基础知识一认识计算机网络

1、基础知识一：认识计算机网络基础知识一：认识计算机网络湖南软件职业学院湖南软件职业学院计算机网络的组成部分计算机网络的组成部分 计算机网络包含众多组件，从硬件和软件两个方面计算机网络包含众多组件，从硬件和软件两个方面来描述包括：来描述包括：硬件：（硬件：（1）主机）主机 （2）共享的外围设备）共享的外围设备 （3）网络设备）网络设备 （4）网络介质）网络介质软件：软件：（1）网络操作系统）网络操作系统 （2）网络协议）网络协议 （3）网络应用软件）网络应用软件湖南软件职业学院湖南软件职业学院计算机网络的组成部分计算机网络的组成部分 从实现的功能部分来划分，包括：从实现的功能部分来划分，包括：（1

2、）通信子网：负责数据通信）通信子网：负责数据通信（2）资源子网：负责面向应用的数据处理）资源子网：负责面向应用的数据处理（3）通信协议：通信双方遵守的规则和约定）通信协议：通信双方遵守的规则和约定湖南软件职业学院湖南软件职业学院计算机网络的发展与演化计算机网络的发展与演化20世纪90年代20世纪80年代20世纪70年代20世纪60年代INTERNET: 发展普及阶段发展普及阶段NSFNET：基础阶段：基础阶段 TCP/IP：初级阶段：初级阶段ARPANET: 起源阶段起源阶段三网融合三网融合: 提升阶段提升阶段三网融合三网融合: 提升阶段提升阶段21世纪10年代21世纪20年代物联网物联网IO

3、T：高级阶段高级阶段子任务子任务2、计算机网络的分类、计算机网络的分类（1）按传输技术分为：）按传输技术分为：广播型、点到点型广播型、点到点型 广播型（广播型（Broadcast ） 广播式网络中的广播是指网络中所有连广播式网络中的广播是指网络中所有连网计算机都共享一个公共通信信道，当一网计算机都共享一个公共通信信道，当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其它计算机都会将会接收并处理时，所有其它计算机都会将会接收并处理这个分组。这个分组。 对应拓扑：对应拓扑：总线型、树型、环型、无线通总线型、树型、环型、无线通信与卫星通信型信与卫星通信型 点到点型

4、（点到点型（Point-to-Point） 在点对点式网络中，每条物理线路连接在点对点式网络中，每条物理线路连接一对计算机。假如两台计算机之间没有直一对计算机。假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输接连接的线路，那么它们之间的分组传输就要通过中间节点的接收、存储与转发，就要通过中间节点的接收、存储与转发，直至目的节点。直至目的节点。 对应拓扑：对应拓扑：星型、树型与网状型拓扑星型、树型与网状型拓扑 按地理覆盖范围按地理覆盖范围 个域网个域网（PAN，Personal Area Network）：一般指家庭内部或个人随身携带的网络。其中以无线个域网(WPAN)应用较为广泛。

5、WPAN是在个人周围空间形成的无线网络，现通常指覆盖范围在10米半径以内的短距离无线网络。用于WPAN的通信技术有蓝牙、红外、HomeRF等。 按地理范围分按地理范围分 局域网局域网（LAN, Local Area Network）： 分布在几十米到几千米范围内，光纤技术出现后，LAN的覆盖范围已经大大增加，部分技术已在城域网中采用。局域网技术发展迅速，是计算机网络领域中最活跃的领域之一。IEEE P802.ba 40Gb/sIEEE802.3ba和和100Gb/s以太网技术标准于以太网技术标准于2010.6.17已经正式获已经正式获审通过。审通过。聚合聚合40GB100GB、TB以太网以太网

6、按地理范围分按地理范围分 城域网城域网（MAN, Metropolitan Area Network）： 一般分布在一个城区内，是介于LAN与WAN之间的一种高速网络，城域网的设计目标就是满足覆盖范围内的多个大型LAN的互联需求 。按地理覆盖范围分按地理覆盖范围分 广域网（广域网（WAN, Wide Area Network）：）：覆盖范覆盖范围更广，几十千米到几千千米甚至更远，通常跨围更广，几十千米到几千千米甚至更远，通常跨越许多地区、国家甚至大洲，形成国际性的远程越许多地区、国家甚至大洲，形成国际性的远程网络，最显著的应用就是网络，最显著的应用就是Internet. （3）按拓扑结构划分）

