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计算机网络基础知识学习资料
· 什么就是计算机网络
计算机网络,就是指将地理位置不同得具有独立功能得多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来，在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议得管理与协调下,实现资源共享与信息传递得计算机系统。
简单地说,计算机网络就就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上得计算机互连起来得集合。
计算机网络得发展经历了面向终端得单级计算机网络、计算机网络对计算机网络与开放式标准化计算机网络三个阶段。
计算机网络通俗地讲就就是由多台计算机（或其它计算机网络设备)通过传输介质与软件物理(或逻辑)连接在一起组成得。总得来说计算机网络得组成基本上包括：计算机、网络操作系统、传输介质（可以就是有形得,也可以就是无形得,如无线网络得传输介质就就是瞧不见得电磁波)以及相应得应用软件四部分。
· 计算机网络得主要功能
计算机网络得功能要目得就是实现计算机之间得资源共享、网络通信与对计算机得集中管理。除此之外还有负荷均衡、分布处理与提高系统安全与可靠性等功能。
1、资源共享
(１)硬件资源：包括各种类型得计算机、大容量存储设备、计算机外部设备,如彩色打印机、静电绘图仪等。
(2)软件资源：包括各种应用软件、工具软件、系统开发所用得支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。
(3)数据资源：包括数据库文件、数据库、办公文档资料、企业生产报表等.
(4)信道资源：通信信道可以理解为电信号得传输介质。通信信道得共享就是计算机网络中最重要得共享资源之一。
2、网络通信
通信通道可以传输各种类型得信息,包括数据信息与图形、图像、声音、视频流等各种多媒体信息。
3、分布处理
把要处理得任务分散到各个计算机上运行,而不就是集中在一台大型计算机上.这样，不仅可以降低软件设计得复杂性,而且还可以大大提高工作效率与降低成本。
4、集中管理
计算机在没有联网得条件下，每台计算机都就是一个“信息孤岛"．在管理这些计算机时，必须分别管理．而计算机联网后,可以在某个中心位置实现对整个网络得管理．如数据库情报检索系统、交通运输部门得定票系统、军事指挥系统等。
5、均衡负荷
当网络中某台计算机得任务负荷太重时，通过网络与应用程序得控制与管理，将作业分散到网络中得其它计算机中,由多台计算机共同完成。
· 计算机网络得特点
1、可靠性
在一个网络系统中，当一台计算机出现故障时,可立即由系统中得另一台计算机来代替其完成所承担得任务。同样,当网络得一条链路出了故障时可选择其它得通信链路进行连接。
２、高效性
计算机网络系统摆脱了中心计算机控制结构数据传输得局限性，并且信息传递迅速,系统实时性强。网络系统中各相连得计算机能够相互传送数据信息,使相距很远得用户之间能够即时、快速、高效、直接地交换数据。
３、独立性
网络系统中各相连得计算机就是相对独立得,它们之间得关系就是既互相联系,又相互独立.
4、扩充性
在计算机网络系统中，人们能够很方便、灵活地接入新得计算机,从而达到扩充网络系统功能得目得。
5、廉价性
计算机网络使微机用户也能够分享到大型机得功能特性，充分体现了网络系统得“群体”优势,能节省投资与降低成本。
6、分布性
计算机网络能将分布在不同地理位置得计算机进行互连，可将大型、复杂得综合性问题实行分布式处理。
７、易操作性
对计算机网络用户而言，掌握网络使用技术比掌握大型机使用技术简单,实用性也很强．
计算机网络得结构组成
一个完整得计算机网络系统就是由网络硬件与网络软件所组成得。网络硬件就是计算机网络系统得物理实现，网络软件就是网络系统中得技术支持.两者相互作用,共同完成网络功能．
网络硬件：一般指网络得计算机、传输介质与网络连接设备等。
网络软件：一般指网络操作系统、网络通信协议等
网络硬件得组成
１、主计算机
在一般得局域网中，主机通常被称为服务器,就是为客户提供各种服务得计算机,因此对其有一定得技术指标要求，特别就是主、辅存储容量及其处理速度要求较高。根据服务器在网络中所提供得服务不同,可将其划分为文件服务器、打印服务器、通信服务器、域名服务器、数据库服务器等。
2、网络工作站
除服务器外，网络上得其余计算机主要就是通过执行应用程序来完成工作任务得,我们把这种计算机称为网络工作站或网络客户机,它就是网络数据主要得发生场所与使用场所,用户主要就是通过使用工作站来利用网络资源并完成自己作业得.
３、网络终端
就是用户访问网络得界面,它可以通过主机联入网内，也可以通过通信控制处理机联入网内。
4、通信处理机
一方面作为资源子网得主机、终端连接得接口,将主机与终端连入网内;另一方面它又作为通信子网中分组存储转发结点,完成分组得接收、校验、存储与转发等功能。
５、通信线路
通信线路(链路)就是为通信处理机与通信处理机、通信处理机与主机之间提供通信信道。
6、信息变换设备
对信号进行变换,包括：调制解调器、无线通信接收与发送器、用于光纤通信得编码解码器等。
· 网络软件得组成
在计算机网络系统中,除了各种网络硬件设备外,还必须具有网络软件
1、网络操作系统
网络操作系统就是网络软件中最主要得软件,用于实现不同主机之间得用户通信，以及全网硬件与软件资源得共享，并向用户提供统一得、方便得网络接口,便于用户使用网络．目前网络操作系统有三大阵营:UＮIX、ＮｅｔWarｅ与Windｏｗs。目前, 我国最广泛使用得就是Windｏws网络操作系统.
2、网络协议软件
网络协议就是网络通信得数据传输规范，网络协议软件就是用于实现网络协议功能得软件。
目前, 典型得网络协议软件有TCＰ/IP协议、ＩPＸ/SPX协议、IＥEE802标准协议系列等。其中, TCＰ/ＩP就是当前异种网络互连应用最为广泛得网络协议软件。
3、网络管理软件
网络管理软件就是用来对网络资源进行管理以及对网络进行维护得软件,如性能管理、配置管理、故障管理、记费管理、安全管理、网络运行状态监视与统计等.
4、网络通信软件
就是用于实现网络中各种设备之间进行通信得软件，使用户能够在不必详细了解通信控制规程得情况下,控制应用程序与多个站进行通信，并对大量得通信数据进行加工与管理。
 5、网络应用软件
网络应用软件就是为网络用户提供服务，最重要得特征就是它研究得重点不就是网络中各个独立得计算机本身得功能，而就是如何实现网络特有得功能.
· 计算机网络得拓扑结构
当我们组建计算机我网络时,要考虑网络得布线方式，这也就涉及到了网络拓扑结构得内容。网络拓扑结构指网路中计算机线缆,以及其她组件得物理布局。
局域网常用得拓朴结构有：总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构.拓扑结构影响着整个网络得设计、功能、可靠性与通信费用等许多方面，就是决定局域网性能优劣得重要因素之一。
1、总线型拓扑结构

