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第4章 网络基础 本章学习重点 了解计算机网络的基础知识 掌握计算机网络的定义和分类 认识计算机网络的传输介质和网络设备 了解Internet常识 掌握IP地址和域名地址的功能和格式 了解接入Internet的各种方法 熟练掌握Internet提供的典型服务的原理 掌握数据通讯机制 4.1.1 计算机网络的发展 1．计算机网络的发展阶段 （1）远程终端访问 （2）分时多用户系统 （3）计算机网络 （4）全球互联网络 2．计算机网络发展趋势 目前计算机网络技术研究的热点主要包括以下几方面: 无线网络技术（移动）研究 对等网（P2P）应用研究 网络中的信息表示技术 网格技术研究 IPv4与IPv6过渡中的问题研究 家庭网络设计研究 4.1.2 计算机网络的定义与功能 1．计算机网络定义 计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物 计算机网络的主要目的在于实现数据通信和.资源共享. 通常把地理位置不同，具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和线路连接起来，且以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统，称为计算机网络. 2．计算机网络功能 （1）数据通信 （2）资源共享 （3）远程传输 (4）集中管理 （5）实现分布式处理 （6）负载平衡 4.1.3 计算机网络的分类 1．按网络的覆盖区域分类 （1）局域网 （2）城域网 （3）广域网 2．按网络的使用范围分类 （1）公用网（Public Network） （2）专用网（Private Network） 3．按网络节点间资源共享的关系分类 (1）对等网（Peer to Peer）： （2）客户机/服务器（Client/Server） 4．按网络的拓扑结构分类 拓扑（Topology）是一种研究与大小、形状无关的点、线和面的特性的方法。网络拓扑就是抛弃网络中的具体设备，把它们统一抽象为一个“点”，而把通信线路统一抽象成“线”，用对“点”和“线”的研究取代对具体通信网络的研究。 4.1.4 计算机网络协议 1．网络协议定义 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称为协议（Protocol）。 2．网络协议组成 （1）语法 （2）语义 （3）同步 4.1.5 计算机网络的体系结构 1．ISO/OSI参考模型 物理层（Physical Layer）：透明地传送比特流。 数据链路层（Data Link Layer）：在两个相邻结点间的线路上无差错地传送数据帧。 网络层（Network Layer）：分组传送、路由选择和流量控制。 传输层（Transport Layer）：端到端经网络透明地传送报文。 会话层（Session Layer）： 建立、组织和协调两个进程之间的相互通信。 表示层（Presentation Layer）：主要进行数据格式转换和文本压缩。 应用层（Application Layer）：直接为用户的应用进程提供服务。 2．TCP/TP参考模型 TCP/IP四层 （1）网络接口层 （2）Internet层 （3）传输层 （4）应用层 4.1.6数据通信基础 1．数据通信模型 信息的传递是通过通信系统来实现的，通信系统的基本模型共有五个基本组件，即发送设备、接受设备、发送机、信道和接收机。其中，把除去两端设备的部分叫做信息传输系统。信息传输通信系统由三个主要部分组成信源（发送机）、信宿（接收机）和信道。 图4-3 标准的数据通信模型 2．数据交换技术 （1）电路交换 （2）报文交换 （3）分组交换 数据报方式 虚电路方式 3．传输速率 数据传输速率是描述数据传输系统的重要技指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒种传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒，记作bps。对于二进制数据，数据传输速率为：S=1/T(bps) 其中，T为发送每一比特所需要的时间。 奈奎斯特准则指出：如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信道传输窄脉冲信号，则前后码元之间不产生相互窜扰。因此，对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B（B=f,单位Hz)的关系可以写为： Rmax＝2.f(bps) 对于二进制数据若信道带宽B=f=3000Hz，则最大数据传输速率为6000bps。? 香农定理指出：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为：? Rmax＝B*log2(1+S/N)? 式中，Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz。 4．多路复用技术