计算机网络技术课件.ppt
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1.1计算机网络的形成与发展—面向终端的计
算机网络
4.远程联机系统典型结构图
近程低速
TC TC
远程高速
T
M
计算机
M
T
FEP
M
T
M
T
图1-1 远程联机系统
9
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1.1计算机网络的形成与发展—计算机—计算
机网络
1.计算机—计算机网络和以单台计算机为中心的远程联机 系统的区别
计算机—计算机网络系统中的多台主计算机都具有 自主处理能力，它们之间不存在主从关系。这样的多台 主计算机互连的网络才是我们目前通称的计算机网络。 在这种系统中，终端和中心计算机间的通信已发展到计 算机和计算机间的通信，用单台中心计算机为所有用户 需求服务的模式被分散而又互连在一起的多台主计算机 共同完成的模式所替代。
服务，并更加合理地进行网络各种业务的管理，真正以分布和开放 的形式向用户提供服务。
18
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1.２ 计算机网络的概念 —计算机网络的功能
和应用
1.计算机网络的功能 计算机网络的功能可归纳为资源共享，提供人际通信手段，提
高可靠性，节省费用，便于扩充，分担负荷及协同处理等方面。 2.计算机网络的应用
2
第1章 计算机网络概述
学习目标
了解计算机网络的形成与发展过程 掌握计算机网络的定义与分类方法 掌握计算机网络的组成与结构的基本概念 掌握计算机网络拓扑构型的定义、分类与特点
了解典型的计算机网络。 了解计算机网络的传输媒体
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3
第1章 计算机网络概述
教学内容
1.1计算机网络的形成与发展 1.2计算机网络的概念 1.3计算机网络的分类 1.4计算机网络拓扑结构 1.5计算机网络的传输介质 1.6几种典型的计算机网络结构类型 本章小结
15
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1.２ 计算机网络的概念 —计算机网络的定义
３、计算机网络概念中四个基本要素： （1）两台以上的计算机 （2）连接计算机的线路和设备 （3）实现计算机之间通信的协议 （4）按协议制作的软件、硬件
16
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1.２ 计算机网络的概念 — 计算机网络的特点
计算机网络具有较强的数据通信能力，成本低、效益高，易 于分布处理，系统灵活性高、适应性强，各计算机既相互联系，又 相互独立。
计算机网络技术及应用
教学内容 第1章计算机网络概述 第2章数据通信基础 第3章计算机网络体系结构 第4章局域网技术 第5章广域网技术 第6章网络互连技术
1
计算机网络技术及应用
教学内容 第7章网络操作系统 第8章组建局域网 第9章接入网技术 第10章网络安全与网络管理技术 第11章计算机网络故障的诊断与排除 第12章网络系统的规划与设计
7
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1.1计算机网络的形成与发展—面向终端的计
算机网络
3. 终端控制器TC（Terninal Controller） 若每台远程终端都用一条专用通信线路与中心计算机连接，则
线路的利用率低，且随着终端个数的不断增多，线路费用将达到难 以负担的程度。因而，后来通常在终端比较集中的点设置终端控制 器TC（Terninal Controller）。终端控制器首先通过低速线路将附 近各终端连接起来，再通过高速通信线路与远程中心计算机的前端 机相连。它可以利用一些终端的空闲时间来传送其他处于工作状态 的终端的数据，提高了远程线路的利用率，降低了通信费用 。
２、点一点式网络（Point-to-Point Networks）：如星形、树形、网 形等。 与广播式网络相反，在点一点式网络中，每条物理线路连接一 对计算机。假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之 间的分组传输就要通过中间的结点接收、存储、转发，直至目的结 点。
23
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1.３计算机网络的分类 —按分布距离划分
24
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1.３计算机网络的分类 —按分布距离划分
计算机网络的主要特征参数表
网络分类 缩写
分布距离（大 约）
网络中的物理设备
传输速率范围
局域网
LAN
城域网
MAN
10m 100m 几千米 10km
房间 建筑物 校园 城市
4Mb/s—2Gb/s 50kb/s—100Mb/s
广域网
25
WAN
10-1000 km 城市、国家和洲
22
