计算机网络技术必背.doc

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1、计算机网络概述1.1 计算机网络的定义和发展历史1.1.1 计算机网络的定义计算机网络就是指将分布在不同地理位置、具有独立功能的多台计算机及其外部设备，用通信设备和通信线路连接起来，在网络操作系统和通信协议及网络管理软件的管理协调下，实现资源共享、信息传递的系统。所谓的网络资源包括硬件资源（例如大容量磁盘、光盘阵列、打印机等），软件资源（例如工具软件、应用软件等）和数据资源（例如数据文件和数据库等）。1.1.2 计算机网络的发展历史1969年12月，Internet的前身美国的ARPA NET投入运行，它标志着我们常称的计算机网络的诞生。1.2 计算机网络的功能和应用1.2.1 计算机网络的功

2、能计算机网络的功能主要体现在以下方面：a. 实现计算机系统的资源共享b. 实现数据信息的快速传递c. 提高可靠性d. 提供负载均衡与分布式处理能力e. 集中管理f. 综合信息服务1.2.2 计算机网络的应用计算机网络的应用主要体现在以下方面：a. 办公自动化b. 管理信息系统c. 过程控制d. Internet应用1.3 计算机网络的系统组成计算机网络是由网络硬件系统和网络软件系统构成的。从拓扑结构看计算机网络是由一些网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成的；从逻辑功能上看，计算机网络则是由资源子网和通信子网组成的。1.3.1 网络节点和通信链路1. 网络节点计算机网络中的节点又称网络单元，

3、一般可分为三类：访问节点、转接节点和混合节点。访问节点又称端节点，是指拥有计算机资源的用户设备，主要起信源和信宿的作用，常见的访问节点有用户主机和终端等。转接节点又称中间节点，是指那些在网络通信中起数据交换和转接作用的网络节点，这些节点拥有通信资源，具有通信功能。混合节点又称全功能节点，是指那些既可以作为访问节点又可以作为转接节点的网络节点。2. 通信链路通信链路是指两个网络节点之间传输信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现。通信链路又分为物理链路和逻辑链路两类。物理链路是一条点到点的物理线路，中间没有任何交换节点。1.3.2 资源子网和通信子网从逻辑功能上可以把计算机网络分为两个子网：资

4、源子网和通信子网。1. 资源子网资源子网提供访问网络和处理数据的能力，由主机系统、终端控制器和终端组成。2. 通信子网通信子网是计算机网络中负责数据通信的部分，主要完成数据的传输、交换以及通信控制。3. 通信子网有两种类型。（1） 公用型：为公共用户提供服务并共享其通信资源的通信子网。（2） 专用型：专门为特定的一组用户构建的通信子网。1.3.2 网络硬件系统和软件系统网络硬件系统是指构成计算机网络的硬件设备，包括各种计算机系统、终端及通信设备。网络软件系统主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络应用系统。1.4 计算机网络的分类u 按照网络规模大小和通信距离远近划分（1）局域网(Loca

5、l Area Network，LAN) 地理覆盖范围一般为一个单位，网络速度快。 主要连接设备为交换机。（2）广域网(Wide Area Network，WAN) 地理覆盖范围一般为一个国家，网络速度慢。 网络连接方式多样，主要连接设备为路由器。（3）城域网(Metropolitan Area Network，MAN) 地理覆盖范围一般为一个城市，多家单位组成，网络速度适中。u 按照按网络的传输技术分类（1）广播式网络 在网络中只有一个单一的通信信道，由这个网络中所有的主机所共享。 在广播网络中，若某个分组是发送给网络中的某些计算机，则被称为多点播送或组播；若分组只发送给网络中的某一台计算机，

6、则称为单播。（2）点到点网络 在网络中可能存在多个通信信道，两台计算机之间通过一条物理线路连接。 点到点的网络中需要选择最佳路径u 按照网络中计算机所处地位划分（1）对等网络（Peer to Peer：P2P） 网络中计算机是平等的，同时担任客户机和服务器两种角色； 每个用户都管理自己机器上的资源。（2）基于客户机/服务器模式网络（Client/server system：C/S） 由一台或多台计算机为用户提供网络服务， 服务器负责整个网络的管理维护工作，实现网络资源和用户的集中式管理。u 按网络的使用范围分类（1）公用网 公用网由电信部门组建，一般由政府电信部门管理和控制，网络内的传输和交换

7、装置可提供给任何部门和单位使用。 公用网分为公共电话交换网（PSTN），数字数据网（DDN），综合业务数字网（ISDN）等。（2）专用网 专用网事由某个单位或部门组建的，不允许其他部门或单位使用。如：金融、军队、铁路等行业都有自己的专用网。 u 按传输介质分类（1）有线网 有线网是指采用双绞线、同轴电缆以及光纤作为传输介质的计算机网络。（2）无线网 无线网是指使用电磁波作为传输介质的计算机网络，它可以传送无线电波和卫星信号，无线网包括如下几种： 无线电话网：通过手机上网已成为新的热点，目前这种联网方式费用较高、速率不高、但联网方式灵活方便。 语音广播网：价格低廉、使用方便，但保密性和安全性差。

