第三章网络体系结构的基本概念教学内容：
3．1 网络通信协议和体系结构的概念
3．2 OSI/RM参考模式
3．3 物理层
3．4 数据链路层
3．5 网络层
3．6 传输层
3．7 运输层
3．8 高层协议
教学重点：OSI/RM参考模式
各层的功能
教学难点：各层的功能
教学时间：4学时
课程性质：计算机网络技术基础学科。
基本理念：网络技术主要是以硬件和协议分析，以及相关的通信技术，网络互连和数据安全等各个方面的学习。教学思路：是以通信基础知识为主，为学生补充计算机网络所需要的部分通信方面的基础知识，主要是以概念、
功能和方式的介绍为主。
内容目标：本章是要通过学习，使学生了解服务器设备选择的要求和特点，以及设备的安装。
实践分析：通过网络体系结构的学习，了解网络各层的功能和实现，以及他们的区别。
问题思考：对一些重要的内容，对学生启发教学，并提出问题，使他们能够自己思考了解、理解。
具体问题：1、网络通信协议的功能。
2、什么是OSI/RM？
3、计算机网络被划分成几层，各层的功能是什么？
第三章网络体系结构的基本概念
第一节协议和体系结构
一、网络通信协议(Protocol)
数据链路是由物理链路和逻辑链路组成的。
其中，逻辑链路就是由协议和相应的规程组成的。
1．协议的定义
也称为网络协议。网络通信中要完成的包括：信息表示、对话控制、顺序控制、路由选择、链路管理、差错控制、信号传送与接收等问题,这些都是可以通过相关的协议来实现的。
定义：为网络数据通信而制定的规则称之为网络协议。
网络协议3个要素：语法、语义和同步（时序）。
(1)语法：数据和控制信息的结构和格式。
【目的地址，源地址，以及相应的位置】
(2)语义：控制信息的含义。
【何种控制信息需要发出，响应如何】
(3)同步：即通信中事件的实现顺序。
【举例：说话的过程，来说明问题。】
2．网络协议的层次结构
计算机网络需要实现的任务是复杂的，所以协议也必然会是很复杂。要单独通过一个模块实现是很复杂的，实
现和更新都不方便，所以采用层次结构模型来描述网络协议。每一层定义了一个或多个协议，以完成相应的部分的通讯功能。
【举实际中的例子来说明，公司的层次；邮局的例子】 (1)分层的概念。
体现了“分工合作”的思想。每一层只需要关心自己所需要做的工作。
这种结构化的设计方法，各层次相对独立、界限分明，以便网络的硬件和软件分别去实现。
(2)服务的概念。
下层向上层提供“服务”，上层使用下层的“服务”，同时又为更高一层提供自己的“服务”。
【区别：协议是水平的关系，服务是垂直的关系】
(3)接口的概念。
接口是相邻层间交换信息的连接点。低层向高层通过接口提供服务。
【就像是电视的遥控器，只要使用就可以了，不用了解内部的功能构造】
(4)对等实体的概念。
每一层次中包括两个实体，称为对等实体。
(5)通信协议的概念。
网络中各层的对等实体之间都将进行通信，需要有一套双方都遵守的规则──通信协议。
(6)层次结构的概念。
二、网络体系结构
1．网络体系结构的定义
定义：计算机网络的所有功能层次，各层次的通信协议以及相邻层次间接口的所有集合。
2．网络体系结构的分层原则
网络协议都采用层次结构。不同网络协议的分层方法会有很大差异。分层考虑原则：
(1)各层功能明确。具有自己特定的，与其他层次不
同的基本功能。
(2)接口清晰简洁。要求通过接口的信息量最小。
(3)层次数量适中。避免层次太多而引起系统和协议
复杂化。
(4)强调标准化。各层功能的划分和设计应强调协议
的标准化。
3．网络体系层次结构的优点
采取层次结构具有如下一些优点：
(1)各层相互独立：只要知道下一层服务，而不需了
解其实现的细节。
(2)灵活性好：某一层发生变化时，只要层间接口不
变，则上、下层均不受影响。
(3)实现技术最优化：分层结构使得各层都可以选择
最优的实现技术，并不断更新。
(4)易于实现和维护：可以在较小范围内来实现、调
试和维护，操作要简便。
(5)促进标准化：各层的功能和所提供的服务都可以
进行确定、说明，这有助于促进标准化。
4．网络体系结构实例
(1)网络体系结构SNA。
IBM公司于1974年提出的。
(2)数字网络结构DNA。
DEC公司于1975年提出的一个以分层方法设计的网络体系结构。
(3)开放系统互连参考模型OSI/RM。
国际标准化组织ISO于1978年提出的最著名的网络互连国际标准协议。
(4)局域网参考模型IEEE802标准。
IEEE802标准是由IEEE802委员会(美国电气和电子工程师学会的局域网标准委员会)制定的。
(5)传输控制协议/互联网协议TCP/IP。
形成于1977～1979年间，其最早起源于ARPAnet参考模型。虽然TCP/IP协议与OSI/RM标准有一定的差异。
但由于它是因特网上采用的实际协议标准，并被公认为当前的工业标准或“事实上的标准”。
(6)宽带综合业务数字网B-ISDN。
第二节OSI/RM参考模型
之前，大的计算机公司都定义了自己的网络体系结构。这些层次的划分，功能的分配与采用的技术术语差异极大。不同的协议之间却无法直接相连。所以需要，制定一个国际标准的网络体系结构也就势在必行了。
国际标准化组织ISO于1983年正式发布了著名的ISO 7498标准：“开放系统互联参考模型”OSI/RM。
只是一个技术规范，而不是工程规范。
OSI/RM是在市场已有的计算机网络体系结构基础上，博采众长，而形成的。
一、OSI参考模型
1．OSI/RM的7层模型
从第l层到第7层的命名为：物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。
2．OSI/RM中的对等实体和7层协议
各层协议定义了相应层的协议控制信息的规则。
3．OSI/RM各层的主要功能
(1)物理层(Physical layer)
物理层实现透明地传送比特流，为数据链路层提供物理连接。
(2)数据链路层(Data link layer)
数据链路层在通信的实体之间负责建立、维持和释放数据链路连接。
(3)网络层(Network layer)
通过路由算法，选择最适当的路径，并实现差错检测、流量控制与网络互连等功能。
(4)运输层(Transport layer)
运输层完成端到端的差错控制、流量控制等。它为高层提供端到端可靠、透明的数据传输。
(5)会话层(Session layer)
组织两个会话进程之间的数据传输同步，并管理数据的交换。
(6)表示层(Presentation layer)
数据格式转换，数据加密与解密，数据压缩与恢复等功能。
(7)应用层(Application layer)
开放系统与用户应用进程的接口，为OSI用户提供管理和分配网络资源的“服务”，如：文件传送和电子邮件等。
【举例子说明各层的功能。
应用层（应用层、表示层、会话层）：这次通信要做什么? 运输层：对方的位置在哪里?
网络层：到达对方位置走哪条路?
数据链路层：沿途中的每一步怎样走?
