计算机网络技术基础--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

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。总线型网络结构简单，成本低，但容易出现单点故障；星型网络易于管理和维护，但中心节点的负担较重；环型网络数据传输效率高，但可靠性相对较低；树型网络扩展性好，但层级过多可能会影响性能；网状型网络可靠性高，但建设和维护成本也很高。

计算机网络的组成部分包括硬件和软件。硬件方面，主要有计算机（包括服务器和客户端）、网络接口卡、传输介质（如双绞线、同轴电缆、光纤等）、网络设备（如集线器、交换机、路由器等）。软件方面，包括网络操作系统、网络通信协议、网络应用程序等。

计算机网络的功能十分强大。首先，它实现了资源共享。通过网络，我们可以共享硬件资源，如打印机、存储设备等；也可以共享软件资源，如应用软件、数据库等；还可以共享数据资源，如文件、图像、音频、视频等。其次，计算机网络实现了信息传递。我们可以通过电子邮件、即时通讯工具、视频会议等方式，快速、准确地传递信息。此外，计算机网络还支持分布式处理，将一个大型的任务分解为多个小任务，分配给不同的计算机进行处理，从而提高了系统的处理能力和效率。

在计算机网络中，数据通信是基础。数据在网络中传输时，需要遵循一定的规则和标准，这就是网络通信协议。常见的网络通信协议有

TCP/IP 协议、IPX/SPX 协议、AppleTalk 协议等。其中，TCP/IP 协议是目前应用最广泛的协议，它包括了多个层次，如网络接口层、网际层、传输层和应用层。

计算机网络面临着各种各样的安全威胁，如病毒、黑客攻击、网络钓鱼、数据泄露等。为了保障网络的安全，我们需要采取一系列的安全措施，如安装防火墙、加密数据、定期备份数据、加强用户认证和授权等。

总之，计算机网络是一个复杂而又充满魅力的领域。它的发展和应用给我们的生活带来了极大的便利，同时也带来了一些挑战。随着技术的不断进步，计算机网络将会在未来发挥更加重要的作用，我们需要不断地学习和探索，以适应这个快速发展的数字化时代。

第 1 章计算机网络概述

第 1 章计算机网络概述练习

1． 1969年．美国国防部高级计划研究局提出了多台计算机相互连接的课题。建立了多台独立的计算机相互连接，并且它们之间能够通信和共享硬件资源与信息资源的计算机网络。这个网络称为ARPANET，它是Internet的前身，是计算机网络发展史上的里程碑。

2．所谓局域网，就是在局部范围内的计算机网络，一般为一个单位或部门所拥有。它最主要的特征是通信线路为用户自备线路，不需要租用电信公司的通信线路，而且线路带宽不受电信公司的限制，网络数据传输速率高，更易于网络硬件资源和软件资源的共享。

3．计算机网络是利用通信线路和通信设备将多个具有独立功能的计算机系统连接起来，按照网络通信协议实现资源共享和信息传递的系统。

4．在这个关于计算机网络的定义中包含了四个方面的问题：一是网络中的计算机需要利用通信线路和通信设备来连接；二是网络中的计算机都是具有独立功能的计算机系统，计算机没有对网络的依赖性；三是网络中的计算机都要遵守网络中的通信协议，使用支持网络通信协议的网络通信软件；四是计算机网络的目的是实现资源共享和信息传递。

5．在APRANET中，网络上要由两部分组成：一是负责数据存储和数据处理的计算机和终端设备及信息资源，二是负责通信控制的报文处理机和通信线路。因此。把计算机网络划分成两部分:资源子网和通信子网。

6．资源子网中包括各种计算机、终端、打印机等硬件资源、软件资源及信息资源(其中，计算机也称作主机。主机的名称来源于计算机和数据终端组成的系统。现在这两个名词已经没有区别了)；通信子网包括通信控制设备、通信传输设备、交换机、路由器及通信线路等。

7．通信就是信息的传递。在日常生活中，人与人之间的语言交流、书信往来都是通信。无论哪种形式的通信，通信双方都必须遵守一定的规则。通信双方为实现通信而制定的规则、约定与标准就是通信协议。

8．在计算机网络中，通信的双方是计算机。为了使计算机之间能正确地通信,必须制定严格的通信规则、约定和标准，准确地规定传输数据的格式与时序。这些规则、约定与标就是网络通信协议。

网络基础第2章计算机网络概述(认识计算机网络)