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1.３计算机网络的分类 —按传输技术划分
１、广播式网络（Broadcast Networks）：如总线形网、环形网、微 波卫星网等。 在广播式网络中，所有连网的计算机都共享一个公共通信信道。 当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其它的计算 机都会“收听”到这个分组。由于发送的分组中带有目的地址与源 地址，接收到该分组的计算机将检查目的地址是否是与本结点地址 相同。如果被接收报文分组的目的地址与本结点地址相同，则接收 该分组，否则丢弃该分组。
网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件，它为用户提供 一些实际的应用。如：网络管理监控程序、网络安全软件、分布式数据库、 管理信息系统（MIS）、数字图书馆、Internet信息服务、远程教学、远程 医疗、视频点播等。
21
1.３计算机网络的分类
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计算机网络的分类方法可以是多样的，其中最主要的两种方法 是： １、按照网络所使用的传输技术（transmission technology）分类 ２、按照网络的覆盖范围与规模（scale）分类。
9.6kb/s—45Mb/s
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1.４计算机网络拓扑结构 —计算机网络拓扑
的定义
网络的拓扑结构是抛开网络物理连接来讨论网络系统的连接形 式，网络中各站点相互连接的方法和形式称为网络拓扑。拓扑结构 图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，它的结构 主要有星型结构、总线结构、树型结构、网状结构、环形结构等。
17
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1.２ 计算机网络的概念 — 计算机网络的特点
今后计算机网络将具有的几个特点： ⑴ 开放式的网络体系结构，使具有不同硬件环境、不同网络协议
的网络可以互连，真正达到资源共享、数据通信和分布处理的目标。 ⑵ 向高性能发展，追求高速、高可靠和高安全性，采用多媒体技
术、提供文本、声音、图像等综合性服务。 ⑶ 计算机网络的智能化，多方面提高网络的性能和综合的多功能
6
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1.1计算机网络的形成与发展—面向终端的计
算机网络
2.前端处理机FEP（Front End Processor ） 在远程联机系统中，随着所连远程终端个数的增多，中心计算
机要承担的与各终端间通信的任务也必然加重，使得以数据处理为 主要任务的中心计算机增加了许多额外的开销，实际工作效率下降。 由此，出现了数据处理和通信的分工，即在中心计算机前面增设一 个前端处理机FEP（Front End Processor,有时也简称为前端机） 来完成通信工作，而让中心计算机专门进行数据处理，这样可显著 地提高效率
后互连的，如图1-2所示。
H
H H
H 注：
H 代表主机 H
代表IMP
H
图1-2 存储转发的计算机网络
11
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1.1计算机网络的形成与发展—计算机—计算
机网络
2. ARPA网中的相关概念 分组 ARPA网中存储转发的信息基本单位叫作分组（Packet）。 分组交换网 以存储转发方式传输分组的通信子网又被称作为分组交换网 （Packet Switching Network）。 节点 IMP是ARPA网中使用的术语，在其他网络或文献中也称为分组交 换节点（Packet Switch Node）。IMP或分组交换节点通常也是由 小型计算机或微型机来实现的，为了和资源子网中的主机相区别， 也被称作为节点机，或简称节点。
正因为计算机网络有如此的功能，使得它在工业、农业、交通 运输、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等领域获得 越来越广泛的应用。
19
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1.２ 计算机网络的概念 —计算机网络的组成
1.网络硬件 网络硬件是指在计算机网络中所采用的物理设备，包括以下内容： （1）网络服务器——提供网络资源。 （2）工作站——用户机。 （3）网络设备：
网卡（网络适配器）。 集线器——接线（HUB）。 中继器——放大信号。 网桥——两个局域网连接。 路由器——局域网与广域网的连接。 网点——不同的网络体系（OSI模块最高层（应用层）的设 备）。 （4）传输介质： 如： 同轴电缆、双绞线、光缆、无线电、微波等。
20
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1.２ 计算机网络的概念 —计算机网络的组成
