计算机网络基础定义

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1、一发展的四个阶段 1 第一阶段 20 世纪 50 年代2 第二阶段从 20 世纪 60 年代的美国的 APPANET 与分组交换技术开始 3 第三阶段大致从 20 世纪 70 年代中期开始 4 第四阶段从 20 世纪 90 年代开始 二发展的三个时期 1 面向终端的计算机网络 2 计算机-计算机网络 3 开放标准化网络资源共享观点的定义符合目前计算机网络的基本特征，其主要表现在以下几个方面 1.计算机网络建立的目的是实现计算机资源的共享。 2.互连得计算机是发布在不同地理位置的多立的“自治计算机” 3.联网计算机必须遵循全网统一的网络协议计算机网络中的资源共享包括硬件资源共享，软件资源共享，和

2、数据资源共享。计算机网络的分类1 按照网络的分布范围不同进行分类 （1）广域网，其分布范围可达数百至数千米，可覆盖一个国家或一个洲 （2）局域网，是将小区域内的各种通讯设备互连在一起的网络，其分布范围局限在一撞 大楼或一个校园内，大约在几百米到几千米的范围，主要用于连接个人计算机，工 作站和各种外围设备以实现资源共享和信息交换。其传输速率比较高，通常为 10MB/S 以上 （3）城域网。其分布介于以上两者之间，目的是在较大的地理区域内提供数据，声音和 图像的传输 2 按照网络的交换方式不同进行分类 （1）电路交换，用户在开始通讯前必须建立一条从发送端到接受端的物理通道，而且在 双方通讯期间始终

3、占用改通道。因此，信道的利用率低，但实时性和保密性较好 （2）报文交换，其数据单元是要发送的一个完整报文，报文长度无限制。报文交换方式 不需要建立专用信通，因此，信道利用率高，传输率也高，但实时性较差 （3）分组交换，转发速率高 3，按计算机网络所采用的拓扑结构分为 星型网，总线型网，环型网，树形网，网型网 4 按所采用的传输介质分为 双绞线网，同轴电缆网，光阡网，无线网 5 按信道的带宽分为 窄带网，宽带网计算机网络的基本组成 硬件 1 服务器，是网络上管理共享资源的计算机。 2 客户机，是网络中请求其他计算机的资源或服务的计算机3 网卡，事使工作站连接网络，并与网络中其他计算机相互通讯的设

4、备 4 传输介质，是真正承载数据流动的介质 5 拓扑结构，是计算机的物理布局，根据组织需求，所拥有的硬件和技术人员的不同而变 化软件 1 通讯协议，是网络传输数据的规则 2 网络操作系统 3 数据包，是网络上某台计算机传送到其他计算机的分散的数据单元 4 编址，是网络中每台工作站和设备分配的唯一标识数字的方案 5 应用软件网卡 网卡又叫网络适配器，是计算机中最重要的连接设备 网卡的作用： 1 代表固定的网络地址 2 转换数据并将数据送到网线上 3 接收数据并转换数据格式 网卡的分类： 1 按网卡的工作方式可分为半双工网卡和全双工网卡 2 按网卡的工作对象可分为普通工作站网卡和服务器网卡 3 按

5、网卡的总线类型克分为 ISA 网卡（工业标准结构）和 EISA 网卡（扩展工业标准结构） 和 PCI 网卡（即插即用总线结构） 4 按网卡的接口类型可分为 BNC 接口网卡（细缆） ，AUI 接口网卡（粗缆） ，RJ-45 网卡及光 纤接口网卡 5 按传输速率不同可分为 10MB/S 网卡，100,10/100 自适应网卡，1000传输介质有线介质：双绞线，同轴电缆，光纤（物理特性：分为 0.85 波长区，1.3,1.55;传输特性， 可达 GB/S 级，传输距离达数 10KM;地理范围，8 至 10 内不用中继器传输;抗干扰性强，价 格贵） 无线介质：微波通信，卫星通信，计算机的网络拓扑分类

