計算機網(wǎng)絡基礎教程-第1章-計算機網(wǎng)絡概述課件

第1章計算機網(wǎng)絡概述問題原由計算機網(wǎng)絡是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它的誕生使計算機體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化。那么,計算機網(wǎng)絡涉及到哪些基本概念、基本知識和基本技術(shù)呢？這就是本章所要討論的問題。本章重點討論計算機網(wǎng)絡的基本概念、計算機網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)組成、計算機網(wǎng)絡的分類、計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展趨勢、標準化組織與機構(gòu)等。教學重點能力要求了解:計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程與發(fā)展趨勢。熟悉:計算機網(wǎng)絡的功能、定義、分類。掌握:

計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)和組成結(jié)

構(gòu)等。第1章計算機網(wǎng)絡概述問題計算機網(wǎng)絡是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相本章內(nèi)容§1.1計算機網(wǎng)絡的基本概念§1.5標準化組織與機構(gòu)§1.4網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展趨勢§1.3計算機網(wǎng)絡的分類§1.2計算機網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)組成計算機網(wǎng)絡基礎本章內(nèi)容§1.1計算機網(wǎng)絡的基本概念§1.5標準化知識結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡概述計算機網(wǎng)絡的基本概念標準化組織與機構(gòu)網(wǎng)絡軟件的組成網(wǎng)絡硬件的組成網(wǎng)絡的邏輯結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展趨勢計算機網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)組成中國國家標準局歐洲組織與機構(gòu)美國組織與機構(gòu)國際組織與機構(gòu)計算機網(wǎng)絡的功能計算機網(wǎng)絡的定義計算機網(wǎng)絡的特點計算機網(wǎng)絡的應用計算機網(wǎng)絡的發(fā)展網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)按傳播方式分類按覆蓋范圍分類按傳輸介質(zhì)分類按傳輸技術(shù)分類計算機網(wǎng)絡的分類計算機網(wǎng)絡的關(guān)鍵技術(shù)計算機網(wǎng)絡支撐技術(shù)計算機網(wǎng)絡的研究熱點知識結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡概述計算機網(wǎng)絡的基本概念標準化組織與機構(gòu)網(wǎng)計算機網(wǎng)絡是計算機技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的誕生使計算機的體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化。在當今社會發(fā)展中，計算機網(wǎng)絡起著非常重要的作用，并對人類社會的進步做出了巨大貢獻?，F(xiàn)在，計算機網(wǎng)絡的應用遍布全世界及各個領域，并已成為人們社會生活中不可缺少的重要組成部分。從某種意義上講，計算機網(wǎng)絡的發(fā)展水平不僅反映了一個國家的計算機科學和通信技術(shù)的水平，也是衡量其國力及現(xiàn)代化程度的重要標志之一。那么，計算機網(wǎng)絡涉及到哪些基本概念、知識和技術(shù)呢？這就是本章所要討論的問題?！?.1計算機網(wǎng)絡的基本概念計算機網(wǎng)絡是計算機技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，遠程聯(lián)機階段多機互聯(lián)網(wǎng)絡階段標準化網(wǎng)絡階段互聯(lián)與高速網(wǎng)絡階段計算機網(wǎng)絡從20世紀60年代開始發(fā)展至今,經(jīng)歷了從簡單到復雜、從單機到多機、由終端與計算機之間的通信演變到計算機與計算機之間的直接通信.發(fā)展經(jīng)歷的4個階段1.1.1

計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展遠程聯(lián)機多機互聯(lián)標準化網(wǎng)互聯(lián)與高速網(wǎng)絡階段計算機網(wǎng)絡從20世1.1.1

計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展1、遠程聯(lián)機階段

為了共享主機資源和信息采集以及綜合處理，用一臺計算機與多臺用戶終端相連，用戶通過終端命令以交互方式使用計算機，人們把它稱為遠程聯(lián)機系統(tǒng)。

⑴前端處理機結(jié)構(gòu)：前端處理機（FEP）用來專門負責通信工作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與通信控制的分工，發(fā)揮了中心計算機的數(shù)據(jù)處理能力。前端處理機的結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。圖1-1利用前端處理機的結(jié)構(gòu)示意圖終端ModemModemCCP或FEPModem公用電話網(wǎng)主機1.1.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展1、遠程聯(lián)機階段圖利用調(diào)制解調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖

⑵調(diào)制解調(diào)器：由于計算機和遠程終端發(fā)出的信號都是數(shù)字信號，而公用電話線路只能傳輸模擬信號，所以在傳輸錢必須把計算機或遠程終端發(fā)出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成可在電話線上傳送的模擬信號,傳輸后再將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。利用調(diào)制解調(diào)器的結(jié)構(gòu)如下圖所示。1.1.1

