第1章：计算机网络概述

根据数据传输方式的不同,计算机网络又可以分为“广播网络”和“点对 点网络”两大类。 广播网络（Broadcasting Network）中的计算机或设备使用一个共享的通信
介质进行数据传播，网络中的所有节点都能收到任何节点发出的数据信息。 广播网络中的传输方式目前有以下3种方式
• 单播（Unicast）发送的信息中包含明确的目的地址，所有节点都检查该 地址。如果与自己的地址相同，则处理该信息，如果不同，则忽略。
计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。
分为两大类：①点—点线路通信子网的拓扑;②广播信道通信子网 的拓扑。
1.3 计算机网络的分类
点—点线路通信子网的拓扑结构 ①星形，②树形，③回路形，④相交回路形，⑤全连接形，⑥不规则形 式分布式
1.3 计算机网络的分类
广播信道通信子网的拓扑： 其特点是只有一条供诸结点共享的通信信道。由这种信道构成的通信
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2 计算机网络的产生与发展
（3）第三阶段：标准、开放的计算机网络阶段 局域网是继远程网之后发展起来的小型计算机网络，具有结
构简单、经济实用、功能强大且方便灵活等特点，是随着微 型计算机的广泛应用而发展起来的。 70年代末80年代初，微型计算机得到了广泛的应用，各机关 和企、事业单位为了适应办公自动化的需要，迫切要求将自 己拥有的为数众多的微机、工作站、小型机等连接起来，以 达到资源共享和相互传递信息的目的，而且迫切要求降低联 网费用，提高数据传输效率。为此，有力地推动了计算机局 域网的发展。 另一方面，局域网的发展也导致了计算机模式的变革。
局域网（Local Area Network， LAN）:是将小区域如工厂、学校、 公司等的计算机、终端和外围设备等互连在一起的通信网络。
广域网（Wide Area Network， WAN）:大区域的计算机网络,如多个 LAN互联而构成的跨市、国家和国际性的计算机网络。广域网有时也 称为远程网。
特点： ① 开放性: 一是相对其直接应用环境的开放和对不同应用的适应,二
是相对其互联环境的开发,便于与其他网络和计算机的互联。 ② 综合性: 体现了系统中各要素间的更紧密结合。 ③ 智能化: 是人工智能技术与网络技术的结合。
1.3 计算机网络的分类
1 按网络拓扑结构划分
拓扑(topolgy)是从图论演变而来的概念，是一种研究与大小形状 无关的点、线、面特点的方法。在计算机网络中抛开网络中的具体设 备，把象工作站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点”，把网络 中的电缆等通信介质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计算机和 网络系统，就形成了点和线组成的几何图形，从而抽象出了网络系统 的具体结构。我们称这种采用拓扑学方法抽象的网络结构为计算机网 络的拓扑结构。
城域网（Metropolitan Area Network，MAN）:作用范围在广域网和 局域网之间,例如作用范围是一个城市,其传送速率的范围较宽,其距 离范围约为5～
广域网
城域网
城域网
接入网
接入网
接入网
局域网
局域网
企业网
1.3 计算机网络的分类
3. 按数据传输方式分类
1.3 计算机网络的分类 1.4 计算机网络的组成 1.5 计算机网络的主要性能指标 1.6 计算机网络的功能和应用 习 题
1.1 计算机网络的定义
计算机网络技术是计算机技术和通信技术这两大技术相结合的 产物，它代表着当前计算机系统结构发展的一个重要方向，它 的出现引起了人们的高度重视和极大兴趣。 可以预言,未来的计算机就是网络化的计算机。
干台计算机相互连接起来的系统，即利等担通全用信网通处的信理 数线工据作处路。理将计业多算务台机，计资并源向算子网网络承用 机连接起来，实现了计算机―计算机之户提间供的各通种信网络。资源和网络服务。
这一阶段结构上的主要特点是：以通信子网为中心，多主 机多终端。1969 年在美国建成的ARPAnet 是这一阶段的代表。 在ARPAnet 上首先实现了以资源共享为目的不同计算机互连的 网络，它奠定了计算机网络技术的基础，成为今天因特网的前 身。
计算机网络
保山学院计算机科学系 计算机网络实验室
第1章 计算机网络概述
本章基本要求：
掌握计算机网络的定义， 了解计算机网络的产生与发展， 熟悉计算机网络的组成和计算机网络的分类， 掌握计算机网络的主要功能和计算机网络的应用等内容。
第1章 计算机网络概述
1.1 计算机网络的定义 1.2 计算机网络的产生与发展
通信 处理 机
资源子网 通信子网
计算机网络的基本 结构
1.4 计算机网络的组成
在现代的广域网结构中，随着使用主机系统用户的 减少，资源子网的概念已经有了变化。目前，通信 子网由交换设备与通信线路组成，它负责完成网络 中数据传输与转发任务。交换设备主要是路由器与 交换机。随着微型计算机的广泛应用，连入局域网 的微型计算机数目日益增多，它们一般通过路由器 将局域网与广域网相连结。
