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计算机网络原理与应用本讲稿第一页，共三十五页第1章 计算机网络概论本讲稿第二页，共三十五页1.1 计算机网络的发展1.1.1计算机网络的起源 ARPA网（ARPAnet）的5个特点:（1）支持资源共享 （2）采用分布式控制技术 （3）采用分组交换技术 （4）使用通信控制处理机 （5）采用分层的网络通信协议本讲稿第三页，共三十五页 1.1.2计算机网络的演变 计算机网络经历了从简单到复杂、从单机系统到多机系统的演变过程。大致可分为3个阶段:第一阶段是具有远程通信功能的单机系统。第二阶段为具有远程通信功能的多机系统.第三阶段为以资源共享为目的的“计算机计算机”网络，这一阶段的计算机网络才是今天真正意义上的标准化计算机网络。本讲稿第四页，共三十五页图1-1 具有远程通信功能的单机系统本讲稿第五页，共三十五页图1-2 具有远程通信功能的多机系统本讲稿第六页，共三十五页图1-3 真正标准化的计算机网络 本讲稿第七页，共三十五页1.2 计算机网络的基本概念 1.2.1计算机网络的概念 1.计算机网络的定义 从现代计算机网络的角度来看，“计算机就是网络！”，当今几乎所有的计算机都连入了网络。或者说“网络就是计算机！”，可以认为“计算机网络”是一些自治计算机系统的互联集合,“自治”这一概念排除了计算机网络中的主从关系，即每一台计算机都是功能上独立的；而“互联”不仅指计算机之间物理上的连通，而且指两台计算机能互相交换信息。2.资源子网和通信子网本讲稿第八页，共三十五页 1.2.2计算机网络的特点 （1)高度的可靠性 （2)相对独立的功能 （3)具有可扩充性 （4)高工作效率 （5)低成本，省投资 （6)对用户的透明性 （7)操作简便 本讲稿第九页，共三十五页1.3 计算机网络的分类 1.3.1局域网与广域网 计算机网络按照地理范围的大小，可以划分为：局域网LAN（Local Area Network）、城域网MAN（Metropolitan Area Network）、广域网WAN（Wide Area Network）和国际互联网4种。本讲稿第十页，共三十五页 1.局域网LAN 2.城域网MAN3广域网WAN 4国际互联网Internet本讲稿第十一页，共三十五页 1.3.2 公用网和专用网 按应用和管理性质的不同，计算机网络划分为公用网和专用网。1.公用网 公用网也称通用网。2专用网 专用网也称行业网。本讲稿第十二页，共三十五页 1.3.3 有线网和无线网 按网络所使用的通信传输介质，计算机网络划分为有线网和无线网。1.有线网 2.无线网 本讲稿第十三页，共三十五页1.4计算机网络的组成 1.4.1网络的硬件组成 计算机网络系统通常由网络服务器（主机Host）、客户端（终端Terminal）、通信处理设备（包括网卡NIC）、打印机和通信线路等几部分组成。通信线路是传输信息的载体，也叫通信信道(Channel)、通信链路(Link)。计算机网络中的通信线路包括有线(如：双绞线、同轴电缆、光纤等)和无线(如：微波、红外和卫星线路等)两类。本讲稿第十四页，共三十五页 1.4.2网络的软件组成 1）网络操作系统 2）网络协议软件 3）网络管理软件 4）网络通信软件 5）网络应用软件本讲稿第十五页，共三十五页1.5 计算机网络的功能与服务 1.5.1计算机网络的功能 1.共享资源 2.相互通信 3.集中处理 4.均衡负载本讲稿第十六页，共三十五页1.6计算机网络拓扑结构 1.6.1网络拓扑结构的定义 计算机网络是由多个具有独立功能的计算机系统按不同的连接形式连接起来的，这些不同的连接形式就称为网络的拓扑（Topologies）结构，即网络中各节点及连线的物理连接形式或几何构型。本讲稿第十七页，共三十五页 1.6.2基本的网络拓扑结构 在计算机网络中，主要有以下5种拓扑结构：总线型拓扑、环型拓扑、星型拓扑、树型拓扑和网型拓扑。1.总线形拓扑结构 2.星型拓扑结构 3.环型拓扑结构 4.网型拓扑结构 5.树型拓扑结构 本讲稿第十八页，共三十五页图1-4总线型拓扑结构本讲稿第十九页，共三十五页图1-5星型拓扑结构本讲稿第二十页，共三十五页图1-6 环型拓扑结构本讲稿第二十一页，共三十五页图1-7网型拓扑结构本讲稿第二十二页，共三十五页图1-8 树型拓扑结构本讲稿第二十三页，共三十五页1.7 计算机网络传输介质 1.7.1有线传输介质 1.双绞线 本讲稿第二十四页，共三十五页无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线的衰减特性比较无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线的衰减特性比较:本讲稿第二十五页，共三十五页 图1-9 交叉网线的制作本讲稿第二十六页，共三十五页 2.同轴电缆 图1-10 同轴电缆结构图 本讲稿第二十七页，共三十五页 3.光纤 图1-11（a）折射角大于入射角 （b）光波在纤芯中传播 （c）62.5/125m渐变增强型多模光纤 本讲稿第二十八页，共三十五页 图1-12 光缆剖面图本讲稿第二十九页，共三十五页 光缆实物图（图1-13）：图1-13 光缆实物图本讲稿第三十页，共三十五页 当传输频率超过100MHz时，5类双绞线随着频率的增加衰减愈来愈大；而光纤在300MHz以内，衰减基本不变。图1-14 光纤与电缆频率与衰减关系图本讲稿第三十一页，共三十五页 1.7.2 无线传输介质 1.无线电波 无线电波是电磁波的一部分，它是频率在0300MHz频段的电磁波。在这段频率可人为地划分为几个波段，对应于不同的波段有不同的用途。本讲稿第三十二页，共三十五页表1-2 频段使用表本讲稿第三十三页，共三十五页 2.地面微波地面微波3.卫星卫星4.红外线和激光红外线和激光5.蓝牙技术蓝牙技术本讲稿第三十四页，共三十五页1.8 计算机网络的发展 我国最早从1980年开始进行计算机联网的实验，是铁道部的一个铁路调度运输管理系统，直到现在该网络还在运行。1989年由我国邮电部建成第一个公用分组交换网CNPAC我国陆续建立了基于Internet技术并可与Internet互联的四大计算机广域网。分别是中国公用计算机互联网CHINANET、中国金桥信息网CHINAGBN、中国教育和科研计算机网CERNET以及中国科学技术网CSTNET。本讲稿第三十五页，共三十五页