第1章 计算机网络概论,11 概述 12 计算机网络的发展 13 网络分类 14 网络的组成 15 网络的功能与应用 返回,11 概述,1.1.1局域网应用实例 1.1.2其它类型的网络 1.1.3网络基本定义 返回,1.1.1局域网应用实例,1局域网连接 2安装网络操作系统 3基本设置 4网络应用,1局域网连接,组建一个局域网很容易，所需要的设备主要包括计算机（PC）、交换机和双绞线等 在计算机上需要插入一块网卡，以便把计算机通过双绞线连接到交换机上。如图1-1所示 注： 网卡本来应该在计算机内部，为了描述方便画在外面,如何连接,首先制作双绞线，实质上是在双绞线两端分别连上水晶头 做好后，把双绞线一端插入计算机网卡的端口，另一端插入交换机的端口即可 打开计算机和交换机电源，如果双绞线制作正确，网卡及交换机对应端口的指示灯应该是亮的,2安装网络操作系统,如同PC机一样，除了硬件以外，如果要让计算机能够工作，还需要软件的支持 而软件的核心是操作系统，对于计算机网络来说是网络操作系统 网络操作系统有多种类型 本例在每台PC机上事先已经分别安装了具有连网功能的Windows XP个人机操作系统 所组成的网络被称为对等网,3基本设置,网络建成后，对操作系统进行若干设置以后计算机网络才能够工作 主要的设置工作是设置IP地址，可以通过手动的方式设置IP地址，例如设所有计算机的网络号均为192.168.1，主机号分别为1，2，3等,ping”命令测试,IP地址设置完成后，可以用“ping”命令测试一下网络的连通性 如果“ping”不通，则可能是防火墙在起着防护作用，关闭防火墙功能即可“ping”通 这时说明网络的连接和配置都是正确的,4网络应用,网络硬件已经连接，网络操作系统也已经安装和配置完成，网络的功能就基本上可以实现了 计算机连网后，可以做什么？ 实践上，可以满足多种应用的需要 可以共享网络资源，包括文件共享和打印机共享 还可以使网络上的计算机共享上网等 可以丰富我们的计算机应用，为生活增添很多的乐趣，不信你可以试一试！,网络应用,前面只是介绍了网络组建和应用的一个简单的例子，看起来虽然很简单，却具有非常实用的价值 本例没有具体介绍网络组建的实际操作步骤，包括： 如何制作网线 如何测试网络的连通性 如何设置文件共享和共享上网 这些内容将在本书的后续章节再做详细的介绍,1.1.2其它类型的网络,上述的计算机网络只是一个局域网，局域网主要是用作数据处理的，是应用最广泛的计算机网络类型之一 除了局域网以外，还包括我们大家都非常熟悉的Internet Internet是全球惟一的信息网络，主要功能是为人们提供信息 通过电话线、MODEM（图中未画出）和路由器等设备就可以把局域网（或PC）连入Internet，其实质是利用了电信部门所提供的广域网的接入技术 广域网是另外一种重要的网络类型 世界上第一个计算机网络ARPAnet就是广域网 互联网实际上是采用网络互连技术，把形形色色的局域网和广域网连接在一起组成的计算机网络,理解网络的组成及概念,由此可见，无论是局域网、广域网还是互联网等任何网络类型，网络的组成都包括计算机、网络通信设备以及网络连线 因此，计算机网络是由：计算机、网络通信设备和通信线路连接起来用于资源共享的信息系统 其中的计算机是数据处理设备，通信设备及设施是数据传输设备,理解网络的组成及概念,通过前面的讨论，我们了解了什么是计算机网络，了解了网络的不同类型，了解了如何组建局域网，了解了如何通过广域网把我们的计算机连接到Internet 进一步，我们还希望了解计算机网络的原理是什么，计算机网络是如何工作的，如何组建性能更好的计算机网络为我们的信息应用服务 这些内容我们将在后续的章节中逐步展开,1.1.3网络基本定义,人类社会需要进行信息的交流。 现代通信主要指电信。 最早的电信是1838年摩尔斯发明的电报，是数字通信的代表。 