第七章 计算机网络基础
内容摘要
? 计算机网络概述
? 数据通信基础
? 计算机网络体系结构
? 局域网技术
? 网络操作系统和网络计算模式
7.1 计算机网络概述
? 计算机网络的定义
? 计算机网络的产生和发展
? 计算机网络系统的组成和功能
? 计算机网络的分类
7.1.1 计算机网络的定义
将分布在不同地理位置上的具
有独立功能的计算机，通过通信设
备和传输介质相互连接，在统一的
协议控制下，以网络软件实现数据
通信，资源共享和协同工作的系统。
7.1.2 计算机网络的产生和发
展
?计算机网络的发展过程可分为三个
阶段：
A,面向终端的计算机通信网络
B,分组交换网
C,体系结构标准化的计算机网络
7.1.3 计算机网络系统的组成
和功能
? 组成：⑴ 运行用户程序担负数据处理的
计算机系统、终端、集中器等；
⑵ 负责通信处理的设备及线路。
包括通信处理机、网络结点机、调制解
调器、通信线路等；
⑶ 网络协议软件
? 功能,资源共享、信息交换、分布式处
理
7.1.4 计算机网络的分类
? 按网络的拓扑结构分类
? 星型拓扑结构
? 环型拓扑结构
? 总线拓扑结构
? 网状拓扑结构
? 树型结构
? 按地理范围分类：
? 广域网（ Wide Area Network, WAN）
? 局域网（ Local Area Network, LAN ）
? 城域网（ Metropolitan Area Network,
MAN ）
7.1.4 计算机网络的分类
? 其他分类：
按网络的使用范围分类, 公用网和专用网
按信息交换方式划分, 电路交换网、报文
交换网和分组交换网
7.1.4 计算机网络的分类
7.2 数据通信基础
? 数据通信系统组成
? 数据传输信道
? 数据传输方式
? 数据交换技术与差错控制
? 数据传输介质
7.2.1 数据通信基础
?通信系统按信源种类分为,模拟通信
系统和数字通信系统
?数据通信系统的组成：
? 数据终端设备（简称 DTE）
? 数据电路终端设备（简称 DCE）
? 数据电路（实际上是由传输信道加 DCE构成 )
? 数据链路（指加上了传输控制功能以后的数
据电路）
7.2.2 数据传输信道
信道的分类
? 以信道的传输媒体分为,有线信道和无
线信道。对称电缆、同轴电缆、光纤电
缆等为有线信道。短波、微波、卫星等
为无线信道
? 以信道多路复用的形式分为,频率分割
复用信道和时间分割复用信道
? 以信道中传输的信息分为,模拟信道、
数字信道及模拟 -数字混合信道
信道通信方式
单工通信、半双工通信、全双工通信
信道的带宽
带宽, 指信道能传送信号的频率宽度，
即可传送的信号的最高频率与最低频率
之差
衡量传输能力的 指标 为：比特率或波
特率 。二者的换算关系为：
比特率 =波特率 *log2N
7.2.2 数据传输信道
7.2.3 数据传输方式
? 基带传输,要求信道的传输频带很
宽，传输速率越高，频带就要愈宽
? 频带传输
7.2.4 数据交换技术与差
错控制
? 交换技术
线路交换
报文交换
分组交换
? 通信服务形式
面向连接服务
无连接服务
? 差错控制
差错控制的 核心 是,差错控制编码
检错码采用的 基本策略 只是在要
发送的数据上附足够的冗余位，使
接收端知道有错误发生，但不知道
什么样的差错，然后接收端发出重
发请求，让发送端重发该数据块
7.2.4 数据交换技术与差错
控制
7.2.5 数据传输介质
? 有线介质
? 双绞线 （可用于传输模拟信号和数字信
号，特别适用于较短距离的信息传输）
? 同轴电缆 （在高频时抗干扰性能比双绞
线好，它的成本介于双绞线和光导纤维
之间）
? 光缆 （光纤对外界的电磁干扰十分迟钝，
传输容量大，传输特性好）
? 无线介质
? 微波
? 红外线
? 激光
7.2.5 数据传输介质
7.3 计算机网络体系结构
计算机网络体系结构的基本概念
ISO/OSI开放系统互连参考模型
TCP/IP网络协议
7.3.1 计算机网络体系结构的
基本概念
? 协议分层
层次结构：是描述体系的基本方法，它的特点是
