單元1計算機網絡技術概述1.1計算機網絡系統

學習目標掌握計算機網絡的定義。掌握計算機網絡的組成。掌握網絡協議的概念與要素。理解網絡節點和通信鏈路的概念與分類。理解網絡硬件系統和網絡軟件系統的組成。了解常見的傳輸介質。了解網絡操作系統的概念。1.計算機網絡在信息時代的作用21世紀的一些重要特征就是數字化、網絡化和信息化，它是一個以網絡為核心的信息時代。網絡已經成為信息社會的命脈和發展知識經濟的重要基礎。1.計算機網絡在信息時代的作用網絡是指“三網”，即電信網絡、有線電視網絡和計算機網絡。發展最快的并起到核心作用的是計算機網絡。有線電視網絡向用戶傳送各種電視節目2.計算機網絡的定義計算機網絡的定義計算機網絡就是將分布在不同地理位置、具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，用通信設備和通信線路連接起來，在網絡操作系統、網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下，實現資源共享和數據通信的計算機系統。2.計算機網絡的定義計算機網絡主要包括以下三個方面：（1）計算機系統。計算機系統是網絡的基本模塊，主要完成數據信息的收集、存儲、處理和輸出任務，提供各種網絡資源。根據計算機系統在網絡中的用途可分為兩類：服務器和終端。2.計算機網絡的定義計算機網絡主要包括以下三個方面：（2）數據通信系統。數據通信系統主要由傳輸介質和網絡連接設備等組成，是連接網絡基本模塊的橋梁，提供各種連接技術和信息交換技術。傳輸介質是傳輸數據信號的物理通道，用于連接網絡中的各種設備。傳輸介質分為有線傳輸介質和無線傳輸介質。網絡連接設備用于實現網絡中各計算機之間的連接、網絡與網絡之間的互聯等功能，主要包括調制解調器、路由器和交換機等。2.計算機網絡的定義計算機網絡主要包括以下三個方面：（3）網絡軟件。網絡軟件主要包括網絡操作系統（NOS）、網絡協議、網絡管理軟件、網絡通信軟件以及網絡應用軟件等。2.計算機網絡的定義互聯網（internet）網絡和網絡通過路由器互連起來，這樣就構成了一個覆蓋范圍更大的網絡，即互聯網（internet）。2.計算機網絡的定義因特網（Internet）當前全球最大的、開放的、由眾多網絡相互連接而成的特定計算機網絡，它采用TCP/IP協議族作為通信的規則，將不同類型、不同規模、位于不同地理位置的網絡互連在一起，實現全球范圍的數據通信和資源共享。3.計算機網絡的組成（1）網絡節點和通信鏈路從拓撲結構上看，計算機網絡由若干節點（node）和連接這些節點的鏈路（link）組成。圖1-1-1

網絡節點與通信鏈路3.計算機網絡的組成網絡節點網絡節點分為訪問節點、轉接節點和混合節點。訪問節點指擁有計算機資源的用戶設備，主要起信源和信宿的作用，常見的訪問節點有用戶主機和終端等。轉接節點指那些在網絡通信中起到數據交換和轉接作用的網絡節點，比如集線器、交換機、路由器。混合節點指的是既可以作為訪問節點，又可以作為轉接節點的網絡節點。3.計算機網絡的組成通信鏈路通信鏈路是指兩個網絡節點之間傳輸信息和數據的線路。通信鏈路分為物理鏈路和邏輯鏈路。物理鏈路是一條點到點的物理線路，中間沒有任何交換節點。在計算機網絡中，兩臺計算機之間的通路往往是由許多物理鏈路串結而成。邏輯鏈路是具備數據傳輸控制能力，在邏輯上起作用的物理鏈路。在物理鏈路上加上用于數據傳輸控制的硬件和軟件，就構成了邏輯鏈路。只有在邏輯鏈路上才可以真正傳輸數據，而物理鏈路是邏輯鏈路形成的基礎。3.計算機網絡的組成（2）網絡硬件系統和網絡軟件系統從資源構成的角度，計算機網絡的組成包括硬件系統和軟件系統兩大部分。3.計算機網絡的組成計算機網絡硬件系統網絡硬件是計算機網絡系統的物質基礎。硬件可以分成兩部分：負責數據處理能力的計算機與終端，以及負責數據通信的通信控制處理機、通信線路。終端終端是網絡中的用戶訪問網絡、進行網絡操作、實現人機對話的重要工具，有時也稱為客戶機、工作站等。終端可以通過主機接入網絡，也可以通過終端控制器接入網絡。主機主機通常被稱為服務器，是一臺高性能計算機，用于網絡管理、運行應用程序、連接一些外部設備。根據服務器在網絡中所提供的服務不同，可將其劃分為打印服務器、通信服務器、數據庫服務器、應用程序服務器（如WWW服務器、Email服務器、FTP服務器）等。3.計算機網絡的組成計算機網絡硬件系統通信控制處理機通信控制處理機主要負責主機與網絡的信息傳輸控制，其主要功能包括線路傳輸控制、錯誤檢測與恢復、代碼轉換等。通信線路通信線路是網絡結點間承載信號傳輸的信道，可采用多種傳輸介質，如雙絞線、光纖、同軸電纜、微波、衛星等。網絡連接設備網絡連接設備用來實現網絡中各計算機之間的連接、網絡與網絡之間的互聯、數據信號的變換和路由選擇。如：交換機、路由器、調制解調器、無線通信接收和發送器、用于光纖通信的編碼解碼器等。3.計算機網絡的組成中心交換機

服務器服務器遠程網絡Internet處理機路由器工作站Modem終端子網子網終端HUBHUB圖1-1-2網絡硬件組成示意圖1.計算機網絡的組成計算機網絡軟件系統網絡軟件系統是網絡功能不可缺少的軟件環境。網絡軟件系統一般包括網絡操作系統、網絡協議軟件、網絡管理軟件、網絡通信軟件、網絡應用軟件五部分組成。網絡操作系統網絡操作系統用于實現不同主機之間的用戶通信，以及全網硬件和軟件資源的共享，并向用戶提供統一的、方便的網絡接口，便于用戶使用網絡。常用的網絡操作系統有Linux、UNIX、NetWare和Windowsserver。網絡協議軟件網絡協議是網絡通信的數據傳輸規范，網絡協議軟件是用于實現網絡協議功能的軟件。典型的網絡協議軟件有TCP/IP協議、IPX/SPX協議、IEEE802標準協議系列等。1.計算機網絡的組成網絡管理軟件網絡管理軟件是用來對網絡資源進行管理以及對網絡進行維護的軟件，如性能管理、配置管理、故障管理、記費管理、安全管理、網絡運行狀態監視與統計等。網絡通信軟件網絡通信軟件是用于實現網絡中各種設備之間進行通信的軟件，使用戶能夠在不必詳細了解通信控制規程的情況下，控制應用程序與多個站進行通信，并對大量的通信數據進行加工和管理。網絡應用軟件網絡應用軟件是指為某一個具體應用目的而開發的網絡軟件，為網絡用戶提供一些實際的應用服務。比如，遠程教育、網上購物、傳送電子郵件、視頻會議等。3.計算機網絡的組成（3