最早的模拟通信是1876年贝尔发明的电话，是模拟通信的代表。 以后又有了无线通信、微波和卫星通信等。 返回,1946年发明了电子计算机,计算机与通信相结合形成了一门新的通信技术，即计算机数据通信，又称为数据通信技术。 计算机通信又带动了通信技术的进步与发展，使通信技术产生了很多的分支。 通信网络由过去单纯为传输话音的通信发展到既可以传输话音，又可以传输数据的数据通信网。 数据通信，尤其是多媒体通信，对网络的带宽不断提出更高的要求，因而推动了通信网络技术的发展。,计算机网络,是计算机与通信技术相结合的产物,网络与数据通信网的区别,第一，计算机通信网和数据通信网强调的主要是信息在网络中的传输；计算机网络强调的是信息的处理、加工、存储以及信息的共享。 第二，计算机通信网和数据通信网主要以广域网的形式出现；而计算机网络可以是广域网形式，也可以是城域网形式或局域网形式。 第三，计算机网络强调的是如何利用计算机技术和网络技术获得信息，例如Internet是由大量的广域网和局域网互连而形成的网络，人们通过Internet可以获取大量的信息。返回,12计算机网络的发展,1远程终端访问 2ARPA网 3局域网技术 4标准化网络 5网络互联 6网络技术的发展方向 返回,1远程终端访问,（1）计算机网络是由通信线路连接的自主计算机的集合 （2）1954年发明了一种称为收发器的终端可以把数据通过电话线发送到远程主机 （3）后来发明的电传打字机可以在主机与计算机终端间实现交互，首次实现了计算机与通信的结合 （4）多路控制器可以使计算机与多台远程终端相连。在远程终端比较集中的地区可以加一个线路集中器，它的一端通过多条低速线路与各终端相连，另一端通过高速线路再与主机相连 （5）在线路与主机间提供一台专门负责通信的前端机（又称为通信处理机）组成一种多机系统,2ARPA网,1969年12月美国具有4个节点的分组交换计算机通信网ARPAnet投入运行，它标志着计算机通信网络时代的到来 分组交换采用存储转发的方式在通信处理机之间进行高效率的通信 工业发达国家开始建造公用分组交换网提供给用户租用 1974年美国IBM公司首先提出了其计算机网络标准化体系结构SNA网,3局域网技术,局域网从60年代末开始进行实验 70年代进入研制阶段 80年代开始形成产品并进行了大规模的生产,4标准化网络,国际标准化组织在此基础上开始制定一系列的标准 国际标准化组织ISO下属的计算机与信息处理标准化委员会TC97成立了一个专门研究网络标准的委员会SC16 开放系统互连基本参考模型 OSI ，模型分七层，又称为OSI七层模型,5网络互联,ARPAnet在1983年使整个网络采用了TCP/IP协议 与一种称为路由器的设备相互配合可以把不同标准、不同规模的网络进行互联 整个美国的计算机网络都连到了这个网络上来，人们称这个网络为Internet，即国际互联网 到了上世纪九十年代初，世界上已经有上百个国家都连入了Internet 而且已经变成了一个十足的商业化的信息网络,6网络技术的发展方向,首要问题是解决带宽不足和提高网络传输率的问题 采用波分复用技术在一根光纤上传输信息速率已经可以达到1600Gb/s 局域网技术取得了较大发展，以太网的速度已经从10Mb/s达到1Gb/s 网络发展的另一个方面是实现三网合一 返回,13网络分类,网络分类有不同的方法 ： 1按照地理范围分类 2按照拓扑结构分类 3按照协议分类 返回,1按照地理范围分类,（1）广域网 Wide Area Network，WAN 地理范围比较大，用于电信网 （2）局域网 Local Area Network，LAN 地理范围比较小，用于内部网 （3）城域网 Metropolitan Area Network，MAN 地理范围比较大，城市中的广域网,2按照拓扑结构分类,（1）拓扑结构 （2）网状网，用于广域网 （3）总线网，最早的以太网 （4）星型网，集线器组网 （5）树型网，多层星形 （6）环型网 ，令牌环网,对称结构，用于局域网,（1）拓扑结构,在拓扑学中，把事物抽象成结点，把事物间的关系抽象成连线组成的图形称为拓扑 网络拓扑就是用拓扑学的方法研究计算机之间如何连接 两大类： 一类是无规则的拓扑 一类是有规则的拓扑,图1-1网状结构,图1-2总线结构,图1-3星型结构,图1-4环型结构,3按照协议分类,常用的分类方法，如： 以太网 ，非常著名的局域网 令牌环网 ，局域网，近于淘汰 X.25网 ，早期分组交换网 ATM网 ，广域网，多媒体传输网,14网络的组成,1网络基本组成 2分组交换网的组成 3局域网的组成 4互联网的组成 返回,1网络基本组成,计算机网络的组成也包括硬件部分和软件部分 计算机网络的组成中无论是硬件还是软件都与通信是有关的,（1）子网,把计算机网络分成两个层次: 一个层次负责信息的处理，把这个层次称为资源子网 一个层次负责信息的传递，把这个层次称为通信子网,（2）网络硬件部分,计算机 服务器 客户机 通信控制设备 通信处理机 网卡 网络连接设备 路由器 交换机 集线器 网络连线,（3）网络软件部分,网络操作系统 网络通信协议 网络应用软件,2分组交换网的组成,诸如ARPAnet、X.25、FRN和ATM等一类网络都可以看作是分组交换网,可见分为： 通信子网，NC-结点交换机 资源子网，主机Host,终端T等,3局域网的组成,用以太网作为例子 ：,包括：服务器，工作站，集线器，路由器等 计算机通过网卡连接到集线器上 返回,4互联网的组成,互联网并不是一种独立的网络类型，互联网是由网络互连技术构成的网络 如图所示：,为什么要进行网络互连？,可能有多种原因： 例如，原来已经形成了一些局域网，现在为了共享网络资源，把这些局域网连成一个更大规模的网络 或者，一个企业各个分支机构的局域网通过互连形成一个分布范围比较大的互联网 有时组建互联网也可能是出于安全的考虑，例如一个企业要建设一个大型的网络，为了网络安全可以先分别组建一些小型网络，再通过路由器把这些小型网络互连起来组建成大型网络 这种通过互连的方法组建的大型网络具有不同意义，因为网络互连时，可以利用路由器所具有的安全机制，使得形成的这个大型网络是安全的，这与原来所建设的大型网络的安全性能是不一样的，在网络的其它性能方面也是如此,网络互连,由此可见，一般意义上的网络都是由不同的网络互连而成的 例如局域网与局域网互连，广域网与广域网互连，或者局域网与广域网互连 网络的规模也是不一样的，例如国际互联网Internet是全世界各个国家形形色色、大大小小的网络组建成的一个互联网，在这个网络上有成千上万台主机在运行，有各种各样的信息由人们共享，Internet已经形成了一个规模巨大的信息网络,互联网技术,如前所述，互联网并不是一种独立的网络类型，而是由各种不同的网络互连所形成的 互联网得益于两项技术，第一是路由器，第二是TCP/IP协议 路由器是硬件范畴，协议是软件范畴。路由器在不同的网络之间进行网络分组数据的转发 TCP/IP协议则使得经路由器连接起来的网络形成一个虚拟的网络，具有统一的IP地址和统一的数据格式 所以互联网不论从形式上还是从内容上都是一个统一的网络,15网络的功能与应用,网络主要有两个功能： 一是通信功能 一是资源共享的功能 返回,共享硬件资源,通过网络可以共享资源，这些资源可以包括硬件资源和软件资源 对于共享硬件资源来说可以节省硬件方面的投资 例如，在一个局域网上，可以共享网上其他计算机的打印机、光盘驱动器等资源 在局域网组网时不需要为每台计算机都配置打印机和光盘驱动器，甚至不需要为每台计算机都配置磁盘驱动器，这样的计算机被称为无盘工作站 无盘工作站既省钱又安全，但是由于网络上传输的数据量加大将会影响网络传输的速率,共享软件资源,除了共享硬件资源外，还可以共享软件资源 软件资源包括文件、程序以及信息 在计算