赵庚升 Email：beyond-tqing@163.com 网络技术基础 赵庚升 Email：beyond-tqing@163.com

网络技术基础 第 1 章 计算机网络基础

学习目标 了解计算机网络的定义 了解计算机网络的发展 认识计算机网络的组成 认识计算机网络的拓扑结构 认识计算机网络的类型 熟悉计算机网络的功能 熟悉计算机网络的应用

1.1 本节要点 计算机网络的定义 计算机网络的定义 4

计算机网络的定义 计算机之间相互独立 网络协议 通信线路 资源共享 计算机既可以单机工作，也可以联网工作。 处于计算机网络的各台计算机在通信过程中必须遵守统一的网络规定，这样才能够实现各个计算机之间的相互访问。 传输介质可以是同轴电缆、双绞线、光纤以及无线电波等。 处于计算机网络中的任一计算机都可以将计算机本身的资源共享给其他处于该网络中的计算机使用。

1.2 计算机网络的发展 本节要点 第一代数据通信型网络 第二代资源共享型网络 第三代标准系统型网络 第四代高速Internet型网络 第五代未来混合型网络 6

第一代数据通信型网络 计算机主机 通信控制器 通信线路 终端 “主机-终端”系统

第二代资源共享型网络 第二代计算机通信网络主要用于传输和交换信息。由于没有成熟的网络操作系统的支持，因此资源共享程度不高。在这个阶段，产生了通信子网和用户资源子网的概念，因此，第二代计算机网络也称为两级结构的计算机网络。

第三代标准系统型网络 第三代计算机网络的主要特征是网络中所有的计算机遵守同一种网络协议，突出了资源共享（硬件、软件和数据）。如今，用户所使用的Internet就是这一特征的充分写照，在网络中所有的计算机都遵守同一种TCP/IP协议。

第四代高速Internet型网络 从单个网络ARPAnet向互联网发展 1983年TCP/IP协议称为ARPAnet的标准协议。 NSF围绕六个大型计算机中心建设计算机网络NSFnet，它是个三级网络，分主干网、地区网和校园网。 多级结构Internet的形成 网络接入点NAP，多个公司经营的国家主干网，地区ISP，本地ISP，校园网、企业和家庭计算机上网用户。

第五代未来混合型网络 比特路（Bitways） 是负责把二进制位流从一个位置传送到另一个位置的网络。 服务（Services） 提供一组通用或支撑特性，作为计算和通信基础设施的一部分用于构造其它所有的网络应用。 应用（Applications） 是提供给用户的一组有价值的功能。

1.3 本节要点 计算机网络的组成 计算机系统 数据通信系统 网络软件 通信子网和资源子网 12

计算机系统 1 2 主机（Host） 终端（Terminal） 主机是一台高性能计算机，用于网络管理、运行应用程序、处理各网络工作站成员的信息请示等。 工作站（Workstation）也被称作客户机，由服务器进行管理和提供服务的、连入网络的任何计算机都属于工作站，其性能一般低于服务器。

数据通信系统 通信控制处理机 通信控制处理机主要负责主机与网络的信息传输控制。 传输介质 传输介质是指传输数据信号的物理通道，将网络中各种设备相互连接起来。 网络连接设备 网络连接设备是用来实现网络中各计算机之间的连接、网络与网络之间的互连、数据信号的变换和路由选择等功能。

1.3.3 网络软件 数据通信软件 数据通信软件是指按着网络协议的要求完成通信功能的软件。 网络操作系统 1.3.3 网络软件 数据通信软件 数据通信软件是指按着网络协议的要求完成通信功能的软件。 网络操作系统 网络操作系统是指能够控制和管理网络资源的软件。 网络应用软件 网络应用软件是指网络能够为用户提供各种服务的软件。

通信子网和资源子网 通信子网 资源子网 主要负责网络的数据通信，为网络用户提供数据传输、转接、加工和变换等数据信息处理工作。 终端 通信处理机 通信线路 通信子网 主机 通信子网 资源子网 主要负责网络的数据通信，为网络用户提供数据传输、转接、加工和变换等数据信息处理工作。 主要用于网络的数据处理功能，向网络用户提供各种网络资源和网络服务。

1.4 本节要点 计算机网络拓扑结构 拓扑结构与计算机网络拓扑 计算机网络拓扑结构的分类 及其特点 计算机网络拓扑结构的选择 17

拓扑结构与计算机网络拓扑 将处于网络中的计算机和通信设备抽象成结点，将结点之间的通信线路抽象成链路线条，这种由结点和线路连接组成的几何图形称为计算机网络拓扑结构。

计算机网络拓扑结构的分类（一） 01 02 星型拓扑 环型拓扑

计算机网络拓扑结构的分类（二） 03 04 总线型拓扑 分布式拓扑

计算机网络拓扑结构的分类（三） 05 06 星型拓扑 环型拓扑

计算机网络拓扑结构的分类（四） 07 星型拓扑 蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以微波、卫星和红外等为无线传输介质，具有点到点和多点传输为特征，是一种无线网，适用于城市网、校园网以及企业网。

