第3章计算机网络基础和Internet应用

计算机文化基础

3. 计算机网络基础和Internet应用

学习目标理解计算机网络的概念 掌握计算机网络的功能、分类和网络硬件的组成 了解OSI网络参考模型 掌握Internet的域名系统 熟练应用Internet的主要服务(浏览、下载、收发电 子邮件)

主要内容

计算机网络概述计算机信息安全

Internet 技术及应用

3.1 计算机网络概述3.1.1 计算机网络的概念与发展 1.计算机网络的概念和功能 计算机网络是由地理位置分散的、具有独立功能的多台计算机，利 用通信设备和传输介质互相连接，并配以相应的网络协议和网络软 件，以实现数据通信和资源共享的计算机系统。计算机网络的功能主要体现为以下几点： (1)资源共享 (2)数据传输 (3)分布式数据处理 (4)均衡负载

3.1.1 计算机网络的概念与发展 2.计算机网络的发展第一阶段20 世纪 50 年代中期至 60 年代，

第二阶段 第三阶段 第四阶段

以通信技术和计算机技术为基础，建

成最初的以单台计算机为中心的远程联机系统的计算机网络。

3.1.1 计算机网络的概念与发展 2.计算机网络的发展第一阶段20 世纪 60 年代末期至 70 年代，

第二阶段 第三阶段 第四阶段

以计算机网络为基础发展起来的计算 机网络，例如美国国防部建立的 ARPANET。

3.1.1 计算机网络的概念与发展 2.计算机网络的发展第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段20 世纪 80 年代至 90 年代，建立了OSI(Open System Interconnection)开放式系统互联参 考模型和TCP/IP(传输控制协议/网 际协议)两种国际标准的网络体系结 构。

3.1.1 计算机网络的概念与发展 2.计算机网络的发展第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段20 世纪 90 年代至今，以宽带综合业务数字网和ATM技术为核心建立 的计算机网络，随着光纤通信技术的

应用和多媒体技术的迅速发展，计算机网络向全面综合化、高速化和智能 化方向发展。

3.1.2 计算机网络的分类 1.按照网络的覆盖范围分类局域网(LAN):局域网是指将有限范围内的各种计算机、终端和外部设备互联在一起的网络系统

城域网(MAN):城市地区的网络简称为城域网。城域网是介于局域网和广域网之间的一种高速网络。

广域网(WAN): 广域网也称远程网，作用范围通常为几十到几千千米，它的通信传输装置和媒 体一般由电信部门提供。

网际网： 在广大的地理范围内，各种形式的WAN、MAN和LAN互相连接，实现资源共享和数据传输，即组成 网际网。

3.1.2 计算机网络的分类 2.按照网络的拓扑结构进行分类网络的拓扑结构是指网络中的通信线路和节点(计算机或设备) 相互连接的几

何排列形式。 (1)总线型拓扑结构

采用单根传输线作为传输介质，所有的节点(包括工作站和文件服务 器)均通过相应的硬件直接连接到传

服务器

工作站

立式 PC

输介质(或总线)上，各个节点地位平等，无中心节点控制。IBM兼容机 IBM兼容机

3.1.2 计算机网络的分类

(2)星型拓扑结构 星型拓扑结构是由中心节点和通过点对点链路连接到中心 节点而形成的网络结构。星型拓扑结构的中心节点是主节点， 它接收各个分散节点的信息，再转发给相应的站点。

3.1.2 计算机网络的分类

(3)环型拓扑结构 环型拓扑结构是由若干中继器通 过点到点的链路首尾相连成一个闭合 的环。使用电缆形成环型连接，每个 中继器与两条链路相连，由于环型拓 扑结构的数据在环路上沿着一个方向 在各个节点间传输，这样中继器能够 接收一条链路上来的数据，并以同样 的速度把数据传送到另一条链路上。

3.1.2 计算机网络的分类(4)网状型拓扑结构 网状型拓扑结构使用单 独的电缆将网络上的站点两 两相连，从而提供了直接的 通信路径。

按照传输介质进行分类 网状型拓扑结构可提供最高级别的容错能力，但是 需要大量的网线，并且随着 站点数量的增加而变得更加

混乱。所以实际应用中，经常与其他网络拓扑结构一起 构成混合网络拓扑。

3.1.2 计算机网络的分类 3.按照传输介质进行分类有线网：有线网采用双绞线、同轴电缆和光纤等作为传输介 质。目前，大多数的计算机网络都采用有线方式组网。 无线网：无线网采用红外线、微波和光波等作为传输载 体。

3.1.3 计算机网络的组成物理结构上讲，一个完整的计算机网络系统是由网

络硬件系统和网络软件系统组成。

1.传输介质传输介质是传送信号的载体，在计算机网络中通常使用的

传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤、微波及卫星通信等。它们可以支持不同的网络类型，具有不同的传输速率和传输距离。

3.1.3 计算机网络的组成(1)双绞线双绞线是扭合在一起的两根线，计算机网络中使用的双绞线通常是8芯的(4对双绞线),用不同的颜色把它们两两区分 开来。网络中的双绞线又分为三类线、五类线等规格，分别适

用于10Mb/s、100Mb/s以太网。双绞线8根线的引脚定义如表所示。

3.1.3 计算机网络的组成(2)同轴电缆同轴电缆中央是铜质的心线，其外包着一层绝缘层，绝缘层外是一层网状编织的金属丝作为外导体屏蔽层，屏蔽层把电线很好地 包裹起来，最外层是保护塑料层。塑料保护外层 外导体屏蔽线 绝缘层 内导体铜芯线

用于局域网的同轴电缆通常有两种：

一种是专门用于符合IEEE 802.3 标准以太网环境中且阻抗为50Ω的电缆，只用于数字信号的传送，称为基 带同轴电缆；另一种是用于频分多路复用(FDM)的模拟信号发送，阻抗 为75Ω的电缆，称为宽带同轴电缆。

3.1.3 计算机网络的组成(3)光纤光纤是一种细小、柔韧并能传输光信号的介质，一根光缆中包含有多条光纤。光纤是一种新型的传输介质，通 信容量比普通电缆要大100倍左右，传输速率高(目前已达

到1Gb/s),抗干扰能力强，通信距离远(无中继传输距离达几十至上百千米),保密性好。

(4)微波微波是无线电通信载体，其频率为1GHz~10GHz。微波的

传输距离在50 km左右，容量大，传输质量高，建筑费用低，适宜在网络布线困难的城市中使用。

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