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第一课计算机网络基础（一）本课介绍如下知识：1.1计算机网络概述1.1.1计算机网络的发展和定义1.1.2计算机网络的应用1.1.3计算机网络的组成1.2计算机网络的类型1.2.1对等网络和基于服务器的网络1.2.2局域网和广域网1.2.3Internet和Intranet第一章计算机网络基础知识点：·计算机网络概述：计算机网络的发展和定义、计算机网络的应用、计算机网络的组成。·计算机网络的类型：对等网络和基于服务器的网络、局域网和广域网。·Internet和Intranet的概念。·数据通信的基本概念：数据通信的定义、数据通信的特点、数据通信的的质量指标。·数据信号的传输：基带传输、频带传输。·信息的传输方式：通信方式、传输方式、同步方式、复用方式。·差错控制：差错控制的产生、常用的检纠错码。·数据交换方式：线路交换、报文交换、分组交换1.1计算机网络概述1.1.1计算机网络的发展和定义起源：Internet开始于1980年，是ARPA（AdvancedResearchProjectsAgency，远景规划局）投资的结果，最初是用于军事目的。在网络环境下，使得几个计算机文件在网络上得以共享。计算机之间的文件可以在网络上相互调用，不用再用软盘复制来达到共享的目的，大大提高了效率。除了共享文件外，网络中还可以共享设备。计算机网络其实和现实生活中的邮递系统很相似。比如：传递的是什么信息呢？对网络系统来说其中传递的是电信号，而邮递系统传递得是信件；传递过程中应遵守的标准呢？对网络系统来说是各种网络协议，而邮递系统是制订的各种邮递规则；最后这些信息送到那里呢？对网络系统是到达不同得计算机，对邮递系统是到达不同的邮箱、办公室或收信人手中。1.1.2计算机网络的应用在多维化发展的趋势下，许多网络应用的形式不断涌现，如：1.网页浏览——这是网络应用最多地地方。任何人只要能连到Internet网上就能浏览网页，看到社会新闻，企业信息等。2.电子邮件——这应该是普遍地一种网络交流方式之一。和传统地邮递系统相比，大大提高了效率，节省了成本。3.网上交易——就是通过网络做生意。其中有一些是要通过网络直接结算，运用电子货币。这就要求网络的安全性要比较高。4.视频点播——这是一项新兴的娱乐或学习项目，在智能小区、酒店或学校应用较多。它的形式跟电视选台有些相似，不同的是节目内容是通过网络传递的。5.联机会议——也称视频会议，顾名思义就是通过网络开会，实现了异地会议。它与视频点播的不同在于所有参与者都需主动向外发送本地图像。实现数据、图像、声音地实时传送，对网络的处理速度提出了较高的要求。1.1.3计算机网络的组成计算机网络的基本功能可分为数据处理和数据通信。因此，对应的结构也可以分为两部分，为通信子网和资源子网。1．通信子网包括负责数据通信的通信控制设备和通信线路，如路由器、交换机及各类网线。主要完成网络中主机之间的数据传输、交换、控制等任务。2．资源子网负责处理数据的计算机和终端设备，如PC机、服务器。主要向网络客户提供各种网络资源和网络服务。网络资源包括文件资源、数据资源、硬件资源等；网络服务包括DNS服务、代理服务等。1.2计算机网络的类型1.2.1对等网络和基于服务器的网络1．对等网络最简单的网络类型就是对等网。在对等网中，每台主机既充当客户机同时又是服务器。软、硬件资源和数据都分布存储在网络中的各自独立的主机之中。每个用户都负责本地主机的数据和资源，并且有各自独立的权限和安全设置。如图1.1所示，为一个对等网。对等网可以使用目前所流行的所有操作系统，这些操作系统都支持网络功能，如：Windows98、WindowsNT、Windows2000、Linux或OS/2等。·对等网络优点：简单的；低成本的；·对等网络缺点：适合小型网络环境，当计算机数量较多时，不利于管理；安全级别低，不利于数据的共享和管理；客户机客户机客户机客户机共享打印机客户机数据共享数据共享图1.1一个对等网络2．