的网络。局域网是在微型机得到广泛 应用后迅速发展起来的。局域网易于组建和管理。同时， 局域网具有拓扑结构简单、数据传输速率高、传输延时小、 成本低、应用广泛、组网灵活和使用方便等优点。
1.1.3 计算机网络的分类
（2) 城域网 城域网是一种介于广域网和局域网之间的范围较大的网 络，覆盖范围通常是一个城市，从几千米到几十千米甚至 几百千米。城域网设计的目标是满足一个地区内的计算机 互联的要求，以实现大量用户、多种信息传输的目标的综 合信息传输网络。但在实际的应用中，几乎没有专门的城 域网，通常使用局域网或广域网的技术去构建城域网，这 样，反而显得更实用和方便。
1.1.4 计算机网络的功能
计算机网络具有丰富的资源和多种功能，其主要功能是 共享资源和数据通信。
1．共享资源 共享资源就是共享网络上的硬件资源、软件资源和信息 资源。
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。
计算机网络概述
计算机网络由硬件和软件两部份组成： 硬件：计算机、通信设备、通信线路等 软件：通信协议、操作系统、网络管理软件以及应用软件等
3.计算机网络的功能
(1) 数据通信 (2) 软件资源的共享。 (3) 数据资源的共享。 （4） 分布式数据处理 （5） 提高系统的可靠性处理能力
三、 计算机网络的应用 计算机提供的服务主要有： 1.WWW服务 WWW即World Wide Web，又称“万维网”它是互联网上集文本、声音、图像、 视频等多种媒体信息于一身的信息服务系统。 2.电子邮件服务 即E-mail，以电子方式传递。只要通信双方都有电子邮件地址，便可以交互往 返邮件。 3.DNS服务 DNS服务用来解析域名与IP地址之间的转换工作 4.FTP服务 文件传输协议FTP（File Transfer Protocol）把客户的请求告诉服务器，并 将服务器发回的结果显示出来。 5. 数据库服务 传统的数据库分为集中式数据库和分布式数据库两种。 （1）集中式数据库 集中式数据库是以系统共享主存储器为特征。 （２）分布式数据库 分布式数据库主要用于网络系统，特别适合于网络管理信息系统
数据编码方式根据调制参数的不同可分为以下三种： (1) 幅移键控法（ Amplitude-Shift Keying，ASK）
所谓调幅方式就是用基带信号来控制载波的振幅变化。 (2) 频移键控法（ Frequency-Shift Keying，FSK）
调频方式是用基带信号来控制载波的频率变化。 (3) 相移键控法（Phase-Shift Keying，PSK）
2.城域网（Metropolitan Area Network 一般不超过几十公里） 特点：(1) 采用的传输介质相对要复杂。 (2) 数据传输速率次于局域网。 (3) 数据传输距离相对局域网要长，信号容易受到干扰。 (4) 组网比较复杂，成本较高。
计算机网络第一章概述
04
CATALOGUE
计算机网络体系结构
网络协议与层次结构
网络协议
为进行网络中的数据交换而建立的规 则、标准或约定。网络协议由语法、 语义和同步三个要素组成。
层次结构
将计算机网络体系结构的通信协议划 分为多个层次，每个层次实现一部分 相对独立的功能，各层之间相互配合 ，完成数据交换的全过程。
OSI七层模型
每台计算机都连接到网络中，但 信息传输是点对点进行的，即一 台计算机发出的信息只被指定的 另一台计算机接收。
按拓扑结构分类
星型拓扑
总线型拓扑
所有计算机都连接到一个中心节点上，中 心节点控制全网的通信，任何两台计算机 之间的通信都要通过中心节点。
所有计算机都连接在一条公共传输线路上 ，信息在这条线路上传输，且能被所有计 算机接收。
中继器
中继器的作用
中继器是网络物理层的一种连接设备，对网络上的信号进行放大和整形，以扩展网络的传输距离。
中继器的特点
中继器只工作在物理层，对高层协议完全透明；中继器只能连接两个相同网络的网段，不能连接不同 网络的网段。
集线器
集线器的功能
集线器是一种特殊的中继器，作为网络传输介质的中央节点，克服了介质单一通道的缺 陷。