按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为三类：局域 网、城域网与广域网。 1.局域网 (LAN，Local Area Network)：
局域网的分布范围一般在几千米以内，最大距离一般不超过10 千米，它是一个部门或单位组建的网络。工作范围在几米到几千米 数量级，如同一栋楼房、校园内、宿舍区内等。 2.广域网 (WAN，Wide Area Network)：
10
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1.1计算机网络的形成与发展—计算机—计算
机网络
2.第二代计算机网络的典型代表ARPA网（ARPAnet）
ARPA网中互连的
H
运行用户应用程序的主
计算机称为主机
（Host）。但主机之间
并不是通过直接的通信
线路互连，而是通过称
为接口报文处理机IMP
H
（Interface Message
Processor）的装置连接
广域网也程远程网，一般跨越城市、地区、国家甚至洲。它往 往以连接不同地域的大型主机系统或局域网为目的。工作范围在几 十千米到几千千米数量级,如同一个国家、同一个洲、甚至全球。 3.城域网 (MAN，Metropolitan Area Network)：
城域网原本指的是介于局域网和广域网之间的一种大范围的网 络。因为随着局域网的广泛使用，人们逐渐要求扩大局域网的使用 范围，或者要求将已经使用的局域网互相连接起来，使其成为一个 规模较大的城市范围内的网络。工作范围在1千米到几十千米数量 级,如同一个城市。
12
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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1.1计算机网络的形成与发展—开放式标准化
网络
第三代计算机网络是开放式标准化网络，它具有统一的网络 体系结构，遵循国际标准化协议。标准化使得不同的计算机能方便 地互连在一起。
13
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1.1计算机网络的形成与发展— 网络计算的新
时代
当前计算机网络发展的方向 １、计算机网络向高速化发展 ２、随着多媒体网络的建立和日趋成熟，电话，有线电视和数据三网
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1.1计算机网络的形成与发展—面向终端的计
算机网络
1.面向终端的计算机网络 第一代计算机网络实际上是以单台计算机为中心的远程联机系
统。这样的系统除了一台中心计算机外，其余的终端都不具备自主 处理功能，在系统中主要是终端和中心计算机间的通信。虽然历史 上也曾称它为计算机网络，但为了更明确地与后来出现的多台计算 机互连的计算机网络相区分，现在也称为面向终端的计算机网络。
4
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1.1计算机网络的形成与发展
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计算机网络的发展大致分四个阶段 ： 一、以单台计算机为中心的远程连机系统，构成面向终端的计算机
网络； 二、多个主机互连，各主机相互独立，无主从关系的计算机网络； 三、具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络； 四、网络互联与高速网络。
5
2.网络软件 协议和软件在网络通信中扮演了极为重要的角色。网络软件可大致分为
网络系统软件和网络应用软件。 网络系统软件是控制和管理网络运行、提供网络通信和网络资源分配与
共享功能的网络软件，它为用户提供了访问网络和操作网络的友好界面。 网络系统软件主要包括网络操作系统（NOS）、网络协议软件和网络通信 软 件 等 ， 著 名 的 网 络 操 作 系 统 Windows 2000 和 广 泛 应 用 的 协 议 软 件 TCP/IP软件包以及各种类型的网卡驱动程序都是重要的网络系统软件。
融合甚至多网融合是一个重要的发展方向
14
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1.２ 计算机网络的概念 —计算机网络的定义
１、 计算机网络的定义 将处于不同地理位置，并具有独立计算能力的计算机系统经过
传输介质和通信设备相互连接，在网络操作系统和网络通信软件的 控制下，实现资源共享的计算机的集合。 ２、计算机网络的构成
计算机网络由通信子网和资源子网两部分构成 。 通信子网负责计算机间的数据通信，也就是信息的传输。 通过通信子网互连在一起的计算机则负责运行对信息进行处理 的应用程序，它们是网络中信息流动的源与宿，向网络用户提供可 共享的硬件，软件和信息资源，构成了资源子网。
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1.1计算机网络的形成与发展—面向终端的计
