計算機網絡基礎光電信息與計算機工程學院李銳lirui@計算機網絡基礎1教材參考《計算機網絡基礎教程》清華大學出版社，北京交通大學出版社，張立云等《計算機網絡》電子工業出版社，謝希仁等《計算機網絡自頂向下方法》ComputerNetworking:ATop-DownApproachFeaturingtheInternet機械工業出版社

Cross等教材參考《計算機網絡基礎教程》2學習方式上課講座專題介紹上機實驗學習方式上課講座3考核方式平時成績30%考勤上機實驗期末考試70%考核方式平時成績30%4計算機網絡簡介計算機網絡技術是20世紀最偉大的科學技術成就之一，而計算機網絡的發展速度又超過了世界上任何一種其他科學技術的發展速度。計算機網絡技術是由現代通信技術和計算機技術的高速發展、密切結合而產生和發展的。計算機網絡簡介計算機網絡技術是20世紀最偉大的科學技術成就之5計算機網絡是利用通信線路把多個計算機系統和通信設備相連，在系統軟件及協議的支持下，而形成的一種大的計算機系統，這種系統使得在某地點的計算機用戶能夠享用另一地點的計算機系統或設備所提供的數據處理功能和服務，從而達到共享資源和信息傳遞的目的。計算機網絡是利用通信線路把多個計算機系統和通信設備相連，在系610多年前，計算機網絡以它的代表性產品--Internet已經開始在世界范圍內連接不同專業、不同領域的組織機構和人員，成為人們打破空間和時間限制的有力手段。Internet已被連接到政府部門、軍事機構、商業領域、學校、家庭以及社會生活的各個角落，在改變著各行各業人們的工作、學習和生活方式。10多年前，計算機網絡以它的代表性產品--Internet7自20世紀90年代初Internet進入中國，隨著PC價格的下降、網絡接入設備的增多、基礎設施的加強等都大大推動了Internet在中國的應用和發展，到2003年年底，中國的Internet用戶已經達到了6,950萬。據估計，到2005年底，中國網民的數量將達到1億。除了ChinaNet、CerNet等InternetISP之外，各城市和地區還有很多家InternetISP。自20世紀90年代初Internet進入中國，隨著PC8計算機網絡有如此大的“魅力”，其應用如此廣泛，可為用戶帶來極大的方便。那么，計算機網絡很神秘嗎？它到底是一個什么樣的東西呢，它是由那些部分組成的呢，它的構建和使用方便嗎？我們先看一個最簡單的星型局域網。它可作為一般單位的財務管理網絡或辦公室的檔案管理網絡。計算機網絡有如此大的“魅力”，其應用如此廣泛，可為用戶帶來極9由六臺PC機組成的星型局域網HUB客戶機服務器客戶機客戶機客戶機客戶機由六臺PC機組成的星型局域網HUB客戶機10該網絡的結構很簡單，組建也很容易，可分硬件組裝和軟件安裝兩部分。1．硬件組裝：該網絡的硬件主要由6個端節點、1個中間節點和6條線路構成。端節點可以選擇普通的Ｐ4(奔騰Ⅳ)機器，中間節點可選擇集線器，線路選擇3類或5類非屏蔽雙絞線(UTP)。如果要求稍高些，則可選擇1臺更高檔微機或專用服務器做網絡的服務器，其余端節點(客戶機)選擇一般PC機；中間節點可選擇交換機代替HUB。該網絡的結構很簡單，組建也很容易，可分硬件組裝和軟件安裝兩部11

將6條做好的如下圖示的帶有RJ-45插頭的UTP雙絞線兩端分別插入HUB的RJ-45插口和端節點中網卡的RJ-45插座中，這樣，該網絡的硬件連接即完成。帶RJ-45的UTP雙絞線將6條做好的如下圖示的帶有R122．軟件安裝：根據需要先選擇好網絡操作系統，如Windows2003，或Linux。在對端節點設備進行簡單的設置后，即可按照不同網絡操作系統中setup或install安裝程序的安裝要求和步驟，進行系統軟件的安裝；

2．軟件安裝：根據需要先選擇好網絡操作系統，如Windows13再選擇相應的數據庫管理系統和辦公自動化軟件安裝；最后再安裝相應的財務管理或檔案管理等應用軟件。這樣，該網絡的軟件安裝也已基本完成。在平時的網絡應用中還可根據需要隨時安裝相應的軟件。

