计算机网络系统概述

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11_概述1、什么是Internet解释Internet从服务⾓度，组成细节⾓度组成细节⾓度：ISP (Internet Service Provider): 计算设备+通信链路+交换⽹络（分组交换）计算设备：主机=端系统通信链路：光纤，铜缆，⽆限电，卫星交换⽹络：路由器，交换机服务⾓度：为⽹络应⽤提供通信服务的通信基础设施为⽹络应⽤提供应⽤编程接⼝（API）光有硬件，链路，路由器是不能正常运⾏⽹络，将数据传输和交换的。

还需要⽹络协议。

计算机⽹络的数据交换必须遵守事先约定好的规则。

⽹络协议（network protocol）：是为⽹络中的数据交换⽽建⽴的规则，标准和约定。

协议规定了通信实体之间所交换的消息的格式、意义、顺序以及针对收到消息或发⽣的事件所采取的“动作”（Action）协议的三要素：语法（Syntax）信号电平数据与控制信息的结构或格式语义（Semantics）需要发出何种控制信息完成何种动作以及做出何种响应差错控制时序（Timing）事件顺序速度匹配协议是计算机⽹络的重要内容：协议规范了⽹络中所有信息的发送和接收过程。

学习⽹络的重要内容之⼀⽹络创新的形式之⼀Internet协议标准RFC：Request for commentIETF: 互联⽹⼯程任务组================================================================2、计算机⽹络结构⽹络边缘：主机、⽹络应⽤’接⼊⽹络：物理介质‘⽹络核⼼：（核⼼⽹络）；2.1主机（端系统）：位于⽹络边缘运⾏⽹络应⽤程序：Web, Email客户/服务器应⽤模型：客户发送请求，接受服务器响应如Web应⽤，⽂件传输FTP应⽤对等（Peer-Peer）P2P模型：⽆专⽤服务器通信在对等实体之间直接进⾏2.2接⼊⽹络：家庭，住宅⽹络机构接⼊⽹络移动接⼊⽹络⽤户关⼼带宽：bps共享/独占？家庭/住宅： DSL数字⽤户线路 HFC电缆⽹络机构接⼊：以太⽹端系统通常直接连接以太交换机⽆线接⼊：通过基站，即接⼊点 ⽆线局域⽹LANs ⼴域⽆线接⼊2.3⽹络核⼼关键功能：路由+转发核⼼问题：如何将数据从源主机发到⽬的主机上。

计算机网络基础及应用-计算机网络概述计算机网络基础及应用-计算机网络概述1. 引言计算机网络作为计算机科学与技术领域的一门基础课程，在现代社会中扮演着至关重要的角色。

通过连接设备和计算机系统，计算机网络实现了信息的传输和共享，极大地促进了信息化社会的发展。

本文将全面介绍计算机网络的基础概念和应用，并重点探讨其在实际生活中的应用。

2. 计算机网络的定义和分类计算机网络是一种将计算机系统连接在一起的技术，实现了资源共享和信息传输。

根据覆盖范围的不同，计算机网络可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。

局域网是指在一个较小的范围内，如办公室或家庭中的计算机系统之间连接起来的网络；城域网是指在一个城市范围内连接起来的计算机网络；广域网则是全球范围内连接起来的计算机网络。

