第一节　计算机网络知识综述

模块一：应知应会

一、计算机网络的定义

计算机网络，是指利用通信线路，将分布在不同地理位置的具有独立功能的多台计算机、终端以及各种附属设备连接起来，按照网络协议进行数据通信，实现资源共享的系统的集合。

从以上定义不难看出，该定义指出了网络的以下关键点。

1.传输媒介

网络数据传输媒介，是指两台（或两台以上）计算机连接在一起所使用的数据传输介质。例如，生活中所用的两部电话相互通话时，是用电话线作为传输媒介，通过交换机连在一起的。计算机网络数据传输使用的是通信线路，常见的有两种。

（1）有线线路。有线线路是指数据传输方式是通过各种电缆线进行传输的。例如，常说的某某网吧是光纤的，学校机房是用双绞线连接的，等等，这里的光纤、双绞线都是网络的连线。

（2）无线线路。无线线路是指网络之间的连接是以无线方式进行的。手机与手机之间，对讲机之间都属于无线传输；目前的无线上网也很流行。常见的无线传输有红外线传输、微波传输。

2.传输距离

定义中指出，传输必须是分布在不同的地理位置，处于不同地理位置的计算机之间的距离，可以是3m、5m的近距离，也可以是相隔万里的远距离。

3.连接设备

连接的设备要求具有独立功能，任何一台连接入网络的计算机均具有较完善的软硬件配置，不连接网络时也可作为独立计算机使用。

4.传输规则

网络协议，是指通信双方约定好的、达成一致的共同遵守和执行的约定。网络传输时必须遵循网络协议。

5.网络功能

假如计算机没有安装腾讯 QQ，可以从网上邻居的其他计算机上找到该软件，然后下载过来。其他计算机也可以把你所拥有的软件从你的计算机下载到他的计算机上，这便是资源交换。例如，某办公室有5台计算机，而打印机却只有1台，将5台计算机联网后，每台计算机都可使用打印机，这便是资源共享。

二、计算机网络的分类

计算机网络的分类方式很多，但通常的分类方法是按地理范围将计算机网络分为局域网、城域网、广域网三大类。

1.局域网

局域网（LAN：Local Area Network）是一种小范围的计算机网络，一般在一个建筑物内，或一个工厂、一个事业单位内部使用，为单位所独有。局域网的传输距离可在几米到十几千米的范围以内，其特点是结构简单，布线容易。

2.城域网

城域网（MAN：Metropolitan Area Network）是在一个城市内部组建的计算机网络，面向全市提供网络服务。其规模介于广域网与局域网之间。目前，我国许多城市的城域建设网正在完善之中。

3.广域网

广域网（WAN：Wide Area Network）也称远程网，即通常所说的互联网，所覆盖的范围广泛，地理范围可从几百千米到几千千米。

三、什么是Internet

Internet，即国际互联网，简称互联网，它是世界上最大的网络系统，是由成千上万个网络互相连接起来构成的计算机网络系统。互联网已经走入千家万户，目前在人们生活、科研、教育、商业活动中发挥了重要的作用，尤其是现代的电子商务活动已经离不开互联网。

四、计算机网络的有关设备

1.网卡（Nic）

网卡，是指计算机与网络相连的接口卡，每台入网的计算机中必须安装一块网卡。目前网卡的接口有ISA、PCI两种。ISA网卡已是昨日黄花，不再辉煌；而PCI接口今日正红，广泛使用。从速度上看，目前有10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s网卡，当今计算机上使用的网卡以100Mb/s网卡独霸天下！

2.集线器（Hub）

顾名思义，集线器就是将网线集中到一起的机器，也就是多台计算机的连接器。每台计算机通过一根网线连接到集线器上，集线器好比所有联网计算机的“集中营”。目前集线器已经被高速的交换机所取代。

3.交换机（Switch）

交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或自动的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路线上的技术的统称。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。在计算机网络中，“交换”概念的提出是对于“共享”工作模式的改进。我们以前介绍过的集线器就是一种共享设备，集线器本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包以广播方式传输，每一台连入集线器的计算机都要通过验证信息来确定是否接收；也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。而交换机是一种基于MAC （网卡的硬件地址）识别、能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把它存放在内部地址表中，通过在数据的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据直接由源地址到达目的地址。在以前的电影或电视中，看到一些老影片中常有人在电话机旁狂摇几下（注意不是拨号），然后就说：“给我接某某”，接线员接到要求后就会把相应端线头插在要接的端子上，即可通话。其实这就是最原始的交换机系统，只不过它是一种人工电话交换系统，不是自动的，现在的交换机是全自动的。

4.路由器（Router）

要解释路由器的概念，首先得知道什么是路由。所谓“路由”，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的动作。长途汽车通常有始发站、经由站、终点站，而这个经由站，则是该次客车路途经过的站点；相对应，“路由”则可理解为网络传输路上信号经过的中转设备。而路由器，正是执行这种动作的机器，是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读懂”对方的数据，从而构成一个更大的网络。

例如，利用家庭宽带上网时，电话线上传来的信息必须经过宽带路由器的“翻译”之后，才能在计算机上正常浏览。

五、计算机网络的基本概念

1.网络拓扑

计算机网络的连线方式称为网络的拓扑结构。按计算机连接的结点，计算机网络常用的拓扑结构有总线状、星状和环状3种。

总线状网络是一种比较简单的计算机网络结构，它采用一条称为公共总线的传输介质，将各计算机直接与总线连接，信息沿总线介质逐个结点广播传送。好比一根棍上串着的糖葫芦，所有计算机共用一条传输线路。

星状网络由中心结点和其他从结点组成；中心结点可直接与从结点通信，而从结点间必须通过中心结点才能通信。

环状网络将计算机连成一个环。在环状网络中，每台计算机按位置不同有一个顺序编号。

三种拓扑结构的连线方式如图1.1所示。

2.IP地址

某办室的电话全称是086-0452-2747188，这便是电话运营商分配的电话号码。那么每台上网的计算机也应该有一个号码。在电话通信中，电话用户是靠电话号码来识别的。同样，在网络中为了区别不同的计算机，也需要给计算机指定一个号码，这个号码就是“IP地址”，IP地址是计算机在网络上的唯一标志。

3.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约定，也就是通信协议。不同计算机之间联网，好比不同的两个人之间通话，要求双方必须约定好都使用某一种语言，否则一个说英语，一个说汉语，他们将无法沟通。

不同的网络要使用不同的协议，接入互联网的计算机都要使用 TCP/IP 协议，才能正常上网。TCP/IP 协议中，TCP 是指传输控制协议，IP 是指网际协议，它们由上百个子协议组成。例如，浏览网页时，在地址栏中输入www.qqhre.com，在其前面系统将自动添加了http://，而将网址变成为http://www.qqhre.com。这里的http便是TCP/IP协议中的一个子协议。

4.互联网服务提供商（ISP）