1、第一章第一章 计算机网络技术基础知识计算机网络技术基础知识学习目标学习目标1.掌握计算机网络的定义及分类，并了解其功能。掌握计算机网络的定义及分类，并了解其功能。2.掌握掌握TCP/IP协议簇。协议簇。3.了解网络中常见的几种拓扑结构。了解网络中常见的几种拓扑结构。4.了解组网的基本过程。了解组网的基本过程。下一页第一章第一章 计算机网络技术基础知识计算机网络技术基础知识任务任务1 计算机网络基础计算机网络基础任务任务2 计算机网络的分类计算机网络的分类任务任务3 协议与体系结构协议与体系结构任务任务4 TCP/IP任务任务5 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构任务任务6 如何组网如何组
2、网任务任务1 计算机网络基础计算机网络基础1.1.1 计算机网络概述计算机网络概述1.计算机网络的概念计算机网络的概念20世纪中期，随着计算机应用的发展，出现了多台计算机互世纪中期，随着计算机应用的发展，出现了多台计算机互连的需求，用户希望通过联网的方式来实现计算机资源共享连的需求，用户希望通过联网的方式来实现计算机资源共享的目的，所以进行了各种研究和尝试，这就是计算机网络的的目的，所以进行了各种研究和尝试，这就是计算机网络的起源。起源。 所谓计算机网络，就是利用通信设备和网络软件，把分布在所谓计算机网络，就是利用通信设备和网络软件，把分布在不同地理位置的多台独立的计算机系统及其他智能设备互连
3、不同地理位置的多台独立的计算机系统及其他智能设备互连起来，以便能够相互通信，共享资源。起来，以便能够相互通信，共享资源。2.计算机网络的功能计算机网络的功能计算机网络自诞生以来，得到了广泛的应用和普及。计算机计算机网络自诞生以来，得到了广泛的应用和普及。计算机网络的功能主要包括以下几个方面。网络的功能主要包括以下几个方面。返回下一页上一页任务任务1 计算机网络基础计算机网络基础 1)数据通信数据通信 数据通信是计算机网络最基本的功能。数据通信用来快速传数据通信是计算机网络最基本的功能。数据通信用来快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种
4、信息，包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。计字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。计算机网络提供的通信服务包括传真、电子邮件、聊天工具、算机网络提供的通信服务包括传真、电子邮件、聊天工具、电子公告牌、远程登录和信息浏览等。电子公告牌、远程登录和信息浏览等。2)资源共享资源共享 所谓资源是指计算机系统的软件、硬件和数据资源。所谓资所谓资源是指计算机系统的软件、硬件和数据资源。所谓资源共享是指网内用户均能享受网络中各个计算机系统的全部源共享是指网内用户均能享受网络中各个计算机系统的全部或部分资源。典型应用如铁路、民航的售票系统等。或部分资源。典型应用如铁路、民航的售
5、票系统等。返回下一页上一页任务任务1 计算机网络基础计算机网络基础 3)分布式处理和负载均衡分布式处理和负载均衡 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，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各台计算机上运行，这样处理能均可将任务分散到网络中的各台计算机上运行，这样处理能均衡各计算机的负载。在解决复杂问题时，多台计算机联合使衡各计算机的负载。在解决复杂问题时，多台计算机联合使用能构成高性能的计算机体系，这种协同工作、并行处理的用能构成高性能的计算机体系，这种协同工作、并行处理的多机系统要比单独购置高性能的大型计算机节约成本。多机系统要比单独购置高
