第1章 计算机网络基础知识
文档属性
| 名称 | 第1章 计算机网络基础知识 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 605.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2010-03-08 15:14:00 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
第1章 计算机网络基础
本章主要介绍的内容有：
计算机网络的基本概念
计算机网络的基本组成
计算机网络的基本功能与应用
计算机网络的产生与发展
计算机网络的拓扑结构
计算机网络的分类
计算机网络传输介质
1.1 计算机网络概述
1.1.1 计算机网络的基本概念
计算机网络是将若干台独立的计算机通过传输介质相互物理连接，并通过网络软件逻辑地相互联系到一起而实现信息交换、资源共享、协同工作和在线处理等功能的计算机系统。
“网络”主要包含连接对象（即元件）、连接介质、连接的控制机制（如约定、协议、软件）和连接的方式与结构四个方面。
1.1 计算机网络概述
1.1.2 计算机网络的基本组成
计算机网络的主要由四部分组成 ：
1．计算机系统
2．通信线路和通信设备
通信设备指网络连接设备、网络互联设备，包括：网卡、集线器、中继器、交换机、网桥和路由器以及调制解调器等其他的通信设备。
3．网络协议
如TCP/IP协议、NetBEUI协议、IPX/SPX协议。
4．网络软件
网络软件可分为网络系统软件和网络应用软件两大类型。
1.1 计算机网络概述
1.1.3 计算机网络的基本功能
1．共享硬件与软件
2．共享信息
3．通信
电子邮件、网络聊天、IP电话和网络会议等。
4．负荷均衡与分布处理
5．系统的安全与可靠性能
1.1 计算机网络概述
1.1.4 计算机网络的基本应用
在科研和教育中的应用
在企事业单位中的应用
在商业上的应用
在通信与娱乐上的应用
1.2 计算机网络的产生与发展
计算机网络最早出现于20世纪50年代 。计算机网络也经历了从简单到复杂，从单机到多机的发展过程，其演变过程主要可分为以下四个阶段，即：
面向终端的计算机网络
计算机通信网络
计算机互联网络
高速互联网络。
1.2 计算机网络的产生与发展
计算机网络最早出现于20世纪50年代 。计算机网络也经历了从简单到复杂，从单机到多机的发展过程，其演变过程主要可分为以下四个阶段，即：
面向终端的计算机网络
计算机通信网络
计算机互联网络
高速互联网络。
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.1 面向终端的计算机网络
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.2 计算机通信网络
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.2 计算机通信网络
计算机通信网络在逻辑上可分为两大部分：
通信子网（Communication Subnet）
资源子网
资源子网由主计算机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。
通信子网由通信控制处理机（Communication Control Processor, CCP）、通信线路和其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.3 计算机互联网络
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.4 高速互联网络
基于传统电信网络为信息载体的计算机互联网络不能满足人们对网络速度的要求，促使网络由低速向高速、由共享到交换、由窄带向宽带方向迅速发展，即由传统的计算机互联网络向高速互联网络发展。
以IP技术为核心的计算机网络（信息网络，也称高速互联网络）将成为网络（计算机网络和电信网络）的主体，信息传输、数据传输将成为网络的主要业务，一些传统的电信业务也将在信息网络上开通，但其业务量只占信息业务的很小一部分。
1.3 计算机网络拓扑结构
网络拓扑结构是计算机网络节点和通信链路所组成的几何形状。
计算机网络有很多种拓扑结构，最常用的网络拓扑结构有：总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构、网状结构和混合型结构。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.1 总线型结构
总线型结构采用一条单根的总线为公共的传输通道，所有的节点都通过相应的接口直接连接到总线上，并通过总线进行数据传输。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.2 环型结构
环型结构是各个网络节点通过环接口连在一条首尾相接的闭合环型通信线路中，每个节点设备只能与它相邻的一个或两个节点设备直接通信。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.3 星型结构