計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展終端ModemLCModem公用電話網(wǎng)主機利用調(diào)制解調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖⑵調(diào)制解調(diào)器：由于計算機1.1.1

計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展⑶集線器結(jié)構(gòu)：把終端發(fā)來的信息收集起來，并把用戶的作業(yè)信息存人集中器中,然后再用高速線路將數(shù)據(jù)信息傳給前端處理機，最后提交給主機。

遠程聯(lián)機系統(tǒng)的特點是系統(tǒng)中只有一個計算機處理中心，各終端通過通信線路共享主計算機的硬件和軟件資源，因此，主計算機負擔過重，終端獨占線路，資源利用率低。利用集線器的結(jié)構(gòu)示意圖集線器CCP或FEP主機公用電話網(wǎng)1.1.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展⑶集線器結(jié)構(gòu)：把

計算機網(wǎng)絡要完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩大基本功能，因此在邏輯結(jié)構(gòu)上可以將其分成兩部分：資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。1.1.1

計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展2、多機互聯(lián)網(wǎng)絡階段

(1)資源子網(wǎng)：是計算機網(wǎng)絡的外層，它由提供資源的主機和請求資源的終端組成。資源子網(wǎng)的任務是負責全網(wǎng)的信息處理。

(2)通信子網(wǎng)：是計算機網(wǎng)絡的內(nèi)層，它的主要任務是將各種計算機互連起來完成數(shù)據(jù)傳輸、交換和通信處理。CCPCCPCCPCCPCCP通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)主機主機主機主機圖1-2資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)示意圖計算機網(wǎng)絡要完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩大基本功能，因此在邏1.1.1

計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展ISO于1977年成立了專門的機構(gòu)來研究該問題，并且在1984年正式頒布了“開放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型”的國際標準OSI,這就產(chǎn)生了第三代計算機網(wǎng)絡。

3、標準化網(wǎng)絡階段20世紀70年代，計算機網(wǎng)絡大都采用直接通信方式。1972年后，以太網(wǎng)LAN、MAN、WAN迅速發(fā)展，各個計算機生產(chǎn)商紛紛發(fā)展各自的網(wǎng)絡系統(tǒng)，制定自己的網(wǎng)絡技術(shù)標準。1974年,IBM公司公布了它研制的系統(tǒng)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)。隨后DGE公司宣布了自己的數(shù)字網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu),1976年UNIVAC宣布了該公司的分布式通信體系結(jié)構(gòu)。1.1.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展ISO于1977年成立了專1.1.1

計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展4、網(wǎng)絡互聯(lián)與高速網(wǎng)絡階段

進入20世紀90年代,計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及建立在互聯(lián)計算機網(wǎng)絡技術(shù)基礎上的計算機網(wǎng)絡技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。特別是1993年美國宣布建立國家信息基礎設施（NationalInformationInfrastructure，NII）后，全世界許多國家紛紛制訂和建立本國的NII,從而極大的推動了計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，使計算機網(wǎng)絡進入一個嶄新的階段，這就是計算機網(wǎng)絡互聯(lián)與高速網(wǎng)絡階段。目前，全球以Internet為核心的高速計算機互聯(lián)網(wǎng)絡已經(jīng)形成，Internet已經(jīng)成人類最重要的、最大的知識寶庫。網(wǎng)絡互聯(lián)和高速計算機網(wǎng)絡就成為第四代計算機網(wǎng)絡。

1.1.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展4、網(wǎng)絡互聯(lián)與高速1.1.1

計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展

圖1-3現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡邏輯結(jié)構(gòu)示意圖以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)路由器路由器路由器路由器路由器路由器通信子網(wǎng)1.1.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展圖1-3現(xiàn)代計算機到目前為止,計算機網(wǎng)絡并沒有一個確切的定義。其實，我們可以簡單地描述為：計算機網(wǎng)絡是通過通信線路連接起來的自治的計算機集合。該描述包括了3個方面的含義：①必須有兩臺或兩臺以上、具有獨立功能的計算機系統(tǒng)相互連接起來，以達到共享資源為目的；②計算機互相通信交換信息，必須有一條通道。這條通道的連接是物理的，由物理介質(zhì)來實現(xiàn)（例如銅線、光纖、微波、衛(wèi)星等）；③計算機系統(tǒng)之間的信息交換，必須要遵守某種約定和規(guī)則。以上從三個方面概括了計算機網(wǎng)絡的基本內(nèi)涵。因此，我們可以把計算機網(wǎng)絡定義為：1.1.2