物理层：每一步怎样实际使用物理介质?】
各层的数据单位使用了各自的名称：
物理层：比特流。
数据链路层：数据单位为帧。
网络层：分组，数据报。
运输层、会话层、表示层和应用层：报文。
二、TCP/IP参考模型
TCP／IP体系结构是在计算机网络的发展过程中所产生的，虽然并不完美，但是也没有什么大的缺陷，并被大多数的网络所使用。对于厂商和用户来说，没有必要更换相应的体系
结构。所以， TCP／IP体系结构是计算机网络的事实标准。
第三节物理层
完成物理链路连接的建立、维持与释放；传输物理服务数据单元；进行物理层管理。网络中传输介质是多种多样的。一、物理层的特性
1．机械特性
机械特性规定接口所用接线器的形状、几何尺寸、引线数目和排列方式等。
【插座大小尺寸、个插脚】
2．电气特性
规定信号线的连接方式相关的电气参数。
【1或O的电平范围、速率和距离限制】
3．功能特性．
对接口连线的功能的定义。
【数据信号线、控制信号线、定时信号线、接地线】 4．规程特性
规定了数据传输时的控制过程和步骤。
【链路建立、维持和解释】
【可以举例说明这几种不同的特想的区别】
第四节数据链路层
一、数据链路层的基本概念
1．数据链路
物理链路的基础上，使用控制规程，构成数据链路。
并形成了有一定格式的数据帧。一条链路上可以产生多条数据链路。
2．数据链路层的基本功能
物理链路不可靠的。数据链路层要在物理层提供物理连接的基础上，向网络层提供可靠的数据传输。
所以数据链路层的功能：
(1)链路管理。链路两端建立、维持和释放数据链路。
(2)帧的装配。数据单元是帧，封装和解封数据帧。
(3)帧同步。接收端能够识别出一个帧的开始和结束。
(4)寻址。在多点式链路中，要知道哪个结点发来的
数据，就必须知道发送端的地址。【MAC地址】
(5)差错控制。保证相邻结点之间数据传输的正确性。
采用检错重传方法。
(6)流量控制。相邻结点之间的流量控制。使接收端
来得及接收，以防止接收能力不足而造成的数据丢失。实现收发双方速度匹配。
【停止等待协议、连续ARQ协议和选择重传ARQ协议】
【网络层、运输层中也需要解决流量控制问题】
（7）透明传输
二、停止等待协议
1．停止等待协议原理
基本思想是：发送端对发送的数据帧加上校验码并进行顺序编号，每次按顺序发送一个帧，然后等待接收端的响应帧，并且根据响应帧来决定发送下一个帧还是重发原来的帧。
具体操作：
1．发送结点：
a．从主机中取出一个数据帧
b．V(S)＝0，对发送状态变量初始化
c．N(S)＝V(S)，再将发送状态变量的值写入到发送序号中，并将数据帧送入发送缓冲区中。
D．再将缓冲区中的数据帧发送出去。（但是仍然保留副本在缓冲区中。）
E．设置超时计时器（设置适当的超时重发时间，tout，一般为大于一次正常数据帧传输与应答信息传输时间的总和。）
F．等待。（等待后面的情况中一种的出现）
G．若是接收到确认信息ACK。则从主机中取出一个新的数据帧，并为其确定新的状态变量，和序号。
（在这里我们只选用1个比特位来承载序号信息，所以只有两种可能，所以更新状态变量时，使用公式V(S)=1-V(S)，就可以了。）然后再转入第三步。
H．若是收到否认帧，则转入第四步，重传数
据。
I．若是超时，则还是转入第四步，重传数据。
2．接收方（协议）
a．V(R)=0。接收的状态变量初始化，值等于发送方发送的数据帧的序号。以便于识别接收。
B．等待。等待发送的数据帧的到来。
C．当接受到一个数据帧时，就开始检错，无错则执行后面的算法。有错则执行第8步。
D．如果N(S)=V(R ),则说明接收到正确的数据帧，可以接着执行后续的算法。如果不相等，则说明是重复帧，丢弃，并转入第七步。
E．将接收到的数据帧送入接收方的缓冲区中，并交由主机。
F．发送确认帧ACK，并转到第2步。
G．发送否认帧NAK，并转到第2步
（等待重发）
在这个停止等待协议中，我们可以看到一个十分重要的地方，就是在收发两端，设置一个本地的状态变量。
对于这个状态变量的使用，我们要注意的是：
（1）在发送一个数据帧，都必须将发送状态V（0）的值，写入到数据帧的发送序号N（S）中，（以区分不同的数据帧，）并在接收到一个确认信息ACK时，才将
状态变量V（s）改变以后，重新写入发送序号，并发送
数据帧。
（2）在接收方，接收到数据帧后，将发送的数据帧上的发送序号N（S）与本机的接收的状态变量V（R），
不相同则是说明，数据帧是新的数据，相同则是重复帧。
（3）如果接收到的数据帧为重复帧，则丢弃。并且接收状态变量V（R）不变，但是需要发送一个确认信
息（ACK）。
需要注意的是，发送方在发送数据之后，要将数据帧的副本，保存在数据缓冲区中，以便于数据帧发送失
败之后进行重发。
而我们将这种对出错数据进行重发的差错控制体系称为ARQ（自动重发请求）。
2．停止等待协议的作用
用于链路差错控制，解决诸如数据帧出错、丢失和重复的问题。
停止等待协议是一种最简单的差错控制和流量控制协议，其信道的利用率不高，于是产生了连续ARQ和选择重传ARQ协议。
三、连续ARQ协议和选择重传ARQ协议
1．连续ARQ协议的基本原理
发送端在发完一个数据帧后，不用等待响应帧，即可
再连续发送若干个数据帧，即使在连续发送过程中收到了接收端返回的响应帧，还可以继续发送，而不是像停止等待协议中，发完一个数据帧以后即停止下来等待响应帧。
由于减少了等待的时间，必然提高信道的利用率。
2．选择重传ARQ协议
连续ARQ协议在出差错时，需要重传包括差错帧在内的多个帧，其中有原来己正确传送的数据帧。这种重传方式会使效率降低。
选择重传ARQ协议则只重传出现差错的数据帧或定时器超时的数据帧，可以进一步提高信道的利用率。但是接收端必须增加一定容量的缓冲区，增大了设备成本。所以用的不是很广泛。
四、滑动窗口概念
通过发送端设置“发送窗口”，在接收端设置“接收窗口”，限制已发送而未被确认的数据帧数目，实现流量控制。
发送窗口用来控制发送端在没有收到接收端确认帧的情况下，可以发送数据帧的个数。
接收窗口用来控制接收端允许接收的数据帧的序号。只有接收窗口W R内序号的数据帧才允许接收。每收到一个正确的数据帧，则向发送端返回一个确认，然后将接收窗口向前滑动一位。
【接收窗口必须小于发送窗口】
五、数据链路层协议实例
数据链路层协议实例是高级链路控制规程(HDLC)。
1．HDLC的链路结构与数据传送方式
定义了两种链路结构配置和三种数据传输方式。
（一）两种链路结构为：
(1)点～点式链路结构。
点点式链路：非平衡点点式链路和平衡点点式链路。
1)非平衡点点式链路：由一个主站和一个从站组成。
主站对整个链路进行控制，发出命令帧；从站受主站的控制，只能完成主站指定的工作，发出响应帧。
2)平衡链路：由两个复合站组成，同时具有主站和从
站的功能，既可发送命令，也可做出响应。
(2)多点式链路。
由一个主站和若干个从站组成，是一种非平衡式多点链路。
（二）三种数据传输方式。
(1)正常响应式(NRM)：只有主站才能启动数据传输，
从站仅当收到主站的询问命令后，才能发送数据。
(2)异步响应式(ARM)：从站不必等待主站询问就可以
发送信息，启动数据传输。
(3)异步平衡式(ABM)：任何一个复合站都可以主动地
启动数据传输。
2．HDLC帧的结构
以帧为单位进行数据传输，协议数据单元(PDU)。
HDLC帧具有固定的结构
下面分别介绍帧结构中各字段的含义：
(1)标志字段(F，Flag)。
HDLC帧的开头和结尾是一个由二进制位串组成的特殊字节(8 bit)，称之为标志字段(F，Flag)。它标志着一个帧的开始和结束，解决帧的同步问题。在接收端，只要读到这两个标志字段，表示其间的比特流就是一个帧。
