第2讲计算机网络概述
第二章 网络技术与互联网
计算机网络的分类与拓扑结构
•星型拓扑 •环型拓扑 •树型拓扑 •分布式（网状型）拓扑 •总线型拓扑 •混合型拓扑
计算机网络的传输介质
•双绞线
•同轴电缆
•光缆
计算机网络系统的组成
网络硬件系统
•服务器 服务器是区域网的核心，用于为网络用户提供各种资 源，并负责对这些资源的管理，控制网络用户对这些资源 的访问。按照提供的服务不同，可把服务器分为文件服务 器、打印服务器、邮件服务器、数据库服务器、通信服务 器、视频服务器等。 •客户机 能使用户在网络环境上工作的计算机都称为客户机， 有时也会称为工作站。网络中的服务器大多数情况下只存 放共享数据，具体的处理则由客户机完成。
计算机网络系统软件是控制和管理网络运行和网络资源使用 的软件。中最重要的是网络操作系统，网络操作系统往往 决定了网络的性能、功能、类型等。目前使用的网络操作 系统主要有 Netware、 Linux、 Unix、 Windows 2000 Netware、 Linux、 Unix、 Server、 Server、 Windows NT、Windows Server 2003等。 NT、 2003等。 •网络应用软件 网络应用软件是利用应用软件开发平台发出来的一些 软件，Java、ASP等。 软件，Java、ASP等。 •网络防火墙软件
5、交换机（Switch）。类似于集线器，但功能较集线器要 、交换机（Switch）。类似于集线器，但功能较集线器要 强得多。交换机为独享设备，而Hub是共享设备。比如一个8 强得多。交换机为独享设备，而Hub是共享设备。比如一个8口 的10Mb交换机可以保证每一路都是10Mb，而一个8口的10Mb 10Mb交换机可以保证每一路都是10Mb，而一个8口的10Mb Hub却只能共享10Mb带宽。 Hub却只能共享10Mb带宽。 6、路由器（Router）。是用来实现不同局域网之间连接的 、路由器（Router）。是用来实现不同局域网之间连接的 设备。通常是一台专用设备或者就是一台计算机，在其上面可 运行能识别各种网络协议及能选择合适路由的软件。路由器可 以在复杂网络中为网络数据的传输自动进行通信线路的选择， 在网络节点之间对通信信息进行存储转发。路由器是互联网的 关键设备。 7、网关（Gateway）。又称为协议转换器，能够互连各种 、网关（Gateway）。又称为协议转换器，能够互连各种 完全不同体系结构的网络，是互联设备中最为复杂的设备。 8、网桥（Bridge）。用于连接两个同类型的网络，可以是 、网桥（Bridge）。用于连接两个同类型的网络，可以是 专门的硬件设备，也可以计算机安装的网桥软件来实现。 •防火墙及相关外部设备。 防火墙是用于分离内联网与互联网之间的隔离设备，用于 保护内联网中的信息资源不受外来非法用户恶意攻击的。
计算机网络基础ppt2
•图1-25 双绞线
• 双绞线可分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)两大类。 • 屏蔽双绞线外面被一种金属制成的屏蔽层所包围，内有一根漏电线， 且每对电线绝缘。非屏蔽双绞线没有金属保护膜，对电磁干扰比较敏 感，电气特性较差，但其优点是价格便宜。双绞线是最常用的传输介 质。
2.1 双绞线
• 同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆（即网络 同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆（ 同轴电缆和视频同轴电缆）。 同轴电缆和视频同轴电缆）。 • 同轴电缆分50 基带电缆和75 宽带电缆两类。 同轴电缆分50 基带电缆和75 宽带电缆两类。 • 基带电缆又分细同轴电缆和粗同轴电缆。基带电缆仅仅用于数字传 基带电缆又分细同轴电缆和粗同轴电缆。 数据率可达10Mbps 10Mbps。 输，数据率可达10Mbps。
•
RJ-45连接口引脚序号和双绞线线序 图1-26 RJ-45连接口引脚序号和双绞线线序
事实上１０Ｍ以太网的网线只使用 １、２、３、６编号的芯线传递数据，即1、 2用于发送，3、6用于接收，按颜色来说：橙白、橙两条用于发送；绿白、绿两 条用于接收；4、5，7、8是双向线。 １００Ｍ和1000Ｍ网卡需要使用四对线，即8根芯线全部用于传递数据。
传输介质
• 传输介质是网络通信中信息传输的物理通道，是网 络通信的物质基础之一。传输介质可根据其物理形态分 为有线介质和无线介质两大类。有线介质常用的有双绞 线、同轴电缆和光纤等；无线介质常用的有微波、红外 线和激光等。
1) 双绞线