计算机网络第一章 概述
目录
• 计算机网络基本概念 • 计算机网络的分类 • 计算机网络的发展历程 • 计算机网络体系结构 • 计算机网络硬件设备 • 计算机网络软件设备
01
CATALOGUE
计算机网络基本概念
计算机网络的定义
计算机网络是由多台地理上分散的、 具有独立功能的计算机通过通信设备 和线路连接起来，在相应软件支持下 实现数据通信和资源共享的系统。
计算机网络的功能
计算机网络技术第1章计算机网络概述
能力目标
掌握计算机网络结构的层次关系和对应功能 掌握计算机网络的各种拓扑结构特点和设计要点 掌握构成计算机网络的各种通信介质的基本性能和 特点
2020/12/2
2
第一章计算机网络概述
§1.1 计算机网络的形成、结构和发展 §1.2 计算机网络的功能及应用 §1.3 计算机网络的组成 §1.4 计算机网络的分类 §1.5 计算机网络的拓扑结构 §1.6 计算机网络的传输介质
§1.2 计算机网络的功能及应用
1.2.2 计算机网络的应用
✓办公自动化 ✓远程教育 ✓工业过程控制 ✓金融电子化 ✓智能大厦
2020/12/2
8
第一章计算机网络概述
§1.3 计算机网络的组成
1.3.1 计算机网络系统组成 ✓计算机网络的硬件系统
•服务器 （管理、存储、打印、邮件等） •工作站 （无盘工作站、微机、输入输出设备等） •通信设备 （交换机、路由器、防火墙、无线设备、网卡等） •传输介质 （光纤、双绞线、无线、微波、红外等）
第一章计算机网络概述
[2] 计算机-计算机网络
“计算机—计算机网络”是多台主计算机通过通信线路 互连起来为用户提供服务的网络系统。这类网络是20 世纪60年代后期开始兴起的。
【计算机-计算机网络示意图】
[3]开放式标准化网络
不同体系结构的计算机网络都能互连 ，国际标准化组织ISO （International Standards Organization）于1984年正式颁布了 一个能使各种计算机在世界范围内互连成网的国际标准ISO 7498，简称OSI/RM（Open System Interconnection Basic Reference Model，开放系统互连基本参考模型）。
第1章计算机网络概述
第一章计算机网络概述教学内容：1．1 计算机网络的发展1．2 计算机网络的定义与组成1．3 计算机网络的功能和应用1．4 计算机网络的拓扑结构1．5 计算机网络的分类教学重点：计算机网络的拓扑结构计算机网络的功能和应用教学难点：计算机网络的功能和应用教学时间：4学时课程性质：计算机网络技术，以及相关的基础内容。
基本理念：网络技术主要是以硬件和协议分析，以及相关的通信技术，网络互连和数据安全等各个方面的学习。
教学思路：基础知识主要是以讲解为主，并通过例子加深对相关知识的理解和运用。
内容目标：本章是要通过学习，使学生了解网络的发展和定义，以及相关功能和拓扑结构的掌握。
实践分析：通过讲解和相似的例子比较分析，让学生能生动掌握相关知识。
问题思考：对一些重要的内容，对学生提出问题，使他们能够自己思考理解。
具体问题：1、计算机网络的功能是什么？2、常见的网络拓扑结构有哪些？3、计算机网络的分类方式有哪些？4、谈谈网络对你生活的影响。
第一章概述【以公路交通网络为例子，简单说明计算机网络工作的特点】第一节计算机网络的发展过程计算机网络就像在计算机与计算机之间建起的一条条高速公路，使得各种信息在上面快速传递，这种信息高速公路网遍及世界各地，使得信息无所不在。
现在人们的生活、工作、学习和交往都已离不开计算机网络，已渗透到人类生活的各个领域。
以因特网(Internet)为代表的计算机网络发展迅猛，计算机网络在现代信息社会中起到了越来越重要的作用，它突破了时空的限制，使人们能够轻松进行全球范围内的电子信息通信。
现代计算机网络的概念，以及计算机网络概念的发展。
通信与计算机的结合计算机网络的产生。
计算机网络涉及到通信与计算机两个领域。
计算机与通信日益紧密的结合，已对人类社会的进步做出了极大的贡献。