数据比特流中也出现，则会被误认为是帧边界。采用比特填充技术。一旦发现有5个连续的1，则在其后填入一个0，比特流中不会出现。接受方，发现5个连续1时，删除后的一个0，以此将比特流还原。
(2)地址字段A。
地址字段表示从站或应答站的地址。全1地址表示广播地址，全O地址无效。
(3)控制字段C。
复杂的字段，识别数据与控制信息的类型和功能。
根据该字段最前面两个比特的取值，分为三大类：信
息帧(I帧)、监督帧(s帧)和无编号帧(U帧)。
【发送的信息；控制、准备、拒绝信息；连接建立释放】
(4)信息字段I。
上层的数据。长度是由设备的缓冲区大小来决定。
(5)帧校验序列FSC(Frame Check Sequence)。
用于差错控制中的检错。
纠错，采用ARQ协议，重发；如果数据帧丢失，超时重发机制。
3．HDLC帧类型
根据控制字段第l、2比特的取值，分为信息帧(I帧)、监督帧(S帧)和无编号帧(U帧)。
(1)信息帧(I帧)。
信息帧包含要传送的数据，并且捎带传送流量控制、顺序控制和差错控制的信息。
信息帧中控制字段：
N(S)为发送序号，表示当前发送的信息帧的序号。
N(R)为接收序号，表示所希望收到的帧的序号，这里同时表示序号N(R)以前的各帧都已正确收到(但不包括N(R)帧)。
【确认方法称为捎带确认‘
(2)监督帧(S帧)。
4种监督帧，如表3-2所示。
(3)无编号帧。
无编号帧提供链路管理功能，包括数据链路的建立、释放、恢复。
4．HDLC的通信操作举例
经过建立链路、传输数据和释放链路三个阶段。
(1)链路建立。
(2)传输数据。
（3）释放过程。
第五节网络层
一、网络层的基本概念
1．端到端通信
数据链路层只能解决两个结点之间的通信。
2．网络层的基本功能
网络层处于数据链路层和运输层之间，是通信子网的最高层。
在数据链路层的服务基础上，向运输层提供透明的数据传输服务。
【对上层屏蔽通信子网的技术、数量、类型的差异】
主要功能如下：
(1)网络连接。
网络层为两个端点在一个通信子网内建立网络连接、维持和拆除。
(2)路由选择。
按照一定的算法，确定一条最佳的通路。就是路由选择。
(3)网络流量控制。
通过对网络数据流量的控制和管理，达到提高通信子网传输效率，避免拥塞和死锁的目的。
(4)数据传输控制。
数据的传输控制包括报文分组、分组顺序控制、差错控制和流量控制等。
3．网络层服务
第八章网络的基本概念和分类 本章主要讲述了网络的基本概念、网络的分类及一些基本功能：并介绍了网络通信协 议和网络编址，使读者对网络有一个基本的了解。 8．1 网络的基本概念 8．1．1 网络的定义 “网络”已经成为了当今社会最流行的词汇之一，但是网络的实质到底是什么?这个 问题到现在还没有一个统一的、被认同的答案。这是因为网络对于不同的人、不同的应用层 次会有如下不同的作用： ●它是一个可以获取各种信息、资料的海洋。 ●它是一个能够进行科研、办公、商业贸易等活动的地方。 ●它可以使各领域的专业人士在全球领域中直接进行学术研讨。 ●它可以为人们提供各种各样的娱乐服务，提高人们的生活质量。 ●它是能使人们与位于全球各地的朋友和家人进行通话的场所。 为了让读者先对网络有…‘个初步的印象，我们先给出网络的基本定义：“网络是一个数据通信系统，它将不同地方的计算机系统互相连接在·…起。网络可由LAN(局域网)、MAN(城域网)和W AN(广域网)的任意组合而构成。”在最简单的情况下，——个网络可由两台计算机或终端设备组成，它们之间用电缆连接，以便进行通信；在最复杂的情况下，一个网络(如Internet)则是全球的多学科技术和多操作系统的综合结晶，是全球1亿台电脑连在一起形成的巨大的信息高速公路。 8．1．2 网络的发展历史 1．ARPAnet的诞生及发展 在今天，读者可以悠闲地坐在显示屏前面，通过点击鼠标，在瞬息间与世界的另一端通信。无数的节点和服务器默默而迅速地帮您将触角伸向世界上任何一个可能达到的角落。
1960年前，人们印象中的电脑都是一些体积庞大的家伙，“连接”的概念尚未深入人心。 远程连接相当罕见，通常只有那些教育和研究机关的用户才能与一些由政府提供资金的项目连接。电脑间的连接受限于一条特殊数据电缆的最大长度。1957年美国国防部(DOD)颇有先见之明地设想开发出一种新技术，叫作“包交换”。他们的主要想法是制定一套方法，能够将国与国之间的电脑连接起来，而且使最终建立起来的干线结构尽可能稳定，同时具有强大的容错性。即便其中的一部分由于灾难性的事件甚至战乱而被破坏，其他部分仍然能够正 常通信。由此诞生了一个示范性的网络，叫作ARPAnet，其中ARPA是DOD的一个部门“高级研究工程管理局”(AdvancedResearchProjectsAgency)的缩写。这个示范性的网络便是今I 天Web的前身，在当时，只有—些大学和研究机构通过一条50bitls的环路连接在——起。 从这些连接在…—起的少数机构中，人们认识到了协同工作的价值和便利条件，因而越 来越多的人们逐渐地将各自的机构连接起来。为科研任务提供设备、-计算机和软件的制造商也陆续加入了这种连接。在20多年的发展中，网络为科研工作提供了良好的服务。随着早期连接的较大机构中的工作人员向较小机构的转移和扩散，网络每年也得到了新的发展。 在70年代中期，最早的协议Telnet、FTP(文件传输协议) 和“网络控制协议”(NCP) 的最初版本被正式制定出来。但那时只提供了极少的客户机／服务器功能。通过Telnet，机器可从一个远程位置登录，并执行命令行操作。利用FTP，可以在不同机器间传输文件。NCP 提供了基本的数据传输控制和网间定址代码。{ 1972年，在华盛顿召开的“国际计算机通信会议”(1CCC)为公众演示了——个示范性网络，普通人可以用它跨越国界运行程序。同时会议还建立了“国际信息处理联盟”(1EIP)，它是今天因特网的国际化连接基础。 2．网络实施方案的新发展 以太网的概念最开始是在1973年由Xerox(施乐公司)的Palo Alto(帕拉图)研究中心提出来的。这个概念的基础是将随机访问无线系统的方法应用到一个同轴电缆里的想法。今天的 以太网是世界-卜最流行的网络媒介。在开始开发的时候，以太网就将自己的设计目标定在填补长距离、低速率网络连接所造成的真空地带，专门建立高速率、专门化、短距离的电脑间的连接。 那时出现的另—‘个流行标准是令牌环，令牌环网络最开始时是由IBM公司在开发以太网的同——个时期里设计出来的。即使到现在令牌环仍然是IBM的主要局域网技术，它的流行程度仅次于以太网。 互联网络正在持续得以扩展，越来越多的研究人员需要访问计算系统，那时主要是为了发电子邮件。远程连接服务也开始得到开发。跨越众多的公共数据网络(PDN)，需要通过
网络基本概念(一) (总分：96.00，做题时间：90分钟) 一、{{B}}选择题{{/B}}(总题数：50，分数：50.00) 1.组建一个星形网络通常比组建一个总线型网络昂贵，是因为________。 （分数：1.00） A.星形集线器非常昂贵 B.星形网络在每一根电缆的末端需要昂贵的连接头 C.星形网络接口卡比总线型接口卡昂贵 D.星形网络较之总线型需要更多的电缆√ 解析： 2.网络协议精确地规定了交换数据的________。 （分数：1.00） A.格式和结果 B.格式和时序√ C.结果和时序 D.格式、结果和时序 解析： 3.在下列传输介质中，________的抗电磁干扰性最好。 （分数：1.00） A.双绞线 B.同轴电缆 C.光缆√ D.无线介质 解析： 4.关于因特网，以下说法错误的是________。 （分数：1.00） A.用户利用HTTP协议使用WEB服务 B.用户利用NNTP协议使用电子邮件服务√ C.用户利用FTP协议使用文件传输服务 D.用户利用DNS协议使用域名解析服务 解析： 5.下列有关网络拓扑结构的叙述中，正确的是________。 （分数：1.00） A.网络拓扑结构是指网络结点间的分布形式 B.目前局域网中最普遍采用的拓扑结构是总线结构 C.树形结构的线路复杂，网络管理也较困难√ D.树形结构的缺点是，当需要增加新的工作站时成本较高 解析： 6.在网络环境下，每个用户除了可以访问本地机器上本地存储之外，还可以访问服务器上的一些外存，这种配备大容量的海量存储器的服务器是________。 （分数：1.00） A.文件服务器 B.终端服务器 C.磁盘服务器√ D.打印服务器 解析：
