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计算机网络的定义：计算机网络是利用通信线路将地理位置分散的、具有独立功能的许多计算机系统或设备连接起来，按照某种协议进行数据通信，以实现信息的传递和共享的系统。计算机网络的分类：局域网是指范围在几百米到十几千米内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络，经常使用共享信道，即所有的机器都连接在同一条电缆上。城域网所采用的技术基本上与局域网相类似，只是规模上要大一些，一般只包含一到两根电缆，没有交换设备，因而其设计比较简单。广域网也称为远程网，通常跨越很大的物理范围，它一般是将不同城市之间的LAN和MAN互连，地理范围可从几百千米到几千千米。计算机网络的功能：（1）数据通信（2）资源共享（3）增加可靠性和可用性（4）负载均衡与分布式处理（5）集中式管理（6）综合信息服务网络协议与网络体系结构网络协议的定义：为了保证网络中的各方能够正确、协调地进行通信，在数据交换和传输中必须遵守事先规定的准则，这些准则必须规定数据传输的格式、顺序及控制信息的内容，这个准则称为网络协议。协议由三要素组成：语法、语义、时序常见的协议有TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议。目前在互联网中被广泛采用的是TCP/IP协议。TCP/IP协议，即“传输控制协议/网际协议”，它规范了网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据传输格式以及传送方式。TCP/IP协议是因特网的基础协议。从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由4个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。网络体系结构：是为了完成网络中计算机之间的通信合作，将计算机互连的功能划分成有明确定义的层次，规定同层次实体通信的协议及相邻层和相邻层之间的接口服务，这些同层实体通信协议及相邻层接口统称为网络体系结构。系统互连参考模型将网络通信过程划分为7个层次，从上往下依次为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。每个层次相互独立地完成特定功能，同时本层又为上层提供服务和支持。物理层的主要功能是完成相邻节点之间原始比特流的传输。数据链路层的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传输。网络层的主要功能是完成网络中主机间的报文传输，主要解决如何使数据分组跨越通信子网从源地址传送到目的地的问题。传输层的主要功能是完成网络中不同主机上的用户进程之间可靠的数据通信。会话层允许不同机器上的用户之间建立回话关系。表示层为上层用户提供共同的数据或信息的语法表示变换。应用层是开放系统互连环境的最高层，包含大量人们普遍需要的协议。数据通信模型数据通信系统的基本结构可以用一个简单的通信模型来表示，如下（信源）→（编码）→（调制）→（信道）→（解调）→（解码）→（信宿）↑（噪声）在数据通信中，产生和发送信息的一端叫信源，接受信息的一端叫信宿。信源和信宿通过通信线路进行通信，传递信号的通信线路称为信道。模拟通信系统由信源、调制器、信道、解调器、信宿以及噪声源组成。模型如图所示（信源）→（调制器）→（信道）→（解码器）→（信宿）↑（噪声源）数字通信系统具有可加密、抗干扰能力强的特点。计算机通信、数字电视、数字电话等都属于数字通信。在数字通信系统模型中，信源编码器对模拟信号进行采样、量化及编码，将其变为数字信号。它的主要作用是实现模/数转换和降低信号的误码率。数字通信和模拟通信相比，具有抗干扰能力强、可中继、便于加密、易于集成化等一系列有点。数据交换技术电路交换技术有两大优点，第一是传输延迟小，唯一的延迟是物理信号的传播延迟；第二是一旦线路建立，便不会发生冲突。第一个优点得益于一旦建立物理连接，便不再需要交换开销；第二个优点来自于独享物理线路。报文交换技术的优点是线路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。分组交换技术是报文交换技术的改进，是报文分组交换的简称，称为包交换，兼具了电路交换和报文交换的优点。多路复用技术频分多路复用是利用频率变换或调制的方法，将若干路信号搬移到频谱的不同位置，相邻两路的频谱之间留有一定的频率间隔，这样排列起来的信号就形成了一个频分多路复用信号。波分多路复用主要用于全光纤网组成的通信系统。时分多路复用是按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同的时间内传送，即将整个传输见见分为许多时间间隔，每个时间片被一路信号占用。时分多路复用就是通过在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条电路传送多路信号的，对于数字通信系统主干网的复用都采用时分多路复用技术。时分多路复用可分为同步时分多路复用和异步时分多路复用。