双绞线(Twisted)是最常用的一种传输介质，它由两根绝缘的金属导线扭在一起而成， 如图1-25所示。通常把若干对双绞线(2对或4对)组合在一起用护套包裹。两根绝缘的金 属导线扭在一起的目的是减少各线对之间的电磁干扰。双绞线的缠绕率越高，抗噪性就 越好。但是缠绕率高也将导致更大的衰减，因此，生产厂商常取适当的缠绕率。
计算机网络概述(教案)
计算机网络概述(教案)章节一：计算机网络的定义和发展教学目标：1. 理解计算机网络的定义；2. 了解计算机网络的发展历程；3. 掌握计算机网络的主要功能。
教学内容：1. 计算机网络的定义；2. 计算机网络的发展历程；3. 计算机网络的主要功能。
教学方法：1. 讲授法：讲解计算机网络的定义和发展历程；2. 案例分析法：分析计算机网络的主要功能。
教学活动：1. 导入：提问学生对计算机网络的理解；2. 讲解：讲解计算机网络的定义和发展历程；3. 案例分析：分析计算机网络的主要功能；4. 互动环节：学生提问，教师解答。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对计算机网络定义的掌握情况；2. 小组讨论：检查学生对计算机网络发展历程的理解；章节二：计算机网络的组成与结构教学目标：1. 了解计算机网络的组成；2. 掌握计算机网络的结构；3. 理解计算机网络的层次模型。
教学内容：1. 计算机网络的组成；2. 计算机网络的结构；3. 计算机网络的层次模型。
教学方法：1. 讲授法：讲解计算机网络的组成和结构；2. 图形演示法：展示计算机网络的层次模型；3. 案例分析法：分析实际网络结构的例子。
教学活动：1. 导入：提问学生对计算机网络组成的理解；2. 讲解：讲解计算机网络的组成和结构；3. 图形演示：展示计算机网络的层次模型；4. 案例分析：分析实际网络结构的例子；5. 互动环节：学生提问，教师解答。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对计算机网络组成的掌握情况；2. 图形识别：检查学生对计算机网络层次模型的理解；3. 课后作业：要求学生绘制一个简单的计算机网络结构图。
章节三：网络协议与网络标准教学目标：1. 理解网络协议的概念；2. 掌握网络协议的层次结构；3. 了解网络标准的重要性。
教学内容：1. 网络协议的概念；2. 网络协议的层次结构；3. 网络标准的重要性。
教学方法：1. 讲授法：讲解网络协议的概念和层次结构；2. 案例分析法：分析实际网络协议的例子；3. 讨论法：探讨网络标准的重要性。
计算机网络介绍
范围内建立起来的计算机网络。
（3）广域网：广域计算机网（WAN, Wide Area Network）简称广域网。广域网在地理上 可以跨越很大的距离，连网的计算机之间的距离一般在几十公里以上，跨省、跨国甚至跨洲，网络 之间也可通过特定方式进行互联，实现了局域资源共享与广域资源共享相结合，形成了地域广大的
以当接头多时容易产生接触不良的隐患，这是目前运行中的以太网所发生的最常见
故障之一。
1.5 网络的传输介质 （3）光纤
光纤又叫光缆（光导纤维的简称），它由纤芯、包层和保护层组成，如图1-12 所示。由于光纤具有损耗低、频带宽、数据传输率高、抗电磁干扰力强等特点，多 用于高速的网络主干铺设。
图 1-12 光纤
1.5 网络操作系统
网络操作系统（NOS, Network Operation System）是指能使网络上的计算机方 便而有效地共享网络资源，为用户提供所需的各种服务的操作系统软件。
当前网络操作系统按其功能可以分为以下三种常见结构：专用服务 器结构网络、主从式结构网络、对等式网络。
1.5 网络操作系统
3．按信息交换方式分：电路交换、报文交换、分组交换、混合交换、信元交换。 （1）电路交换网：如电话网； （2）报文交换网：如电报网； （3）分组交换网：如X..25 网； （4）混合交换网（同时采用电路和分组交换）：如帧中继网；
（5）信元交换网：如ATM 网。
1.3 计算机网络的分类
4．按传输技术分：广播型网络，点到点网络。 （1）广播型网络：如传统以太网（广播、组播）;
1.4 网络的拓扑结构 典型应用：以太网交换机、集线器（HUB）、ATM 交换机等，如图1-3 所示。
图 1-2 星型拓扑结构
图 1-3 星型拓扑结构的应用
第2章 Internet网络概述
中国金桥信息网（ChinaGBN）简称金桥网，是由电子工 业部所属的吉通公司主持建设实施的计算机公用网，为国家宏 观经济调控和决策服务。
2.1.3 Internet的组成
Internet是全球最大的、开放的、由众多网 络和计算机互连而成的计算机互联网。它连接 各种各样的计算机系统和网络，无论是微型计 算机还是专业的网络服务器，局域网还是广域 网。不管在世界的什么位置，只要共同遵循 TCP/IP协议，即可接入Internet。概括来讲， 整 个 Internet 主 要 由 Internet 服 务 器 （ 资 源 子 网）、通信子网和Internet用户3个部分组成， 其结构示意如图所示。