基于服务器的网络在基于服务器的网络中，通常有一台或一台以上的服务器专门用来做软、硬件资源的共享服务。服务器应该选用稳定可靠、有好的性能和大的硬盘空间的计算机。服务器的性能包括：CPU、内存、网卡和硬盘等的性能。打印服务器客户机客户机文件服务器共享打印机客户机图1.2基于服务器的网络如果网络中有多于十个用户，那么就应该考虑使用基于服务器的网络。基于服务器的网络中的客户机可以使用目前所流行的所有操作系统，如：Windows98、WindowsNT、Windows2000、Linux或OS/2等。·基于服务器网络的优点便于服务器对信息进行维护。易于保证文件的同步一致。通过复制工具，有效地将信息存储备份到其它服务器上，防止了单点故障。使用基于服务器的网络，安全管理也很容易得到控制。通过登录名的不同，对服务器上的文件的权限也将有所不同，·基于服务器网络的缺点与普通的工作站比，通常服务器要昂贵的多。由于数据和安全设置是在服务器上单独维护，必须有一个网络管理员来单独维护。1.2.2局域网和广域网根据网络分布规模来划分的网络，可分为：局域网、城域网和广域网。1．局域网（LAN）局域网（LAN—Localareanetwork）是局部区域的计算机网络，通常只用来连接一座或几座楼中的计算机。因为局域网覆盖了较短的距离，所以局域网的特点是：数据速率高、距离短、延迟小、传输可靠。目前常见的局域网类型包括：以太网（Ethernet）、令牌环网（TokenRing）、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）等，它们在拓扑结构、传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的当属以太网——是目前发展最迅速、最经济的局域网。2．广域网（WAN）广域网（WAN—Wideareanetwork）是连接地理范围的较大的计算机网络，地理范围通常是一个国家或一个洲。随着局域网的发展，越来越多的企业建立了自己的局域网，但各个局域网之间却无法进行交流。而广域网就是用来连接多个局域网的，这样只要是局域网内的计算机就都可以互享资源。大型的广域网可以由各大洲的许多局域网组成。最广为人知的广域网就是Internet，它由全球成千上万的局域网和广域网组成。3．城域网（MAN）城域网是介于局域网和广域网之间的一种大范围的高速网络。因为，随着局域网的广泛使用，逐渐要求扩大局域网的使用区域范围，或是要求将局域网互连起来，从而形成城市范围内的网络。设计目标是要满足几十公里范围的大量局域网的互连要求。由于种种原因，城域网的技术没有在世界范围内广泛推广使用，而是在实践中使用广域网的技术来构建城域网的目标范围、大小相当的网络。因此，本书将不对城域网做更多的介绍。4．局域网和广域网的区别有时局域网和广域网间的边界非常不明显，很难确定局域网在何处终止，或是广域网在何处开始。识别局域网和广域网方法是确定私有网络和公共网络的起始点和终止点。例如，有一个具有3个私有网络的组织，在3个子机构间建立了一个局域网，该局域网由地区的电话系统连接。私有的局域网和公共广域网间的边界就是局域网与电话网络相连接的位置。现代的网络设备和软件使得定位分界线越来越困难。看待网络的另一种方式，是从系统和用户的多样性出发的，连接着一个组织内部或多个组织之间各种各样的用户，并为这些用户提供了大量的资源，则称为企业网。大型的局域网可以是企业网，但是一个企业网更有可能是由多个局域网组成，形成广域网。企业网的关键特点在于用户可以利用其中存在的广泛资源从事商务、完成科研和教学任务。例如，一所大学的计算机系统通过局域网上一系列计算机和打印机融合了学术、会计、学生服务、人力资源、薪水名册和校友会开发资源等，这个系统就是企业网。1.2.3Internet和Intranet互联网通常可分为Internet和Intranet两种。1．InternetInternet即国际互连网，通常称为因特网，是各种网络互联的一个大系统。