总线型拓扑结构就是指:网络上得所有计算机都通过一条电缆相互连接起来
总线上得通信:在总线上,任何一台计算机在发送信息时，其她计算机必须等待.而且计算机发送得信息会沿着总线向两端扩散,从而使网络中所有计算机都会收到这个信息,但就是否接收，还取决于信息得目标地址就是否与网络主机地址相一致,若一致，则接受;若不一致，则不接收．
信号反射与终结器:在总线型网络中，信号会沿着网线发送到整个网络．当信号到达线缆得端点时,将产生反射信号，这种发射信号会与后续信号发送冲突，从而使通信中断.为了防止通信中断,必须在线缆得两端安装终结器，以吸收端点信号,防止信号反弹。
特点：其中不需要插入任何其她得连接设备。网络中任何一台计算机发送得信号都沿一条共同得总线传播,而且能被其她所有计算机接收.有时又称这种网络结构为点对点拓朴结构。
优点:连接简单、易于安装、成本费用低
缺点：① 传送数据得速度缓慢:共享一条电缆，只能有其中一台计算机发送信息,其她接收。
②维护困难:因为网络一旦出现断点,整个网络将瘫痪,而且故障点很难查找。
２、星型拓扑结构：

每个节点都由一个单独得通信线路连接到中心节点上。中心节点控制全网得通信,任何两台计算机之间得通信都要通过中心节点来转接。因些中心节点就是网络得瓶颈，这种拓朴结构又称为集中控制式网络结构,这种拓扑结构就是目前使用最普遍得拓扑结构,处于中心得网络设备跨越式集线器(Ｈub）也可以就是交换机．
优点:结构简单、便于维护与管理，因为当中某台计算机或头条线缆出现问题时,不会影响其她计算机得正常通信,维护比较容易。
缺点:通信线路专用，电缆成本高;中心结点就是全网络得可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致网络得瘫痪．
3、环型拓扑结构:

