计算机网络技术基础教程-第一讲

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第1讲计算机网络概述

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主要内容计算机网络的产生和发展 计算机网络的定义和功能 计算机网络的组成 计算机网络的分类 计算机网络的拓扑结构 计算机网络技术的发展趋势2

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学习要求了解计算机网络的发展历史 理解计算机网络的定义 掌握计算机网络的主要功能 掌握计算机网络的硬件和软件组成 熟悉计算机网络的分类 掌握局域网和广域网的概念 了解网络拓扑结构的概念 熟悉常见的网络拓扑结构 了解网络界一些重要的标准化组织 了解计算机网络技术的发展趋势

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1.1 计算机网络的产生和发展作为一门相对独立的学科， 作为一门相对独立的学科，计算机网络也经 历了一个从简单 复杂， 低级到高级的发 简单到 历了一个从简单到复杂，从低级到高级的发 展过程。它萌芽于上世纪60年代， 70到 60年代 展过程。它萌芽于上世纪60年代，在70到80 年代得到发展与完善，并在90 90年代以后不断 年代得到发展与完善，并在90年代以后不断 壮大、如火如荼地发展起来。 壮大、如火如荼地发展起来。 计算机网络的发展和演变过程， 计算机网络的发展和演变过程，大致上可分 为如下三个阶段： 为如下三个阶段： – 面向终端的计算机网络系统 – 计算机网络 计算机网络——多机系统 多机系统 – 互联网 互联网——多网络系统 多网络系统4

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面向终端的计算机网络系统计算机网络的雏形。 计算机网络的雏形。 在该系统中，人们利用通信线路、 在该系统中，人们利用通信线路、集中器等 设备，将一台计算机与多台用户终端相连接， 计算机与多台用户终端相连接 设备，将一台计算机与多台用户终端相连接， 用户通过终端命令以交互的方式使用计算机 系统， 系统，从而将单一计算机系统的各种资源分 散到了每个用户手中。 散到了每个用户手中。 该系统的成功， 该系统的成功，极大地刺激了用户使用计算 机的热情，使计算机用户的数量迅速增加。 机的热情，使计算机用户的数量迅速增加。 缺点：如果计算机的负荷较重， 缺点：如果计算机的负荷较重，会导致系统 响应时间过长； 响应时间过长；而且单机系统的可靠性一般 较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网 较低，一旦计算机发生故障， 络系统的瘫痪。 络系统的瘫痪。

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计算机网络——多机系统 计算机网络——多机系统多机系统是真正意义上的计算机网络。 多机系统是真正意义上的计算机网络。 该系统中，多台计算机通过通信子网构成一 该系统中，多台计算机通过通信子网构成一 个有机的整体，既分散又统一，从而使整个 个有机的整体，既分散又统一， 系统性能

大大提高； 系统性能大大提高； 原来单一主机的负载可以分散到全网的各个 机器上，使得网络系统的响应速度加快； 机器上，使得网络系统的响应速度加快； 而且在这种系统中， 而且在这种系统中，单机故障也不会导致整 个网络系统的全面瘫痪。 个网络系统的全面瘫痪。7

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资源子网

通信子网

主机 CCP CCP 终端 CCP CCP CCP CCP

主机

终端

主机

终端

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计算机通信网络计算机通信网络-多机系统在逻辑上可分为两大 部分： 部分： 通信子网( Subnet) 通信子网(Communication Subnet) 资源子网 资源子网由主计算机系统、终端、 资源子网由主计算机系统、终端、终端控制 连网外设、 器、连网外设、各种软件资源与信息资源组 资源子网负责全网的数据处理业务， 成。资源子网负责全网的数据处理业务，向 网络用户提供各种网络资源与网络服务。 网络用户提供各种网络资源与网络服务。 通信子网由通信控制处理机( 通信子网由通信控制处理机(Communication CCP)、 )、通信线路和其 Control Processor, CCP)、通信线路和其 他通信设备组成，完成网络数据传输、转发 他通信设备组成，完成网络数据传输、 等通信处理任务。 等通信处理任务。9