Internet在中国的发展
目前，国内的Internet主要由九大骨干互联网络组成， 中国教育和科研计算机网、中国科技网、中国公用计算机 互联网和中国金桥信息网是其中的典型代表。 中国教育和科研计算机网（Chinese Education and Research Network，简称CERNET）是由国家计委投资、 国家教委主持建设。其目的是建设一个全国性的教育研究 基地，把全国大部分的高等院校和中学连接起来，推动校 园建设和促进信息资源的交流共享，推动我国教育和科研 事业的发展。网络总控中心设在清华大学。
2.1.3 Internet的组成
2．通信子网
通信子网是指用来把Internet服务器连接在一 起，供服务器之间相互传输各种信息和数据的通信 设施。它由转接部件和通信线路两部分组成，转接 部件负责处理及传输信息和数据，而通信线路是信 息数据传输的“高速公路”，多由光缆电缆、电力 线、通信卫星及无线电波等组成。
Internet的定义 Internet的形成和发展 Internet的组成 Internet的服务 Internet的特点
计算机网络基础ppt课件
UTP
图书馆 网络中心
IBM RS/6000
162.105.137.42 TCP/IP协议
物理大楼 光纤
Internet 加洲大学
CERNET
IBM RS/6000
蓝旗营
IBM RS/6000
IBM RS/6000
如何上网
2)拨号上网 拨号上网是借助公用交换电话网,
传输介质：光纤、无屏蔽双绞（UTP)
网络设备: 集线器（HUB)
交换机（Switch) 路Βιβλιοθήκη 器(Router)如何上网
集线器（HUB) 交换机（Switch) 路由器(Router)
交换机和集线器的区别
从OSI体系结构来看，集线器属于 OSI的第一层物理层设备，而交换机属于 OSI的第二层数据链路层设备。这就意味 着集线器只是对数据的传输起到同步、 放大和整形的作用，对数据传输中的短 帧、碎片等无法有效处理，不能保证数 据传输的完整性和正确性；而交换机不 但可以对数据的传输做到同步、放大和 整形，而且可以过滤短帧、碎片等。
通过电话线以拨号方式接入网络。 拨号上网的特点： 带宽低，接入速率最高 115.2Kbps 用户上网之前，必须先拨号连接 不受网络布线的限制，只需要电话
外线和调制解调器（Modem)。
拨号连接
Modem 115.2Kbps
99
8625002 0
E1
115.2Kbps
V.90
M
o
5300
d
e
m
Internet CERNET
PSTN
6275134 0 51340
V.34
M o d e m
2511 2511
计算机网络概述
计算机网络的主要性能指标
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。
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。 在通信线路上传输模拟信号时，将通信线路 允许通过的信号频带范围称为线路的带宽 （或通频带）。 在通信线路上传输数字信号时，带宽就等同 于数字信道所能传送的“最高数据率”。
服务器(Server) 作为一台特殊的计算机，它与其他非服 务器计算机之间的关系不是对等的， 即存在制约与被制约的关系，在整个 网络中起着核心的作用。
客户机／服务器模式的网络是指服务 器在网络中起核心作用的组网模式。 基于服务器的网络与对等网不同，服 务器在网络中扮演重要角色，如用户 接入和认证服务器、应用服务器、电 子邮件服务器等，服务器的故障有可 能造成整个网络的瘫痪。
广域网 （WAN 即 Wide Area Network） 城域网 （MAN 即 Metropolitan Area Network） 局域网 （LAN 即 Local Area Network）
广域网(WAN)
是覆盖地理范围很大的计算机网络。
最广为人知的广域网就是因特网（Internet），它将全世界 众多计算机通过网络连接在一起了。
（2）传播时延 ）
传播时延是电磁波在信道上需要传播一定的距离而花费的时间。
（3）处理时延 ）
处理时延是指数据在交换节点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。
计算机网络的分类
计算机网络的划分方法有很多种， 不同的划分方法有不同的分类。
按照网络的覆盖范围划分可以分为： 按照网络的覆盖范围划分可以分为：
1.2-计算机网络的功能和应用
再见！
第24页，共24页。
