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计算机网络应用技术复习资料

一计算机网络基础

．计算机网络基本概念：计算机网络的产生、发展、定义和分类，计算机网络的主要功能及应用；

计算机网络形成与发展：

 年美国国防部研究计划局（）主持研制的  计算机网络投入运行。在这之后，

世界

各地计算机网络的建设如雨后春笋般迅速发展起来。

计算机网络的产生和演变过程经历了从简单到复杂、从低级到高级、从单机系统到多机系统的发展过

程，其演变过程可概括为三个阶段：具有远程通信功能的单机系统为第一阶段，这一阶段已具备了计算机

网络的雏形；具有远程通信功能的多机系统为第二阶段，这一阶段的计算机网络属于面向终端的计算机通

信网；以资源共享为目的的计算机 计算机网络为第三阶段 ，这一阶段的计算机网络才是今天意义上的计

算机网络。

计算机网络定义：

资源共享观点将计算机网络定义为“以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合”。

（）资源共享观点的定义符合目前计算机网络的基本特征，这主要表现在

计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。计算机资源主要指计算机硬件、软件与数据。网络

用户可以使用本地计算机资源，可以通过网络访问联网的远程计算机资源，也可以调用网中几台不同的计

算机共同完成某项任务。

（）互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”（），它

们之间可以没有明确的主从关系，每台计算机可以联网工作，也可以脱网独立工作，连网计算机可以为本

地用户提供服务，也可以为远程网络用户提供服务。

（）联网计算机必须遵循全网统一的网络协议。资源共享的信息系统。

计算机网络的分类

按传输技术分为：

。广播式网络。。点点式网络。采用分组存储转发与路由选择是点点式网络与广播网络的重

要区别之一。

按规模分类：

按拓扑结构可分：星型网、总线网、环型网、树型网、混合网等。

总线型：结构是用一条共用的网线（一般采用细缆线）来连接所有的计算机。它的优点是成本

低廉，布线简单，但有一个致命的缺点便是整个网络任何一个节点发生故障，整个网络

将瘫痪。这种拓扑结构逐渐被淘汰。 台以下计算机比较适合总线型组网， 台以上

便维护麻烦，且易出故障。

星型网：是所有计算机都接到一个集线器（或是交换机、路由器等），通过集线器在各计算机之

间传递信号。它的优点便是网络局部线路故障只会影响局部区域，不会导致整个网络瘫

痪，维护方便。缺点便是成本较高相对而言。从上述内容大家可以看出，总线型不用

集线器，而星形则至少要有一个集线器，才能使网络运转，从而增加了这部分的开支。

星型组网比较流行，它适合任意台计算机组网。

环型网：结构只有  公司采用，目前用的比较少，笔者认为也不是将来的趋势。

树型网：星型拓扑的扩展。节点按层次进行链接，信息交换主要在上、下节点之间进行，相邻及

同层节点之间一般不进行数据交换或数据交换量小。它适用于汇集信息的应用要求。

混合网：各种拓扑结构的综合应用，现在用得最广，最有效的一种方式。

按使用范围分：公用网、专用网

公用网：在国内用得最多的 、、 均属公用网

专用网：军网、校园网

按覆盖面积分：局域网 lan、城域网 man 和广域网 wan（不过现在这种概念越来越淡化）

局域网：用于将有限范围内的各种计算机、终端或者外部设备互连成网。局域网是城域网和广域

的基础。

城域网：实际上就是一个城市地区的网络，它是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。可

以实现大量用户之间的数据、语音、图形和与视频等多种信息的传输功能。我们现在用

的宽带（以太接入方式）便属城域网。