6、： 总线型： 1 布线容易 2 增删容易 3 节约线缆 4 可靠性高 缺点：总线的传输距离有线，通信范围受到限制;故障诊断和隔离较困难；分布式协议不能 保证信息的及时传送，不具备实时功能；当计算机节点过多时，网络容易产生信息堵塞环形： 1 电缆长度短;增加和减少工作站时，仅需做简单的连接，便可进行工作;适用于光纤作为传 输媒体. 缺点：节点故障会引起全网故障；故障检测困难；环型拓扑结构的媒体访问控制协议都采 用令牌方式，当负担轻时，信道利用率较低星型： 控制简单;故障诊断和隔离容易，网络易于管理和维护；可扩展性好，配置灵活； 缺点：电缆长度和安装工作量观，中央节点的负担较重，形成瓶劲效应；计算

7、机网络依赖 于中央节点树形： 易于扩张，故障隔离容易。 缺点：各个节点对根的依赖性太大，如果根发生故障，则全网不能正常工作。混合型拓扑结构： 故障诊断和隔离较为方便；易于扩展；安装方便； 缺点： 需要选用智能型的集中器；像星型拓扑一样，集中器到各个节点的电缆安装长度会增加。计算机网络拓扑结构的选择 1） 网络既要易于安装，又要易于扩展； 2） 网络的可靠性是考虑选择的重要因素； 3） 网络拓扑的选择还会影响传输媒体的选择和媒体访问控制方法的确定，这些因素又会 影响各个站点的运行速度和网络软，硬件接口的复杂性。网络通信基础资源子网与通信子网：计算机网络的逻辑功能可将网络分为资源子网和通信子网两部

8、分，称为二级子网结构， 资源子网负责数据处理和网络服务，通信子网负责数据传输和数据通信。 资源子网：包括拥有资源的用户主机、请求资源的用户终端、通信子网的接口设备和 软件，提供访问网络和处理数据的能力。 资源子网由主机系统，输入/输出终端设备，各种软件资源与信息资源构成。主机是资 源子网的主要的组成单元，通过高速通信线路与通信子网的通信控制处理机相连。 通信子网：包括交换部分的结点交换机和传输部分的高速通信线路，提供网络通信功 能。 数据传输可分为基带传输和宽带传输。 基带传输：数字信号直接传输 宽带传输：数字信号模拟传输 曼彻斯特编码：对高速网络并不适用。 差分曼彻斯特编码：0 跳 1 不跳

9、数据编码技术和时钟同步： 数字信号模拟传输调制与解调 基带传输 调制解调器的调制速率是指信号调制过程中调制状态的每秒转换的次数，其度量单位 为波特率，公式：B=1/T 模拟信号数字传输宽带传输1） 采样 2） 量化 3）编码 数字信号同步方式： 1 同步传输：同步通信效率高，质量高，但实现技术复杂，成本也高。2 异步传输：速率低，对告诉通信不适用，但由于其实现容易，成本低，在低速通信场 合有一定的应用。 数据交换技术：1 电路交换：1） 电路建立2） 数据传输3） 电路拆除1)优点：数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且保持原来的序列。2)缺点：在某些情况下，电路空闲时的信道容易被浪费：在短时间数

10、据传输时电路建 立和拆除所用的时间得不偿失。因此，它适用于系统间要求高质量的大量数据传输的情况。3)特点：在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。在线路释放之前，该通路 由一对用户完全占用。对于猝发式的通信，电路交换效率不高。 2 报文交换：报文交换方式的数据传输单位是报文，所谓报文就是站点一次性要发送的数据块，其长 度不限且可变。报文交换不需要在两个站点之间建立专用通道，传送方式采用采用“存储 转发”方式。 3 分组交换：1）虚电路分组交换：2） 数据报方式分组交换 3 种交换技术的主要特点：(1)电路交换：在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。在线路释放之前,该 通路由一对用户完

11、全占用。对于猝发式的通信,电路交换效率不高。 (2)报文交换：报文从源点传送到目的地采用“存储一转发“的方式,在传送报文时, 个时刻仅占用一段通道。在交换节点中需要缓冲存储,报文需要排队,故报文交换不能满足 实时通信的要求。 (3)分组交换：交换方式和报文交换方式类似,但报文被分成分组传送,并规定了最大的分 组长度。在数据报分组交换中,目的地需要重新组装报文;在虚电路分组交换中,数据传送之 前必须通过虚呼叫设置一条虚电路。分组交换技术是计算机网络中使用最广泛的一种交换 技术。 多路复用技术：1） 频分多路复用：2） 时分多路复用3） 波分多路复用4） 码分多路复用 差错控制方法：1 奇偶校验码

