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第6章 计算机网络 计算机网络基础 计算机局域网 Internet基础 Internet应用 6.1 计算机网络基础 6.1.1 概述 6.1.2 计算机网络协议与体系结构 6.1.3 传输介质 6.1.1 概述 1．计算机网络的起源与发展 (1)第一代面向终端分布的计算机系统 (2)第二代分组交换数据网 (3)第三代开放式标准化网络 目前计算机网络正处于第四个发展阶段，这是一个智能化、全球化、高速化和个性化的网络阶段。 2．计算机网络的定义 计算机网络是由不同传输媒体构成的通讯子网，与这个通信子网连接的多台地理上分散的具有惟一地址的计算机，将数据划分为不同长度的数据分组，进行传输和处理的协议软件以及应用系统所组成的传输和共享信息的系统。 (续) 就计算机网络定义而言，它具有如下特征： (1)计算机网络是一个互联的计算机系统的群体，这些计算机系统在地理上是不均匀分布的。 (2)这些计算机系统是自治的，即每台计算机是独立工作的，是在网络协议控制下协同工作的； (3)系统互联要通过通信设施(子网)来实现。通信设施一般都由通信线路、相关的传输及交换设备等组成； (4)系统通过通信设施执行信息交换、资源共享和协作处理，实现各种应用要求。它需要有一种机制能支持互联网络环境下的异种计算机系统之间的通信、互操作，实现协同工作和应用集成。 3．计算机网络的功能 (1)数据通信 (2)资源共享 (3)网络计算 (4)集中控制 (5)提高系统的可靠性 4．计算机网络的组成 计算机网络根据其构成的软、硬件系统可以分为传输/交换设备、用户设备和网络软件3个部分。 (1)传输/交换设备(线路设备、互联设备)： 传输设备一般包括双绞线、同轴电缆和光纤等。交换设备一般包括网桥、中继器、网关、交换机和路由器等。 (2)用户设备：主机、终端和服务器。 (3)网络软件：网络操作系统、网络协议软件和用户程序。 (续) 5．计算机网络的分类 (1)按照网络的覆盖范围分类 局域网(Local Area Network， LAN) 城域网(Metropolitan Area Network， MAN) 广域网(Wide Area Network，WAN) (续) (2)按照网络拓扑结构分类 网络拓扑结构是从网络拓扑的观点来讨论和设计网络的特性，也就是讨论网络中的通信节点和通信线路或信道的连接所构成的各种网络几何构形。用来反映网络各组成部分之间的结构关系，从而反映整个网络的整体结构外貌。常见的网络拓扑有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑及网状拓扑等 。 (续) 总线拓扑结构 (续) (3)其他分类方式 按采用的传输技术：点对点网络和广播式网络。 按信息传输交换方式分有电路交换网络、报文交换网络和分组交换网络。 按采用的传输介质分为有线网络和无线网络。 按照网络的组建属性分为公用网和专用网。 6．计算机网络性能评价 数据传输率：即通常所说的“网络速度”。其单位一般采用每秒比特(bps或bit)表示。目前的网络传输速率可达到100Mbit/s、1000Mbit/s甚至更高。 延迟：表示数据从发送方传输到接收方所花费的时间，包括双方主机的处理延迟和网络传输延迟。 吞吐率：指单位时间内网络传输的数据量，一般用每秒比特(bps)表示。 丢失率：指数据在网络传输过程中单位时间内所丢失的数据。丢失率经常用来描述网络传输线路质量的好坏。 6.1.2 计算机网络协议与体系结构 1．网络协议与体系结构 用户的资源和信息存储在采用不同操作系统的主机中，这些主机分布在网络的不同地方，需要一种在不同的传输介质上实现采用不同操作系统的主机之间的通信，即解决异种计算机和异种网络互联问题的方法。 计算机网络要做到有条不紊地交换数据，每个结点都必须遵守一些事先约定好的规则。这些规则精确地规定了所有交换数据的格式和时序。这些为网络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议(Protocol)。 (续) (续) 2．网络协议的标准化 网络协议相关标准的制定可分为两类： 事实标准：由厂家制定的，未经有关标准化组织审定通过，但由于广泛使用形成了事实标准； 法定标准：经有关标准化组织审定通过的标准。 制定这些标准的国际标准化组织主要有： 国际电信联盟(ITU，International Telecommu