第一章 计算机网络概述
（第二讲）
第1页，共24页。
计算机网络的功能和应用
第2页，共24页。
思考与练习
判断一下 是否正确
1、计算机网络是由计算机和计算机用线路组成的
2、早期的计算机网络是由终端-通信线路-终端组成的 计算机网络系统。
第3页，共24页。
一、 计算机网络的功能
（1）实现计算机系统的资源共享
（2）管理信息系统
• 企业内的计划统计、劳动人事、生产管理、财务管 理等
第13页，共24页。
计算机网络的应用领域主要有：
（3）过程控制
• 工厂各生产车间的生产过程和自动化控制。
第14页，共24页。
计算机网络的应用领域主要有：
（4）互联网应用
• 电子邮件E-mail • 信息发布WWW • 电子商务E-Commerce • 远程音频与视频应用
第20页，共24页。
巩固练习
2、计算机网络最基本的功能是（ ）。 A.降低成本 B.文件打印 C.资源共享 D.传输文件
第21页，共24页。
巩固练习
3、以下（ ）不是网络上可共享资源。 A.文件 B.打印机 C.内存 D.应用程序
第22页，共24页。
布置作业
1、计算机网络有哪些功能？ 2、计算机网络在哪些方面做到了应用？
第15页，共24页。
三、计算机网络的特点
① 可靠性：某子系统出现故障时，可由网内 其他子系统代为处理
② 独立性：网络系统中各相连的计算机系统 各自既相互联系又相互独立
第16页，共24页。
三、计算机网络的特点
③ 可扩充性：可以很灵活地在网络中接入新 的计算机系统
989359-计算机网络实训教程-第1章(第2讲)
使每一个文档在整个因特网的范围内具有惟一的标 识符 URL。
(2) 怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？
为了在万维网上方便地查找信息，用户可使用各种 的搜索工具（即搜索引擎）。
一、万维网（WWW）
宽带传输所传输的信号都是经过调制后的模拟 信号，宽带传输常用于LAN中。
宽带传输数据速率为0Mb/s—400Mb/s。现在 常用于传输速率大于1Mb/s的广域网接入技术， 如DDN、ADSL等。
五、数据传输
数据传输是指用电信号把数据从发送端传 送到接收端的过程。
以模拟信号的形式在信道上传输数据称作模拟 传输；以数字信号的形式在信道上传输数据称 作数字传输。
模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字 信号来表示。
调制解调器（Modem）实现数模信号之间 的转换。
六、数据传输速率
数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指 标之一，在数值上等于每秒传输构成数据代码的 二进制比特数，单位为比特/秒(bit/second)，记 作bps。在实际应用中，常用的数据传输速率单 位有：Kbps、Mbps和Gbps。其中：
简单邮件传输协议SMTP
SMTP协议提供了一种直接的端到端的传送方 式。
SMTP协议建立在TCP／IP协议基础之上，规 定每一台计算机在发送（或中转）信件时怎样 找到下一个目的地。
SMTP协议是面向文本的网络协议，即它只支 持文本形式的电子邮件的传输。如果通过Email系统来传输二进制数据或文件，则要使用 一种叫MIME的协议。
由计算机或终端产生的数字信号，频谱都是从 零开始的，这种未经调制的信号所占用的频率 范围叫基本频带（这个频带从直流起可高到数 千赫，甚至数兆赫），简称基带（base band）。
计算机网络第一章第2讲 时延
计算机网络第一章第2讲时延，丢包，吞吐量时延：指数据从网络的一端传送到网络另一端所需的时间时延的产生：数据包传输会产生传输时延、排队等待会产生排队时延。
丢包的产生：缓冲区满，数据包到达后会丢失。
总时延=处理时延+排队时延+传输时延+传播时延处理时延：当一个分组到达路由器，路由器需要进行差错检测，根据分组首部的目的地址，决定送往的输出链路，该过程所花费的时间成为处理时延。
数量级在微秒或更小。
主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错或查找适当的路由等等。
排队时延：当有分组正在传输，后面到达的分组需要排队等待，等待消耗的时间为排队时延。
排队时延与路由器的拥塞程度有关。
分组在经过网络传输时，要经过许多的路由器。
但分组在进入路由器后要现在输入队列中排队等待处理。
在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发。
传输时延：是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。