12、：水平奇偶校验，垂直奇偶校验，水平垂直奇偶校验2 循环 余校验（CRC）3 差错控制方法计算机网络体系结构与协议计算机网络体系结构的相关概念：1 协议：协议是一种通信约定。协议的三要素：语法 语义 时序OSI 参考模型：OSI 参考模型各层的功能：1 物理层：主要是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传递 比特流。 2 数据链路层。在通信实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，采用 差错控制，流量控制方法。 3 网络层：通过路由算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径。 4 传输层：是向用户提供可靠的端到端服务，透明的传送报文。 5 会话层：组织两个会话进程之间的通信，

13、并管理数据的交换。 6 表示层：处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。 7 应用层：应用层是 OSI 参考模型中的最高层。确定进程之间通信的性质，以满 足用户的需要。 TCP/IP 参考模型：TCP/IP 的层次结构：应用层：提供网络服务传输层：负责主机与主机之间的端对端通信。网际层：实现两台不同地址计算机的通信。网络接口层：提供与多种网络的接口，并负责接收数据报，以及把这些数据报发 送到指定网络。 TCP/IP 协议集：1 应用层协议：远程终端协议（TELNET） ，文件传输协议（FTP） ，简单邮件传输协议 （SMTP） ，域名服务（DNS） ，动态主机配置协议（DHCP） ，路由信息

14、协议（RIP） ，超文本传输协议（HTTP） ，网络文件系统（NFS） ，引导 协议（BOOTP） ，简单网络管理协议（SNMP） ，2 传输层协议：传输控制协议（TCP） ，用户数据报协议（UDP） ，3 网际层协议：网际协议 IP，网际控制报文协议 ICMP，TCP/IP 的安装与设置：IP 地址共占用个二进制位，分为段，每节个字节。五类 IP 地址：A 类 IP 地址 地址范围 1.0.0.1-126.255.255.254，A 类 IP 地址的子网掩码为255.0.0.0，每个网络支持的最大主机数为 256 的 3 次方-2=16777214 台。B 类 IP 地址地址范围 128.1

15、.0.1-191.254.255.254， B 类 IP 地址的子网掩码 为 255.255.0.0，每个网络支持的最大主机数为 256 的 2 次方-2=65534 台C 类 IP 地址范围 192.0.1.1-223.255.254.254，C 类 IP 地址的子网掩码为 255.255.255.0，每个网络支持的最大主机数为 256-2=254 台。D 类用于多点播放，范围为。E 类用于将来扩展用的 Network，范围为。Network ID 不可以为,是用来循环测试的，可以用 Ping.命令测试，检查网卡和驱动程序是否正常运行。常用网络命令的使用：Ping 命令测试网络的连通性和可达

16、性的方法。Ipconfig 命令显示本地计算机 IP 地址和网卡 MAC 地址，Netstat 命令显示网络连接信息的命令使用。路由跟踪命令 trcert。访问控制方式：1 带有冲突检测的载波侦听多路访问方法（CSMA/AD）：发前先听，边发边听， 冲突退避网络操作系统：网络操作系统分类：网络操作系统是为了让共享数据资源、软件应用以及共享打印机等网络特性服 务达到最佳为目的，它主要有以下两种分类。1.Windows 类这类网络操作系统为微软公司（Microsoft）开发，微软借助其开发的个人操作系统 在计算机用户群里的高普及率，使其网络操作系统同样具有最大的适用性。最成功的例子 莫过于其 Windows NT4.0+Windows 95 的无盘网络时代，Windows NT4.0 成为当时无盘网络 的“国际标准”网络操作系统；虽然它比后来的 Windows 2000/2003 Server 来说在功能上 要逊色不少，但由于它对服务器的硬件配置要求低的特点，使其风靡一时。微软后来推出的