01 计算机网络基本概念

1、计算机网络技术基础网络基本概念部分第1章计算机网络基本概念周明强 137083904171.2 计算机网络的构成网络连接对象z 1.2.1 计算机网络简单定义： “互联起来的独立自主的计算机集合”；完整的定义(p4) ：“利用通信设备和线路，将分布在不同地理位置的、功能独立（即能脱离网络工作，也称自治计算机）的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统” ；chongqing university. by:周明强1习题：z 习题2.1在计算机网络中所有联网计算机都是（ ）a、自治的计算机b、

2、自主的计算机c、自从的计算机d、为通信服务的计算机答案：chongqing university. by:周明强1.2.1 计算机网络z 计算网络的功能最重要的是资源共享。z 网络资源有3种硬件共享软件共享数据共享chongqing university. by:周明强2习题 z 思考：老师可以出什么题？z 该知识点的习题可以是：1、选择题：重要功能是（ ）2、多项选择题：3、简答题：网络资源包括chongqing university. by:周明强1.2 计算机网络的构成z 1.2.2 计算机网络的构成计算机网络完成数据处理与数据通信两大基本功能：负责数据处理的计算机与终端；负责数据通信的

3、通信控制处理机ccp与通信线路。z 计算机网络的系统组成 资源子网；通信子网；chongqing university. by:周明强31.2.2 计算机网络的构成z 资源子网提供资源的计算机（称为主机）申请资源的终端；承担计算机网络中数据传输、交换、加工和变换等通信处理工作。z 通信子网通信线路网络节点通信链路；原先：专门小型计算机担负通信通信处理机； 现在：科技水平提高网卡。 chongqing university. by:周明强试题 z 2007.07 选择题1、通信子网是构成计算机网络的重要组成部分，它主要包括（ ）2007.10 选择题1、资源子网是构成计算机网络的重要组成部分，它

4、主要包括（ ）a、网络节点和通信链路b、端节点和中间节点c、网络控制中心和集线器d、主机和终端答案：chongqing university. by:周明强41.3 计算机网络的发展阶段z 1.第一阶段：面向终端的单级计算机网络由单用户独占一个系统发展到分时多用户系统，即多个终端用户分时占用主机上的资源，这种结构被称为第一代网络。为了提高通信线路的利用率并减轻主机的负担，使用了多点通信线路、通信控制处理机以及集中器。chongqing university. by:周明强1.3 计算机网络的发展阶段z 通信控制处理机完成全部的通信任务，专门进行数据的处理，提高数据处理的效率。z 集中器负责从终

5、端到主机的数据集中以及从主机到终端的数据分发。z 特点每一个分散的终端都要单独占用一条通信线路，线路利用率低。主机既要承担通信工作，又要承担数据处理，主机负荷较重，效率低。chongqing university. by:周明强51.3 计算机网络的发展阶段z 2.第二阶段：计算机对计算机的网络标志：美国国防部arpanet（线路受损仍旧能够选择线路）将多个单处理机联机终端网络互相连接起来，形成了以多处理机为中心的网络。利用通信线路将多台主机连接起来，为用户提供服务。chongqing university. by:周明强知识点回顾：计算机网络构成？z 资源子网提供资源的计算机（称为主机）申请

6、资源的终端；承担计算机网络中数据传输、交换、加工和变换等通信处理工作。z 通信子网网络节点通信链路；原先：专门小型计算机担负通信通信处理机；现在：科技水平提高网卡。chongqing university. by:周明强61.3 计算机网络的发展阶段z 3.第三阶段：网际网阶段经过20世纪60年代和70年代前期的发展，人们对网络技术、方法和理论的研究日趋成熟。各大计算机公司纷纷制定自己的网络技术标准，最终促成国际标准的制定，遵循网络体系结构标准建成的网络称为第三代网络；现在所处的网络属于这个阶段。internet：1986年，美国国家科学基金会nsf，用tcp/ip协议建立了nsfnet网络，

7、并于1989年改名为internet向公众开放，在全球各地迅速普及开来。chongqing university. by:周明强1.3 计算机网络的发展阶段z 4.第四阶段：开放式网格化计算机网络网格计算：高性能计算机、数据源、因特网三种技术的有机组合和发展，它把分布在各地的计算机连接起来，用户分享网上资源，感觉如同个人使用一台超级计算机一样。ipv6应用技术: (everything over ip)ipv4把计算机与计算机连接起来，ipv6把人与人连起来。无线网：rfid技术，无线分组网。信息安全。chongqing university. by:周明强71.4 网络拓扑结构和计算机网络协

8、议z 1.4.1 网络拓扑结构拓扑学把实体抽象成与其大小、形状无关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间关系；在计算机网络中，将主机和终端抽象为点，将通信介质抽象为线，形成点和线组成的图形，使人们对网络整体有明确的全貌印象；计算机网络的拓扑结构就是网络中通信线路和站点（计算机或设备）的几何排列形式；每一点叫做节点。chongqing university. by:周明强拓扑类型（网络必考的知识点）z 计算机网络中的拓扑类型有：星型、树型、网状型、环形、总线型和无线型。chongqing university. by:周明强8星型拓扑网络z 各节点通过点到点的链路与中心节点相连，

