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1、第第1章章 计算机网络初探共共87页页第2页主要内容技能一认识计算机网络技能二熟悉网络体系结构和协议技能三认识局域网共共87页页第3页1.1 技能一认识计算机网络任务一了解计算机网络的功能和发展任务二熟悉计算机网络的常用类型任务三掌握计算机网络的组成任务四 理解计算机网络的拓扑结构任务五 理解数据通信的基本概念共共87页页第4页1.1.1 任务一了解计算机网络的功能和发展计算机网络的定义计算机网络的功能计算机网络的产生计算机网络的发展共共87页页第5页计算机网络的定义计算机网络是现代计算机技术与通信技术密切结计算机网络是现代计算机技术与通信技术密切结合的产物，是随着社会对信息共享和信息传递的合
2、的产物，是随着社会对信息共享和信息传递的日益增长的需求而发展起来的。所谓的计算机网日益增长的需求而发展起来的。所谓的计算机网络就是指利用传输介质和网络设备，将分布在不络就是指利用传输介质和网络设备，将分布在不同地理位置的功能独立的多台计算机及设备连接同地理位置的功能独立的多台计算机及设备连接在一起，再配以功能完善的网络软件，实现通信在一起，再配以功能完善的网络软件，实现通信和资源共享的信息系统。和资源共享的信息系统。从计算机网络概念可知，联网的计算机必须是具从计算机网络概念可知，联网的计算机必须是具有独立功能的计算机，且分布在不同的地理位置，有独立功能的计算机，且分布在不同的地理位置，各计算机
3、要遵从统一的协议。各计算机要遵从统一的协议。共共87页页第6页计算机网络的功能数据交换与通信数据交换与通信 数据交换与通信是计算机网络最基本的功能，主要完成计算机数据交换与通信是计算机网络最基本的功能，主要完成计算机网络中各个设备之间的通信。用户可以在网络上传送电子邮件、网络中各个设备之间的通信。用户可以在网络上传送电子邮件、发布新闻消息、进行电子购物、电子贸易、远程电子教育等活发布新闻消息、进行电子购物、电子贸易、远程电子教育等活动。动。网络资源共享网络资源共享 网络资源共享包括网络的硬件资源共享和软件资源共享两个方网络资源共享包括网络的硬件资源共享和软件资源共享两个方面。面。分布式信息处理
4、分布式信息处理 分布式信息处理是指把一个大的数据处理任务分解成多个模块，分布式信息处理是指把一个大的数据处理任务分解成多个模块，用网络上多台计算机分别进行处理，最后把各计算机处理的结用网络上多台计算机分别进行处理，最后把各计算机处理的结果综合到一起，使整个系统的性能增强的信息处理方式。果综合到一起，使整个系统的性能增强的信息处理方式。提高信息处理系统的可靠性提高信息处理系统的可靠性 由于网络中存在着大量硬件和软件资源的冗余，因此计算机网由于网络中存在着大量硬件和软件资源的冗余，因此计算机网络可以提高信息处理系统的可靠性。络可以提高信息处理系统的可靠性。共共87页页第7页计算机网络的产生计算机网
5、络是计算机技术和通信技术不断结合而产生的。1946年世界上第一台电子数字计算机问世；1954年人们制造出了终端，利用这种终端可以将穿孔卡片上的数据在电话线路上发送到远程的计算机；此后，又有了电传打字机，用户可在远程的电传打字机上输入程序到计算机，而计算出来的结果又可以由计算机传送到远程的电传打字机打印出来。计算机与通信的结合，实现了资源共享。共共87页页第8页计算机网络的发展 具有通信功能的远程联机系统以共享资源为主的计算机通信网络标准化网络互联与高速网络共共87页页第9页单机单点终端通信系统共共87页页第10页单机多点终端通信系统共共87页页第11页 主机直接互联的网络 共共87页页第12页
6、主机间接互联的网络 共共87页页第13页1.1.2 任务二熟悉计算机网络的常用类型按覆盖的地理范围划分按工作模式划分共共87页页第14页按覆盖的地理范围划分局域网LAN（Local Area Network）局域网是将小区域内的各种通信设备互联在一起的网络，其分布范围局限在一个办公室、一幢楼、一个企业或一个校园内，用于连接个人计算机、工作站和各类外围设备以实现资源共享和信息交换。它的特点是分布距离近（通常在1 000 m2 000 m范围内），传输速度高，连接费用低，数据传输可靠，误码率低等。共共87页页第15页广域网WAN（Wide Area Network）广域网也称远程网，它的联网设备分
