计算机网络基础教程-第1章_计算机网络概述
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计算机网络技术基础--第1章计算机网络概述计算机网络技术基础第 1 章计算机网络概述在当今数字化的时代,计算机网络已经成为了我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们日常的在线购物、社交媒体交流,到企业的信息化管理和全球范围内的科学研究合作,计算机网络都发挥着至关重要的作用。
那么,究竟什么是计算机网络呢?让我们一起来揭开它神秘的面纱。
计算机网络,简单来说,就是将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
为了更好地理解计算机网络,我们先来了解一下它的发展历程。
计算机网络的发展可以追溯到 20 世纪 50 年代,当时美国为了实现军事指挥的自动化,建立了世界上第一个计算机网络——SAGE 系统。
这个系统虽然还比较简单,但为后来计算机网络的发展奠定了基础。
在 20 世纪 60 年代,随着计算机技术的不断进步,出现了以分组交换技术为核心的 ARPANET 网络。
这是现代计算机网络的雏形,它采用了分布式的控制结构,实现了资源的共享和信息的交换。
到了 20 世纪 70 年代和 80 年代,计算机网络得到了迅速的发展。
出现了各种不同类型的网络,如局域网(LAN)、广域网(WAN)等。
同时,网络协议也不断完善,如 TCP/IP 协议的出现,使得不同类型的网络能够相互连接,形成了一个全球性的互联网。
进入21 世纪,计算机网络的发展更是日新月异。
随着移动互联网、云计算、大数据等技术的兴起,计算机网络的应用范围不断扩大,对人们的生活和社会的发展产生了深远的影响。
计算机网络的分类方式有很多种。
按照覆盖范围的大小,可以分为局域网、城域网和广域网。
局域网通常覆盖一个较小的区域,如一个办公室、一栋教学楼或一个工厂。
城域网的覆盖范围一般是一个城市,而广域网则可以覆盖全球范围。
从网络的拓扑结构来看,常见的有总线型、星型、环型、树型和网状型等。
计算机网络技术基础教程计算机网络技术基础教程第一章:计算机网络概述1.1 网络的定义与分类1.2 计算机网络的发展历程1.3 网络的基本组成与功能第二章:网络通信基础2.1 信号与信道2.2 数据传输方式2.3 编码与调制2.4 数字化通信系统2.5 模拟化与数字化通信系统的对比第三章:计算机网络体系结构3.1 OSI参考模型3.1.1 物理层3.1.2 数据链路层3.1.3 网络层3.1.4 传输层3.1.5 会话层3.1.6 表示层3.1.7 应用层3.2 TCP/IP参考模型3.2.1 网络接口层 3.2.2 网际层3.2.3 传输层3.2.4 应用层第四章:物理层4.1 数据通信4.2 传输介质4.3 基带与宽带传输4.4 信道复用技术4.5 传输介质的调制解调第五章:数据链路层5.1 帧与帧同步5.2 解决信道错误与丢失5.3 链路管理与控制5.4 介质访问控制5.5 局域网与广域网第六章:网络层6.1 数据包的传输与交换6.2 路由选择与转发6.3 网络互联与互联网6.4 IPv4与IPv66.5 网络地质转换(NAT)与端口地质转换(PAT)第七章:传输层7.1 传输层的任务与功能7.2 TCP协议7.3 UDP协议7.4 可靠数据传输与流量控制7.5 拥塞控制8.1 常见应用协议8.1.1 HTTP协议8.1.2 FTP协议8.1.3 SMTP协议8.1.4 DNS协议8.2 网络安全与应用层协议 8.2.1 SSL/TLS协议8.2.2 SSH协议8.2.3 IPsec协议第九章:网络管理与安全9.1 网络管理概述9.2 管理协议9.3 网络故障诊断与管理 9.4 网络性能优化9.5 网络安全基础9.6 防火墙与入侵检测系统10.1 附录A:网络设备常用命令及示例10.2 附录B:常用网络工具介绍10.3 附录C:常用网络术语解释本文档涉及附件:附件A: 网络设备常用命令及示例附件B: 常用网络工具介绍附件C: 常用网络术语解释本文所涉及的法律名词及注释:1、OSI参考模型 - OSI(Open Systems Interconnection)是由国际标准化组织(ISO)制定的一个网络架构,用于指导计算机网络的设计和实现。
