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计算机网络技术基础
图 (a): 是一种具有通信功能的面向终端的计算机系统。 图(b):是以单台计算机为中心的远程联机系统。 第一代计算机网络：面向终端的计算机通信网络。
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第一代计算机网络的主要特点：
（1）是每一台终端到计算机的连接，而不是
计算机到计算机的连接。 （2）主机负担过重。 第一代计算机网络是面向终端的计算机 通信网，严格地讲，不能算作现在意义上的计 算机网络。这些系统的建立没有资源共享的目 的，只是为了能进行远程通信。
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2.星形结构
服务器 打印机
集线器 笔记本 桌面计算机
苹果计算机
IBM兼容机
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中心节点的设备： 集线器（HUB）、中继器、交换机。 星型结构的主要特点如下： 结构简单，便于管理和维护。 容易实现结构化布线。 星型结构的网络容易扩展、升级。 通信线路专用，电缆成本高。 星型结构的网络由中心节点控制与管理，中心节 点的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性，中心 节点一旦出现故障，会导致全网瘫痪。 中心节点负担重，易成为信息传输的瓶颈。
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2．在个人信息服务中的应用 ⑴ 远程信息访问
⑵
⑶
新的通信工具
家庭娱乐
许多新的计算机网络应用系统不断地涌现出 来。如： 工业自动化、辅助决策、虚拟大学、 远程教育、远程医疗、管理信息系统、数字图 书馆、电子博物馆、全球情报检索与查询、网 上购物、电子商务、视频会议、视频广播与点 播、过程控制，等等。
⑶ 可以节约资金
我们可以考虑为每个用户购置一台微机作为 客户机，然后购置一台或几台性能较强、配置 较高的计算机作为服务器，用网络将多台分散 的客户机与服务器互连起来，构成客户/服务器 结构。
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计算机网络技术基础 ⑷ 可以增强信息系统的可扩展性
当网络用户数增多时，需要增加客户机的数量。 在客户/服务器模式中，服务器与客户机数量的增 加、网络规模的扩大是很容易就能实现的。 ⑸ 可以为用户提供一种功能强大的通信工具 工作人员可以在家中远程登录到单位的计算机 上，通过家里的计算机完成当天的工作；技术人 员可以分散在不同的地方，通过计算机网络来共 同设计一种产品；两个网络用户无论相距多远， 都可以通过电子邮件传送信息。
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1.1 计算机网络概述
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本章主要内容
计算机网络的概述 计算机网络的产生与发展 计算机网络的基本组成与逻辑结构 计算机网络的拓扑结构 计算机网络的分类
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1.1.1 计算机网络的定义
1.最简单的计算机网络 有两种方法可以组成最简 单的计算机网络，一是用 通信线路将两台微机通过 后面板上的通信端口 COM1和COM2或打印端口 线缆直接连接计算机 LPT1连接起来，二是用双 绞线（交叉线）将两台微机通过网卡进行连接， 如右图所示。
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1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.1 面向终端的计算机网络
终端可以处于不同的地理位置，它通过传输介 质及相应的通信设备与一台计算机相连，用户可以 通过本地终端或远程端登录到远程计算机上，使用 该计算机系统，远程用户可以在本地方便地使用计 算机，这就产生了通信技术与计算机技术的结合。
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最初的ARPANET的网络结构如下图所示。
H H IMP IMP IMP 1 IMP 3 H3 IMP 4 IMP 5 IMP 2 H H2
H1
H5
H4
图中：H（HOST）是计算机主机 IMP（Interface Message Processor ）是接口信息处理机。
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目前，一些高速的广域网技术相继问世，如POS
（Packet-Over-SDH/SONET）技术，波分多路复用技 术（WDM/DWDM）等都能为广域网连接提供高带 宽，这些技术将广域网的传输速率提高到10Gbps。另 外，最新的万兆以太网技术也可以支持广域网连接，传
易进行故障隔离，可靠性高。 对根节点的依赖性大，一旦根节点出现故障，将导致全 网瘫痪。 电缆成本高。
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4.环形结构
服务器 打印机
环 笔记本 桌面计算机
苹果计算机
IBM兼容机
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在环型拓扑结构中，各个网络节点通过环节点连在一条 首尾相接的闭合环状通信线路中。 环型拓扑结构有两种类型，单环结构和双环结构。 令牌环（Token Ring）网采用单环结构，而光纤分布式 数据借口（FDDI）是双环结构的典型代表。
