通讯与计算机网络
学习方法
1、课堂用心听讲
2、认真做实验
考试
? 方式,A4复习纸
? 题型：选择题、填空题、问答题、应用
题
通讯与计算机网络
第一章
计算机网络综述
主 讲：韩 杰
教学目的与要求：
通过本章学习，
? 对计算机网络及计算机网络与通信技术
的基本构成有一个基本了解
? 掌握什么是计算机网络
? 计算机网络的功能与应用
? 计算机网络与通信技术的基本框架
作业,（第三周交）
? 1-1,1-4,1-6
什么是计算机网络
计算机网络 的演变与发展的四个阶段：
? 第一个阶段是面向终端的计算机网络；
? 第二个阶段是计算机 —— 计算机的简单
网络；
? 第三个阶段是开放式标准化的, 易于普
及和应用的网络；
? 第四个阶段是计算机网络的高速化发展
阶段 。
第一代, 面向终端的计算机网络 。
? 1946年, 世界上第一台电子数字计算机
ENIAC在美国诞生时 。
? 开始时, 一台计算机只能供一个用户使
用 。
? 后来, 为了使计算机这个昂贵的资源得
到更多的有效使用, 将计算机技术和通
信技术相结合, 使地理上分散的多个终
端与主机远程联接 。
第一代计算机网络系统的特点：
? 在面向终端的计算机网络系统中, 主要
存在的是终端和中心计算机间的通信,
不存在各计算机间的资源共享或信息交
流 。
? 随着所连远程终端个数的增多, 中心计
算机要承担的与各远程终端间通信的任
务也必然加重, 使得中心计算机实际工
作效率下降 。
第一代计算机网络的改进方法：
? 数据处理和通信的分工 。 在中心计算机
前面增设一个前端处理机 FEP,来完成
通信工作, 中心计算机专门进行数据计
算和数据处理, 提高计算机的工作效率 。
? 在终端比较集中的地点设置终端控制器
TC。 它首先通过低速线路将附近各终端
连接起来, 再通过高速通信线与远程中
心计算机的前端机相连, 提高了远程线
路的利用率, 降低了通信费用 。
第二代，计算机 —— 计算机网络
第二代计算机网络和第一代计算机网络的
显著区别在于：
? 第二代计算机网络的多台主计算机都具
有自主处理能力, 它们之间不存在主从
关系 。
第二代的典型代表,ARPA网
? 60年代后期美国国防部高级研究计划局
ARPA提供经费给美国许多大学和公司,
以促进多台主计算机互连网络的研究,
由此产生了实验性的四节点 ARPA网 。
? ARPA网后来扩展到连接数百万台计算机,
地理范围跨越了半个地球 。 ARPA网中提
出的一些概念和术语至今仍被引用 。
ARPA网
? ARPA网中互连的运行用户应用程序的主
计算机称为主机（ Host）。 但主机之间
并不是通过直接的通信线路，而是通过
称为接口报文处理机 IMP的装置转接后互
连的。
? 转接方式：类似于邮政信件的传送方式，
称为 存储转发 。
存储转发
? 当某台主机上的用户要访问网络上远地
另一台主机时，主机首先将信息送至本
地直接与其相连的 IMP,通过通信线路沿
着适当的路径 IMP转接, 并送入与其直接
相连的目标主机。
? 转接机制,IMP将送来的信息接收并存储
起来，在该 IMP和下一个 IMP之间的通信
线路有空时，将信息传送至下一个 IMP。
存储转发的优点：
采用存储转发方式的优点在于：
? 远程通信中，由于通信线路是个较昂贵
的资源。通信线路不为某对通信节点所
独占，因而大大提高了通信线路的有效
利用率。
概念和术语（ 1）
? 通信子网,计算机网络中, IMP和它们之
间互连的通信线路一起负责完成主机之
间的数据通信任务, 称为通信子网 。
? 资源子网,通过通信子网互连的主机负
责运行用户应用程序, 向网络用户提供
可供共享的软硬件资源, 它们组成了资
源子网 。
? 分组,计算机网络中, 存储转发的信息
基本单位叫做分组 。
概念和术语（ 2）
? 分组交换网,以存储转发方式传输分组
的通信子网则又被称作为分组交换网。