计算机网络技术基础教程-第一讲计算机网络技术基础教程-第一讲第一章网络基础概念1.1 计算机网络的定义与分类计算机网络的定义计算机网络的分类- 局域网(LAN)- 城域网(MAN)- 广域网(WAN)- 互联网(Internet)1.2 网络协议与网络体系结构网络协议的定义与作用网络体系结构的分类- OSI参考模型- TCP/IP参考模型1.3 网络拓扑结构星型拓扑环形拓扑总线拓扑树型拓扑网状拓扑第二章物理层2.1 数据通信的基本概念数据通信的基本要素电信号与数据信号2.2 信息的编码数字信号的编码模拟信号的采样和量化2.3 传输介质与传输方式常用的传输介质常用的传输方式- 单工传输- 半双工传输- 全双工传输2.4 调制与解调调制的概念与分类解调的概念与分类第三章数据链路层3.1 帧的概念与结构帧的定义帧的结构- 帧起始标志- 地质字段- 控制字段- 数据字段- 帧检验序列3.2 数据链路的控制流程数据链路的建立与终止数据链路的数据传输控制3.3 差错检测与纠正奇偶校验循环冗余校验(CRC)3.4 流量控制与可靠传输机制流量控制的定义与分类可靠传输机制的原理与实现第四章网络层4.1 IP协议与路由IP协议的功能与特点路由的定义与分类4.2 网际协议IPv4IPv4的地质分配与分类IPv4的分组格式与传输4.3 网际协议IPv6IPv6的地质分配与分类IPv6的分组格式与传输4.4 子网划分与子网掩码子网划分的概念与目的子网掩码的定义与使用法律名词及注释:1、OSI参考模型:国际标准化组织制定的网络体系结构模型,将计算机网络通信过程分为七个层次,每个层次负责特定的功能。
2、TCP/IP参考模型:基于TCP/IP协议族的网络体系结构模型,将计算机网络通信过程分为四个层次,分别为网络接口层、网络层、传输层和应用层。
3、CRC:循环冗余校验是一种常用的差错检测方法,通过将数据与一个多项式做模运算来计算校验值,通过接收端对接收到的数据与校验值进行再次计算,判断是否存在差错。
计算机网络技术基础第一讲计算机网络概述在当今数字化的时代,计算机网络已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是工作、学习还是娱乐,我们几乎无时无刻不在依赖着计算机网络。
那么,什么是计算机网络呢?让我们一起来揭开它神秘的面纱。
计算机网络,简单来说,就是将多台独立的计算机通过通信线路和通信设备连接起来,实现资源共享和信息传递的系统。
它就像是一个巨大的神经系统,把分布在不同地理位置的计算机连接在一起,让它们能够相互交流和协作。
想象一下,在一个没有计算机网络的世界里,我们要获取信息、分享文件或者与远方的朋友交流,将会是多么困难和低效。
而有了计算机网络,这一切都变得轻而易举。
我们可以在瞬间获取来自世界各地的新闻、资料;可以与千里之外的同事共同完成一个项目;甚至可以在家里通过网络购物、观看电影、学习课程。
计算机网络的发展经历了漫长的历程。
从最初的简单通信系统到如今复杂而强大的全球网络,每一次的进步都带来了巨大的变革。
在早期,计算机网络主要用于军事和科研领域。
随着技术的不断发展,逐渐普及到了商业和民用领域。
20 世纪 60 年代,美国国防部高级研究计划局(ARPA)建立了 ARPANET,这被认为是现代计算机网络的雏形。
ARPANET 采用了分组交换技术,使得数据能够在网络中高效地传输。
20 世纪 70 年代到 80 年代,计算机网络进入了快速发展的阶段。
各种局域网(LAN)和广域网(WAN)技术不断涌现,如以太网、令牌环网等。
这些技术使得计算机网络的规模不断扩大,应用范围也越来越广泛。
到了 20 世纪 90 年代,互联网(Internet)的出现彻底改变了人们的生活和工作方式。
互联网基于 TCP/IP 协议,将世界各地的计算机网络连接在一起,形成了一个庞大的全球网络。
从此,人们可以通过互联网轻松地访问世界各地的信息资源,进行在线交流和商务活动。
