计算机网络的基本概念

高职高专计算机专业系列教材徐敬东张建忠编著

计算机网络

张悟计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第1页。第1章计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第2页。本章主要内容计算机网络发展简介计算机网络的基本概念局域网、城域网和广域网的特点ISO/OSI参考模型的层次结构和各层功能TCP/IP体系结构及各层功能计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第3页。计算机网络发展简介一.计算机网络发展的四个阶段：

1.具有通信功能的单机系统

五十年代的批处理系统—个人独占计算机

CPU终端终端通信线路通信线路纸带输入穿孔输出主机利用率低，同时处理数据和通信。通信线路利用率低计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第4页。主机通信处理机集中器终端终端终端低速通信线路低速通信线路低速通信线路高速通信线路主机利用率提高，线路利用率提高希望多机通信2.具有通信功能的多机系统六十年代的主机、通信处理机、集中器系统计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第5页。终端通信线路通信线路通信线路希望共享资源3.计算机通信网络主机主机主机终端终端终端终端计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第6页。激光

打印机海量

存储器主机主机主机终端终端终端终端4.计算机网络计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第7页。二.局部计算机网络发展简介由于微电子技术的发展，微型机的出现，用微机为工作站的局部网络发展起来。其发展过程分为三个阶段1.局域网萌芽阶段（60年代末--70年代初）美国贝尔实验室—NewHall环形网（1969）美国加洲大学---DCS分布式计算机系统（1972）美国国防部---ARPANET（Internet的前身）（1969）这些从理论和实践上奠定了局域网基础计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第8页。

2.局域网发展阶段（70年代中）

最早代表—美国夏威夷大学的ALOHA网三个代表型网络（1）美国Xerox公司的以太网（Ethernet

）--总线网代表

3complus，Novell（2）英国剑桥大学的剑桥环（Cambridge）--环形网代表（3）美国Datapoint公司的ARCNET

网---总线逻辑环网代表这使局域网的理论和技术基本定型和成熟计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第9页。3.局域网大发展阶段（80年代初）局域网的研制从学校，科研单位走向公司，出现了几百种局域网。产品也走向商品化、标准化。IBM公司推出IBMPC机IEEE局域网标准化委员会推出IEEE802标准局域网用于学校、公司、研究机关、工厂、银行、商场各个方面。计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第10页。4.局域网成熟阶段(90年代）1.典型代表(1)Novell-Netware

