第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

ComputerNetworkTechnology計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第3版

第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述知識(shí)目標(biāo)

掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念

了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟硬件組成技能目標(biāo)

查詢計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成

學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用素質(zhì)目標(biāo)

具備宏觀思維能力和認(rèn)識(shí)事物的條理性能力

培養(yǎng)檢索知識(shí)的能力和總結(jié)歸納能力

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的初步認(rèn)識(shí)

1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，通過通信線路將多臺(tái)具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)及其位于不同地理位置的外部設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)信息傳輸和資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要功能是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信、資源共享和集中管理，數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的功能。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)簡化圖1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的初步認(rèn)識(shí)

某公司計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的初步認(rèn)識(shí)

1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在美國的發(fā)展（1）ARPANET在20世紀(jì)60年代中期,ARPA(國防部高級(jí)研究計(jì)劃署)研發(fā)。ARPANET由子網(wǎng)和主機(jī)組成，是分組交換網(wǎng)。ARPANET主要用于軍事，是一個(gè)能在核戰(zhàn)爭的條件下幸免于難的網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)。（2）NSFNET1984年，美國國家基金會(huì)（NSF）設(shè)計(jì)NSFNET高速替代ARPANET。NSFNET從一開始使用TCP/IP協(xié)議，使它成為第一個(gè)TCP/IP廣域網(wǎng)。NSFNET向所有大學(xué)研究組織開放，第二代主干網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到1.5Mb/s。1990年，非營利機(jī)構(gòu)ANS（高級(jí)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)）接管NSFNET，帶寬到45Mbit/s，形成ANSNET。1995年售給美國在線（AmericanOnline）。1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（3）因特網(wǎng)20世紀(jì)80年代，NSFNET和ARPANET互聯(lián)，人們把互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)集看成互聯(lián)網(wǎng)，就是因特網(wǎng)。20世紀(jì)90年代中期，因特網(wǎng)非常流行，一個(gè)全新的應(yīng)用——萬維網(wǎng)WWW(worldwideweb)出現(xiàn)。1994年，在歐洲核子研究中心舉行第一屆萬維網(wǎng)會(huì)議，此時(shí)因特網(wǎng)主機(jī)數(shù)目已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過幾百萬臺(tái)。1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展Internet的成功經(jīng)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展的積累。市場需求推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。

技術(shù)先導(dǎo)的示范工程。

公開的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。

充滿活力的企業(yè)參與。

1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展

1980年，原鐵道部開始進(jìn)行計(jì)算機(jī)連網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

北京、濟(jì)南、上海等幾個(gè)節(jié)點(diǎn)；PDP-11交換機(jī)；運(yùn)輸管理系統(tǒng)。1987年，我國發(fā)出第一封電子郵件。

1988年，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)國際遠(yuǎn)程連網(wǎng)。1989年，第一個(gè)公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINAPAC。1990年，我國注冊(cè)登記頂級(jí)域名CN。1994年，我國加入互聯(lián)網(wǎng)。

1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展我國范圍公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：（1）中國公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）。（2）中國科學(xué)技術(shù)網(wǎng)（CSTNET）。（3）中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)（CERNET）。（4）中國金橋信息網(wǎng)（CHINAGBN）。（5）中國聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)（UNINET）。

（6）中國網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)（CNCNET）。（7）中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（CMNET）。1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展我國范圍公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：（8）中國國際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)（CIETNET）。（9）中國長城互聯(lián)網(wǎng)（CGWNET）。（10）中國衛(wèi)星集團(tuán)互聯(lián)網(wǎng)（CSNET）。

中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）每半年發(fā)布的《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》能綜合反映我國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展總體情況，顯示我國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最新數(shù)據(jù)。1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按技術(shù)分類：以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、X.25網(wǎng)、ATM網(wǎng)。按交換功能分類：報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)、分組交換網(wǎng)絡(luò)、混合交換網(wǎng)絡(luò)。按使用者分類：專用網(wǎng)、公用網(wǎng)。按覆蓋范圍分類：廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)和接入網(wǎng)。1．廣域網(wǎng)

