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1章计算机网络概述随着计算机应用的深入，特别是家用计算机越来越普及，用户一方面希望能共享信息资源，另一方面也希望各计算机之间能互相传递信息。
基于这些原因，计算机将向网络化发展，将分散的计算机连接成网，组成计算机网络。
所谓计算机网络，就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。
计算机网络是现代通信技术与计算机技术紧密相结合的产物。
它涉及通信技术与计算机技术两个领域。
计算机网络的诞生使计算机的应用发生了巨大变化，已经遍布经济、文化、科研、军事、政治、教育和社会生活等各个领域，进而引起世界范围内产业结构的变化和全球信息产业的发展。
1.1 计算机网络的定义与发展从20世纪80年代末开始，计算机网络技术进入新的发展阶段，它以光纤通信技术应用于计算机网络、多媒体技术、综合业务数据网络（ISDN）、人工智能网络的出现和发展为主要标志。
20世纪90年代至本世纪初是计算机网络高速发展的时期，尤其是Internet 的建立，推动了计算机网络向更高层次发展。
1.1.1 计算机网络的产生和发展计算机网络的发展过程大致可以分为面向终端的计算机通信网络、计算机互联网络、标准化网络和网络互联与高速网络4个阶段。
1．面向终端的计算机通信网络早期计算机技术与通信技术并没有直接的联系，但随着工业、商业与军事部门使用计算机的深化，人们迫切需要将分散在不同地方的数据进行集中处理。
为此，在1954年，人们制造了一种称为收发器的终端设备，这种终端能够将穿孔卡片上的数据利用电话线路发送到远地的计算机。
此后，电传打字机也作为远程终端与计算机相连。
这种“终端-通信线路-计算机”系统，就是计算机网络的雏形。
其特点是计算机为网络的中心和控制者，终端围绕中心计算机分布在各处，各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源。
2 计算机网络基础这一阶段的计算机网络系统实质上就是以单机为中心的联机系统，是面向终端的计算机通信，如图1.1所示。
计算机网络概述(教案)章节一：计算机网络的定义和发展教学目标：1. 理解计算机网络的定义；2. 了解计算机网络的发展历程；3. 掌握计算机网络的主要功能。
教学内容：1. 计算机网络的定义；2. 计算机网络的发展历程；3. 计算机网络的主要功能。
教学方法：1. 讲授法：讲解计算机网络的定义和发展历程；2. 案例分析法：分析计算机网络的主要功能。
教学活动：1. 导入：提问学生对计算机网络的理解；2. 讲解：讲解计算机网络的定义和发展历程；3. 案例分析：分析计算机网络的主要功能；4. 互动环节：学生提问，教师解答。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对计算机网络定义的掌握情况；2. 小组讨论：检查学生对计算机网络发展历程的理解；章节二：计算机网络的组成与结构教学目标：1. 了解计算机网络的组成；2. 掌握计算机网络的结构；3. 理解计算机网络的层次模型。
教学内容：1. 计算机网络的组成；2. 计算机网络的结构；3. 计算机网络的层次模型。
教学方法：1. 讲授法：讲解计算机网络的组成和结构；2. 图形演示法：展示计算机网络的层次模型；3. 案例分析法：分析实际网络结构的例子。
教学活动：1. 导入：提问学生对计算机网络组成的理解；2. 讲解：讲解计算机网络的组成和结构；3. 图形演示：展示计算机网络的层次模型；4. 案例分析：分析实际网络结构的例子；5. 互动环节：学生提问，教师解答。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对计算机网络组成的掌握情况；2. 图形识别：检查学生对计算机网络层次模型的理解；3. 课后作业：要求学生绘制一个简单的计算机网络结构图。
章节三：网络协议与网络标准教学目标：1. 理解网络协议的概念；2. 掌握网络协议的层次结构；3. 了解网络标准的重要性。
教学内容：1. 网络协议的概念；2. 网络协议的层次结构；3. 网络标准的重要性。
教学方法：1. 讲授法：讲解网络协议的概念和层次结构；2. 案例分析法：分析实际网络协议的例子；3. 讨论法：探讨网络标准的重要性。