计算机与通信的相互结合主要有两个方面：一方面，通信网络为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段；另一方面，数字计算技术的发展渗透到通信技术中，又提高了通信网络的各种性能。
计算机网络概述
第一章计算机网络概述本章要点本章主要讲述计算机网络的定义、分类及OSI参考模型。
学习目标9了解计算机网络的发展9掌握计算机网络的定义9掌握计算机网络的分类9了解OSI参考模型关键概念计算机网络定义；局域网；城域网；广域网；总线型；星型，环型；协议；网络的体系结构；OSI参考模型1．1计算机网络的定义与发展计算机网络是现代高科技的重要组成部分，是计算机技术与通信技术紧密结合的产物，计算机网络综合了计算机与通信两方面的新技术，涉及面宽，应用范围广。
对信息技术的发展有着深刻的影响。
离开计算机网络就谈不上信息化社会，任何企事业单位的信息管理系统、办公自动化系统、商业自动化系统、生产科研系统、金融系统等都离不开计算机网络。
计算机网络出现的历史不长，但发展很快，经历了一个从简单到复杂的演变过程。
世界上第一台电子数字计算机ENIAC在美国诞生时，计算机和通信并没有什么关系。
当时的计算机数量极少，而且价格十分昂贵，用户只能到计算机房去使用计算机。
这显然是很不方便的。
1954年终端器诞生后，人们才逐渐把终端与计算机连接起来。
几十年来计算机网络的发展经历了三个主要阶段；以单机为中心的通信系统，多个计算机互连的计算机网络及国际标准化的计算机网络。
1．1．1 计算机网络的产生与发展１．以单机为中心的通信系统以单机为中心的通信系统称为第一代计算机网络。
这样的系统中除了一台中心计算机，其余终端不具备自主处理功能。
这里的单机指一个系统中只有一台主机，也称面向终端的计算机网络。
面向终端的计算机网络在结构上有三种形式：第一种是计算机经通信线路与若干终端直接相连，如图1-1(a)所示。
当通信线路增加时，费用增大，于是出现了若干终端共享通信线路的第二种结构，如图1-1(b)所示。
当多个终端共享一条通信线路时，突出的矛盾是若多个终端同时要求与主机通信时，主机选择哪一个终端通信？为解决这一问题，主机需增加相应的设备和软件，完成相应的通信协议转换，使得主机工作负荷加重。
计算机网络技术(基础篇)第五版 第1章 计算机网络概述
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第1章 计算机网络概述
训教 重点
计算机网络的组成结构、构成设备与对应功能 计算机网络的各种拓扑结构特点
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第1章 计算机网络概述
能力 目标
掌握构成计算机网络组成结构的层次关系和对应 功能
掌握计算机网络的各种拓扑结构特点和设计要点
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第1章 计算机网路概述
1.2 计算机网络的功能及应用
1.2.1 计算机网络的功能
1．通信功能 2．资源共享
（1）硬件资源的共享。 （2）软件资源的共享。 （3）数据资源的共享。
3．高可靠性 4．提供分布处理环境 5．集中管理与处理 6．负载分担与均衡 7．跨越时间和空间的障碍
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第1章 计算机网路概述
3．开放式标准化网络 为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标准化组织ISO（International Standards Organization）于1984年正式颁布了一个能使各种计算机在世界范围内互连成网 的国际标准ISO 7498，简称OSI/RM（Open System Interconnection Basic Reference Model，开放系统互连参考模型）。OSI/RM由七层组成，所以也称OSI七层模型。
