计算机网络的概念.pdf
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1、一、计算机网络的概念把分布在不同地理区域的具有独立工作能力的计算机系统通过通信设备和线路由功能完善的网络软件实现资源共享和数据通信的系统。要求学生总结 从定义中看出涉及到三个方面的问题：(1)至少两台计算机互联。(2)通信设备与介质。(3)网络软件，通信协议和NOS每一个厂商所制作的网络设备都有所区别，为了使他们之间可以进行通信，相互之间必须遵守一定的规则，即协议表示。二、计算机网络的组成由硬件系统和软件系统组成。1、网络硬件连接设备服务器具工作站工作站工作站(1)服 务 器(s e r v e r)：是整个网络的核心，在管理网络的同时，也为网络用户服务，根据功能不同，又可分为文件服务器，打印
2、服务器、通信服务器、备份服务器，它实际上是一台配置比较好的计算机。(2)工 作(w o r k s t at i o n)：连接到网络服务器上的计算机，可以实现资源共享。(3)外围设备：用于将服务器和工作站连接的设备。起通信作用。2、网络软件：对硬件进行全面的管理使实现通信和资源共享。(1)网络操作系统(2)网络通信软件三、计算机网络的作用计算机网络的功能主要表现在以下儿个方面：(1)数据通信(2)对分散对象的实时集中控制与管理功能在各种信息管理系统中都要进行数据库集中管理，如各种网络版的信息决策系统，及CIS,B/S结构的应用，常 见 于 企 业(I NT R A NE T)信息管理，政府机
3、构的办公自动化中。(3)资源共享功能文件，打印，数据，应用软件共享服务，可以建立通信服务，传真服务等。(4)均衡负荷与分布式处理功能在分布式下操作系统管理下将一个大任务分解成一个个小任务，分散到网上不同计算机上执行。(5)综合信息服务功能WWW,电子邮件，B B S,电子商务，虚拟社区，大学，远程登录，联机会议。四、计算机网络的发展计算机网络的发展到今已是第四代，早期的计算机高度集中，都是放在一个大房子里，后来出现了分时和批处理，2 0世 纪5 0年代出现了第一代计算机网络。1、第一代计算机网络以单个计算机联住多个终端组成的，如美国的飞机订票系统。2、第二代计算机网络第二代计算机网络是多个主计
4、算机通过通信线路互联起来，这样的多个主计算机都是具有自主处理能力的，它们之间不存在主从关系，主样的多个主计算机互联的网络才是目前常称的计算机网络。典型代表是A R P A网，（由美国国防部高级研究计划局组建）主要有4个主要节点组成。也是我们现在I N T E R N E T发展的邹型。A R P A网中有专门的通信处理机负责线路的互联这个设备叫（接口报文处理机I M P）,当主机要发信时只要把信发往与之相联的I M P就行了，然 后 由I M P负责找到对方的I M P把信发出去，I M P采用存贮转发的方式，当线路有空闲时再发。这 样A R P A网就形成了两级子网的结构。通信子源和资源子网
5、。3、第三代计算机网络国际标准化网络在A R P A网时代，虽然网络分成了通信子网和资源子网。但网络之间的体系统结构与协议标准的不统一限制了计算机网络的发展。国际标准化组织I S O颁布了“开放系统互连参考模型”为网络之间的互提供了可能。所有的通信设备，软件，协议都遵循0 S I模型。4、第四代计算机网络现在的网络已经是I N T E R N E T时代，向着互连，高速，宽带方向发展。网上的各种应用也丰富起来，虚拟大学，虚拟社区，电子商务，V O D系统等等。对我们的生活已经产生了重要的影响。五、计算机网络的分类用于计算机网络分类的标准很多，如拓扑结构，传输介质，应用协议等。但是这些标准只能反
6、映网络某方面的特征，最能反映网络技术本质特征的分类标准是分布距离，按分布距离分为L A N,M A N,W A N,I N T E R N E T。1.局域网：几米1 0公 里 小 型 机，微机大量推广后发展起来的，配置容易，速率高，4 Mb p s2 G b p S o位于一个建筑物或一个单位内，不存在寻径问题，不包括网络层。2.都市网：1 0公里1 0 0公里对一个城市的LA N互联,采用I EEE8 0 2.6标准，5 0 Kb p s1 0 0 Kb p s,位于一座城市中。3.广域网：也称为远程网，儿百公里几千公里。发展较早，租用专线，通 过I MP和线路连接起来，构成网状结构，解决