每一层都建立在前一层基础之上，低层为高层
服务（优点：便于抽象）
? 协议与接口 （二者是网络体系结构的核心）
网络协议：通常指计算机网络中用于规定信息的
格式以及如何发送和接收信息的一套规则，又
称通信协议。
? 协议与服务 （从通信的角度来看，服务分为
面向连接服务和无连接服务）
7.3.2 ISO/OSI开放系统互连
参考模型
1,物理层
2,数据链路层
3,网络层
4,传输层
5,会话层
6,表示层
7,应用层
7.3.2 ISO/OSI开放系统互连
参考模型
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
传输介质
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
D
D
D
D
D
D
H
H
H
H
H
HH
H
H
H
H
H
D
D
D
D
D
D
11100011001010111001110100100
7.3.3 TCP/IP网络协议
? TCP/IP的网络体
系结构
网络接口层
网际层
传输层
应用层
? TCP/IP功能
（如右图）
应用层 Telnet FTP HTTP SMTP
传输层 TCP UDP
网络层 IP ICMP ARP RARP
链路层
LLC（ Logical Link Access）
MAC（ Media Access Control）
Hardware
7.4 局域网技术
? 局域网的概述
? 局域网体系结构
? 以太网
? 网络互联设备与网络硬件设备
? 局域网组网实例
7.4.1 局域网的概述
? 局域网的特点
? 局域网的关键技术
? 拓扑结构：星（ Star）、环（ Ring）、
总线或树（ Bus/Tree）
? 传输形式：基带传输和宽带传输
? 介质访问控制方法
7.4.2 局域网体系结构
局域
网
站点 1 站点 2
逻辑链
路控制
媒体接
入控制
数
据
链
路
层
网络层
LLC
MAC
物理层
LLC
网络层
MAC
物理层
7.4.3 以太网
? 以太网 MAC地址
在以太网中每一个网络中的主
机都有一个硬件地址，硬件地址又
称为 物理地址或 MAC地址 （因为这
种地址用在 MAC帧中）
7.4.4 网络互联设备与网络硬
件设备
1,网卡（ Network Interface Card，
NIC）, 是插入到主板总线插槽上的一
个硬件设备
其主要参数有：
MAC地址
IRQ中断号
I/O端口
Base Memory
2,中继器 （为了保证有用数据的完整性，并
在一定范围内传送，要用中继器把所接收到
的弱信号分离，并在放大以保持与原数据相
同）
3,集线器
4,网桥 （是一个局域网域另一个局域网之间
建立连接的桥梁）
5,交换机 （属于数据链路层互联设备，可看
作是多端口的桥）
6,路由器 （属于网络层互联设备，用于连接
多个逻辑上分开的网络）
7,应用层互联设备 8、网络机柜
7.4.5 局域网组网实例
? 网络规划
? 制作连接线缆
? 安装网卡
? 标识计算机
? 协议配置
? 设置网络共享资源
? 网络的连通性测试
7.5 网络操作系统和网络计
算模式
? 网络操作系统
? 网络计算模式
7.5.1 网络操作系统
网络系统软件,用于控制和管理网络运行、提供
网络通信和网络资源分配与共享功能，并为用户提
供访问和操作网络的人机界面
一,网络操作系统的 功能,
? 网络通信,是计算机网络的最基本功能，是实现资
源共享的基础
? 网络资源管理 （主要是网络的安全管理）
? 网络服务功能 （如文件共享服务、目录服务、打印
服务）
? 监视网络的性能
二、几种网络操作系统的比较
? UNIX系统
? Netware系统
? Windows NT/2000 Server
? Linux
7.5.1 网络操作系统
7.5.2 网络计算模式
? 集中式计算模式
? C/S计算模式
? 对等计算
? 网络计算
内容摘要
? 计算机网络概述
? 数据通信基础
? 计算机网络体系结构
? 局域网技术