传输时延= 数据帧长度(b) / 信道带宽(b/s)与发送的分组长度、链路的带宽有关。
传输时延=分组长度/链路的传输速率（d trans=L/R）传播时延：从上一个路由器，在输出链路上传播，到达下一个路由器。
是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
传播时延= 信道长度(m) / 电磁波在信道上的传播速率(m/s)电磁波的传播速率接近光速，小于光速。
传播时延与传播的距离成正比。
时延带宽积：时延带宽积=传播时延*带宽流量强度=La/R流量强度可以估计排队时延的范围。
L：分组长度a：分组到达队列的平均速率R：链路带宽流量强度接近0时（几乎没有分组到达），平均排队时延非常小，也接近于0。
流量强度接近1时，平均排队时延增长非常迅速。
流浪强度大于1（实际一般不存在），平均排队时延趋向于无穷大（实际中不可能，因为缓冲区不可能无限大）。
第2讲 互联网基础知识
第二讲互联网基础知识1、Internet的网络定义：在英语中“Inter”的含义是“交互的”，net是指网络。
简单的讲，Internet是一个计算机交互网络，又称网间网。
它是一个全球性的巨大的计算机网络体系，它把全球数万个计算机网络、数千万台主机连接起来，包含了难以计数的信息资源，向全世界提供信息服务，它的出现，是世界由工业化走向信息化的必然和象征，但这并不是对Internet的一种定义，仅仅是对它的一种解释。
从网络通信的角度看，Internet是一个TCP/IP网络协议连接各个国家、各个地区、各个机构的计算机网络的数据通信网。
从信息资源的角度来看，Internet 是一个集各个部门、各个领域的各种信息资源为一体，供网上用户共享的信息资源网。
今天的Internet已经远远超过一个网络的涵义，它是一个信息社会的缩影。
虽然至今还没有一个准确的定义来概括Internet，但是这个定义应该从通信协议、物理连接、资源共享、相互联系、相互通信等角度来综合加以考虑，一般认为。
Internet至少包含以下三个方面内容：1）Internet是一个基于TCP/IP协议的国际互联网络。
2）Internet是一个网络用户的团体，用户使用网络资源，同时也为该网络的发展壮大力量。
3）Internet是所有可被访问和利用的信息资源集合。
归结起来就是说。
Internet是计算机交互网络的简称，又称网间网。
它是利用通信设备和线路将全世界上不同地理位置的功能相对独立的数以千万计的计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议，网络操作系统）实现网络资源共享和信息交互的数据通信网。
2、什么是网络网络，简单的说，就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和数据通信的目的。
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而连接起来，且以功能完善的网络软件（网络通信协议，网络操作系统）实现网络资源共享的系统，可称为计算机网络。
第2章 计算机网络基础2
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资源子网 资源子网位于网络系统的外层，主要包括服务器、工作站、 网络协议和网络操作系统四个方面的要素，其主要任务是实现资源 共享。
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路由器属于网间连接设备，它能够在复杂的网络环境中完成数据包的 传送工作。它能够把数据包按照一条最优的路径发送至目的网络。 路由器工作在网络层，并使用网络层地址（如IP地址等）。路由器 可以通过调制解调器与模拟线路相连，也可以通过通道服务单元/数据服 务单元（CSU/DSU）与数字线路相连。 路由器比网桥功能更强，网桥仅考虑了在不同网段数据包的传输， 而路由器则在路由选择、拥塞控制、容错性及网络管理方面做了更多的工 作。
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2.3.2TCP/IP参考模型
TCP/IP模型分为四个层次：应 用层、传输层、网络互连层和主机 到网络层。如图2-5所示。
TCP/IP模型分为四个层次：应用层、传输层、网 络互连层和主机到网络层。如图2-5所示。
应用层 传输层 网络互连层 主机到网络接口层 图 2-5 TCP/IP 模型
返 回
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复习题
光纤的优点和缺点是什么？ 常用的网络互连设备那些？ 路由器主要功能是什么？ 什么是网卡？主要作用是什么？网卡怎么分类