计算机网络的组成可以分为硬件和软件两大部分。
硬件部分包括计算机、通信线路、通信设备(如路由器、交换机等)等。
计算机网络技术基础--第1章计算机网络概述计算机网络技术基础--第1章计算机网络概述本章主要介绍计算机网络的概述,包括计算机网络的定义、功能、分类以及计算机网络的组成部分等内容。
1.1 计算机网络的定义计算机网络是指将多台计算机通过通信设备和传输介质连接起来,实现数据和信息的交换和共享的系统。
它可以是局域网、城域网、广域网等不同范围的网络。
1.2 计算机网络的功能计算机网络具有以下几个主要功能:- 数据传输:通过网络实现数据在不同计算机之间的传输。
- 资源共享:可以共享计算机、打印机、存储设备等硬件资源以及数据库、文件等软件资源。
- 通信:可以实现计算机之间的实时通信,包括文字、语音、图像等多种形式。
- 搜索与检索:可以通过网络搜索和访问各种资源,如网页、文件、数据库等。
- 远程控制:可以通过网络实现对远程计算机的控制和管理。
1.3 计算机网络的分类按照网络的覆盖范围和技术特点,计算机网络可以分为以下几种类型:- 局域网(Local Area Network,LAN):覆盖范围较小,一般在同一建筑物或者校园内部。
- 城域网(Metropolitan Area Network,MAN):覆盖范围介于局域网和广域网之间,一般在一个城市内部。
- 广域网(Wide Area Network,WAN):覆盖范围较大,跨越多个地理位置,通常由多个局域网或城域网组成。
- 互联网(Internet):全球范围的计算机网络,是各种网络的集合,通过互联网协议进行通信。
- 无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN):使用无线通信技术实现的局域网。
1.4 计算机网络的组成部分计算机网络由以下几个基本组成部分构成:- 主机:即计算机,用于进行数据处理和存储。
- 通信设备:包括路由器、交换机、调制解调器等,用于实现数据的传输和路由。
- 传输介质:即数据传输的媒体,可以是有线的,如双绞线、光纤等,也可以是无线的,如无线电波、红外线等。
计算机网络技术基础--第1章计算机网络概述计算机网络技术基础--第1章计算机网络概述本章介绍了计算机网络的基本概念和分类,并探讨了计算机网络的重要性和应用。
该章节还涵盖了计算机网络的组成和体系结构。
1.1 计算机网络的定义计算机网络是指通过各种通信设备和传输介质将地理位置不同的计算机连接起来,实现信息的交换和资源的共享的系统。
1.2 计算机网络的分类1.2.1 按规模划分- 局域网(LAN):覆盖小范围,如一个办公楼或校园内的网络。
- 城域网(MAN):覆盖城市范围,如一个城市的公共交通系统。
- 广域网(WAN):覆盖大范围,如全球范围的互联网。
1.2.2 按连接方式划分- 点对点连接:一条物理链路连接两个设备。
- 多点连接:一条物理链路连接多个设备。
1.2.3 按拓扑结构划分- 总线型拓扑:所有设备共享一条传输线路。
- 星型拓扑:所有设备通过中心节点连接。
- 环形拓扑:设备按环形排列连接。
1.3 计算机网络的重要性和应用计算机网络的重要性体现在以下几个方面:- 资源共享:多台计算机可以共享打印机、文件存储等设备。
- 信息传输:通过网络可以快速传输大量的数据和信息。
- 提高工作效率:网络提供了远程办公和远程协作的便利性,节省了时间和成本。
计算机网络的应用领域包括:- 互联网:全球范围的计算机网络,连接了全球的机构和个人。
- 企业内部网络:用于连接公司内部的各个部门和员工。
- 学术研究网络:用于学术界的研究和合作。
- 银行和金融行业:用于在线银行和金融交易。
- 电子商务:用于在线购物和交易。
- 社交媒体:用于人们之间的交流和分享。
1.4 计算机网络的组成1.4.1 硬件设备- 网络接口卡(NIC):用于将计算机连接到网络。
- 集线器(Hub):用于连接多台计算机,并将数据广播到所有计算机。
- 交换机(Switch):根据MAC地质将数据包转发到目标设备。
- 路由器(Router):根据IP地质将数据包转发到目标网络。