广域网覆盖范围从几十公里到几千公里，跨洲、国、地区，形成国际性的远程网。现在用的

 便属于广域网。

按操作系统分： 、!、"#、$"#

按传输介质分：同轴网、双绞线网、光纤网、有线网、无线网等

网络的主要功能

数据传输：是网络的最基本功能，也是当初建网的目的。

资源共享：指计算机硬件、软件与数据共享，网络用户可以使用本地资源，同时也可通过网络

访问远程资源。

分布计算：网络上的计算机协作完成各种大型任务，在黑客攻击和进行大型数据处理中用得比

较广泛。

提供可靠性、可用性网络上的设备相互备用，均衡负载。

%&&&'计算机网络的组成：网络体系结构与协议()*，通信子网与资源子网，拓扑结构、传输介

质；

网络体系结构与协议(OSI/RM)：

该体系结构标准定义了网络互连的七层框架，既 )( 开放系统互连参考模型。在这一框架中

进一步详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互连性，互操作性与应用的可移植性。

()'标准制定过程中采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题，这就

是分层的体系结构办法。在 () 中，采用了三级抽象，既体系结构，服务定义，协议规格说明。

() 七层：

'物理层：主要是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传递比特流。

'数据链路层。在通信实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，采用差错控制，流量

控制方法。'网络层：通过路由算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径。

+'传输层：是向用户提供可靠的端到端服务，透明的传送报文。

,'会话层：组织两个会话进程之间的通信，并管理数据的交换。

'表示层：处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。

-'应用层：应用层是 () 参考模型中的最高层。确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。

!.* 参考模型可以分为：应用层，传输层，互连层，主机网络层。

)/0! 采用的是一种层次结构，可以分为主干网，地区网与校园网。

通信子网：包括交换部分的结点交换机和传输部分的高速通信线路，提供网络通信功能。

资源子网：包括拥有资源的用户主机、请求资源的用户终端、通信子网的接口设备和软件，提供访问网络

和处理数据的能力。

计算机网络的拓扑主要是通信子网的拓扑构型。

网络拓扑可以根据通信子网中通信信道类型分为：

点点线路通信子网的拓扑。星型，环型，树型，网状型。

广播式通信子网的拓扑。总线型，树型，环型，无线通信与卫星通信型。

常用的传输介质为：

双绞线，同轴电缆，光纤电缆和无线通信与卫星通信信道。

传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。

%数据通信基本概念：数据、信息和信号，数据通信的主要技术指标；

数据：在计算机系统中，各种字母、数字符号的组合、语音、图形、图像等统称为数据，数据经过加工后

就成为信息。

信息：信息是事物运动的状态和状态变化的方式。如果引入必要的约束条件，则可形成信息的概念体系。

信息有许多独特的性质与功能，也可以进行测度。

信号：信号是信息的载体

数据通信的主要技术指标：

1.数据传输速率

　　数据传输速率每秒传输二进制信息的位数，单位为位*秒，记作 1 或 1*。

　　　　　　　　　计算公式')2*!' 31　⑴

　　式中! 为一个数字脉冲信号的宽度全宽码或重复周期归零码单位为秒；

　　　　 为一个码元所取的离散值个数。

　　通常24，4 为二进制信息的位数，42 3。

