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1、 第1章 局域网基础知识学习目的与要求： 随着计算机网络的迅速发展，学习和使 用网络也成为人们的一种基本技能。本 章主要介绍局域网的基础知识，使读者 对局域网有一个清晰的认识。 通过对本章的学习，要求了解计算机网 络的发展，理解网络的定义、组成及功 能与应用，了解计算机网络的主要功能 ，掌握计算机网络的拓扑结构与特点， 重点掌握OSI/RM和TCP/IP模型。21.1 计算机网络基础计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结 合的产物，它涉及通信与计算机两个领域。 它的诞生使计算机体系结构发生了巨大变化 ，在当今社会经济中起着非常重要的作用， 对人类社会的进步做出了巨大贡献。从某种 意义上讲，计算
2、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水平， 而且已经成为衡量其国力及现代化程度的重 要标志之一。31.1.1 计算机网络概述1. 计算机网络的定义 计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置分 散、功能独立的多个计算机互联起来，以功能完善 的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式和网 络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的 系统。 2. 计算机网络的主要功能 1) 资源共享 2) 数据通信能力 3) 均衡负载互相协作 4) 分布处理 5) 提高计算机的可靠性41.1.2 计算机网络的发展史一般来讲，计算机网络的发 展可分为4个阶段。第一阶段：面向终端的计算机 网络(
3、图1-1)。 第二阶段：共享资源的计算机 网络。 51.1.2 计算机网络的发展史第三阶段：标准化的计算机网络。 第四阶段：国际化的计算机网络，如图1-3所示。 61.1.3 计算机网络的分类1. 局域网 局域网(Local Area Network，LAN)是指将较小地理范围 内的计算机或数据终端设备连接在一起的通信网络。 2. 城域网 城域网(Metropolitan Area Network，MAN)是位于一座城 市的一组局域网。 3. 广域网 广域网(Wide Area Network，WAN)是将地域分布广泛的 局域网、城域网连接起来的网络系统，它的分布距离广阔 ，可以横跨几个国家以
4、至全世界，它的特点是速度低，错 误率在3种网络类型中最高，建设费用很高，Internet属于 广域网的一种。71.2 局域网的构成与分类局域网是计算机通信网的重要组成部分，是在 一个局部地理范围内，把各种计算机、外围设 备、数据库等相互连接起来组成的计算机网络 。局域网可以通过数据通信网或专用的数据网， 与其他局域网、数据库或处理中心等相连接， 构成一个大范围的信息处理系统。81.2.1 局域网的构成局域网由网络硬件和网络软件两部分组成 。网络硬件主要包括网络服务器、工作站 、外围设备等，网络软件主要包括网络操 作系统和通信协议等。 1. 服务器 2. 工作站 3. 外围设备 4. 网络操作系
5、统和通信协议91.2.2 局域网的分类局域网的分类方式有很多种，可以按拓扑结构 、网络控制方式、应用结构、通信协议、传输 速率和传输介质等分类。 1. 按拓扑结构分类 1) 总线型拓扑结构 2) 星型拓扑结构 3) 环型拓扑结构 4) 树型拓扑结构 5) 混合型网络结构101.2.2 局域网的分类2. 按网络控制方式分类 1) 集中式计算机网络 2) 分布式计算机网络 3. 按应用结构分类 1) 对等网络 2) 基于服务器的网络 4. 按传输介质分类5. 按通信协议分类6. 按传输速率分类111.3 局域网通信协议局域网中服务器与客户机通常使用不同的操作 系统，要使它们实现通信必须遵循一种统一
6、的 标准。这种为了进行网络数据交换而建立的规 则、标准或约定称为网络协议。通信协议有层 次特性，大多数的网络组织都按层或级的方式 来组织，在下一层的基础上建立上一层，每一 层的目的都是为上一层提供一定的服务，而把 如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。 网络协议确定交换数据格式及有关的同步问题 。121.3.1 OSI模型开放系统互联参考模 型(Open System Interconnection Reference Model， OSI/RM)是国际标准 化组织 (International Organization for Standardization， ISO)为在世界范围内 实现