3. 计算机网络的基本组成和工作原理计算机网络由许多网络设备组成，包括计算机、路由器、交换机等。

这些设备通过物理介质（如光纤、铜缆等）进行连接，形成了一个网络。

计算机网络的工作原理主要通过数据包的传输实现。

在数据传输过程中，数据被划分为小的数据包，并通过不同的路径进行传输，最终到达目的地。

4. 计算机网络的协议和体系结构计算机网络的通信过程依赖于一系列的协议。

协议是网络中设备之间进行通信时所遵循的规则和约定。

常见的协议有TCP/IP协议、HTTP协议等。

计算机网络按照协议的层次分为不同的体系结构，常见的有OSI七层模型和TCP/IP四层模型。

这些体系结构将网络通信划分为若干个层次，每个层次都有特定的功能和任务。

5. 计算机网络的应用计算机网络在现代生活中广泛应用于各个领域。

其中，互联网是计算机网络的典型应用之一，它已经成为人们获取信息和进行在线交流的主要平台。

，计算机网络还应用于电子商务、远程教育、视频会议、智能家居等领域，为人们的生活和工作带来了极大的便利。

在电子商务领域，计算机网络的应用使得人们可以方便地在网上购物、进行支付，并实现在线交易的安全性和隐私保护。

第一章计算机网络概述考纲要求：（1）了解计算机网络的发展历史。

（2）掌握计算机网络的功能、系统组成和分类。

基础知识梳理：一、计算机网络的定义计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物，计算机网络是将地理上分散的且具有独立功能的多个计算机系统，通过通信线路和设备相互连接起来，在软件支持下实现数据通信和资源共享的系统。

网络资源：包括硬件资源（如大容量磁盘、打印机等）、软件资源（如工具软件、应用软件等）和数据资源（如数据库文件和数据库等）。

二、计算机网络的发展历史（1）第一阶段：远程终端联机阶段。

20世纪50年代中期，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雏形。

（2）第二阶段：计算机网络阶段。

20世纪60年代中期，多个主计算机通过线路互联的初期计算机网络。

（1969年12月，Internet 的前身——美国的ARPA网投入运行，它标志着我们常称的计算机网络的诞生）（3）第三阶段：计算机网络互联阶段。

20世纪70年代至80年代中期，具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的标准计算机网络。

（以太网出现，国际标准化组织ISO 在1984年正式颁布了“开放系统互连基本参考模型”OSI国际标准，使计算机网络体系结构实现了标准化。

）（4）第四阶段：信息高速公路阶段。

20世纪90年代中期，许多国家纷纷制定和建立本国的国家信息基础设施NII，从而极大地推动了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。

三、计算机网络的功能（参考课本P3、P4，理解各个功能的含义，能根据语义对号入座）（1）实现计算机系统的资源共享（2）实现数据信息的快速传递（3）提高可靠性（4）提供负载均衡与分布式处理能力（5）集中管理（6）综合信息服务四、计算机网络的应用计算机网络由于其强大的功能，已成为现代信息业的重要支柱，被广泛地应用于现代生活的各个领域，主要有：（1）办公自动化（2）管理信息系统（3）过程控制（4）Internet应用①电子邮伴（E-mail）②信息发布：Internet已经成为继报纸、广播、电视之后的“第四媒体”。

《计算机⽹络》第1章：计算机⽹络体系结构第1章计算机⽹络体系结构1.1计算机⽹络概述计算机⽹络是⼀个将分散的、具有独⽴功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。

计算机⽹络是互连的、⾃洽的计算机系统的集合。

⼀个完整的计算机⽹络主要由硬件、软件、协议三⼤成分组成，缺⼀不可。

硬件由主机（端系统）、通信链路（双绞线、光纤）、交换设备（路由器、交换机）、通信处理机（⽹卡）等组成。

计算机⽹络由通信⼦⽹和资源⼦⽹组成。

计算机⽹络的功能：数据通信、资源共享、分布式处理、提⾼可靠性、负载均衡计算机⽹络的分类按分布范围分：⼴域⽹（WAN）、城域⽹（MAN）、局域⽹（LAN）、个⼈区域⽹（PAN）。

按交换技术分：电路交换⽹络、分组交换⽹络、报⽂交换⽹络。

按拓扑结构分：星形⽹络、总线型⽹络、环形⽹络、⽹状形⽹络按传播技术分：⼴播式⽹络、点对点⽹络按使⽤者分：公⽤⽹、专⽤⽹按传输介质分：有线⽹、⽆线⽹RFC（Request For Comments）上升为因特⽹正式标准需经过以下四个阶段：因特⽹草案、建议标准（这个阶段开始成为RFC⽂档）、草案标准、因特⽹标准。

