计算机网络概论

计算机网络概论
知识要点：
1、计算机网络的形成大致可分为三个阶段：计算机终端网、计算机通信网络、计算机网络。

计算机网络与计算机通信网络的硬件组成一样，都是由计算机系统、终端设备、通信设备和通信线路四大部分组成的。

2、网络的定义：凡将地理位置不同，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，均可称为计算机网络。

使用网络的目的：主要是为了共享资源、在线通信分布式处理。

如：共享外围设备、共享数据、共享应用程序、使用电子邮件等；
3、计算机网络于计算机网络的根本区别是：计算机网络是由网络操作系统软件来实现网络资源共享和管理的，而计算机通信网络中用户只能把网络看作是若干个功能不同的计算机网络系统之集合，为了访问这些资源，用户需要自行确定其所在的位置，因此，计算机网络不只是计算机系统的简单连接，还必须有网络操作系统的。

4、计算机网络是计算机应用的最高形式，从功能角度出发，计算机网络可以看成是由通信子网和资源子网组成。

通信子网由结点计算机和高速通信线路组成独立的数据通信系统，承担全网的数据传输、交换、加工和变换等通信处理工作，既将一个主计算机的输出信息传送给另一个主计算机。

资源子网包括主计算机、终端、通信子网接口设备及软件等，负责全网的数据处理和向用户提供网络资源及网络服务。

从用户角度来看计算机网络则是一个透明的数据传输机构。

5、计算机网络具有多种分类方法：
按通信距离可分为广域网、城域网和局域网；
按网络拓扑结构可分为星型网、树型网、环型网和总线网等；
按通信介质可分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网和卫星网等；
按传输带宽可分为基带网和宽带网。

广域网WAN，又称远程网。

最根本的特点就是其机器分布范围广，常常借用传统的公共传输（电报、电话）网来实现。

广域网的布局不规则，使用权限和网
络的通信控制比较复杂，要求必须严格遵守当局所制定的各种标准和规程。

城域网MAN的规模介于广域网和局域网之间，其大小通常覆盖一个城市，传输介质主要是光纤。

局域网LAN：美国电气电子工程师协会IEEE的局部地区网络标准委员会曾提出如下定义：“局部地区网络通信一般被限制在中等规模的地理区域内，是专用的，由单一组织机构所使用。

”局域网大多采用总线及环形拓扑结构；
5、网络的基本服务包括文件服务、打印服务、消息服务、应用服务和数据库服务。

文件服务包括对数据文件有效存储、提取以及传输这些内容，包含文件传输、文件存储器及数据移动、文件存储器及数据移动、文件同步更新和文件归档等功能。

打印服务用来近期制和管理对打印机和传真设备的访问。

消息服务内容包括对正文、二进制数据、图像数据以及数字化声像数据的存储、访问和发送，典型应用是网络电子邮件（E-MAIL）。

应用服务是一种替代网络客户运行软件的网络服务。

目录服务是指存储网络资源并且使其能被用户和应用程序访问的网络服务。

6、计算机网络是由计算机系统、数据通信系统和网络操作系统组成的有机整体。

计算机系统是网络的基本模块，它提供各种网络资源；数据通信系统是连接网络基本模块的桥梁，它提供各种连接技术和信息交换技术；而网络操作系统组织管理者，它提供了各种网络服务。

从计算机网络设计者的角度来看，网络模块的组成及其相互间的连接方式决定了网络的整体结构和性能。

8、计算机网络的拓扑结构，是指网络中的通信线路和节点间的几何排序。

计算机网络的拓扑结构，按通信系统的传输方式可分成点对传输结构和广播传输结构两大类。

其它各节占相连，相邻节点之间通信都要通过中心节点。

主要用于分级的主从式网络，采用集中控制，中央节点。

主要用于分级的主从式网络，采用集中控制，中央节点就是控制中心。

树型结构网络又称为多处理中心集中式网络，它是一个在分级管理基础
上的集中式网络，适宜于各种统计管理工作。

环型结构：在环型结构中各主计算机地位相等，网络中的通信设备和线路比较节省。

网络中的信息流是定向的，网络传输延迟也是确定的。

广播式传输结构主要有总线型信道、卫星信道和微波信道等网络结构；
8、网络的组织方法主要有对等网络和基于服务器的网络两种形式。

在对等网络中各个节点都是平等的，没有专用的网络服务器（服务提供者）。

用户数一般不多于是10个。

在基于服务器的网络中，节点之间具有一定的主从关系，主节点提供网络且务，从节点请求并得到服务；
9、网络的发展：高速网络技术、综合服务数据网ISDN技术、移动通信技术、智能网技术。