　　　　2 时，)2*!，表示数据传输速率等于码元脉冲的重复频率。

　　信号传输速率单位时间内通过信道传输的码元数，单位为波特，记作 5。

　　　　　　　　　计算公式'2*!'5　　⑵

　　式中! 为信号码元的宽度，单位为秒．

　　信号传输速率6也称码元速率、调制速率或波特率。

　　由⑴、⑵式得：　)2' 3　1　　　　　⑶

　　　　　　　　或　2)* 3　5　　　　⑷

2.信道容量

　　信道容量表示一个信道的最大数据传输速率，单位：位*秒1

　　信道容量与数据传输速率的区别是，前者表示信道的最大数据传输速率，是信道传输数据能力

的极限，而后者是实际的数据传输速率。像公路上的最大限速与汽车实际速度的关系一样。

　　离散的信道容量

　　　奈奎斯特78无噪声下的码元速率极限值  与信道带宽 9 的关系：

　　　　　　　　　　2'9'5　　　　　　　⑸

　　　奈奎斯特公式无噪信道传输能力公式：

　　　　　　　　　　.2'9' 3'1　　　　　⑹

　　　式中9 为信道的带宽，即信道传输上、下限频率的差值，单位为 9:；

　　　　　 为一个码元所取的离散值个数。

　　连续的信道容量

　　　香农公式带噪信道容量公式：

　　　　　　　　　　.29' 3;)*'1　　⑺

　　式中) 为信号功率，

　　　　 为噪声功率，

　　　　)* 为信噪比，通常把信噪比表示成  3)*分贝5。

3.误码率二进制数据位传输时出错的概率。

　　它是衡量数据通信系统在正常工作情况下的传输可靠性的指标。在计算机网络中，一般要求

误码率低于，若误码率达不到这个指标，可通过差错控制方法检错和纠错。

　　　误码率公式：

　　　　　　　　　　2*　　　　　　　　　⑻

　　式中 为其中出错的位数；

　　　　'为传输的数据总数。

+%网络操作系统：网络操作系统的概念，网络操作系统的功能，常见网络操作系统。

网络操作系统：

计算机网络操作系统是向网络计算机提供网络通信和网络资源共享功能的操作系统，它除了具

有一般桌面操作系统的全面功能外，还应该满足用户使用网络的需要，尤其要提供数据在网上的安

全传输，管理网络中的共享资源，实现用户通信以及方便用户使用网络，由于网络操作系统是运行

在服务器之上的，所以有时也把它称之为服务器操作系统。

　　根据共享资源的方式不同，网络操作系统可以有两种不同的分类。如果网络操作系统的软件相

等地分布在网络上的所有节点，这种情况下称其为对等式网络操作系统；而如果只是网络操作系统

的主要部分驻留在中心节点，则称其为集中式网络操作系统（即平常所说的服务器*客户端模式），

并把这种分类下的中心节点称为服务器，使用由中心节点所管理资源的应用称为客户机。

　　此外，网络操作系统应具备的特性包括：支持多种文件系统、*+ 位操作系统、高可靠性、

高安全性、高容错性以及可移植性等。

网络操作系统的基本功能

（）局域网的基本构成

<= 公司的 >5?'!') 操作系统。②  公司的 ? 操作系统。

③  公司的 $') 操作系统。④ "# 操作系统。⑤ $@ 操作系统。

（2）网络操作系统的基本功能

尽管不同的网络操作系统具有不同的特点，但它们提供的网络服务功能有很多相同点。一般来说，

网络操作系统的基本功能都有以下几种< 文件服务（/ ')）AB 打印服务（'

)）A

C 数据库服务（D1')）A

E 通信服务（.')）A

F 信息服务（3')）A

G 分布式服务（D15')）A

H 网络管理服务（?I'3')）A

J* 服务（*')）。

二．网络操作系统分类

网络操作系统是为了让共享数据资源、软件应用以及共享打印机等网络特性服务达到最佳为目的，它

主要有以下两种分类。

　　　1.Windows 类

　　这类网络操作系统为微软公司（=）开发，微软借助其开发的个人操作系统在计算机用户群

里的高普及率，使其网络操作系统同样具有最大的适用性。最成功的例子莫过于其 >5?'