算机网络
4.远程联机系统典型结构图
近程低速
TC TC
远程高速
T
M
计算机
M
T
FEP
M
T
M
T
图1-1 远程联机系统
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1.1计算机网络的形成与发展—计算机—计算
机网络
1.计算机—计算机网络和以单台计算机为中心的远程联机 系统的区别
计算机—计算机网络系统中的多台主计算机都具有 自主处理能力，它们之间不存在主从关系。这样的多台 主计算机互连的网络才是我们目前通称的计算机网络。 在这种系统中，终端和中心计算机间的通信已发展到计 算机和计算机间的通信，用单台中心计算机为所有用户 需求服务的模式被分散而又互连在一起的多台主计算机 共同完成的模式所替代。
服务，并更加合理地进行网络各种业务的管理，真正以分布和开放 的形式向用户提供服务。
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1.２ 计算机网络的概念 —计算机网络的功能
和应用
1.计算机网络的功能 计算机网络的功能可归纳为资源共享，提供人际通信手段，提
高可靠性，节省费用，便于扩充，分担负荷及协同处理等方面。 2.计算机网络的应用
2
第1章 计算机网络概述
学习目标
了解计算机网络的形成与发展过程 掌握计算机网络的定义与分类方法 掌握计算机网络的组成与结构的基本概念 掌握计算机网络拓扑构型的定义、分类与特点
了解典型的计算机网络。 了解计算机网络的传输媒体
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第1章 计算机网络概述
教学内容
1.1计算机网络的形成与发展 1.2计算机网络的概念 1.3计算机网络的分类 1.4计算机网络拓扑结构 1.5计算机网络的传输介质 1.6几种典型的计算机网络结构类型 本章小结
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1.２ 计算机网络的概念 —计算机网络的定义
３、计算机网络概念中四个基本要素： （1）两台以上的计算机 （2）连接计算机的线路和设备 （3）实现计算机之间通信的协议 （4）按协议制作的软件、硬件
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1.２ 计算机网络的概念 — 计算机网络的特点
计算机网络具有较强的数据通信能力，成本低、效益高，易 于分布处理，系统灵活性高、适应性强，各计算机既相互联系，又 相互独立。
计算机网络技术及应用
教学内容 第1章计算机网络概述 第2章数据通信基础 第3章计算机网络体系结构 第4章局域网技术 第5章广域网技术 第6章网络互连技术
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计算机网络技术及应用
教学内容 第7章网络操作系统 第8章组建局域网 第9章接入网技术 第10章网络安全与网络管理技术 第11章计算机网络故障的诊断与排除 第12章网络系统的规划与设计
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1.1计算机网络的形成与发展—面向终端的计
算机网络
3. 终端控制器TC（Terninal Controller） 若每台远程终端都用一条专用通信线路与中心计算机连接，则
线路的利用率低，且随着终端个数的不断增多，线路费用将达到难 以负担的程度。因而，后来通常在终端比较集中的点设置终端控制 器TC（Terninal Controller）。终端控制器首先通过低速线路将附 近各终端连接起来，再通过高速通信线路与远程中心计算机的前端 机相连。它可以利用一些终端的空闲时间来传送其他处于工作状态 的终端的数据，提高了远程线路的利用率，降低了通信费用 。
２、点一点式网络（Point-to-Point Networks）：如星形、树形、网 形等。 与广播式网络相反，在点一点式网络中，每条物理线路连接一 对计算机。假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之 间的分组传输就要通过中间的结点接收、存储、转发，直至目的结 点。
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1.３计算机网络的分类 —按分布距离划分
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1.３计算机网络的分类 —按分布距离划分
计算机网络的主要特征参数表
网络分类 缩写
分布距离（大 约）
网络中的物理设备
传输速率范围
局域网
LAN
城域网
MAN
10m 100m 几千米 10km
房间 建筑物 校园 城市
4Mb/s—2Gb/s 50kb/s—100Mb/s
广域网
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WAN
10-1000 km 城市、国家和洲