第1课网络基础知识 一、教学内容：网络基础知识 二、学习目标 （1）了解计算机网络的知识。 （2）了解计算机网络的软件和硬件。 （3）了解计算机网络的应用。 三、教学重点：计算机网络的应用 四、教学难点：计算机网络的结构 五、教学方法：讲授法、任务驱动法、教学演示法 六、教学课时：1课时 七、教学过程 （一）引言 网络是一种信息的来源途径，可能大家还不是很清楚网络中如何获得信息，从这节课开始，我们就来研究网络，看网络究竟是什么？网络有何用途？给我们的生活带来怎样的变化？下面我们开始讲这节新课： （二）讲授新课 （板书）网络基础知识 1、什么是计算机网络？ 计算机网络是把若干台计算机利用信息传输介质和连接设备相互连接起来，在相应的网络协议软件支持下，实现计算机之间相互通信和资源共享的系统。从这个定义中我们可以提炼出三个要点：一是网络是计算机有两台或两台以上，二是信息传输介质和连接设备，三是网络协议。计算机网络的基本功能是数据传输和资源共享。以上我们简单定义了一下计算机网络，接下来我们来看一下计算机网络的分类及构成。 2、计算机网络的分类 计算机网络一般可分为两大类：1、局域网(Local Area Network，简称LAN)，、2、城域网（Metropolian Area Network，简称：MAN）3、广域网(Wide Area Network，简称WAN) 。局域网，顾名思义，局，小，指在同一建筑物内或地理位置在一定范围内的多台计算机组成的网络。比如:一个校园网就是一个局域网，通过局域网，共享系统资源，大大提高教学效果和管理效率。而城域网和广域网
的覆盖面积辽阔，通常是以连接不同地域的大型主机系统组成的。当前大多数全国性网络都是广域网，局域网与广域网是以覆盖范围的大小来分的，如将两者相互连接就形成网际网络，简称网际网(network of network)。网际网使网络的功能得到更充分的扩展，目前最大的全球性网络因特网（Internet）就是一个网际网，现在国内的中国银行国内骨干网、民航售票网等等都是网际网。好，网络的分类就讲到这里，接下来我们讲： 3、网络的结构形式 网络的结构形式是指网络中各节点（又叫站点）之间的连接方式，下面介绍几种较常见的网络结构。网络的拓扑结主要有星型、环型和总线型等几种：（1）．星型结构 星型结构是最早的通用网络拓扑结构形式。其中每个站点都通过连线(例如电缆)与主控机相连，相邻站点之间的通信都通过主控机进行，所以，要求主控机有很高的可靠性。这是一种集中控制方式的结构。星型结构的优点是结构简单，控制处理也较为简便，增加工作站点容易；缺点是一旦主控机出现故障，会引起整个系统的瘫痪，可靠性较差。星型结构如图所示。 （2）．环型结构 网络中各工作站通过中继器连接到一个闭合的环路上，信息沿环形线路单向(或双向)传输，由目的站点接收。环型网适合那些数据不需要在中心主控机上集中处理而主要在各自站点进行处理的情况。环型结构的优点是结构简单、成本低，缺点是环中任意一点的故障都会引起网络瘫痪，可靠性低。环型拓扑结构如图所示。 （3）．总线型结构 网络中各个工作站均经—根总线相连，信息可沿两个不同的方向由—个站点传向另一站点。这种结构的优点是：工作站连入或从网络中卸下都非常方便，系统中某工作站出现故障也不会影响其他站点之间的通信，系统可靠性较高，结构简单，成本低。这种结构是目前局部网中普遍采用的形式。总线型结构如图所示。 以上3种网络结构是最基本的网络结构形式，实际应用中往往把它们结合起来使用。 （四）使用校园网 校园网是种最常见的局域网，它是全校师生共同学习资源库和学习园地。下面我们学习使用在校园网中的共享资源，以及如何把自己计算机中有用的、好玩的资
计算机网络课后习题答案（第三章） (2009-12-14 18:16:22) 转载▼ 标签： 课程-计算机 教育 第三章数据链路层 3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在? 答：数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。 “电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 3-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点. 答：链路管理 帧定界 流量控制 差错控制 将数据和控制信息区分开 透明传输 寻址 可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。 3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层? 答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件 网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层） 3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？ 答：帧定界是分组交换的必然要求 透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆
1.广域网覆盖范围从几十千米到几千千米，可以将一个国家、地区或横跨几个洲的计算机和网络互联起来的网络 2.城域网可以满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需要，并能实现大量用户与数据、语音、图像等多种信息传输的网络。 3.局域网用于有限地理范围(例如一幢大楼)，将各种计算机、外设互连的网络。 4.无线传感器网络一种将Ad hOC网络技术与传感器技术相结合的新型网络 5.计算机网络以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。 6.网络拓扑通过网中结点与通信线路之间的几何关系来反映出网络中各实体间的结构关系 7.ARPANET 对Internet的形成与发展起到奠基作用的计算机网络 8.点对点线路连接一对计算机或路由器结点的线路 9.Ad hOC网络一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络。 10.P2P所有的成员计算机在不同的时间中，可以充当客户与服务器两个不同的角色，区别于固定服务器的网络结构形式 1.0SI参考模型由国际标准化组织IS0制定的网络层次结构模型。 2.网络体系结构.计算机网络层次结构模型与各层协议的集合。 3.通信协议为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。 4.接口同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。 5.数据链路层该层在两个通信实体之间传送以帧为单位的数据，通过差错控制方法，使有差错的物理线路变成无差错。 