9、中心节点可以是转接中心，起到连通的作用，也可以是一台主机，此时就具有数据处理和转接的功能。星型拓扑由一个根节点和若干个叶节点构成。 z优点：很容易在网络中增加新的站点，数据的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控。z缺点属于集中控制，对中心节点的依赖性大，一旦中心节点有故障会引起整个网络瘫痪。chongqing university. by:周明强树型拓扑网络z 网络中的各节点形成了一个层次化的结构，树中的各个节点都为计算机。树形拓扑有且只有一个节点无父节点（只有一个根节点），其它节点有且只有一个父节点。z特点：低层计算机的一般都具有明确定义的和专业化很强的任务，如数据的采集和变换等;高层的计

10、算机具备通用的功能，以便协调系统的工作，如数据处理、命令执行和综合处理等;一般来说，层次结构的层不宜过多，以免转接开销过大，使高层节点的负荷过重。树型网chongqing university. by:周明强9总线型拓扑网络（后续5.2共享介质局域网基本工作原理）z 网络中所有的站点共享一条数据通道，一个节点发出的信息可以被网络上的多个节点接收。由于多个节点连接到一条公用信道上，必须采取某种方法分配信道，以决定哪个节点可以发送数据。只有叶子节点没有根节点的拓扑类型。 z优点：结构简单，易于实现、易于扩展和可靠性较好，某个站点自身的故障一般不会影响整个网络；几乎成为局域网标准。z缺点：“随即竞争

11、型”，最大等待时间不确定。总线型网chongqing university. by:周明强环型拓扑网络z 在环行拓扑网络中，节点通过点到点通信线路连接成闭合环路。环中数据将沿一个方向逐站传送。不存在根节点也不存在叶节点。 z优点：环型拓扑网络结构简单，传输延时确定z缺点：环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的屏障。对于环型网络，网络节点的加入、退出、环路的维护和管理都比较复杂。chongqing university. by:周明强10网状型拓扑网络z 网状型拓扑网络中，节点之间的连接是任意的，没有规律。至少有一个以上的节点没有父节点：也就是至少有一个以上的根节点；至少有一个

12、节点有一个以上的父节点。 z特点：主要优点是可靠性高，但结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法。广域网基本上采用网状型拓扑结构。混合型网chongqing university. by:周明强试题 z 2007.7 选择题2、在计算机网络的拓扑类型中，只有叶节点没有根节点的是（ ）z 2007.10 选择题2、在计算机网络的拓扑类型中，由一个根节点和若干个叶节点构成的是（ ）a、星型拓扑b、树形拓扑c、环形拓扑d、总线型拓扑答案：chongqing university. by:周明强11习题 z 多项选择题1、在计算机网络的拓扑类型中，由一个根节点的拓扑结构是（ ）a、星型拓扑b、树形

13、拓扑c、环形拓扑d、总线型拓扑答案：chongqing university. by:周明强试题 z 2007.7 简答题这道题的兄弟姐妹？31.简述总线型拓扑结构的优缺点。答：p8z 优点：结构简单，易于实现、易于扩展和可靠性较好，某个站点自身的故障一般不会影响整个网络；几乎成为局域网标准。z 缺点：“随即竞争型”，最大等待时间不确定。chongqing university. by:周明强121.4.2 计算机网络的分类z 按网络的作用范围：局域网；（后续5.局域网基本原理）城域网；广域网；z 按网络的传输技术：广播式网络；点到点网络；z 按网络的使用范围：公用网；专用网；z 按通信介质：

14、有线网；无线网；（后续9.7无线局域网）z 按拓扑结构 ：星型；树型；网状型；环形；总线型；无线型。chongqing university. by:周明强局域网（local area network）z lan通常安装在一个建筑物或校园（园区）中，覆盖的地理范围从几十米至数公里。例如，一个实验室、一栋大楼、一个校园或一个单位。z lan是计算机通过高速线路相连组成的网络，网上传输速率较高，从10mbps100mbps1000mbps。通过lan，各种计算机可以共享资源；例如，共享打印机和数据库。chongqing university. by:周明强13城域网（metropolitan ar

15、ea network）z man规模局限在一座城市的范围内，覆盖的地理范围从几十公里至数百公里。对局域网的延伸，用来连接局域网；传输介质和布线结构方面牵涉范围较广。chongqing university. by:周明强广域网（wide area network）z wan覆盖的地理范围从数百公里至数千公里，甚至上万公里。可以是一个地区或一个国家，甚至世界几大洲，故称远程网。wan在采用的技术、应用范围和协议标准方面有所不同；wan中通常是利用邮电部门提供的各种公用交换网，将分布在不同地区的计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。chongqing university. by:周明强14广播

16、式网络 （broadcast network）z 广播式网络仅有一条通信信道，网络上的所有计算机都共享这个通信信道；当一台计算机在信道上发送分组或数据包时，网络中的每台计算机都会接收到这个分组，并且将自己的地址与分组中的目的地址进行比较，如果相同，则处理该分组，否则将它丢弃。广播找人！上课点名！chongqing university. by:周明强点到点网络 （point-to-point network）z 在点到点网络中，两台计算机之间通过一条物理线路连接。若两台计算机之间没有直接连接的线路，分组可能要通过一个或多个中间节点的接收、存储、转发，才能将分组能从信源发送到目的地。连接多台计算

