网络设备 （交换机与路由器配置） 主讲教师：陆宜梅（副教授）

计算机网络是一种将地理上分散的、具有独立工作能力的多台计算机通过通信设备和通信线路连接起来，以及通过网络通信软件，来实现数据通信和资源共享。 第1章 计算机网络基础 计算机网络是一种将地理上分散的、具有独立工作能力的多台计算机通过通信设备和通信线路连接起来，以及通过网络通信软件，来实现数据通信和资源共享。

本章主要学习要点 计算机网络概述 计算机网络的分类 计算机网络的体系结构 计算机网络的拓扑结构

1.1 计算机网络概述 计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，并且为人类社会的进步做出了巨大贡献。通信技术为计算机之是的数据的传输和交换提供了必要的手段，而计算机技术渗透于通信技术中，提高了通信网络的各项性能。

1.1.1 计算机网络的产生和发展 随着个人计算机不断的推广，计算机网络也经历了由简单到复杂、由低级到高级的发展过程。因此，从计算机网络的产生至今，可以归纳出4个阶段： 第一阶段：计算机技术与通信技术相结合（终端网络） 第二阶段：计算机网络具有通信功能（通信网络） 第三阶段：计算机网络互联标准化（资源网络） 第四阶段：计算机网络高速和智能化发展（Internet网络）

1.1.2 计算机网络的功能 计算机网络的发展，带领世界进入了网络化的时代。其中最重要的三个功能是：数据通信、资源共享、分布处理。

1.2 计算机网络的分类 计算机网络的分类标准很多，按分布距离可分为局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)。

1.2.1 局域网 局域网是最常见的计算机网络，也是指在一个很小的范围内通过网络设备和计算机、以及外部设备组成的网络。局域网通常在几公里范围以内，以某个单位或者部门为中心进行网络设计。 数据传输速率高，目前一般带宽是100Mbit/s，高速局域网通常达到1000Mbit/s。 数据误码率低。 节点之间距离较短。

1.2.2 城域网 城域网（Metropolitan Area Network），简称MAN，基本上一种大型的LAN，通常使用与LAN相似的技术。只所以将MAN单独的列出的一个主要原因是已经有了一个标准：分布式队列双总线DQDB（Distributed Queue Dual Bus）。DQDB（即IEEE802.6）是由双总线构成，所有的计算机都连结在上面。

1.2.3 广域网 广域网(Wide Area Network)是在一个广泛地理范围内所建立的计算机通信网，简称WAN，其范围可以超越城市和国家以至全球，因而对通信的要求及复杂性都比较高。 广域网是由通信子网与资源子网两个部分组成：通信子网实际上是一数据网，可以是专用网(交换网或非交换网)或者公用网(交换网)；资源子系统是联在网上的各种计算机、终端、数据库等。这不仅指硬件，也包括软件和数据资源。

1.3 网络参考模型 1984年，国际标准化组织（ISO）发布了开放系统互联OSI（Open System Interconnection参考模型。其主要目的是为网络提供商提供一个统一的网络模型，从而不同的产品可以在网络上协调工作。

1.3.1 OSI参考模型概述 OSI参考模型采用分层的概念，具有很高的互通性和互操作性。因为每层都是自包含的，不依赖于操作系统或者其他因素。

1.3.2 OSI参考模型各层功能 OSI参考模型通过分层的方式，为网络通信解决了这个问题。下面我们来了解一下组成OSI参考模型的7个功能层，以及它们从下到上依次为和功能。

1.3.3 TCP/IP参考模型 CP/IP也采用分层体系结构，TCP/IP与开放系统互连OSI模型的层次结构相似，它可分为四层，由低到高依次为：链路层、网络层(即IP层)、传输层(即TCP层)和应用层。TCP/IP与OSI共同之处是都采用了层次结构的概念，在传输层定义了相似的功能，但是两者在层划分与使用上有很大的区别。

1.3.5 其他参考模型 前面我们讲述了OSI参考模型和TCP/IP参考模型，下面我们再来了解SNA网的体系结构、X.25网的体系结构、Windows NT的体系结构等。