!+%;>5?, 的无盘网络时代，>5?'!+% 成为当时无盘网络的“国际标准”网络操作系统；

虽然它比后来的 >5?'*') 来说在功能上要逊色不少，但由于它对服务器的硬件配

置要求低的特点，使其风靡一时。

　　微软后来推出的网络操作系统，一般只用在中低档服务器中。依据版本的高低及面市时间，微软的网

络操作系统依次为：>5?'!'+%')、>5?'')*5')，以及最新

的 >5?')*'5') 等。

　　　2.Linux 类

　　目前它主要应用于中、高档服务器中。这是一种新型的网络操作系统，由国外软件爱好者开发而成，

它的最大特点就是开放源代码，可以免费得到许多应用程序以及自由修改操作系统内核程序。中文版的

$@ 如 59红帽子、红旗 $@ 等在国内使用较多，得到了用户充分的肯定。另外安全性和稳定

性方面，也是它的一大特色。

　　　3．Unix 类

　　　典型的有 ).('、) 、/)D 等系统。

4．NetWare 类

> 操作系统对网络硬件的要求较低，受到一些设备比较落后的中、小型企业，特别是学校的

青睐。兼容 D() 命令，其应用环境与 D() 相似常用的版本有 %、%、+%、K+% 和 K,% 等中

英文版本。

一、局域网及应用

．局域网的基本概念：局域网的定义、特点，局域网的分类，局域网的标准000L；

局域网（$－$ ''?I）是将分散在有限地理范围内（如一栋大楼，一个部门）的多台计

算机通过传输媒体连接起来的通信网络，通过功能完善的网络软件，实现计算机之间的相互通信和共享资

源。

局域网的特点

M&&&&&&&&'网络覆盖范围小（, 公里以内）

M&&&&&&&&'选用较高特性的传输媒体：高的传输速率和低的传输误码率

M&&&&&&&&'硬软件设施及协议方面有所简化

M&&&&&&&&'媒体访问控制方法相对简单

M&&&&&&&&'采用广播方式传输数据信号，一个结点发出的信号可被网上所有的结点接收，不考虑路由选

择的问题，甚至可以忽略 () 网络层的存在。

局域网的拓扑结构：总线型、环型、星型、树型等。主要使用的拓扑结构是总线型、星型和环型。

．局域网介质访问控制方法：载波侦听多路访问*冲突检测，令牌总线，令牌环；

以太网工作原理：以太网是一种采用了带有冲突检测的载波侦听多路访问控制方法（.)*.D）且具有

总线型拓扑结构的局域网。其具体的工作方法为：每个要发送信息数据的节点先接收总线上的信

号，如果总线上有信号，则说明有别的节点在发送数据（总线忙），要等别的节点发送完毕后，

本节点才能开始发送数据；如果总线上没有信号，则要发送数据的节点先发出一串信号，在发送

的同时也接收总线上的信号，如果接收的信号与发送的信号完全一致，说明没有和其它站点发生

冲突，可以继续发送信号。如果接收的信号和发送信号不一致，说明总线上信号产生了“叠加”，表

明此时其它节点也开始发送信号，产生了冲突。则暂时停止一段时间（这段时间是随机的），再

进行下一次试探。

令牌总线网的工作原理：令牌总线网是一种采用了令牌介质访问控制方法（!I）且具有总线型拓扑结

构的局域网。它的工作原理为：具有发送信息要求的节点必须持有令牌，（令牌是一个特殊结构的

帧），当令牌传到某一个节点后，如果该节点没有要发送的信息，就把令牌按顺序传到下一个节点，

如果该节点需要发送信息，可以在令牌持有的最大时间内发送自己的一个帧或多个数据帧，信息发

送完毕或者到达持有令牌最大时间时，节点都必须交出令牌，把令牌传送到下一个节点。令牌总线

网在物理拓扑上是总线型的，在令牌传递上是环型的。在令牌总线网中，每个节点都要有本节点的

地址（!)），以便接收其它站点传来的令牌，同时，每个节点必须知道它的上一个节点（)）和

下一个节点的地址（)），以便令牌的传递能够形成一个逻辑环型。

令牌环网：令牌环网在拓扑结构上是环型的，在令牌传递逻辑上也是环型的，在网络正常工作时，令牌按

某一方向沿着环路经过环路中的各个节点单方向传递。握有令牌的站点具有发送数据的权力，当它

发送完所有数据或者持有令牌到达最大时间时，就要交就令牌。

．局域网组网技术：局域网的常用设备，局域网的组建；

局域网组网所需的传输介质：组成一个局域网的传输介质可以是同轴电缆、双绞线、光纤、微波或无线电

波%

局域网组网时所需的设备包括：网卡、集线器、中继器、局域网交换机等。

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