（中职）计算机网络技术第1章教学课件

1、YCF正版可修改PPT（中职）计算机网络技术第1章教学课件模块1计算机网络概论任务1 计算机网络概述1.1.1 计算机网络的定义与功能1.1.2 计算机网络的应用和发展趋势1.1.3 计算机网络的组成1.1.4 计算机网络的分类任务2 网络的拓扑结构1.2.1 网络拓扑结构的概念1.2.2 常见的网络拓扑结构下一页模块1计算机网络概论任务3 计算机网络体系结构及协议1.3.1 网络协议和体系结构1.3.2 OSI/RM参考模型1.3.3 OSI参考模型中的数据传输1.3.4 TCP/IP的体系结构任务4 计算机网络的主要性能指标任务5 标准化组织1.5.1 国际性标准化组织下一页上一页模块1计

2、算机网络概论1.5.2 我国国家和行业标准化组织上一页任务1 计算机网络概述人类社会已进入信息化时代，覆盖全国乃至全球的计算机互联网络不断地高速发展并日益深入到国民经济的各个部门和社会生活的各个方面，计算机网络已经成为人们日常生活中必不可少的交际工具。1.1.1计算机网络的定义与功能1.计算机网络的定义随着计算机技术的不断发展，人们对计算机网络这个概念有着不同的理解和定义。目前通常从资源共享的角度来定义计算机网络:将地理位置不同的具有独立功能的计算机或由计算机控制的外部设备，通过通信设备和线路连接起来，在网络操作系统的控制下，按照约定的通信协议进行信息交换，实现资源共享的系统称为计算机网络。下

3、一页返回任务1 计算机网络概述从这个简单的定义可以看出，计算机网络涉及三个方面的问题。(1)两台或两台以上的计算机相互连接起来才能构成网络，达到资源共享的目的。(2)两台或两台以上的计算机连接，互相通信交换信息，需要有一条通道。这条通道的连接是物理的，由硬件实现，这就是连接介质(有时称为信息传输介质)。它们可以是双绞线、同轴电缆或光纤等“有线”介质;也可以是激光、微波或卫星等“无线”介质。(3)计算机之间要通信交换信息，彼此就需要有某些约定和规则，这就是协议。因此，可以把计算机网络定义为:把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件下支持运行，以

4、实现网络中以资源共享为目标的系统。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述几台计算机互联可构成最简单的网络，图1-1所示是一个较简单的计算机网络，可实现不同计算机互联。2.计算机网络的功能计算机网络所具有的高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点，使它在工业、农业、交通运输、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等各个领域、各个行业获得了越来越广泛的应用。计算机网络的实现，为用户构造分布式的网络计算环境提供了基础。它的功能主要表现在以下几个方面。1)数据交换和通信计算机网络中的计算机之间或计算机与终端之间，可以快速、可靠地相互传递数据、程序或文件。例如，电子邮件(E-mail)可以使相隔万里的

5、异地用户快速、准确地相互通信;文件传输服务(FTP)可以实现文件的实时传递，为用户复制和查找文件提供了有力的工具。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述2)资源共享计算机网络可以实现网络资源的共享，这些资源包括硬件、软件和数据。资源共享是计算机网络组网的目标之一。(1)硬件共享:用户可以使用网络中任意一台计算机所附接的硬件设备。例如，同一网络中的用户共享打印机、共享硬盘空间等。(2)软件共享:用户可以使用远程主机的软件，包括系统软件和用户软件。既可以将相应软件调入本地计算机执行，也可以将数据送至对方主机，运行其软件，并返回结果。(3)数据共享:网络用户可以使用其他主机和用户的数据。下一页返回上

6、一页任务1 计算机网络概述3)系统的可靠性通过计算机网络实现备份技术可以提高计算机系统的可靠性。当某一台计算机出现故障时，可以立即由计算机网络中的另一台计算机来代替其完成所承担的任务。例如，空中交通管理、工业自动化生产线、军事防御系统、电力供应系统等都可以通过计算机网络设置，以保证实时性管理和不间断运行系统的安全性和可靠性。4)分布式网络处理和均衡负荷对于大型的任务或当网络中某台计算机的任务负荷太重时，可将任务分散到网络中的其他计算机上进行，或由网络中比较空闲的计算机分担负荷，这样既可以处理大型的任务，使一台计算机不会负担过重，又提高了计算机的对用性，起到了分布式处理和均衡负荷的作用。下一页返

7、回上一页任务1 计算机网络概述5)增加服务项目通过计算机网络可为用户提供更为全面的服务项目，如图像、声音、动画等信息的处理和传输，这是单个计算机系统所难以实现的。1.1.2计算机网络的应用和发展趋势1.计算机网络的应用人们常把网络提供的应用称为网络服务，计算机网络的应用如下。1)文件服务文件服务包括对数据文件的有效存储、提取及传输等内容。文件服务执行读、写、访问控制及数据管理等操作。文件服务可以使用户迅速将一个文件进行移动，有效地使用存储设备，管理一个文件的多次复制，对关键数据进行备份。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述由于网络文件服务增强了存储器的使用效率和计算机数据的提取性能，所以它是