7、循径问题，速率为9.6 Kb p s-4 5 Mb p s如：邮电部的 CHI NA NET,CHI NA P A C,和 CHI NA DDN 网。4.互联网：并不是一种具体的网络技术，它是将不同的物理网络技术按某种协议统一起来的一种高层技术。常用的网络通信协议一、协议的概念网络中不同的工作站，服务器之间能传输数据，源于协议的存在。随着网络的发展，不同的开发商开发了不同的通信方式。为了使通信成功可靠，网络中的所有主机都必须使用同一语言，不能带有方言。因而必须开发严格的标准定义主机之间的每个包中每个字中的每一位。这些标准来自于多个组织的努力，约定好通用的通信方式，即协议。这些都使通信更容易。协
8、议的定义一一计算机网络中实现通信必须有的一些约定。可用硬件和软件实现。由I S O （国际标准化组织）于 1 9 7 8 年提出0 S I （开放系统互连参考模型），它将计算机网络体系结构的通信协议规定为七层：物理、数据链路、网络、传输、会话、表示、应用层。已经开发了许多协议，但是只有少数被保留了下来。那些协议的淘汰有多中原因-设计不好、实现不好或缺乏支持。而那些保留下来的协议经历了时间的考验并成为有效的通信方法。当今局域网中最常见的三个协议是M I C R O S O F T 的N E T B E U I.N O V E L L 的 I P X/S P X 和交叉平台 T C P/I P 0
9、二、N E T B E U I 协议 N E T B E U I 是为I B M 开发的非路由协议，用于携带N E T B I O S 通信。是面向儿台到儿百台的计算机的工作组而设计的。优点是：效率高、速度快、内存开销少、易于实现。N E T B E U I 缺乏路由和网络层寻址功能，因为它不需要附加的网络地址和网络层头尾，所以很快并很有效且适用于只有单个网络或整个环境都连接起来的小工作组环境。缺点：因为不支持路由，所以N E T B E U I 永远不会成为企业网络的主要协议。一般而言，桥接N E T B E U I 网络很少超过2 0 0 台主机。三、I P X/S P X 协议 I P
10、X 是N O V E L L 用于N E T W A R E 客户端/服务器的协议群组，避免了 N E T B E U I 的弱点。但是，带来了新的不同弱点。I P X 具有完全的路由能力，可用于大型企业网。它包括3 2 位网络地址，在单个环境中允许有许多路由网络。该协议用于N O V E L L 网中。不适用于W I N 9 8 操作系统的网络。四、T C P/I P 协议 每种网络协议都有自己的优点，但是只有T C P/I P 允许与 I n t e r n e t 完全的连接。T C P/I P 是在6 0 年代由麻省理工学院和一些商业组织为美国国防部开发的，即便遭到核攻击而破坏了大部分
11、网络，T C P/I P 仍然能够维持有效的通信。A R P A N E T 就是由基于协议开发的，并发展成为作为科学家和工程师交流媒体的I n t e r n e t o T C P/I P 同时具备了可扩展性和可靠性的需求。不幸的是牺牲了速度和效率（可是：T C P/I P 的开发受到了政府的资助）。I n t e r n e t 公用化以后，人们开始发现全球网的强大功能。I n t e r n e t 的普遍性是T C P/I P 至今仍然使用的原因。常常在没有意识到的情况下，用户就在自己的P C上安装了 T C P/IP 栈，从而使该网络协议在全球应用最广。五、如何选择网络通信协议网络
