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回顾： 通过计算机网络技术一本教材的学习，我们掌握了哪些知识？ 计算机网络的定义、网络的功能、分类、网络的发展阶段、网络安全等

第九章 计算机网络 学习要点： 计算机网络发展的过程 计算机网络的定义、组成、功能 计算机网络的结构 计算机网络的分类

一、计算机网络的发展过程 计算机网络已经历了四代 第一代:面向终端的计算机网络 第二代:以分组交换网络为代表的网络 第三代:标准化网络 多个终端接入到单个主机.它的出现和发展时期为20世纪50年代中--70年代初 计算机网络已经历了四代 包括LAN, MAN, WAN)，它的出现和发展时期大约是20世纪70-90年代. 典型的代表是目前Internet网的前身ARPANET.如后面示意图。 第一代:面向终端的计算机网络 第二代:以分组交换网络为代表的网络 包括:ISO/OSI-RM(国际标准化组织的开放式互连参考模型 第三代:标准化网络 各种类型的网络全面互联，并向宽带化、高速化、智能化方向发展。例如：在Internet环境下，不同类型、不同档次的计算机或者网络只要遵守tcp/ip协议，都可以连入网中相互通信，共享资源。 第四代:网络互联

计算机网络的发展过程 1．具有通信功能的单机系统 2．具有通信功能的多机系统

计算机网络的发展过程 3．计算机—计算机网络 4.网络与网络阶段

二、计算机网络的定义与功能 1.计算机网络的定义 1各计算机是独立自主的，其运行不依赖于其他计算机 2计算机之间的连接是物理实现的 3用来实现网络通信、资源管理和网络服务的专门软件 4计算机之间能够利用各种通信手段进行相互通信，并共享软件、硬件和数据等资源 将地理位置不同且具有独立功能的多个计算机系统通过通信线路和通信设备相互连接在一起，通过网络操作系统及网络协议软件进行管理，以实现资源共享和相互通信的系统。 1。计算机网络区别于多终端系统和多机系统，各处理机都具有各自的操作系统，能够独立运行，不受其他计算机的控制。 2。计算机之间的连接是利用物理通信技术硬件实现的，连接介质是多样的：有线介质（双绞线、电缆、光纤等）和无线介质（微波、卫星等）。 3。信息交换具有双重性质：物理信息交换（体现在连接介质上的比特流的传输）和逻辑信息交换（不同计算机之间高层软件系统之间的信息交换）。计算机网络系统采用层次化结构将高层的逻辑信息交换逐步映射到物理介质上的物理信息交换上。 4。不管网络采用什么技术，在概念上都可以化分为两个要素：主机和通信子网。 a.主机：就是网络中独立运行的计算机，运行那些需要网络通信的应用程序； b.通信子网：是将主机连接起来的实体；它能够在主机之间传送分组，提供通信服务。 c.在通信子网中（特别是广域网），还存在着转发接点（一种专用计算机），负责主机之间的数据转发。定义转发节点的术语包括：中间系统（IS）、分组交换结点（PSN）等，在最早的网络ARPANET中称为接口报文处理机（IMP），在TCP/IP网Internet中，转发部件相当于IP网关（路由器）。 5。这种划分将网络的通信部分和应用部分分离，可以简化网络的分析和设计。

2.计算机网络的功能 计算机网络的基本功能 数据通信 共享资源 数据信息的集中和综合处理 均衡负载、相互协作 运行分布式

3.计算机网络的组成 计算机网络的基本组成 网络由硬件和软件两大部分组成。硬件包括计算机、终端、通信线路和通信设备，主要负责数据处理和数据转发；软件由网络操作系统、通信协议、网络管理软件和应用软件组成，控制数据的通信和实现各种网络的应用。 H 主机 通信子网 转发 结点 资源子网 计算机网络的逻辑结构 通信子网 通信设备 —用于转发数据包通信链路 资源子网 主机 终端

三、计算机网络的拓扑结构 计算机网络拓扑结构是指计算机网络节点和通讯链路所组成的几何形状，也即网络节点之间的连接方式。

由中央结点和通过点到点链路接到中央结点的 1. 星型拓扑结构 由中央结点和通过点到点链路接到中央结点的 各站点组成，如图所示。 优点: 1）简单，易管理和维护； 2）易实现结构化布线； 3)易扩展，易升级。 缺点: 1) 依赖于中心结点，如果此结点出现故障，全网则 瘫痪。 2) 采用专用线路，需要的电缆多，维护，安装量 大，成本高。 3）中心点负担重，传输易成瓶颈。