6、性能的大型计算机节约成本。 4)提高计算机的可靠性提高计算机的可靠性 网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为后备机。一旦某网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为后备机。一旦某台计算机出现故障，故障机的任务或资源就可由其他计算机台计算机出现故障，故障机的任务或资源就可由其他计算机代为处理，或通过不同的路由从其他计算机来访问，避免了代为处理，或通过不同的路由从其他计算机来访问，避免了在单机无后备机使用的情况下，计算机出现故障而导致系统在单机无后备机使用的情况下，计算机出现故障而导致系统瘫痪和资源崩溃的现象，从而大大提高了系统的可靠性。瘫痪和资源崩溃的现象，从而大大提高了系统的可靠性。返回下一页上一
7、页任务任务1 计算机网络基础计算机网络基础1. 1. 2计算机网络的产生与发展计算机网络的产生与发展计算机网络是计算机技术、现代信息处理技术和通信技术相计算机网络是计算机技术、现代信息处理技术和通信技术相互渗透、相互结合的产物。计算机网络出现在互渗透、相互结合的产物。计算机网络出现在20世纪世纪50年代，年代，它的历史虽然不长，但发展很快，经历了一个从简单到复杂、它的历史虽然不长，但发展很快，经历了一个从简单到复杂、从小到大的演变过程。计算机网络的发展历程大致可以归纳从小到大的演变过程。计算机网络的发展历程大致可以归纳为四个阶段。为四个阶段。 第一代计算机网络起源于第一代计算机网络起源于20世
8、纪世纪50年代初，是以单个计算机年代初，是以单个计算机为中心的远程联机系统，构成了面向终端的计算机通信网。为中心的远程联机系统，构成了面向终端的计算机通信网。当时美国出于自身安全的考虑，在美国本土北部和加拿大境当时美国出于自身安全的考虑，在美国本土北部和加拿大境内建立了一个半自动地面防空系统内建立了一个半自动地面防空系统(Semi -automatic around Environment, SAGE，简称赛其系统。，简称赛其系统。返回下一页上一页任务任务1 计算机网络基础计算机网络基础进行将计算机技术和通信技术相结合的尝试，将多个地理位进行将计算机技术和通信技术相结合的尝试，将多个地理位置上
9、分散的终端计算机通过电活线连接到一台中心计算机上，置上分散的终端计算机通过电活线连接到一台中心计算机上，由此出现了第一代面向终端的计算机网络的雏形。由此出现了第一代面向终端的计算机网络的雏形。第二代计算机网络是多个具有自主功能的主机通过通信线路第二代计算机网络是多个具有自主功能的主机通过通信线路互连，形成了资源共享的计算机网络。互连，形成了资源共享的计算机网络。1969年，美国国防部年，美国国防部高级研究计划署研究建立了高级研究计划署研究建立了ARPA ( Advanced Research Projects Agency网，第一次实现了网络内的资源共享，由此网，第一次实现了网络内的资源共享，
10、由此形成了第二代计算机网络，也就是现在意义上的计算机网络。形成了第二代计算机网络，也就是现在意义上的计算机网络。它是由主机和多个用户计算机组成的，用户不仅可以共享主它是由主机和多个用户计算机组成的，用户不仅可以共享主机的资源，还可以与其他用户实现资源共享。机的资源，还可以与其他用户实现资源共享。返回下一页上一页任务任务1 计算机网络基础计算机网络基础 第三代计算机网络是具有统一的网络体系结构、遵循国际标第三代计算机网络是具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的开放式的计算机网络，能方便地将计算机互连在准化协议的开放式的计算机网络，能方便地将计算机互连在一起。它起源于一起。它起源于20世纪世
11、纪70年代后期，发展于年代后期，发展于80年代，成熟于年代，成熟于90年代。目前存在两种占主导地位的网络体系结构年代。目前存在两种占主导地位的网络体系结构:一种是国一种是国际标准化组织际标准化组织ISO提出的提出的ISO RM(开放式系统互联参考模型开放式系统互联参考模型);另一种是另一种是Internet所使用的事实上的工业标准所使用的事实上的工业标准TCP/IP RM ( TCP/IP参考模型参考模型)。典型的例子就是国际互联网。典型的例子就是国际互联网Internet，它，它将世界范围的计算机相互连接在一起，实现更广范围、更大将世界范围的计算机相互连接在一起，实现更广范围、更大规模的数据