再選擇相應的數據庫管理系統和辦公自動化軟件安裝；最后再安裝相14該網絡的應用和維護也很容易、方便。如作為財務管理網絡，則可將6個端節點分工為：1個作服務器，1個作會計記帳用機，1個作出納用機，1個作審核用機，1個作網絡管理員用機，另1個作備用或派作其它應用。該網絡的應用和維護也很容易、方便。如作為財務管理網絡，則可將15以上例子是一個系統構建、系統功能和使用都很簡單的網絡。有些大型網絡，其系統功能全面，系統構建和管理復雜，有些網絡甚至是由成百上千個小型網絡組成的復合網，其組建、管理更復雜，功能也更強。但任何事都萬變不離其宗，了解了簡單網絡的基本工作原理、網絡技術及應用等，再大再復雜的網絡也可較好地了解和應用。

以上例子是一個系統構建、系統功能和使用都很簡單的網絡。有些大16第一章計算機網絡概述計算機網絡定義自治的計算機互連起來的集合自治：能夠獨立進行處理的設備PC計算機第一章計算機網絡概述計算機網絡定義171.1計算機網絡概述計算機網絡：將多個具有獨立工作能力的計算機系統通過通信設備和線路,由功能完善的網絡軟件實現資源共享和數據通信的系統。

1.1計算機網絡概述計算機網絡：181.2計算機網絡的產生和發展第一代計算機網絡批處理，分時系統，終端第二代計算機網絡分組交換數據網（PSDN）通信子網，資源子網ARPANET 1.2計算機網絡的產生和發展第一代計算機網絡191.2計算機網絡的產生和發展第三代計算機網絡OSI七層模型，局域網，廣域網第四代計算機網絡INTERNET互聯網1.2計算機網絡的產生和發展第三代計算機網絡201.3計算機網絡的基本組成和邏輯結構組成計算機系統通信線路和通信設備網絡協議網絡軟件1.3計算機網絡的基本組成和邏輯結構組成21通信線路和通信設備通信線路和通信設備22計算機網絡基礎課件23網絡協議網絡協議24網絡軟件Windows2003Linux是由芬蘭赫爾辛基大學研究生LINUS率先開發并于1991年正式在Internet上發布的一種免費的自由使用的操作系統．根據規定任何人都可以復制和使用該產品，但是不能涉及商業行為。Linux可在單機上使用，也可在服務器上當作網絡操作系統使用。雖然Linux存在缺乏服務保障、尚沒有足夠的軟件支持的缺點，但隨著人們對它不斷研究和開發，一定會在個人計算機和網絡服務器操作系統領域有所作為。網絡軟件Windows200325邏輯結構邏輯結構資源子網，通信子網邏輯結構邏輯結構26通信子網資源子網H:主機T:終端通信子網資源子網H:主機271.4計算機網絡的拓撲結構星型拓撲結構總線拓撲結構環形拓撲結構樹形拓撲結構網狀拓撲結構混合裝拓撲結構1.4計算機網絡的拓撲結構星型拓撲結構281.4.1星狀拓撲結構

特點

簡單，便于管理和維護。易實現結構化布線。易擴展，易升級。通信線路專用，電纜成本高。星狀結構的網絡由中心節點控制與管理，中心節點故障，會導致全網癱瘓中心節點負擔重，易成為信息傳輸的瓶頸中心節點1.4.1星狀拓撲結構特點中心節點291.4.2總線狀拓撲結構特點結構簡單、易于擴展共享能力強、便于廣播式傳輸網絡響應速度快，但負荷重時則性能迅速下降。易于安裝、費用低網絡效率和帶寬利用率低采用分布控制方式，各結點通過總線直接通信各工作站點平等，都有權爭用總線，不受某節點仲裁1.4.2總線狀拓撲結構特點301.4.3環狀拓撲結構特點各工作站間無主從關系，結構簡單信息流在網絡中沿環單向傳遞，延遲固定兩個節點之間僅有唯一的路徑，簡化路經選擇可靠性差、任何線路或節點的故障，都有可能引起全網故障，且故障檢測困難可擴充性差1.4.3環狀拓撲結構特點311.4.4樹狀拓撲結構特點天然的分級結構，各節點按一定的層次連接易于擴展易故障隔離，可靠性高對根節點的依賴性大，一旦根節點出現故障，將導致全網不能工作電纜成本高。1.4.4樹狀拓撲結構特點321.4.5網狀拓撲結構特點每個節點都有冗余鏈路，可靠性高。可選擇最佳路徑，減少時延，改善流量分配，提高網絡性能。管理復雜，需要解決路徑選擇、拓撲優化、流量控制等問題。線路成本高。適用于大型廣域網1.4.5網狀拓撲結構特點331.4.6混合狀結構混合狀拓撲結構是由以上幾種拓撲結構混合而成1.4.6混合狀結構混合狀拓撲結構是由以上幾種拓撲結構混合341.5計算機網絡的分類按分布距離劃分(1)局域網：LocalAreaNetwork,簡稱LAN幾米——10公里10Mbps—1Gbps小型機，微機大量推廣后發展起來的，配置容易，速率高廣播網絡，采用IEEE802.3標準(2)城域網：MetropolisAreaNetwork,簡稱MAN10公里——100公里