計算機網(wǎng)絡的定義到目前為止,計算機網(wǎng)絡并沒有一個確切的定義。

計算機網(wǎng)絡是把分布在不同地點，并具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)通過通信設備和線路連接起來，在功能完善的網(wǎng)絡軟件和協(xié)議的管理下，以實現(xiàn)網(wǎng)絡中資源共享為目標的系統(tǒng)。

由多臺計算機組成的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)模型如圖1-4所示。1.1.2

計算機網(wǎng)絡的定義圖1-4計算機互連網(wǎng)絡系統(tǒng)基本模型AB存儲器A機能使用B機的存儲器B機能使用A機的打印機計算機網(wǎng)絡是把分布在不同地點，并具有獨立功能的1.1.3

計算機網(wǎng)絡的主要功能集中管理均衡負荷網(wǎng)絡通信資源共享分布式處理1.1.3計算機網(wǎng)絡的主要功能集中均衡網(wǎng)絡資源分布式處理1、資源共享

⑴硬件資源：包括各種類型的計算機、大容量存儲設備、計算機外部設備，如彩色打印機、靜電繪圖儀等。

⑵軟件資源：包括各種應用軟件、工具軟件、系統(tǒng)開發(fā)所用的支撐軟件、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。

⑶數(shù)據(jù)資源：包括數(shù)據(jù)庫文件、數(shù)據(jù)庫、辦公文檔資料、企業(yè)生產(chǎn)報表等。

⑷信道資源：通信信道可以理解為電信號的傳輸介質(zhì)。通信信道的共享是計算機網(wǎng)絡中最重要的共享資源之一。

2、網(wǎng)絡通信

通信通道可以傳輸各種類型的信息,包括數(shù)據(jù)信息和圖形、圖像、聲音、視頻流等各種多媒體信息。1.1.3

計算機網(wǎng)絡的主要功能1、資源共享1.1.3計算機網(wǎng)絡的主要功能3、分布處理

把要處理的任務分散到各個計算機上運行，而不是集中在一臺大型計算機上。這樣，不僅可以降低軟件設計的復雜性，而且還可以大大提高工作效率和降低成本。

4、集中管理對地理位置分散的組織和部門,可通過計算機網(wǎng)絡來實現(xiàn)集中管理,如數(shù)據(jù)庫情報檢索系統(tǒng)、交通運輸部門的定票系統(tǒng)、軍事指揮系統(tǒng)等。5、均衡負荷當網(wǎng)絡中某臺計算機的任務負荷太重時，通過網(wǎng)絡和應用程序的控制和管理，將作業(yè)分散到網(wǎng)絡中的其它計算機中，由多臺計算機共同完成。1.1.3

計算機網(wǎng)絡的主要功能3、分布處理1.1.3計算機網(wǎng)絡的主要功能1.1.4

計算機網(wǎng)絡的特點

1、可靠性

在一個網(wǎng)絡系統(tǒng)中，當一臺計算機出現(xiàn)故障時，可立即由系統(tǒng)中的另一臺計算機來代替其完成所承擔的任務。同樣，當網(wǎng)絡的一條鏈路出了故障時可選擇其它的通信鏈路進行連接。

2、高效性

計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)擺脫了中心計算機控制結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木窒扌?，并且信息傳遞迅速，系統(tǒng)實時性強。網(wǎng)絡系統(tǒng)中各相連的計算機能夠相互傳送數(shù)據(jù)信息，使相距很遠的用戶之間能夠即時、快速、高效、直接地交換數(shù)據(jù)。3、獨立性

網(wǎng)絡系統(tǒng)中各相連的計算機是相對獨立的，它們之間的關(guān)系是既互相聯(lián)系，又相互獨立。1.1.4計算機網(wǎng)絡的特點1、可靠性1.1.4

計算機網(wǎng)絡的特點

4、擴充性

在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中,人們能夠很方便、靈活地接入新的計算機，從而達到擴充網(wǎng)絡系統(tǒng)功能的目的。

5、廉價性

計算機網(wǎng)絡使微機用戶也能夠分享到大型機的功能特性,充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡系統(tǒng)的“群體”優(yōu)勢，能節(jié)省投資和降低成本。

6、分布性

計算機網(wǎng)絡能將分布在不同地理位置的計算機進行互連，可將大型、復雜的綜合性問題實行分布式處理。

7、易操作性

對計算機網(wǎng)絡用戶而言,掌握網(wǎng)絡使用技術(shù)比掌握大型機使用技術(shù)簡單，實用性也很強。1.1.4計算機網(wǎng)絡的特點4、擴充性1.1.5

