网络应用基础_计算机网络概述

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1、1计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物，它的诞生使计算机的体系结构发生了巨大变化。在当今社会 发展中，计算机网络起着非常重要的作用，并对人类社会 的进步做出了巨大贡献。现在，计算机网络的应用遍布全世界及各个领域，并已成为人们社会生活中不可缺少的重要组成部分。从某种 意义上讲，计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的 计算机科学和通信技术的水平，也是衡量其国力及现代化 程度的重要标志之一。那么，计算机网络涉及到哪些基本概念、知识和技术呢？这就是本章所要讨论的问题。1.1 计算机网络的基本概念2远程联机 阶段多机互联 网络阶段标准化网 络阶段互联与高速 网络阶段计算机网络从20世纪60年代

2、开始发展至今,经历了从简 单到复杂、从单机到多机、由终端与计算机之间的通 信演变到计算机与计算机之间的直接通信.发展经历的4个阶段1.1.1 计算机网络的形成与发展3到目前为止, 计算机网络并没有一个确切的定义。其实， 我们可以简单地描述为：计算机网络是通过通信线路连接起 来的自治的计算机集合。该描述包括了3个方面的含义： 必须有两台或两台以上、具有独立功能的计算机系统 相互连接起来，以达到共享资源为目的； 计算机互相通信交换信息，必须有一条通道。这条通 道的连接是物理的，由物理介质来实现（例如铜线、光纤、 微波、卫星等）； 计算机系统之间的信息交换，必须要遵守某种约定和 规则。以上从三个方面

3、概括了计算机网络的基本内涵。因此，我 们可以把计算机网络定义为： 1.1.2 计算机网络的定义4计算机网络是把分布在不同地点，并具有独立功能的多个 计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络 软件和协议的管理下，以实现网络中资源共享为目标的系统。由多台计算机组成的计算机网络系统模型如图1-4所示。1.1.2 计算机网络的定义图 1-4 计算机互连网络系统基本模型AB存储器A机能使用B机的存储器B机能使用A机的打印机51.1.3 计算机网络的主要功能集中 管理均衡 负荷网络 通信资源 共享分布式 处理61 1、资源共享、资源共享 硬件资源：包括各种类型的计算机、大容量存储设备、 计算

4、机外部设备，如彩色打印机、静电绘图仪等。 软件资源：包括各种应用软件、工具软件、系统开发所 用的支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。 数据资源：包括数据库文件、数据库、办公文档资料、 企业生产报表等。 信道资源：通信信道可以理解为电信号的传输介质。通 信信道的共享是计算机网络中最重要的共享资源之一。2 2、网络通信、网络通信通信通道可以传输各种类型的信息,包括数据信息和图形、 图像、声音、视频流等各种多媒体信息。1.1.3 计算机网络的主要功能73 3、分布处理、分布处理把要处理的任务分散到各个计算机上运行，而不是集中在 一台大型计算机上。这样，不仅可以降低软件设计的复杂性， 而且还可以

5、大大提高工作效率和降低成本。4 4、集中管理、集中管理对地理位置分散的组织和部门,可通过计算机网络来实现 集中管理,如数据库情报检索系统、交通运输部门的定票系统、 军事指挥系统等。5 5、均衡负荷、均衡负荷当网络中某台计算机的任务负荷太重时，通过网络和应用 程序的控制和管理，将作业分散到网络中的其它计算机中，由 多台计算机共同完成。1.1.3 计算机网络的主要功能81.1.4 计算机网络的特点1 1、可靠性、可靠性在一个网络系统中，当一台计算机出现故障时，可立即由 系统中的另一台计算机来代替其完成所承担的任务。同样，当 网络的一条链路出了故障时可选择其它的通信链路进行连接。2 2、高效性、高效

6、性计算机网络系统摆脱了中心计算机控制结构数据传输的局 限性，并且信息传递迅速，系统实时性强。网络系统中各相连 的计算机能够相互传送数据信息，使相距很远的用户之间能够 即时、快速、高效、直接地交换数据。3 3、独立性、独立性网络系统中各相连的计算机是相对独立的，它们之间的关 系是既互相联系，又相互独立。91.1.4 计算机网络的特点4 4、扩充性、扩充性在计算机网络系统中,人们能够很方便、灵活地接入新的 计算机，从而达到扩充网络系统功能的目的。5 5、廉价性、廉价性计算机网络使微机用户也能够分享到大型机的功能特性, 充分体现了网络系统的“群体”优势，能节省投资和降低成本。6 6、分布性、分布性计

