第1节 计算机网络的起源与发展

计算机网络的定义：是以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。

真正意义上的计算机网络的出现是以美国ARPANET的建成为标志的。

Internet是在ARPANET的基础上，将分布在世界各地的众多不同规模、不同类型的计算机网络连接起来而形成的大型互联网络，TCP/IP是其核心的框架协议。

ARPANET的贡献主要体现在以下几个方面：（了解）

（1）       完成了对计算机网络谔谔定义和分类方法的研究。

（2）       提出了资源子网和通信子网的结构概念。

（3）       提出并实现了分组交换技术。

（4）       采用了层次结构的网络体系结构和研究方法。

（5）       促进了TCP/IP模型的研究和应用。

（6）       为Internet的形成和发展奠定了基础。

第2节 计算机网络的分类

计算机网络根据网络的覆盖范围可以分为局域网、城域网、广域网、互联网。

计算机网络按照传输介质的类型可以分为有线网络和无线网络两种。

有线网络的传输介质主要包括双绞线、同轴电缆和光纤等。

目前常见的无线网有无线局域网、移动通信网和物联网等。

计算机网络按照其所有权性质的不同，可以分为公用网和专用网。

按照网络拓扑结构的分类，计算机网络可分为：

（1）       总线型网络。

（2）       环形网络。

（3）       星形网络。

（4）       树形网络。

（5）       网状网络。

从计算机网络系统中的逻辑功能上，计算机网络可以分为两部分：通信子网和资源子网。

按照网络的传输技术，计算机网络可以分为广播式网络和点对点网络。

基于TCP/IP的Internet属于点对点式网络。

第3节 计算机网络的硬件和软件设备

根据设备的物理性质，计算机网络可以分为硬件设备和软件设备。

硬件设备主要包括计算机、服务器、交换机、路由器和通信介质等。

软件设备主要包括各种网络协议、网络操作系统和应用程序等。

根据设备在计算机网络中逻辑位置的不同，计算机网络设备可以分为终端设备和网络中间设备。

终端设备有接入网络的台式机、服务器、笔记本、智能手机、打印机。

中间设备有交换机、路由器、通信线路。

通常将主要从网络中获取信息和服务的终端计算机称为客户机，将主要提供信息和资源服务的终端计算机称为服务器。

交换机（switch）是某种交换式网络（如目前使用最为广泛的以太网）内部的一种核心装置，负责网络内部数据的调度和转发，从而实现有效的数据通信。

路由器（router）是连接IP网络中不同类型的网络，为不同格式的数据分组选择合适的通信路径并转发的网络中间设备。

路由器与交换机的最大不同在于交换机是实现某种网络内部数据的存储转发，而路由器是在不同网络之间实现数据的路由和中转。

为进行网络中数据通信而制定的规则、标准和约定称为网络协议，简称协议。

网络协议的基本要素：

（1）       语法：规定数据与控制信息的分组结构或格式。

（2）       语义：规定进行通信需要发出的控制信息、完成的操作动作和响应。

（3）       同步：网络事件实现顺序的详细说明。

常用的网络协议有TCP、IP、UDP和IEEE 802系列协议等。

网络操作系统是指区别于单机操作系统，能够在网络环境下为用户和网络资源提供接口，实现对网络管理和控制的程序集合。分为任务型和通用型两类。

传输介质是计算机网络中连接各个网络结点的物理线路，是数据传输的通道。可以分为有限介质和无线介质。

有限介质包括双绞线、同轴电缆和光纤。

无线介质主要是大气、水下和外层空间。

第4节 计算机网络的性能指标

计算机网络的性能指标：

（1）       定量的性能指标。主要包括速率、带宽、端到端延迟和吞吐量。

（2）       非定量的性能指标。主要包括Qos、可靠性、可扩展性、安全性、标准化和成本。

速率描述的是计算机网络中数字信息传递的快慢情况。

计算机网络中的速率可以分为发送速率和传输速率。

发送速率是指在终端或者网络中间节点，计算机设备每秒向网络中发送多少比特数据，其反映的主要是网络设备的性能。

传输速率是指数据信号在传输线路上每秒能传播多少千米，其单位为千米每秒，反映的主要是信号及信道的性能。

对于模拟通信系统，带宽包括两个概念，即信道带宽和信号传输带宽。

对于数字通信系统，特别是在计算机网络中，网络的带宽通常是用来表示通信线路所能传送数据的能力，即单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的最高数据量，单位为比特每秒（bit/s）。

端到端延迟简称延迟，表示一个数据分组从网络中的一个端点到达另一个断电所话费的时间。

吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。

Qos（服务质量）是指一个网络能够利用各种基础技术，为制定的网络通信提供更好的服务能力，是网络自身预防拥塞和从拥塞中恢复的一种安全机制。

第5节 计算机网络的功能和应用

计算机网络的功能：

（1）       实现数据通信。

（2）       提供资源共享。

（3）       提高计算机系统的可靠性。

（4）       进行分布式处理。

（5）       对分散对象提供集中控制与管理。

计算机网络最基本的功能就是提供数据通信服务。

第6节 计算机网络的标准化组织

在计算机网络领域，主要的标准制定机构有：

（1）       国际标准化组织（ISO）。

（2）       国际电信联盟（ITU）.

（3）       美国电子工业协会（EIA）。

（4）       电气和电子工程师协会（IEEE）。

国际标准化组织（ISO）是一个全球性的非政府组织，总部设在瑞士日内瓦，其任务是推动各个行业的国际标准化活动。

IEEE在计算机网络领域最大的成果是制定了局域网技术的一系列标准，称为IEEE802系列标准。

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