計算機網(wǎng)絡的應用計算機網(wǎng)絡的應用辦公自動化數(shù)字通信分布式計算信息查詢遠程教育虛擬現(xiàn)實電子商務企業(yè)管理與決策計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展給傳統(tǒng)的信息處理工作帶來了革命性的變化，同時也給傳統(tǒng)的管理帶來了很大的沖擊。目前，計算機網(wǎng)絡的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1.1.5計算機網(wǎng)絡的應用計算機網(wǎng)絡辦公自動化數(shù)字通信分布1.1.5

計算機網(wǎng)絡的應用

1、數(shù)字通信

數(shù)字通信是現(xiàn)代社會通信的主流，包括網(wǎng)絡電話、可視圖文系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)和電子郵件服務。

2、分布式計算

分布式計算包括兩個方面：一是將若干臺計算機通過網(wǎng)絡連接起來，將一個程序分散到各計算機上同時運行，然后把每一臺計算機計算的結(jié)果搜集匯總，整體得出結(jié)果；另一種是通過計算機將需要大量計算的題目送到網(wǎng)絡上的大型計算機中進行計算并返回結(jié)果。

3、信息查詢

信息查詢是計算機網(wǎng)絡提供資源共享的最好工具,通過“搜索引擎”，用少量的“關(guān)鍵”詞來概括歸納出這些信息內(nèi)容,很快地把你所感興趣的內(nèi)容所在的網(wǎng)絡地址一一羅列出來。1.1.5計算機網(wǎng)絡的應用1、數(shù)字通信1.1.5

計算機網(wǎng)絡的應用

4、遠程教育

遠程教育是利用Internet技術(shù)開發(fā)的現(xiàn)代在線服務系統(tǒng)，它充分發(fā)揮網(wǎng)絡可以跨越空間和時間的特點，在網(wǎng)絡平臺上向?qū)W生提供各種與教育相關(guān)的信息,做到“任何人在任何時間、任何地點，可以學習任何課程”。5、虛擬現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實是計算機軟硬件技術(shù)、傳感技術(shù)、機器人技術(shù)、人工智能及心理學等高速發(fā)展的結(jié)晶。虛擬現(xiàn)實與傳統(tǒng)的仿真技術(shù)都是對現(xiàn)實世界的模擬,即兩者都是基于模型的活動，而且都力圖通過計算機及各類裝置達到現(xiàn)實世界盡可能精確地再現(xiàn)。隨著計算機科學技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與仿真技術(shù)必將在21世紀異彩紛呈，絢麗奪目。1.1.5計算機網(wǎng)絡的應用4、遠程教育1.1.5

計算機網(wǎng)絡的應用

6、電子商務

廣義的電子商務包括各行各業(yè)的電子業(yè)務、電子政務、電子醫(yī)務、電子軍務、電子教務、電子公務和電子家務等；狹義的電子商務指人們利用電子化網(wǎng)絡化手段進行商務活動。

7、辦公自動化

辦公自動化能實現(xiàn)辦公活動的科學化、自動化，最大限度提高工作質(zhì)量、工作效率和改善工作環(huán)境。

8、企業(yè)管理與決策

隨著計算機網(wǎng)絡的廣泛應用，各類企業(yè)采用管理科學與信息技術(shù)相結(jié)合的方式，開發(fā)企業(yè)管理和決策信息系統(tǒng)，為企業(yè)管理和決策提供支持服務。目前，正在朝著開發(fā)“智能化”的決策支持系統(tǒng)迅速發(fā)展。1.1.5計算機網(wǎng)絡的應用6、電子商務§1.2

計算機網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)組成一個完整的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)是由網(wǎng)絡硬件和網(wǎng)絡軟件所組成的。網(wǎng)絡硬件是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的物理實現(xiàn),網(wǎng)絡軟件是網(wǎng)絡系統(tǒng)中的技術(shù)支持。兩者相互作用,共同完成網(wǎng)絡功能。地面站地面站通訊衛(wèi)星服務器路由器交換機§1.2計算機網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)組成一個完整的計算機網(wǎng)絡1.2.1

網(wǎng)絡硬件的組成計算機網(wǎng)絡硬件系統(tǒng)是由計算機(主機、客戶機、終端)、通信處理機(集線器、交換機、路由器)、通信線路(同軸電纜、雙絞線、光纖)、信息變換設備(Modem，編碼解碼器)等構(gòu)成。圖1-5網(wǎng)絡硬件組成示意圖HUBHUB路由器中心交換機服務器服務器處理機工作站Modem終端終端子網(wǎng)子網(wǎng)遠程網(wǎng)絡Internet1.2.1網(wǎng)絡硬件的組成計算機網(wǎng)絡硬件系統(tǒng)是由計算機(1.2.1

計算機硬件的組成

1、主計算機

在一般的局域網(wǎng)中，主機通常被稱為服務器，是為客戶提供各種服務的計算機，因此對其有一定的技術(shù)指標要求，特別是主、輔存儲容量及其處理速度要求較高。根據(jù)服務器在網(wǎng)絡中所提供的服務不同,可將其劃分為文件服務器、打印服務器、通信服務器等。