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第1章 计算机网路概述
1.1 计算机网络的形成、结构和发展
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1.1.1 计算机网络的概念
一个企业级网络一般由三层结构组成，即： 核心层：一般是由核心交换机、路由器、服务器等构成的数据交换中心，负责整个网 络数据的汇总、交换、存储和处理业务，是整个网络运行管理的核心。 汇聚层：一般是指二级业务部门局域网管理单元，该层主要是通过企业级或部门级三 层交换机与核心层交换机光纤上连，向下与该单位的业务部门交换机级联，一般负责跨网 络的数据交换和转发任务。 接入层：负责终端用户的联网和管理。这些交换设备一般大量分布在业务部门的楼层 管理单元，多采用光纤或双绞线与汇聚层交换机上连。
阳光学院_自考_04741计算机网络原理-第1章_计算机网络概述
x ＋ h = L若信道误码率为P，则分组传输正确的概率（只考虑分组中位误码的情况）为P s =（1 - P e）x＋h分组传输错误要求重发的概率为（1-P s），在考虑到可能多次连续传输错误的情况下，可以得到最佳分组长度L opt为L opt=最高信道利用率可以表示为ηmax =（1 -）2三、计算机网络的主要性能指标[领会]1.速率与带宽速率是指网络单位时间内传送的数据量，用以推述网络传输数据的快慢。
也称为数据传输速率或数据速率.计算机网络传输的数据是以位为信息单位的二进制数据，速率的基本单位是bit/s（位每秒）也称速率为比特率，同时也会用“带宽”这术语描述速率。
在通信或信号处理领城中，带宽原本是指信号具有的频带宽度，即信号成分的最高频率与最低频率之差，单位为Hz（赫兹）。
在计算机网络中，当描述一条链路或信道的数据传输能力时，经常使用“带宽”一词表示链路或信道的最高数据速率，单位也是bit/s。
2.时延时延是指数据从网络中的一个结点（主机或交换设备等）到达另结点所需要的时间。
分组的每跳传输过程主要产生四类时间延迟:每个分组到达交换结点时，交换设备通道可能需要验证分组是否有差错，根据分组携带的信息检索发表，确定如何转发该分组，还有可能修改分组的部分控制信息等。
（1）结点处理时延。
每个分组到达交换结点时，交换设备通常可能需要验证分组是否有差错，根据分组携带的信息检素转发表，确定如何转发该分组，还有可能修改分组的部分控制信息等。
针对分组进行这些操作所消耗的时间总和，构成了结点处理时延，记为d c。
结点处理时延通常很小，并且对不同分组的结点处理时延变化也非常小，因此，在讨论网络总时间延迟时常常被忽略。
（2）排队时延。
当一个分组到达交换结点，经过处理并明确需要从哪个输出链路进行转发后，分组需要在交换结点内被交换到输出链路，等待从输出链路发送到下一个交换结点（或目的主机）。
此时，在该分组之前很有可能还有其他分组正在或等待交换到相同的输出链路，或者交换到输出链路后在该分组之前还有其他分组在等待通过输出链路进行发送。
第1章 计算机网络概述
其它WAN
H/T
点--多点式
M
G DB R
M
N
M
路由 器式
MUX Internet MUX 复用式 T „ T
R
资源子网
点-点 M 式
T T
H/T
T T
图1.5
计算机网络的一般组成
T
T
„
T
N
式 器式 由器 由 路
1．6计算机网的分类
按网络运营方式分类： 专用网 公用网 按服务和使用范围分类： 主干网 本地网 接入网 按传输技术分类： 广播网 点一点网 按交换技术分类： 线路交换网 分组交换网 信元交换网
1．8．3 OSI的体系结构
6) 表示层
主要解决用户信息的语法表示问题，其功能是对 信息格式和编码起转换作用，以及真正的数据结 构的转换。 传送信息的单位：报文 常用协议：ISO8822/3/4/5
1．8．3 OSI的体系结构
