计算机网络概述

 

一、网络的定义

将分布在不同地理位置，具有独立功能的多台计算机及其外部设备，用通信设备和通信链路连接起来的，在网络操作系统与通信协议及网络管理软件的管理协议下实现资源共享和信息传递。

1、资源：硬件资源、软件资源、数据资源

2、计算机网络技术

计算机技术与网络技术相结合的产物

3、网络是继报纸、广播、电视之后的第四大媒体

4、对于用户来说，访问网络资源时不必考虑资源所在的物理位置

二、计算机的发展历史

1946年第一台计算机ENIAC，产生于美国宾夕法尼亚大学（阿伯丁弹道实验室。

1969年Internet的前身ARPANET在美国投入运行

第一代  面向终端的计算机通信网

        一台主机连接大量在地理位置上处于分散的终端，实际是以 

        主机为中心的星型网

第二代  计算机——计算机

        采用分组交换技术，以通信子网为中心，主机和终端构成用  

        户资源子网

第三代  以开放系统互联参考模型OSI/RM为标准

        1984年OSI由ISO国际标准化组织提出

        80年代中期提出TCP/IP参考标准

第四代  宽带综合业务数字网（B-ISDN）即信息高速公路阶段

高速性

交互性

广域性

综合性

三、网络的功能

1、实现计算机的资源共享

2、实现数据信息的快速传递

3、提高计算机的可靠性和可用性

   可靠性：网络中的各台计算机可以彼此互为后备机，即一台计算    

           机损坏可由别的机器替换

   可用性：网络中某台计算机负担过重时，可以将新的任务交给空 

           闲的计算机

4、提供负载均衡和分布式处理的能力

   对于较在型作业，将作业分解给多台计算机，均衡使用网络资源， 

   实现分布式处理的目

5、集中管理   例：定票系统

6、综合信息服务

四、网络的应用

1、办公自动化OA

2、管理信息系统

3、过程控制

4、Internet 应用：电子邮件

                 信息发布

                 电子商务

                 远程视频应用

五、计算机网络的组成

1、从系统组成看，网络是由网络硬件系统和网络软件系统组成

⑴网络硬件系统：常见的网络硬件有主机系统、终端、传输介质、 

                 网络接入设备、网络互联设备等

⑵网络软件系统：含网络操作系统、网络通信协议、各种网络应用 

                 系统

⑶网络操作系统NOS：为用户访问网络中的计算机资源提供服务

       NOS的功能：网络用户管理

        （特有）   网络资源管理

                   网络运行状况统计

                   网络安全建立

                   网络信息通信

       OS/NOS的功能：处理器管理

                       文件管理

                       作业管理

                       设备管理

                       作业管理

2、从逻辑功能分，网络是由通信子网和资源子网组成

⑴通信子网：是整个网络中负责计算机的数据通信部分，主要完成

            计算机之间的数据传输、交换以及通信机制

       通信子网的组成：网络节点和通信链路组成

⑵资源子网：提供访问网络和处理数据的能力

       资源子网的组成：由主机、终端和终端控制器组成

3、从拓扑结构看，网络是由网络结节和通信链路组成

⑴网络结点：又称为网络单元，可分为三类：访问节点 

                                         转接节点

                                         混合节点

      ①访问节点：又称为端节点，拥有计算机资源的用户设备，起     

                 信源和信宿的作用

            例：用户主机和终端设备

      ②转接节点：又称中间节点，起交换和转接的作用

            例：集线器、交换机、路由器

      ③混全节点：又称全功能节点

⑵通信链路：两个网络节点间承载的信息和数据的线路

      通信链路分为：物理链路和逻辑链路

      物理链路：点到点的物理线路

      逻辑链路：在逻辑上起作用的物理链路（通过硬件、软件）

注）只有逻辑链路才俱备数据传输能力

 

