计算机网络原理与应用

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1、计算机网络原理与应用授课教师：吴阳波E-MAIL:wuyangbo@126.comTEL:13879002624QQ:190385677第1章计算机网络概论1.1计算机网络的发展1.1.1计算机网络的起源ARPA网（ARPAnet）的5个特点:（1）支持资源共享（2）采用分布式控制技术（3）采用分组交换技术（4）使用通信控制处理机（5）采用分层的网络通信协议1.1.2计算机网络的演变计算机网络经历了从简单到复杂、从单机系统到多机系统的演变过程。大致可分为3个阶段:第一阶段是具有远程通信功能的单机系统。第二阶段为具有远程通信功能的多机系统.第三阶段为以资源共享为目的的“计算机～计算机”网络

2、，这一阶段的计算机网络才是今天真正意义上的标准化计算机网络。图1-1具有远程通信功能的单机系统图1-2具有远程通信功能的多机系统图1-3真正标准化的计算机网络1.2计算机网络的基本概念1.2.1计算机网络的概念1.计算机网络的定义从现代计算机网络的角度来看，“计算机就是网络！”，当今几乎所有的计算机都连入了网络。或者说“网络就是计算机！”，可以认为“计算机网络”是一些自治计算机系统的互联集合,“自治”这一概念排除了计算机网络中的主从关系，即每一台计算机都是功能上独立的；而“互联”不仅指计算机之间物理上的连通，而且指两台计算机能互相交换信息。2.资源子网和通信子网1.2.2计算机网络的特点

3、（1)高度的可靠性（2)相对独立的功能（3)具有可扩充性（4)高工作效率（5)低成本，省投资（6)对用户的透明性（7)操作简便1.3计算机网络的分类1.3.1局域网与广域网计算机网络按照地理范围的大小，可以划分为：局域网LAN（LocalAreaNetwork）、城域网MAN（MetropolitanAreaNetwork）、广域网WAN（WideAreaNetwork）和国际互联网4种。1.局域网LAN2.城域网MAN3．广域网WAN4．国际互联网Internet1.3.2公用网和专用网按应用和管理性质的不同，计算机网络划分为公用网和专用网。1.公用网公用网也称通用网。2．专用网专用网

4、也称行业网。1.3.3有线网和无线网按网络所使用的通信传输介质，计算机网络划分为有线网和无线网。1.有线网2.无线网1.4计算机网络的组成1.4.1网络的硬件组成计算机网络系统通常由网络服务器（主机Host）、客户端（终端Terminal）、通信处理设备（包括网卡NIC）、打印机和通信线路等几部分组成。通信线路是传输信息的载体，也叫通信信道(Channel)、通信链路(Link)。计算机网络中的通信线路包括有线(如：双绞线、同轴电缆、光纤等)和无线(如：微波、红外和卫星线路等)两类。1.4.2网络的软件组成1）网络操作系统2）网络协议软件3）网络管理软件4）网络通信软件5）网络应用软件1

5、.5计算机网络的功能与服务1.5.1计算机网络的功能1.共享资源2.相互通信3.集中处理4.均衡负载1.6计算机网络拓扑结构1.6.1网络拓扑结构的定义计算机网络是由多个具有独立功能的计算机系统按不同的连接形式连接起来的，这些不同的连接形式就称为网络的拓扑（Topologies）结构，即网络中各节点及连线的物理连接形式或几何构型。1.6.2基本的网络拓扑结构在计算机网络中，主要有以下5种拓扑结构：总线型拓扑、环型拓扑、星型拓扑、树型拓扑和网型拓扑。1.总线形拓扑结构2.星型拓扑结构3.环型拓扑结构4.网型拓扑结构5.树型拓扑结构图1-4总线型拓扑结构图1-5星型拓扑结构图1-6环型拓扑结

6、构图1-7网型拓扑结构图1-8树型拓扑结构1.7计算机网络传输介质1.7.1有线传输介质1.双绞线无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线的衰减特性比较:图1-9交叉网线的制作2.同轴电缆图1-10同轴电缆结构图3.光纤图1-11（a）折射角大于入射角（b）光波在纤芯中传播（c）62.5/125μm渐变增强型多模光纤图1-12光缆剖面图光缆实物图（图1-13）：图1-13光缆实物图当传输频率超过100MHz时，5类双绞线随着频率的增加衰减愈来愈大；而光纤在300MHz以内，衰减基本不变。图1-14光纤与电缆频率与衰减关系图1.7.2无线传输介质1.无线电波无线电波是电磁波的一部分，它是频率在0～300M

7、Hz频段的电磁波。在这段频率可人为地划分为几个波段，对应于不同的波段有不同的用途。表1-2频段使用表2.地面微波3.卫星4.红外线和激光5.蓝牙技术1.8计算机网络的发展我国最早从1980年开始进行计算机联网的实验，是铁道部的一个铁路调度运输管理系统，直到现在该网络还在运行。1989年由我国邮电部建成第一个公用分组交换网CNPAC我国陆续建立了基于Internet技术并可与Internet互联的四大计算机广域网。分别是中国公用计算机