第一章 计算机网络概论

《网络技术基础》课程讲义

莆田高等专科学校计算机教研室2002年2月

【教材】《计算机网络工程教程》黄叔武杨一平主编清华大学出版社99年7月第1版24.5元

引言

一、课程特点（实用性、专业性、知识性均很强）

本课程是计算机专业中实用性最强的技术课程之一。

本课程也是计算机课程中自学难度最大的之一，尤其是对未入门者。

本课程的学习必须理论知识与实际练习并重。

无理论知识——无法理解网络设计、系统管理、故障分析、网络互连（不知道为什么要这样做）

无实际练习——无法掌握安装、文件/目录及用户管理的具体方法（不知道怎样做）

二、学习目标与学习内容

网络工程师应掌握的技术：

·网络规划与组网设计（网络协议/网络类型/网络结构/网络设备选择）

·网站建立与网页制作（等网站建设/HTML、ASP、JSP及PHP网页制作）

·网络管理与维护（用户管理/文件系统管理/安全性）

·网络施工技术（综合布线等）

·网络数据库开发与维护（WWW数据库技术）

所有这些，都要求具有扎实的理论基础，并通过工作实践融会贯通，成为某一或几个方面的专家。

学习目标：从一个网络工程师的角度，了解现代计算机网络的基本技术理论，掌握基本结构、互联原理、组网技术、网络设备、网络管理与网站建设的基本技术（定位点：技术基础），为今后深入学

习网络技术打基础。

学习内容：

·网络技术基础（预习教材第1、2、3章）

·局域网技术——设计、组网与管理（预习教材第3、5、8章）

·TCP/IP网络技术——组网与综合布线（预习教材第4、5、7章）

·网络互连设备与技术（预习教材第4章）

·网络系统集成（预习教材第7、9章）

·网络安全与管理（预习教材第6章）

【注】根据课程需要上机

学习特点：

·教材内容偏旧，所以大量讲课内容在教材之外。要求：听课/笔记/预习教案/练习

·术语（中英文）多，概念多，技术性强。

（教案下载：下文件夹“网络技术基础教案/ 02年2月新教案”）

三、考核内容

笔试：基本知识/基本概念/基本协议/常用命令/常用英文术语

四、推荐参考书

入门：

1、《最新计算机网络实用教程》（台湾）杨丰瑞杨丰任编著中国铁道出版社2001年7月（31元）

2、《数据通信与计算机网络》高传善钱松荣毛迪林编著（面向21世纪课程教材）高等教育出版社2000年

7月（27.10元）

3、《计算机网络》陈文革程向前编（面向21世纪课程教材）高等教育出版社1999年6月（26.10元）

提高：

1、《计算机网络》（第3版）（美）Andrew S. Tanenbaum著熊桂喜/王小虎译清华大学出版社1998年7月

2、《TCP/IP协议族》（影印英文版）（美）Behrouz A.Forouzan/Sophia Chung Fegan著清华大学出版社2000

年12月（69元）

第一章计算机网络概论

【计划课时】8课时（教材第1章）

1.1 计算机网络概述

1.1.1 什么是计算机网络（Network）P5

1．基本要求

未连网前的计算机系统——“信息孤岛”。

计算机连网通信的基本要求：

·传输要求：必须将信息送到正确的目标设备。信息必须由且只能由指定设备（用户）接收。

·精度要求：必须保证信息传输的准确性。在传输后被改变、出现错误的信息是不可用的信息。

·时间要求：必须保证信息传输的时间性。迟到的信息是无用的信息。对于视频、音频之类实时（real-time）传输，还要求保证信息传输的顺序。

2、基本组成

一个用于计算机连网通信的系统一般由六个部分组成：

·信息（message）：文字、数值、图形、声音、图像等

·发送设备：又称“主机”（host）——各种信息处理设备（计算机等）

·接收设备：同上

·通信设备：负责主机间的通信控制和通信处理

·传输媒介：各种电缆、光缆、无线电波等

·通信协议：通信规则（无协议的两台设备可以连接但无法通信，如同讲不同语言的两人无法对讲）

3、参考定义

计算机网络是计算机技术和数据通信技术紧密结合的产物。

所谓“计算机网络”，通俗地讲，就是将地理位置不同的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件（“在协议控制下”）实现网络中资源共享和数据交换的系统。