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1.３计算机网络的分类 —按传输技术划分
１、广播式网络（Broadcast Networks）：如总线形网、环形网、微 波卫星网等。 在广播式网络中，所有连网的计算机都共享一个公共通信信道。 当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其它的计算 机都会“收听”到这个分组。由于发送的分组中带有目的地址与源 地址，接收到该分组的计算机将检查目的地址是否是与本结点地址 相同。如果被接收报文分组的目的地址与本结点地址相同，则接收 该分组，否则丢弃该分组。
网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件，它为用户提供 一些实际的应用。如：网络管理监控程序、网络安全软件、分布式数据库、 管理信息系统（MIS）、数字图书馆、Internet信息服务、远程教学、远程 医疗、视频点播等。
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1.３计算机网络的分类
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计算机网络的分类方法可以是多样的，其中最主要的两种方法 是： １、按照网络所使用的传输技术（transmission technology）分类 ２、按照网络的覆盖范围与规模（scale）分类。
9.6kb/s—45Mb/s
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1.４计算机网络拓扑结构 —计算机网络拓扑
的定义
网络的拓扑结构是抛开网络物理连接来讨论网络系统的连接形 式，网络中各站点相互连接的方法和形式称为网络拓扑。拓扑结构 图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，它的结构 主要有星型结构、总线结构、树型结构、网状结构、环形结构等。
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1.２ 计算机网络的概念 — 计算机网络的特点
今后计算机网络将具有的几个特点： ⑴ 开放式的网络体系结构，使具有不同硬件环境、不同网络协议
的网络可以互连，真正达到资源共享、数据通信和分布处理的目标。 ⑵ 向高性能发展，追求高速、高可靠和高安全性，采用多媒体技
术、提供文本、声音、图像等综合性服务。 ⑶ 计算机网络的智能化，多方面提高网络的性能和综合的多功能
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1.1计算机网络的形成与发展—面向终端的计
算机网络
2.前端处理机FEP（Front End Processor ） 在远程联机系统中，随着所连远程终端个数的增多，中心计算
机要承担的与各终端间通信的任务也必然加重，使得以数据处理为 主要任务的中心计算机增加了许多额外的开销，实际工作效率下降。 由此，出现了数据处理和通信的分工，即在中心计算机前面增设一 个前端处理机FEP（Front End Processor,有时也简称为前端机） 来完成通信工作，而让中心计算机专门进行数据处理，这样可显著 地提高效率
后互连的，如图1-2所示。
H
H H
H 注：
H 代表主机 H
代表IMP
H
图1-2 存储转发的计算机网络
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1.1计算机网络的形成与发展—计算机—计算
机网络
2. ARPA网中的相关概念 分组 ARPA网中存储转发的信息基本单位叫作分组（Packet）。 分组交换网 以存储转发方式传输分组的通信子网又被称作为分组交换网 （Packet Switching Network）。 节点 IMP是ARPA网中使用的术语，在其他网络或文献中也称为分组交 换节点（Packet Switch Node）。IMP或分组交换节点通常也是由 小型计算机或微型机来实现的，为了和资源子网中的主机相区别， 也被称作为节点机，或简称节点。
正因为计算机网络有如此的功能，使得它在工业、农业、交通 运输、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等领域获得 越来越广泛的应用。
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1.２ 计算机网络的概念 —计算机网络的组成
1.网络硬件 网络硬件是指在计算机网络中所采用的物理设备，包括以下内容： （1）网络服务器——提供网络资源。 （2）工作站——用户机。 （3）网络设备：
网卡（网络适配器）。 集线器——接线（HUB）。 中继器——放大信号。 网桥——两个局域网连接。 路由器——局域网与广域网的连接。 网点——不同的网络体系（OSI模块最高层（应用层）的设 备）。 （4）传输介质： 如： 同轴电缆、双绞线、光缆、无线电、微波等。
