计算机网络概念

2-1计算机网络概念一、概念定义：凡将地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路而连接起来，且以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统，可统为计算机网络。人们使用网络主要是为了共享资源和进行在线通信。资源包括数据、应用程序和外围设备。在线通信指发送E-mail（电子邮件）等。二、计算机网络的形成早在1952年，美国就建立了一套SAGE系统，SAGE系统的自重被誉为计算机通信发展史上的里程碑。计算机网络的形成，大致可分为三个阶段：计算机终端网络计算机通信网络计算机网络六十年代末期，美国国防部高级研究计划局成功地开发了ARPA网络，它是世界上第一个以资源为主要目的的计算机网络。介绍三种网络的概念与区别三、计算机网络的分类按通信距离分可得到广域网、城域网和局域网；（或广域网和局域网）按信息交换方式分可得到电路交换网、分组交换网和综合交换网；按网络拓扑结构分可得到星型网、树型网、环型网和总线网等；按通信介质分可得到双绞线网、同轴电缆网、光纤网和卫星网等；按传输带宽分可得到基带网和宽带网。广域网（WAN）又称远程网，常常借用传统的公共传输（电报、电话）网来实现。这就使广域网的数据传输率较低，错误较高。局域网（LAN）通常处在10km的范围内。具有较高的通频带宽，数据传输率高，数据传输可靠，误码率低；局域网大多采用总线及环形拓扑结构。四、计算机网络的功能与服务1、网络的基本功能资源共享功能均衡负荷及分布处理功能信息的快速传输和集中处理功能综合信息服务的功能提高系统的性能价格比，维护方便，扩展灵活2、网络的基本服务文件服务打印服务消息服务（消息服务的典型应用是网络电子邮件（E-mail）.应用服务数据库服务五、网络的结构计算机网络是由计算机系统、数据通信系统和网络操作系统组成的有机整体。1、网络拓扑结构计算机网络的拓扑结构，按通信系统的传输方式可分为两大类：点对点传输结构和广播传输结构。点对点传输结构的拓扑结构有星型、环型、树型和分布式。星型结构采用集中控制，中央节点就是控制中心。它的优点是增加节点时成本低，缺点是中央节点设备出故障时，整个系统瘫痪，故可靠性较差。树型结构的优点是通信线路连接较简单，网络管理软件也不复杂，维护方便。缺点是资源共享能力差，可靠性低，如主机出故障，则和该主机连接的终端均不能工作。环型结构各主计算机地位相等，网络中通信设备和线路比较节省。一个节点的故障会引起全部网络的故障。广播式传输结构有：总线型和任意型。总线型结构就是将各个节点设备用一根总线挂接起来，易于网络的扩充。网络上的某个节点发生故障时，对整个系统的影响很小。2、网络的组织方法A、对等网络：在对等网络中，各个节点都是平等的，没有专用的网络服务器（服务提供者），通常，节点的主机既是客户机（服务请求者），又是服务器。B、基于服务器的网络六、计算机网络的发展3、高速网络技术（指100Mbps以上）如：FDDI、100BASE-T、ATM等。4、综合服务数据网ISDN技术是一种基于电信业的新型网络。七、英特网Internet1969年美国开始建立全国性信息网ARPAnet；是英特网的起源。Internet网提供的服务主要有信息浏览（如：WWW）、电子邮件（E-mail）、文件传送（FAT）.远程登录(Telnet)、电子新闻(Netmews)、信息发布(BBS)、交互式通信等。国内的Internet网中科院的科学技术网CSTNETo国家教委的教育和科研网CERNET。邮电部的CHINANET。电子部的金桥网CHINAGBN。2-2数据通信基础与网络结构分层一、数据通信基础1、传输速率：所谓数据传输速率是指每秒能传输构成代码比特数，单位为比特/秒(bps)o2、传输介质：把介质分为两大类，一类是硬介质，如双绞线、同轴电缆、光缆；另一类是软介质，即空间。常用的双绞线分屏蔽双绞线(STP)和无屏蔽双绞线(UTP)两大类。屏蔽双绞线的抗干扰性好。同轴电缆有基带和宽带之分，宽带同轴电缆的传输性能要高于基带同轴电缆。