6.网络层负责使分组以适当的路径通过通信子网的层次。 7.传输层负责为用户提供可靠的端到端进程通信服务的层次。 8.应用层.0SI参考模型的最高层。 1.基带传输在数字通信信道上直接传输基带信号的方法 2.频带传输利用模拟通信信道传输数字信号的方法 3.移频键控通过改变载波信号的角频率来表示数据的信号编码方式 4.振幅键控通过改变载波信号的振幅来表示数据的信号编码方式 5.移相键控通过改变载波信号的相位值来表示数据的信号编码方式。 6.单模光纤光信号只能与光纤轴成单个可分辨角度实现单路光载波传输的光纤 7.多模光纤光信号可以与光纤轴成多个可分辨角度实现多路光载波传输的光纤 8.单工通信在一条通信线路中信号只能向一个方向传送的方法 9.半双工通信在一条通信线路中信号可以双向传送，但同一时间只能向一个方向传送数据 10.全双工通信在一条通信线路中可以同时双向传输数据的方法 11.模拟信号信号电平连续变化的电信号 12.数字信号用0、1两种不同的电平表示的电信号 13.外同步法发送端发送一路数据信号的同时发送一路同步时钟信号 14.内同步法从自含时钟编码的发送数据中提取同步时钟的方法 15.波分复用在一根光纤上复用多路光载波信号 16.脉冲编码调制. 将语音信号转换为数字信号的方法 1.纠错码让每个传输的分组带上足够的冗余信息，以便在接收端能发现并自动纠正传输差错的编码方法 2.检错码让分组仅包含足以使接收端发现差错的冗余信息，但是不能确定哪个比特出错，并且自己不能纠正传输差错的编码方法。 3.误码率二进制比特在数据传输系统中被传错的概率 4.帧数据链路层的数据传输单元 5.数据链路层协议为实现数据链路控制功能而制定的规程或协议。
学习网络工程心得体会 网络工程师是指基于硬、软件两方面的工程师。根据硬件和软件的不同、认证的不同，将网络工程师划分成很多种类。网络工程师是通过学习和训练，掌握网络技术的理论知识和操作技能的网络技术人员。网络工程师能够从事计算机信息系统的设计、建设、运行和维护工作。 在科技飞速发展的今天，计算机网络早已被每一个人熟知，它让我们的生活更加精彩，让人与人之间的距离更加贴近了，也让庞大的地球变为一个小村落。由此可见，当今计算机网络已是普及到世界的各个角落，通过一学期的学习和自身多年的体验以及使用，对计算机网络也是更加了解。 计算机网络的定义： 计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议，将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。连接介质可以是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能，具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。计算机网络是“通信技术”与“计算机技术”的结合产物，数据交换是基础，资源交换为目的。计算机网络的组成： 组成：通信网络，资源子网 通信子网：（1）功能：完成网络的通信、数据的存储转发，具体的有：差错控制；流量控制；路由选择；网络安全；流量计费。（2）构成：网络结点、通信线路。资源子网：（1）功能：提供网络资源共享，处理数据能力。（2）构成：主机系统（硬件、软件）。 网络工程是指按计划进行的以工程化的思想、方式、方法，设计、研发和解决网络系统问题的工程。培养掌握网络工程的基本理论与方法以及计算机技术和网络技术等方面的知识，能运用所学知识与技能去分析和解决相关的实际问题，可在信息产业以及其他国民经济部门从事各类网络系统和计算机通信系统研究、教学、设计、开发等工作的高级科技人才。 关于网络工程这门课，我们是建筑工程专业的，这门选修课对于我们来讲也是有切入点的。在这门课上，我们学习了，网络工程的基本概念，很全面也很实际。了解了网络需求分析的内容和方法，可行性论证的过程以及网络工程投标的过程；还介绍了，网络逻辑实际的原理，将分层设计和组件设计结合起来，以以太网为例，分析了网络设计·升级的原理和方法，同时还介绍IP地址分配·SLAN 划分·路由协议选择等知识；还介绍了网络冗余设计和数据备份的原理和方法；介绍了网络安全的设计思想，举例说明了防火墙在网络安全结构中的作用，并给出制定防火墙策略的一些方法；重在介绍网络逻辑结构的物理实现，分成三大部分。即如何选择合适的传输物质，如何选择合适的网络设备以及结构化综合布线的构成和设计；介绍了流行的网络结构——Internet结构的基本原理，并举例了一个OA应用的实例，侧重介绍了以Internet为网络平台的OA系统如何搭；以上知识点是我按照书本写的，可能和老师讲课的顺序有所出入。 还有就是我们重点学习的路由器和交换机的配置。这部分老师讲的很多，也很仔细，包括了静态路由，动态路由，Eigrp协议，Ospf协议，交换机基本配置，VLAN，STP，ASL，NA T，DHCP，PPP，等众多协议。 在学习过程中，我们意识到了这门选修课的重要性：网络工程是国家战略工程，网络工程师说网络安全问题关系到国家的安全与社会的稳定，在网络信息技术高速发展的今天，在全球化进程的不断加速中，网络安全的重要性被日益放大，
第一节网络的基本概念 一、目标： 1、师生互相认识， 2、了解计算机网络的构成 3、掌握计算机网络的分类。 4、让学生对计算机网络有一个初步的认识。 二、重难点： 重点：计算机网络的构成和分类。 难点：计算机网络的分类。 三、教学过程： （一）导入。 在我们的生活和学习环境中，到处可以找到网络的影子，如校园网、住宅小区的网络、家庭中电脑连接到的宽带网络。网络世界，实际上是由我们身边以及全世界许许多多的计算机连接而成。因此，我们就从身边的网络来了解网络技术相关概念。 （二）计算机网络的构成。 把两台或更多的计算机用信息传输介质（双绞线、光缆、微博、卫星信道等）和连接设备（有线网卡、无线网卡、交换机、调制解调器、光纤收发器等）相互连接起来，在相应的网络协议软件的支持下，实现计算机之间资源共享和信息通信的系统，称为计算机网络。 在计算机网络中，用来提供各种服务并对网络进行管理的计算机称为服务器（Server），其它普通计算机称为工作站（Workstation）。 问题讨论： 1、构成计算机网络的要素有哪些？ 2、计算机网络的主要目的是什么？ （三）计算机网络的分类。 计算机网络按照不同的标准，可以有不同的分类方式。下面分别按照网络拓扑结构和网络覆盖范围两种标准对网络进行分分类。 1、按照网络的拓扑结构分类：
2、按照网络的覆盖范围分类 按照网络的覆盖范围分类，通常分为局域网、城域网和广域网。 覆盖大小：局域网<城域网<广域网。 网络简称：局域网---LAN、城域网---MAN、广域网---WAN。 因特网（internet）是目前世界上最大的广域网，它把世界各地的广域网、城域网、局域网连接在一起。 问题讨论： 1、按照网络的拓扑结构分类，可以把计算机网络分为、和三种基本结构形式。 2、按照网络的覆盖范围分类，可以把计算机网络分为、和三种基本结构形式。 3、世界上最大的广域网是（）。 4、连连看： 广域网LAN 城域网Internet 局域网WAN 因特网Workstation 服务器MAN 工作站Server 四、达标测试。 观察我们自己的微机室思考一下问题： 1、我们的微机室网络按照拓扑结构分是属于哪种网络？ 2、我们的微机室网络按照覆盖范围分是属于哪种网络？ 3、哪些是传输介质？ 4、哪些是连接设备？ 五、课堂总结。 六、学生上机练习。