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2.3 网络参考模型
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2.3.1 OSI参考模型
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OSI参考模型各层功能介绍 （1）物理层 物理层定义了为建立、维护和拆除物理链路所需的机械的、电 气的、功能的和规程的特性，其作用是使原始的数据比特流能在物 理媒体上传输。 （2）数据链路层 在数据链路层中，比特流被组织成“帧”，并以其为单位进行 传输。数据链路层的主要作用是通过校验、确认和反馈重发等手段， 将不可靠的物理链路改造成对网络层来说无差错的数据链路。 （3）网络层 在网络层中，数据以“分组”为单位进行传输。网络层主要解 决如何使数据分组跨越通信子网从源传送到目的地的问题，这就需 要在通信子网中进行路由选择。另外，网络层常常设有记账功能。
计算机网络概念,组成,功能
1.1 计算机网络概述现今，计算机网络无处不在，从手机中的浏览器到具有无线接入服务的机场、咖啡厅；从具有宽带接入的家庭网络到每张办公桌都有联网功能的传统办公场所，再到联网的汽车、联网的传感器、星际互联网等。
可以说计算机网络已成为了人类日常生活与工作中所必不可少的一部分。
1.1.1 计算机网络的概念、组成与功能都说计算机网络与人类生活有着密切的关联，那么到底什么才是计算机网络呢？多年来都没有一个严格的定义，因为其随着计算机技术和通信技术的发展而具有不同的内涵。
目前，一些较为权威的看法认为：所谓计算机网络，就是指独立自治、相互连接的计算机集合。
自治是指每台计算机的功能是完整的，可以独立工作，其中任何一台计算机都不能干预其他计算机的工作（例如，计算机启动、关闭或运行等），任何两台计算机之间没有主从关系（这就将主从系统和主机终端系统排除在计算机网络之外）。
相互连接是指计算机之间在物理上是互联的，在逻辑上能够彼此交换信息（这涉及通信协议）。
确切地讲，计算机网络就是用通信线路将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机连接起来，并配置相应的网络软件，以实现计算机之间的数据通信和资源共享。
计算机网络主要由网络硬件系统和网络软件系统组成。
其中网络硬件系统主要包括：网络服务器、网络工作站、网络适配器、传输介质等；网络软件系统主要包括：网络操作系统软件、网络通信协议、网络工具软件、网络应用软件等。
计算机网络的主要功能包括数据通信、资源共享和分布式处理等。
其中数据通信是计算机网络最基本的功能，即实现不同地理位置的计算机与终端、计算机与计算机之间的数据传输；资源共享是建立计算机网络的目的，它包括网络中软件、硬件和数据资源的共享，是计算机网络最主要和最有吸引力的功能。
1.1.2 计算机网络的分类由于计算机网络的复杂性，人们可以从多个不同角度来对计算机网络进行分类，因此计算机网络的分类方法和标准多种多样。
可以按传输技术、网络规模、网络的拓扑结构、传输介质、网络使用的目的、服务方式、交换方式等进行分类。
计算机网络概述课件(共15张PPT)《计算机网络技术基础》(上海交通大学出版社)同步教学
1.6 计算机网络的定义与功能
2 资源共享
所谓资源共享就是共享网络上的硬件资源、软件资源和信息资源。
1）硬件资源
许多计算机硬件设备是十分昂贵的，如可以进行复杂运算的巨型计算机、海量存储器、 高速激光打印机、大型绘图仪和一些特殊的外设等。共享硬件资源可以让连接在网络上的 用户都可以使用网络中包括这些昂贵设备在内的各种不同类型的硬件设备。
计算机网络技术基础
第一章
计算机网络 概述
章节导读
目前，计算机网络已成为全球信息产 业的基石，它在信息的采集、存储、处理、 传输和分发中扮演了极其重要的角色。计算 机网络突破了单台计算机系统应用的局限， 使多台计算机交换信息、资源共享和协同工 作成为可能。计算机网络的广泛使用，改变 了传统意义上的时间和空间的概念，对社会 的各个领域，包括对人们的生活方式产生了 革命性的影响，促进了社会信息化的发展进 程。
4 均衡负荷与分布式处理
当网络中某台计算机负荷过重时，通过网络和一些应用程序的管理，可以将任务传送 给网络中其他计算机进行处理，以均衡工作负荷，减少网络延迟，充分发挥计算机网络中 各计算机的作用，提高整个网络的工作效率。这种处理方式称为分布式处理，既方便处理 大型任务，减轻计算机负荷，又提高了系统的可用性。
本章主要讲解计算机网络的基础知识， 包括计算机网络的产生与发展、定义、功能、 组成、分类、应用以及常见拓扑结构，还涉 及了计算机网络发展的新技术。
学
