计算机网络复习资料第一章
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计算机网络复习资料
第一章
任务一：认识网络
预备知识
一、计算机网络的定义：计算机网络是将分散在不同地点的具有独立功能的计算机系统，用通信线路和通信设备连接起来，在配以相应的网络软件，以实现数据传输和资源共享的计算机集合。
二、计算机网络的形成与发展
1.面向终端的计算机网络（传输信息为目的）
a.1954年一个带收发器的终端被研制出来
b.第一个计算机网络的一个代表是SABREI
2.计算机通信网（传输信息为目的）
a.1968.8，加州大学推出4个交换结点组成的分组交换式计算机网络——ARPANET(阿帕网)，被称为世界上第一个计算机网络系统
b．ARPANET最终成为Internet的雏形 3.计算机网络（资源共享为目的）
a．1974年，网际协议（IP）和传输控制协议（TCP）诞生
b．70年代后期，国际标准化组织（ISO）和国际电报电话咨询委员会（CCITT）共同制定了开放系统互联参考模型（OSI/RM）
知识拓展
一、计算机网络建设的目的（功能）
a．提供资源的共享
b．提供信息的快捷交流
c．提供分布式处理
d．实现集中控制和管理
e．提高系统可靠性
f．提高系统性价比
二、计算机网络的应用
1.传统应用：电子邮件(E-mail)、远程登陆（telnet）、文件传输（FTP）、网络新闻组(USENET)、万维网(WWW)、电子公告栏（BBS） 2.最具前景的应用：虚拟现实（VR）、IP电话：PC与PC，PC与电话，电话与电话、IRC和ICQ、电子商务（EB）、网络娱乐
填空题:
1.计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物。
2.计算机网络的最基本的功能是资源共享和数据通信。
3.计算机网络提供共享的资源是硬件、软件和数据三类资源。
任务二：了解网络的分类
预备知识
一、计算机网络的组成（通信子网和资源子网）
1.资源子网由所有计算机、外部设备、软件、数据组成；负责数据处理与数据管理
2.通信子网由传输线路和转接部件组成；作用：提供用户入网的接口和实现数据传送（包括转接）
二、网络的分类及特点
1.根据网络的规模和通信距离分类：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）
(1)局域网： 1.特点：a、规模小b、传输速度快c、数据传输可靠d、传输距离近
2.按介质访问控制方法不同分：共享式和交换式
3．采用的主要拓扑结构：总线型、星状型和环状型
（2）广域网：分布范围可达几千千米乃至上万千米。因特网是一种典型的广域网。
广域网也称为远程网，是覆盖范围相对较广的数据通信网络
2.根据网络的拓扑结构分类：总线型网、星状网、环状网、树状网、网状网
计算机网络的拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式，是有图论演变而来，主要研究的是点、线、面之间的关系
（1） 总线型网
a．总线型网采用单根传输线路作为公共传输信道，称为总线，所有网络结点通过专用连接器连接到总线上。总线具有信息的双向传输功能。
b．优点：结构简单；安装方便；成本低；扩充容易；某一节点出现故障不会影响整个网络。
C．缺点：速度慢；同一时刻只有一台电脑发送数据，其他只能接收；维护困难，若总线出现问题，会导致整个网络崩溃。 注：最著名的总线型拓扑结构是以太网（Ethernet）
（2） 星状网
a． 星状网以中心结点（交换机、集线器）为中心，每个结点通过点到点线路与中心地点连接，以双绞线或同轴电缆作连接线路。
b． 优点：结构简单；维护和管理方便。
c． 缺点：中心结点是全网络的瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪；成本高。
温馨提示：如果中心结点是集线器，物理结构是星状的，逻辑结构依然是总线型的，局域网中所有结点共享传输介质，在一定时间内只允许一个结点通过集线器发送数据。如果中心街点是交换机，才是真正的星状结构，可以在多对通信结点之间建立并发的连接。
（3） 环状网
a． 分为单环结构（代表：令牌环网 Token Ring Network）；双环结构（代表：光纤分布式数据接口 FDDI）
b． 环状网各结点通过通信线路组成闭合回路，环中数据只能单向传输，特别适合实时控制的局域网系统
c． 优点：结构简单；适合使用光纤；传输距离远；传输延时确定。
d． 缺点：任意结点出现故障都会造成网络瘫痪，另外故障诊断也较困难 注:最著名的环状拓扑结构网络是令牌环网（Token Ring）
（4） 树状网
a． 树状网是一种层次结构，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。
b． 优点：连接简单；维护方便；成本低。
c． 缺点：资源共享能力较低；可靠性不高；任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
（5） 网状网
