计算机网络技术及实训 张蒲生 第1章 计算机网络与通信基础

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1、计算机网络技术及实训张蒲生主编中国水利水电出版社第1章计算机网络与通信基础1.1计算机网络概述1.2计算机网络的功能、分类与应用1.3计算机网络的组成与拓扑结构1.4计算机数据通信基础21.1计算机网络概述1.1.1计算机网络的发展1.1.2计算机网络的定义31.1.1计算机网络的发展1.发展的四个阶段⑴第一阶段20世纪50年代，人们开始将彼此独立发展的计算机技术与通信技术结合起来，完成了数据通信技术与计算通信网络的研究，为计算机网络的产生做好了技术准备，并奠定了理论基础。⑵第二阶段从20世纪60年

2、代美国的APPANET与分组交换技术开始。⑶第三个阶段大致从20世纪70年代中期开始。⑷第四阶段从20世纪90年代开始。下一代互联网(Internet2)正在向我们走来，Internet2比现在的Internet先进的多，速度要快一百到一千倍，它能使医疗、音乐和娱乐在线互动化，它或许会改变我们的生活方式。41.1.1计算机网络的发展2.发展的三个时期追溯计算机网络的发展历史，它的形成可概括为面向终端的计算机网络，计算机-计算机网络和开放式标准化网络三个时期。⑴面向终端的计算机网络⑵计算机-计算机网络

3、⑶开放标准化网络51.1.2计算机网络的定义1.计算机网络定义的基本内容由资源共享观点出发将计算机网络定义为“以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合”。资源共享观点的定义符合目前计算机网络的基本特征，其主要表现在：⑴计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。⑵互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。⑶联网计算机必须遵循全网统一的网络协议。61.1.2计算机网络的定义2.计算机网络与分布式系统的区别计算机网络中“存在着一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，由

4、它调用完成用户任务所需要的资源，而整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的。”分布式系统一般具有以下特征：⑴系统拥有多种通用的逻辑资源，可以动态地给它们分配任务。⑵系统中分散的物理和逻辑资源通过计算机网络实现信息交换。⑶系统存在一个以全局方式管理系统资源的分布式操作系统。⑷系统中联网各计算机既合作又自治。⑸系统内部结构对用户是完全透明的71.2计算机网络的功能、分类与应用1.2.1计算机网络的功能1.2.2计算机网络的分类1.2.3计算机网络的应用81.2.1计算机网络的功能1.资源共享计算机

5、资源主要指计算机硬件资源、软件资源和数据资源，所以计算机网络中的资源共享包括硬件资源共享、软件资源共享和数据资源共享。2.通信功能用户可以通过计算机网络传送电子邮件、发布新闻消息和进行电子商务活动。3.提高系统的可靠性在计算机网络中，各台计算机可彼此互为后备机，每一种资源都可以在两台或多台计算机上进行备份。这样当某台计算机、某个部件或某个程序出现故障时，其任务就可以由其他计算机或其他备份的资源所代替，避免了系统瘫痪，提高了系统的可靠性。91.2.1计算机网络的功能4.网络分布式处理与均衡负载所谓网络

6、分布式处理，是指把同一任务分配到网络中地理上分布的结点机上协同完成。通常，对于复杂的、综合性的大型任务，可以采用合适的算法，将任务分散到网络中不同的计算机上去执行。另一方面，当网络中某台计算机、某个部件或某个程序负担过重时，通过网络操作系统的合理调度，可将其任务的一部分转交给其他较为空闲的计算机或资源去完成。5.分散数据的综合处理网络系统还可以有效地将分散在网络各计算机中的数据资料信息收集起来，从而达到对分散的数据资料进行综合分析处理，并把正确的分析结果反馈给各相关用户的目的。101.2.2计算机网

7、络的分类1.按照网络的分布范围不同进行分类按地理分布范围分类，计算机网络可以分为广域网、局域网和城域网三种。⑴广域网，其分布范围可达数百至数千公里，可覆盖一个国家或一个洲。⑵局域网，是将小区域内的各种通信设备互连在一起的网络，其分布范围局限在一幢大楼或一个校园内，大约在几百米到几公里的范围，主要用于连接个人计算机、工作站和各种外围设备以实现资源共享和信息交换。其传输速率比较高，通常在10Mbps以上。⑶城域网，其分布范围介于局域网和广域网之间，目的在大都市较大的地理区域内提供数据、声音和图像的传输。

8、111.2.2计算机网络的分类2.按照网络的交换方式不同进行分类⑴电路交换方式。它类似于传统电话交换方式，用户在开始通信前，必须申请建立一条从发送端到接收端的物理信道，而且在双方通信期间始终占用该信道。⑵报文交换方式。其数据单元是要发送的一个完整报文，报文长度无限制。报文交换采用存储-转发原理，这好像古代的邮政通信那样，邮件由途中的驿站逐个存储和转发。报文中含有目的地址，每个中间节点要为途经的报文选择适当的路径，使其能最终到达目的端。⑶分组交换方式。通信前，发送端将数