12、交换和信氨共享。规模的数据交换和信氨共享。返回下一页上一页任务任务1 计算机网络基础计算机网络基础 第四代计算机网络是向互连、高速、智能化方向发展的计算第四代计算机网络是向互连、高速、智能化方向发展的计算机网络，开始于机网络，开始于20世纪世纪80年代末。到了年代末。到了90年代，年代，Internet技术技术不断成熟，功能和应用得到不断拓展和完善，网络在跨地域、不断成熟，功能和应用得到不断拓展和完善，网络在跨地域、跨领域方面的应用口益广泛。随着美国信息化高速公路的提跨领域方面的应用口益广泛。随着美国信息化高速公路的提出与实施，以及网络规模的增大与网络服务功能的增多，现出与实施，以及网络规模的
13、增大与网络服务功能的增多，现代计算机网络进入了一个高速化和智能化发展的阶段，数据代计算机网络进入了一个高速化和智能化发展的阶段，数据传输速率得到了极大的提高，实现了从早期的字符信息传输传输速率得到了极大的提高，实现了从早期的字符信息传输到如今的图形、图像、声音和影像等多媒体信息的传输。在到如今的图形、图像、声音和影像等多媒体信息的传输。在信息化技术高度发展的今天，任何一台计算机几乎都以某种信息化技术高度发展的今天，任何一台计算机几乎都以某种形式联网，以实现共享信息或协同工作，计算机网络已改变形式联网，以实现共享信息或协同工作，计算机网络已改变了人们传统的生活模式。了人们传统的生活模式。返回下一
14、页上一页任务任务1 计算机网络基础计算机网络基础目前，计算机网络正在向三网合一目前，计算机网络正在向三网合一(电视网、电话网和计算机电视网、电话网和计算机网络网络)的方向发展，同时，高速无线接入技术是计算机网络的的方向发展，同时，高速无线接入技术是计算机网络的另一个热门研究领域，将来的计算机网络在任何时间、任何另一个热门研究领域，将来的计算机网络在任何时间、任何地点都可以快速安全地运行。计算机网络有着广阔的发展前地点都可以快速安全地运行。计算机网络有着广阔的发展前景。景。返回下一页上一页任务任务2 计算机网络的分类计算机网络的分类计算机网络的品种很多，根据各种不同的联系原则，可以得计算机网络的
15、品种很多，根据各种不同的联系原则，可以得到各种不同类型的计算机网络。因此，对计算机网络的分类到各种不同类型的计算机网络。因此，对计算机网络的分类方法也各不相同。例如，按照通信距离来划分、按照网络的方法也各不相同。例如，按照通信距离来划分、按照网络的拓扑结构来划分等。常见的分类方法如下。拓扑结构来划分等。常见的分类方法如下。1. 2. 1按照通信距离介类按照通信距离介类1.局域网局域网(Local Area Network, LAN )如果网络的服务区域在一个局部范围如果网络的服务区域在一个局部范围(一般几十千米之内一般几十千米之内)，则，则称为局域网。在一个局域网中，可以有一台或多台主计算机称
16、为局域网。在一个局域网中，可以有一台或多台主计算机以及多个工作站，还可以有一些共享设备，如网络打印机等。以及多个工作站，还可以有一些共享设备，如网络打印机等。各计算机系统、工作站之间可通过局域网进行各类数据的通各计算机系统、工作站之间可通过局域网进行各类数据的通信，需要有网络适配器，也就是网卡。信，需要有网络适配器，也就是网卡。局域网的类型通常有以太网、交换式局域网及无线局域网几局域网的类型通常有以太网、交换式局域网及无线局域网几种不同类型。种不同类型。返回下一页上一页任务任务2 计算机网络的分类计算机网络的分类2.广域网广域网(Wide Area Network, WAN )当网络的服务地区不局限于某一个局部，而是相当广阔的地当网络的服务地区不局限于某一个局部，而是相当广阔的地区，例如各省市之间、全国、甚至全球范围，这样的网络称区，例如各省市之间、全国、甚至全球范围，这样的网络称为广域网。广域网常常连接着多个小型的网络，如局域网为广域网。广域网常常连接着多个小型的网络，如局域网(LAN)或城域网或城域网(MAN)等。等。建设广域网必须先解决远程数据传输的问题，为了节约成本，建设广域网