了解计算机网络的发展历史。
习
掌握计算机网络的定义和功能。
目
熟悉计算机网络的分类。 了解计算机网络发展的新技术。
掌握计算机网络的组成与拓扑结构。
标
1.6 计算机网络的定义与功能
1）局域网
计算机网络概述(计算机网络的发展历史和分类)
计算机网络概述本讲要点计算机网络的发展历程计算机网络的分类授课内容第一节计算机网络发展计算机网络是指一些互联的、自治的计算机的集合。
可以从二个方面来理解计算机网络的定义。
第一，计算机网络中每一台计算机都是自治的，自治是指任何一台计算机离开网络都能够独立运行，网络中任意两台计算机之间没有主从关系；第二，网络中的计算机是通过某种传输媒体连接起来的，网络中两台或者两台以上的计算机能够交换信息，实现资源共享。
用一句话概括：计算机网络是按照网络协议，以共享资源为主要目的，将地理上分散且独立的计算机互联的集合。
计算机网络经历了由简单到复杂、由低级到高级的发展过程。
纵观计算机网络的发展的历史，大致可以划分为四个阶段：第一阶段是远程终端联阶段，时间可以追溯到20世纪50年代末。
人们将地理位置分散的多个终端通信线路连接到一台中心计算机上，用户可以在自己的办公室内的终端上输入程序和数据，通过通信线路传送到中心计算机，通过分时访问技术使用资源进行信息处理，处理结果再通过通信线路回送到用户终端显示或打印。
这种以单个主机为中心的联机系统称做面向终端的远程联机系统。
在这一阶段，还不存在现代意义的计算机网络。
人们将彼此独立发展的计算机技术与通信技术结合起来，完成了计算机通信网络的研究，为计算机网络的产生做好了技术准备。
第二阶段是以通信子网为中心的计算机网络，时间可以追溯到20世纪60年代。
1864年巴兰(Baran)提出了存储转发的概念，1866年戴维德(David)提出了分组的概念。
到了1868年12月，美国国防部高级研究计划署(ARPA，Advanced Research Projects Agency)的计算机分组交换网ARPANET投入运行。
ARPANET 连接了美国加州大学洛杉矶分校、加州大学圣巴巴拉分校、斯坦福大学和犹他大学4个节点的计算机。
ARPANET的成功标志着计算机网络的发展进入了一个新纪元。
ARPANET也使得计算机网络的概念发生了根本性的变化。
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电路交换的特点
电路交换必定是面向连接的。 电路交换的三个阶段：
建立连接 通信 释放连接
9
电路交换举例
A 和 B 通话经过四个交换机 通话在 A 到 B 的连接上进行
中继线 A 用户线
交换机 C
D
交换机
中继线 交换机
交换机 B
用户线
10
电路交换举例
C 和 D 通话只经过一个本地交换机 通话在 C 到 D 的连接上进行
报文
11010011101 • • • • • • • •
发送端
数据
首部
分组
发 送
数据
首部
分组
发 送
数据
分组
发 送
首部 发送 在前
数据
首部
接收端
数据
首部
数据
首部
数 1据101001110数1 • 据• • • • • • •数 据
19
分组从 A 传送到 B 的过程
查找路由表
查找路由表
目 的 地 下一跳路由器
计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。 网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非
常可靠地传送数据。
27
计算机网络的定义
最简单的定义：计算机网络是一些互相 连接的、自治的计算机的集合。
因特网(Internet)是“网络的网络网络
广域网 WAN (Wide Area Network) 局域网 LAN (Local Area Network) 城域网 MAN (Metropolitan Area Network)
E
C
H5
22
分组交换网的示意图
H2
路由器 B
主机 H1 A
H4 D
注意分组路径的变化！
H6
E
H2 向 H6 发送分组
C
H5
H1 向 H5 发送分组
H3
互联网
23
注意分组的存储转发过程
在在路H最在2路由后路由器到由器达A器CH暂目4E暂存的暂存主存机 H5 路由器 查查找查找转找转发转发表发表D表
分组首部的重要性
每一个分组的首部都含有地址等控制信 息。
分组交换网中的结点交换机根据收到的 分组的首部中的地址信息，把分组转发 到下一个结点交换机。
用这样的存储转发方式，最后分组就能 到达最终目的地。
16
收到分组后剥去首部
接收端收到分组后剥去首部还原成报文。
分组 1
首部 数 据
分组 2
首部 数 据
找找到找到转B到转发转发的发的端的端口端口口
主机
H1
E
A
H1 向 H5 发送分组