1.4 网络通信协议 计算机网络中，为了实现网络中的通信或者数据交换而建立的规则、标准或者给定即称为网络通信协议。通信协议对网络信息传输过程中的传输速率、传输代码、代码结构、传输控制、出错控制等进行了详细的规定。

1.4.1 通信协议的概念 网络协议即网络中传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。

1.4.2 TCP/IP协议 TCP/IP协议集确立了Internet的技术基础。TCP/IP的发展始于美国DOD（国防部）方案。IAB（Internet 架构委员会）的下属工作组IETF（Internet 工程任务组）研发了其中多数协议。 TCP/IP已经成为一种标准协议，用于在许多不同类型的计算机之间进行互操作，允许这种互操作是TCP/IP的主要优势。大多数的网络支持TCP/IP作为一种协议。TCP/IP还支持路由，通常是作为一种网络互联协议来使用。

1.4.3 IPX/SPX及其兼容协议 IPX/SPX(Internet work Packet Exchange/Sequences Packet Exchange，国际包交换/顺序包交换)是一个稳定的功能很强的网络协议，配置比较简单，且可路由，可组成网际网；一般应用于与Netware网络互连。

1.4.4 NetBIOS NetBIOS名称解析 NetBIOS Datagram服务 NetBIOS Sessions服务 Windows操作系统中运行的大多数服务和应用程序都使用NetBIOS接口或者IPC。NetBIOS当初是在局域网上开发的，现在已经演化成为一种标准接口，供应用程序来访问用于面向连接和非面向连接通信的传输层中的那些网络协议。NetBIOS接口可用于NetBEUI、NWLink和TCP/IP。NetBIOS需要一个IP地址和一个NetBIOS名称来唯一地标识一台计算机。 NetBIOS名称解析 NetBIOS Datagram服务 NetBIOS Sessions服务 NetBIOS NIC会话状态

1.4.5 NetBEUI协议 NetBEUI是为IBM开发的非路由协议，用于携带NETBIOS通信。NetBEUI缺乏路由和网络层寻址功能，既是其最大的优点，也是其最大的缺点。因为它不需要附加的网络地址和网络层头尾，所以很快并很有效且适用于只有单个网络或整个环境都桥接起来的小工作组环境。

1.5 计算机网络的拓扑结构 网络的拓扑结构是指计算机网络连接使用的电缆所构成的几何形状，用来表示网络服务器、工作站的网络配置和相互之间的连接关系。

1.5.1 总线拓扑 总线结构采用一条称为总线的中央主电缆，将相互之间以线性方式连接的工作站连接起来。

1.5.2 星型拓扑 星型拓扑结构是由集线器和双绞线组成的局域网也属星型结构。星型拓扑的优点是： 建网容易，配置方便； 1.5.2 星型拓扑 星型拓扑结构是由集线器和双绞线组成的局域网也属星型结构。星型拓扑的优点是： 建网容易，配置方便； 每个连接的故障容易排除，不影响全网； 控制协议相对简单； 在同样覆盖面积内，所用电缆量大； 扩展不方便，需要预留或增设电缆； 对中心节点要求非常高，一旦中心节点产生故障，全网将不能工作。

1.5.3 环型拓扑 环型拓扑是由一些中继器通过点到点链路连成的一个闭合环，计算机连到中继器上。中继器是较简单的设备，无存储转发功能。它从一条链路上接收数据，以相同速率在另一条链路上输出。数据在环上是单向传输的。环路上任何节点均可以请求发送信息，请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。

1.5.4 树型拓扑 树型结构是总线型结构的扩展，它是在总线网上加上分支形成的，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路。树形网是一种层次网，其结构可以采取对称方式，节点连接固定，具有一定容错能力，一般一个分支和节点的故障不影响另一个分支节点的工作，任何一个节点送出的信息都可以传遍整个传输介质，也是广播式网络。一般树型网上的链路具有一定的专用性，无须对网络做任何改动就可以扩充工作站。