第01章 网络基础

第一章网络基础知识第一节什么是计算机网络计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机或专门的外部设备（如手机）用通信线路（包括有线和无线的线路）互联成一个规模大、功能强的系统，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。

简单来说，计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。

第二节计算机网络的功能一、数据通信数据通信指的是：通过通讯线路使计算机之间产生的一种信息交换方式。

根据传输媒介的不同，分为有线数据通讯和无线数据通信。

优势：比传统方法更高效更节省资源。

二、资源共享共享就是大家一起享用。

资源就是我们需要共享的硬件（打印机、磁盘）或者软件（程序、电影等）。

优势：共享资源的目的是避免重复的投资和劳动，从而提升资源的利用率，使系统的整体性能价格比得到提高。

三、提高系统的可靠性在一个系统内，单个部件和计算机的暂时失效必须通过替换资源的办法来维持系统的持续运行。

但在计算机网络中，各种资源可以分别存放在多个地点，而用户可以通过多种途径来访问网络内部的每个资源。

优势：避免了单点失效对用户造成的影响。

四、分布式网络处理和负载均衡分布式指的是：在分布式计算机操作系统支持下，互连的计算机可以互相协调工作，把多个分散节点的工作站通过网络连接成为一个整体，共同完成一项任务。

也可以这么解释：采用分布式计算结构，可以把原来系统内中央处理器处理的任务分散给相应的处理器，实现不同功能的各个处理器相互协调，共享系统的外设与软件。

这样就加快了系统的处理速度，简化了主机的逻辑结构。

而负载均衡是说：把多台计算机连接成网络后，各个计算机之间的忙闲程度是不均匀的，在同一网络内可以通过协同操作和并行处理提高整个系统的处理能力，使网络内各个计算机实现负载均衡。

第三节 TCP/IP五层参考模型TCP/IP图 TCP/IP五层模型结构一、物理层物理层（Physical Layer）也称为一层，这一层的处理单位是比特（bit），它的主要功能是完成相邻节点之间比特（bit）的传输。

模型、TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议），
其间穿插大量的实验和技巧，有助于读者加强对理论知识的理解，提高实际应用的能力。

通过本章的学习，读者可以掌握无线网卡直接互连的配置，ISO/OSI参考模型的7层结
构以及每一层的功能，TCP/IP参考模型的4层结构以及每一层的功能，“科来”软件的
使用，IP地址的分类、计算、划分、汇总等。

1.1 计算机网络基础
在成为一名好的网络建设者之前，首先要成为一名好的网络使用者，正所谓“用然后知不足”。

本节重点讲述计算机网络的功能（这些功能将陆续在以后的章节中实现），最后演示无线网卡之间的互连。

1．计算机网络的产生和发展
1969年12月，DARPA的计算机分组交换网ARPANET投入运行。

ARPANET的成功，标志着计算机网络的发展进入了一个新纪元。

ARPANET的成功运行，使计算机网络的概念发生了根本性的变化。

早期的面向终端的计算机网络是以单个主机为中心的星型网，各终端通过传输介质共享主机的硬件和软件资源。

但分组交换网则以通信子网为中心，主机和终端都处在网络的边缘。

主机和终端构成了用户资源子网。

用户不仅共享通信子网的资源，而且可以共享用户资源子网中丰富的硬件和软件资源。

这种以资源子网为中心的计算机网络通常称为第二代计算机网络。

在第二代计算机网络中，多台计算机通过通信子网构成一个有机的整体，既分散又统一，从而使整个系统性能大大提高；原来单一主机的负载可以分散到全网的各台计算机上，使得网络系统的。