英文：WideAreaNetwork（WAN）。覆蓋范圍：幾十千米到幾千千米以上。國際性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：可把不同省份，不同國家，不同地域的計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來。因特網(wǎng)的核心。一般由國家和大規(guī)模通信公司用衛(wèi)星、海底光纖、公用網(wǎng)絡(luò)等組建。1.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類2．城域網(wǎng)

英文：MetropolitanAreaNetwork（MAN）。覆蓋范圍：幾十千米以內(nèi)。

城市公用網(wǎng)：連接城市內(nèi)的企業(yè)、學(xué)校、機(jī)關(guān)等。1.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

3．局域網(wǎng)

英文：LocalAreaNetwork

（LAN）。覆蓋范圍：1千米左右。應(yīng)用于：社區(qū)、企業(yè)、校園、大樓、房間。例如：校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)。

應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。1.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

4．接入網(wǎng)英文：AccessNetwork（AN）。

接入網(wǎng)：本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)。

滿足高速上網(wǎng)需求的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

例如：ADSL接入技術(shù)、FTTX（如FTTH光纖到家；FTTZ光纖到社區(qū)；FTTC光纖到路邊等）。1.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類接入網(wǎng)1.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類各種網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍

1.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類計(jì)算機(jī)之間的距離計(jì)算機(jī)所在地網(wǎng)絡(luò)分類10m機(jī)房局域網(wǎng)100m建筑物內(nèi)1km校園10km城市城域網(wǎng)100km跨省、市、國家廣域網(wǎng)1000km全球范圍因特網(wǎng)1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成：網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)組成：

計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備和線路系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)組成：

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件等1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成1．網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)適配器

NetworkInterfaceCard（NIC）。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)線纜間物理接口，是個(gè)獨(dú)立的附加接口電路。功能：

并行數(shù)據(jù)和串行信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換；

數(shù)據(jù)包的裝配與拆裝、網(wǎng)絡(luò)訪問控制和數(shù)據(jù)緩沖等。

網(wǎng)卡1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成2．網(wǎng)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)之間的線路系統(tǒng)由網(wǎng)線組成。網(wǎng)線種類：常用有雙絞線和光纖。雙絞線：用于局域網(wǎng)或計(jì)算機(jī)間少于100m，簡單、易用、造價(jià)低。光纖：用于傳輸速率快、傳輸信息量大（如城域網(wǎng)，廣域網(wǎng)等），造價(jià)、維護(hù)費(fèi)高。1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成雙絞線1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成

光纖3．集線器英文：“Hub”。功能：信號(hào)再生放大、擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)傳輸距離、集中所有節(jié)點(diǎn)。應(yīng)用：組建局域網(wǎng)。1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成

集線器4．調(diào)制解調(diào)器

英文：Modem，俗稱“貓”。

功能：計(jì)算機(jī)與電話線間信號(hào)轉(zhuǎn)換，即計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)與電話線模擬信號(hào)的互相轉(zhuǎn)換。

應(yīng)用：可讓計(jì)算機(jī)接入電話線，利用電話線接入因特網(wǎng)。1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成

ADSL調(diào)制解調(diào)器

1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成

5．交換機(jī)英文：Switch，稱網(wǎng)橋。

功能：具有智能和學(xué)習(xí)能力，連接計(jì)算機(jī)。

應(yīng)用：組建局域網(wǎng)。交換機(jī)6．路由器英文：ROUTER。功能：

連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段；

可提供分組過濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級(jí)、復(fù)用、加密、壓縮和防火墻等；

可性能管理、容錯(cuò)管理和流量控制。應(yīng)用：用于互連局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)。1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成

1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成路由器7．服務(wù)器專門用于服務(wù)的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)中用于服務(wù)的進(jìn)程。例如：Web服務(wù)器、DHCP服務(wù)器、FTP服務(wù)器、E-mail服務(wù)器等。8．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端計(jì)算機(jī)。例如：啞終端、智能手機(jī)。1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成

1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成示例

1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件組成網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)組成：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件1．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議協(xié)議：通信雙方為了實(shí)現(xiàn)通信而設(shè)計(jì)的約定或?qū)υ捯?guī)則。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)為了相互通訊和交流而約定的規(guī)則。例如：因特網(wǎng)協(xié)議TCP/IP、HTTP協(xié)議、FTP協(xié)議等。1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件組成2．網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（1）英文：NetworkoperatingSystem（NOS）。（2）功能：