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互联网——多网络系统 互联网——多网络系统互联网是全球范围的计算机网络，它属于 互联网是全球范围的计算机网络， 网络——网络”的系统，在全球已有几万 网络” “网络 网络 的系统， 个网络进行了互连。 个网络进行了互连。 互联网的发展历史可以追溯到70年代末， 70年代末 互联网的发展历史可以追溯到70年代末，由 APRANET的发展 并成功地采用了TCP/IP 的发展， TCP/IP协 于APRANET的发展，并成功地采用了TCP/IP协 使网络可以在TCP/IP TCP/IP体系结构和协议规 议，使网络可以在TCP/IP体系结构和协议规 范的基础上进行互连。 范的基础上进行互连。 进人90年代以来， 90年代以来 进人90年代以来，互联网进入了快速发展时 到了20世纪末， 20世纪末 期，到了20世纪末，互联网的应用越来越普 及，随着全世界基础设施的建设，互联网的 随着全世界基础设施的建设， 发展将会更加如火如荼。 发展将会更加如火如荼。

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主机

主机

局域网 路由器 通信子网 服务器 路由器

局域网

服务器

路由器 路由器 主机 路由器 局域网 路由器

路由器 路由器 主机 路由器 路由器 局域网

服务器

服务器

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Internet 和 Internet 的区别以小写字母 i 开始的 internet(互联 internet( 网或互连网)是一个通用名词， 网或互连网)是一个通用名词，它泛指 由多个计算机网络互连而成的网络。 由多个计算机网络互连而成的网络。 大写

字母I Internet( 以大写字母I开始的的 Internet(因特 则是一个专用名词， 网)则是一个专用名词，它指当前全球 最大的、开放的、 最大的、开放的、由众多网络相互连接 而成的特定计算机网络， 而成的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则， 协议族作为通信的规则，且其前身是美 ARPANET。 国的 ARPANET。12

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万维网 WWW 的问世因特网已经成为世界上规模最大和增长 速率最快的计算机网络， 速率最快的计算机网络，没有人能够准 确说出因特网究竟有多大。 确说出因特网究竟有多大。 因特网的迅猛发展始于 20 世纪 90 年 代。由欧洲原子核研究组织 CERN 开发 Web)被广泛 的万维网 WWW (World Wide Web)被广泛 使用在因特网上， 使用在因特网上，大大方便了广大非网 络专业人员对网络的使用， 络专业人员对网络的使用，成为因特网 的这种指数级增长的主要驱动力。 的这种指数级增长的主要驱动力13

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1.2 计算机网络的定义和功能1.2.1 计算机网络的定义从不同的角度理解有不同的定义 –信息传输角度:以计算机之间传输信息为目 信息传输角度: 信息传输角度 的而连接起来、 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。 达到资源共享的系统。 –资源共享角度:以能够相互共享资源(硬件、 资源共享角度: 资源共享角度 以能够相互共享资源(硬件、 软件和数据)的方式连接起来， 软件和数据)的方式连接起来，并且各自具 备独立功能的计算机系统之集合体。 备独立功能的计算机系统之集合体。 用户透明性角度: –用户透明性角度:由一个网络操作系统自动 用户透明性角度 管理用户任务所需的资源， 管理用户任务所需的资源，从而使整个网络 就像一个对用户透明的计算机大系统。 就像一个对用户透明的计算机大系统。

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得到普遍认可的定义：计算机网络是把一定地 得到普遍认可的定义： 理范围内的计算机通过通信线路互相连接起来， 理范围内的计算机通过通信线路互相连接起来， 在特定的通信协议和网络系统软件的支持下， 在特定的通信协议和网络系统软件的支持下， 彼此互相通信并共享资源的系统。 彼此互相通信并共享资源的系统。 从以下几个方面来理解: 从以下几个方面来理解: –计算机网络中至少拥有两台以上的计算机。 计算机网络中至少拥有两台以上的计算机。 计算机网络中至少拥有两台以上的计算机 –传输媒体和通信设备把若干台计算机连结 传输媒体和 传输媒体 通信设备把若干台计算机连结 到了一起。 到了一起。 –把多台计算机连接在一起，形成一个网络， 把多台计算机连接在

一起， 把多台计算机连接在一起 形成一个网络， 是为了资源共享 资源共享。 是为了资源共享。 –为了正确地通信，需要有一个共同遵守的 为了正确地通信， 为了正确地通信 约定——通信协议。 通信协议。 约定 通信协议15

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1.2.2 计算机网络的功能1. 2. 3. 4. 5.

数据通信 资源共享 提高可靠性 提高系统处理能力 分布式处理