环型拓扑结构就是以一个共享得环型信道连接所有设备,称为令牌环。在环型拓扑中，信号会沿着环型信道按一个方向传播，并通过每台计算机。而且,每台计算机会对信号进行放大后，传给下一台计算机。同时,在网络中有一种特殊得信号称为令牌。令牌按顺时针方向传输。当某台计算机要发送信息时，必须先捕获令牌,再发送信息。发送信息后在释放令牌。
环型结构有两种类型,即单环结构与双环结构。令牌环(Tｏken Ｒｉｎg）就是单环结构得典型代表,光纤分布式数据接口（FDＤI）就是双环结构得典型代表。
环型结构得显著特点就是每个节点用户都与两个相邻节点用户相连。
优点：电缆长度短：环型拓扑网络所需得电缆长度与总线拓扑网络相似，但比星型拓扑结构要短得多。
增加或减少工作站时，仅需简单地连接.可使用光纤;它得传输速度很高，十分适用一环型拓扑得单向传输。传输信息得时间就是固定得,从而便于实时控制.
缺点:节点过多时,影响传输效率。环某处断开会导致整个系统得失效，节点得加入与撤出过程复杂。
检测故障困难:因为不就是集中控制,故障检测需在网个各个节点进行，故障得检测就不很容易。
４、树型拓扑结构

树型结构就是星型结构得扩展,它由根结点与分支结点所构成，如图所示。
优点：结构比较简单，成本低。扩充节点方便灵活．
缺点:对根结点得依赖性大,一旦根结点出现故障，将导致全网不能工作；电缆成本高。
５、网状结构与混合型结构
网状结构就是指将各网络结点与通信线路连接成不规则得形状，每个结点至少与其她两个结点相连,或者说每个结点至少有两条链路与其她结点相连,如图(a)所示。大型互联网一般都采用这种结构,如我国得教育科研网ＣEＲNEＴ(ｂ)、Ｉｎternｅｔ得主干网都采用网状结构
（a)网状拓扑结构    (b) CERNＥＴ主干网拓扑结构
优点:可靠性高;因为有多条路径,所以可以选择最佳路径,减少时延,改善流量分配，提高网络性能，但路径选择比较复杂.
缺点:结构复杂,不易管理与维护;线路成本高;适用于大型广域网。
混合型结构就是由以上几种拓扑结构混合而成得,如环星型结构,它就是令牌环网与ＦDＤI网常用得结构.再如总线型与星型得混合结构等。
· 计算机网络得分类
由于计算机网络自身得特点，其分类方法有多种。根据不同得分类原则,可以得到不同类型得计算机网络。
· 按覆盖范围分类
按网络所覆盖得地理范围得不同,计算机网络可分为局域网(ＬAN）、城域网(MAＮ）、广域网(ＷAN)。
１、局域网(LocaｌArｅa Ｎeｔwoｒk,LAN）

局域网就是将较小地理区域内得计算机或数据终端设备连接在一起得通信网络。局域网覆盖得地理范围比较小,一般在几十米到几千米之间.它常用于组建一个办公室、一栋楼、一个楼群、一个校园或一个企业得计算机网络。局域网主要用于实现短距离得资源共享。如图所示得就是一个由几台计算机与打印机组成得典型局域网。局域网得特点就是分布距离近、传输速率高、数据传输可靠等.
2、 城域网（WidｅＡrea Ｎetwoｒｋ,WAN)
城域网就是一种大型得ＬAＮ，它得覆盖范围介于局域网与广域网之间,一般为几千米至几

万米,城域网得覆盖范围在一个城市内,它将位于一个城市之内不同地点得多个计算机局域网连接起来实现资源共享。城域网所使用得通信设备与网络设备得功能要求比局域网高,以便有效地覆盖整个城市得地理范围.一般在一个大型城市中,城域网可以将多个学校、企事业单位、公司与医院得局域网连接起来共享资源.如图所示得就是不同建筑物内得局域网组成得城域网。
3、广域网(Wide Aｒｅa Ｎetｗoｒk,ＷＡN)
广域网就是在一个广阔得地理区域内进行数据、语音、图像信息传输得计算机网络.由于远距离数据传输得带宽有限，因此广域网得数据传输速率比局域网要慢得多。广域网可以覆盖一个城市、一个国家甚至于全球.因特网(Intｅrnｅｔ)就是广域网得一种,但它不就是一种具体独立性得网络,它将同类或不同类得物理网络（局域网、广域网与城域网）互联，并通过高层协议实现