星型结构的每个节点都由一条点到点链路与中心节点（公用中心交换设备，如：交换机、集线器等）相连。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.4 树型结构
树型结构是从总线型和星型结构演变来的。网络中的节点设备都连接到一个中央设备如集线器上，但并不是所有的节点都直接连接到中央集线器，大多数的节点首先连接到一个次级集线器，次级集线器再与中央集线器连接。
树型结构有两种类型，一种是由总线型拓扑结构派生出来的，它由多条总线连接而成；另一种是星型结构的变种，各节点按一定的层次连接起来，形状像一棵倒置的树，故得名树型结构。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.4 树型结构
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.5 网状结构与混合型结构
网状结构是指将各网络节点与通信线路互联成不规则的形状，每个节点至少与其他两个节点相连，或者说每个节点至少有两条链路与其他节点相连。
1.4 计算机网络的分类
计算机网络可以有不同的分类方法，如：
按网络覆盖的地理范围分类；
按网络控制方式分类；
按网络的拓扑结构分类；
按网络协议分类；
按传输介质分类；
按所使用的网络操作系统分类；
按传输技术分类和按使用范围分类等。
1.4 计算机网络的分类
按照网络覆盖的地理范围的大小，可以将网络分为：局域网、城域网和广域网三种类型。
1．局域网
1.4 计算机网络的分类
2．城域网
1.4 计算机网络的分类
3．广域网
1.5 传输介质
传输介质是指数据通信系统中发送器和接收器之间的物理路径，它是传输数据的物理基础。
传输介质分为有线和无线两大类。
有线传输介质包括双绞线、同轴电缆和光缆；无线传输介质是指利用大气和外层空间作为传播电磁波的通路。
现在比较流行的使用方式为：局域网由双绞线连接到桌面，光缆作为通信干线，卫星用于跨国界传输。
1.5 传输介质
1.5.1 双绞线
双绞线通常有非屏蔽式和屏蔽式两种。 下图是非屏蔽双绞线UTP 。
灰色保护套
双绞线线芯
图1-15 非屏蔽双绞线UTP
1.5 传输介质
1.5.2 同轴电缆
同轴电缆有粗缆和细缆之分，下图所示为细同轴电缆段 。
内 导体
透明绝缘体
外导体
黑色保护套
图1-16 细同轴电缆
1.5 传输介质
1.5.3 光纤
包带层
防护套
填充物
光纤及包层
远程电源线
加强芯
图1-19 四芯光缆剖面图
1.5 传输介质
1.5.4 无线传输介质
无线传输主要包括：无线电波、微波、红外线和激光等，各种无线传输对应的电磁波谱范围如下图所示。
1.5 传输介质
1．地面微波通信
图1-21 微波地面中继通信
地球表面
1.5 传输介质
2．卫星微波通信
卫星微波通信（简称卫星通信）实际上是使用人造地球卫星作为中继器来转发信号的。
第1章 计算机网络基础
本章主要介绍的内容有：
计算机网络的基本概念
计算机网络的基本组成
计算机网络的基本功能与应用
计算机网络的产生与发展
计算机网络的拓扑结构
计算机网络的分类
计算机网络传输介质
1.1 计算机网络概述
1.1.1 计算机网络的基本概念
计算机网络是将若干台独立的计算机通过传输介质相互物理连接，并通过网络软件逻辑地相互联系到一起而实现信息交换、资源共享、协同工作和在线处理等功能的计算机系统。
“网络”主要包含连接对象（即元件）、连接介质、连接的控制机制（如约定、协议、软件）和连接的方式与结构四个方面。
1.1 计算机网络概述
1.1.2 计算机网络的基本组成
计算机网络的主要由四部分组成 ：
1．计算机系统
2．通信线路和通信设备
通信设备指网络连接设备、网络互联设备，包括：网卡、集线器、中继器、交换机、网桥和路由器以及调制解调器等其他的通信设备。
3．网络协议
如TCP/IP协议、NetBEUI协议、IPX/SPX协议。
4．网络软件
网络软件可分为网络系统软件和网络应用软件两大类型。
1.1 计算机网络概述
1.1.3 计算机网络的基本功能
1．共享硬件与软件
2．共享信息
3．通信
电子邮件、网络聊天、IP电话和网络会议等。
4．负荷均衡与分布处理
5．系统的安全与可靠性能
1.1 计算机网络概述
1.1.4 计算机网络的基本应用
在科研和教育中的应用
在企事业单位中的应用
在商业上的应用
在通信与娱乐上的应用
1.2 计算机网络的产生与发展
计算机网络最早出现于20世纪50年代 。计算机网络也经历了从简单到复杂，从单机到多机的发展过程，其演变过程主要可分为以下四个阶段，即：
面向终端的计算机网络
计算机通信网络
计算机互联网络
高速互联网络。
1.2 计算机网络的产生与发展
计算机网络最早出现于20世纪50年代 。计算机网络也经历了从简单到复杂，从单机到多机的发展过程，其演变过程主要可分为以下四个阶段，即：
面向终端的计算机网络
计算机通信网络
计算机互联网络
高速互联网络。
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.1 面向终端的计算机网络
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.2 计算机通信网络
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.2 计算机通信网络