8、计算机网络提供的主要服务之一。网络文件服务包含以下功能:(1)文件传输。在计算机网络被广泛利用以前，文件传输是通过移动计算机存储介质的方式实现的。现在，利用网络文件服务，就可以在几秒钟内把文件传到网络的另一端，而不用考虑文件的大小、传输距离，甚至也不用考虑本地的操作系统。文件传输强调访问权限。一个单位可能只允许有权限的人进行重要信息的网络传输。(2)文件存储器及数据移动。数据量的迅速增长，使大量的联机和脱机存储设备在网络中应用。有效地管理和共享大容量存储设备，控制不同存储系统上的数据存储活动，是网络文件服务的重要方面。此外，一些历史数据经常需要从昂贵的联机存储设备转移到廉价的、便于长久保存的脱

9、机存储介质上。数据迁移就是将数据从一个存储介质下一页返回上一页任务1 计算机网络概述移到另一个存储介质上。(3)文件同步更新。移动计算机需要特别的文件服务，它们通常不总是连在网络上。本地文件是否有效，如何知道数据发生了变化以便进行相应的处理，文件同步更新这种服务，通过比较保存的文件的日期和时间来判定最新的文件。它还可以跟踪知道谁拥有某个文件，文件是否发生了变化。利用这个信息自动地用最新版本文件替换每一个对应的文件。(4)文件归档。把重要数据复制到磁带机或一些脱机存储设备介质上，以防止数据的损坏，称为文件归档或文件备份。当文件存储介质连接到网络上时，网络管理员只需要使用网络以及它上面的网络备份系

10、统便能够同时备份多个文件服务器的内容，完全不需要离开办公室。2)打印服务下一页返回上一页任务1 计算机网络概述打印服务用来控制和管理对打印机和传真设备的访问。打印服务接受打印作业请求、解释打印作业格式和打印机设置、管理打印队列，为网络用户充当中间人，与网络上的打印机和传真设备打交道。网络打印服务可以减少一个部门所需要的打印机数量，将打印机放在最便于使用的地方，通过打印队列作业管理减少计算机传送打印作业的时间，有效地共享特定的打印机，利用计算机收发传真等。3)通信服务借助于网络通信服务，远程用户可以通过传输介质和网络设备连接到网络。通信服务器也称为“访问服务器”。用户可以从一个远程地点在共享打印

11、机上打印文件，登录到主机，从内部邮件系统接收邮件并对内部数据库进行查询。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述由于内部资源可以被局域网的用户访问，因而通信服务器有必要加强安全措施。4)邮件服务对于用户来说，邮件服务是网络最常见的功能。用户借助电子邮件可以实现快捷方便的通信。由于邮件服务使用得很频繁，因而需要保证有足够的技术支持和管理资源。5)应用服务应用服务是一种替网络客户运行软件的网络服务。它不同于文件服务是因为它不仅允许计算机之间共享数据，同时还允许计算机之间共享处理能力。网络应用服务可以协调硬件及软件在最为合适的平台上运行实用程序(或软件应用);在网络上不用对每一台计算机进行升级便可增强

12、关键硬件的处理能力。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述6)数据库服务网络数据库服务提供了基于数据库服务器进行数据存储和提取的操作，它允许网络上的客户控制数据的处理及数据的表示。这样，便产生了专用术语来描述数据库应用程序，它允许客户向这些指定服务器发出数据操作请求，这就是客户/服务器数据库系统。客户/服务器数据库系统把请求以及提供数据操作的任务进行优化和分割。为了提高事务处理效率，减少网络传输，每个客户分配一部分说明请求及处理响应结果的任务。同时，数据库服务器对请求进行处理并返回结果。利用网络数据库服务，可以优化计算机进行数据库记录的存储、查询及提取;有效控制数据的存储位置;在部门间对数据进

13、行逻辑组织;保证数据的安全性;减少数据库客户的访问时间。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述7)网络管理服务网络管理的一般服务如下。(1)对流量进行监视和控制并进行负载平衡。对于那些很难预测提交给服务器的请求数量的网络来说，负载平衡很重要。(2)网址管理可以集中管理整个网络有限的网络地址，从而减少网络地址的相互冲突。(3)硬件诊断可以由系统进行，并及时通知网络管理员。(4)许可证跟踪可以决定网络中当前正在使用某个应用程序的复制份数，这对于法律诉讼很重要，可以避免非法软件的复制。(5)数据的备份和恢复，当原来的文件和数据丢失或被删除时，可以通过原来的安全区域的数据备份进行恢复。下一页返回上一页

14、任务1 计算机网络概述2.计算机网络的发展趋势1)计算机网络的产生在20世纪50年代初，美国航空公司与IBM公司开始联合研究应用于民用系统方面的计算机技术，并于20世纪60年代初投入使用飞机订票系统SABRE-I。 1968年，美国通用电气公司投入运行了最大的商用数据处理网络信息服务系统，该系统具有交互式处理和批处理能力，由于地理范围大，可以利用时差达到资源的充分利用。1966年12月，罗伯茨开始全面负责ARPA网的筹建。经过近一年的研究，罗伯茨选择了一种名为IMP接口信号处理机，路由器的前身)的技术，来解决网络间计算机的兼容问题，并首次使用了“分组交换”(Packet Switching)作

15、为网间数据传输的标准。这两项关键技术的结合为ARPA网络奠定了重要的技术基础，创造了一种更高效、更安全的数据传递模式。1968年，一套完整的设计方案正式启用，同年，首套ARPA网的硬件设备问世。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述1969年10月，罗伯茨完成了首个数据包并通过ARPA网由UCLA(加州大学洛杉矶分校)出发，经过漫长的海岸线，完整无误地抵达斯坦福大学的实验室。在这之后，罗伯茨还不断地完善ARPA网技术，从网络协议、操作系统再到电子邮件。1969年12月，Internet的前身美国高级研究计划署ARPA ( Advanced Research Projects Agency)网投