7、布范围很广，一般从数公里到数千公里。因此网络所涉及的范围可以是市、地区、省、国家，乃至世界。由于它范围大的特点，单独建造一个广域网是极其昂贵和不现实的，所以常常借用传统的公共传输（电报、电话）网来实现。此外，由于传输距离远，又依靠传统的公共传输网，所以差错率较高。共共87页页第16页城域网MAN（Metropolitan Area Network）城域网是分布范围介于局域网和广域网之间的高速网络，其目的是在几十公里的地理区域内连接机关、企业的局域网，提供数据、声音、图像和视频等信息的传输。共共87页页第17页按工作模式划分 专用服务器网络（Server Based）对等式网络结构（Peer t
8、o Peer）客户/服务器网络（Client/Server）共共87页页第18页专用服务器网络（Server Based）专用服务器网络又称文件服务器结构，它由若干台微机工专用服务器网络又称文件服务器结构，它由若干台微机工作站与一台或多台文件服务器通过传输介质连接组成局域作站与一台或多台文件服务器通过传输介质连接组成局域网络。网络的工作特点是所有的数据通信和资源共享都必网络。网络的工作特点是所有的数据通信和资源共享都必须以服务器为中心。也就是工作站上的资源不能共享，工须以服务器为中心。也就是工作站上的资源不能共享，工作站之间不能直接通信，工作站之间要想通信，需要通过作站之间不能直接通信，工作站
9、之间要想通信，需要通过文件服务器作为中介，工作站端所有的文件读取和数据传文件服务器作为中介，工作站端所有的文件读取和数据传送，全部都在服务器的掌控中。送，全部都在服务器的掌控中。NetWare NetWare 网络操作系统就网络操作系统就是工作于专用服务器结构中的代表。是工作于专用服务器结构中的代表。专用服务器结构的优点是数据的保密性很强，可以严格地专用服务器结构的优点是数据的保密性很强，可以严格地对每一个工作站用户设置访问权限，可靠性强。缺点是网对每一个工作站用户设置访问权限，可靠性强。缺点是网络工作效率低，工作站上软硬件资源无法实现共享，网络络工作效率低，工作站上软硬件资源无法实现共享，网
10、络的安装和维护较困难。的安装和维护较困难。共共87页页第19页对等式网络结构（Peer to Peer）所谓对等网络结构，就是在网络中不需要专用服所谓对等网络结构，就是在网络中不需要专用服务器，每一台接入网络的计算机既是服务器，也务器，每一台接入网络的计算机既是服务器，也是工作站，拥有绝对的自主权。同时，不同的计是工作站，拥有绝对的自主权。同时，不同的计算机之间可以实现互访，进行文件的交换和共享算机之间可以实现互访，进行文件的交换和共享打印机、光驱以及硬盘等硬件资源。打印机、光驱以及硬盘等硬件资源。Windows 98Windows 98、Windows 2000Windows 2000专业版
11、操作系统是工作在这种网络专业版操作系统是工作在这种网络中的典型代表。中的典型代表。对等网络结构的优点是网络组建和维护容易，不对等网络结构的优点是网络组建和维护容易，不需要专用服务器，可实现低价格组网，使用简单。需要专用服务器，可实现低价格组网，使用简单。缺点是数据的保密性差，文件存放分散。缺点是数据的保密性差，文件存放分散。共共87页页第20页客户/服务器网络（Client/Server）客户客户/服务器结构是继专用服务器结构后产生和发展起服务器结构是继专用服务器结构后产生和发展起来的。它解决了专用服务器结构中存在的不足，客户来的。它解决了专用服务器结构中存在的不足，客户端既可以与服务器端进行