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1.2.2以共享资源为目标的计算机网络
20世纪60年代后期，美国国防部高级研究计划 局ARPA，提供经费资助，由美国一些大学和公
司合作，共同研究开发了这种新型的计算机网
络，决定建设一个多个节点的分组交换网络，由
通信子网和主机组成。并于1969年12月建成一个
具有四个节点的实验性网络，并投入运行和使 用，这就是著名的ARPANET。
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1.4 计算机网络的拓扑结构
1.总线型结构网络
服务器
打印机
终端电阻
笔记本 苹果计算机
IBM兼容机
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这种结构的典型代表就是使用粗、细同轴电缆所组 成的以太网。总线型拓扑结构的特点如下： 结构简单，易于扩展。 共享能力强，便于广播式传输。 网络响应速度快；但负荷重时则性能迅速下降， 易于安装，费用低。 网络效率和带宽利用率低。 采用分布控制方式，各节点通过总线直接通信。 各工作节点平等，都有权争用总线，不受某节点仲 裁。
1.1.2 计算机网络的功能
1．资源共享 所谓共享资源就是共享网络上的硬件资源、软件资源和 信息资源。
（1） 共享打印机等各种硬件设备
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2.共享数据资源
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3.共享应用程序
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计算机网络技术基础 2．通信功能
个人计算机的大量涌现和广泛分布，基于信息交换和资 源共享的需求越来越迫切。 一个办公室、一栋楼或一个园区内的计算机互相连接 起来，交换信息、交互工作，共享硬件、软件和信息资 源。
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1.络的基本组成
1．计算机系统
2. 通信线路和通信设备
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1.2.3标准化网络
国际标准化组织（ISO，International Standards Organization）于1984年公布了“开放系统互连参考模 型”的正式文件，即著名的国际标准ISO7498，通常称 它为开放系统互连参考模型OSI/RM。
OSI/RM极大地推动了网络标准化的进程。从此，计 算机网络进入了标准化网络阶段。网络的标准化又促进 了计算机网络的迅速发展，因此标准化网络也是计算机 发展的重要阶段，有人把这个阶段的网络称为第三代网 络。
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ARPANET是计算机网络发展的一个里 程碑，它标志着以资源共享为目的的计算 机网络的诞生，是第二阶段计算机网络的 一个典型范例它为网络技术的发展做出了 突出的贡献。其贡献主要表现在它是第一 个以资源共享为目的的计算机网络、它使 用TCP/IP协议作为通信协议，使网络具有 很好的开放性，为Internet的诞生奠定了基 础。此外，它还实现了分组交换的数据交 换方式，并提出了计算机网络的逻辑结构 由通信子网和资源子网组成的重要基础理 论。
输速率也是10Gbps。这些高速广域网技术的出现使广
域网的发展开始了一个新的里程碑。
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1.2.6 局域网的发展
20世纪80年代，由于PC机性能不断提高，PC机和小型 机的价格不断降低，计算机从“专家”群里走进“大众”中， 网络应用也从科学计算走入事务处理，使得PC机大量地 进入各行各业的办公室和百姓的家中。
通信功能是计算机网络的另一个主要功能，它可以为网络 用户提供强有力的通信手段。建设计算机网络的主要目的就是 让分布在不同地理位置的计算机用户之间能够相互通信、交流 信息和共享资源。
3．其他功能
⑴ 高可靠性
⑵ ⑶ ⑷
均衡负荷 协调运算 分布式处理
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1.1.3 计算机网络的应用
广域网
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总之，计算机网络 的本质是把两台以上具 有 独 立 功 能 的 计 算机 系 统互连起来，以达到资 源共享和远程通信的目 的。从用户的角度看， 计算机网络是一个透明 的数据传输机制和资源 共享、协同工作的信息 处理系统。
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3．网络协议 4．网络软件
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1.3.2计算机网络的逻辑结构
根据计算机网络各组成部分的功能，将计 算机网络划分为两个功能子网，即资源子网 和通信子网。这就是计算机网络的逻辑结构。
H CCP 资源子网 H T T H CCP CCP CCP CCP 通信子网 CCP CCP H H T T T
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