7、不同系统之间的 互联于1984年公布 的国际标准。 1. OSI参考模型的分 层结构131.3.1 OSI模型2. 各层的主要功能 1) 物理层 2) 数据链路层 3) 网络层 4) 传输层 5) 会话层 6) 表示层 7) 应用层141.3.2 TCP/IP协议TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网 际协议)于1969年由美国国防部高级研究所计划 署(ARPA)开发，最初是在分布于全美各地的主 机之间建立高速通信连接，实现资源共享，后 来成为Internet的通信协议。 1. TCP/IP协议介绍 1)
8、应用层 2) 传输层(TCP) 3) 网络层 4) 网络接口层151.3.2 TCP/IP协议2. IP地址 1) IP地址的结构 2) IP地址的类别 3) 保留IP地址161.3.2 TCP/IP协议3. 子网掩码 1) 标准子网掩码2) 特殊子网掩码类 别子网掩码(以二进制表示)子网掩码(以十进制表示)11111111 00000000 00000000 00000000255.0.0.011111111 11111111 00000000 00000000255.255.0.011111111 11111111 11111111 00000000255.255.255.0171.3.3
9、 IPX/SPX协议IPX/SPX(Internetwork Packet Exchange/Sequences Packet Exchange，网际包 交换/顺序包交换协议)是NOVELL公司开发的通信协议 ，它的体积比较大，但在复杂环境下有很强的适应性 ，同时也具有强大的路由功能，能实现网段间的通信 。当用户接入的是NetWare服务器时，IPX/SPX及其 兼容协议应是最好的选择。 在整个协议中，IPX是NetWare最底层的协议，它只负 责数据在网络中的移动，并不保证数据传输是否成功 ，而SPX在协议中负责对整个传输的数据进行无差错 处理。 181.3.4 NetBEUI协议 NetB
10、EUI (NetBIOS Extend User Interface，用户扩展接口)协 议是由IBM公司于1985年开发的，是一种体积小、效率高、速 度快的通信协议，同时也是微软最为喜爱的一种协议，主要适 用于早期的微软操作系统，如DOS、LAN Manager、 Windows 3.x和Windows for Workgroup，但微软在当今流 行的Windows XP和Windows 2003中仍将其视为固有默认协 议，由此可见它并不是“多余”的，而且对于在有的操作系统中 联网还是必不可少的，如在用Windows 9x和Windows ME组 网进入NT网络时，不能只用TCP/IP协议，还
11、必须加上NetBEUI 协议，否则就无法实现网络联通。 因为它的出现比较早，也就有它的局限性，NetBEUI是专门为 几台到几百台主机所组成的单段网络而设计的，它不具有跨网 段工作的能力，也就是说它不具有路由功能。191.3.5 协议的选择要实现网络中计算机间的正常通信，必须安装 合适的网络通信协议。协议选择或安装不当， 会影响计算机之间的通信。为局域网选择通信 协议时，应从网络规模，网络间的兼容性和网 络管理等几方面进行综合考虑。 1. 只安装需要的协议 2. 保持协议的一致性 3. 所选择的协议要与网络结构、功能一致20实训 参观网络中心1. 实训目的 (1) 了解局域网结构和特点。 (2) 了解如何接入Internet。 (3) 了解网络设备。 2. 实训设备 学校、企事业单位的网络中心。 3. 背景知识 (1) 计算机网络基础。 (2) 局域网拓扑结构。21实训 参观网络中心4. 实训内容和要求 (1) 观察该网络中所使用的设备，如服务器、交换 机、路由器、防火墙等，记录设备名称和型号及这 些设备是如何接入网络的，了解这些设备的主要功 能。 (2) 记录该网络内计算机的数量、配置及使用的操 作系统。 (3) 画出该网络的拓扑结构，并分析该网络采用何 种网络结构。 (4) 写出分析报告。 5. 实训结果和讨论22习 题 1. 选择题 2. 思考题 参见教材P2223