计算机网络智能化的目标是实现计算机网络的“操作智能化”和“服务智能化”。

“操作智能化”是指网络运行、维护和管理方面的智能化。

“服务智能化”是指网络通过没领域的专家系统和知识库存对用户提供方便友好的服务、高级信息处理和最佳辅助决策。

数据通信基础
知识要点
1、数据通信系统是计算机网络的重要组成部分，其主要任务是把不同地理位置的终端和计算机，或计算机和计算机连接起来，高效率地完成数据传输、信息交换和通信处理三大任务。

数据通信系统一般由数据传设备、传输控制设备和传输控制程及通信软件等组成。

数据是信息的载体，信号是数据的电或电磁的编码。

数据信息是具有一定编码、格式和位长要求的数字信号。

数据通信包括数据处理和数据传输。

信道就是信号的传输出通路，它有物理信道和逻辑信道之分
数据传输方向包括单工通信方式、半双工通信方式、双工通信方式。

2、数据传输方式可分为基带传输、频带传输、宽带传输、串行传送与并行传送及同步方式五种。

所谓基带传输就是电信号所固有的基本频率，利用数据传输系统直接传输基带信号时，则称之为基带传输，传输速率一般在0—10Mbps。

所谓频带传输，就是利用调制器把二进制信号调制成在公共电话线上传输的音频信号，将音频信号在传输介质中传送到接收端，再经过解调器的解调，把音频信号还原成二进制的电信号。

宽带是指比音频带宽更宽的频带，它包括大部分电磁波频谱。

宽带传输允许在同一信道上进行数字信息和模拟信息服务，传输速率一般在0—400Mbps。

串行传送以比特为单位。

并行传送以字符为单位一个字节一个字节的传送。

接收速度和发送速度保持一致，在数据传输系统中，可按每个二进制位进行同步（又称位同步），也可按照7位或8位构成的字符进行同步。

数据通信系统中传输速率的计算方法有：数据传输速率和调制速。

数据传输速率指每秒能传输构成代码的比特数，单位比特/秒，公式：
S=（1/T）log2N
调制速度又称波形速度，指信号调制过程中，调制状态的转换频率，单位波特，公式：S=B log2N.
3、传输介质指搭载数字或模拟信号的传输媒介，分为两大类：一是有线传输，
如双绞线、同轴光缆；中一类是无线传输，如微波通信和卫星通信。

双绞线主要用于局域网中，传输距离为几百米。

同轴电缆有基带同轴电缆和宽带同轴电缆，基带同轴是电缆适用于各种局域网络，宽带同轴电缆适宜和于长途电话网、民缆电视系统和宽带计算机网络。

光缆的传输性能高于双绞线和同轴电缆，但成本较高，在计算机中主要用主干线。

微波线路组成的计算机网络，用于海上、空中等经常移协的工作环境。

卫星通信适于广域网络远程传输。

一个局域网通常只采用一种传输介质，组成混合信道，以互相取长补短，优化整个传输系统的性能价格比。

4、将数字信号变换成模拟信叫的过程叫做调制。

调制解调器工作方式为：在发送端，数字信号调制成模似信号；在接由端，模似信号经解调后产生原妈数
字信息。

以这种方式变换信号的装置叫做调制解调器。

调制的方法有很多种，目前常用的调制方法包括频移键控、相移键控和正交幅度调制。

频移键控即使二进制的“0”和“1”分别对应于不同的载波频率。

相移键控即载波信号的相位偏移来表示“1”和“0”。

正交幅度调制即通过综合使用载波幅度和相位的变化来调制数字信号。

5、计算机网络中数据交换方式有线路交换和存储交换两类。

存储交换就是在通信处理机中，对所传信息进行存储转发的工作方式。

它包括报文交换和分组交换。

线路交换就是当计算机与终端或计算机之间需要通信时，由交换机负责在其间建立一条信道，而不改变数据形式。

6、计算机系统连接方式分为点对点连接和多点分支连接两种方式。

在数据通信系统中，终端、计算机和其他生成数据的设备称为数据终端设备（DTE），而调制解调器等转发设备称为数据通信设备（DCE）。

7、计算机网络中的通信控制设备是计算机和终端设入网的接口，是网络的数
据处理系统和数据传输系统的结合部，根据这个接口在网络中的位置和作
用的不同，可以把它分为前端、后端和终端设备，相应地组成了网络的前
端系统、后端系统和终端系统。

前端系统是指主计算机和通信线路的接口处，它所要完成的任务是：线路控制、传输控制、终端控制、报文处理。

后端系统是网络主机和共享数据库的接口。

终端系统是以终端控制器为核心，把所带的各种终端设备、磁盘存储器、远程线路集中器。

等组成的系统
８、多路复用技术
在通信系统中，多路复用就是把来自许多信号源（如终端）的信号组合起来，再通过一条传输线路同时发送出去的过程，实现这一功能的设备叫多路复用器。