第1章计算机网络基础 习题： ⒈什么是计算机网络？ 答：所谓计算机网络是指利用通讯手段，把地理上分散的、能够以相互共享资源（硬件、软件和数据等）的方式有机地连接起来的、而又各自具备独立功能的计算机系统的集合。 ⒉计算机网络有哪些基本功能？ 答：计算机网络具有下述功能： ⑴数据通信。网络中的计算机之间可以进行数据传输，这是网络最基本的功能。 ⑵资源共享。入网的用户可以共享网络中的数据、数据库、软件和硬件资源，这是网络的主要功能。 ⑶可提高系统的可靠性。用户可以借助硬件和软件的手段来保证系统的可靠性。 ⑷能进行分布处理。可以把工作分散到网络中的各个计算机上完成。 ⑸可以集中控制、管理和分配网络中的软件、硬件资源。 ⒊计算机网络由哪些部分组成？ 答：计算机网络都应包含三个主要组成部分：若干台主机（Host）、一个通讯子网和一系列的通信协议。 1.主机（Host）：用来向用户提供服务的各种计算机。 2.通讯子网：用于进行数据通信的通信链路和结点交换机。 3.通信协议：这是通信双方事先约定好的也是必须遵守的规则，这种约定保证了主机与主机、主机与通信子网以及通信子网中各节点之间的通信。 ⒋计算机网络体系结构是何含义？ 答：网络体系结构:是指用分层研究方法定义的网络各层的功能，各层协议和接口的集合。国际标准化组织ISO于1977年提出了一个试图使各种计算机在世界范围内互相连通的标准框架，即“开放系统互连参考模型”简称OSI/RM。OSI参考模型共分七层结构：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 ⒌简述广域网和局域网的区别。 答：局域网在距离上一般被限制在一定规模的地理区域内（如一个实验室、一幢大楼、一个校园。主要特点可以归纳为：⑴地理范围(小)有限，参加组网的计算机通常处在1~ 2km 的范围内；⑵信道的带宽大，数据传输率高，一般为1~ 1000Mbps；⑶数据传输可靠，误码率低；⑷局域网大多采用总线型、星型及环型拓扑结构，结构简单，实现容易；⑸网络的控制一般趋向于分布式，从而减少了对某个节点的依赖性，避免一个节点故障对整个网络的影响；⑹通常网络归一个单一组织所拥有和使用，不受公共网络管理规定的约束，容易进行设备的更新和新技术的引用，不断增强网络功能。 广域网最根本的特点就是机器分布范围广，一般从数千米到数千千米，因此网络所涉及 的范围可以为市、省、国家，乃至世界范围，其中最著名的就是Internet。广域网常常借用传统的公共传输（电报、电话）网来实现。数据传输率较低，再加上传输距离远，因此错误率也比较高。网络的通信控制比较复杂，要求联到网上的用户必须严格遵守各种标准和规程。
节点度(degree)、度分布(degree distribution). 度是对节点互相连接统计特性最重要的描述, 也反映重要的网络演化特性. 度k 定义为与节点直接相连的边数. 节点的度越大则该节点的连接就越多, 节点在网络中的地位也就越重要. 度分布P(k)是网络最基本的一个拓扑性质, 它表示在网络中等概率随机选取的节点度值正好为k 的概率, 实际分析中一般用网络中度值为k 的节点占总节点数的比例近似表示. 拥有不同度分布形式的网络在面对网络攻击时会表现出截然不同的网络行为. 集群系数(clustering coefficient).或称聚类系数.集群系数衡量的是网络的集团化程度, 是度量网络的另一个重要参数, 表示某一节点i 的邻居间互为邻居的可能. 节点i 的集群系数C i 的值等于该节点邻居间实际连接的边的数目(e i)与可能的最大连接边数(k i(k i–1)/2)的比值(图 1(a)), 即 网络中所有节点集群系数的平均值为网络的集群系数, 即 易知 0≤C≤1. 由于集群系数只考虑了邻居节点间的直接连接, 后来有人提出局部效率(local efficiency) E loc 的概念. 任意节点i 的局部效率为 其中, G i 指节点i 的邻居所构成的子图, l jk 表示节点j,k 之间的最短路径长度(即边数最少的一条通路). 网络的局部效率为所有节点的局部效率的平均, 即 集群系数和局部效率度量了网络的局部信息传输能力, 也在一定程度上反映了网络防御随机攻击的能力. 最短路径长度(shortest path length).最短路径对网络的信息传输起着重要的作用, 是描述网络内部结构非常重要的一个参数. 最短路径刻画了网络中某一节点的信息到达另一节点的最优路径,通过最短路径可以更快地传输信息, 从而节省系统资源. 两个节点i,j 之间边数最少的一条通路称为此两点之间的最短路径, 该通路所经过的边的数目即为节点i,j 之间的最短路径长度, l ij (图 1(b)). 网络最短路径长度L 描述了网络中任意两个节点间的最短路径长度的平均值.
网络IP 、子网掩码、路由器、DNS基础知识总结！ 网络的基本概念 客户端:应用C/S（客户端/服务器）B/S（浏览器/服务器） 服务器：为客户端提供服务、数据、资源的机器 请求：客户端向服务器索取数据 响应：服务器对客户端请求作出反应，一般是返回给客户端数据 URL Uniform Resource Locator（统一资源定位符） 网络中每一个资源都对应唯一的地址——URL IP 、子网掩码、路由器、DNS IP地址 IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址（每个机器都有一个编码，如MAC上就有一个叫MAC地址的东西）的差异。是32位二进制数据，通常以十进制表示，并以“.”分隔。IP地址是一种逻辑地地址，用来标识网络中一个个主机，在本地局域网上是惟一的。 IP IP（网络之间互连的协议）它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。IP地址有唯一性，即每台机器的IP地址在全世界是唯一的。这里指的是网络上的真实IP它是通过本机IP地址和子网掩码的"与"运算然后再通过各种处理算出来的（要遵守TCP协议还要加报文及端口什么的，我没有细追究，现在还用不上，反正暂时知道被处理过的就行了），顺便教大家查自己真实IP的方法： 子网掩码 要想理解什么是子网掩码，就不能不了解IP地址的构成。互联网是由许多小型网络构成的，每个网络上都有许多主机，这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点，将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分，以便于IP地址的寻址操作。 IP地址的网络号和主机号各是多少位呢？如果不指定，就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号，这就需要通过子网掩码来实现。什么是子网掩码子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示；右边是主机位，用二进制数字“0”表示。假设IP地址为“192.168.1.1”子网掩码为“255.255.255.0”。其中，“1”有24个，代表与此相对应的IP地址左边24位是网络号；“0”有8个，代表与此相对应的IP地址右边8位是主机号。这样，子网掩码就确定了一个IP地址的32位二进制数字中哪些是网络号、哪些是主机号。这对于采用TCP/IP协议的网络来说非常重要，只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。 常用的子网掩码有数百种，这里只介绍最常用的两种子网掩码。