计算机网络拓扑结构的选择 可靠性 费用 灵活性 响应时间和吞吐量 尽可能提高可靠性，以保证所有数据流能准确接收；还要考虑系统的可维护性，使故障检测和故障隔离较为方便。 在组建网络时，需要考虑适合特定应用的信道费用和安装费用。 可靠性 费用 灵活性 响应时间和吞吐量 需要考虑系统在今后扩展或改动时能容易地重新配置网络拓扑结构，能方便地处理原有站点的删除和新站点的加入。 要为用户提供尽可能短的响应时间和最大的吞吐量。

1.5 本节要点 计算机网络的分类 按网络覆盖范围分类 按服务方式分类 按网络的拓扑结构分类 按网络传输介质分类 按网络的使用性质分类 24

按网络覆盖范围分类 局域网 城域网 局域网是指范围在几百米到十几公里内构成的计算机网络。 城域网所采用的技术与局域网相类似，只是规模上要大一些。 DQDB 广域网的物理结构 广域网 国际互联网 广域网在地域上可以覆盖跨越国界、洲界，甚至全球范围。 多个网络相互连接构成的集 合称为互联网。

按服务方式分类 1 2 对等网 客户机/服务器网络

按网络的拓扑结构分类 网络的拓扑结构是指网络中通信线路、计算机以及其他设备的物理布局。选择哪种拓扑结构与具体的网络要求相关，网络拓扑结构主要影响网络设备的类型、设备的能力、网络的扩张潜力和网络的管理模式等。

按网络传输介质分类 所谓有线网，即是指网络通过某种线形传输介质连接而成，如同轴电缆、双绞线以及光纤等。 1 2 1．有线网 2．无线网 所谓有线网，即是指网络通过某种线形传输介质连接而成，如同轴电缆、双绞线以及光纤等。 所谓无线网络，即是指采用空气中的电磁波作为载体来传输数据的网络。

按网络的使用性质分类 公用网 由电信部门或其他提供通信服务的经营部门组建、管理和控制，网络内的传输和转接装置可供任何部门和个人使用。 专用网 由用户部门组建经营的网络，不允许其它用户和部门使用。 利用公用网组建专用网 许多部门直接租用电信部门的通信网络，并配置一台或者多台主机，向社会各界提供网络服务，这些部门构成的应用网络称为增值网络。

1.6 本节要点 计算机网络的功能 数据通信 资源共享 分布处理 30

数据通信 数据通信是计算机网络最基本的功能。它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，包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料和报纸版面等。

资源共享 资源指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源。共享则是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。

分布处理 由于单一计算机的处理能力非常有限，而利用计算机网络，可通过网络中的计算机协同操作和并行处理来提高整个系统的处理能力，并使网内各计算机负载均衡。

1.7 本节要点 计算机网络的应用 企业信息网络 联机事物处理 电子邮件系统 电子数据交换 POS系统 34

企业信息网络 企业信息网络是指专门用于企业内部信息管理的计算机网络，它一般为一个企业所专用，覆盖企业生产经营和管理的各个部门，在整个企业范围内提供硬件、软件和信息资源的共享。

联机事物处理 联机事务处理是指利用计算机网络，将分布于不同地理位置的业务处理计算机设备或网络与业务管理中心使用网络连接起来，以便于在任何一个网络节点上都可以进行统一、实时的业务处理活动或客户服务。

电子邮件系统 电子邮件系统是在计算机及计算机网络的数据处理、存储和传输等功能基础之上，构造的一种非实时通信系统。

电子数据交换 电子数据交换系统（Electronic Data Interchange，简称EDI）是以电子邮件系统为基础扩展而来的一种专用于贸易业务管理的系统，

POS系统 POS（Point Of Sales）系统是基于计算机网络的商业企业管理信息系统，它将柜台上用于收款结算的商业收款机与计算机系统联成网络，为商品交易提供了实时的综合信息管理和服务。

练习 什么是计算机网络？它是如何发展而来的？ 计算机网络由哪些部分组成？ 什么是网络拓扑结构？主要有哪几种？各有什么优缺点？ 了解局域网、城域网、广域网的概念，并分析对比其不同之处。 按照网络的的使用性质，可以将网络分为几种类型？ 对等网和客户机/服务器网络有什么区别？ 计算机网络的功能主要有哪些？ 计算机网络的主要应用在哪些方面？

总结：需注意的内容 1 在一个大型的网络拓扑结构中，根据实际需要，很多时候会使用几种拓扑结构结合的方式进行组网，以达到提高网络的可靠性、节约组网成本和利于故障的检测和维护等目的。 2 计算机网络的分类并没有具体的通用标准，现在的很多网络既是局域网，也是广域网；既是对等网，也是客户机/服务器网络；既是有线网，也是无线网。无论网络的类型怎样，其目的很简单，都是在为了最好地利用网络资源服务。