計算機網(wǎng)絡原理與應用

計算機網(wǎng)絡原理與應用第1頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四第1章

計算機網(wǎng)絡概論

第2頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四1.1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展

1.1.1計算機網(wǎng)絡的起源ARPA網(wǎng)（ARPAnet）的5個特點:（1）支持資源共享（2）采用分布式控制技術（3）采用分組交換技術（4）使用通信控制處理機（5）采用分層的網(wǎng)絡通信協(xié)議第3頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四

1.1.2計算機網(wǎng)絡的演變計算機網(wǎng)絡經(jīng)歷了從簡單到復雜、從單機系統(tǒng)到多機系統(tǒng)的演變過程。大致可分為3個階段:第一階段是具有遠程通信功能的單機系統(tǒng)。第二階段為具有遠程通信功能的多機系統(tǒng).第三階段為以資源共享為目的的“計算機～計算機”網(wǎng)絡，這一階段的計算機網(wǎng)絡才是今天真正意義上的標準化計算機網(wǎng)絡。第4頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四圖1-1具有遠程通信功能的單機系統(tǒng)第5頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四圖1-2具有遠程通信功能的多機系統(tǒng)第6頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四圖1-3真正標準化的計算機網(wǎng)絡第7頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四1.2計算機網(wǎng)絡的基本概念

1.2.1計算機網(wǎng)絡的概念1.計算機網(wǎng)絡的定義從現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的角度來看，“計算機就是網(wǎng)絡！”，當今幾乎所有的計算機都連入了網(wǎng)絡?；蛘哒f“網(wǎng)絡就是計算機！”，可以認為“計算機網(wǎng)絡”是一些自治計算機系統(tǒng)的互聯(lián)集合,“自治”這一概念排除了計算機網(wǎng)絡中的主從關系，即每一臺計算機都是功能上獨立的；而“互聯(lián)”不僅指計算機之間物理上的連通，而且指兩臺計算機能互相交換信息。2.資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)第8頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四

1.2.2計算機網(wǎng)絡的特點

（1)高度的可靠性（2)相對獨立的功能（3)具有可擴充性（4)高工作效率（5)低成本，省投資（6)對用戶的透明性（7)操作簡便

第9頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四1.3計算機網(wǎng)絡的分類

1.3.1局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)

計算機網(wǎng)絡按照地理范圍的大小，可以劃分為：局域網(wǎng)LAN（LocalAreaNetwork）、城域網(wǎng)MAN（MetropolitanAreaNetwork）、廣域網(wǎng)WAN（WideAreaNetwork）和國際互聯(lián)網(wǎng)4種。第10頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四

1.局域網(wǎng)LAN

2.城域網(wǎng)MAN3．廣域網(wǎng)WAN4．國際互聯(lián)網(wǎng)Internet第11頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四

1.3.2公用網(wǎng)和專用網(wǎng)

按應用和管理性質(zhì)的不同，計算機網(wǎng)絡劃分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。1.公用網(wǎng)公用網(wǎng)也稱通用網(wǎng)。2．專用網(wǎng)專用網(wǎng)也稱行業(yè)網(wǎng)。第12頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四

1.3.3有線網(wǎng)和無線網(wǎng)按網(wǎng)絡所使用的通信傳輸介質(zhì)，計算機網(wǎng)絡劃分為有線網(wǎng)和無線網(wǎng)。

1.有線網(wǎng)

2.無線網(wǎng)

第13頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四1.4計算機網(wǎng)絡的組成

1.4.1網(wǎng)絡的硬件組成

計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)通常由網(wǎng)絡服務器（主機Host）、客戶端（終端Terminal）、通信處理設備（包括網(wǎng)卡NIC）、打印機和通信線路等幾部分組成。通信線路是傳輸信息的載體，也叫通信信道(Channel)、通信鏈路(Link)。計算機網(wǎng)絡中的通信線路包括有線(如：雙絞線、同軸電纜、光纖等)和無線(如：微波、紅外和衛(wèi)星線路等)兩類。第14頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四

1.4.2網(wǎng)絡的軟件組成

1）網(wǎng)絡操作系統(tǒng)2）網(wǎng)絡協(xié)議軟件

3）網(wǎng)絡管理軟件4）網(wǎng)絡通信軟件5）網(wǎng)絡應用軟件第15頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四1.5計算機網(wǎng)絡的功能與服務

1.5.1計算機網(wǎng)絡的功能1.共享資源2.相互通信3.集中處理4.均衡負載第16頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四1.6計算機網(wǎng)絡拓撲結構

1.6.1網(wǎng)絡拓撲結構的定義計算機網(wǎng)絡是由多個具有獨立功能的計算機系統(tǒng)按不同的連接形式連接起來的，這些不同的連接形式就稱為網(wǎng)絡的拓撲（Topologies）結構，即網(wǎng)絡中各節(jié)點及連線的物理連接形式或幾何構型。

第17頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四1.6.2基本的網(wǎng)絡拓撲結構

在計算機網(wǎng)絡中，主要有以下5種拓撲結構：總線型拓撲、環(huán)型拓撲、星型拓撲、樹型拓撲和網(wǎng)型拓撲。

1.總線形拓撲結構2.星型拓撲結構

3.環(huán)型拓撲結構4.網(wǎng)型拓撲結構5.樹型拓撲結構

第18頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四圖1-4總線型拓撲結構第19頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四圖1-5星型拓撲結構第20頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四圖1-6環(huán)型拓撲結構第21頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四圖1-7網(wǎng)型拓撲結構第22頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四圖1-8樹型拓撲結構第23頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四1.7計算機網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)

1.7.1有線傳輸介質(zhì)1.雙絞線

第24頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四無屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線的衰減特性比較:第25頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四

圖1-9交叉網(wǎng)線的制作第26頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四2.同軸電纜

圖1-10同軸電纜結構圖第27頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四3.光纖

圖1-11（a）折射角大于入射角（b）光波在纖芯中傳播（c）62.5/125μm漸變增強型多模光纖第28頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四

圖1-12光纜剖面圖第29頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四光纜實物圖（圖1-13）：圖1-13光纜實物圖第30頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四

當傳輸頻率超過100MHz時，5類雙絞線隨著頻率的增加衰減愈來愈大；而光纖在300MHz以內(nèi)，衰減基本不變。

圖1-14光纖與電纜頻率與衰減關系圖第31頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四1.7.2無線傳輸介質(zhì)1.無線電波無線電波是電磁波的一部分，它是頻率在0～300MHz頻段的電磁波。在這段頻率可人為地劃分為幾個波段，對應于不同的波段有不同的用途。第32頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四表1-2頻段使用表第33頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四

2.地面微波3.衛(wèi)星4.紅外線和激光5.藍牙技術第34頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四1.8計算機網(wǎng)絡的發(fā)展

我國最早從1980年開始進行計算機聯(lián)網(wǎng)的實驗，是鐵道部的一個鐵路