16、入运行，它标志着计算机网络的兴起。该计算机网络系统是一种分组交换网。分组交换技术使计算机网络的概念、结构和网络设计方面都发生了根本性的变化，并为后来的计算机网络打下了坚实的基础。2)计算机网络的发展由美国高级研究计划署(Advanced Research Projects Agency,ARPA)组织研制成功的ARPANET网络，就是现在Internet的前身。计算机网络的发展大致可划分为4个阶段，如下所述。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述3)第一阶段诞生阶段20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组

17、成的飞机订票系统。终端是一台计算机，其外部设备包括显示器和键盘，无CPU和内存。第一代计算机网络如图1-2所示。随着远程终端的增多，在主机前增加了前端机(FEP)。当时，人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来，实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”，但这样的通信系统已具备了网络的雏形。4)第二阶段形成阶段下一页返回上一页任务1 计算机网络概述20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络，如图1-3所示，是以多个主机通过通信线路互联起来，为用户提供服务的系统，兴起于60年代后期，典型代表是美国国防部高级研究计划署协助开发的ARPANET。主机之间不是直接用线路相连，而是由接

18、口报文处理机(IMP)转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务，构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序，提供资源共享，组成了资源子网。在这个时期，网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”，形成了计算机网络的基本概念。5)第三阶段计算机网络互联标准化计算机网络互联标准化(互联互通阶段)是指具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络，如图1-4所示。ARPANET兴起后，计算机网络发展迅猛，各大计算机公司相继推出自己的网络体系结构及实现这些结构的软硬件产品。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述由于没有统一的标

19、准，不同厂商的产品之间互联很困难，人们迫切需要一种开放性的标准化实用网络环境，这样应运而生了两种国际通用的最重要的体系结构，即TCP/IP体系结构和国际标准化组织的OSI体系结构。从此网络产品有了统一的标准，同时也促进了企业的竞争，尤其为计算机网络向国际标准化方向发展提供了重要依据。到了20世纪80年代，随着个人计算机(PC)的广泛使用，局域网获得了迅速发展。美国电气与电子工程师协会(IEEE)为了适应微机、个人计算机及局域网发展的需要，于1980年2月在旧金山成立了IEEE 802局域网络标准委员会，并制定了一系列局域网络标准。在此期间，各种局域网大量涌现。新一代光纤局域网光纤分布式数据接口

20、(FDDI)网络标准及产品也相继问世，从而为推动计算机局域网络技术进步及应用奠定了良好的基础。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述6)第四阶段高速网络技术阶段近年来，随着通信技术，尤其是光纤通信技术的发展，计算机网络技术得到了迅猛的发展。光纤作为一种高速率、高带宽、高可靠性的传输介质在各国的信息基础建设中逐渐被广泛使用，这为建立高速的网络奠定了基础。千兆乃至万兆传输速率的以太网已经被越来越多地用于局域网和城域网中，而基于光纤的广域网链路的主干带宽也已达到10 GB数量级。网络带宽的不断提高，更加刺激了网络应用的多样化和复杂化，多媒体应用在计算机网络中所占的份额越来越高，同时，用户不仅对网络的

21、传输带宽提出了越来越高的要求，对网络的可靠性、安全性和可用性等也提出了新的要求。为了向用户提供更高的网络服务质量，网络管理也逐渐进入了智能化阶段，包括网络的配置管理、故障管理、计费管理、性能管理和安全管理等在内的网络管理任务都可以通过智能化程度很高的网络管理软件来实现。计算机网络已经进入了高速、智能的发展阶段。第四阶段计算机的网络如图1-5所示。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述1.1.3计算机网络的组成与计算机系统一样，也可将计算机网络系统划分为硬件与软件两部分，网络硬件及其连接形式对网络的性能起着决定性的作用，是网络运行的主体;而网络软件则是支持网络运行、提高效益和开发网络资源的工具。

22、计算机网络在逻辑功能上可以划分为两个部分:一部分的主要工作是对数据信息的收集和处理;另一部分则专门负责信息的传输。ARPANET把前者称为资源子网，后者称为通信子网，如图1-6所示。1.计算机资源子网1)资源子网的组成下一页返回上一页任务1 计算机网络概述资源子网由拥有资源的主计算机、请求资源的用户终端、终端控制器、联网的外设、各种软件资源及信息资源等组成。(1)主计算机:主计算机系统简称为主机(Host)，它可以是大型机、中型机、小型机、工作站或微机。主机是资源子网的主要组成单元，它通过高速通信线路与通信子网的通信控制处理机相连接。普通用户终端通过主机连入网内。主要为本地用户访问网络上其他主

23、机设备与资源提供服务，同时要为网络中远程用户共享本地资源提供服务。随着微型机的广泛应用，连入计算机网络的微型机数量日益增多。它可以作为主机的一种类型，直接通过通信控制处理机连入网内，也可以通过联网的大、中、小型计算机系统间接连入网内。(2)终端:终端(Terminal)是用户访问网络的界面。终端一般是指没有存储与处理信息能力的简单输入、输出设备，也可以是带有微处理机的智能终端。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述智能终端除具有输入、输出信息的功能外，本身还具有存储与处理信息的能力。各类终端既可以通过主机联入网中，也可以通过终端控制器、报文分组组装/拆卸装置或通信控制处理机连入网内。(3)网络