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。
1. 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。 带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。带宽的单位为赫（或千赫、兆赫 等）。
链路组成; （3）一系列的协议，用来控制主机之间或主机和子网之间的通信。
以上三条是组成一个网络的必要条件，三者缺一不可。
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.1 计算机网络的产生
计算机网络是通信技术和计算机技术相结合的产物，它是信息社 会最重要的基础设施，并将构筑成人类社会的信息高速公路。
1.2 计算机网络的产生与发展
（4）第四阶段:计算机互联网(20世纪90年代）
计算机网络向高速化、宽带化(2G)、多媒体方向发展。未来通信 和网络的目标是实现5W(3G)的个人通信(任何人who在任何时候when任 何地方where都可以和任何一个其他人whomever传送任何信息 whatever)。
子网的拓扑结构可有三种形式：①总线性，②环形，③卫星或无线广播通 信方式。如下图所示 ：
1.3 计算机网络的分类
2 按网络的覆盖范围划分 根据计算机网络所覆盖的地理范围、信息的传递速率及其应
用目的，计算机网络通常被分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广 域网(WAN)。这种分类方法也是目前较为流行的一种分类方法。
计算机网络的定义
计算机网络(Computer Networks)：用通讯线路将分散在不同地 点的具有独立自主的计算机系统相互联接,并按网络协议进行数据通 讯和实现资源共享的计算机集合,称为计算机网络。
1.1 计算机网络的定义
概括起来说，一个计算机网络必须具备以下3个基本要素：
（1）若干个主机，向用户提供服务，构成资源子网; （2）通信子网，由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信
1.3 计算机网络的分类
4. 按通信传输介质划分 可分为有线网络和无线网络。
5. 按使用网络的对象分类 可分为专用网和公用网。 公用网:一般是国家的电信部门建造的网络。公用网也可称为公众网。 例：中国公用计算机互联网(CHINANET)、中国金桥信息网(CHINAGBN)。 专用网:是某个部门为本系统的特殊业务工作的需要而建造的网络。 例：中国科技网(CSTNET)、中国教育和科研计算机网(CERNET)
集中器 终 端
终端通过集中器走向主机
1.2 计算机网络的世产界机生上络与公是认发1的9展6第9年一，个由最美成国功高的级远计程划计研算
究署（ARPA， Advanced Research Project Agency）组织和成功研制的
（2经）,第2二0世阶纪段6：0年:代以)共享资源为主要目AR的PA信AR计子nPe算A网t n网”机et络和网网将“络络计资。算(源中机子国网网络未”划两分大为部“分通， 计算机―计算机网络是60年代中通期信发子展网起完来成全的网，的它数是据传由输若和转发
6. 按网络组件的关系分类 按照网络中的各组件的功能来划分，常见的有两种类型的网络：对等网
络和基于服务器网络。
1.4 计算机网络的组成
从资源构成的角度讲，计算机网络是由硬件和软件组成的。硬件 包括各种主机、终端等用户端设备，以及交换机、路由器等通信 控制处理设备，而软件则由各种系统程序和应用程序以及大量的 数据资源组成。
历了从简单到复杂，从单机到多机的发展过程，计算机网络的 形成与发展大致可以划分为如下4个阶段:
1、面向终端的计算机通信网 2、以共享资源为主要目的计算机网络 3、标准、开放的计算机网络 4、计算机互联网
1.2 计算机网络的产生与发展
（1）第一阶段：面向终端的计算机通信网（20世纪50年代）
终 端
特点: 是“终端-计算机”通信,彼此之间有明显的主从关系（有人认为这还不能算是计算机 网络，只能称用联机系统）。
缺点: ① 主机负担过重,既要承担数据处理任务又要承担通讯任务; ② 线路利用率低,特别是在终端远离中心计算机时尤为明显。
改进: ① 通过前端处理机使主机不用管理通信; ② 终端经过集中器走向主机。
计算机网络是半导体技术、计算机技术、数据通信技术和网络技 术相互渗透，相互促进的产物。数据通信的任务是利用通信介质 传输信息。
通信网为计算机网络提供了便利而广泛的信息传输通道，而计算 机和计算机网络技术的发展也促进了通信技术的发展。
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.2 计算机网络的发展 随着计算机技术和通信技术的不断发展，计算机网络也经
• 组播（Multicast）将信息传送给网络中部分节点。 • 广播（Broadcast）在发送的信息中使用一个指定的代码标识目的地址，