总线拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，各站点均通过硬件接口直接联到传输介质上，如图所示。 2 .总线拓扑结构 总线拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，各站点均通过硬件接口直接联到传输介质上，如图所示。 优点: 1)结构简单，易于扩充； 2) 共享能力强，易于广播传输； 3)电缆少，布线容易，费用低； 4) 网络响应快，网络效率和利用率低。 缺点: 1) 故障诊断,隔离困难 2) 站点应是智能的,有介质访问控制功能. 3) 超过一定的站点,需要加中继器. n 3 2 1

各个网络节点通过环节点连在一条首尾相接的闭合环状通信线路中，如图所示。 3 .环形拓扑 各个网络节点通过环节点连在一条首尾相接的闭合环状通信线路中，如图所示。 优点: 1) 各节点无主从关系，结构简单,直观； 2) 信息流单方向传输,特别适合光纤； 3）节点路径唯一，简化了路径选择。 缺点: 1) 可靠性差任一结点故障,将引起全网瘫痪.故障诊断难. 2) 扩充困难,需停掉全网.

总线和星型结构的结合，一种是由总线型派生出来的；另一种是星型结构的扩展，如图所示。是目前双绞线常用的结构. 4. 树型结构 总线和星型结构的结合，一种是由总线型派生出来的；另一种是星型结构的扩展，如图所示。是目前双绞线常用的结构. 优点: 1）各节点按一定层次连接； 2) 易于扩展； 2) 容易隔离故障，可靠性高。 缺点: 1) 对根节点的依赖性大； 2）成本高。

5. 网状拓扑结构 网络节点与通信线路互连成不规则的形状，节点之间没有固定连接形式，如图所示。 优点: 1) 可靠性高，对每个节点都有冗余链路； 2) 可选择最佳路径。 缺点: 1)线路成本高； 2) 管理复杂，需解决路径选择、结构优化、流量控制等问题。

四、计算机网络的分类 1. 按传输技术分 广播式网络 广播网络只有一个通信信道，为网络上所有的机器所共享。 动态 集中 分散 静态

点到点网络 由许多一对对计算机间的连接组成。 小型、地理位置上集中的网络多采用广播形式；大型网络通常采用点到点方式;

2.按网络规模分 局域网 城域网 广域网 处理器距离 处理器位于同一 10m 房间 100m 建筑物 1km 园区 10km 城市 处理器距离 处理器位于同一 10m 房间 100m 建筑物 1km 园区 10km 城市 100km 国家 1000km 洲 10000km 星球 局域网 城域网 广域网

局域网(LAN,Local Area Network) 一般指处于几公里内校园或一幢建筑物内的专用网络。 覆盖距离一般为10km左右 传输速率高，已达10Gbps 误码率低总线型、环型 组建方便、使用灵活、易于管理 IEEE802.3 IEEE802.4 IEEE802.5 IEEE802.12 100BASE-X 中低速网络 高速网络

城域网(MAN,Metropolitan Area Network) 介于局域网和广域网之间的一种高速网络 支持多媒体 可与本地有线电视网络相关 可有一条或两条电缆 不包含交换元素 覆盖距离可达数百公里 广域网(WAN，Wide Area Network) 覆盖的地理范围非常大，可达数百公里或数千公里。 覆盖范围大，在几十到几千千米 网络拓扑结构复杂 传输速率在9.6kbps-10Gbps 广域网连接常借用公用通信网

3.其他的网络分类方法 星形型 总线型 环形型 树状型 网状型 (1)按拓扑结构分： 分组交换网 报文交换网 星形型 总线型 环形型 树状型 网状型 (1)按拓扑结构分： 分组交换网 报文交换网 线路交换网 混合交换网 (2)按交换功能分为： (3)按无域控制器分： 对等网络 客户/服务器网络 (4)按信号传递方式分： 有线网络 无线网络

双绞线网 同轴电缆网光纤网 卫星网 (5)按通信传输介质分： (6)按信号频带分： 基 带 宽 带 (8)按网络结构分： 资源子网 通信子网 (9)按因特网分：  Internet  Intranet  Extranet (7)按数据传输和系统的拥有者划分： 专用网公用网

思考: 1.用集线器连接的网络以什么拓扑结构 为主？ 2.我们学校二楼、三楼机房组建的网络 为什么网？ 3.家里用的拨号上网大多数属于宽带传 输还是基带传输？

再见！