7、算机网络能将分布在不同地理位置的计算机进行互连， 可将大型、复杂的综合性问题实行分布式处理。7 7、易操作性、易操作性对计算机网络用户而言,掌握网络使用技术比掌握大型机 使用技术简单，实用性也很强。101.1.5 计算机网络的应用计算机网络 的应用办公自动化数字通信分布式计算信息查询远程教育虚拟现实电子商务企业管理与决策计算机网络技术的发展给传统的信息处理工作带来了革命 性的变化，同时也给传统的管理带来了很大的冲击。目前，计 算机网络的应用主要体现在以下几个方面：111.1.5 计算机网络的应用1 1、数字通信、数字通信数字通信是现代社会通信的主流，包括网络电话、可视图 文系统、视频会议系统和

8、电子邮件服务。2 2、分布式计算、分布式计算分布式计算包括两个方面：一是将若干台计算机通过网络 连接起来，将一个程序分散到各计算机上同时运行，然后把每 一台计算机计算的结果搜集汇总，整体得出结果；另一种是通 过计算机将需要大量计算的题目送到网络上的大型计算机中进 行计算并返回结果。3 3、信息查询、信息查询信息查询是计算机网络提供资源共享的最好工具, 通过“搜 索引擎”，用少量的“关键”词来概括归纳出这些信息内容, 很快 地把你所感兴趣的内容所在的网络地址一一罗列出来。121.1.5 计算机网络的应用4 4、远程教育、远程教育远程教育是利用Internet技术开发的现代在线服务系统，它充分发挥

9、网络可以跨越空间和时间的特点，在网络平台上 向学生提供各种与教育相关的信息,做到“任何人在任何时间、 任何地点，可以学习任何课程”。5 5、虚拟现实、虚拟现实虚拟现实是计算机软硬件技术、传感技术、机器人技术、人工智能及心理学等高速发展的结晶。虚拟现实与传统的仿 真技术都是对现实世界的模拟,即两者都是基于模型的活动，而且都力图通过计算机及各类装置达到现实世界尽可能精确 地再现。随着计算机科学技术的飞速发展，虚拟现实技术与 仿真技术必将在21世纪异彩纷呈，绚丽夺目。131.1.5 计算机网络的应用6 6、电子商务、电子商务广义的电子商务包括各行各业的电子业务、电子政务、电 子医务、电子军务、电子教

10、务、电子公务和电子家务等；狭义 的电子商务指人们利用电子化网络化手段进行商务活动。7 7、办公自动化、办公自动化办公自动化能实现办公活动的科学化、自动化，最大限度 提高工作质量、工作效率和改善工作环境。8 8、企业管理与决策、企业管理与决策随着计算机网络的广泛应用，各类企业采用管理科学与信 息技术相结合的方式，开发企业管理和决策信息系统，为企业 管理和决策提供支持服务。目前，正在朝着开发“智能化”的决 策支持系统迅速发展。141.2 计算机网络的结构组成 一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所 组成的。网络硬件是计算机网络系统的物理实现,网络软件是 网络系统中的技术支持。两者相互作用

11、,共同完成网络功能。地面站地面站通讯卫星服务器 路由器交换机151.2.1 网络硬件的组成计算机网络硬件系统是由计算机(主机、客户机、终端)、 通信处理机(集线器、交换机、路由器)、通信线路(同轴电缆、 双绞线、光纤)、信息变换设备(Modem，编码解码器)等构成。图 1-5 网络硬件组成示意图HUBHUB路由器中心交换机服务器服务器处 理 机工作站Modem终端终端子网子网远程网络Internet161.2.1 计算机硬件的组成1 1、主计算机、主计算机在一般的局域网中，主机通常被称为服务器，是为客户提供各种服务的计算机，因此对其有一定的技术指标要求，特别 是主、辅存储容量及其处理速度要求较

