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网络与通信基础 概述 18世纪 机械时代 19世纪 蒸气机时代 20世纪 信息时代 计算机和通信的结合－计算机网络 互联网的历史 计算机网络源于计算机与通信技术的结合，其发展历史按年代划分经历了以下几个时期： 50-60年代，出现了以批处理为运行特征的主机系统和远程终端之间的数据通信。 60-70年代，出现分时系统。主机运行分时操作系统，主机和主机之间、主机和远程终端之间通过前置机通信。美国国防高级计划局开发的ARPA网投入使用，计算机网处于兴起时期。 70-80年代是计算机局域网的发展期 80年代局域网迅速发展 进入90年代后，局域网成为计算机网络结构的基本单元。网络间互连的要求越来越强，真正达到资源共享、数据通信和分布处理的目标。Internet的广泛应用。 计算机网络的概念和应用 定义：凡将地理位置不同，并具有独立功能的多台计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件实现在网络中资源共享的系统，称之为计算机网络系统。 应用：（1）用于企业； （资源共享、高可靠性、节约经费、通信） （2）服务于公众； (访问远程信息、个人间通信、交互式娱乐） 计算机网络系统的组成 1.网络硬件： 常见的网络硬件有：计算机、网络接口卡、通信介质以及各种网络互连设备等； 2.网络软件： 网络操作系统； 网络协议软件； 计算机网络类型 按对数据的组织方式划分 分布式网络系统、集中式网络系统 按通信传播方式划分 点对点传播方式网、广播式传播结构网 按信息传输距离的长短划分 局域网（LAN）、广域网（WAN） 计算机网络的拓扑结构 网络拓扑是由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图： 1.星型结构 2.总线结构 3.环型结构 4.树型结构 5.网状结构 网络体系结构 层： 协议：为进行网络中的数据交换（通信）而建立的规则、标准或约定。 服务：相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的原语操作及上层对下层的服务。 接口：某一层及其以下各层的一种能力，通过接口提供给其相邻上层。 层和协议的集合被称为网络体系结构。 开放系统互联参考模型 OSI参考模型 物理层 处理机械的、电气的和过程的接口，以及物理层下的物理传输介质等问题； 数据链路层 加强物理层传输原始比特的功能，使之对网络层显现为一条无错线路。 网络层 确定分组从源端到目的端如何选择路由。 传输层 真正的从源到目标“端到端”的层。 会话层 允许不同机器上的用户建立“会话”关系。 表示层 关系所传输的信息的语法和语义。 应用层 包含大量人们普遍需要的协议。 OSI参考模型小结 OSI参考模型的数据传输 计算机B TCP/IP参考模型 TCP/IP是一个协议系列，包含了100多个协议。 OSI参考模型和TCP/IP模型的比较 相似点：基于独立的协议栈； 不同点： （1）OSI明确了接口、服务和协议； （2）OSI产生在协议发明之前，通用但不完全适用； （3）TCP/IP不适合其它协议栈； （4）OSI（7层）、TCP/IP（4层）； （5）OSI在网络层支持无连接和面向连接的通信，在传输层仅有面向连接的通信； （6）TCP/IP仅有无连接通信模式，但在传输层支持两种模式； Internet 体系结构委员会 谁决定TCP/IP的技术、标准和发展方向？ IAB，Internet Architecture Board 成立于1983年 物理层 基本通信理论 数据在信道中是以电信号的形式传送的； 电信号分为：模拟信号和数字信号两种； 模拟信号是连续变化的电压或电流波形； 数字信号是一系列表示数字“0”或“1”的电脉冲（又程码元）； 同模拟传输相比，数字传输的质量高，是今后数据通信的发展方向。 数据通信中的几个主要指标 1.带宽：信号占据的频率范围，称为信号的带宽。信道带宽是指在该通信线路上能不失真地传送信号的频率范围。 2.信号传输速率：单位时间里传送信号波形的个数，单位为波特。 3.数据传输率：比特率，单位时间里传送二进制数据的位数，单位b/s、Kb/s、Mb/s，简写位bps、Kbps、Mbps。 4.信道容量：用来表征一个信道传输数字信号的能力，它以数据传输速率作为指标，即信道所能支持的最大数据传输速率。 传输介质 有导线介质 （1）磁介质； （2）双绞线； （3）基带同轴电缆； （4）宽带同轴电