2、網(wǎng)絡工作站

除服務器外，網(wǎng)絡上的其余計算機主要是通過執(zhí)行應用程序來完成工作任務的，我們把這種計算機稱為網(wǎng)絡工作站或網(wǎng)絡客戶機，它是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)主要的發(fā)生場所和使用場所，用戶主要是通過使用工作站來利用網(wǎng)絡資源并完成自己作業(yè)的。

1.2.1計算機硬件的組成1、主計算機1.2.1

計算機硬件的組成

3、網(wǎng)絡終端

是用戶訪問網(wǎng)絡的界面，它可以通過主機聯(lián)入網(wǎng)內(nèi)，也可以通過通信控制處理機聯(lián)入網(wǎng)內(nèi)。

4、通信處理機

一方面作為資源子網(wǎng)的主機、終端連接的接口，將主機和終端連入網(wǎng)內(nèi)；另一方面它又作為通信子網(wǎng)中分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點，完成分組的接收、校驗、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)等功能。

5、通信線路

通信線路（鏈路）是為通信處理機與通信處理機、通信處理機與主機之間提供通信信道。

6、信息變換設備

對信號進行變換，包括：調(diào)制解調(diào)器、無線通信接收和發(fā)送器、用于光纖通信的編碼解碼器等。1.2.1計算機硬件的組成3、網(wǎng)絡終端在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中，除了各種網(wǎng)絡硬件設備外，還必須具有網(wǎng)絡軟件。網(wǎng)絡應用軟件網(wǎng)絡管理軟件網(wǎng)絡通信軟件網(wǎng)絡操作系統(tǒng)網(wǎng)絡協(xié)議軟件網(wǎng)絡軟件的組成1.2.2

網(wǎng)絡軟件的組成在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中，除了各種網(wǎng)絡硬件設備外，還必須具有網(wǎng)1.2.2

計算機軟件的組成

1、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡軟件中最主要的軟件,用于實現(xiàn)不同主機之間的用戶通信，以及全網(wǎng)硬件和軟件資源的共享，并向用戶提供統(tǒng)一的、方便的網(wǎng)絡接口,便于用戶使用網(wǎng)絡。目前網(wǎng)絡操作系統(tǒng)有三大陣營：UNIX、NetWare和Windows。目前，

我國最廣泛使用的是Windows網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。

2、網(wǎng)絡協(xié)議軟件

網(wǎng)絡協(xié)議是網(wǎng)絡通信的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范，網(wǎng)絡協(xié)議軟件是用于實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)議功能的軟件。目前,典型的網(wǎng)絡協(xié)議軟件有TCP/IP協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議、IEEE802標準協(xié)議系列等。其中,TCP/IP是當前異種網(wǎng)絡互連應用最為廣泛的網(wǎng)絡協(xié)議軟件。1.2.2計算機軟件的組成1、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)1.2.2

計算機軟件的組成

3、網(wǎng)絡管理軟件

網(wǎng)絡管理軟件是用來對網(wǎng)絡資源進行管理以及對網(wǎng)絡進行維護的軟件，如性能管理、配置管理、故障管理、記費管理、安全管理、網(wǎng)絡運行狀態(tài)監(jiān)視與統(tǒng)計等。

4、網(wǎng)絡通信軟件

是用于實現(xiàn)網(wǎng)絡中各種設備之間進行通信的軟件，使用戶能夠在不必詳細了解通信控制規(guī)程的情況下，控制應用程序與多個站進行通信,并對大量的通信數(shù)據(jù)進行加工和管理。

5、網(wǎng)絡應用軟件

網(wǎng)絡應用軟件是為網(wǎng)絡用戶提供服務，最重要的特征是它研究的重點不是網(wǎng)絡中各個獨立的計算機本身的功能，而是如何實現(xiàn)網(wǎng)絡特有的功能。1.2.2計算機軟件的組成3、網(wǎng)絡管理軟件1.2.3

網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)

拓撲學是幾何學的一個分支。拓撲學首先把實體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的點,將連接實體的線路抽象成線,進而研究點、線、面之間的關(guān)系,即拓撲結(jié)構(gòu)(TopologyStructure)。在計算機網(wǎng)絡中，拋開網(wǎng)絡中的具體設備，把服務器、工作站等網(wǎng)絡單元抽象為“點”，把網(wǎng)絡中的電纜、雙絞線等傳輸介質(zhì)抽象為“線”。計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)就是指計算機網(wǎng)絡中的通信線路和結(jié)點相互連接的幾何排列方法和模式。拓撲結(jié)構(gòu)影響著整個網(wǎng)絡的設計、功能、可靠性和通信費用等許多方面，是決定局域網(wǎng)性能優(yōu)劣的重要因素之一。1.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)拓撲學是幾何學的一個分支。1.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉、安裝使用方便。缺點：故障診斷和隔離比較困難。