12、高。根据服务器在网络 中所提供的服务不同,可将其划分为文件服务器、打印服务器、通信服务器等。2 2、网络工作站、网络工作站除服务器外，网络上的其余计算机主要是通过执行应用程序来完成工作任务的，我们把这种计算机称为网络工作站或网 络客户机，它是网络数据主要的发生场所和使用场所，用户主 要是通过使用工作站来利用网络资源并完成自己作业的。 171.2.1 计算机硬件的组成3 3、网络终端、网络终端是用户访问网络的界面，它可以通过主机联入网内，也可 以通过通信控制处理机联入网内。4 4、通信处理机、通信处理机一方面作为资源子网的主机、终端连接的接口，将主机和 终端连入网内；另一方面它又作为通信子网中分

13、组存储转发结 点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。5 5、通信线路、通信线路通信线路（链路）是为通信处理机与通信处理机、通信处 理机与主机之间提供通信信道。6 6、信息变换设备、信息变换设备对信号进行变换，包括：调制解调器、无线通信接收和发 送器、用于光纤通信的编码解码器等。18在计算机网络系统中，除了各种网络硬件设备外，还必须具 有网络软件。网络应用 软件网络管理 软件网络通 信软件网络操作 系统网络协 议软件网络软件的组成1.2.2 网络软件的组成191.2.2 计算机软件的组成1 1、网络操作系统、网络操作系统网络操作系统是网络软件中最主要的软件,用于实现不同主机之间的用户通信，

14、以及全网硬件和软件资源的共享，并 向用户提供统一的、方便的网络接口,便于用户使用网络。目 前网络操作系统有三大阵营：UNIX、NetWare和Windows。 目前， 我国最广泛使用的是Windows网络操作系统。2 2、网络协议软件、网络协议软件网络协议是网络通信的数据传输规范，网络协议软件是用于实现网络协议功能的软件。目前, 典型的网络协议软件有TCP/IP协议、IPX/SPX协议、 IEEE802标准协议系列等。其中, TCP/IP是当前异种网络互连应用最为广泛的网络协议软件。201.2.2 计算机软件的组成3 3、网络管理软件、网络管理软件网络管理软件是用来对网络资源进行管理以及对网络

15、进 行维护的软件，如性能管理、配置管理、故障管理、记费管 理、安全管理、网络运行状态监视与统计等。4 4、网络通信软件、网络通信软件是用于实现网络中各种设备之间进行通信的软件，使用 户能够在不必详细了解通信控制规程的情况下，控制应用程 序与多个站进行通信,并对大量的通信数据进行加工和管理。5 5、网络应用软件、网络应用软件网络应用软件是为网络用户提供服务，最重要的特征是 它研究的重点不是网络中各个独立的计算机本身的功能，而 是如何实现网络特有的功能。211.2.3 网络的拓扑结构拓扑学是几何学的一个分支。拓扑学首先把实体抽象成与其大小、形状无关的点,将连接实体的线路抽象成线,进而研究 点、线、

16、面之间的关系,即拓扑结构(Topology Structure)。在计算机网络中，抛开网络中的具体设备，把服务器、工作站等网络单元抽象为“点”，把网络中的电缆、双绞线等传 输介质抽象为“线”。计算机网络的拓扑结构就是指计算机网络中的通信线路和结点相互连接的几何排列方法和模式。拓扑结构影响着整个网 络的设计、功能、可靠性和通信费用等许多方面，是决定局域 网性能优劣的重要因素之一。221.2.3 网络的拓扑结构优点：结构简单，价格低廉、安装使用方便。 缺点：故障诊断和隔离比较困难。1 1、总线型拓扑结构、总线型拓扑结构总线型拓扑结构是指所有结点共享一根传输总线,所有的站点都通过硬件接口连接在这根传输线上。图 1-6 总线型拓扑结构示意图打印机磁盘工作站工作站工作站工作站终接器终接器服务器231.2.3 网络的拓扑结构2 2、星型拓扑结构、星型拓扑结构星型拓扑结构是符合令牌协议的高速局域网络。它是以中央 结点为中心，把若干外围结点连接起来的幅射式互连结构。 优点：单点故障不影响全网，结构简单。增删节点及维护管理容易；故