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1、AnhuiTechnicalCollegeOfMechanicalandElectricalEngineering 第第1章章计算机网络概述计算机网络概述主讲主讲：方继才方继才2E-mail：本章提要本章提要计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展计算机网络的概念计算机网络的概念（重点）（重点）计算机网络的组成计算机网络的组成（重点）（重点）计算机网络的分类计算机网络的分类（重点）（重点）计算机网络的功能和特点计算机网络的功能和特点3E-mail：1.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展1.1.1计算机网络的形成计算机网络的形成计算机网络形成的三个阶段：计算机网络形成的三个阶段
2、：具有通信功能的具有通信功能的单机系统单机系统具有通信功能的具有通信功能的多机系统多机系统计算机计算机-计算机计算机网络网络分布式分布式计算机网络（称为第四阶段）计算机网络（称为第四阶段）4E-mail：1.具有通信功能的单机系统具有通信功能的单机系统由由单用户独占一个系统单用户独占一个系统发发展到分时多用户系统，即展到分时多用户系统，即多个终端用户多个终端用户分时分时占用主占用主机上的资源。机上的资源。字符终端字符终端TModem主机主机电话线电话线5E-mail：2.具有通信功能的多机系统具有通信功能的多机系统前端机前端机：即通信控制处理机，完成通信任务；：即通信控制处理机，完成通信任务；
3、集中器集中器负责从终端到主机的数据集中负责从终端到主机的数据集中负责从主机到终端的数据分发负责从主机到终端的数据分发TTT集中器集中器主机主机前端机前端机6E-mail：实例实例:具有通信功能的多机系统具有通信功能的多机系统通信通信装置装置通信通信装置装置通信通信装置装置终端终端主机主机前置机前置机 面向终端的计算机通信网面向终端的计算机通信网公用电话网公用电话网7E-mail：3.计算机计算机计算机网络计算机网络 随着随着计算机技术计算机技术和和通信技术通信技术的进步，将多个单的进步，将多个单处理机联机终端网络互相连接起来，形成了以处理机联机终端网络互相连接起来，形成了以多处理机为中心的网络
4、。多处理机为中心的网络。建立了建立了OSI参考模型和参考模型和TCP/IP参考模型参考模型因特因特网网主机主机主机主机PCPC机机8E-mail：实例：实例：Internet结构示意图结构示意图 通信子网通信子网路由器路由器路由器路由器路由器路由器主机局域网主机局域网主机局域网主机局域网路由器路由器路由器路由器服务器服务器服务器服务器9E-mail：4.计算机网络的快速发展计算机网络的快速发展20世纪世纪80年代中期年代中期20世纪世纪90年代中期迅猛发展年代中期迅猛发展以商业化后达到以商业化后达到5000万用户为例：万用户为例：电视用了电视用了13年，年，收音机用了收音机用了38年，电话更长
5、年，电话更长Internet商业化后用了商业化后用了4年时间年时间分布式网络：分布式网络：单机局域网广域网单机局域网广域网10E-mail：1.1.2 计算机网络的发展方向计算机网络的发展方向计算机网络的发展趋势可概括为：计算机网络的发展趋势可概括为：一个目标一个目标、两个支撑两个支撑、三个融合三个融合、四个热点四个热点一个目标：建立完善的信息基础设施一个目标：建立完善的信息基础设施两个支撑：两个支撑：微电子技术微电子技术和和光技术光技术三个融合三个融合计算机、通信、信息这计算机、通信、信息这三种技术三种技术的融合。的融合。电信网、电视网、计算机网三种网络的统一。电信网、电视网、计算机网三种网
6、络的统一。四个热点：四个热点：多媒体多媒体、宽带网宽带网、移动通信移动通信、信息安全信息安全11E-mail：1.2 计算机网络的概念计算机网络的概念 1、资源共享观点的定义：、资源共享观点的定义：以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。算机系统的集合。网络建立的主要网络建立的主要目的目的是实现计算机资源的共享是实现计算机资源的共享互连的计算机互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独是分布在不同地理位置的多台独立的立的“自治计算机系统自治计算机系统”；连网计算机在通信中必须遵循相同的连网计算机在通信中必须遵循相同的网络协议网络协议。12E