码分多址又称为码分多路复用，也是一种共享信道的方法，是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式。这种技术多用于移动通信。计算机局域网局域网的概念：局域网中的数据通信被限制在几米到几千米的地理范围内，能够使用具有中等或较高数据传输速率的物理信道，并且具有较低的误码率，由单一组织机构所专用。局域网特点：（1）局域网覆盖的地理范围是有限的（2）局域网是由若干通信设备，包括计算机、终端设备与各种互连设备组成（3）局域网的内部通常具有比广域网高的数据传输速率，误码率低，而且具有较短的时延（4）局域网可以使用多种传输介质来连接，包括双绞线、同轴电缆盒光纤灯（5）局域网不是纯计算机网络，而是一种数据通信网络（6）局域网可以是点对点式，也可以是采用多点连接或广播连接方式（7）局域网侧重于共享信息的处理问题，而不是传输问题。局域网最根本的目的是为连接在网上的所有计算机或其他设备之间提供一条传输速率较高、误码率较低和价格较低廉的通信信道，从而实现相互通信及资源共享。局域网的分类按照网络的通信方式划分：专用服务器局域网、客户机/服务器局域网、对等局域网按照采用的介质访问控制方法划分：共享介质局域网、交换式局域网共享介质局域网可分为以太网、令牌总线、令牌环、FDDI，以及在此基础上发展起来的快速以太网、千兆以太网、万兆以太网。交换式局域网可分为交换式以太网、ATM局域网仿真、IPoverATM、MPOA，以及在此基础上发展起来的虚拟局域网。局域网的基本技术拓扑结构可分为：星型、环型、总线型、树型、网状型等传输技术有两种:基带传输和宽带传输。基带传输是指把数字脉冲信号直接在传输介质上传输，而宽带传输是指把数字脉冲信号经调制后再在传输介质上传输。局域网中主要的传输形式是基带传输，宽带传输主要使用在无线局域网中。介质访问控制方法即信道访问控制方法，指网络中的多个站点如何共享通信载体。介质访问控制方法主要有5类：固定分配、按需分配、适应分配、探询访问和随机访问。局域网的介质访问控制方法主要有3种：（1）带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD方法（2）令牌总线方法（3）令牌环方法局域网的拓扑结构选择局域网拓扑结构需要考虑如下因素：（1）局域网既要易于安装，又要易于扩展（2）局域网的可靠性是考虑选择局域网的重要因素。要易于故障诊断和隔离，以使得局域网的主体在局部发生故障时仍然能够正常运行（3）局域网拓扑结构的选择还会影响传输媒体的选择和介质访问控制方法的确定，这些因素又会影响各个节点的运行速度和局域网软、硬件接口的复杂性局域网的组成：（1）一个或多个文件服务器（2）多个工作站（3）传输媒介：有线介质或无线介质（4）网络适配器，也称网卡（5）网络操作系统NOS（6）交换机和集成器（7）其他局域网设备，如中继器、网桥等交换局域网的特点：（1）允许多对站点同时通信，每个站点可以独占传输通道和宽带（2）灵活的接口速率（3）具有高度的网络可扩充性和延展性（4）易于管理、便于调整网络负载的分布，可有效地利用网络宽带（5）交换以太网与以太网完全兼容，它们能够实现无缝连接（6）可互连不同标准的局域网局域网交换机主要是针对以太网设计的。有以下几个技术特点：（1)低交换传输延迟（2）高传输带宽（3）允许10Mbps/100Mbps共存（4）支持虚拟局域网服务虚拟局域网是指局域网中的站点不受地理位置的限制，根据需要灵活地将站点构成不同的逻辑子网，这种逻辑子网被称为虚拟局域网。广域网也称远程网，是将地理位置上相距较远的多个计算机系统，通过通信线路按照网络协议连接起来，实现计算机之间相互通信的计算机系统的集合。广域网特点：（1）广域网覆盖的地理范围至少在几百千米以上（2）广域网主要用于互连广泛地理范围的局域网（3）广域网采用载波形式的频带传输或光传输实现远距离数据通信（4）广域网通常是被称为网络提供商的公共通信部门来建设和管理的，他们利用各自的广域网资源向用户提供收费的广域网数据传输服务（5）广域网没有固定的拓扑结构，主要采用网状拓扑结构广域网的结构：广域网是由许多交换机组成的，交换机之间采用点到点线路连接，几乎所有的点到点通信方式都可以用来建立广域网，包括租用线路、光纤、微波、卫星通道。广域网的类型：电路交换网、分组交换网、专用线路网网络互联设备中继器是最简单的网络互联设备，应用于物理层的连接，它的作用是对网络电缆上的数据信号进行放大、整形，然后再传输给电缆上的其他电缆段（网段）。因此，中继器同时能够起到延长网络距离的作用。网桥工作在OSI参考模型的介质访问控制子层。网桥监听所有流经它所连接的网段的数据帧，并检查每个数据帧中的MAC地主，以此决定是否将该帧发往其他网段。网桥还是一个存储转发设备，具有对数据帧进行缓冲的能力。路由器是互联网的主要节点设备，是不同网络之间相互连接的枢纽。在因特网中，路由器是其主干网络的重要组成部分。网关是在传输层及以上层次实现网络互联的设备，又称为协议转换器。网关的功能是保证在传输层实现网络连接，使采用不同高层协议的主机仍然能够相互合作，完成分布式应用。交换机工作在OSI参考模型的第2层。第2层交换机是交换式局域网的主要设备，它的主要功能是增加传输带宽、降低网络传输的延迟、进行网络管理以及选择网络传输线路等。