Internet是用TCP/IP协议将不同结构的网络连接起来的计算机信息网络。在Internet中任何一个用户都可以使用网络上的资源。2．IntranetIntranet即企业内部互连网，是使用了TCP/IP技术的和信息技术的局域网。该网具有与Internet连接的功能，是随着Internet的发展而建立起来的。Internet和Intranet的最主要的区别是：·Intranet是属于某个企业事业单位自己组建的内部计算机信息网络，而Internet不属于任何一个部门所独有的计算机信息网络。·Intranet上的企业内部私有的资源信息，需要严格的保护；企业内部的公开信息，则希望社会上的用户尽可能多地访问。在Internet中任何一个用户都可以使用网络上的资源，比如访问网页资源。这一讲的重点知识是：•计算机网络的定义；•计算机网络的类型；•Internet与Intranet；难点知识是：•计算机网络的定义；•对等网络；•基于服务器的网络；小结:第二课计算机网络基础（二）本次课介绍如下知识：1.3数据通信基础1.3.1数据通信的基本概念1.3.2数据信号的传输1.3数据通信基础1.3.1数据通信的基本概念计算机之间互传数据是通信的一个方面。很多家庭选用有线电视服务，通过光纤和同轴电缆将电视信号带进家里。通信技术的其他应用还有局域网和广域网，分别允许近距离（LAN）或远距离（WAN）的不同计算机进行通信。一旦连接完毕，用户就可以收发数据文件，进行远程登录，发送邮件。数据通信与传统的电话通信相比，它们之间的在技术和原理上都有很大的不同。1．数据通信的定义数据通信是依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息。而数据传输是传播处理信号的数据通信，将源站的数据编码成信号，沿传输介质传播至目的站。数据传输的品质取决于被传输信号的品质和传输介质的特性。2．数据通信的特点与传统的电报和电话通信相比，数据通信的特点如下：·数据通信是实现的人与机器或是机器与机器之间的通信。而电话机仅仅能完成人与人之间的通信。由于计算机不具备人脑的思维能力，因此要实现与人或与其它计算机之间的交流就一定要靠人预先编制的程序来完成。这远比电话系统要复杂。·数据传输的准确性和可靠性要求高。在数据通信中，通常是用二进制的“1”和“0”表示信息的。任何错误都可能造成严重的后果。因此需要较低的误码率，并且传递系统应有自动纠正错误的能力。·传输速率高，响应时间快。数据信号的传输速率依照所使用的带宽不同而不同。通常比电话线传输要迅速快捷。·通信的持续时间差异较大。数据通信的平均信息长度和平均时延随着应用的不同而不同。·数据通信具有灵活的接口，能满足各种设备之间的相互通信。从以上可以看出，数据通信与传统的电话通信有很大不同，面临的问题也更为杂。3．数据通信的质量指标数据通信的目的就是为了及时有效地传递信息。传递衡量数据传输的质量标准是从有效性和可靠性两方面来考虑的。⑴有效性有效性是指在给定的信道内所能传输的信息量大小。有效性越高的系统性能越好。通常衡量有效性的指标是信息传输速率。在计算机数据通信中，用比特每秒（bit/s）来表示传输速率。⑵可靠性是指在给定的信道内接收信息的可靠程度。通常衡量可靠性的指标是误码率。在计算机二进制系统中，误码率的定义为：出现错误的比特数／传输的总比特数。1.3.2数据信号的传输在数据通信系统中，信号的传输方式有两种，分别为：基带传输和频带传输。1．基带传输基带传输是将基带信号直接在信道中传输。基带传输是一种简单基本的通信方式。基带传输设备简单，费用便宜，适用于传输距离不长的场合，如用在一个企业网的内部或校园网内部的数据传输。2．频带传输也称为载波传输。频带传输是借助于正弦波，将基带信号的频谱搬移（即调制），然后再传输。对于要将数字信号传播到较远距离时，可以将数字信号转化成能在长距离传输的模拟信号。其中调制就是利用调制信号去改变高频震荡载波的某一个或几个参量的波形变换过程。解调即将线路上传输的模拟信号转换为可被计算机所识别的数字信号的过程。