第1章计算机⽹络概述第1章计算机⽹络概述1.1 计算机⽹络的定义和发展历史1.1.1计算机⽹络的定义计算机⽹络是由计算机技术和通信技术的紧密结合形成的。
计算机⽹络就是将分布在不同地理位置、具有独⽴功能的多台计算机及其外部设备，⽤通信设备和通信链路链接起来，在⽹络操作系统和通信协议及⽹络管理软件的协调下实现“资源共享和信息传递”的系统。
所谓的⽹络资源包括硬件资源（⼒图⼤容量磁盘、光盘阵列、打印机等），软件资源（例如⼯具软件、应⽤软件等）和数据资源（例如数据⽂件和数据库等）。
1.1.2 计算机⽹络的发展历史发展历史的四个阶段远程终端联机阶段、计算机⽹络阶段、计算机⽹络互联阶段、Internet与信息⾼速公路阶段。
在计算机发展的早期阶段，计算机所采⽤的操作系统多为分时系统，分时系统将主机时间分成⽚，给⽤户分配⼀定的时间⽚。
1969年12⽉，Internet的前⾝--美国的ARPA NET 投⼊运⾏，它标志着我们常称的计算机⽹络的诞⽣。
20世纪80年代初，随着微机应⽤的推⼴，微机联⽹的需求也随之增⼤，各种基于微机互联的局域⽹纷纷出台。
国际标准化组织（iso）在1984年正式颁布了开放系统互联参考模型（osi/rm），使计算机⽹络体系结构实现了标准化。
1993年美国宣布建⽴国家信息基础设施（NII）后，全世界许多国家纷纷制定和建⽴本国的NII，从⽽极⼤地推动⼒计算机⽹络技术的发展，使计算机⽹络进⼊了⼀个崭新的阶段。
1.2 计算机⽹络的功能和应⽤1.2.1计算机⽹络的功能实现计算机系统的资源共享、实现数据信息的快速传递、提⾼可靠性、提供负载均衡与分布式处理能⼒、集中管理、综合性息服务1.2.2 计算机⽹络的应⽤办公⾃动化、管理信息系统、过程控制、Internet应⽤（电⼦邮件（Email）、信息发布、电⼦商务（ECommerce）、远程⾳频、视频应⽤）1.3 计算机⽹络的系统组成计算机⽹络是由⽹络硬件系统和⽹络软件系统组成的。
第1章计算机网络概述1.计算机发展四阶段：面向终端的计算机网络、计算机-计算机网络、开放式标准化网络、因特网广泛应用和高速网络技术发展2.以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络3.ARPA网（ARPANET）是计算机技术发展中的一个里程碑4.三网合一：传统电信网、广播电视网、计算机网5.电信网一般认为传输速率达到2Gbps的骨干网称作宽带网6.全光网是未来通信网向宽带、大容量发展的优选方案7.一个计算机网络是由资源子网（负责信息处理）和通信子网（负责信息传递）构成的8.广域网传输方式：存储-转发，局域网传输方式：广播9.远程教育的基础设施是电子大学网络（EUN）10.电子银行核心功能：金融交易卡服务11.智能大厦及计算机网络的信息基础设施是结构化综合布线系统SCS12.点—点通信子网拓扑：星形、环形、树形、网状型广播信道通信子网拓扑：总线形、环形、树形、无线通信与卫星通信形13.星形拓扑：优：控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务缺：线太长、中央负担大、分布处理能力差星形拓扑的中央节点执行集中式通信控制策略14.环形拓扑：优：线短、光纤、性能稳定缺：节点故障则全网故障，故障检测难、节点加入复杂、信道利用率低15.网型拓扑在广域网广泛应用16.按网络的交换方式分类：电路交换网、报文交换网、分组交换网电路交换：申请建立一条从发送端到接收端的物理信道，通信期间始终占用该信道报文交换：存储—转发原理分组交换：ARPANET是分组交换网之父17.传输技术：广播方式（单播、多播、广播）、点对点方式采用分组存储转发和路由选择机制是广播式网络和点对点式网络的区别18.EIA是ANSI成员，涉及OSI的物理层标准制定19.IETF又分为若干工作组，RFC大多来自工作组。
因特网的标准都有一个RFC编号第2章计算机网络体系结构1.计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合称为网络协议2. 语义：用于协调与差错处理的控制信息语法：数据及控制信息的格式、编码及信号电平定时：速度匹配和排序3.计算机网络各层次结构模型及其协议的集合称为网络的体系结构4.OSI包括了体系结构、服务定义、协议规范三级抽象。