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1.２ 计算机网络的概念 —计算机网络的组成
按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为三类：局域 网、城域网与广域网。 1.局域网 (LAN，Local Area Network)：
局域网的分布范围一般在几千米以内，最大距离一般不超过10 千米，它是一个部门或单位组建的网络。工作范围在几米到几千米 数量级，如同一栋楼房、校园内、宿舍区内等。 2.广域网 (WAN，Wide Area Network)：
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1.1计算机网络的形成与发展—计算机—计算
机网络
2.第二代计算机网络的典型代表ARPA网（ARPAnet）
ARPA网中互连的
H
运行用户应用程序的主
计算机称为主机
（Host）。但主机之间
并不是通过直接的通信
线路互连，而是通过称
为接口报文处理机IMP
H
（Interface Message
Processor）的装置连接
广域网也程远程网，一般跨越城市、地区、国家甚至洲。它往 往以连接不同地域的大型主机系统或局域网为目的。工作范围在几 十千米到几千千米数量级,如同一个国家、同一个洲、甚至全球。 3.城域网 (MAN，Metropolitan Area Network)：
城域网原本指的是介于局域网和广域网之间的一种大范围的网 络。因为随着局域网的广泛使用，人们逐渐要求扩大局域网的使用 范围，或者要求将已经使用的局域网互相连接起来，使其成为一个 规模较大的城市范围内的网络。工作范围在1千米到几十千米数量 级,如同一个城市。
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
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1.1计算机网络的形成与发展—开放式标准化
网络
第三代计算机网络是开放式标准化网络，它具有统一的网络 体系结构，遵循国际标准化协议。标准化使得不同的计算机能方便 地互连在一起。
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1.1计算机网络的形成与发展— 网络计算的新
时代
当前计算机网络发展的方向 １、计算机网络向高速化发展 ２、随着多媒体网络的建立和日趋成熟，电话，有线电视和数据三网
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1.1计算机网络的形成与发展—面向终端的计
算机网络
1.面向终端的计算机网络 第一代计算机网络实际上是以单台计算机为中心的远程联机系
统。这样的系统除了一台中心计算机外，其余的终端都不具备自主 处理功能，在系统中主要是终端和中心计算机间的通信。虽然历史 上也曾称它为计算机网络，但为了更明确地与后来出现的多台计算 机互连的计算机网络相区分，现在也称为面向终端的计算机网络。
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1.1计算机网络的形成与发展
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计算机网络的发展大致分四个阶段 ： 一、以单台计算机为中心的远程连机系统，构成面向终端的计算机
网络； 二、多个主机互连，各主机相互独立，无主从关系的计算机网络； 三、具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络； 四、网络互联与高速网络。
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2.网络软件 协议和软件在网络通信中扮演了极为重要的角色。网络软件可大致分为
网络系统软件和网络应用软件。 网络系统软件是控制和管理网络运行、提供网络通信和网络资源分配与
共享功能的网络软件，它为用户提供了访问网络和操作网络的友好界面。 网络系统软件主要包括网络操作系统（NOS）、网络协议软件和网络通信 软 件 等 ， 著 名 的 网 络 操 作 系 统 Windows 2000 和 广 泛 应 用 的 协 议 软 件 TCP/IP软件包以及各种类型的网卡驱动程序都是重要的网络系统软件。
融合甚至多网融合是一个重要的发展方向
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1.２ 计算机网络的概念 —计算机网络的定义
１、 计算机网络的定义 将处于不同地理位置，并具有独立计算能力的计算机系统经过
传输介质和通信设备相互连接，在网络操作系统和网络通信软件的 控制下，实现资源共享的计算机的集合。 ２、计算机网络的构成
计算机网络由通信子网和资源子网两部分构成 。 通信子网负责计算机间的数据通信，也就是信息的传输。 通过通信子网互连在一起的计算机则负责运行对信息进行处理 的应用程序，它们是网络中信息流动的源与宿，向网络用户提供可 共享的硬件，软件和信息资源，构成了资源子网。