计算机网络技术基础教程-第一讲计算机网络技术基础教程-第一讲第一章网络基础概念1.1 计算机网络的定义与分类计算机网络的定义计算机网络的分类- 局域网（LAN）- 城域网（MAN）- 广域网（WAN）- 互联网（Internet）1.2 网络协议与网络体系结构网络协议的定义与作用网络体系结构的分类- OSI参考模型- TCP/IP参考模型1.3 网络拓扑结构星型拓扑环形拓扑总线拓扑树型拓扑网状拓扑第二章物理层2.1 数据通信的基本概念数据通信的基本要素电信号与数据信号2.2 信息的编码数字信号的编码模拟信号的采样和量化2.3 传输介质与传输方式常用的传输介质常用的传输方式- 单工传输- 半双工传输- 全双工传输2.4 调制与解调调制的概念与分类解调的概念与分类第三章数据链路层3.1 帧的概念与结构帧的定义帧的结构- 帧起始标志- 地质字段- 控制字段- 数据字段- 帧检验序列3.2 数据链路的控制流程数据链路的建立与终止数据链路的数据传输控制3.3 差错检测与纠正奇偶校验循环冗余校验（CRC）3.4 流量控制与可靠传输机制流量控制的定义与分类可靠传输机制的原理与实现第四章网络层4.1 IP协议与路由IP协议的功能与特点路由的定义与分类4.2 网际协议IPv4IPv4的地质分配与分类IPv4的分组格式与传输4.3 网际协议IPv6IPv6的地质分配与分类IPv6的分组格式与传输4.4 子网划分与子网掩码子网划分的概念与目的子网掩码的定义与使用法律名词及注释：1、OSI参考模型：国际标准化组织制定的网络体系结构模型，将计算机网络通信过程分为七个层次，每个层次负责特定的功能。

2、TCP/IP参考模型：基于TCP/IP协议族的网络体系结构模型，将计算机网络通信过程分为四个层次，分别为网络接口层、网络层、传输层和应用层。

3、CRC：循环冗余校验是一种常用的差错检测方法，通过将数据与一个多项式做模运算来计算校验值，通过接收端对接收到的数据与校验值进行再次计算，判断是否存在差错。

网络基础教程全文网络基础教程全文计算机网络技术第一章计算机网络概述第一节计算机网络概述复习要求1、掌握计算机网络的定义2、了解计算机网络的发展历史3、理解计算机网络的系统组成4、掌握计算机网络的分类5、了解计算机网络的功能与应用知识精讲一、计算机网络定义计算机网络是指将分布在不同地理位置具有独立功能的多台计算机，用通信设备和通信链路连接起来，在网络操作系统、网络协议及网络管理软件的管理协调下，实现资源共享、信息传递（数据通信）的系统。

计算机网络是现代计算机技术与通信技术相结合的产物。

二、发展第一代：面向终端的计算机通信网，采用电路交换方式，实质上是以主机为中心的星型网。

第二代：分组交换网，以通信子网为中心，多台计算机和终端构成外围的资源子网，数据交换方式采用分组交换。

第三代：以“开放系统互连为参考模型”为标准框架，80年人中期，Internet的出现（TCP/I P）。

第四代：宽带综合业务数字网（B-ISDN），93年美国政府提出“信息高速公路”。

“信息高速公路”的特征是广域、高速和交互。

三、系统组成计算机网络是计算机技术与通信技术密切结合的产物，也是继报纸、广播、电视之后的第四媒体。

从网络拓扑结构来看，计算机网络是由一些网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成。

从逻辑功能上讲，计算机网络是由通信子网和资源子网组成。

通信子网是计算机网络中负责数据通信的部分，主要完成计算机之间数据的传输、交换以及通信控制，它由网络节点、通信链路组成；资源子网提供访问网络和处理数据的能力，是由主机系统、终端控制器和终端组成，主机系统负责本地或全网的数据处理，运行各种应用程序或大型数据库，向网络用户提供各种软硬件资源和网络服务，终端控制器把一组终端连入通信子网，并负责对终端的控制及终端信息的接收和发送。

从系统组成来看，计算机网络是由网络硬件系统和网络软件系统构成。

1、网络硬件系统网络硬件系统一般指构成计算机网络的硬件设备，包括各种计算机系统、终端及通信设备。

第一章网络入门知识1.1 网络是什么一、网络的定义1．定义：计算机网络是一组自治计算机互连的集合。

自治（或自主）：每个计算机有自主权，不受别人控制互连：用通信介质进行连接，并达到相互通信的目的用通俗的描述：计算机网络是把处在不同地理位置的独立计算机，用通信介质和设备互连，以网络软件进行控制，达到资源共享、协同操作的目的。