1、總線型拓撲結(jié)構(gòu)

總線型拓撲結(jié)構(gòu)是指所有結(jié)點共享一根傳輸總線,所有的站點都通過硬件接口連接在這根傳輸線上。

圖1-6總線型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖打印機磁盤工作站工作站工作站工作站終接器終接器服務器1.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉、安裝使用1.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)

2、星型拓撲結(jié)構(gòu)

星型拓撲結(jié)構(gòu)是符合令牌協(xié)議的高速局域網(wǎng)絡。它是以中央結(jié)點為中心，把若干外圍結(jié)點連接起來的幅射式互連結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：單點故障不影響全網(wǎng)，結(jié)構(gòu)簡單。增刪節(jié)點及維護管理容易；故障隔離和檢測容易，延遲時間較短。缺點：成本較高，資源利用率低；網(wǎng)絡性能過于依賴中心節(jié)點。圖1-7星型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖工作站工作站工作站工作站服務器集線器1.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)2、星型拓撲結(jié)構(gòu)圖1-71.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)

3、樹型拓撲結(jié)構(gòu)

樹型結(jié)構(gòu)是星型結(jié)構(gòu)的擴展，它由根結(jié)點和分支結(jié)點所構(gòu)成，如圖1-8所示。

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低。擴充節(jié)點方便靈活。缺點：對根的依賴性大。圖1-8樹型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖工作站工作站打印機服務器集線器集線器集線器集線器1.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)3、樹型拓撲結(jié)構(gòu)圖1-81.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)的顯著特點是每個節(jié)點用戶都與兩個相鄰節(jié)點用戶相連。優(yōu)點：簡化路徑選擇控制，傳輸延遲固定,實時性強,可靠性高。

缺點：節(jié)點過多時,影響傳輸效率。環(huán)某處斷開會導致整個系統(tǒng)的失效，節(jié)點的加入和撤出過程復雜。圖1-9環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖工作站工作站工作站服務器工作站工作站

4、

環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)將所有網(wǎng)絡結(jié)點通過點到點通信線路連接成閉合環(huán)路,數(shù)據(jù)將沿一個方向逐站傳送，每個結(jié)點的地位和作用相同，且每個結(jié)點都能獲得執(zhí)行控制權(quán)。1.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)的顯著特點是1.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)

5、網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)

網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)中的所有結(jié)點之間的連接是任意的,沒有規(guī)律。實際存在與使用的廣域網(wǎng)基本上都采用網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)。

圖1-10網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)示意圖工作站工作站工作站路由器工作站路由器路由器路由器優(yōu)點：具有較高的可靠性。某一線路或節(jié)點有故障時，不會影響整個網(wǎng)絡的工作。

缺點：結(jié)構(gòu)復雜，需要路由選擇和流控制功能，網(wǎng)絡控制軟件復雜，硬件成本較高，不易管理和維護。1.2.3網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)5、網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)圖§1.3

計算機網(wǎng)絡的分類從不同方向來進行分類網(wǎng)絡的覆蓋范圍通信信道傳輸介質(zhì)傳輸技術(shù)由于計算機網(wǎng)絡自身的特點，其分類方法有多種。根據(jù)不同的分類原則，可以得到不同類型的計算機網(wǎng)絡。§1.3計算機網(wǎng)絡的分類從不同方向來進行分類網(wǎng)絡的通信1.3.1

按覆蓋范圍分類

⑴局部區(qū)域網(wǎng)：傳輸速率為1～20Mb/s,最大距離為25km,采用分組交換技術(shù),入網(wǎng)最大設備數(shù)為幾百到幾千。

⑵高速區(qū)域網(wǎng)：采用CATV電纜或光纜,傳輸速率一般50Mb/s，最大距離為1km,入網(wǎng)最大設備數(shù)為幾十個。圖1-11局域網(wǎng)連接示意圖服務器工作站工作站工作站打印機根據(jù)網(wǎng)絡連接的地理范圍,可將計算機網(wǎng)絡分成局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)三種類型。

1、

局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）局域網(wǎng)的作用范圍是幾百到幾千米，通常用于組建企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)，并分為局部區(qū)域網(wǎng)和高速區(qū)域網(wǎng)。1.3.1按覆蓋范圍分類⑴局部區(qū)域網(wǎng)：傳輸速率1.3.1