7、按拓扑结构划分 按拓扑按拓扑(topology)结构分为：结构分为：Bus（总线型）、（总线型）、Star（星型）、（星型）、Ring（环型）、（环型）、Mesh（网状）（网状）等等 。 总线型：总线型：优点：结构简单优点：结构简单 走线量小走线量小 成本较低成本较低 扩充灵活扩充灵活缺点：速度较低缺点：速度较低 无法应用交换技术无法应用交换技术 无法采用分层结构无法采用分层结构按拓扑结构划分按拓扑结构划分 星型：星型：优点：优点： 结构简单结构简单 容易管理容易管理 容易扩展容易扩展缺点：缺点： 中心结点故中心结点故 障会引起网络瘫痪障会引起网络瘫痪按拓扑结构划分按拓扑结构划分环形网特点：环

8、形网特点：v（1）实时性较好（信息在网中传输的最大时间固定）；v（2）每个结点只与相邻两个结点有物理链路；v（3）传输控制机制比较简单；v（4）某个结点的故障将导致物理瘫痪；v（5）单个环网的结点数有限。v适用场合：适用场合：局域网，实时性要求较高的环境。按拓扑结构划分按拓扑结构划分 网状拓扑结构网状拓扑结构优点：优点： 可靠性高可靠性高 网络节点资源共享容易网络节点资源共享容易 可改善线路的信息流量分配可改善线路的信息流量分配 可选择最佳路径，传输延迟小可选择最佳路径，传输延迟小缺点：缺点： 实现费用较高实现费用较高 结构复杂结构复杂 不易管理与维护不易管理与维护 网状拓扑结构一般用于网状拓

9、扑结构一般用于Internet骨干网上，使用路由算法骨干网上，使用路由算法来计算发送数据的最佳路径。来计算发送数据的最佳路径。 网络拓扑结构的演进网络拓扑结构的演进网状树形星型星型/环形环形总线型总线型（4）按交换技术分类）按交换技术分类 按交换技术可将网络分为：按交换技术可将网络分为： 线路交换（或电路交换）线路交换（或电路交换）：在源节点和目的节点之间建立一条专用的通路用于数据传送。包括建立连接、传输数据、断开连接三个阶段。 报文交换：报文交换：将用户数据加上源地址、目的地址、长度、校验码等辅助信息封装成报文，发送给下个节点。下个节点收到后先暂存报文，待输出线路空闲时再转发给下个节点，重复

10、这一过程直到到达目的节点。每个报文可单独选择到达目的节点的路径。这类网络也称为存储-转发网络。 分组交换：分组交换：也称包交换网络，其原理是将数据分成较短的固定长度的数据块，在每个数据块中加上目的地址、源地址等辅助信息组成分组（包），按存储转发方式传输。 （5）按采用的协议分类）按采用的协议分类 每层的协议都不同，因此按协议的分类应指明协议的区分方式。 按网络层的关键协议分类：IP网、IPX网 无线网络分为：Wi-Fi网络、蓝牙网络等。（6）按使用的传输介质分类）按使用的传输介质分类 按传输介质分为：有线网络、无线网络 有线网络分为：双绞线网络 同轴电缆网络 光纤网络 FDDI 、SDH 光纤

11、同轴混合网络 HFC 无线网络分为：无线电 微波 红外（7）按与用户的关联程度分类）按与用户的关联程度分类按用户与网络的关联程度可以将计算机网络分为 骨干网 驻地网 接入网 子任务子任务3：计算机网络的拓扑结构：计算机网络的拓扑结构 总线型拓扑总线网的特点：总线网的特点：（1）多台机器共用一条传输信道，信道利用率较高；（2）同一时刻只能由两台计算机通信；（3）某个结点的故障不影响网络的工作；（4）网络的延伸距离有限，结点数有限。适用场合适用场合：局域网，对实时性要求不高的环境。星型拓扑星型拓扑星形网的特点星形网的特点：（1）网络结构简单，便于管理（集中式）；（2）每台入网机均需物理线路与处理机互连，线路利用率低；（3）处理机负载重（需处理所有的服务），因为任何两台入网机之间交换信息，都必须通过中心处理机；（4）入网主机故障不影响整个网络的正常工作，中心处理机的故障将导致网络的瘫痪。适用场合适用场合：局域网、广域网。环型拓扑环型拓扑环形网特点：环形网特点：（1）实时性较好（信息在网中传输的最大时间固定）；（2）每个结点只与相邻两个结点有物理链路；（3）传输控制机制比较简单；（4）