计算机⽹络的性能指标：带宽：⽹络的通信线路所能传送数据的能⼒，单位是『⽐特每秒（b/s）』时延：指数据（⼀个报⽂或分组）从⽹络（或链路）的⼀段传送到另⼀端所需要的总的时间。

n 发送时延：节点将分组的所有⽐特推向（传输）链路所需的时间。

也称传输时延。

发送时延=分组长度/信道宽度n 传播时延：电磁波在信道中传播⼀定的距离需要花费的时间。

传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速度n 处理时延：数据在交换节点为存储转发⽽进⾏的⼀些必要的处理所花费的时间。

n 排队时延：等待输⼊队列和输出队列处理所需时间。

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延 //排队时延和处理时延⼀般忽略不计⾼速链路提⾼的仅是数据发送速率⽽不是⽐特在链路上的传播速度。

计算机网络的概述摘要：本文主要介绍了计算机网络的基本概念、组成、概况和计算机网络发展现状，并在此基础上，阐析了计算机网络的未来发展趋势和发展面对的困境。

关键词：计算机网络；现状；发展趋势；困境前言：随着科技的发展，我们知道21世纪是一个以网络为核心的信息时代，网络已经成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。

网络对社会生活的很多方面以及对社会经济的发展已经产生了不可估量的影响。

现在人们的生活、工作、学习和交往都已离不开计算机网络，例如股票交易，存钱取钱，购买火车票等。

当然，计算机网络也给人们带来了一些负面影响，例如有人利用网络传播病毒，青少年沉迷于网络游戏等。

但是，计算机网络的负面影响还是次要的，计算机网络给社会带来的积极作用仍然是主要的。

下面，我们就来了解一下计算机网络的基本概念。

一、计算机网络的概述（一）、计算机网络的概念计算机网络就是用通讯设备和线路，将处在不同地方和空间位置、操作相对独立的多个计算机连接起来，再配置一定的系统和应用软件，在原本独立的计算机之间实现软硬件资源共享和信息传递，那么这个系统就成为计算机网络了。

（二）、客户机和服务器计算机网络的主要用途之一是允许共享资源。

这种共享是通过相呼应的两个独立程序来完成的。

每个程序在相应的计算机上运行。

一个程序在服务器中，提供特定资源；另一个程序在客户机中，它使客户机能够使用服务器上的资源。

大部分计算机网络（包括所有的Internet服务）都使用这种客户机／服务器关系。

在给定的一对进程之间的通信会话中，发起通信（即在该会话开始时与其它进程联系）的进程被标示为客户机，在会话开始时等待联系的进程是服务器。

要懂得怎样使用计算机网络（尤其是Internet），事实上就意味着要懂得怎样使用每个客户机程序。

你的任务是启动客户机，并叫它执行程序。

客户机的任务是连接上相对应的服务器，并确保你的指令正确执行。

（三）、计算机网络的发展史计算机网络经历了：1.诞生阶段（20世纪60年代中期）——以单个计算机为中心的远程联机系统2.形成阶段（20世纪60年代中期至70年代）——以多个主机通过通信线路互联起来的具有独立功能的计算机集合体3.互联互通阶段（20世纪70年代末至90年代）——具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络4.高速网络技术阶段（20世纪90年代末至今）——以Internet 为代表的互联网、多媒体网络和智能网络。

第一章计算机网络概述本章要点本章主要讲述计算机网络的定义、分类及OSI参考模型。

学习目标9了解计算机网络的发展9掌握计算机网络的定义9掌握计算机网络的分类9了解OSI参考模型关键概念计算机网络定义；局域网；城域网；广域网；总线型；星型，环型；协议；网络的体系结构；OSI参考模型1．1计算机网络的定义与发展计算机网络是现代高科技的重要组成部分，是计算机技术与通信技术紧密结合的产物，计算机网络综合了计算机与通信两方面的新技术，涉及面宽，应用范围广。