H6
H5 C
H3
互联网
24
主机和路由器的作用不同
主机是为用户进行信息处理的，并向网 络发送分组，从网络接收分组。
路由器对分组进行存储转发，最后把分 组交付目的主机。
25
分组交换的优点
高效 动态分配传输带宽，对通信链路 是逐段占用。
分组 3
首部 数 据
收到的数据
17
最后还原成原来的报文
最后，在接收端把收到的数据恢复成为 原来的报文。
报文
1111数010 据
数据
数据
这里我们假定分组在传输过程中没有出 现差错，在转发时也没有被丢弃。
18
分组交换
在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块 每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包） 依次把各分组发送到接收端 接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文
每一个数据段前面添加上首部构成分组。
报文
分数组 1 据
数据
数据
首部
分组 2
首部
分组 3 首部
请注意：现在左边是“前面”
14
分组交换的传输单元
分组交换网以“分组”作为数据传输单 元。
依次把各分组发送到接收端（假定接收 端在分左组边1 ）。
首部 数 据
分组 2
首部 数 据
分组 3
首部 数 据
15
灵活 以分组为传送单位和查找路由。 迅速 不必先建立连接就能向其他主机
发送分组。 可靠 保证可靠性的网络协议；分布式
的路由选择协议使网络有很好的生存性。
26
新型网络的基本特点
网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了 打电话。
网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单 一类型的计算机。
所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网 络的生存性。
对的数量与电话机数的平方成正比。
6
使用交换机
当电话机的数量增多时，就要使用交换 机来完成全网的交换任务。
交换机
7
“交换”的含义
在这里，“交换”(switching)的含义就是 转接——把一条电话线转接到另一条电 话线，使它们连通起来。
从通信资源的分配角度来看，“交换” 就是按照某种方式动态地分配传输线路 的资源。
中继线 A 用户线
交换机 C
D
交换机
中继线 交换机
交换机 B
用户线
11
电路交换传送计算机数据效率低
计算机数据具有突发性。 这导致通信线路的利用率很低。
12
分组交换的主要特点
在发送端，先把较长的报文划分成较短 的、固定长度的数据段。
报文
1111010
假定这个报文较长 不便于传输
13
添加首部构成分组
网络的使用者进行分类
公用网 (public network) 专用网 (private network)
29
计算机网络的带宽
“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的 频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、 吉赫等）。
3
路由器的重要任务
路由器是实现分组交换(packet switching) 的关键构件，其任务是转发收到的分组， 这是网络核心部分最重要的功能。
4
电路交换的主要特点
两部电话机只需要用一对电线就能够互 相连接起来。
5
更多的电话机互相连通
5 部电话机两两相连，需 10 对电线。
N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2 对电线。 当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线
计算机网络概述（二）
1
第2讲计算机网络概述
本节要点
分组交换的主要特点 存储转发的含义 计算机网络的分类 带宽与宽带的含义 两种速率
2
因特网的核心部分
网络核心部分是因特网中最复杂的部分。 网络中的核心部分要向网络边缘中的大量
主机提供连通性，使边缘部分中的任何一 个主机都能够向其他主机通信（即传送或 接收各种形式的数据）。 在网络核心部分起特殊作用的是路由器 (router)。
目 的 地 下一跳路由器
A 网络
网络
路由器
查找路由表 路由器 目 的 地 下一跳路由器
网络
路由器
网络
网络
路由器
网络
路由器
路由器
网络
B
这就是基于存储转发的分组交换 20
网络核心部分 H2 路由器 网络
主机 H1
H4 H6
H5
H3
21
网络核心部分
路由器 H2 B D
H4 H6
主机 A H1
发送的 分组 H3