? 分组交换节点,计算机网络中，互连的
运行用户应用程序的主计算机称为主机
（ Host）,但主机之间并不是通过直接
的通信线路，而是通过称为接口报文处
理机 IMP,IMP是 ARPA网中使用的术语，
在其他网络或文献中也称为分组交换节
点或 节点机 。
概念和术语（ 3）
? 协议,两台计算机通信时对传送信息内
容的理解、信息表示形式以及各种情况
下的应答信号都必须遵循一个共同的约
定，称为协议。
? 网络的体系结构,在计算机网络中将协
议按功能分成了若干层次。如何分层，
以及各层中具体采用的协议的总和，称
为网络的体系结构
第二代计算机网络最主要的缺点：
? 第二代计算机网络大都由研究单位, 大
学, 应用部门或计算机公司各自研制的,
没有统一的网络体系结构 。
? 若要实现更大范围内的信息交换与共享,
要把不同的第二代计算机网络互连起来
是十分困难甚至是不可行的 。 因而, 计
算机网络必然要向更新的一代, 即开放
式标准化的网络发展 。
第三代，开放式标准化
? 具有统一的网络体系结构, 遵循国际标
准化的协议 。
? 标准化将使得不同的计算机能方便地互
连在一起 。
? 标准化还将带来大规模生产, 产品 VLSI
化和成本降低 。
开放式标准化
? 国际标准化组织 ISO经过若干年卓有成效
的工作, 制定并在 1984年正式颁布了一
个称为开放系统互连基本参考模型 。
? 开放系统互连基本参考模型 OSI模型 分为
七个层次, 有时也被称为 OSI七层模型 。
? 虽然 开放式标准化 网络内部的结构, 采
用的信道及设备不尽相同, 但它们向外
部用户提供的界面是相同的, 互连的界
面也是相同的, 因而也易于互连与互通 。
第三代,高速化发展
1,计算机网络向高速化, 宽带化发展 。
2,计算机网络向多媒体方向发展 。
3,未来通信和网络的目标是 实现 5W的个
人通信
即任何人 （ whoever） 在任何时间
（ whenever）, 任何地方 （ wherever） 都
可以和任何一个其他人 （ whomever） 通
过 网络进行 通信, 以传送任 何信 息
（ whatever） 。
计算机网络的定义
? 计算机网络是计算机技术, 通信技术和
网络技术相互渗透, 相互促进的产物 。
它 是由通过通信手段将若干个各自具有
自主功能的计算机相互连接在一起以进
行信息交换, 资源共享或协同工作的的
通信设施和计算机组成的复合系统 。
计算机网络的要素,
? 若干个各自具有自主功能的计算机；
? 通过通信手段相互连接；
? 计算机相互连接在一起的目的是进行信
息交换, 资源共享或协同工作 。
计算机网络的功能
? 信息交换,如电子邮件 (E-mail),新闻发布
? 资源共享,硬件，如具有高速处理能力的计算
机、打印机、绘图仪及大容量的外部存储器等。
软件或数据，以避免软件的重复购买和数据的
重复存储，更有利于数据、信息资源的集中管
理和共享。
? 协同工作,计算机网络中的各个主机，在计算
机网络操作系统的合理调度和管理下，协同工
作，完成靠单个计算机无法完成的大型复杂任
务。
计算机网络的应用（ 1）
? 工厂企业可利用计算机网络来实现生产过程的
实时监测, 过程控制, 企业管理和辅助决策；
? 交通运输可利用计算机网络来实现道路, 交通
的实时监测, 运行管理和车辆调度；
? 邮电通信可利用计算机网络提供世界范围内的
快速而廉价的电子邮件, 传真和 IP电话服务,
并利用计算机网络来实现通信设备的实时监控,
电信网络管理和用户管理；
计算机网络的应用（ 2）
? 教育科研部门可利用计算机网络来实现情报检
索、计算机辅助教育和计算机辅助设计、科技
协助及远程教育；
? 政府机构可利用计算机网络来实现普查、统计、
政府决策 /文件发布及社区服务等；
? 国防系统可利用计算机网络对信息 /数据进行快