二、网络结构的分层协议所谓协议是指在两台通信设备之间管理数据交换的一整套规则。任何一种通信协议都包括三个级成部分：语法、语义和定时。协议的语法定义了怎样进行通信，它关系到字的排列，协议的语义定义了什么是通信，它研究字的含义，或者说研究报文的每一部分的含义。协议的定时关系到何时进行通信，例如同步和异传输。像计算机系统的多级层次体系结构一样，网络系统也按层或级的方式来组织，每一层建立在它的下层之上。每一层的目的都是向它的上一层提供一定服务。网络体系结构在分层结构中，各层有各层的协议，层和协议的集合叫做网络体系结构。OSI协议模型从低到高依次为：物理层，数据链路层，网络层，传送层，会话层，表示层，应用层。信息是在七层网络上传输的过程：P43OSI参考模型的第一至第三层属于通信子网的功能范畴，第五至第七层属于资源子网的范畴，传送层起着衔接上下三层的作用。OSI模型各层的基本功能物理层：是建立在通信介质基础上，实现系统和通信介质的物理接口，提供了一个节

点内数据终端设备和数据通信设备之间的接口；它定义了机械特性、电气特性等。数数据链路层：确定如何将物理层来的比特串组成帧；处理数据差错；调整帧的发送速度等，既帧的形成，差错控制，流量控制，链路管理等。网络层：路由的选择、流量控制、拥塞控制网际互联等。它涉及的是将源端发出的分组经各种途经送到目的端。传送层：是整个协议层次结构中最核心的一层，它定义传输地址、将数据分成小的单元。会话层：只是确定流向表示层：进行数据的加密、文本的压缩等应用层：由用户程序的功能所组成。如文件传输、WWW、电子邮件都是应用层范围。2-3TCP/IP协议结构及局域网技术一、TCP/IP协议结构介绍二、TCP/IP协议TCP/IP协议分为两大部分：一部分是传输控制协议（TCP），一部分是网际协议（IP），TCP协议相当于OSI七层协议的传输层，IP协议相当于网络层IP地址及与网掩码连接在Internet中心的每一台计算机都分配一个32位的唯一地址，此地址称为IP地址，IP地址分为五类：A〜E类，目前使用的是A〜C类地址IP地址由三个字段组成，分别为类别字段、网络号码字段（net-id）、主机号码字段（Host-id）；或由两部分组成，分别为网络地址和主机地址A类地址B类地址C类地址A类地址B类地址C类地址0Net-idHost-id10110为便于记忆使用，一般用4位十进制数字表示，并以“.”分隔A类IP地址最大网络数共126个，网络号码字段从1~126B类IP地址最大网络数16382个，网络号码字段首字节从128〜191，最大主机数65534个C类的网络号码字段首字节从192〜223,最大主机数254个注意：某些保留IP地址是不能使用的，如主机号码全为0表示该网络地址。主机号码全为1表示广播地址，如55全为0的IP地址全为1的IP地址255。255。255。255网络号码为127的网络课堂练习：下列IP地址哪些是合法的？若是为哪一类IP地址00201.265.10.60055三、局域网的特点与分类（类型）1、特点A、范围不超过10千米B、通信速率较高C、局域网和广域网都属于松藕合多机系统2、分类A、局部地区网络（LAN）B、高速局域网络（HSLN）C、用户交换机局域网（PBX）四、局域网的组成局域网一般由传输介质及附属设备、网络适配器、网络服务器、用户工作站和网络软件等组成。网络适配器就是网卡，网络适配器的缆线接头有BNC（细同轴电缆接口）、AUI（粗同轴电缆接口）、RJ45（10BASE-T双绞线）、T型插头等。网络软件包括网络协议、通信软件和网络操作系统等。五、介质访问控制方法和协议所谓介质访问控制方法，就是传输介质的访问方法。主要有：CSMA/CD方法，大多数用于总线型局部网络，工作原理是监听总线和碰撞检测。令牌访问控制法：它即可以用于环形结构的网络也可以用于总线型结构的局部网络。计算机局域网协议标准802系列。主要包括CSMA/CD访问方法和协议（IEEE802.3）、令牌总线网（IEEE802.4）、令牌环网（2EEE802。5）；以太网主要使用CSMA/CD访问方法和协议，令牌环网属环型拓扑结构：以太网大多属总线型拓扑结构六、局域网络操作系统局域网络操作系统主要有