六、

1、网络操作系统：服务器操作系统NOS

              客户机/工作站

2、常见的网络操作系统/服务器操作系统

   Unix 、Linux、windows  NT、Netware (Novel公司）

   windows  2000  sever、windows  2003

3、常见的工作站操作系统

   Windows  95/96/98/2000/me/xp/7

4、网络通信协议

网络中计算机与计算机之间，网络设备与网络设备间及计算机与网络设备间进行通信时，双方间需要遵守的通信规则的约定。

例：网间包交换协议IPX

传输控制协议/网际协议   TCP/IP

5、网络管理系统软件   NMS    简称“网管软件”

作用：对网络运行状况进行信息统计和报告

例：警告、监控

SNMP：简单网络管理协议，是TCP/IP协议族中的一个协议

6、计算机系统，又称主机系统，是计算机网络的主体

a、主机系统

  服务器：通过网络操作系统为工作站/客户机提供服务及共享资源

          的计算机设备

  客户机/工作站：网络用户使用的计算机设备

b、终端：不具备本地处理能力

c、网络通信设备：传输介质、网卡、集线器、交换机、路由器

七、网络的分类

1、从系统组成分，网络是由网络硬件系统和网络软件系统组成

2、从逻辑功能分，网络是由通信子网和资源子网组成

3、从拓扑结构分，网络是由网络结节和通信链路组成

4、按覆盖范围分：局域网Lan、城域网Man、广域网Wan

类型

分布范围

传输速率

应用场合

局域网

2.5km左右5km以内

10---100Mbps

一个单位、学校、一栋楼

城域网

5--50km

50Mbps

一个城市

广域网

50km以外

100Mbps左右

全国

5、按网络所有权

①公用网：电信部分组建

例：PSTN公共电话交换网

ISDN综合业务数字网

DDN数字数据网部分

②专用网：某个单位或者部分组建

6、按网络中计算机所处的地位

①对等网络：网络中计算机平等的进行通信

②基于服务器网络：服务器用来存储和管理，需要共享的资源，并向

                  工作部分布文件信息

7、按传输介质分

   有线网络

   无线网络

8、数据传输速率

低速网、中速网、高速网

9、按传播方式

点到点式：星型、树型、环型、网型    特点：主机共享

广播式：总路线型、树型、环型        特点：传输介质共享

10、按拓扑结构

三种基本结构分：星型、环型、总线型

其他拓扑结构：树型、网型、无线型

八、拓扑结构

1、星型拓扑

特点：中央节点故障引起全网故障

      由中央节点通过点到点的链路链接各节点而成

      电路交换（最普遍、最典型的例子）、报文交换

      例：智能大厦，目前流行的PBX

优点：建网容易、协议简单、控制简单、集中控制（中央主机）、易

      检测和隔离故障

缺点：电缆长度和安装扩展困难

      扩展困难

      太依赖中央节点

2、总线拓扑

特点：用单根传输线做传输介质

      所有节点通过相应的硬件接口连接到传输介质上

优点：电缆长度短，结构简单

      可靠性高

      易扩充

缺点：故障诊断困难

      传输距离有限

      实时性差

      需要智能终端

例：分布式处理的局域网，以太网

3、环型拓扑

特点：用点到点的线路组成一个闭全的环，采用令牌来控制和协调各

      节点，发送信息，信息单向传送，传送路径固定，采用分散式

      的管理。

优点：实时性好

      性能好

      适用于光纤（只要环型拓扑都用光纤）

缺点：故障诊断困难

      节点故障引起全网故障

      可靠性差

      灵活性差

4、树型拓扑

特点：由总线型拓扑演变而来的的一颗倒置的树

优点：易于扩充

      故障诊断和隔离容易

缺点：对根节点依赖性大

      适用于分层管理的网络

5、网型拓扑

特点：检测和隔离故障容易

      易于扩充

      安装电缆方便

缺点：需要有智能的集中器

      结构复杂

      控制复杂

例：大型的广域网

注）集中式：星型、树型

分布式：总线、环型、网型

服务器：文件服务器（最重要）

        数据库服务器（次重要）

        邮件服务器

        打印机服务器