17、机之间的线路结构可能非常复杂，存在着多条路由，因此在点到点的网络中如何选择最佳路径显得特别重要。手机打电话问在哪里！chongqing university. by:周明强15有线网z 有线网是指采用双绞线、同轴电缆、光纤连接的计算机网络。有线网的传输介质包括：双绞线：双绞线网是目前最常见的连网方式，它比较经济，安装方便，传输率和抗干扰能力一般，广泛应用于局域网中。还可以通过电话线上网，通过现有电力网导线建网；同轴电缆：可以通过专用的粗电缆或细电缆组网。此外，还可通过有线电视电缆，使用电缆调制解调器（cable modem）上网；光纤：光纤网采用光导纤维作传输介质。光纤传输距离长，传输率高，可

18、达每秒数千兆比特，抗干扰性强，不会受到电子监听设备的监听，是高安全性网络的理想选择。chongqing university. by:周明强无线网z 无线网使用电磁波传播数据，它可以传送无线电波和卫星信号。无线网包括：无线电话：通过手机上网已成为新的热点。目前联网费用较高，速率不高。但由于联网方式灵活方便，是一种很有发展前途的连网方式；无线电视网：普及率高，但无法在一个频道上和用户进行实时交互；微波通信网：通信保密性和安全性较好；卫星通信网：能进行远距离通信，但价格昂贵。chongqing university. by:周明强16试题 z 2007.10 多项选择题这道题的兄弟姐妹？21.根据

19、网络传输技术分类，计算机网络可以分为（ ）a、局域网b、城域网c、广播式网络d、点到点网络e、广域网答：chongqing university. by:周明强1 计算机网络协议家乡话？z 计算机网络协议的3要素：语义：讲什么？对具体事件应发出何种控制信息，完成何种动作以及作出何种应答；语法：怎么讲？通信数据和控制信息的结构与格式；时序：讲顺序？对事件实现顺序的详细说明。z 网络协议也有很多种，具体选择哪一种协议则要看情况而定。z internet上的计算机使用的是tcp/ip协议。chongqing university. by:周明强17试题 z 2007.7 多项选择题21.计算机网络协

20、议的三要素分别是（ ）a、语义b、语法c、规则d、规范e、时序答：chongqing university. by:周明强2 计算机网络体系结构z 同层的通信协议以及相邻层接口称为网络体系结构。后续3. 网络体系结构与网络协议chongqing university. by:周明强181.5 与计算机网络有关组织z iso国际标准化组织iso( international standardizationorganization)，是一个全球性的非政府组织，是国际标准化领域中一个十分重要的组织。iso于1947年2月23日正式成立，总部设在瑞士的日内瓦。iso致力于开发科学、技术、经济领域里的广

21、泛合作，尤其在信息技术方面，iso制定了网络通信的标准，即开放系统互连osi。chongqing university. by:周明强1.5 与计算机网络有关组织z 国际电信联盟（itu）国际电信联盟是世界各国政府的电信主管部门之间协调电信事务方面的一个国际组织，成立于1865年5月17日。 itu的原设机构有：国际电报、电话咨询委员会（ccitt），国际无线电咨询委员会（ccir），国际频率登记委员会（ifrb）。 1993年3月1日itu第一次世界电信标准大会（wtsc-93）在芬兰召开，将原有的三个机构ccitt、ccir、ifrb进行了改组，取而代之的是电信标准部门（tss，即itu-

22、t）、无线电通信部门（rs，即itu-r）和电信发展部门（tds，即itu-d）。在通信领域，最著名的itu-t标准有v系列标准，例如v.32、v.35、v.42标准对使用电话线传输数据作了明确的说明；x系列标准，例如x.25、x.400、x.500为公用数字网上传输数据的标准；itu-t的标准还包括了电子邮件、目录服务、综合业务数字网isdn以及宽带isdn等方面的内容。chongqing university. by:周明强191.5 与计算机网络有关组织z 美国国家标准学会ansi ansi（american national standards institute）成立于1918年。当

23、时，美国的许多企业和专业技术团体，已开始了标准化工作，但因彼此间没有协调，存在不少矛盾和问题。为了提高效率，制订统一的通用标准，1918年，美国材料试验协会（astm）、与美国机械工程师协会（asme）、美国矿业与冶金工程师协会（asmme）、美国土木工程师协会（asce）、美国电气工程师协会（aiee）等组织，共同成立了美国工程标准委员会（aesc）。 1928年，美国工程标准委员会改组为美国标准协会（asa）。为致力于国际标准化事业和消费品方面的标准化，1966年8月，asa又改组为美利坚合众国标准学会（usasi）。1969年10月6日改为美国国家标准学会（ansi）。chongqing university. by:周明强1.5 与计算机网络有关组织z 电气和电子工程师学会ieeeieee（institute of electrical and ele