12、通信，同时客户端之间也可端既可以与服务器端进行通信，同时客户端之间也可以直接进行通信，而不需要服务器中介。在客户以直接进行通信，而不需要服务器中介。在客户/服务服务器结构中，客户与服务器之间的关系是相对的，把提器结构中，客户与服务器之间的关系是相对的，把提出服务请求的一方称为客户，把提供服务的一方称为出服务请求的一方称为客户，把提供服务的一方称为服务器。服务器。Windows 2000 ServerWindows 2000 Server网络操作系统是工作在网络操作系统是工作在这种网络中的典型代表。这种网络中的典型代表。客户客户/服务器结构的优点是可以有效地利用各工作站的服务器结构的优点是可以有
13、效地利用各工作站的资源，可以减轻服务器上的工作量，网络的工作效率资源，可以减轻服务器上的工作量，网络的工作效率较高。缺点是对工作站的管理较为困难，数据的安全较高。缺点是对工作站的管理较为困难，数据的安全性比不上专用服务器网络。性比不上专用服务器网络。共共87页页第21页1.1.3 任务三掌握计算机网络的组成计算机网络的逻辑组成计算机网络的物理组成共共87页页第22页计算机网络的逻辑组成资源子网主要负责全网的信息处理，为网络用户提供网络服务和资源共享等功能。它主要包括网络中所有的主机、I/O设备、终端，各种网络协议、网络软件等。通信子网主要负责全网的数据通信，为网络用户提供数据传输、转接、加工和
14、变换等通信处理工作。它主要包括通信线路、网络连接设备、网络通信协议和通信控制软件等。共共87页页第23页计算机网络逻辑组成共共87页页第24页计算机网络的物理组成硬件组成软件组成共共87页页第25页硬件组成服务器（Server）工作站（Workstation）网卡（NIC）集线器（Hub）交换机（Switch）路由器（Router）共共87页页第26页服务器 共共87页页第27页 网卡共共87页页第28页集线器 共共87页页第29页交换机 共共87页页第30页路由器共共87页页第31页硬件组成传输介质：传输介质是网络通信中发送方和接收传输介质：传输介质是网络通信中发送方和接收方之间的物理通路，
15、包括有线传输介质和无线传方之间的物理通路，包括有线传输介质和无线传输介质两大类。有线传输介质常用的有同轴电缆、输介质两大类。有线传输介质常用的有同轴电缆、双绞线和光纤等；而无线介质包括电磁波、微波、双绞线和光纤等；而无线介质包括电磁波、微波、激光、红外线等。激光、红外线等。同轴电缆：同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材同轴电缆：同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料，称为绝缘层，绝缘层外用密织的网状导体环绕，料，称为绝缘层，绝缘层外用密织的网状导体环绕，称为屏蔽层，屏蔽层外再覆盖一层保护性材料，称为称为屏蔽层，屏蔽层外再覆盖一层保护性材料，称为护套。护套。光纤：光纤是一种能够传导光线的通信介质
16、。光纤由光纤：光纤是一种能够传导光线的通信介质。光纤由纤芯、包层和涂敷层组成。纤芯、包层和涂敷层组成。共共87页页第32页同轴电缆 共共87页页第33页双绞线共共87页页第34页光纤结构示意图共共87页页第35页软件组成 网络软件包括网络操作系统、网络协议软件以及网络软件包括网络操作系统、网络协议软件以及网络服务软件。网络服务软件。网络操作系统：网络操作系统（网络操作系统：网络操作系统（Network Network Operating SystemOperating System，NOSNOS）运行在服务器上，是网）运行在服务器上，是网络软件的核心，网络的灵魂。络软件的核心，网络的灵魂。网络协议软件：网络协议是网络中（包括互联网）网络协议软件：网络协议是网络中（包括互联网）传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流需要遵循一定的规则一样，计算机之间的互交流需要遵循一定的规则一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。称为网络协议。共共87页页第36页1.1.4 任务