7) 应用层 直接面向用户以满足用户不同需求，向应用程序 直接提供服务，主要包括：网络完整透明性、用 户资源配置、应用管理和系统管理、分布式信息 服务及分布式数据库管理等。 传送信息的单位：报文 常用协议：ISO8571/1～4、ISO9040/1、 ISO8831/2 、ISO8649/50
1．8．3 OSI的体系结构
2) 数据链路层 数据链路的建立、维持和拆除，并将网络 层送下来的信息（包）组成帧传送，同时 具有差错控制功能和简单的流量控制功能。 传送信息的基本单位：帧 常用协议：面向字符型传输控制规程，如 基本型传输控制规程BSC；面向比特型传输 控制规程，如高级数据链路控制规程HDLC
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1.3 计算机网络的拓扑结构
2）特点：
结构简单，易于实现，便于管理，扩展容易
容易检查、隔离故障 中心结点是全网的瓶颈，出现故障全网瘫痪
1.3 计算机网络的拓扑结构
4. 树型拓扑结构
1）结构
可以看成是星型结构的扩展，适合于分级管理和控制的 网络系统。如图：
1.3 计算机网络的拓扑结构
1.1 计算机网络的产生与发展
1．单主机远程联机系统
以单主机为中心，各终端共享主机资源，无自主处理数据的能 力，主机同时承担通信工作和数据处理的任务，负担重，效率低。
1.1 计算机网络的产生与发展
为提高通信线路利用率并减轻主机负担，使用了多点通信线 路、集中器和通信控制处理机等技术。 实例：20世纪60年代初美国航空公司的订票系统。
1.2
计算机网络的基本概念
2）按物理组成 硬件：计算机、网络设备和传输介质
软件：网络系统软件和网络应用软件
常见网络设备有：网卡、调制解调器、集线器、中继器、 网桥、交换机、路由器和网关等。
网络系统软件有：网络操作系统、网络通信软件、网络
管理软件等
1.2
计算机网络的基本概念
集线器
交换机
路由器
网卡
1.2
第1章 计算机网络概述
学习内容
1
计算机网络的发展过程 网络的定义、组成及分类
2
3
常见网络拓扑结构
1.1 计算机网络的产生与发展
计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物。 1969年，世界上第1个计算机网络——ARPAnet诞 生，它是当今Internet的雏形。
计算机网络的发展大体可分为4个阶段： 单主机的远程联机系统 多主机互连系统 开放式、标准化计算机网络 高速、智能化的计算机网络
1.2
计算机网络的基本概念
（2）城域网（ MAN, Metropolitan Area Network ）
建设城市自主规划、设计、建设和管理 覆盖范围局限在一个城市，传输速率较高 面向城市或城市某系统内部提供服务
Aµ Aµ Ø Ø
Bµ BØ
Cµ Ø
1.2 计算机网络的基本概念
（3）广域网（ WAN, Wide Area Network ） 建设涉及国际组织或机构 覆盖范围无限制，但传输速度受限，易出现错误 管理复杂，建设成本高 WAN类型：PSTN、ISDN、X.25网、帧中继网
2）资源共享：共享硬件、软件和数据资源 3）提高安全和可靠性 4）数据信息的集中和综合处理 互联网的功能： 电子邮件、远程通信、信息查询、电子商务等。
1.2
计算机网络的基本概念
4.计算机网络的分类
1）按网络覆盖的地理范围分类 （1）局域网（LAN，Local Area Network） 建设单位自主规划、设计、建设和管理 覆盖范围有限，但传输速率高 主要面向单位内部提供服务
要素： 1）功能独立 2）互连：硬件是通信设备和介质 软件是协议、网络操作系统等
1.2
1）按逻辑功能
计算机网络的基本概念
2.计算机网络的组成
资源子网：负责数据处理工作 通信子网：负责通信处理工作 源子网包括计算机、连网外设和各种软件资源和信息资源。 通信子网主要包括通信处理机、 通信线路和通信设备等。
计算机网络的基本概念
细同轴电缆
粗同轴电缆
1.2
计算机网络的基本概念
双绞线
RJ-45 和AUI
1.2
计算机网络的基本概念
FC－PC型光尾纤接头外形图
SC－PC型光尾纤接头外形图
