第一章计算机网络概述思维导图

U472126332

2024-07-16

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计算机网络

网络概述

网络概念

计算机网络发展，网络的概念等内容讲解

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思维导图大纲

1.1 计算机网络的发展

1.1.1 第一代计算机网络：面向终端（50年代中期--60年代初）

是计算机技术和通信技术融合的产物，并且是具有远程通信功能的单机系统

1.1.2 第二代计算机网络：多机互联（60年代末--70年代初）

“阿帕网”（ARPANET）应生而成，并且ARPANET是世界上最早的计算机网络

ARPANET特点：1、两级结构（通信子网和资源子网） 2、Internet的起源 3、采用报文分组的交换方式，采用层次结构的网络协议 4、ARPANET互联的是一种分组交换网

1.1.3 第三代计算机网络：以OSI为核心的国际标准化的第三代计算机网络（70年代后--80年代末）

OSI—开放系统互联参考模型

国际标准化协议ISO公布了开放系统互联参考模型

1.1.4 第四代计算机网络：以高速和多媒体应用为核心

1.1.5 第五代计算机网络：以移动互联、物联应用为特征

我国第一个分组交换网：chinaPAC 我国的四大广域网：chinaNet(中国公共计算机互联网)、cerNet(中国教育科研网)、chinaGBN(中国金桥网/国家公用经济信息网)、cstNet(中国科学院网)

三网融合：互联网、电信网络、有线电视网络

1.2 计算机网络的概念

1.2.1 计算机网络的概念

计算机网络的定义：以能够相互共享资源的方式互联起来的自制计算机系统的集合

计算机网络的主要特征：

建立计算机网络的主要目的：实现计算机各种软件、硬件资源的共享和数据通信

具有共享能力，各计算机自制统一网络协议

资源子网和通信子网

资源子网

1. 实现网络通信功能 2.包括数据的加工、传输、交换等通信工作，即将一台朱计算机的信息传送给另一台主计算机 2.设备主要包括交换机、路由器、网桥、中继器、集线器、网卡和线缆设备和有关软件

通信子网

1.实现资源共享功能 2.包括数据处理、提供网络资源和网络服务 3.设备包括主机及其外设、服务器、客户机、网络打印机等以及相关软件

1.3 计算机网络的分类

按网络覆盖地理范围

局域网（LAN）

范围：几米--几千米特点：传输速率高、误码率低拓扑结构：总线型、星型、环型

城域网（MAN）

既可以做专用网也可以做工用网

范围：10--100km

广域网（WAN）

范围：几十千米--几千千米特点：速率低、误码率高拓扑结构：树型、网状

Internet

ARPANET 是Internet的起源

范围：几千千米--几万千米

Internet一定是广域网，但广域网不一定是Internet

按用途和性质分类：公用网和专用网

按传输介质分类：有线网和无线网

按带宽和速率分类：基带网和宽带网、低速网和高速网

按网络传输技术分类：点到点式和广播式（单/组/广播，共享一个通信信道）

按网络工作模式分类：对等网（10台以内）和基于服务器模式的网络（10台以下）

1.4 计算机网络的组成

从系统角度

硬件系统：网络服务器（主机HOST）、客户端（终端）、通信处理设备（包括网卡NIC）、打印机、通信线路等几部分组成

软件系统：1. 网络操作系统（NOC）：windows(server系列)、WindowsNT、netware、Linux、unix 2. 网络协议软件 3. 网络管理软件 4. 网络通信软件 5. 网络应用软件

从逻辑功能角度：资源子网和通信子网

1.5 计算机拓扑结构

计算机网络的拓扑结构取决于通信子网

局域网拓扑结构

星型（集中控制型）：

采用集中控制策略；采用线路交换和报文交换两种交换方式；点到点式；

若中央节点是集线器，则采用广播

优点：1.控制简单缺点：1.容易造成”瓶颈“，一旦发生故障，全网受影响 2.故障诊断和隔离容易 2.需要耗费大量电缆，安装维护工作量较大 3.方便服务

传输介质：双绞线，光纤

总线型

终结器的作用：终结信号，防止信号反射

广播；传输介质：同轴电缆和光纤

优点：1.维护较容易 2.网络扩展较灵活缺点：一次仅能一个端的用户发送数据，其他用户必须等待到获得发送权

环型

广播；传输介质：同轴电缆

单向流动；控制软件简单；当环中节点过多时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长；传输延迟确定；

局域网拓扑结构

树型

分级的集中控制式网络或多处理中心集中式网络

特点：1.易于扩充 2. 故障诊断和隔离容易； 3. 叶节点对其上级根节点的依赖性大

网状结构（最常用）

分布式结构，采用点到点式通信

优点：1.网络可靠性高 2.网内节点共享资源容易 3.网络科组建成各种形状，采用多种通信信道，多种传输速率 4.可以根据网络数据的密集型 5.可选择最佳路径，传输延迟小缺点：1.控制逻辑反复，软件实现复杂 2.线路费用高，网络不易扩充

1.6 计算机网络的功能和应用

数据通信（基础/基本）

资源共享（主要）

1.7计算机网络的传输介质

有线传输介质

双绞线

把多个双绞线扭在一起是为了消除各线对之间的电磁干扰

分类：屏蔽型双绞线（STP）和非屏蔽型双绞线（UTP）

双绞线两边的接头俗称"水晶头"，标准为RJ45；双绞线最大延伸距离是100米；

相同设备——交叉线（568A—568B）不同设备——直通线（T568B—T568B） 568A标准：绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙，棕白，棕 T568B标准：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕

同轴电缆

分类：粗缆（AUI），500m 和细缆（BNC）185m

最大传输距离：500m；同轴电缆具有较好的抗干扰性能

光纤

按传输模式分为“单模光纤”和“多模光纤”

多模光纤比单模光纤性能差

组成：涂覆层、包层、纤芯最大延伸距离：20km

无线传输介质（以电磁波作为信号）

卫星通信

优点：1.频带比微波通信更宽缺点：传播时延较长 2.通信容量更大 3.信号收到的干扰较小 4.误码率极小 5.通信比较稳定可靠

红外线和激光

对雨雾等环境的干扰特别敏感，且传输距离短

蓝牙技术（blue tooth）

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