24、中的共享设备:网络共享设备一般是指计算机的外部设备，例如高速网络打印机、高档扫描仪等。2)资源子网的基本功能资源子网负责全网的数据处理业务，并向网络用户提供各种网络资源和网络服务。2.通信子网通信子网主要负责计算机网络内部信息流的传递、交换和控制，以及信号的变换和通信中的相关处理工作，间接地服务于用户。它主要包括网络节点、通信链路、交换机和信号变换设备等软硬件设施。1)网络节点网络节点的作用:下一页返回上一页任务1 计算机网络概述(1)作为通信子网与资源子网的接口，负责管理和收发本地主机和网络所交换的信息，相当于通信控制处理机CCP(在ARPANET中称为接口信息处理机IMPInterface

25、 Message Processor)。(2)作为发送信息、接收信息、交换信息和转发信息的通信设备，负责接收其他网络节点传送来的信息，并选择一条合适的链路发送出去，完成信息的交换和转发功能。网络节点可以分为交换节点和访问节点两种。交换节点主要包括交换机(Switch、网络互联时用的路由器(Routes)以及负责网络中信息交换的设备等。访问节点主要包括连接用户计算机和终端设备的接收器、收发器等通信设备。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述2)通信链路通信链路是两个节点之间的一条通信信道。链路的传输媒体包括双绞线、同轴电缆、光导纤维、无线电、微波通信、卫星通信等。一般在大型网络中和相距较远的两节

26、点之间的通信链路，都利用现有的公共数据通信线路。3)信号变换设备信号变换设备的功能是对信号进行变换以适应不同传输媒体的要求。这些设备一般有将计算机输出的数字信号变换为电话线上传送的模拟信号的调制解调器、无线通信接收和发送器、用于光纤通信的编码解码器等。3.网络硬件系统和软件系统与计算机系统相似，计算机网络也是由硬件系统和软件系统两大部分构成的。1)网络硬件系统下一页返回上一页任务1 计算机网络概述计算机网络的硬件主要包括主计算机、终端、通信控制处理机、调制解调器、多路复用器、集线器和通信线路等。(1)主计算机:主计算机简称主机，它负责网络中的数据处理、执行网络协议、进行网络控制和管理等工作，也

27、包括供用户共享访问的数据库的管理，它与其他主计算机系统联网后构成网络中的主要资源，它既可以是单机系统，也可以是多机系统。主机应包含具有完成成批、实时和交互式分时处理能力的硬件和操作系统，应有通道部件和相关接口。(2)终端:终端是用户访问网络的设备，一般具有键盘和显示及打印功能，也可以是汉字输入/输出终端、智能终端、虚拟终端等。终端的主要作用是把用户输入的信息转变为适合传送的信息传送到网络上，或把网络上其他节点输出的经过通信线路的信息转变为用户所能识别的信息。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述(3)通信控制处理机:通信控制处理机也称为通信控制器，在某些网络中也称为前端处理机(Front En

28、d Processor, FEP)、接口信息处理机(Interface Message Processor , IMP)等，它是一种在数据通信系统或计算机网络系统中执行通信控制与处理功能的专用计算机，通常由小型机或微型机组成，大型网络采用专用通信设备，其主要作用就是承担通信控制和管理工作，以减轻主机负担。(4)调制解调器:调制解调器(Modem)是把数据终端设备与模拟通信线路连接起来的一种接口设备。调制解调器的种类很多，有基带的、宽带的，无线的、有线的，音频的、数字的，低速的、高速的，同步的、异步的，等等，一般常用的就是利用电话线作为传输介质的音频调制解调器。借助于调制解调器，可以进行远距离通

29、信，并可实现多路复用。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述(5)多路复用器:采用多路复用技术可使多个信号共用一个通道，这样就能使信道容量尽可能地被充分利用。多路复用器就是具有多路复用功能的设备，通常有频分多路复用器和时分多路复用器。利用多路复用器可实现多路信号的同时传输，以提高信道利用率。(6)通信线路:通信线路是传输信息的载波媒体。通信线路也称为通信信道(Channel)或通信链路(Link)。计算机网络中的通信线路有有线线路(包括双绞线、同轴电缆、光纤等)和无线线路(包括微波线路和卫星线路等)。(1)网络互联设备:现在大多数网络都是由一种或多种网络互联设备将两个或两个以上的网络连接起来，

30、构成一个更大的互联网络系统。常用的网络互联设备有网桥、路由器、交换机和网关等。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述2)计算机网络软件利用计算机网络进行通信时，需要控制信息传送的协议以及其他相应的网络软件。计算机网络软件是实现计算机网络功能所不可或缺的软环境。这是因为仅仅使用硬件进行通信就好像用0和1进行M进制编程那样难以实现。因此，大多数应用程序依靠网络软件通信，并不直接与网络硬件打交道。计算机网络软件通常由网络操作系统和网络协议通信软件等组成。(1)网络操作系统:网络操作系统(NOS)是网络的心脏和灵魂，是向网络中的计算机提供数据通信和资源共享功能的操作系统。网络操作系统运行在网络硬件之上