网络的目的: 共享资源1.2 网络类型即然是计算机互连，连成什么样的网？这就要对网络进行一下分类：一、网络的简介简单的网络：没有网卡没有HUB（集线器），两台计算机用“串口或并口”直接电缆连接 SW（交换机）有网卡没有HUB，两台计算机用“点到点的线”直连复杂的网络：有网卡有HUB，多台计算机用“标准线序的线”互连LAN与LAN之间的互连，Internet二、常见网络拓扑结构1. 总线型拓扑（BUS）优点：消耗的电缆长度最短，最经济、不便于维护缺点：重载下性能差，总线上一点故障将导致全网的故障，扩展不容易说明：1. 适用于同轴电缆2．属于被动型网络3．发送信号（在低层基于广播的共享信道）①在某个时间，只有一台计算机可有效发送信号②只有地址信号匹配的计算机才能有效接收信号4．2个终结器（Terminator）：用于吸收信号，起到终端或端子的作用5．只能一端接地.2 .星型拓扑（star）说明：适用于双绞线，属于被动型网络，外观上看是星形，逻辑上是总线优点：组网容易、一台计算机故障不影响其它计算机通信、改变扩展很容易缺点：需要的网线比BUS多HUB /SW故障网络不能工作我们先分析一下HUB：HUB是一个多端口中继器，多端口共享一个带宽主动式HUB：（有源）多端口中继器，可放大信号被动式HUB：（无源）连接器混合式HUB：可连接多种类型的缆线SWITCH是一个改进的多端口网桥，每个端口有一个带宽优点：可按需要改变或扩展网络，只需简单地接入计算机或另一个HUB不同的端口可以接不同的缆线有些HUB可以集中监视网络的活动和流量3. 环状拓扑（Token ring）优点：可预知网的性能缺点：比较贵、任何一台计算机出故障都会影响整个网络说明：1.主动式拓扑结构，*外观是星形结构，逻辑上是环型2.用Token Ring（令牌环）来控制传输3．信号在环上沿一个方向传递4．当一台计算机失效，将导致全网失效，但IBM的专用HUB，利用旁路解决这个问题5．国内用的少，国外用的多3．标准拓扑类型的变体*混合型：MESH（多对多）、STAR-BUS、STAR-RING第二章网络如何工作(理论网络)2．1 网络模型一、ISO的OSI模型1978年国际化标准组织（ISO，International Standards Organization）发表了一系列标准，提出了一个连接不同设备的网络体系结构。

第一章网络基础及其应用第一节网络基础知识教学目标：●了解计算机网络的基础知识●了解计算机网络的分类●了解计算机网络的拓扑结构教材重难点分析：本教材是按照《课程指导刚要》精神，结合宁夏中小学信息技术教育编写的。

本节的作为起始章节，目的就是让学生了解网络基础知识，揭开网络的神秘面纱。

本节内容的重难点就是如何让学生理解网络的拓扑结构。

学情分析：初二学生对计算机和网络已经不再陌生，有同学甚至于用计算机的目的就在于能够上网，但对于网络的基础知识还是很陌生。

教学方法：讲授法、课件演示教学课时：二课时教学过程：广域网的覆盖范围跨越城市、地区、国家以及各行各业的范围。

因特网是当前世界上最大的广域网问题2：你还知道或是听说过其他分类的方法吗？学生思考回答4、网络的拓扑结构拓扑结构：指网络中各节点（又叫站点，包括计算机和其他设备）之间的连接方式。

（1）星型结构（2）环形结构（3）总线结构实际使用中常常结合使用实际举例三、课堂重点练习问题1、什么是计算机网络？2、计算机网络最大的特点是什么？3、计算机网络如何分类？分成哪几类？请各举出一个实例。

4、什么是网络的拓扑结构？计算机网络常见的拓扑结构有哪些？这些不同的结构都有什么特点？课后巩固练习P6—1、2、3、4、5题根据具体上课情况提问且作答。

四、课后实践活动1、画出上课的计算机教室的网络拓扑结构课后实践活动P6—1、2。