50Kbps——l000Mbps對一個城市的LAN互聯，采用IEEE802．6標準1.5計算機網絡的分類按分布距離劃分35網絡的分類按分布距離劃分(3)廣域網：WideAreaNetwork,簡稱WAN幾百公里——幾千公里

9.6Kbps——1000Mbps發展較早，租用專線，構成網狀結構，解決尋路問題

網狀，樹型，混合型(4)互聯網：INTERNETTCP/IPISP網絡的分類按分布距離劃分36INTERNET90年代后NGI(下一代Internet）Ipv6Cernet（教育網）我校是上海第一批開通IPv6的學校INTERNET90年代后37INTRANET內聯網VPN(虛擬專用網絡)INTRANET內聯網38計算機網絡基礎光電信息與計算機工程學院李銳lirui@計算機網絡基礎39教材參考《計算機網絡基礎教程》清華大學出版社，北京交通大學出版社，張立云等《計算機網絡》電子工業出版社，謝希仁等《計算機網絡自頂向下方法》ComputerNetworking:ATop-DownApproachFeaturingtheInternet機械工業出版社

Cross等教材參考《計算機網絡基礎教程》40學習方式上課講座專題介紹上機實驗學習方式上課講座41考核方式平時成績30%考勤上機實驗期末考試70%考核方式平時成績30%42計算機網絡簡介計算機網絡技術是20世紀最偉大的科學技術成就之一，而計算機網絡的發展速度又超過了世界上任何一種其他科學技術的發展速度。計算機網絡技術是由現代通信技術和計算機技術的高速發展、密切結合而產生和發展的。計算機網絡簡介計算機網絡技術是20世紀最偉大的科學技術成就之43計算機網絡是利用通信線路把多個計算機系統和通信設備相連，在系統軟件及協議的支持下，而形成的一種大的計算機系統，這種系統使得在某地點的計算機用戶能夠享用另一地點的計算機系統或設備所提供的數據處理功能和服務，從而達到共享資源和信息傳遞的目的。計算機網絡是利用通信線路把多個計算機系統和通信設備相連，在系4410多年前，計算機網絡以它的代表性產品--Internet已經開始在世界范圍內連接不同專業、不同領域的組織機構和人員，成為人們打破空間和時間限制的有力手段。Internet已被連接到政府部門、軍事機構、商業領域、學校、家庭以及社會生活的各個角落，在改變著各行各業人們的工作、學習和生活方式。10多年前，計算機網絡以它的代表性產品--Internet45自20世紀90年代初Internet進入中國，隨著PC價格的下降、網絡接入設備的增多、基礎設施的加強等都大大推動了Internet在中國的應用和發展，到2003年年底，中國的Internet用戶已經達到了6,950萬。據估計，到2005年底，中國網民的數量將達到1億。除了ChinaNet、CerNet等InternetISP之外，各城市和地區還有很多家InternetISP。自20世紀90年代初Internet進入中國，隨著PC46計算機網絡有如此大的“魅力”，其應用如此廣泛，可為用戶帶來極大的方便。那么，計算機網絡很神秘嗎？它到底是一個什么樣的東西呢，它是由那些部分組成的呢，它的構建和使用方便嗎？我們先看一個最簡單的星型局域網。它可作為一般單位的財務管理網絡或辦公室的檔案管理網絡。計算機網絡有如此大的“魅力”，其應用如此廣泛，可為用戶帶來極47由六臺PC機組成的星型局域網HUB客戶機服務器客戶機客戶機客戶機客戶機由六臺PC機組成的星型局域網HUB客戶機48該網絡的結構很簡單，組建也很容易，可分硬件組裝和軟件安裝兩部分。1．硬件組裝：該網絡的硬件主要由6個端節點、1個中間節點和6條線路構成。端節點可以選擇普通的Ｐ4(奔騰Ⅳ)機器，中間節點可選擇集線器，線路選擇3類或5類非屏蔽雙絞線(UTP)。如果要求稍高些，則可選擇1臺更高檔微機或專用服務器做網絡的服務器，其余端節點(客戶機)選擇一般PC機；中間節點可選擇交換機代替HUB。該網絡的結構很簡單，組建也很容易，可分硬件組裝和軟件安裝兩部49