ST-PC型光尾纤接头外形图
FC/PC－SC/PC型光尾纤外形图
1.2
1）数Байду номын сангаас通信
计算机网络的基本概念
3.计算机网络的功能
1.1 计算机网络的产生与发展
2．多主机互联系统
各主机间资源共享，是真正意义上的计算机网络。 （如下页图示） 贡献： 提出了资源子网、通信子网两级网络结构的概念， 研究了分组交换的数据交换方法， 采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系。
1.1 计算机网络的产生与发展
1.1 计算机网络的产生与发展
1.3 计算机网络的拓扑结构
3）特点
• 结构简单、易于安装、易于扩充 • 使用电缆少，设备相对简单 • 故障诊断困难，总线故障全网瘫痪 • 站点增加网络效率降低。
1.3 计算机网络的拓扑结构
2. 环型拓扑结构
1）结构 将网上计算机连接成一个封闭的环。如图：
1.3 计算机网络的拓扑结构
2）工作方式： 网上计算机共享通信介质，任一时刻只有一个 计算机发送信息，信号沿环单向传递经过每一台计 算机，每台计算机都接收信号，经再生放大后传给 下一台计算机。
5. 网状拓扑结构
1）结构
各网络节点与通信线路互连成不规则或规则的形状，每 个节点至少和其他两个节点相连。如图：
1.3 计算机网络的拓扑结构
2）特点：
• 是一种不规则的连接，通常一台计算机与其他计算机有 两条以上的通路。 • 容错能力强，一条通路故障，可以经其他通路连接目的 计算机。 • 费用高、布线困难，管理复杂。 • 一般用于大型网络系统和骨干网，如帧中继、ATM等
网络协议的基础。
1.3 计算机网络的拓扑结构
1. 总线型拓扑结构
1）结构 将网上的设备均连接在一条总线上，任何两台计算机之间 不再单独连接。如图：
1.3 计算机网络的拓扑结构
2）工作方式 网上计算机共享总线，任一时刻只能有一台计算 机发送信息，其他计算机处于接收状态，是广播式网 络。 典型的总线型网络是早期的同轴电缆以太网。
计算机网络的基本概念
6）按网络控制方式分类 （1）集中式网络
（2）分布式网络
7）按拓扑结构分类 （1）总线型
（2）星型
（3）环型 （4）树型
（5）网状
1.3 计算机网络的拓扑结构
网络拓扑结构指网络中各节点物理上连接的几何形状。
网络拓扑结构对网络性能、系统可靠性和通信费用等
都有重大影响。 所以，拓扑设计是网络建设的第一步，也是实现各种
3．标准化计算机网络
特征是网络体系结构的形成和网络协议的标准化。 国际标准化组织ISO提出了OSI RM——开放系统互连参考模型
1.1 计算机网络的产生与发展
4．高速、智能化的计算机网络
这一阶段网络发展特点是互连、高速、智能与更为广泛 的应用。
1.2
计算机网络的基本概念
1.计算机网络定义
通过通信设备和通信线路，将分布地理位置不同且功能独 立的多个计算机系统相互连接起来，按照相同的协议，在网络 操作系统的管理和控制下，实现资源共享和高速通信的系统。
典型网络是令牌环网和FDDI网。
1.3 计算机网络的拓扑结构
3）特点 两台计算机间由唯一通路，没有路径选择问题 传输延迟确定 增减节点复杂，不易扩充 故障诊断困难 单环传输可靠性低
1.3 计算机网络的拓扑结构
3. 星型拓扑结构
1）结构 将多台计算机连在一个中心节点（集线器）上，各计算 机之间通信必须通过中心节点。如图：
本章小结
计算机网络的产生和发展 计算机网络的概念 计算机网络的功能 计算机网络系统的组成 计算机网络的分类
课后习题
• • • • 简述计算机网络产生和发展的四个阶段。 简述计算机网络的定义和构成要素。 简述计算机网络的分类方法。 简述计算机网络的拓补结构分类及特点。
1.2
计算机网络的基本概念
2）按网络的传输方式分类 （1）点对点传输方式 （2）广播式传输方式：单播、组播、广播 3）按通信介质分类 （1）有线网 （2）无线网
1.2
计算机网络的基本概念
4）按通信速率分类
（1）低速网
（2）中速网 （3）高速网 5）按使用范围分类 （1）公用网
（2）专用网
1.2