4．网络=资源子网+通信子网P5

资源子网——硬件资源（主机、终端、I/O设备等）、软件资源、数据资源等，负责全网数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务

通信子网——传输介质（电缆、光纤、无线电波等）、通信设备（交换机等），承担全网的数据传输、转接、加工和变换等通信处理工作

1.1.2 网络的作用P7

1、软、硬件资源共享（硬盘／打印机／软件包……）──成本上

2、即时（动态）数据交换（股市行情／军事／生产管理／订票系统／电子邮件……）──效率上

∴网络＝桥梁──使世界变小

3、可靠性和安全性

1.1.3网络的分类P7

通常可以通过两个方式来分类：传输技术和网络规模。

1．按传输技术分

·广播式网络（broadcast network）

一条共享通信信道；信息以广播形式送到所有站点，地址符合者接收之，不符者舍弃之。

特例：多播（multicasting）

·点到点网络（point-to-point network）

信息从源主机到目标主机，通常要经过多个中间设备，且有多条路径。因此其路由算法十分重要。

一般来讲，小的、本地性的网络采用广播方式，大的、远程性的网络采用点到点方式。

2．按网络规模分

·局域网（LAN, Local Area Network）

·近距（一般10km以内，通常在一个机构或一组建筑物中）

·一般使用专门敷设的线路——使用本地主机资源

·主机/服务器为中心

·广域网（WAN, Wide Area Network）

·远程（可达数千公里，可跨地区、国家，甚至全球联网）

·一般连接两个或两个以上局域网

·一般通过租用的专线接入公共数据通信网实现远程连接

·以路由器为技术基础

·WAN通信一般称为“服务”（service），因为网络提供商通常要对所提供的WAN服务向用户收费 Internet（因特网）──最著名的广域网

·介于局域网和广域网之间的网络（以下统称“区域网”）

①企业内部网（Intranet）

②园区网/校园网（Campus networks）

③城域网（MAN，Metropolitan Area Network）

·服务基于Internet 技术：通常提供、、虚拟网等服务或功能，良好安全性，可连接Internet

·组网基于LAN技术：主机/服务器为中心，交换机为主要通信设备，独立的网络资源和管理系统，专门敷设的线路（城域网一般使用DQDB即“分布式队列双总线”技术）

·本身可由若干个LAN组成或是一个大型的LAN

·高带宽

本课程中，将这些网络以下统称“区域网”，而将单个部门或单个建筑物内的网络称为“局域网”。

·互联网络（Internet）

若干个网络连接起来构成一个更大的网络（Internet is a largest internet！）。

·远程连接（Remote connections）

将位于网络分布范围之外的部门办公室和单个用户连接到本地网或Internet上。

·普通客户一般通过Modem（调制解调器）和租用的公用电话线路实现远程连接

由于数字信号中的高频谐波很多,在通过电话线之类所谓“模拟信道”传输时,衰减很严重,会失去数字信号的特征,所以就要在传输前先把数字信号转换成模拟信号(“调制”)，反之，接收时要进行“解调”。

1.1.4 通信网与计算机网络

通信网由用户终端设备、交换设备和传输线路组成。交换设备间的传输线路称为“中继线”，用户终端设备与交换设备间的传输线路称为“用户线”。

常用通信网有电信网、广播电视网和计算机专用网。

典型的电信网有：公用电话网（PSTN）、分组交换网（X.25）、数字数据网（DDN）、综合业务数字网（ISDN）。