7、-mail：v 计算机网络的定义计算机网络的定义利用利用通信设备和通信线路通信设备和通信线路，将分布在地理位，将分布在地理位置不同的、功能独立的置不同的、功能独立的多个计算机系统连接多个计算机系统连接起来，起来，以功能完善的以功能完善的网络软件网络软件（网络通信协议及网络操（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中作系统等）实现网络中资源共享和数据通信资源共享和数据通信的系的系统。统。HOST AHOST BHOST C13E-mail：1.3 计算机网络系统的组成计算机网络系统的组成 从资源构成来划分：从资源构成来划分：网络软件网络软件网络硬件网络硬件从网络的功能上来划分：从网络的功能上来划
8、分：资源子网资源子网通信子网通信子网14E-mail：1.3.1 网络软件网络软件 网络协议软件网络协议软件实现网络协议功能，如实现网络协议功能，如TCP/IP、IPX/SPX等等网络通信软件网络通信软件用于实现网络中各种设备之间进行通信的软件用于实现网络中各种设备之间进行通信的软件网络操作系统网络操作系统网络管理软件和网络应用软件网络管理软件和网络应用软件15E-mail：1.3.2 网络硬件网络硬件主机主机大型机、中型机、小型机、工作站或微机。大型机、中型机、小型机、工作站或微机。终端终端/终端控制器终端控制器终端是直接面向用户的交互设备。终端是直接面向用户的交互设备。通信线路（传输介质）
9、通信线路（传输介质）16E-mail：1.3.2 网络硬件联网设备网络硬件联网设备连网外设连网外设高速打印机、大型绘图仪等。高速打印机、大型绘图仪等。通信控制处理机通信控制处理机又被称为网络节点。又被称为网络节点。信号变换设备信号变换设备如调制解调器等。如调制解调器等。17E-mail：1.3.3 资源子网和通信子网资源子网和通信子网18E-mail：1.3.3 资源子网和通信子网资源子网和通信子网资源子网资源子网资源子网由资源子网由主机、终端、终端控制器、连网主机、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源外设、各种软件资源与信息资源组成。组成。资源子网负责全网的资源子网负责全网的数
10、据处理数据处理业务。业务。通信子网通信子网通信子网由通信子网由通信控制处理机、通信线路与其通信控制处理机、通信线路与其它通信设备它通信设备组成，组成，完成网络数据传输、转发等完成网络数据传输、转发等数据通信数据通信任务。任务。19E-mail：1.4 计算机网络的分类计算机网络的分类按按拓扑结构拓扑结构分：星型、总线型、环型；分：星型、总线型、环型；按按网络管理网络管理分：客户机分：客户机/服务器结构、对等网服务器结构、对等网按按作用范围作用范围分：局域网、城域网、广域网分：局域网、城域网、广域网按按使用范围使用范围分：公用网；专用网；分：公用网；专用网；按按通信介质通信介质分：有线网和无线网
11、；分：有线网和无线网；按按企业管理企业管理分：内联网、外联网分：内联网、外联网、因特网、因特网按按传输技术传输技术分：广播式网络分：广播式网络、点到点网络、点到点网络20E-mail：1.4.1 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构拓扑结构拓扑结构就是网络中通信线路和结点（计算就是网络中通信线路和结点（计算机或设备）的几何排列形式。机或设备）的几何排列形式。常见的几种计算机网络拓扑结构：常见的几种计算机网络拓扑结构：星型、总线型、环型星型、总线型、环型、网状型网状型、树型、树型（a）物理连接）物理连接（b）拓扑图）拓扑图结点结点链路链路通路通路21E-mail：1.星形结构：星形结构：22
12、E-mail：1.星形结构：星形结构：特点：特点：网络结构简单，便于管理网络结构简单，便于管理（集中式）（集中式）线路利用率低线路利用率低中心处理机负载重中心处理机负载重入网机故障，网络可正常工作；入网机故障，网络可正常工作；中心机故障，网络瘫痪中心机故障，网络瘫痪23E-mail：2.总线型结构：总线型结构：24E-mail：2.总线型结构：总线型结构：特点：特点：多台机器多台机器共用一条传输信道共用一条传输信道信道利用率较高；信道利用率较高；同一时刻只能由两台计算机通信同一时刻只能由两台计算机通信某个结点的故障不影响网络的工作某个结点的故障不影响网络的工作网络的延伸距离有限，结点数有限网络