a． 网状网中各结点与通信线路互连成各种形状，每个结点至少要与其他两个结点相连
b． 优点：系统可靠性高；比较容易扩展
c． 缺点：结构复杂；采用路由算法和流量控制方法
知识拓展
一、按照网络的传输技术，可将网络分为广播式网络和点对点式网络
二、按交换方式分类，可以分为电路交换网、报文交换网、分组交换网
三、按传输介质分类，可分为有线网、光纤网、无线网
四、根据其工作模式，计算机网络主要分为对等网和客户机/服务器网 任务三：解读网络体系结构
预备知识
一、 开放系统互连参考模型
a． 第一个网络体系结构：以IBM公司的SNA（系统网络体系结构）和DEC公司的DNA（数字网络体系结构）最为著名。
b． OSI参考模型划分层次的原则
1. 根据功能需要进行分层，每层应当实现定义明确的功能
2. 每一层功能的选择应当有助于制定国际标准化协议
3. 网络中个结点具有相同的功能
4. 不同结点的同等层具有相同的功能
5. 层次功能的定义和接口的划分应使得各层彼此独立，从而在接口保持不变的条件下，某一层的改变不会影响其它层
6. 同一结点内相邻层之间通过接口进行通信
7. 每一层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务
8. 不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信
9. 层次的数量应当适当，一般网络系统都是6-7层
C．OSI参考模型各层的功能
1.物理层（第一层）
功能：利用物理传输介质，传输透明的比特流
基本单位：比特bit（位）
2.数据链路层（第二层） 功能：在通信的实体间建立数据链路链接，传输以帧为单位的数据包并采用差错控制和流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路
基本单位：帧
3.网络层（第三层）
功能：实现通信子网内资源结点到目标结点的传输，即路径的选择
单位：分组或数据包
4.传输层（第四层）：是通信子网和资源子网的接口和桥梁
功能：向用户提供可靠的端到端的服务，提供面向连接（虚电路）和无连接（数据报）两种服务
基本单位：数据报或数据段
5.会话层（第五层）
功能：建立和维护两个结点间的会话连接和数据交换
基本单位：报文
6.表示层（第六层）
功能：处理两个通信系统中的数据表示的问题。具体体现在：数据的编码；格式转换；数据的压缩和解压缩；加密和解密
基本单位：报文
7.应用层（第七层）：用户和网络之间的接口
功能：是为用户的应用的应用程序提供网络服务，是用户使用网络功能的接口 表1-1OSI参考模型各层特性
层级 作用 典型规范代表 备注 类别
应用层 做什么？ Telnet、FTP、HTTP、SNMP 数据传输的单位为报文 资源子网（外层，软件完成） 表示层 对方看起来像什么？ 数据传输的单位为报文
会话层 对方是谁？ 数据传输的单位为报文
传输层 对方在何处？ TCP、UDP、SPX 数据的单位为数据包（数据报或数据段）
网络层 走哪条路可到达该处？ IP、IPX、RIP、OSPF等 数据的单位为数据包（分组） 通信子网（内层，硬件完成） 数据链路层 每一步该怎样走？ SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等 数据的单位为帧
物理层 对每一层的每一步怎样利用物理媒体？ EIA/TIA RS232、EIA/TIA
RS449、V.35、RJ45等 数据的单位为比特
二、 TCP/IP参考模型
a． 由传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）组成，TCP和IP都已被公认为当前的工业标准。
b． TCP/IP是一个四层模型，从下往上分别是网络接口层、网际层、传输层和应用层。
表1-2TCP/IP模型结构
层次模型 相应协议
应用层 HTTP,FTP,Telnet,SMTP, DHCP,SNMP,TFTP,NFS
传输层 TCP UDP
网际层 IP,ICMP,IGMP ARP,RARP
网络接口层 硬件驱动程序和介质接入协议
1. 应用层
功能：利用传输层服务，发送或接收数据
2. 传输层 根本任务：提供可靠的端到端通信。
基本任务：提供应用程序之间的通信服务。
定义的协议:（1）：TCP：它是一种可靠的面向连接、面向字节流的传输协议，它提供完善的流量控制和拥塞控制功能。（2）UDP：用户数据报协议，它是一种不可靠、无连接的传输层协议。
3. 网际层（又称IP层或互联网络层）
作用：用于处理计算机之间的通信问题。
主要使用IP协议，是一种不可靠、无连接的数据报服务协议。
不可靠：对发送的数据段不进行校验和确定
主要功能：a.处理传输层的数据发送请求b.处理接收分组c.处理路由选择，流量控制与拥塞控制。
4. 网络接口层（主机——网络层）
功能：负责发送和接收IP分组。单位：比特、帧
TCP/IP模型与OSI参考模型的对应关系：
TCP/IP模型 OSI参考模型
应用层 应用层，表示层，会话层
传输层 传输层
网际层 网络层
网络接口层 数据链路层，物理层
知识拓展
常见的网络标准化组织
a． ANSI（美国国家标准协会）