12、通信协议的选择影响到网络的速度和性能，在选择时，要考虑到网络的规模、兼容性、管理是否方便、网络的速度是否快等方面。1、WIN DO WS 系列的网络如果是小型的WIN DO WSN T 服务器/工作站网络，应该选择N ET B EUI协议，速度快；如果是大型的要访问互联网，则要加装T C P/IP。如果WIN 9 5 的工作站只安装了 T C P/IP,不能加入到WIN DO WSN T 域。2、N O VEL L 网络用户端要接入N O VEL L 网，则加入IP X/S P X 协议3、WIN DO WS,N O VEL L 网混合混合网必须加IP X/S P X 协议，N ET B EU
13、I协议，若还要与互联网相连则还要加入T C P/IP 协议。六、IP 地址1、IP 地址：In t e r n e t 网是由不同物理网络互连而成，不同网络之间实现计算机的相互通信必须有相应的地址标识，这个地址标识称为IP 地址。IP 地址提供统一的地址格式即由3 2 B it 位组成，由于二进制使用起来不方便，用户使用“点分十进制”方式表示。IP 地址唯一的标识出主机所在的网络和网络中位置的编号，IP 地址分为网络号和主机号两部分。如：IP 地址：1 9 2.1 6 8.0.102、按照网络规模的大小，常用IP 地址分为以下三类：A：这类地址的特点是以0开头，第一字节表示网络号，第二、三、四
14、字节表示网络中的主机号，网络数量少，最多可以表示1 2 6 个网络号，每一网络中最多可以有1 6 7 7 7 2 1 4 个主机号。0*1 1 2 6 0 2 5 5 0 2 5 51 2 5 4B：这类地址的特点是以1 0 开头，第一、二字节表示网络号，第二、三字节表示网络中的主机号，最多可以表示1 6 3 8 4 个网络号，每一网络中最多可以有6 6 5 3 4 个主机号。1 0*1 2 8 -1 1 9 1 0 2 5 5 0 2 5 51 2 5 4C：这类地址的特点是以1 1 0 开头，第一、二、三字节表示网络号，第四字节表示网络中的主机号，网络数量比较多，可以有2 0 9 7 1
15、5 2 个网络号，每一网络中最多可以有2 5 4 个主机号。1 1 0*1 9 2 2 3 3 0 2 5 5 0 2 5 51 2 5 4D、E：这两类的IP 地址第一段数字范围为2 2 4 2 3 9 和 2 4 0 2 5 4,是保留以后用的。计算机网络的其它知识一、IP 地址的规定：1、网络号不能以1 2 7 开头，第一字节不能全为0,也不能全为1。2、主机号不能全为0,也不能全为1。所以不存在IP 地址为2 5 5.2 5 5.2 5 5.2 5 5与 0.0.0.0 o3、1 2 7.0.0.1 为本机IP 地址，不能作为网络上某台主机的IP地址。二、子网掩码1、作用：为了快速确定
16、IP 地址的哪部分代表网络号，哪部分代表主机号，判断两个IP 地址是否属于同一网络,就产生的子网掩码的概念，子网掩码按IP 地址的格式给出。2、A、B、C 类 IP 地址的默认子网掩码如下：A：2 5 5.0.0.0 B：2 5 5.2 5 5.0.0 C：2 5 5.2 5 5.2 5 5.03、子网掩码的计算：用子网掩码判断IP 地址的网络号与主机号的方法是用IP 地址与相应的子网掩码进行与运算，可以区分出网络号部分和主机号部分。如 1 0.6 8.8 9.1 是A 类 IP 地址,所以默认子网掩码为2 5 5.0.0,0,分别转化为二进制进行与运算后，得出网络号为1 0。再如2 0 2.
17、3 0.1 5 2.3和 2 0 2.3 0.1 5 2.8 0 为 C 类IP 地址，默认子网掩码为2 5 5.2 5 5.2 5 5.0,进行与运算后得出二者网络号相同，说明两主机位于同一网络。4、划分子网：子网掩码的另一功能是用来划分子网。在实际应用中，经常遇到网络号不够的问题，需要把某类网络划分出多个子网，采用的方法就是将主机号标识部分的一些二进制位划分出来用来标识子网。步骤：(1)将要划分的子网数目转换为2的M次方，如要分为8 个子网，8=2 的 3 次方。若为6 则取大的也为2的3 次方。(2)将M 按高序占用主机地址M 位后转为十进制。如M=3 为1 1 1 0 0 0 0 0转
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