8、 无线电视网:普及率高，但无法再一个频道上和用户进行实时交互。 微波通信网：通信保密性和安全性较好。 卫星通信网：能进行远距离通信，但价格昂贵。u 按网络作用范围分类（1）内联网 （Intranet） 用因特网技术建立的可支持企事业内部业务处理和信息交流的综合网络信息系统，通常采用一定的安全措施与企事业外部的因特网用户相隔离。（2）外联网(Extranet) 不同单位间为了频繁交换业务信息，而基于互联网或其他公网设施构建的单位间专用网络通道。（2）互联网(Internet) 以一组通用的协议(TCP/IP)相连，形成逻辑上的全球性网络。u 按网络的交换功能分类（1）电路交换： 在数据传输期间，

9、源（发送点）与目的（接收点）之间构成一条实际连接的专用物理线路。（2）报文交换： 不需要建立一条专用物理线路，信息分成报文一站一站地从源地址送到目的地址。即存储-转发方式。报文长度不固定，有点像寄出一封信传送方式一样。（3）分组交换： 同样不需要建立一条专用物理线路，不过信息传送的单位不是报文，而是分组。特征是其最大长度比报文短很多。基本原理与报文交换相同。本章习题一、填空题1在20世纪50年代，(计算机)和 （通信）技术的互相结合，为计算机网络的产生奠定了理论基础。2.从资源共享的角度来定义计算机网络，计算机网络指的是利用 （通信线路）将不同地理位置的多个独立的计算机连接起来以实现（资源共享

10、）的系统。3.从逻辑功能上，计算机网络可以分成（资源子网）和（通信子网）两个部分。4.（ARPAnet）的诞生是计算机网络发展历史中的一个里程碑事件，为Internet 的形成奠定了理论和技术基础。5.Internet是由分布在世界各地的计算机网络借助于（路由器）相互联接而形成的全球性互联网。二、名词解析1计算机网络 就是以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。2ARPAnet 对Internet的形成与发展起着奠基作用的计算机网络。3通信子网 计算机网络的一个组成部分，由各种通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，负责全网的通信处理任务。4资源子网 计算机网络的一个组成部

11、分，由主机、终端、终端控制器、联网外设、各种软件资源与信息资源组成，负责全网的数据处理业务三、选择题1.下列设备属于资源子网的是 (A)。 A、计算机软件 B、网桥 C、交换机 D、路由器2.Internet最早起源于(A)。 A、ARPAnet B、以太 网 C、NSFnet D、环状网 3.计算机网络中可共享的资源包括(C) 。 A、硬件、软件、数据和通信信道 B、主机、外设和通信信道 C、硬件、软件和数据 D、主机、外设、数据和通信信道 4.目前人们所使用的计算机网络是根据（A）观点来定义的。 A、资源共享 B、狭义 C、用户透明性 D、报文交换 数据通信基础2.1.1 数据通信的基本概

12、念1、信息： 信息是对客观事物的反映。 在数据通信领域中，信息是数据的集合、含义与解释，信息的交换是通信的目的。 信息的表现形式可以是数值、文字、图形、声音、图像和动画等。2、数据 数据是人们对客观事实进行描述与记载的物理符号。 数据可以分为： 模拟数据：连续变化的物理量； 数字数据：离散不连续的量；3、信号： 信号是数据的具体物理表现，具有确定的物理描述。信号也可以分为模拟与数字两种形式。 模拟信号是在一定的数值范围内可以连续取值的信号，是一种连续变化的信号。如语音信号、广播电视信号等。数字信号取几个不连续的物理状态来代表数字，计算机通信使用的离散数字是二进制数字0和1，它们分别由信号的两个

13、物理状态（如低电平和高电平）来表示。2.1.2 数据通信系统模型1、信源 信源就是信息的发送端。常用的信源设备有电话机的话筒、计算机等。 信源实现信息装换成原始信号。2、信号变换器/信号反变换器 将原始信号转换成传输的信号。例如，调制解调器。3、信道 信道是传送信号的路径，即连接发送设备和接收设备的线路，由传输介质及相应的附属设备组成。4、信宿 信宿也就是信息的接收端。5、码元 计算机网络中传输的每一个二进制数字称为码元，由码元组成的数字序列称为码字。数据从信源发出，通过信道被信宿接收的整个过程称为通信过程。 （1）建立通信线路 （2）建立数据传输链路 （3）数据传输 （4）传输数据结束 （5

14、）断开通信线路2.1.3 数据通信的主要技术指标1、传输速率 传输速率是指单位时间内传送的信息量。（1）比特率 比特率又称信息传输速率、信息速率。 单位时间内所传输的二进制代码的位（bit）数，单位为bit/s或bps。（2）波特率 波特率又称码元传输速率、传码率、符号速率、调制速率。 单位时间内信道上每秒钟传送的波形个数，单位为波特（Baud），简记Bd。 一般来说，比特率反映数字信号的传输速度，波特率反映调制速度。2、误码率 误码率又称差错率，它是指二进制码元被传输出错的概率。 误码率=被传错的码元数/传输的二进制码元总数。 在计算机网络中，误码率通常要求低于10-6。误码率越小，通信的可靠性越高。3、信道容量 信道容量是指单位时间内信道传输信息的最大能力，通常传输速率表示。 实际上，信道容量应大于数据传输速率，保证通信质量，减少误码率。4、信道延迟 信道延迟是指信号在信道中从信源到达信宿所需要的时间。 电信号一般以接近光速的速度传播，但随介质的不同而略有差别。5、吞