网络工程概论第一章计算机网络概论

网络工程概论

任课教师：潘赟

21世纪高等院校网络工程规划教材

人民邮电出版社学习要求1.定目标，长见识，好习惯2.提能力3.学知识4.本门课上课要求课程教学目的1.概括地了解网络工程学科研究方向。2.能知道自己4年要学什么，毕业之后能做什么。3.能从宏观上认识本专业涉及的主要知识，设置的主要课程，本专业今后主要就业方向及岗位需要。硬件和软件按需建网网上数据处理网络安全第1章计算机网络概述本章学习目标：

了解计算机网络的形成与发展过程掌握计算机网络的定义了解计算机网络的功能和典型应用掌握计算机网络的分类掌握计算机网络的组成结构了解计算机网络的基本拓扑结构类型一、计算机网络的发展

第1代：早期的远程联机系统第一台计算机Eniac第1代计算机网络的发展阶段是从20世纪50年代中期至60年代末期，计算机技术与通信技术初步结合，形成了计算机网络的雏形。

代表：美国空军使用的半自动化地面防空系统SAGE

第2代：初级计算机网络第2代计算机网络也被称为“计算机-计算机”网络。这是以通信子网为中心，用户共享的资源子网则在通信子网的外围。里程碑：ARPA1957年10月4日前苏联卫星“史伯尼克”（旅行同伴）第3代：开放式标准化网络第3代是指从20世纪70年代初期至90年代中期的发展阶段。在这个阶段中，ISO（国际标准化组织）提出了开放系统互连参考模型，即OSI。1983年1月1日，在ARPA网中，TCP/IP协议取代了旧的网络控制协议,从而成为今天的互联网的基石。二、计算机网络的定义利用通信设备和线路将地理位置分散的、各自具备自主功能的计算机，设备联系起来，由功能完善的网络操作系统和通信协议进行管理的,实现数据处理和资源共享的计算机复合系统就是计算机网络。硬件+软件+线路=数据处理+资源共享计算机网络的通信方式

采用包交换方式，将信息封装成数据包，在网络的各个节点中转发。数据包就是一个比特串。ASCII表三、计算机网络的分类

局域网(LAN)：几百米到十几公里 一栋或几栋大楼内①按通信距离

城域网(MAN)：几十公里到百公里 一个城市或地区内

广域网(WAN)：几百公里到几千公里或更远 点对点传输网络②按通信方式 广播式传输网络③按拓扑结构分类

网络拓扑的设计选型是计算机网络设计的第一步。网络拓扑结构的选择将直接关系到网络的性能、系统可靠性、通讯和投资费用等因素。1、总线型网络

在一条总线上连接所有站点和其它共享设备，采用广播式通信方式。

1.优点(1)结构简单，需要铺设的电缆短、易于布线和维护。(2)造价低。(3)某个站点的故障一般不会影响整个网络。busABCC2.缺点

(1)总线容易阻塞。(2)故障诊断、故障隔离困难。3.例子

(1)多媒体教室(2)临时性网络

2、星型网络

每个节点均以一条单独线路与中心相连，形成辐射状网络构型，点到点通信方式。

1.优点

(1)故障隔离简单。

(2)网络的扩展容易。(3)控制和诊断方便。

(4)容错性高2.缺点(1)过分依赖中心结点，如果中心机发生故障,全网停止工作。(2)线路太多。3.例子(1)网络会所(2)校园网3、环形网络

各节点经过环接口连成一个环形，在这种结构中每个节点地位平等，传输速度快，适合组建光纤高速环形传输网络，广播式通信方式，。ringADCBC优点：路由选择控制简单。电缆长度短。适用于光纤。缺点：结点故障引起整个网络瘫痪。诊断故障困难。

四、计算机网络体系结构

（1）层次性模型结构一个功能完备的计算机网络系统，采用了层次性结构；每层都会包含一个或多个协议。为此，我们将网络层次性结构模型与各层次协议的集合定义为计算机网络的体系结构。（2）实体（Entity）实体通常是通信时能发送和接收信息的具体的软硬件设施。（3）.层次化体系结构中的几个基本概念

协议（水平）

服务（垂直）

接口（关系）2.网络体系结构的研究意义

这种分层体系结构的最大优点是层与层相互独立。而且每层无须知道其他层次的功能；改变某一层的功能不会影响其他层的工作。① 各层之间相互独立。② 结构上独立分割。③ 灵活性好。④ 易于实现和维护。⑤ 有益于标准化的实现。。五、ISO的七层参考模型1.OSI参考模型的基本知识1979年国际标准化组织（ISO）颁布的开放系统互连参考模型（OSI/RM），即七层网络通信模型。OSI/RM体系结构七层模型从上到下依次为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层，参见图。各层主要功能：物理层：透明传送bit流。数据链路层：传送无差错的数据帧。网络层：选择最佳路径将数据包传到目的地。传输层：屏蔽下层，实现端到端的通信。会话层：会话管理与数据传输同步。表示层：数据格式转换。应用层：为用户使用网络提供接口。（1）物理层（Physical）①功能：透明传送bit流。物理层定义了以下4个规章特性，用以确定如何使用物理传输介质来实现两个结点间的物理连接。②处理的数据：二进制比特信号，如，二进制的基带信号或模拟信号。