速而准确的分析和预测，并利用计算机网络来
实现战争或军事演习备的实时监控、跟踪和协
同指挥；
计算机网络的应用（ 3）
? 商业服务系统可利用计算机网络来实现
制造商、商店、银行和顾客间的自动电
子销售转帐服务或广泛意义下的电子商
务，并利用计算机网络来实现物流管理
和控制。
网络通信技术概述
? 计算机网络是计算机技术, 通信技术和
网络技术相互渗透, 相互促进的产物 。
? 它 是由通过通信手段将若干个各自具有
自主功能的计算机相互连接在一起以进
行信息交换, 资源共享或协同工作而组
成的复合系统 。
? 计算机网络通信技术 是计算机技术, 通
信技术密切结合而形成的技术领域 。
网络构成
?, 大脑,,我们可以把运行在网络上的
协议, 网络操作系统和网络管理软件
?, 血液,,网络上传输的数据
?, 血管,,传输介质
数据通信技术
?, 血液, 怎样在, 血管, 中传输
数据通信技术内容简介
? 信息在计算机和计算机网络中的表达、编码和
组织，奇偶校验码、恒比码、群计数、海明码
和循环冗余检验码（ CRC码）等几种最为常用
的纠错编码方法和纠错码；
? 在数据传输，并行传输与串行传输、数据传输
的同步及通信方式；
? 传输介质；
? 常用的三种交换技术：电路交换、报文交换和
分组交换（又称为包交换）。
计算机网络的体系结构
? 拓扑结构,既计算机网络中各节点的互
连方法和方式，给出三种标准的拓扑结
构及其变种；
? 计算机网络层次结构模型 ISO,对计算机
网络的协议分层和标准化开放式的进行
分层介绍，并学习实现各层功能的关键
技术；
? Internet协议参考模型,
网络设备
? 根据标准化开放式的计算机网络层次结
构模型 ISO的七个层次对网络设备进行归
纳和分类。
? 分别介绍网络适配器、网络收发器与网
络转换设备、中继器、路由器、交换机、
网桥与网关等常用的重要网络设备的工
作原理、产品特性、使用方法及选择原
则。
网络软件
? 网络操作系统 是网络和网络用户之间的
接口, 它除了支持一般操作系统的功能
外, 还要根据相应的计算机网络的体系
结构实现各层协议软件, 用以支持数据
传输功能, 各种网络服务和网络管理功
能 。
? 网络管理 是通过计划, 监测, 分析, 设
置来控制计算机网络, 并使网络正常有
效运行的活动过程 。
网络软件
? 网络操作系统,学习 UNIX,NETWare
和 Windouws NT这三个目前最流行的,
应用最广泛的网络操作系统的基本组成,
相关技术和操作应用 。
? 网络管理系统,学习 网络管理系统的五
个管理功能域及网络管理流程与工具 。
Internet
? 建立在 TCP/IP标准协议
? 文件传输、电子邮件、远程上机、以及
电子公告和新闻发布等
? 学习 Internet 的通信协议与关键技术,
Internet提供的服务及其应用 。
内部网、外部网与虚拟专用网
? Intranet,通过 Internet 取代公司广域网的
作用，使公司在远地的用户通过 Internet
链路合法访问存储在总公司服务器中有
分级限制的公司信息。
? Extranet,提升 Internet的功能，使一家
公司的职员被赋予特权，可以访问另一
家公司的信息库。
? VPN：
网络规划、设计
? 实现一个计算机网络
? 对现有的计算机网络进行大规模的扩展 。
但如何构造一个成功的 计算机网络系统
? 计算机 网络规划和设计的原则, 方法和
步骤, 学习怎样科学规划, 设计和实现
一个计算机网络 。
总结
? 通过本章的学习, 掌握 计算机网络的定
义, 功能和应用 。
? 若要设计和实现一个实用的计算机网络,
需要一系列的计算机网络与通信的基本
技术为基础 。 因此, 要求大家认真学习
并理解 1.4网络通信技术概述, 这样才能
保证在下面的课程学习中, 有目的, 有
重点地系统掌握 计算机网络与通信的基
