第1章网络知识结构课件

把世界带给你把你带给世界internet本章主要内容计算机网络的定义计算机网络的功能计算机网络的应用计算机网络基础介绍

1.1.1计算机网络的定义

1.最简单的计算机网络

有两种方法可以组成最简单的计算机网络，一是用通信线路将两台微机通过后面板上的通信端口COM1和COM2或打印端口LPT1连接起来，二是用双绞线（交叉线）将两台微机通过网卡进行连接，如右图所示。

线缆直接连接计算机

2．局域网

典型的局域网

要扩大计算机的连网范围，就需要准备:网卡、通信电缆、线缆连接器等硬件设备和网络操作系统。

3．广域网

广域网

通过公共通信线路可以在两台异地计算机之间进行点对点通信，实现包括传送文件、收发传真等功能。

总之，计算机网络的本质是把两台以上具有独立功能的计算机系统互连起来，以达到资源共享和远程通信的目的。从用户的角度看，计算机网络是一个透明的数据传输机制和资源共享、协同工作的信息处理系统。1.1.2计算机网络的功能

1．资源共享

所谓共享资源就是共享网络上的硬件资源、软件资源和信息资源。

（1）共享打印机等各种硬件设备2.共享数据资源3.共享应用程序2．通信功能

通信功能是计算机网络的另一个主要功能，它可以为网络用户提供强有力的通信手段。建设计算机网络的主要目的就是让分布在不同地理位置的计算机用户之间能够相互通信、交流信息和共享资源。

3．其他功能

⑴高可靠性

⑵均衡负荷

⑶协调运算

⑷分布式处理

1.1.3计算机网络的应用

1．在单位信息管理中的应用

⑴可以实现资源共享

用不同的计算机软件对信息进行处理，将各种管理信息发布到各地的机构中，完成信息资源的收集、分析、使用与管理，完成从产品设计、生产、销售到财务的全面管理。目前，我们几乎进入了“公司就是网络”的时代。⑵可以提高信息系统的可靠性

如果我们将重要的文件复制并存储到二三台机器里，一旦其中一台机器发生故障，其他机器中的文件拷贝还可以使用，网络中的多台计算机可以互为备份。

⑶可以节约资金

我们可以考虑为每个用户购置一台微机作为客户机，然后购置一台或几台性能较强、配置较高的计算机作为服务器，用网络将多台分散的客户机与服务器互连起来，构成客户/服务器结构。⑷可以增强信息系统的可扩展性

当网络用户数增多时，需要增加客户机的数量。在客户/服务器模式中，服务器与客户机数量的增加、网络规模的扩大是很容易就能实现的。

⑸可以为用户提供一种功能强大的通信工具

工作人员可以在家中远程登录到单位的计算机上，通过家里的计算机完成当天的工作；技术人员可以分散在不同的地方，通过计算机网络来共同设计一种产品；两个网络用户无论相距多远，都可以通过电子邮件传送信息。

2．在个人信息服务中的应用

⑴远程信息访问

⑵新的通信工具

⑶家庭娱乐许多新的计算机网络应用系统不断地涌现出来。如：工业自动化、辅助决策、虚拟大学、远程教育、远程医疗、管理信息系统、数字图书馆、电子博物馆、全球情报检索与查询、网上购物、电子商务、视频会议、视频广播与点播、过程控制，等等。第1章网络结构知识

1.1对等网络和基于服务器的网络引论:局域网：指一组计算机和其它设备,在物理地址上相隔不远,以允许用户相互通信和共享诸如打印机和存储设备之类和计算机资源的方式互连在一起的系统。局域网的分类：1.对等网络

2.基于服务器的网络1.1.1对等网络对等网是超小型局域网，计算机之间没有专门的服务器，也没有级别之分。特点：1.用户数量少。（一般小于10）

2.物理位置相同。

3.资源共享。（软、硬件资源）

4.共享设备上网。

5.数据安全性不高。

6.不需要专用服务器。

7.单机上都装有操作系统，方便联网。实现方式：1.使用同轴电缆。2.使用双绞线和集线器。（常用方法）

1.1.2基于服务器的网络这类网络用于中小型局域网中，采用S/C模式，即（服务器/客户机）模式。在整个网络中，至少有一台服务器用于对计算机用户管理、文件或资源共享等任务。基于服务器的网络的特点：网络中至少有一台服务器和多个客户端。保证服务器全天运行。访问时需要有身份验证。安全性能高。（外界只能查到服务器的IP地址）自动化病毒监控。有专业网络管理员。1.1.3混合型网络它是大型的基于服务器的网络，也是就是说它是将几个或更多的基于服务器的网络（也可是对等网络）连接在一起，在每个连接点增设网关服务器。1.2流行网络拓扑结构有关拓扑结构的知识点：①拓扑结构：表示网络传输介质的连接形式。来源于拓扑学，拓扑学是一种研究与大小、距离无关的几何图形特性的方法。②节点：表示网络单元。（分两类）

