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1、计算机网络基础知识内容提要l计算机网络及其功能l计算机网络分类l计算机网络传输介质概述l网络适配器l网络协议与体系结构 1-1计算机网络概述l计算机网络的定义 计算机网络是将处于不同地理位置且相互独立的计算机或设备（比如打印机、传真机等），在网络协议和网络操作系统的控制下，利用传输介质和通信设备连接起来，从而实现信息传递和资源共享为主要目的的系统集合。计算机技术与通信技术相结合的产物1-1计算机网络概述l计算机网络的功能 数据传输 资源共享 负载均衡 网络服务1-1计算机网络概述l计算机网络的组成传输介质网络设备网络软件 1-1计算机网络概述l计算机网络的发展面向终端的计算机网络初级计算机网络
2、开放式的标准化计算机网络综合化、智能化、高速和安全的计算机网络 1-2计算机网络分类l按网络的作用范围分类局域网（local area network，LAN）城域网（metropolitan area network，MAN）广域网（wide area network，WAN）l按通信方式分类广播网络点到点网络1-2计算机网络分类l按网络拓扑结构分类星型拓扑环形拓扑总线型拓扑树型拓扑1-3计算机传输介质概述l传输介质概述 传输介质是网络中信息传输的载体，它受传输速率、通信距离、可连接的网络结点数目、数据传输的可靠性等因素的影响。局域网中常用的传输介质主要分为有线和无线传输介质两种。其中，有线
3、包括双绞线、同轴电缆和光纤；无线包括卫星、微波、激光和红外线。1-3计算机传输介质概述l有线传输介质双绞线同轴电缆光纤护套包层纤芯1-3计算机传输介质概述l无线传输介质无线电波蓝牙微波红外线激光1-4网络适配器l网卡的基本功能实现结点与局域网传输介质的物理连接和电信号匹配，接收和执行结点送来的各种控制命令，完成编码和译码；完成数据帧的封装与拆封、发送与接收、实现多路访问控制、差错校验、串并代码转换等；提供数据缓存能力；实现接口功能。1-4网络适配器l网卡的种类（一）按总线类别划分 ISA总线网卡 PCI总线网卡 PCMCIA总线网卡 USB总线网卡按网络接口分类 RJ45接口网卡 FDDI接口
4、网卡 ATM 接口网卡1-4网络适配器l网卡的种类（二）按带宽分类 10Mbit/s 网卡100Mbit/s 网卡10/100 Mbit/s 自适应网卡1000 Mbit/s网卡 1-4网络适配器l网卡地址MAC地址 性质：全球唯一 组成：48位二进制数组成。其中，前24位是厂商 编号；后24位是产品序列号。举例：1-5网络协议与体系结构l层次结构：协议、接口和服务协议（protocols）:指通信双方的对等层之间的通信规则;服务:下层对上层功能的支持;接口:指通信一端的上下层之间的信息传递规则和方式。1-5网络协议与体系结构l层次结构：协议、接口和服务 举例：邮政层运输层邮寄方收件方客户层邮
5、政层运输层收发邮件方地址、人名、联系方式收发邮件方局名称、邮件性质等收发货方地名、运输号等验收、交费、填单分拣、打包、办理运输手续装集装箱、运输开箱、分拣、验收、分送派送、验收、签字1-5网络协议与体系结构lOSI/RM参考模型 OSI/RM发展简介 网络发展的早期，各个计算机网络厂家都分别有自己的网络体系结构，如IBM的系统网络体系结构SNA、DEC的网络体系DNA和UNIVAC的分布式网络体系DCA等。不同的网络体系结构分别有自己的层次结构和协议，给网络标准化和互连造成很大困难。为此ISO于1978年2月开始研究解决这个问题的方法草案，于1982年4月形成一个开放系统互连参考模型(Open
6、 System Interconnection/Reference Model，OSI/RM)的国际标准草案。1-5网络协议与体系结构lOSI/RM参考模型 OSI/RM参考模型 1-5网络协议与体系结构lOSI/RM参考模型 OSI/RM各层功能简介 应用层：与用户直接联系的层。用户在应用层上选择自己的应用，并按照有关应用协议的规定进行操作，不必考虑系统处理的细节；表示层：完成数据格式转换、数据压缩、数据加密等功能；会话层：主要处理通信双方同步控制等问题；传输层：选择数据包发送的方式（虚电路方式或者数据报方式），并按照有关协议解决传输中的差错、丢失和冗余和顺序问题；网络层：解决数据包能否正确
7、到达目的主机的问题，包括主机地址编码、路由选择等问题。1-5网络协议与体系结构lOSI/RM参考模型 OSI/RM各层功能简介（续）数据链路层：将数据分组组织成帧，并负责流量控制、差错控制。物理层：用于实现二进制数据的物理传输，要保证每个比特位的可靠传输。为此，它要规定传输设备的机械特性（传输介质连接件的形状、尺寸、引脚数目及排列）、电气特性（多高电压表示1、多高电压表示0）、功能特性（每个引脚的作用）和过程特性（什么时候哪个引脚上传输什么信号等）。1-5网络协议与体系结构lTCP/IP协议 TCP/IP协议简介 TCP/IP是目前广泛应用的Internet中的协议，称为传输控制协议和网际协议
8、(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)。它被分为应用层、传输层、网际层和网络接口层四个层次。TCP/IP协议模型 1-5网络协议与体系结构lTCP/IP协议 TCP/IP各层功能简介网络接口层：网络接口层负责将IP分组封装成适合在具体的物理网络上传输的帧结构并交付传输。网际层：解决网络互连中的问题，即网际寻址（包括地址格式、地址转换等）。运输层：解决不同应用程序的识别问题，要附加从何处（信源）来到何处（信宿）去的应用程序信息；提供可靠传输，为此运输层的每个分组均含有校验字段；对信息流进行格式化。运输层提供传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）和用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP）。1-5网络协议与体系结构lIEEE802 IEEE802协议简介在Interent迅速发展的同时，局域网也在迅速发展。IEEE于1980年2月成立了局域网标准委员会，简称IEEE 802委员会，专门从事局域网的标准化工作，它为局域网制定了一系列标准，统称为IEEE 802标准。IEEE802协议模型