本技术和方法 。
学习方法
1、课堂用心听讲
2、认真做实验
考试
? 方式,A4复习纸
? 题型：选择题、填空题、问答题、应用
题
通讯与计算机网络
第一章
计算机网络综述
主 讲：韩 杰
教学目的与要求：
通过本章学习，
? 对计算机网络及计算机网络与通信技术
的基本构成有一个基本了解
? 掌握什么是计算机网络
? 计算机网络的功能与应用
? 计算机网络与通信技术的基本框架
作业,（第三周交）
? 1-1,1-4,1-6
什么是计算机网络
计算机网络 的演变与发展的四个阶段：
? 第一个阶段是面向终端的计算机网络；
? 第二个阶段是计算机 —— 计算机的简单
网络；
? 第三个阶段是开放式标准化的, 易于普
及和应用的网络；
? 第四个阶段是计算机网络的高速化发展
阶段 。
第一代, 面向终端的计算机网络 。
? 1946年, 世界上第一台电子数字计算机
ENIAC在美国诞生时 。
? 开始时, 一台计算机只能供一个用户使
用 。
? 后来, 为了使计算机这个昂贵的资源得
到更多的有效使用, 将计算机技术和通
信技术相结合, 使地理上分散的多个终
端与主机远程联接 。
第一代计算机网络系统的特点：
? 在面向终端的计算机网络系统中, 主要
存在的是终端和中心计算机间的通信,
不存在各计算机间的资源共享或信息交
流 。
? 随着所连远程终端个数的增多, 中心计
算机要承担的与各远程终端间通信的任
务也必然加重, 使得中心计算机实际工
作效率下降 。
第一代计算机网络的改进方法：
? 数据处理和通信的分工 。 在中心计算机
前面增设一个前端处理机 FEP,来完成
通信工作, 中心计算机专门进行数据计
算和数据处理, 提高计算机的工作效率 。
? 在终端比较集中的地点设置终端控制器
TC。 它首先通过低速线路将附近各终端
连接起来, 再通过高速通信线与远程中
心计算机的前端机相连, 提高了远程线
路的利用率, 降低了通信费用 。
第二代，计算机 —— 计算机网络
第二代计算机网络和第一代计算机网络的
显著区别在于：
? 第二代计算机网络的多台主计算机都具
有自主处理能力, 它们之间不存在主从
关系 。
第二代的典型代表,ARPA网
? 60年代后期美国国防部高级研究计划局
ARPA提供经费给美国许多大学和公司,
以促进多台主计算机互连网络的研究,
由此产生了实验性的四节点 ARPA网 。
? ARPA网后来扩展到连接数百万台计算机,
地理范围跨越了半个地球 。 ARPA网中提
出的一些概念和术语至今仍被引用 。
ARPA网
? ARPA网中互连的运行用户应用程序的主
计算机称为主机（ Host）。 但主机之间
并不是通过直接的通信线路，而是通过
称为接口报文处理机 IMP的装置转接后互
连的。
? 转接方式：类似于邮政信件的传送方式，
称为 存储转发 。
存储转发
? 当某台主机上的用户要访问网络上远地
另一台主机时，主机首先将信息送至本
地直接与其相连的 IMP,通过通信线路沿
着适当的路径 IMP转接, 并送入与其直接
相连的目标主机。
? 转接机制,IMP将送来的信息接收并存储
起来，在该 IMP和下一个 IMP之间的通信
线路有空时，将信息传送至下一个 IMP。
存储转发的优点：
采用存储转发方式的优点在于：
? 远程通信中，由于通信线路是个较昂贵
的资源。通信线路不为某对通信节点所
独占，因而大大提高了通信线路的有效
利用率。
概念和术语（ 1）
? 通信子网,计算机网络中, IMP和它们之
间互连的通信线路一起负责完成主机之
间的数据通信任务, 称为通信子网 。
? 资源子网,通过通信子网互连的主机负
责运行用户应用程序, 向网络用户提供
可供共享的软硬件资源, 它们组成了资
源子网 。
? 分组,计算机网络中, 存储转发的信息
基本单位叫做分组 。
概念和术语（ 2）
? 分组交换网,以存储转发方式传输分组
的通信子网则又被称作为分组交换网。