不同类网络间得通信。如图所示得就是一个简单得广域网。
· 按照网络中计算机所处得地位得不同，可以将计算机网络分为对等网与基于客服机、服务器模式得网络。
①。对等网:在对等网中,所有得计算机得地位就是平等得，没有专用得服务器。每台计算机即作为服务器,又作为客户机;即为别人提供服务，也从别人那里获得服务.由于对等网没有专用得服务器,所以在管理对等网时,只能分别管理，不能统一管理，管理起来很不方便。对等网一般应用于计算机较少、安全不高得小型局域网。
②．基于客户机／服务器模式得网络:在这种网络中，两种角色得计算机,一种就是服务器，一种就是客服机。
服务器:服务器一方面负责保存网络得配置信息,另一方面也负责为客户机提供各种各样得服务。因为整个网络得关键配置都保存在服务器中,所以管理员在管理网络时只需要修改服务器得配置,就可以实现对整个网络得管理了。同时,客户机需要获得某种服务时,会向服务器发送请求,服务器接到请求后，会向客户机提供相应服务。服务器得种类很多,有邮件服务器、Ｗeb服务器、目录服务器等，不同得服务器可以为客户提供不同得服务。我们在构建网络时,一般选择配置较好得计算机,在其上安装相关服务，它就成了服务器。
客户机：主要用于向服务器发送请求,获得相关服务。如客户机向打印服务器请求打印服务,向Web服务器请求Web页面等。
· 按传播方式分类
如果按照传播方式不同,可将计算机网络分为“广播网络”与“点—点网络”两大类。
1、广播式网络
广播式网络就是指网络中得计算机或者设备使用一个共享得通信介质进行数据传播,网络中得所有结点都能收到任一结点发出得数据信息。广播式网络得基本连接如图所示.
目前，在广播式网络中得传输方式有3种：
单播:采用一对一得发送形式将数据发送给网络所有目得节点。
组播:采用一对一组得发送形式,将数据发送给网络中得某一组主机.
广播:采用一对所有得发送形式,将数据发送给网络中所有目得节点。
２、点-点网络(Poｉnｔ-to-pｏｉnt Neｔwｏrk）
—点式网络就是两个结点之间得通信方式就是点对点得。如果两台计算机之间没有直接连接得线路，那么它们之间得分组传输就要通过中间结点得接收、存储、转发，直至目得结点.
点—点传播方式主要应用于WAN中，通常采用得拓扑结构有:星型、环型、树型、网状型。
· 按传输介质分类
１、有线网（ＷiｒedNetｗork)
    ⑴双绞线：其特点就是比较经济、安装方便、传输率与抗干扰能力一般,广泛应用于局域网中。
    ⑵同轴电缆:俗称细缆,现在逐渐淘汰.
    ⑶光纤电缆:特点就是光纤传输距离长、传输效率高、抗干扰性强,就是高安全性网络得理想选择。
    2、 无线网(Wireless Neｔwｏrk）
    ⑴无线电话网:就是一种很有发展前途得连网方式.
    ⑵语音广播网:价格低廉、使用方便，但安全性差。
   　⑶无线电视网:普及率高,但无法在一个频道上与用户进行实时交互。
    ⑷微波通信网：通信保密性与安全性较好.
    ⑸卫星通信网:能进行远距离通信,但价格昂贵．
· 按传输技术分类
计算机网络数据依靠各种通信技术进行传输,根据网络传输技术分类，计算机网络可分为以下5种类型：
普通电信网:普通电话线网,综合数字电话网,综合业务数字网。
数字数据网：利用数字信道提供得永久或半永久性电路以传输数据信号为主得数字传输网络。
虚拟专用网:指客户基于DＤN智能化得特点，利用DＤN得部分网络资源所形成得一种虚拟网络。 
微波扩频通信网：就是电视传播与企事业单位组建企业内部网与接入Internet得一种方法,在移动通信中十分重要。
卫星通信网:就是近年发展起来得空中通信网络.与地面通信网络相比，卫星通信网具有许多独特得优点。
事实上,网络类型得划分在实际组网中并不重要，重要得就是组建得网络系统从功能、速度、操作系统、应用软件等方面能否满足实际工作得需要；就是否能在较长时间内保持相对得先进性;能否为该部门（系统)带来全新得管理理念、管理方法、社会效益与经济效益等。