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第一节计算机网络基础

河南大学版七上

掌握计算机网络的组成及网络拓扑。

理解计算机网络的功能。

了解计算机网络的分类。

学习目标

新课导入

早在20世纪60年代，人们就设想：能否将不同的计算机用通信线路连接起来，让信息通过这些线路进行传输和资源共享呢？

经过几十年不懈的研究与应用，计算机网络技术得到了空前的发展，给人们带来了工作、生活乃至思维方面的深刻变革。

计算机网络的概念

从整体上来说，计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机通过通信设备互联成一个规模大、功能强的系统，从而使众多计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。

简单来说，计算机网络是由通信设备互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。如图所示。

数据通信是计算机网络的主要功能之一。资源共享是人们建立计算机网络的一个主要目的，它包括硬件资源、软件资源和数据资源的共享。

思考与探索

一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成，计算机网络是不是由硬件和软件两部分组成？

日常生活中的计算机网络（如计算机教室），都有哪些硬件设备？分别有什么功能？完成下表。

计算机网络中的设备及功能

网络名称

设备名称

设备功能

计算机教室网络

网线

连接计算机和网络设备

家庭网络

无线路由器

计算机网络的组成

计算机网络是现代通信技术与计算机技术紧密结合的产物。网络的组成不但有计算机和通信设备硬件系统，还必须配有网络软件系统。

计算机网络系统

计算机系统

通信设备

网络设备

网络系统基本组成

计算机系统

计算机系统是计算机网络系统的基本模块，主要完成数据信息的收集、存储、处理和输出任务，并提供各种网络资源。根据计算机系统在网络中的用途可分为服务器和客户机。

服务器是网络中负责数据处理和网络控制，并提供网络资源的计算机。

客户机是用户进行网络操作、实现人机对话的计算机。

通信设备

通信设备是连接网络的桥梁，它提供各种连接技术和信息交换技术，主要由通信控制处理设备、传输介质和等组成。

1.通信控制处理设备。在个人计算机中，需要安装网络适配器（网卡），用来负责通信功能。如下图所示。

每一块网卡都有自己的标识，而且在全球具有唯一性，这个标识被称为MAC地址或物理地址

通信设备

2.传输介质。传输介质是传输数据信号的物理通道，负责将网络中各种设备连接起来。它分为有线传输介质和无线传输介质两类。

常用的有线传输介质有双绞线（如左图）和光纤（如右图）等。

常用的无线传输介质有无线电波、微波、红外线等。

通信设备

3.网络连接设备。网络连接设备是用来实现网络中各计算机之间的连接、网与网之间的互连、数据信号的交换及路由选择等功能的设备，常用的有调制解调器（如图1）、交换机（如图2）、路由器（如图3）、网关（如图4）等。

图1

图2

图3

图4

网络软件

网络软件主要包括网络系统软件、方便用户使用的各种应用软件和网络协议。

网络协议是计算机在网络中实现通信时必须遵守的规则和约定，可以简单地理解为“网络中的普通话”。TCP/IP协议是互联网的一个重要协议。

思考与探索

我国地域辽阔，有56个民族，各个民族、各个地区都有自己的民族语言或者方言，如果要进行交流，就需要依靠一种标准通用语言一普通话。那么计算机网络中，有着不同类型的计算机，计算机之间如果要进行通信，该如何进行规范呢？

思考与探索

我们家庭的多台计算机可以组建成一个家庭网络，计算机教室的计算机也可以组建成一个网络，因特网也是一个网络。这些网络各有什么特点？它们有什么区别呢？

计算机网络的分类

计算机网络有多种分类方法。

（一）依据分布范围分类

计算机网络依据分布范围可分为局域网、城域网和广域网。

计算机网络系统

局域网（LAN）

最常见、应用最广泛的一种网络，所覆盖的区域范围较小，覆盖范围可以是几个房间、一栋大楼或一个单位。

城域网（MAN）

覆盖范围可以跨越几个街区甚至整个城市。

广域网（WAN）

提供长距离通信,所覆盖的范围比城域网更广,可以覆盖几百公里到几千公里,也称为远程网。因特网是目前最大的广域网。

计算机网络的分类

（二）依据拓扑结构分类

计算机网络拓扑是指网络中设备的分布情况以及连接方式，以点和线的方式绘制出来就形成了拓扑图。计算机网络依据拓扑结构可分为总线型、星型和环型三种基本结构。

总线型结构是将网络中的各个节点用一根总线连接起来，以实现计算机网络的功能。如图所示。

计算机网络的分类

星型结构是以中央节点为中心，并用单独的线路使中央节点与其他各节点相连，节点之间的通信都通过中心节点。

环型结构是将网络中的各个节点通过传输线路连接成封闭回路，以实现计算机网络的功能。

知识之窗

目前，使用同轴电缆的总线型网络基本不再使用；

环型网络在城域网中应用较多；

星型网络是目前小型局域网中应用最广泛的一种网络拓扑