[计算机软件及应用]计算机网络基本原理

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1、计算机网络基本原理2007年数据宽带业务维护服务技能竞赛专用教材计算机网络基本原理数据宽带业务维护服务技能竞赛办公室46计算机网络基本原理目录一计算机网络基础41.1计算机网络的定义41.2计算机网络的特点51.3计算机通信功能51.4网络的标准化组织6二ISO/OSI网络体系结构62.1ISO/OSI网络体系的由来62.2OSI七层模型72.3各层介绍82.3.1物理层92.3.2数据链路层92.3.3网络层112.3.4传输层132.3.5会话层、表示层和应用层162.4对等通信162.5数据封装与解封装17三TCP/IP协议族183.1TCP/I

2、P协议结构183.2TCP/IP协议栈193.2.1网间互联协议IP193.2.2地址解析协议ARP/RARP203.2.3传输控制协议TCP203.2.4用户数据报协议UDP223.2.5应用层协议223.3TCP/IP协议栈的封装过程233.3TCP/IP协议数据封装方式243.4INTERNET的地址系统243.4.1IP地址结构与表示243.4.2子网掩码263.4.3几种特殊的IP地址273.4.4子网规划27四计算机网络拓扑和类型334.1局域网（LAN）334.1.1局域网的定义334.1.2局域网类型344.1.3局域网设备344.2广

3、域网（WAN）354.2.1广域网的定义3546计算机网络基本原理4.2.2广域网类型354.2.3广域网的交换模式354.2.4广域网的常用设备364.2.5广域网协议原理364.3城域网（MAN）414.3.1城域网的定义414.3.2城域网组网414.3.3城域网的关键技术424.4常见的网络拓扑结构43参考资料4646计算机网络基本原理一计算机网络基础1.1计算机网络的定义在计算机网络出现的前期，计算机都是独立的设备，每台计算机独立工作，互不联系。计算机与通信技术的结合，对计算机系统的组织方式产生了深远的影响，使计算机之间的相互访问成为可能。不

4、同种类的计算机通过同种类型的通信协议（protocol）相互通信，产生了计算机网络（computernetwork）。计算机网络，就是把分布在不同地理区域的计算机以及专门的外部设备利用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享信息资源。（注：我们给出一个如此广泛的定义是因为IT业迅速发展，各种网络互连终端设备层出不穷，像计算机、打印机、WAP（WirelessApplicationProtocol）手机、PDA（PersonnalDigitalAssistate）、网络电话等等各种支持网络互连的设备。Ho

5、st主机网络低速连接HostWAN简单连接1960’s–1970’s基于网络的连接1970’s–1980’s网络互联1980’s–图1－1计算机网络发展情况计算机网络起始于六十年代，当时网络的概念主要是基于主机（host）架构的低速串行（serial）联接，提供应用程序执行、远程打印和数据服务功能。IBM的SNA（SystemNetworkArchitecture，系统网络架构）架构与非IBM公司的X.25公用数据网络是这种网络的典型例子。这时候，由美国国防部资助，建立了一个名为ARPANET（即为阿帕网）的基于分组交换（packetswitching

6、）的网络，这个阿帕网就是今天的Internet最早的雏形。46计算机网络基本原理七十年代，出现了以个人电脑为主的商业计算模式。最初，个人电脑是独立的设备，由于认识到商业计算的复杂性，要求大量终端设备的协同操作，局域网（LAN，LocalAreaNetwork）产生了。局域网的出现，大大降低了商业用户打印机和磁盘昂贵的费用。八十年代至九十年代，远程计算的需求不断地增加，迫使计算机界开发出多种广域网络协议（包括TCP/IP协议、IPX/SPX协议），满足不同计算方式下远程联接的需求，互联网快速发展起来，TCP/IP协议得到了广泛应用，成为互联网的事实协议。

7、如图1－1所示。1.2计算机网络的特点计算机网络的主要特点是：用通信信道把拥有信息、硬件资源的计算机相互连接起来，共享网上的各种资源。1.3计算机通信功能随着社会及科学技术的发展，对计算机网络的发展提出了更高的要求，同时也为其发展提供了更加有利的条件。计算机网络与通信网的结合，可以使众多的个人计算机不仅能够同时处理文字、数据、图像、声音等信息，而且还可以使这些信息四通八达，及时地与全国乃至全世界的信息进行交换。一般来说，计算机网络可以提供以下一些主要功能：　　(1)资源共享　　(2)信息传输与集中处理　　(3)均衡负荷与分布处理　　(4)综合信息服务通

8、过计算机网络可以向全社会提供各种经济信息、科研情报和咨询服务。其中国际互联网Internet上