课程教学要求课程的性质:《TCP/IP网络基础》课程是计算机网络技术、计算机网络管理、计算机信息管理、计算机软件技术专业必修的一门专业基础课程。
课程任务和教学目标是：本课程全面系统地介绍TCP/IP 的体系结构和主要应用程序，使学生系统全面地了解TCP/IP网络各层通信协议的工作原理及应用，并学习使用网络工具进行网络协议分析和故障排除。
课程基本要求:通过本课程要求学生系统全面地了解互联网的工作原理，掌握各协议原理及功能，掌握互联网上典型应用的原理和使用。
并学会使用网络工具进行网络协议分析和故障排除。
教学方法：课堂讲授，启发式教学，课堂讨论，研究性教学，当堂测试，提问式教学，师生互动。
教学手段：传统讲授为主，辅以多媒体教学。
能力培养：提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的表达能力。
考核方式：闭卷考试。
成绩评定：本课程采用作业、笔试和实验三种考核方式，分别计分，作业占10%，笔试根据教学大纲命题（占 60%），实验要求能够完成课程中规定的实验部分（占30%）。
其它要求：严格考勤，注重学生课堂表现及课堂参与情况，当堂测试，课下完成作业。
1. 1 计算机网络的定义和发展1.1.1 计算机网络的发展计算机网络的发展经历了从简单到复杂、从单机到多机、从终端与计算机之间的通信到计算机与计算机之间的直接通信的演变过程。
计算机网络的发展可以大致分为三个阶段：(1) 面向终端的计算机网络阶段(2) 多机系统的互连阶段(3) 网络互连和高速网络阶段1.1.2 计算机网络的定义一、定义 :把分布在不同地理位置上具有独立功能的计算机系统，通过通信设备和通信线路连接起来，由网络操作系统和协议软件进行管理，实现数据通信及网络资源共享的系统。
二、计算机网络的基本特征：① 具有共享能力② 各计算机自治(计算机自成系统)③ 网络协议支持(管理、控制和通信)④ 具有通信功能1.1.3计算机网络的功能①数据交换和通信②资源共享③信息传输④提高系统可靠性及可用性⑤分布式网络处理⑥综合服务和应用⑦提高系统性价比，易于扩充维护1.2 计算机网络的组成1.2.1 从系统功能角度看由:资源子网和通信子网组成（1）资源子网(用户子网)是由各计算机系统、终端控制器和终端设备、软件和可供共享的数据库等组成。
第1章计算机网络概述1．简答计算机网络产生和发展的四个阶段。
【要点提示】第一阶段：单主机的远程联机系统。
第二阶段：以资源共享为目的的多主机、多终端的互连通信网络。
第三阶段：面向全球范围的开放式、标准化计算机网络。
第四阶段：面向更多新应用的高速、智能化的计算机网络。
2．简答计算机网络的定义和构成要素。
【要点提示】计算机网络定义：通过通信设备和通信线路，将分布地理位置不同且功能独立的多个计算机系统相互连接起来，按照相同的协议，在网络操作系统的管理和控制下，实现资源共享和高速通信的系统。
构成的要素：功能独立的计算机，通信设备和传输介质，网络通信协议，网络操作系统。
3．简答计算机网络的逻辑组成。
【要点提示】由资源子网和通信子网组成。
4．简答计算机网络的物理组成。
【要点提示】由网络硬件和网络软件组成。
5．扼要概述计算机网络的功能。
【要点提示】(1) 数据通信 (2) 资源共享 (3) 提高安全与可靠性 (4) 数据信息的集中和综合处理。
6．简述因特网的主要功能【要点提示】(1) 收发电子邮件(2) 浏览WWW(3) 阅读网络新闻(4) 电子公告(5) 远程登陆(6) 下载资料(7) 信息查询(8) 实时交谈和电子商务7．简答计算机网络的分类方法【要点提示】按作用范围划分，按传输方式划分，按通信介质划分，按通信速率，网络控制方式，按拓扑结构划分。
8．按网络的作用范围是如何对计算机网络进行划分的。
【要点提示】局域网，城域网和广域网。
9．简答计算机网络的拓扑结构分类及特点。
【要点提示】总线型、星型、环型、树型和网状结构。
10．试述常用的网络传输介质【要点提示】同轴电缆、双绞线、光纤。
11．什么是虚拟化、云计算、物联网？【要点提示】虚拟化：是一种资源管理技术，将计算机的各类实体资源予以抽象、转换后呈现出来，使用后可以更好地来使用这些资源。
云计算：是一种按使用量付费的模式，提供可用的、便捷的、按需的网络访问。
物联网：将物品信息通过互联网连接起来，进行信息交换和通信，对物品信息实现智能化识别和管理。