第1章计算机网络概述

【学习目标】

理解网络的基本概念

熟悉网络的拓扑结构

掌握影响网络性能的指标

理解并掌握OSI参考模型分层结构及各层的功能

了解TCP/IP与OSI参考模型的异同

理解IP、ARP/RARP、ICMP

【重点难点】

 影响网络性能的指标

 OSI参考模型分层结构及各层的功能

1.1 网络的形成与发展

目前，计算机网络的形成与发展大致可以分为以下几个阶段。

1.以单计算机为中心的联机系统

20世纪60年代中期以前，计算机主机昂贵，而通信线路和通信设备相对便宜，可以共享主机资源进行信息的采集及综合处理。这种以单计算机为中心的联机系统如图所示。

主机终端

在该种联机系统中，涉及多种通信技术、多种数据传输设备和数据交换设备。从计算机技术上看这是由单用户独占一个系统发展到分时多用户系统，即多个终端用户分时占用主机上的资源，该种结构被称为第一代计算机网络。

后来为提高效率与资源利用率，又出现了多点通信线路、使用通信控制处理机和集中器的通信系统等，如图所示。

主机终端主机终端通信控制器集中器高速线路低速线路高速线路

从20世纪60年代中期到70年代中期，随着计算机技术和通信技术的进步，形成了将多个单处理机联机终端玩过互相连接起来，以多处理机为中心的网络，并利用通信线路将多台主机连接起来，为用户提供服务，如图所示。

主机终端主机主机终端终端ACC主机终端BCCP

终端主机主机终端A主机终端CCP主机主机终端终端BCCPCCP

2.分组交换技术的诞生

随着计算机——计算机网络技术的发展，网络用户不仅可以通过计算机使用本地计算机的资源，也可以通过网络使用其他计算机的资源，以达到计算机资源共享的目的。

在早期的通信系统中，最重要且应用最广泛的是线路交换。然而，直接利用电话线路传送计算机或终端的数据却会出现新的问题，这是因为在计算机通信是，线路真正用来传送数据的时间往往不到10%，用户在阅读屏幕信息或用键盘输入与编辑一份报文时，通信线路实际上是空闲的，通信线路资源被浪费，而用户的通信费用却很高。同时，在线路交换中，用于建立通路的呼叫过程相对于通信过程来说太长。

第1章计算机网络安全概述

寒水教研

1 《网络安全》教案（第1章）

教学内容第1章计算机网络安全概述教材章节 1

教学周次教学课时 3

授课对象网络工程专业教学环境多媒体教室

教学目标了解威胁网络安全的因素及来源；理解为什么要研究网络的安全问题；

掌握我国及国外网络安全的立法情况；网络安全橙皮书的内容；掌握网络安全的基本概念和相关术语；

教学内容 1.网络安全概念及目标。

2.网络面临的主要威胁。

3.网络安全体系结构。

4.网络安全管理和评估标准。

教学重点 1.网络安全体系结构。

2.网络安全的基本概念及相关术语。

3.网络面临的主要威胁。

教学难点 1.网络安全体系结构。

2.网络安全评估标准。

教学过程本章分1次讲述，共3学时，讲授思路和过程如下：

第1次：

1.介绍网络基本概念。

2.提出问题，问题内容为：网络面临哪些威胁？主要原因是什么？

3.组织学生讨论。

4.总结网络面临的主要安全威胁。

第2次：

1.分析目前网络的安全需求，给出网络安全的目标和网络安全体系结构。

2.分析由管理问题引发的安全问题，介绍网络安全管理的重要性和内容。

3.介绍网络安全评估标准的发展过程及主要内容。

作业与要求作业内容：

1.课后习题

2..从网上查找2007年以来因物理安全问题引发的网络攻击事件要求：

1.整理所查资料。

2.撰写并提交总结报告。

备注本提交文档内容与次序与实际讲课内容与次序有不一致的地方。寒水教研

2 第1章计算机网络安全概述

1.1 网络安全的定义

一提到网络安全，不少人心里首先想到的应该是“某网站的主页被黑了”、“我的QQ号码或电子邮件地址被别人盗用”之类的网络信息安全事件，其实这些仅仅是属于其中的一类远程攻击。还有很多网络安全事件从表面上看没有发生的迹象，可是机密数据却被入侵者偷偷地读取或修改，这才是最严重的，它可能造成不可弥补的损失。网络安全的含义应该超出我们认为的范畴。那么，什么是网络安全呢？