一、基本概念 1．网络图 完成一项计划（或工程），需进行许多工作（或施工过程）。 用一个箭杆表示一项工作，工作的名称写在箭杆上方，工作的持续时间写在箭杆下方，箭尾表示工作开始，箭头表示工作结束。箭头、箭尾衔接处画圆圈并编号，用箭尾、箭头的号码作为这项工作的代号，这种表示方法称为双代号法。 将所有工作（或施工过程）按顺序及相互关系从左向右画成网络状图形，称为网络图。 2．工作 工作（或施工过程）的划分根据需要可粗可细。 根据资源及时间的消耗，工作可分为： 工作——消耗时间，消耗资源。如扎筋、立模、浇混凝土等； 间歇——只消耗时间，不消耗资源，包括工艺间歇及组织间歇，如混凝土养护、油漆干燥、测量放样等。 虚工作——不消耗时间，也不消耗资源，仅为了表示工作间的逻辑关系而引入，用虚箭杆表示。 箭杆的长度一般可不按比例绘制（除时间坐标网络图外），方向也可任意，但为了整齐箭头通常向右向下。
3．事件（节点） 表示（计划）工作开始、结束或连接关系，用圆圈表示，节点又分： 原始节点——表示一项计划开始； 结束节点——表示一项计划结束； 起点节点——表示一项工作开始； 终点节点——表示一项工作结束； 中间节点——一项计划中除原始、结束节点外都是中间节点，它既是紧前工作的终点节点，又是紧后工作的起点节点。 4．线路 从原始节点至结束节点经过的通道称为线路，一个网络计划有若干条线路，如： 图中有几条路线： 第一条：1—2—3—7—9—10 持续时间为10d； 第二条：1—2—3—5—6—7—9—10 持续时间为11d； 第三条：1—2—3—5—6—8—9—10 持续时间为10d；
网络工程师全面复习笔记_计算机基础知识
计算机基础知识 一.计算机发展史略 世界上第一台电子数字式计算机于1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学正式投入运行，它的名称叫ENIAC(埃尼阿克)，是电子数值积分计算机(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的缩写。它使用了17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地170平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法运算。虽然它的功能还比不上今天最普通的一台微型计算机，但在当时它已是运算速度的绝对冠军，而且其运算的精确度和准确度也是史无前例的。以圆周率(π)的计算为例，中国的古代科学家祖冲之利用算筹，耗费心血，才把圆周率计算到小数点后7位数。一千多年后，英国人香克斯以毕生精力计算圆周率，才计算到小数点后707位。而使用ENIAC进行计算，仅用了40秒就达到了这个记录，还发现香克斯的计算中，第528位是错误的。 ENIAC奠定了电子计算机的发展基础，开辟了一个计算机科学技术的新纪元。有人将其称为人类第三次产业革命开始的标志。 ENIAC诞生后，数学家冯·诺依曼提出了重大的改进理论，主要有两点：其一是电子计算机应该以二进
制为运算基础，其二是电子计算机应采用"存储程序"方式工作，而且进一步明确指出了整个计算机的结构应由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。冯·诺依曼的这些理论的提出，解决了计算机的运算自动化的问题和速度配合问题，对后来计算机的发展起到了决定性的作用。直至今天，绝大部分的计算机还是采用冯·诺依曼方式工作。 ENIAC诞生后短短的几十年间，计算机的发展突飞猛进。主要电子器件相继使用了真空电子管，晶体管，中、小规模集成电路和大规模、超大规模集成电路，引起计算机的几次更新换代。每一次更新换代都使计算机的体积和耗电量大大减小，功能大大增强，应用领域进一步拓宽。特别是体积小、价格低、功能强的微型计算机的出现，使得计算机迅速普及，进入了办公室和家庭，在办公室自动化和多媒体应用方面发挥了很大的作用。当前，计算机的应用已扩展到社会的各个领域。 电子计算机还在向以下四个方面发展： 巨型化天文、军事、仿真等领域需要进行大量的计算，要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量，这就需要研制功能更强的巨型计算机。
计算机网络基本概念及简答． 1.广域网覆盖范围从几十千米到几千千米，可以将一个国家、地区或横跨几个洲的计算机和网络互联起来的网络 2.城域网可以满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需要，并能实现大量用户与数据、语音、图像等多种信息传输的网络。 3.局域网用于有限地理范围(例如一幢大楼)，将各种计算机、外设互连的网络。 4.无线传感器网络一种将Ad hOC网络技术与传感器技术相结合的新型网络 5.计算机网络以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。 6.网络拓扑通过网中结点与通信线路之间的几何关系来反映出网络中各实体间的结构关系 7.ARPANET 对Internet的形成与发展起到奠基作用的计算机网络 8.点对点线路连接一对计算机或路由器结点的线路 9.Ad hOC网络一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络。 10.P2P所有的成员计算机在不同的时间中，可以充当客户与服务器两个不同的角色，区别于固定服务器的网络结构形式参考模型由国际标准化组织IS0制定的网络层次结构模型。1.0SI 2.网络体系结构 .计算机网络层次结构模型与各层协议的集合。 3.通信协议为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。 4.接口同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。该层在两个通信实体之间传送以帧为单位的数据，通过差错控制方法，使有差错的物理线5. 数据链路
路变成无差错。负责使分组以适当的路径通过通信子网的层次。网络层 6. 负责为用户提供可靠的端到端进程通信服务的层次。传输层 7. 参考模型的最高层。 .0SI8.应用层 在数字通信信道上直接传输基带信号的方法 1.基带传输利用模拟通信信道传输数字信号的方法频带传输2. 通过改变载波信号的角频率来表示数据的信号编码方式3.移频键控 通过改变载波信号的振幅来表示数据的信号编码方式4.振幅键控 通过改变载波信号的相位值来表示数据的信号编码方式。5.移相键控 光信号只能与光纤轴成单个可分辨角度实现单路光载波传输的光纤6.单模光纤 7.多模光纤光信号可以与光纤轴成多个可分辨角度实现多路光载波传输的光纤 8.单工通信在一条通信线路中信号只能向一个方向传送的方法 9.半双工通信在一条通信线路中信号可以双向传送，但同一时间只能向一个方向传送数据 10.在一条通信线路中可以同时双向传输数据的方法全双工通信 信号电平连续变化的电信号模拟信号 11. 1两种不同的电平表示的电信号012.数字信号用、发送端发送一路数据信号的同时发送一路同步时钟信号 13.外同步法 从自含时钟编码的发送数据中提取同步时钟的方法14.内同步法 15.波分复用在一根光纤上复用多路光载波信号 16.将语音信号转换为数字信号的方法脉冲编码调制. 让每个传输的分组带上足够的冗余信息，以便在接收端能发现并自动纠正传输差错的编码方法 1.纠错码让分组仅包含足以使接收端发现差错的冗余信息，但是不能确定哪个比特出错，并且自己不能 2.检错码纠正传输差错的编码方法。 3.误码率二进制比特在数据传输系统中被传错的概率 数据链路层的数据传输单元帧4. 5. 数据链路层协议为实现数据链路控制功能而制定的规程或协议。 6.PPP协议支持多种协议，不仅在拨号电话线上，路由器之间的专用线也可以使用的Internet数据链路层协议 7.