將6條做好的如下圖示的帶有RJ-45插頭的UTP雙絞線兩端分別插入HUB的RJ-45插口和端節點中網卡的RJ-45插座中，這樣，該網絡的硬件連接即完成。帶RJ-45的UTP雙絞線將6條做好的如下圖示的帶有R502．軟件安裝：根據需要先選擇好網絡操作系統，如Windows2003，或Linux。在對端節點設備進行簡單的設置后，即可按照不同網絡操作系統中setup或install安裝程序的安裝要求和步驟，進行系統軟件的安裝；

2．軟件安裝：根據需要先選擇好網絡操作系統，如Windows51再選擇相應的數據庫管理系統和辦公自動化軟件安裝；最后再安裝相應的財務管理或檔案管理等應用軟件。這樣，該網絡的軟件安裝也已基本完成。在平時的網絡應用中還可根據需要隨時安裝相應的軟件。

再選擇相應的數據庫管理系統和辦公自動化軟件安裝；最后再安裝相52該網絡的應用和維護也很容易、方便。如作為財務管理網絡，則可將6個端節點分工為：1個作服務器，1個作會計記帳用機，1個作出納用機，1個作審核用機，1個作網絡管理員用機，另1個作備用或派作其它應用。該網絡的應用和維護也很容易、方便。如作為財務管理網絡，則可將53以上例子是一個系統構建、系統功能和使用都很簡單的網絡。有些大型網絡，其系統功能全面，系統構建和管理復雜，有些網絡甚至是由成百上千個小型網絡組成的復合網，其組建、管理更復雜，功能也更強。但任何事都萬變不離其宗，了解了簡單網絡的基本工作原理、網絡技術及應用等，再大再復雜的網絡也可較好地了解和應用。

以上例子是一個系統構建、系統功能和使用都很簡單的網絡。有些大54第一章計算機網絡概述計算機網絡定義自治的計算機互連起來的集合自治：能夠獨立進行處理的設備PC計算機第一章計算機網絡概述計算機網絡定義551.1計算機網絡概述計算機網絡：將多個具有獨立工作能力的計算機系統通過通信設備和線路,由功能完善的網絡軟件實現資源共享和數據通信的系統。

1.1計算機網絡概述計算機網絡：561.2計算機網絡的產生和發展第一代計算機網絡批處理，分時系統，終端第二代計算機網絡分組交換數據網（PSDN）通信子網，資源子網ARPANET 1.2計算機網絡的產生和發展第一代計算機網絡571.2計算機網絡的產生和發展第三代計算機網絡OSI七層模型，局域網，廣域網第四代計算機網絡INTERNET互聯網1.2計算機網絡的產生和發展第三代計算機網絡581.3計算機網絡的基本組成和邏輯結構組成計算機系統通信線路和通信設備網絡協議網絡軟件1.3計算機網絡的基本組成和邏輯結構組成59通信線路和通信設備通信線路和通信設備60計算機網絡基礎課件61網絡協議網絡協議62網絡軟件Windows2003Linux是由芬蘭赫爾辛基大學研究生LINUS率先開發并于1991年正式在Internet上發布的一種免費的自由使用的操作系統．根據規定任何人都可以復制和使用該產品，但是不能涉及商業行為。Linux可在單機上使用，也可在服務器上當作網絡操作系統使用。雖然Linux存在缺乏服務保障、尚沒有足夠的軟件支持的缺點，但隨著人們對它不斷研究和開發，一定會在個人計算機和網絡服務器操作系統領域有所作為。網絡軟件Windows200363邏輯結構邏輯結構資源子網，通信子網邏輯結構邏輯結構64通信子網資源子網H:主機T:終端通信子網資源子網H:主機651.4計算機網絡的拓撲結構星型拓撲結構總線拓撲結構環形拓撲結構樹形拓撲結構網狀拓撲結構混合裝拓撲結構1.4計算機網絡的拓撲結構星型拓撲結構661.4.1星狀拓撲結構

特點

簡單，便于管理和維護。易實現結構化布線。易擴展，易升級。通信線路專用，電纜成本高。星狀結構的網絡由中心節點控制與管理，中心節點故障，會導致全網癱瘓中心節點負擔重，易成為信息傳輸的瓶頸中心節點1.4.1星狀拓撲結構特點中心節點671.4.2總線狀拓撲結構特點結構簡單、易于擴展共享能力強、便于廣播式傳輸網絡響應速度快，但負荷重時則性能迅速下降。易于安裝、費用低網絡效率和帶寬利用率低采用分布控制方式，各結點通過總線直接通信各工作站點平等，都有權爭用總線，不受某節點仲裁1.4.2總線狀拓撲結構特點681.4.3環狀拓撲結構特點各工作站間無主從關系，結構簡單信息流在網絡中沿環單向傳遞，延遲固定兩個節點之間僅有唯一的路徑，簡化路經選擇可靠性差、任何線路或節點的故障，都有可能引起全網故障，且故障檢