31、，为网络用户提供共享资源管理服务、基本通信服务、网络系统安全服务及其他网络服务。其他应用软件系统需要在网络操作系统的支持下才能运行。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述网络操作系统与运行在工作站上的单用户操作系统(如Windows 98等)或多用户操作系统因提供的服务类型不同而有所差别。一般情况下，计算机操作系统，如DOS和OS/2等，目的是让用户与系统及在此操作系统上运行的各种应用之间的交互作用最佳。而网络操作系统以使网络相关特性最佳为目的，如共享数据文件、应用软件以及共享硬盘、打印机、调制解调器、扫描仪和传真机等。目前，有三大主流计算机网络操作系统:Windows NT, Linux和U

32、NIX，另外，还有Netware类。Windows NT类。微软公司的Windos系统不仅在个人操作系统中占有绝对优势，在网络操作系统中也具有非常强劲的力量。这类操作系统配置局域网时最为常见，但由于对服务器的硬件要求较高，且稳定性能不是很高，所以微软的网络操作系统一般只用在中低档服务器中，高端服务器通常采用UNIX , Linux或Solaris等非Windos操作系统。在局域网中，微软的网络操作系统主要有Windows NT 4. 0 Server, Windows 2000 Server/下一页返回上一页任务1 计算机网络概述Advanced Server，以及Windows 2003 S

33、erver /Advanced Server ，包括个人操作系统Windows9x/ME/XP等。这些操作系统可运行在微型机和工作站上，支持客户一服务器结构(Client/Server)。 Linux 。 Linux是一种新型的网络操作系统，最大的特点是源代码开放，可以免费得到许多应用程序。目前也有中文版本的Linux，如Redhat(红帽子)、红旗Linux等。在安全性和稳定性方面，Linux得到了用户的充分肯定。目前，Linux操作系统仍主要应用于中、高档服务器中。UNIX系统。UNIX网络操作系统历史悠久，拥有丰富的应用软件支持，功能强大，其良好的网络管理功能已为广大网络用户所接受。UN

34、IX采用一种集中式分时多用户体系结构，稳定和安全性能非常好。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述由于它是针对小型机主机环境开发的操作系统，多数以命令方式进行操作，不容易掌握，特别是初级用户。因此，UNIX一般用于大型网站或大型企、事业单位的局域网，小型局域网基本不使用。目前，常用版本主要有UNIX SUR4. 0 ,HP-UNIX 11. 0 ,SUN的Solaris 8. 0等。NetWare类。在局域网中，Netware操作系统早年曾雄霸一方，现在气势虽然已经失去，但仍以对网络硬件的要求较低而受到一些用户的青睐。常用版本有Netware 3. 11 ,Netware 3. 12和Netw

35、are 4. 10 , Netware 4. 11 , Netware 5. 0等中英文版本。由于Netware服务器对无盘工作站和游戏的支持较好，常用于教学网和游戏厅。总的来说，对特定计算机环境的支持使每一个网络操作系统都有适合于自己的工作场合，这就是系统对特定计算机环境的支持。例如，Windows 2000 Professional适用于桌面计算机，Linux目前较适用于小型网络，而Windows 2000 Server和UNIX则适用于大型服务器应用程序。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述因此，对于不同网络应用，需要有目的地选择合适的网络操作系统。(2)网络协议通信软件:为了在各网络

36、单元之间进行数据通信，通信的双方必须遵守一套能够彼此理解、全网一致遵守的网络协议，而网络协议靠具体网络协议软件的运行支持才能工作，因此，凡是连入计算机网络的服务器和工作站都必须运行相应的网络协议通信软件。例如，Internet是一个异种计算机网络的集合，用TCP/IP协议把各种类型的网络互联起来才能进行数据通信。其中，IP协议用来给各种不同的通信子网或局域网提供一个统一的互联平台，TCP协议则用来为应用程序提供端到端的通信和控制。综上所述，可以进一步加深对计算机网络的认识:计算机网络是运行在传输主干网之上，由用户资源子网和通信传输子网组成的一类业务网，它承载着数据交换和资源共享的任务，是国家信

37、息基础设施中重要的组成部分。下一页返回上一页任务1 计算机网络概述1.1.4计算机网络的分类计算机网络可以有不同的分类方法，常用的分类方法按网络覆盖的地理范围进行分类，按网络的拓扑结构进行分类，按网络协议进行分类，按管理性质进行分类，按网络的交换方式进行分类，按传输介质进行分类，按所使用的网络操作系统进行分类，按传输技术进行分类。下面介绍几种常见的分类方法。1.按覆盖范围划分的计算机网络按网络覆盖范围的大小，计算机网络可以分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)，网络覆盖的地理范围是网络分类的一个非常重要的度量参数，因为不同规模的网络将采用不同的技术。下一页返回上一页任务1 计

38、算机网络概述1)局域网局域网(Local Area Network , LAN)是指范围在101000m内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络。计算机局域网被广泛应用于连接校园、工厂以及机关的个人计算机或工作站，以利于个人计算机或工作站之间共享资源(如打印机)和数据通信。局域网区别于其他网络主要体现在3个方面:(1)网络所覆盖的物理范围。(2)网络所使用的传输技术。(3)网络的拓扑结构。局域网中经常使用共享信道，即所有的机器都接在同一条电缆上。新型局域网具有高数据传输率(100 Mbps ,1000 Mbps , 10Gbps)、低延迟和低误码率的特点。下一页返回上一页任务1 计