? 分组交换节点,计算机网络中，互连的
运行用户应用程序的主计算机称为主机
（ Host）,但主机之间并不是通过直接
的通信线路，而是通过称为接口报文处
理机 IMP,IMP是 ARPA网中使用的术语，
在其他网络或文献中也称为分组交换节
点或 节点机 。
概念和术语（ 3）
? 协议,两台计算机通信时对传送信息内
容的理解、信息表示形式以及各种情况
下的应答信号都必须遵循一个共同的约
定，称为协议。
? 网络的体系结构,在计算机网络中将协
议按功能分成了若干层次。如何分层，
以及各层中具体采用的协议的总和，称
为网络的体系结构
第二代计算机网络最主要的缺点：
? 第二代计算机网络大都由研究单位, 大
学, 应用部门或计算机公司各自研制的,
没有统一的网络体系结构 。
? 若要实现更大范围内的信息交换与共享,
要把不同的第二代计算机网络互连起来
是十分困难甚至是不可行的 。 因而, 计
算机网络必然要向更新的一代, 即开放
式标准化的网络发展 。
第三代，开放式标准化
? 具有统一的网络体系结构, 遵循国际标
准化的协议 。
? 标准化将使得不同的计算机能方便地互
连在一起 。
? 标准化还将带来大规模生产, 产品 VLSI
化和成本降低 。
开放式标准化
? 国际标准化组织 ISO经过若干年卓有成效
的工作, 制定并在 1984年正式颁布了一
个称为开放系统互连基本参考模型 。
? 开放系统互连基本参考模型 OSI模型 分为
七个层次, 有时也被称为 OSI七层模型 。
? 虽然 开放式标准化 网络内部的结构, 采
用的信道及设备不尽相同, 但它们向外
部用户提供的界面是相同的, 互连的界
面也是相同的, 因而也易于互连与互通 。
第三代,高速化发展
1,计算机网络向高速化, 宽带化发展 。
2,计算机网络向多媒体方向发展 。
3,未来通信和网络的目标是 实现 5W的个
人通信
即任何人 （ whoever） 在任何时间
（ whenever）, 任何地方 （ wherever） 都
可以和任何一个其他人 （ whomever） 通
过 网络进行 通信, 以传送任 何信 息
（ whatever） 。
计算机网络的定义
? 计算机网络是计算机技术, 通信技术和
网络技术相互渗透, 相互促进的产物 。
它 是由通过通信手段将若干个各自具有
自主功能的计算机相互连接在一起以进
行信息交换, 资源共享或协同工作的的
通信设施和计算机组成的复合系统 。
计算机网络的要素,
? 若干个各自具有自主功能的计算机；
? 通过通信手段相互连接；
? 计算机相互连接在一起的目的是进行信
息交换, 资源共享或协同工作 。
计算机网络的功能
? 信息交换,如电子邮件 (E-mail),新闻发布
? 资源共享,硬件，如具有高速处理能力的计算
机、打印机、绘图仪及大容量的外部存储器等。
软件或数据，以避免软件的重复购买和数据的
重复存储，更有利于数据、信息资源的集中管
理和共享。
? 协同工作,计算机网络中的各个主机，在计算
机网络操作系统的合理调度和管理下，协同工
作，完成靠单个计算机无法完成的大型复杂任
务。
计算机网络的应用（ 1）
? 工厂企业可利用计算机网络来实现生产过程的
实时监测, 过程控制, 企业管理和辅助决策；
? 交通运输可利用计算机网络来实现道路, 交通
的实时监测, 运行管理和车辆调度；
? 邮电通信可利用计算机网络提供世界范围内的
快速而廉价的电子邮件, 传真和 IP电话服务,
并利用计算机网络来实现通信设备的实时监控,
电信网络管理和用户管理；
计算机网络的应用（ 2）
? 教育科研部门可利用计算机网络来实现情报检
索、计算机辅助教育和计算机辅助设计、科技
协助及远程教育；
? 政府机构可利用计算机网络来实现普查、统计、
政府决策 /文件发布及社区服务等；
? 国防系统可利用计算机网络对信息 /数据进行快