①

管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源、提供網(wǎng)絡(luò)通訊、提供操作界面，為用戶提供服務(wù)的操作系統(tǒng)。

②是管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)。1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件組成（3）特點(diǎn)：

①支持多任務(wù)

②支持大內(nèi)存

③支持對(duì)稱多處理

④支持網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡

⑤支持遠(yuǎn)程管理1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件組成（4）結(jié)構(gòu)

①客戶機(jī)-服務(wù)器。

②

組成：客戶機(jī)操作系統(tǒng)、服務(wù)器操作系統(tǒng)。

③功能：

用戶能使用本地資源、處理本地命令和應(yīng)用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)與服務(wù)器的通信。管理服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)資源，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和提供網(wǎng)絡(luò)安全管理。

1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件組成（5）常見網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

①

Windows操作系統(tǒng)

②

UNIX操作系統(tǒng)

③

Linux操作系統(tǒng)1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件組成3．網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件聊天類軟件：騰訊QQ、微信、微軟MSN、網(wǎng)易POPO、新浪UC等。Web瀏覽器：InternetExplorer、360、MozillaFirefox、谷歌等。殺毒軟件：360、諾頓、卡巴斯基、瑞星、江民、金山毒霸等。網(wǎng)絡(luò)播放器：WindowsMediaPlayer、RealonePlayer、暴風(fēng)影音、千千靜聽等。網(wǎng)絡(luò)下載工具：迅雷（Thunder）、BitComet（BT）、酷狗（KuGoo）、InternetDownloadManager(IDM)等。1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件組成1.家庭網(wǎng)1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)案例1.3.1局域網(wǎng)案例

家庭網(wǎng)簡化圖2.企業(yè)網(wǎng)

1.3.1局域網(wǎng)案例3.校園網(wǎng)1.3.1局域網(wǎng)案例1.3.2城域網(wǎng)案例1.某城市的信息公用網(wǎng)2.郵政網(wǎng)1.3.2城域網(wǎng)案例1.3.3廣域網(wǎng)案例1.華東（北）地區(qū)主干網(wǎng)1.3.4接入網(wǎng)案例電話線接入網(wǎng)1.4網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化組織

兩類標(biāo)準(zhǔn)：事實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)、合法的標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)：沒有正式計(jì)劃，實(shí)踐中出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)。

例如TCP/IP協(xié)議。合法的標(biāo)準(zhǔn)：由權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)體采納、正式、合法的標(biāo)準(zhǔn)。

例如OSI七層模型。1.4.1電信界最有影響的組織1．國際電信聯(lián)盟ITU

英文：InternationalTelecommunicationUnion（ITU）。

職能：標(biāo)準(zhǔn)化國際電信組織，負(fù)責(zé)電報(bào)電話的標(biāo)準(zhǔn)化工作。ITU有3個(gè)主要部門：(1)無線通信部門(ITU-R)。(2)電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(ITU-T)。(3)開發(fā)部門(ITU-D)。2．電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA英文：ElectronicIndustriesAssociation（EIA）職能：EIA主要定義設(shè)備間的電氣連接和數(shù)據(jù)的物理傳輸。成員：

電子公司和電信設(shè)備制造商。例如：RS-232(或稱EIA-232)標(biāo)準(zhǔn)，為大多數(shù)計(jì)算機(jī)與調(diào)制解

調(diào)器或打印機(jī)等設(shè)備通信的規(guī)范。1.4.1電信界最有影響的組織1.4.2國際標(biāo)準(zhǔn)界最有影響的組織國際標(biāo)準(zhǔn)化組織

英文：InternationalStandardsOrganization（ISO）。

1946年成立一個(gè)自愿的、非條約組織。電器和電子工程師協(xié)會(huì)

英文：InstituteofElectricalandElectronicsEngineer（IEEE）。

例如：IEEE802是關(guān)于局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)

（1）因特網(wǎng)活動(dòng)委員會(huì)（Inter