39、算机网络概述2)城域网城域网(Metropolitan Area Network , MAN)所采用的技术基本上与局域网相类似，只是规模上要大一些。城域网作用范围为一个城市，地理范围为510km，传输速率在1 Mbps以上。将城域网作为一种网络类型的主要原因是其有标准而且已经实现，该标准的名称为分布式队列双总线(Distributed Queue Dual Bus,DQDB)，它现在已经成为国际标准，编号为IEEE 802. 6。 DQDB的工作范围一般是160km，数据传输率为44. 736 Mbps。3)广域网广域网(Wide Area Network, WAN)通常跨接很大的地理范围，可

40、以是一个地区、一个省、一个国家及跨国集团，地理范围一般在100km以上，传输速率较低。广域网包含很多用来运行用户应用程序的机器集合，下一页返回上一页任务1 计算机网络概述通常把这些机器叫做主机(Host)，把这些主机连接在一起构成了通信子网(Communication Subnet)。通信子网的任务是在主机之间传送报文。将计算机网络中纯通信部分的子网与应用部分的主机分离开来，可以大大简化网络的设计。广域网最初只是为使地理上广泛分布的计算机能够进行简单的数据传输，主要用于交互终端与主机的连接、计算机之间文件或批处理作业传输以及电子邮件传输等。2.按通信介质划分的计算机网络(1)有线网。采用同轴电

41、缆、双绞线、光纤等物理介质来传输数据的网络。(2)无线网。采用卫星、微波等无线形式来传输数据的网络。3.按传输技术划分的计算机网络下一页返回上一页任务1 计算机网络概述(1)广播式网络。所有联网计算机都共享一个公共通信信道。(2)点到点式网络。与广播式网络相反，在点到点式网络中，每条物理线路连接一对计算机。4.按使用对象划分的计算机网络(1)公用网。公用网对所有人提供服务，只要符合网络拥有者的要求就能使用这个网，也就是说它是为全社会所有人提供服务的网络，如我国邮电部的公用数据网CHINAPAC。(2)专用网。专用网为一个或几个部门所拥有，它只为拥有者提供服务，不允许非拥有者使用。5.按网络中计

42、算机所处的地位进行分类1)对等网下一页返回上一页任务1 计算机网络概述在计算机网络中，若每台计算机的地位平等，都可以平等地使用其他计算机内部的资源，这种网就称为对等网。对等网中计算机资源的这种共享方式会导致计算机的速度比平时慢，但对等网非常适合于任务轻的小型局域网，如在普通办公室、家庭内可以建立对等网。2)基于服务器的网络如果网络所连接的计算机较多，且共享资源较多时，就需要考虑专门设立一个计算机来存储和管理需要共享的资源，这台计算机就称为服务器，其他的计算机称为工作站，这种网络称为客户一服务器网络。返回上一页任务2 网络的拓扑结构1.2.1网络拓扑结构的概念计算机网络的拓扑结构，是指网络中的通

43、信线路和节点间的几何排序，并用以表示网络的整体结构外貌，同时也反映了各个模块之间的结构关系。它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面，是研究计算机网络的主要环节之一。1.2.2常见的网络拓扑结构按照网络中各节点位置和布局的不同，计算机网络可分为总线型拓扑、星状拓扑、环状拓扑、树状拓扑和网状拓扑等网络类型。下一页返回任务2 网络的拓扑结构1.总线型拓扑总线型结构采用一条单根的通信线路(总线)作为公共的传输通道，所有的结点都通过相应的接口直接连接到总线上，并通过总线进行数据传输。例如，在一根电缆上连接了组成网络的计算机或其他共享设备(如打印机等)，如图1-7所示。由于单根电缆仅支持一种

44、信道，因此连接在电缆上的计算机和其他共享设备共享电缆的所有容量。连接在总线上的设备越多，网络发送和接收数据就越慢。总线型网络使用广播式传输技术，总线上的所有结点都可以发送数据到总线上，数据沿总线传播。但是，由于所有结点共享同一条公共通道，所以在任何时候只允许一个站点发送数据。当一个结点发送数据，并在总线上传播时，数据可以被总线上的其他所有结点接收。下一页返回上一页任务2 网络的拓扑结构各站点在接收数据后，先分析目的物理地址再决定是否接收该数据。粗、细同轴电缆以太网就是这种结构的典型代表。总线型拓扑结构具有如下特点:结构简单、灵活，易于扩展;共享能力强，便于广播式传输。网络响应速度快，但负荷重时

45、性能迅速下降;局部站点故障不影响整体，可靠性较高。但是，总线出现故障，将影响整个网络。易于安装，费用低。2.环型结构环型结构是各个网络结点通过环接口连在一条首尾相接的闭合环型通信线路中，如图1-8所示。每个结点设备只能与它相邻的一个或两个结点设备直接通信。如果要与网络中的其他结点通信，数据需要依次经过两个通信结点之间的每个设备。环型网络既可以是单向的也可以是双向的。下一页返回上一页任务2 网络的拓扑结构单向环型网络的数据绕着环向一个方向发送，数据所到达的环中的每个设备都将数据接收经再生放大后将其转发出去，直到数据到达目标结点为止。双向环型网络中的数据能在两个方向上进行传输，因此设备可以与两个邻