转节点：用于支持网络连接。

访问节点：信息交换的源点和目标。③链路：指两个节点之间的连线。分为物理链路和逻辑链路。④通路：指从发出信息到接收信息的节点之间的所有节点和链路。1.2.1总线型结构网络

该结构采用一条公共总线作为传输介质。每台计算机通过相应的硬件接口入网，信号沿总线进行广播式传送，又称为广播式计算机网络。特点：结构简单，扩充性好。节约线缆，安装容易。可靠性高,某一个结点的故障不影响网络的工作.

易于安装，费用低。网络响应速度快；但负荷重时则性能迅速下降，维护难。（故障诊断和隔离困难）网络效率和带宽利用率低。网络的延伸距离有1.2.2星形结构中心节点的设备：

集线器（HUB）、中继器、交换机。星型结构的主要特点如下：结构简单，便于管理和维护。控制简单。星型结构的网络容易扩展、升级。通信线路专用，传输速率高。但电缆成本高。星型结构的网络由中心节点控制与管理，中心节点的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性，中心节点一旦出现故障，会导致全网瘫痪。中心节点负担重，易成为信息传输的瓶颈。（结构图见教材P5图1.2）该结构由一个中央节点（Hub或Switch）和周围的子节点组成，以星型连接，中央结点用来转接子节点之间的通信。又称为集中式网络。（最常用的结构）1.2.3环形结构该结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个封闭的环。信息传送也是广播式的，沿着一个方向单向逐点传送。特点：1.适用于光纤连接。2.传输距离最远。（适于作主干网）3.结构简单。4.不便于扩充。5.可靠性低。任何线路或节点的故障，都有可能引起全网故障，且故障检测困难。（一个节点故障会造成全网瘫痪）（结构图见教材P5图1.3）1.2.4树形结构

树型拓扑结构是从总线型和星型演变而来的。在树型拓扑结构中，顶端有一个根节点，它带有分支，每个分支还可以有子分支，其几何形状像一棵倒置的树，故得名树型拓扑结构。树型结构是分级的集中控制式网络。树型拓扑结构的主要特点如下：

天然的分级结构，各节点按一定的层次连接。

易于扩展。易进行故障隔离，可靠性高。对根节点的依赖性大，一旦根节点出现故障，将导致全网瘫痪。电缆成本高。1.2.5网状拓扑结构

网状型拓扑结构又称完整结构。在网状型拓扑结中,网络节点与通信线路互连成不规则的形状，节点之间没有固定的连接形式。一般每个节点至少与其他两个节点相连。

网状拓扑结构

CERNET主干网拓扑结构

1.2.6分布式结构和网状拓扑结构分布式结构的网络就是将分布在不同地点的计算机通过线路互连起来。网状拓扑结构相当于一个小型的分布式结构网络，它是在第两台设备之间均以点到点的链路连接。这两种结构的特点：1.成本高。2.安装和管理复杂。3.可靠性高、容错力强。4.信息流程最短。1.2.7蜂窝拓扑结构蜂窝拓扑结构是一种无线网，是无线局域网中的常用结构。1.2.8混合状拓扑结构

混合状拓扑结构是由以上几种拓扑结构混合而成的，如：环星型结构，它是令牌环网和FDDI网常用的结构，还有总线型和星型的混合结构，等等。

1.2.9常用拓扑结构对比表常用拓扑结构对比表（见教材P6表1.1）网状环形星形树形总线补充:局域网,城域网,广域网局域网（LocalAreaNetwork）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。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10Mbps～100Mbps～1000Mbps。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。局域网的组成

图例：包括：服务器，工作站，集线器或交换机，路由器等计算机通过网卡连接到集线器上城域网（MetropolitanAreaNetwork）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。MAN是对局域网的延伸，用来连接局域网，在传输介质和布线结构方面牵涉范围较广。广域网（WideAreaNetwork）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。在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。广域网使用的主要技术为存储转发技术。小结：学习了局域网的基本知识，了解到对等网络和基于服务器网络的特点。并学习了总线型、星型、环型等流行的网络拓扑结构。经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得