平衡模式 HDLC链路两端的结点都是复合站的模式 8.一链路控制帧 PPP帧的协议字段值为C021H表示的帧类型 1.80 2.2标准逻辑链路控制LLC子层标准 2.802.3标准 Ethernet局域网标准 3.802.15标准近距离个人无线网络访问控制子层与物理层的标准。 4.802.3ae标准 10Gbps Ethernet的标准 5.802.3z标准 gigabit Ethernet标准 6.802.11b标准传输速率为1、2、5.5与11Mbps的无线局域网标准 7.802.16标准宽带无线局域网访问控制子层与物理层的标准。 8.802.11a标准传输速率为54Mbps的无线局域网标准 9.802.11标准无线局域网访问控制子层与物理层的标准 10.802.3u标准 .fast Ethernet标准 1.ICMP 用于报告IP分组在传输过程中目的站不可达、源站抑制、超时等差错与查询、控制功能的协议 2.超网将一个组织所属的几个C类网络合并成为一个更大的地址范围的大的逻辑网络。 3.路由器工作在网络层，用于转发IP分组的网络互联设备 4.标准分类的IP地址由网络号net ID与主机号host ID两部分组成的32位长度的地址 5.IGMP 实现IP分组一对多传输的协议 6.第三层交换机工作在网络层，通过硬件实现IP分组高速交换的设备。 7.内部网关协议IGP 在一个自治系统内部使用的路由选择协议。 8.外部网关协议EGP 不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议 9.IPv6地址长度为128位的网络层地址 10.IPSec协议为保证IP数据包传输安全而设计的安全协议
项目1 网络工程项目设计基础
项目描述 在当前的网络工程项目建设中，企业网的建设是非常重要的，企业网内部各种不同业务的开展，是企业网迅速发展的最主要原因。早期的企业网主要是简单的数据共享，现在则是全方位的数据共享，从过去单一的企业内部到现在异地甚至分布在全球的多个分支公司的互连，对网络的覆盖面要求越来越广，这种要求已经发展到整个企业、整个行业，甚至整个互联网。 本项目要完成以下任务： ●掌握网络工程项目设计的相关概念。 ●了解网络拓扑结构。 ●学会做网络工程项目的需求分析。 ●掌握网络工程项目设计的方法。 任务1 网络工程项目设计的相关概念 任务展示 在进行网络工程设计时，网络工程设计者首先要搞清楚网络技术集成、网络设备集成和网络应用集成三方面的要求；其次，将用户方的需求用网络工程的语言表述出来，使用户理解设计者所做的工作。 任务知识 1.1 网络工程项目设计的概念 计算机网络工程的描述性定义如下：计算机网络工程是指为了实现一定的应用目标，根据相关的标准和规范，通过详细的分析、规划和设计，按照可行性的设计方案，将计算机网络技术、系统、管理，高效地集成到一起的工程。 也可简单地描述为：计算机网络工程是将系统化的、规范的、可度量的方法应用于网络系统的设计、建造和维护的过程，即把工程化方法应用于网络系统中。 1.2 网络工程项目设计的目标 网络设计遵循技术和行业标准的指导原则，确保设计的解决方案满足网络建设的需要，并符合IT建设的标准，为将来的网络升级提供向后兼容能力。在整体方案设计中，要遵循功能性、可扩展性、适应性和管理性原则。
1. 有效性和可靠性 网络的有效性和可靠性，即可连续运行性，是网络建设必须考虑的首要原则，从用户的角度考虑，当网络不能继续提供服务时，不管是何种原因，网络就失去了实际价值。从另一方面看，当某种网络服务的响应时间变得变幻莫测时，网络系统也就不可靠了。 在网络设计上，应考虑以下的一些技术。 (1) 选择的网络设备必须具有良好的可靠性。例如，有可热插拔的模块，有快速的恢复机制等。 (2) 拥有冗余及负载均衡的电源系统。 (3) 其他关键设备的冗余，如控制模块的冗余、负载均衡的网络链路冗余。确保不因为单条线路的故障而导致整个网络系统的失效，而且，应确保在某条线路发生故障时，对系统性能的影响也能最小。 2. 灵活性和扩展性 随着计算机应用的日益普及和进步，对网络系统的可伸缩性要求成为网络设计的一个重要考虑。一个设计良好的网络系统应能方便地对其规模或技术进行扩充。用户对网络资源的需求经常随着应用而发生变化，系统应具有一定的灵活性，为满足用户的不同需求而进行灵活的系统配置和资源的再分配。 网络将会是不断增长的，包括它的规模、它的应用范围和服务内容，都将随着计算机应用的不断普及而不断增加，因此，在网络设计上必须非常重视网络的扩展能力。网络的扩展包括如下内容。 (1) 网络规模的扩展：包括网络的地理分布，用户数。 (2) 应用内容的扩展：包括视频和语音服务也会不断加入到IP网络中，这就要求主干网络设备必须具有多种业务支持的能力。 (3) 网络容量的扩展：随着规模和应用的扩展，网络传输容量也必须能相应地增加。 在网络设备的选择上，模块化的系统在可伸缩性上也有着固定式系统无法比拟的优越性。整个系统的性能将能随着模块数量的增加而得到相应的增强，因此，也就更能适应不同规模网络对设备的要求。模块化的网络设备在多种技术的适应能力上具有相当大的灵活性。网络系统具有统一的系统平台，具有平滑升级的能力，使系统能满足各种用户不同程度的需求，以节约投资，避免系统性能的闲置和浪费。 3. 开放性和先进性 用户的环境、应用平台和硬件平台各不相同，遵循开放式标准是实现网络互连的最根本保证。系统具有开放性，意味着遵循计算机系统和网络系统所共同遵循的标准。开放性还意味着更多的选择和最佳的性价比，有利于在众多满足同一开放性标准的硬件、软件系统中选择最符合要求的产品，同时，可以保证在不降低性能的前提下使用第三方的标准产品，以降低用户投入的成本，因此具有先进性。 4. 可管理性和可维护性 在一个网络系统中，网络管理已经越来越受到人们的重视。因为它关系到网络系统的
网络安全的基本概念 因特网的迅速发展给社会生活带来了前所未有的便利，这主要是得益于因特网络的开放性和匿名性特征。然而，正是这些特征也决定了因特网不可避免地存在着信息安全隐患。本章介绍网络安全方面存在的问题及其解决办法，即网络通信中的数据保密技术和签名与认证技术，以及有关网络安全威胁的理论和解决方案。 6.1.，网络安全威胁的类型 网络威胁是对网络安全缺陷的潜在利用，这些缺陷可能导致非授权访问、信息泄露、资源耗尽、资源被盗或者被破坏等。网络安全所面临的威胁可以来自很多方面，并且随着时间的变化而变化。网络安全威胁的种类有如下几类。 (1)窃听。在广播式网络系统中，每个节点都可以读取网上传输的数据，如搭线窃听、安装通信监视器和读取网上的信息等。网络体系结构允许监视器接收网上传输的所有数据帧而不考虑帧的传输目标地址，这种特性使得偷听网上的数据或非授权访问很容易而且不易发现。 (2)假冒。当一个实体假扮成另一个实体进行网络活动时就发生了假冒。
(3)重放。重复一份报文或报文的一部分，以便产生一个被授权效果。 (4)流量分析。通过对网上信息流的观察和分析推断出网上传输的有用信息，例如有无传输、传输的数量、方向和频率等。由于报头信息不能加密，所以即使对数据进行了加密处理，也可以进行有效的流量分析。 (5)数据完整性破坏。有意或无意地修改或破坏信息系统，或者在非授权和不能监测的方式下对数据进行修改。 (6)拒绝服务。当一个授权实体不能获得应有的对网络资源的访问或紧急操作被延迟时，就发生了拒绝服务。 (7)资源的非授权使用。即与所定义的安全策略不一致的使用。 (8)陷门和特洛伊木马。通过替换系统合法程序，或者在合法程序里插入恶意代码，以实现非授权进程，从而达到某种特定的目的。 (9)病毒。随着人们对计算机系统和网络依赖程度的增加，计算机病毒已经构成了对计算机系统和网络的严重威胁。