46、近结点直接通信。如果一个方向的环中断了，数据还可以以相反的方向在环中传输，最后到达其目标结点。环型结构有两种类型，即单环结构和双环结构。令牌环(Token Ring)是单环结构的典型代表，光纤分布式数据接口(FDDI)是双环结构的典型代表。环型拓扑结构具有如下特点:在环型网络中，各工作站间无主从关系，结构简单;信息流在网络中沿环单向传递，延迟固定，实时性较好。两个结点之间仅有唯一的路径，简化了路径选择，但可扩充性差。可靠性差，任何线路或结点的故障，都有可能引起全网故障，且故障检测困难。下一页返回上一页任务2 网络的拓扑结构3.星型结构星型结构的每个结点都由一条点对点链路与中心结点(公用中心交换

47、设备，如交换机、集线器等)相连，如图1-9所示。星型网络中的一个结点如果向另一个结点发送数据，首先将数据发送到中央设备，然后由中央设备将数据转发到目标结点。信息的传输是通过中心结点的存储转发技术实现的，并且只能通过中心结点与其他结点通信。星型网络是局域网中最常用的拓扑结构。星型拓扑结构具有如下特点:结构简单，便于管理和维护;易实现结构化布线;结构易扩充，易升级。通信线路专用，电缆成本高。星型结构的网络由中心结点控制与管理，中心结点的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。中心结点负担重，易成为信息传输的瓶颈，且中心结点一旦出现故障，会导致全网瘫痪。下一页返回上一页任务2 网络的拓扑结构4.树型结构

48、树型结构(也称星型总线拓扑结构)是从总线型和星型结构演变来的。网络中的结点设备都连接到一个中央设备(如集线器)上，但并不是所有的结点都直接连接到中央设备，大多数的结点首先连接到一个次级设备上，次级设备再与中央设备连接。树型结构有两种类型，一种是由总线型拓扑结构派生出来的，它由多条总线连接而成，如图1-10(a)所示;另一种是星型结构的变种，各结点按一定的层次连接起来，形状像一棵倒置的树，故得名树型结构，如图1-10(b)所示。在树型结构的顶端有一个根结点，它带有分支，每个分支还可以再带子分支。树型拓扑结构的主要特点如下:易于扩展，故障易隔离，可靠性高;电缆成本高。对根结点的依赖性大，一旦根结点

49、出现故障，将导致全网不能工作。下一页返回上一页任务2 网络的拓扑结构5.网状拓扑网状网络也称为分布式网络，它是由分布在不同地点的计算机系统互相连接而成的，如图1-11所示。网络中无中心主机，网络上的每个节点机都有多条(两条以上)线路与其他节点相连，从而增加了迁回通路。网状网络的通信子网是一个封闭式结构，通信功能分布在各个节点机上。网状网络具有可靠性高、节点共享资源容易、可改善线路的信息流量分配及均衡负载、可选择最佳路径、传输时延小等优点，其缺点是控制和管理复杂、软件复杂、布线工程量大、建设成本高等。在实际应用中，局域网常用的拓扑结构有总线型、星状、树状，城域网和广域网的拓扑结构复杂，主要采用网

50、状和混合结构。常见的小型企业网络拓扑结构如图1-12所示。返回上一页任务3计算机网络体系结构及协议网络系统是一个功能庞大而复杂的系统，为了减少网络系统设计的复杂性，提高网络系统的稳定性和可管理性，计算机网络按照层次结构进行组织。1.3.1网络协议和体系结构1.网络协议通过通信信道和设备互联起来的多个不同地理位置的计算机系统，要使其能协同工作以实现信息交换和资源共享，它们之间必须具有共同的语言。交流什么、如何交流及何时交流，都必须遵循某种互相都能接受的规则。这些为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合就称为网络协议(Protocol)。网络协议主要由下列三个要素组成。(1)语义

51、:控制信息的内容，需要做出的动作及响应，即定义了交流什么。下一页返回任务3计算机网络体系结构及协议(2)语法:数据与控制信息的格式、数据编码等，即定义了如何交流。(3)时序:事件先后顺序和速度匹配，即定义了何时交流。协议是一种通信规约。从广义的角度来说，人们之间的交往就是一种信息交互的过程，每做一件事都必须遵循一种事先规定好的规则与约定。那么，为了保证计算机网络中大量计算机之间有条不紊地交换数据，就必须制定一系列的通信协议。因此，协议是计算机网络中一个重要与基本的概念。对于协议，有以下两点值得注意。(1)每一种协议在设计时都针对于某一个特定的目标和需要解决问题。目前已经存在了很多的网络协议，它

52、们已经组成了一个完整的体系。(2)网络协议同时又是需要不断发展和完善的。当一种新的网络服务出现时，人们必然要制定新的协议。下一页返回上一页任务3计算机网络体系结构及协议为了便于理解接口和协议的概念，以人们常用的邮政通信系统为例进行说明，如图1-13所示。人们在使用邮政系统通信时，必须按照一定的步骤，每一个步骤都必须遵循一系列的约定。通信的第一步是写信，写信人必须遵循一些约定，如信件的格式、写信采用的文字等，这样收信人在收到信之后，才能看懂信中的内容。第二步，信写好之后，到邮局邮寄，这时，邮局为寄信人服务，寄信人必须遵循邮局的约定，如按规定填写信封并支付邮资。第三步，邮局收到信之后，将信件进行分