13、的延伸距离有限，结点数有限25E-mail：3.环型结构环型结构 26E-mail：3.环型结构环型结构 特点：特点：实时性较好实时性较好每个结点只与相邻两个结点有物理链路每个结点只与相邻两个结点有物理链路某个结点的故障将导致物理瘫痪某个结点的故障将导致物理瘫痪结点数有限结点数有限27E-mail：4.网状结构网状结构结点之间的连接不唯一，完整性、可靠性高结点之间的连接不唯一，完整性、可靠性高主要用于主要用于覆盖范围大覆盖范围大入网主机多（机型多）的环境，入网主机多（机型多）的环境，常用于构造广域网络常用于构造广域网络网状（不规则）结构网状（不规则）结构28E-mail：5、树状结构、树状结构
14、物理星型网络物理星型网络逻辑星型网络逻辑星型网络主机29E-mail：1.4.2 按网络的管理方式分类按网络的管理方式分类对等网络对等网络客户端客户端/服务器服务器30E-mail：1.4.3 按网络的地理覆盖范围分按网络的地理覆盖范围分局域网局域网（LAN，LocalAreaNetwork）覆盖有限的地理范围覆盖有限的地理范围，适用于公司、校园等，适用于公司、校园等城域网城域网（MAN，MetropolitanAreaNetwork）城域网在城域网在技术上与局域网相似技术上与局域网相似。广域网（广域网（WAN，WideAreaNetwork）覆盖一个国家、地区，或横跨几个洲覆盖一个国家、地区
15、，或横跨几个洲，形成国，形成国际性的远程网络际性的远程网络31E-mail：1、局域网、局域网32E-mail：实例：校园网实例：校园网33E-mail：2、城域网、城域网34E-mail：实例：城域网实例：城域网35E-mail：3、广域网、广域网36E-mail：1.4.4 其他分类说明其他分类说明公用网公用网由由电信部门电信部门组建，例如公共电话交换网组建，例如公共电话交换网PSTN、数字数据网、数字数据网DDN、综合业务数字网、综合业务数字网ISDN等。等。专用网专用网由由某个单位或部门某个单位或部门组建，例如金融、石油、组建，例如金融、石油、铁路等行业都有自己的专网。铁路等行业都有自
16、己的专网。37E-mail：广播式网络广播式网络（Broadcast Network）广播：广播：若某个分组发出以后，网络上的每一台若某个分组发出以后，网络上的每一台机器都接收并处理它。机器都接收并处理它。组播（组播（多点播送多点播送）：）：若分组是发送给网络中的若分组是发送给网络中的某些计算机。某些计算机。单播：单播：若分组只发送给网若分组只发送给网络中的某一台计算机。络中的某一台计算机。38E-mail：点到点网络（点到点网络（Point-to-Point Network）39E-mail：有线网和无线网有线网和无线网 有线网有线网是指采用双绞线、同轴电缆、光纤连接是指采用双绞线、同轴电缆
17、、光纤连接的计算机网络。的计算机网络。无线网无线网使用电磁波传播数据，它可以传送无线使用电磁波传播数据，它可以传送无线电波和卫星信号。电波和卫星信号。地球地球地球地球地面站之间的直视线路地面站之间的直视线路地面站之间的直视线路地面站之间的直视线路 微波传送塔微波传送塔微波传送塔微波传送塔40E-mail：实例：无线局域网实例：无线局域网41E-mail：内联网和外联网内联网和外联网内联网（内联网（Intranet）Intranet是指是指企业的内部网企业的内部网。外联网（外联网（Extranet）相对企业内部网相对企业内部网泛指企业之外泛指企业之外，需要扩展连接到与自己相关，需要扩展连接到与自
18、己相关的其他企业网。的其他企业网。42E-mail：实例：一个园区网实例：一个园区网43E-mail：因特网（因特网（Internet）44E-mail：1.5 计算机网络的功能和特点计算机网络的功能和特点1.5.1计算机网络的功能计算机网络的功能数据交换和信息通信数据交换和信息通信资源共享资源共享提高系统的可靠性和可用性提高系统的可靠性和可用性分布式网络处理分布式网络处理和负载均衡和负载均衡45E-mail：1.5.2 计算机网络的特点计算机网络的特点可靠性可靠性独立性独立性可扩展性可扩展性高效性高效性成本低成本低透明性透明性易操作性易操作性46E-mail：本章内容回顾本章内容回顾计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展计算机网络的概念计算机网络的概念计算机网络的组成计算机网络的组成计算机网络的分类计算机网络的分类计算机网络的功能和特点计算机网络的功能和特点习题：习题：P15三（三（1、2、3、5）AnhuiTechnicalCollegeOfMechanicalandElectricalEngineering