常用的多路复用技术有三种：频分多路复用，时分多路复用和统计时分多路复用。

频分多路复用适用于模拟信号场合。

时分多路复用适用于数字信号的场合。

统计时分多路复用。

传输控制规程主要分两大类即：基本型数据传输控制规程和高级数据链路控制规程。

Insertnet知识部分
●Insertnet的中文译名因特网，又称国际互联网，是全球计算机和计算
机网络通过统一的技术协议（TCP/IP）连接在一起的集合，这些网上用户能够共享信息资源并互通信息。

●本世纪六十年代末七十年代初，由美国国防部资助的ARPANET网络
把美国的几个军事及研究用的计算机联接起来，这就是Internet的最早形态。

●Internet上常用的信息传播方式有：
2、万维网——WWW（World Wide Web）
3、电子邮件——E-mail
4、网络电话——Internet Phone
5、远程登录——Telnet
6、网络论坛——Usenet
7、文件传输（上传下载）——FTP
BBS公告版。

●Internet主机地址：
✧与Internet相连的任何一台计算机都被称为一台主机。

✧由32位二进制数组成的主机号码就叫做这台主机的IP地址。

为了便于记忆，将组成IP地址的32位二进制数分成4组，每
组8位，用圆点隔开，然后把每一组翻译成十进制数，每个字
段取值范围0——255，可分为5类，分别为A类、B类、C
类、D类、E类。

✧为了便于寻址，将IP地址分成“网络部分+主机部分”。

A类
网络中，4段号码的第一段为网络编号，后三段为本地主机号；
B类网络中，前两段为网络号，后两段为本地主机号；C类网
络中，前三段为网络号，后一段为本地主机号，D类地址的高
端前四位二进制为1110，其余位用于标识主机，E类地址的高
端前四位二进制为1111，它是实验地址，保留将来使用。

✧A类网络二进制数第一位以0开头，或十进制数制中第一段数
字小于128（1—127）。

B类网络二进制数第一位以10开头，
或十进制中第一段数字大于127，小于192（128—191）。

C类
网络第一位以110开头，或十进制数中第一段数字大于191，
小于224（192—223）。

D类网络以二进制1110开头，十进制
在224—239之间。

E类以1111开头，十进制在240—254之
间。

✧在地址分配时，0和255两个值有特定用途，不能分配给任何
主机。

说明1：A类网络的IP地址的网络标长度为7位，主机标识长度为24位；B 类网络IP地址的网络标识长度为14位，主机标识长度为16位；C类网络IP地址的网络标识长度为21位，主机标识长度为8位。

● 说明2：整个Internet的IP地址空间包括200多万个各类网络，
总共可以包括36亿多台主机。

Internet上的网络号码：
✧Internet主机号码分为两部分：一是网络号码，二是当地号码，
即某一特定网络上的某一主机的号码。

●域名：
⇩Internet上主机通常使用的是名字，而不是主机号码。

例如：是主机的域名，而202.99.96.140是主机的IP地址。

主
机名字最右边表示主机的区域（在中国注册）。

如：三字符的机构名
Com表示商业机构，Edu表示教育机构，Int表示国际机构；两字符
的区域名称：Cn表示中国区域，US表示美国区域，JP表示日本区域。

⇩主机IP地址和主机域名的关系：主机的IP地址=主机域名
⇩当用户输入主机域名时，这个域名被送到专门负责把主机的域名翻译成相应的IP地址的服务器上，这台服务器叫做“域名服务器”，
在这台服务器上存放一个很大的IP地址与域名的对照表，通过对照
表把域名翻译长IP地址实现与主机的联系。

⇩WWW有关术语：
网页：Web Pages
主页：Home Pages,Web站点的起始页。

统一资源定位器：在WWW中使用URL（网址）来标识
Internet中的资源。

如：
/books/home.html
http:表示采用的协议，超文本链接WWW；
WWW：表示当前服务器在万维网上；
Cernet：表示主机域名；
Edu：表示该主机所在机构是教育机构；
Cn：表示在中国；
Books/home.html：表示资源在计算机中的路径及文件名；
Html:超文本标识语言。

⇩国内用户接入Internet的方式：
1、电话拨号接入：即安装调制解调器后，经普通电话线与ISP服务节点
相连。

ISP即互连网络服务提供者。

2、DDN专线：即数字数据网。

3、ISDN专线：综合业务数字网。

4、ADSL宽带接入：非对称数字用户环路。

⇩电子邮件：
1、使用的协议：SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）即简单的邮件传输协
议，是基于客户机/服务器的邮件传输协议。

2、邮件地址：信箱地址由信箱标识和主机域名组成，中间用@隔开。

如：
qiujin@表示qiujin用户在新浪网站，帐号为qiujin。