速而准确的分析和预测，并利用计算机网络来
实现战争或军事演习备的实时监控、跟踪和协
同指挥；
计算机网络的应用（ 3）
? 商业服务系统可利用计算机网络来实现
制造商、商店、银行和顾客间的自动电
子销售转帐服务或广泛意义下的电子商
务，并利用计算机网络来实现物流管理
和控制。
网络通信技术概述
? 计算机网络是计算机技术, 通信技术和
网络技术相互渗透, 相互促进的产物 。
? 它 是由通过通信手段将若干个各自具有
自主功能的计算机相互连接在一起以进
行信息交换, 资源共享或协同工作而组
成的复合系统 。
? 计算机网络通信技术 是计算机技术, 通
信技术密切结合而形成的技术领域 。
网络构成
?, 大脑,,我们可以把运行在网络上的
协议, 网络操作系统和网络管理软件
?, 血液,,网络上传输的数据
?, 血管,,传输介质
数据通信技术
?, 血液, 怎样在, 血管, 中传输
数据通信技术内容简介
? 信息在计算机和计算机网络中的表达、编码和
组织，奇偶校验码、恒比码、群计数、海明码
和循环冗余检验码（ CRC码）等几种最为常用
的纠错编码方法和纠错码；
? 在数据传输，并行传输与串行传输、数据传输
的同步及通信方式；
? 传输介质；
? 常用的三种交换技术：电路交换、报文交换和
分组交换（又称为包交换）。
计算机网络的体系结构
? 拓扑结构,既计算机网络中各节点的互
连方法和方式，给出三种标准的拓扑结
构及其变种；
? 计算机网络层次结构模型 ISO,对计算机
网络的协议分层和标准化开放式的进行
分层介绍，并学习实现各层功能的关键
技术；
? Internet协议参考模型,
网络设备
? 根据标准化开放式的计算机网络层次结
构模型 ISO的七个层次对网络设备进行归
纳和分类。
? 分别介绍网络适配器、网络收发器与网
络转换设备、中继器、路由器、交换机、
网桥与网关等常用的重要网络设备的工
作原理、产品特性、使用方法及选择原
则。
网络软件
? 网络操作系统 是网络和网络用户之间的
接口, 它除了支持一般操作系统的功能
外, 还要根据相应的计算机网络的体系
结构实现各层协议软件, 用以支持数据
传输功能, 各种网络服务和网络管理功
能 。
? 网络管理 是通过计划, 监测, 分析, 设
置来控制计算机网络, 并使网络正常有
效运行的活动过程 。
网络软件
? 网络操作系统,学习 UNIX,NETWare
和 Windouws NT这三个目前最流行的,
应用最广泛的网络操作系统的基本组成,
相关技术和操作应用 。
? 网络管理系统,学习 网络管理系统的五
个管理功能域及网络管理流程与工具 。
Internet
? 建立在 TCP/IP标准协议
? 文件传输、电子邮件、远程上机、以及
电子公告和新闻发布等
? 学习 Internet 的通信协议与关键技术,
Internet提供的服务及其应用 。
内部网、外部网与虚拟专用网
? Intranet,通过 Internet 取代公司广域网的
作用，使公司在远地的用户通过 Internet
链路合法访问存储在总公司服务器中有
分级限制的公司信息。
? Extranet,提升 Internet的功能，使一家
公司的职员被赋予特权，可以访问另一
家公司的信息库。
? VPN：
网络规划、设计
? 实现一个计算机网络
? 对现有的计算机网络进行大规模的扩展 。
但如何构造一个成功的 计算机网络系统
? 计算机 网络规划和设计的原则, 方法和
步骤, 学习怎样科学规划, 设计和实现
一个计算机网络 。
总结
? 通过本章的学习, 掌握 计算机网络的定
义, 功能和应用 。
? 若要设计和实现一个实用的计算机网络,
需要一系列的计算机网络与通信的基本
技术为基础 。 因此, 要求大家认真学习
并理解 1.4网络通信技术概述, 这样才能
保证在下面的课程学习中, 有目的, 有
重点地系统掌握 计算机网络与通信的基
本技术和方法 。