? 网络操作系统和网络计算模式
7.1 计算机网络概述
? 计算机网络的定义
? 计算机网络的产生和发展
? 计算机网络系统的组成和功能
? 计算机网络的分类
7.1.1 计算机网络的定义
将分布在不同地理位置上的具
有独立功能的计算机，通过通信设
备和传输介质相互连接，在统一的
协议控制下，以网络软件实现数据
通信，资源共享和协同工作的系统。
7.1.2 计算机网络的产生和发
展
?计算机网络的发展过程可分为三个
阶段：
A,面向终端的计算机通信网络
B,分组交换网
C,体系结构标准化的计算机网络
7.1.3 计算机网络系统的组成
和功能
? 组成：⑴ 运行用户程序担负数据处理的
计算机系统、终端、集中器等；
⑵ 负责通信处理的设备及线路。
包括通信处理机、网络结点机、调制解
调器、通信线路等；
⑶ 网络协议软件
? 功能,资源共享、信息交换、分布式处
理
7.1.4 计算机网络的分类
? 按网络的拓扑结构分类
? 星型拓扑结构
? 环型拓扑结构
? 总线拓扑结构
? 网状拓扑结构
? 树型结构
? 按地理范围分类：
? 广域网（ Wide Area Network, WAN）
? 局域网（ Local Area Network, LAN ）
? 城域网（ Metropolitan Area Network,
MAN ）
7.1.4 计算机网络的分类
? 其他分类：
按网络的使用范围分类, 公用网和专用网
按信息交换方式划分, 电路交换网、报文
交换网和分组交换网
7.1.4 计算机网络的分类
7.2 数据通信基础
? 数据通信系统组成
? 数据传输信道
? 数据传输方式
? 数据交换技术与差错控制
? 数据传输介质
7.2.1 数据通信基础
?通信系统按信源种类分为,模拟通信
系统和数字通信系统
?数据通信系统的组成：
? 数据终端设备（简称 DTE）
? 数据电路终端设备（简称 DCE）
? 数据电路（实际上是由传输信道加 DCE构成 )
? 数据链路（指加上了传输控制功能以后的数
据电路）
7.2.2 数据传输信道
信道的分类
? 以信道的传输媒体分为,有线信道和无
线信道。对称电缆、同轴电缆、光纤电
缆等为有线信道。短波、微波、卫星等
为无线信道
? 以信道多路复用的形式分为,频率分割
复用信道和时间分割复用信道
? 以信道中传输的信息分为,模拟信道、
数字信道及模拟 -数字混合信道
信道通信方式
单工通信、半双工通信、全双工通信
信道的带宽
带宽, 指信道能传送信号的频率宽度，
即可传送的信号的最高频率与最低频率
之差
衡量传输能力的 指标 为：比特率或波
特率 。二者的换算关系为：
比特率 =波特率 *log2N
7.2.2 数据传输信道
7.2.3 数据传输方式
? 基带传输,要求信道的传输频带很
宽，传输速率越高，频带就要愈宽
? 频带传输
7.2.4 数据交换技术与差
错控制
? 交换技术
线路交换
报文交换
分组交换
? 通信服务形式
面向连接服务
无连接服务
? 差错控制
差错控制的 核心 是,差错控制编码
检错码采用的 基本策略 只是在要
发送的数据上附足够的冗余位，使
接收端知道有错误发生，但不知道
什么样的差错，然后接收端发出重
发请求，让发送端重发该数据块
7.2.4 数据交换技术与差错
控制
7.2.5 数据传输介质
? 有线介质
? 双绞线 （可用于传输模拟信号和数字信
号，特别适用于较短距离的信息传输）
? 同轴电缆 （在高频时抗干扰性能比双绞
线好，它的成本介于双绞线和光导纤维
之间）
? 光缆 （光纤对外界的电磁干扰十分迟钝，
传输容量大，传输特性好）
? 无线介质
? 微波
? 红外线
? 激光
7.2.5 数据传输介质
7.3 计算机网络体系结构
计算机网络体系结构的基本概念
ISO/OSI开放系统互连参考模型
TCP/IP网络协议
7.3.1 计算机网络体系结构的
基本概念
? 协议分层
层次结构：是描述体系的基本方法，它的特点是
每一层都建立在前一层基础之上，低层为高层
服务（优点：便于抽象）
? 协议与接口 （二者是网络体系结构的核心）