（MS-DOS,IBMPC系列机）(2)WindowsNT（IBMPC系列机）(3)Intranet

（Windows98以上,Pentium系列）2.特征局域网技术与数据库技术相结合局域网多用于管理信息系统（MIS）局域网在过程控制中应用较少局域网均通过路由器与Internet相连计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第11页。三.Internet的发展简介1.Internet的前身1969年，美国国防部高级研究工程局部建成了ARPANET，采用TCP/IP协议，连接了四台计算机。1983年，TCP/IP协议被批准为军方标准的网络传输协议，以实现不同操作系统的计算机间互连。1984年，美国国家科学基金会将ARPANET和NSFNET、MILNET等网合并，统一运行TCP/IP协议，建成了Internet（因特网）为科研、教学服务。1984年以后，因特网发展飞速，用于各行各业。世界所有国家都加入因特网，连入的计算机台数不计其数。1985：1916台，1995：485.2万台，1998：5000万台。计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第12页。2.Internet的现状Internet已成为世界上规模最大、用户最多、资源最丰富的网络互联系统。至今，全球：Internet的网民：3亿（2005年预计达10亿）Internet上电子商务交易额每年10000亿美元Internet上的数据量每100天翻一番我国：到2001年12月底，上网计算机台数：1254万台CN下注册的域名总数：128362个Internet已成继电话、电视后的第三大公共系统。计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第13页。计算机网络的基本概念（1）1.计算机网络的定义：利用通信线路将具有独立功能的计算机连接起来而形成的计算机集合，计算机间可以借助通信线路传递信息，共享软件、硬件和数据等资源计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第14页。计算机网络的基本概念（2）2.计算机网络的特点(1)计算机网络建立在通信网络的基础之上(2)建立计算机网络的目的资源共享在线通信计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第15页。计算机网络应用举例（1）1.共享打印机等各种硬件设备计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第16页。计算机网络应用举例（2）2.共享数据资源计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第17页。计算机网络应用举例（3）3.共享应用程序计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第18页。计算机网络分类1.广域网（WAN）覆盖的地理范围：几十公里到几千公里数据传输率：<10MBPS误码率：10-6—10-7分属于不同单位、城市、国家2.城域网（MAN）覆盖的地理范围：几十公里到几百公里3.局域网（LAN）覆盖的地理范围：<10公里（如大楼、校园内）数据传输率：>=10MBPS误码率：10-8—10-11属于一个单位所有计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第19页。协议的基本概念（1）1.协议（protocol）是通信双方为了实现通信所进行的约定或所作的对话规则2.网络协议的优劣直接影响网络的性能3.网络协议的组成语义：做什么（whattodo）语法：怎么做（howtodo）定时关系：何时做（whentodo）计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第20页。协议的基本概念（2）4.计算机网络中存在有多种协议5.协议之间的相互作用为避免重复工作，每个协议应该处理没有被其他协议处理过的通信问题协议之间可以共享数据和信息计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第21页。网络的层次结构（1）1.层次划分的目的将网络这个庞大的、复杂的问题划分成若干较小的、简单的问题2.层次划分的原则层内功能内聚层间耦合松散计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第22页。网络的层次结构（2）3.层次结构的优越性各层之间相互独立灵活性好每层都可以采用最合适的实现技术易于实现和维护有利于网络标准化计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第23页。ISO/OSI参考模型1.OSI参考模型是一个描述网络层次结构的模型2.OSI参考模型定义的主要内容信息在网络中的传输过程各层的功能和架构3.OSI参考模型是网络设计的蓝图，并非指一个现实的网络计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第24页。ISO/OSI的7层参考模型计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第25页。OSI参考模型的基本思想网络中各节点具有相同的层次不同节点的同等层具有相同的功能同一节点内相邻层之间通过接口通信每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第26页。OSI各层的主要功能物理层（physicallayer）数据链路层（datalinklayer）网络层（networklayer）传输层（transportlayer）会话层（sessionlayer）表示层（presentationlayer）应用层（applicationlayer）计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第27页。物理层的功能:保证二进制位流的正确传输.数据链路层的功能:

保证信息祯的正确传输实现介质访问控制协议信息流控制计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第28页。网络层的功能:

路由选择报文分组和组装信息流控制传输层的功能:

保证端—端的信息的正确传输信息流控制计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第29页。会话层的功能:建立,管理,结束主机间的会话.表示层的功能:

数据压缩和解压缩数据加密和解密文件格式的转换应用层的功能:

为应用程序提供网络服务.计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第30页。直接通信与虚通信计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第31页。网络中数据的封装与解封计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第32页。生活中信件的封装、传递与解封计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第33页。完整的OSI数据传递与流动过程计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第34页。TCP/IP体系结构1.TCP/IP协议是工业标准或“事实标准”2.TCP/IP协议的主要特点开放的协议标准，可以免费使用可运行于局域网、广域网和互联网中统一的网络地址分配方案标准化的高层协议计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第35页。TCP/IP分层体系结构计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第36页。TCP/IP体系结构与OSI参考模型的对应关系计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第37页。TCP/IP体系结构中各层的功能网络接口层（networkinterfacelayer）互联层（internetlayer）传输层（transportlayer）应用层（applicationlayer）计算机网络的基本概念全文共41页，当前为第38页。网络接口层的功能:同OSI物理层和数据链路层.互联层的功能:同OSI的网络层.传输层的功能:同OSI的传输层.具体包括TCP(传输控制协议)---可靠的,面向连接的协议.UDP(用户数据报协议)---