按覆蓋范圍分類

2、

城域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）

城域網(wǎng)是局域網(wǎng)的延伸,用于局域網(wǎng)之間的連接,網(wǎng)絡規(guī)模局限在一座城市范圍內(nèi),覆蓋的地理范圍從幾十至幾百公里。城域網(wǎng)絡路由器計算機圖1-12城域網(wǎng)鏈接示意圖1.3.1按覆蓋范圍分類2、城域網(wǎng)（WideA1.3.1

按覆蓋范圍分類3、廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）廣域網(wǎng)又稱遠程網(wǎng)，是指在一個很大地理范圍（從數(shù)百公里到數(shù)千公里，甚至上萬公里）由許多局域網(wǎng)組成的網(wǎng)絡。廣域網(wǎng)是將遠距離的網(wǎng)絡和資源連接起來的任何系統(tǒng)，主要用在一個地區(qū)、行業(yè)甚至在全國范圍內(nèi)組網(wǎng),達到資源共享的目的。公用交換網(wǎng)MANLANMANLAN圖1-13廣域網(wǎng)連接示意圖1.3.1按覆蓋范圍分類3、廣域網(wǎng)（Wid1.3.1

按覆蓋范圍分類圖1-14廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)的連接關(guān)系示意圖

廣域網(wǎng)使用的主要技術(shù)為存儲-轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。城域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的連接是通過接入網(wǎng)來實現(xiàn)的。接入網(wǎng)又稱為本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)，它是近年來由于用戶對高速上網(wǎng)需求的增加而出現(xiàn)的一種網(wǎng)絡技術(shù)，是局域網(wǎng)與城域網(wǎng)之間的橋接區(qū)。

WAN

MAN

MANLANLANLANLAN1.3.1按覆蓋范圍分類圖1-14廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局1.3.2

按傳播方式分類路由器3DRS3/0DLCI:300DLCI:399S3/0S4/0S2/0幀中繼交換機DLCI：200DLCI：400S4/0S2/0路由器4路由器2

如果按照傳播方式不同，可將計算機網(wǎng)絡分為“廣播網(wǎng)絡”和“點-點網(wǎng)絡”兩大類。

廣播式網(wǎng)絡是指網(wǎng)絡中的計算機或者設備使用一個共享的通信介質(zhì)進行數(shù)據(jù)傳播，網(wǎng)絡中的所有結(jié)點都能收到任一結(jié)點發(fā)出的數(shù)據(jù)信息。廣播式網(wǎng)絡的基本連接如圖所示。1、廣播式網(wǎng)絡1.3.2按傳播方式分類路由器3DRS3/0DLCI:31.3.2

按傳播方式分類目前，在廣播式網(wǎng)絡中的傳輸方式有3種：單播組播廣播采用一對一的發(fā)送形式將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡所有目的節(jié)點。采用一對一組的發(fā)送形式,將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡中的某一組主機。

采用一對所有的發(fā)送形式，將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡中所有目的節(jié)點。1.3.2按傳播方式分類目前，在廣播式網(wǎng)絡中的傳輸方式有31.3.2

按傳播方式分類點-點傳播方式主要應用于WAN中，通常采用的拓撲結(jié)構(gòu)有：星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)狀型。網(wǎng)狀型樹型環(huán)型星型

點-點式網(wǎng)絡是兩個結(jié)點之間的通信方式是點對點的。如果兩臺計算機之間沒有直接連接的線路，那么它們之間的分組傳輸就要通過中間結(jié)點的接收、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)，直至目的結(jié)點。2、點-點網(wǎng)絡（Point-to-pointNetwork）1.3.2按傳播方式分類點-點傳播方式主要應用于WAN中，

1、有線網(wǎng)（WiredNetwork）

⑴雙絞線：其特點是比較經(jīng)濟、安裝方便、傳輸率和抗干擾能力一般，廣泛應用于局域網(wǎng)中。

⑵同軸電纜：俗稱細纜，現(xiàn)在逐漸淘汰。

⑶光纖電纜：特點是光纖傳輸距離長、傳輸效率高、抗干擾性強，是高安全性網(wǎng)絡的理想選擇。

2、

無線網(wǎng)（WirelessNetwork）

⑴無線電話網(wǎng)：是一種很有發(fā)展前途的連網(wǎng)方式。

⑵語音廣播網(wǎng)：價格低廉、使用方便，但安全性差。

⑶無線電視網(wǎng)：普及率高，但無法在一個頻道上和用戶進行實時交互。

⑷微波通信網(wǎng)：通信保密性和安全性較好。

⑸衛(wèi)星通信網(wǎng)：能進行遠距離通信，但價格昂貴。1.3.3

按傳輸介質(zhì)分類

1、有線網(wǎng)（WiredNetwork）1.31.3.4

按傳輸技術(shù)分類

計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)依靠各種通信技術(shù)進行傳輸，根據(jù)網(wǎng)絡傳輸技術(shù)分類，計算機網(wǎng)絡可分為以下5種類型：普通電信網(wǎng)數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)普通電話線網(wǎng)，綜合數(shù)字電話網(wǎng)，綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)。利用數(shù)字信道提供的永久或半永久性電路以傳輸數(shù)據(jù)信號為主的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡。指客戶基于DDN智能化的特點，利用DDN的部分網(wǎng)絡資源所形成的一種虛擬網(wǎng)絡。1.3.4按傳輸技術(shù)分類計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)依1.3.4