网络协议：通常指计算机网络中用于规定信息的
格式以及如何发送和接收信息的一套规则，又
称通信协议。
? 协议与服务 （从通信的角度来看，服务分为
面向连接服务和无连接服务）
7.3.2 ISO/OSI开放系统互连
参考模型
1,物理层
2,数据链路层
3,网络层
4,传输层
5,会话层
6,表示层
7,应用层
7.3.2 ISO/OSI开放系统互连
参考模型
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
传输介质
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
D
D
D
D
D
D
H
H
H
H
H
HH
H
H
H
H
H
D
D
D
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D
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11100011001010111001110100100
7.3.3 TCP/IP网络协议
? TCP/IP的网络体
系结构
网络接口层
网际层
传输层
应用层
? TCP/IP功能
（如右图）
应用层 Telnet FTP HTTP SMTP
传输层 TCP UDP
网络层 IP ICMP ARP RARP
链路层
LLC（ Logical Link Access）
MAC（ Media Access Control）
Hardware
7.4 局域网技术
? 局域网的概述
? 局域网体系结构
? 以太网
? 网络互联设备与网络硬件设备
? 局域网组网实例
7.4.1 局域网的概述
? 局域网的特点
? 局域网的关键技术
? 拓扑结构：星（ Star）、环（ Ring）、
总线或树（ Bus/Tree）
? 传输形式：基带传输和宽带传输
? 介质访问控制方法
7.4.2 局域网体系结构
局域
网
站点 1 站点 2
逻辑链
路控制
媒体接
入控制
数
据
链
路
层
网络层
LLC
MAC
物理层
LLC
网络层
MAC
物理层
7.4.3 以太网
? 以太网 MAC地址
在以太网中每一个网络中的主
机都有一个硬件地址，硬件地址又
称为 物理地址或 MAC地址 （因为这
种地址用在 MAC帧中）
7.4.4 网络互联设备与网络硬
件设备
1,网卡（ Network Interface Card，
NIC）, 是插入到主板总线插槽上的一
个硬件设备
其主要参数有：
MAC地址
IRQ中断号
I/O端口
Base Memory
2,中继器 （为了保证有用数据的完整性，并
在一定范围内传送，要用中继器把所接收到
的弱信号分离，并在放大以保持与原数据相
同）
3,集线器
4,网桥 （是一个局域网域另一个局域网之间
建立连接的桥梁）
5,交换机 （属于数据链路层互联设备，可看
作是多端口的桥）
6,路由器 （属于网络层互联设备，用于连接
多个逻辑上分开的网络）
7,应用层互联设备 8、网络机柜
7.4.5 局域网组网实例
? 网络规划
? 制作连接线缆
? 安装网卡
? 标识计算机
? 协议配置
? 设置网络共享资源
? 网络的连通性测试
7.5 网络操作系统和网络计
算模式
? 网络操作系统
? 网络计算模式
7.5.1 网络操作系统
网络系统软件,用于控制和管理网络运行、提供
网络通信和网络资源分配与共享功能，并为用户提
供访问和操作网络的人机界面
一,网络操作系统的 功能,
? 网络通信,是计算机网络的最基本功能，是实现资
源共享的基础
? 网络资源管理 （主要是网络的安全管理）
? 网络服务功能 （如文件共享服务、目录服务、打印
服务）
? 监视网络的性能
二、几种网络操作系统的比较
? UNIX系统
? Netware系统
? Windows NT/2000 Server
? Linux
7.5.1 网络操作系统
7.5.2 网络计算模式
? 集中式计算模式
? C/S计算模式
? 对等计算
? 网络计算