计算机通信网络在逻辑上可分为两大部分：
通信子网（Communication Subnet）
资源子网
资源子网由主计算机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。
通信子网由通信控制处理机（Communication Control Processor, CCP）、通信线路和其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.3 计算机互联网络
1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.4 高速互联网络
基于传统电信网络为信息载体的计算机互联网络不能满足人们对网络速度的要求，促使网络由低速向高速、由共享到交换、由窄带向宽带方向迅速发展，即由传统的计算机互联网络向高速互联网络发展。
以IP技术为核心的计算机网络（信息网络，也称高速互联网络）将成为网络（计算机网络和电信网络）的主体，信息传输、数据传输将成为网络的主要业务，一些传统的电信业务也将在信息网络上开通，但其业务量只占信息业务的很小一部分。
1.3 计算机网络拓扑结构
网络拓扑结构是计算机网络节点和通信链路所组成的几何形状。
计算机网络有很多种拓扑结构，最常用的网络拓扑结构有：总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构、网状结构和混合型结构。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.1 总线型结构
总线型结构采用一条单根的总线为公共的传输通道，所有的节点都通过相应的接口直接连接到总线上，并通过总线进行数据传输。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.2 环型结构
环型结构是各个网络节点通过环接口连在一条首尾相接的闭合环型通信线路中，每个节点设备只能与它相邻的一个或两个节点设备直接通信。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.3 星型结构
星型结构的每个节点都由一条点到点链路与中心节点（公用中心交换设备，如：交换机、集线器等）相连。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.4 树型结构
树型结构是从总线型和星型结构演变来的。网络中的节点设备都连接到一个中央设备如集线器上，但并不是所有的节点都直接连接到中央集线器，大多数的节点首先连接到一个次级集线器，次级集线器再与中央集线器连接。
树型结构有两种类型，一种是由总线型拓扑结构派生出来的，它由多条总线连接而成；另一种是星型结构的变种，各节点按一定的层次连接起来，形状像一棵倒置的树，故得名树型结构。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.4 树型结构
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.5 网状结构与混合型结构
网状结构是指将各网络节点与通信线路互联成不规则的形状，每个节点至少与其他两个节点相连，或者说每个节点至少有两条链路与其他节点相连。
1.4 计算机网络的分类
计算机网络可以有不同的分类方法，如：
按网络覆盖的地理范围分类；
按网络控制方式分类；
按网络的拓扑结构分类；
按网络协议分类；
按传输介质分类；
按所使用的网络操作系统分类；
按传输技术分类和按使用范围分类等。
1.4 计算机网络的分类
按照网络覆盖的地理范围的大小，可以将网络分为：局域网、城域网和广域网三种类型。
1．局域网
1.4 计算机网络的分类
2．城域网
1.4 计算机网络的分类
3．广域网
1.5 传输介质
传输介质是指数据通信系统中发送器和接收器之间的物理路径，它是传输数据的物理基础。
传输介质分为有线和无线两大类。
有线传输介质包括双绞线、同轴电缆和光缆；无线传输介质是指利用大气和外层空间作为传播电磁波的通路。
现在比较流行的使用方式为：局域网由双绞线连接到桌面，光缆作为通信干线，卫星用于跨国界传输。
1.5 传输介质
1.5.1 双绞线
双绞线通常有非屏蔽式和屏蔽式两种。 下图是非屏蔽双绞线UTP 。
灰色保护套
双绞线线芯
图1-15 非屏蔽双绞线UTP
1.5 传输介质
1.5.2 同轴电缆
同轴电缆有粗缆和细缆之分，下图所示为细同轴电缆段 。
内 导体
透明绝缘体
外导体
黑色保护套
图1-16 细同轴电缆
1.5 传输介质
1.5.3 光纤
包带层
防护套
填充物
光纤及包层
远程电源线
加强芯
图1-19 四芯光缆剖面图
1.5 传输介质
1.5.4 无线传输介质
无线传输主要包括：无线电波、微波、红外线和激光等，各种无线传输对应的电磁波谱范围如下图所示。
1.5 传输介质
1．地面微波通信
图1-21 微波地面中继通信
地球表面
1.5 传输介质
2．卫星微波通信
卫星微波通信（简称卫星通信）实际上是使用人造地球卫星作为中继器来转发信号的。
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