按傳輸技術(shù)分類

微波擴頻通信網(wǎng)衛(wèi)星通信網(wǎng)是電視傳播和企事業(yè)單位組建企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和接入Internet的一種方法，在移動通信中十分重要。是近年發(fā)展起來的空中通信網(wǎng)絡。與地面通信網(wǎng)絡相比，衛(wèi)星通信網(wǎng)具有許多獨特的優(yōu)點。

事實上，網(wǎng)絡類型的劃分在實際組網(wǎng)中并不重要，重要的是組建的網(wǎng)絡系統(tǒng)從功能、速度、操作系統(tǒng)、應用軟件等方面能否滿足實際工作的需要；是否能在較長時間內(nèi)保持相對的先進性；能否為該部門（系統(tǒng)）帶來全新的管理理念、管理方法、社會效益和經(jīng)濟效益等。

1.3.4按傳輸技術(shù)分類微波擴頻通信網(wǎng)衛(wèi)星通信網(wǎng)是電視傳§1.4計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展趨勢1.4.1計算機網(wǎng)絡的支撐技術(shù)

計算機網(wǎng)絡的兩個重要的支撐技術(shù)就是微電子技術(shù)和光電子技術(shù)。這兩個重要支撐技術(shù)具體體現(xiàn)在網(wǎng)絡存儲和光交換與智能光網(wǎng)絡技術(shù)上。

1、網(wǎng)絡存儲技術(shù)隨著信息時代的到來，人們對數(shù)據(jù)的依賴性也越來越強.因此,數(shù)據(jù)的存儲及安全性已經(jīng)提到了一個非常重要的地位，

目前，在各類網(wǎng)絡中普遍采用的數(shù)據(jù)存儲模式有3種形式：直連存儲、網(wǎng)絡附加存儲和存儲區(qū)域網(wǎng)。

2、光交換與智能光網(wǎng)絡技術(shù)目前組網(wǎng)技術(shù)正從具有上下光路復用(OADM)和光交叉連接(OXC)功能的光聯(lián)網(wǎng)向由光交換機構(gòu)成的智能光網(wǎng)絡發(fā)展；從環(huán)形網(wǎng)向網(wǎng)狀網(wǎng)發(fā)展，從光一電一光交換向全光交換發(fā)展?！?.4計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展趨勢1.4.1計算機網(wǎng)絡1.4.2

計算機網(wǎng)絡的關(guān)鍵技術(shù)三網(wǎng)合一技術(shù)光通信技術(shù)IPv6技術(shù)寬帶接入技術(shù)計算機網(wǎng)絡架構(gòu)的發(fā)展方向?qū)⑹荌P技術(shù)和光網(wǎng)絡,光網(wǎng)絡將會演進為全光網(wǎng)絡。網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展趨勢3G移動技術(shù)1.4.2計算機網(wǎng)絡的關(guān)鍵技術(shù)三網(wǎng)合一光通信IPv6寬帶1.4.3

計算機網(wǎng)絡的研究熱點下一代Web研究網(wǎng)絡計算業(yè)務綜合化藍牙技術(shù)網(wǎng)絡安全與管理計算機網(wǎng)絡研究的熱點在以上技術(shù)的帶動下，計算機通信網(wǎng)將是一個包括地下的光纜、地面的微波和蜂窩移動通信，地面以上數(shù)百至數(shù)千公里的低軌道衛(wèi)星通信，1萬公里左右的中軌道衛(wèi)星通信，以及3.6萬公里高的靜止軌道通信衛(wèi)星系統(tǒng)組成的一個混合系統(tǒng)。1.4.3計算機網(wǎng)絡的研究熱點下一代網(wǎng)絡計算業(yè)務綜合化藍§1.5標準化組織與機構(gòu)

隨著計算機通信、計算機網(wǎng)絡和分布式處理系統(tǒng)的激增，協(xié)議和接口的不斷進化,迫切要求不同公司制造的計算機之間以及計算機與通信設備之間方便地互連和相互通信。因此,接口、協(xié)議、計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)都