对信息技术的发展有着深刻的影响。

离开计算机网络就谈不上信息化社会，任何企事业单位的信息管理系统、办公自动化系统、商业自动化系统、生产科研系统、金融系统等都离不开计算机网络。

计算机网络出现的历史不长，但发展很快，经历了一个从简单到复杂的演变过程。

世界上第一台电子数字计算机ENIAC在美国诞生时，计算机和通信并没有什么关系。

当时的计算机数量极少，而且价格十分昂贵，用户只能到计算机房去使用计算机。

这显然是很不方便的。

1954年终端器诞生后，人们才逐渐把终端与计算机连接起来。

几十年来计算机网络的发展经历了三个主要阶段；以单机为中心的通信系统，多个计算机互连的计算机网络及国际标准化的计算机网络。

1．1．1 计算机网络的产生与发展１．以单机为中心的通信系统以单机为中心的通信系统称为第一代计算机网络。

这样的系统中除了一台中心计算机，其余终端不具备自主处理功能。

这里的单机指一个系统中只有一台主机，也称面向终端的计算机网络。

面向终端的计算机网络在结构上有三种形式：第一种是计算机经通信线路与若干终端直接相连，如图1-1(a)所示。

当通信线路增加时，费用增大，于是出现了若干终端共享通信线路的第二种结构，如图1-1(b)所示。

当多个终端共享一条通信线路时，突出的矛盾是若多个终端同时要求与主机通信时，主机选择哪一个终端通信？为解决这一问题，主机需增加相应的设备和软件，完成相应的通信协议转换，使得主机工作负荷加重。

技术方案目录目录 (2)第1章.计算机网络系统 (3)1.1.系统概述 (3)1.2.系统设计范围 (3)1.3.系统架构 (3)1.4.主要设备技术需求 (5)第1章.计算机网络系统1.1.系统概述本项目计算机网络系统主要提供整个项目应用系统集成的需求，为数字智能化系统网络以及运营管理网络等提供一个安全稳定可靠的运行控制和集成管理核心网络环境。

提供广域网接口，为与外界的信息交流和事务协作创造良好的信息通路，并提供远程接入和管理控制以及移动办公的服务接口。

提供丰富的网络服务，实现广泛的软件、硬件资源共享，避免重复投资，发挥系统最大效益。

构建智能化各系统统一通讯平台。

计算机网络工程建设网络设备主要包括网络交换系统、无线网络系统、网络安全系统。

设计采用星型网络结构，核心采用万兆双核心，以确保所有网络的不中断性。

写字楼及商铺外网按用户的需求向电信运营商申请光纤入户等，畅享高速互联网。

采用最科学的VLAN划分不同的子网络方式，全物理隔离，充分考虑到用户投资成本，减少核心网络设备。

1.2.系统设计范围1）本系统设置二套计算机网络系统：智能专网、无线网络，各网络之间全物理隔离。

2）无线网络系统设计采用骨干万兆、桌面100/1000M自适应接入的二层结构网络体系。

核心与接入交换机之间采用冗余链路的方式，核心交换机和存储交换机通过万兆单模光纤连接。

核心交换机采用双核心交换机，同时保证提供足够数量的千兆端口用于连接骨干网（主交换机与楼层交换机之间的链路）和连接各类服务器。

3）智能化专网采用2层架构：交换机网络采用POE交换方式，千兆接入，万兆核心,接入层交换机分别安装于地下三层、地下一层、三层、九层、十五层、二十一层弱电井机柜内，采用双核心交换机；核心交换机置于一层监控中心，满足智能化系统前端设备的接入需求。

1.3.系统架构计算机网络均采用星形两层体系架构，核心层采用两台双引擎路由核心交换机，接入层采用千兆交换机；系统采用千兆光纤主干链路，满足终端系统用户网络的需求，同时能保证系统的稳定可靠。