53、类，然后交付运输部门进行运输，这时，运输部门为邮局服务，邮局也必须遵循运输部门的一些约定，如提供运输的目的地等。信件到达目的地之后，进行相反的过程，最终将信件送到收信人手中。在上述的邮政系统通信过程中，主要涉及到三个层次、用户(写信人、收信人)、邮局、运输部门。在这三个层次中，存在一系列的约定，这些约定可分为同层次的约定和不同层次之间的约定。下一页返回上一页任务3计算机网络体系结构及协议同层次之间的约定如用户之间的约定以及两地邮局的约定和两地运输部门之间的约定;不同层次之间的约定如用户与邮局之间的约定以及邮局与运输部门之间的约定。在计算机网络中，两台计算机之间的通信过程与邮政系统的通信十分类似

54、。在进行计算机网络系统设计时，将复杂的功能划分为功能相对独立的若干层。每一层可与相邻的层进行通信，下层(较低级别的层)向上层(较高级别的层)提供服务，并把如何实现这一服务的细节向上层屏蔽。每一对相邻层之间都有一个接口，接口定义下层向上层提供的原语操作和服务。每一层都有一系列解决特定问题具有既定用途的协议，第n层上的协议称为第n层协议。不同机器里包含的对应层的实体称为对等实体(Peer)，正是对等实体利用协议进行通信。图1-14说明了一个5层的协议。下一页返回上一页任务3计算机网络体系结构及协议2.网络体系结构当采用结构式协议设计时，将计算机之间相互通信的层次以及各层中的协议和层次之间的接口的集

55、合称为网络体系结构。1974年，美国IBM公司提出了世界上第一个网络体系结构SNA (System Network Architecture)，之后凡是遵循SNA结构的设备都可以方便地进行互联。随之而来的是，各个公司纷纷推出自己的网络体系结构，如Digital公司的DNA等。这些网络体系结构的共同之处在于都采用了“层次”技术，而各层次的划分、功能、采用的技术术语等均不相同。因此，计算机网络采用层次结构有以下一些好处。(1)各层之间相互独立。高层并不需要知道低层是如何实现的，而仅需要知道该层通过层间接口所提供的服务。(2)灵活性好。任何一层发生变化时，例如由于技术的进步促进实现技术的变化，只要接

56、口保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。下一页返回上一页任务3计算机网络体系结构及协议另外，当某层提供的服务不再需要时，甚至可将这层取消。(3)由于各层独立，因此每层都可以选择最为合适的实现技术，各层实现技术的改变不影响其他层。(4)易于实现和维护。由于整个系统被分割为多个容易实现和维护的小部分，使得整个庞大而复杂的系统变得容易实现、管理和维护。(5)有益于标准化的实现。由于每一层都有明确的定义，即每层实现的功能和所提供的服务都很明确，因此十分利于标准化的实施。随着信息技术的发展，各种计算机系统联网和各种计算机网络的互联成为人们迫切需要解决的课题。OSI参考模型就是在这个背景下提出并开展

57、研究的。下一页返回上一页任务3计算机网络体系结构及协议1.3.2 OSI/RM参考模型1. OSI参考模型概述在计算机网络产生之初，每个计算机厂商都有自己的一套网络体系结构的概念，它们之间互不兼容。为了解决这种问题，国际标准化组织(ISO)在I979年建立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统互联的体系结构，提出了开放系统互联参考模型(Open System Interconnection Reference Model, OSI/RM)，简称OSI模型。由于ISO组织的权威性，OSI参考模型成为广大厂商努力遵循的标准。OSI参考模型为连接分布式应用处理的“开放”系统提供了基础。“开放”这个

58、词表示:只要遵守OSI参考模型和有关标准，一个系统可以与位于世界上任何地方的、也遵守OSI参考模型及有关标准的其他任何系统进行连接。国际标准组织所定义的OSI参考模型提供了连接异种计算机的标准框架。下一页返回上一页任务3计算机网络体系结构及协议OSI参考模型定义了开放系统的层次结构和各层所提供的服务。OSI参考模型的一个成功之处在于，它清晰地分开了服务、接口和协议这三个容易混淆的概念:服务描述了每一层的功能，接口定义了某层提供的服务如何被高层访问，而协议是每一层功能的实现方法。通过区分这些抽象概念，OSI参考模型将功能定义与实现细节分了开来，概括性高，使它具有了普遍的适应能力。OSI参考模型本

59、身并不是网络体系结构。按照定义，网络体系结构是网络层次结构和相关协议的集合。通过下面对OSI参考模型各层的介绍，不难发现，它并没有精确定义各层的协议，没有讨论编程语言、操作系统、应用程序和用户界面，只是描述了每一层的功能。但这并不妨碍ISO组织制定各层的标准，只不过这些标准不属于OSI参考模型本身。OSI参考模型是具有一七个层次的框架，如图1-15所示，自底向上的一七个层次分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。该模型有下面几个特点:下一页返回上一页任务3计算机网络体系结构及协议(1)每个层次的对应实体之间都通过各自的协议通信。(2)各个计算机系统都有相同的层次结构。

60、(3)不同系统的相应层次有相同的功能。(4)同一系统的各层次之间通过接口联系。(5)相邻的两层之间，下层为上层提供服务，同时上层使用下层提供的服务。图中的点划线框部分是通信子网，它和网络硬件的关系密切，而且通信手段是一个传一个的连接方式;而从传输层开始向上，不再设计通信子网的细节，只考虑最终通信者之间的端到端的通信问题，这一点在介绍传输层的时候还要另加叙述。2.物理层1)物理层功能在OSI参考模型中，物理层(Physical Layer)是参考模型的最底层，也是OSI模型的第下一页返回上一页任务3计算机网络体系结构及协议一层。物理层的主要功能是利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的