?计算机网络基本概述

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?所属篇章：第一学期——网络技术与应用——第1章：?计算机网络基本概述

1. 计算机网络概述

1.1 什么是计算机网络

硬件方面：通过线缆将网络设备和计算机连接起来

软件方面：操作系统，应用软件，应用程序通过通信线路互连

实现资源共享、信息传递

1.2 计算机网络的功能

v数据通信

1、通过网络传输信息更高效

2、通过网络传输信息更节省资源

3、通过网络可以传输各种各样的信息

v资源共享

1、硬件资源的共享

2、软件资源的共享

v增加可靠性

1、通过网络可以实现数据的多点存放

v提高系统处理能力

1、多台计算机协同操作可以提高整个系统的处理能力

1.3 计算机网络发展

计算机网络发展的第一个阶段（60年代）  标志性的事件：ARPANET  关键技术：分组交换

计算机网络发展的第二个阶段（70-80年代）  标志性的事件：NSFNet   关键技术：TCP/IP

计算机网络发展的第三个阶段（90年代） 标志性的事件：浏览器Mosai  关键技术：Web技术

2. 计算机网络基本概念

2.1 网络协议与标准

协议可以理解为“规则”，而标准可以理解为“一致同意的规则”

v协议 （通信的规则）：

?   语法 ：数据的结构和形式

?   语义 ：每一部分的含义

?   同步 ：数据何时发送及数据发送的频率

#为了使数据可以在网络上从源传递到目的地，网络上所有设备需要“讲”相同的“语言”描述网络通信中“语言”规范的一组规则就是协议

v标准

?   ISO（国际标准化组织）

?   ANSI（美国国家标准化局）

?   ITU-T（国际电信联盟-电信标准部）

?   IEEE（电气和电子工程师学会）

2.2 IEEE802局域网标准

vWAN：

■ 范围：几十到几千千米

■ 作用:用于连接远距离的计算机网络

■ 典型应用:Internet

vLAN

■ 范围：1km左右

■ 作用:用于连接较短距离内的计算机

■ 典型应用:企业网,校园网

vIEEE 802局域网标准

■ IEEE 802.3（有线标准）

?   IEEE 802.3u标准，百兆快速以太网标准

?   IEEE 802.3z标准，光纤介质实现千兆以太网标准规范

?   IEEE 802.3ab标准，双绞线实现千兆以太网标准规范

?   IEEE 802.3ae标准，光纤介质实现万兆以太网标准

?   IEEE 802.3an标准，双绞线实现万兆以太网标准

■ IEEE 802.11（无线标准）

?   IEEE 802.11a，载波频率5GHz，速率最高可达54Mbps

?   IEEE 802.11b，载波频率2.4GHz，速率最高可达11Mbps

?   IEEE 802.11g，载波频率为2.4GHz，速率最高可达54Mbps

2.3 常见网络设备

v交换路由设备

Cisco2800系列路由器

Cisco3560系列交换机

v网络安全设备

防火墙、VPN设备(Cisco 5500系列防火墙)

v无线网络设备

v网络设备生产厂商

■ Cisco（思科）

■ 华为

2.4 网络拓扑结构

v星型拓扑

■ 优点 ：易于实现、易于网络扩展、易于故障排查

■ 缺点 ：中心节点压力大 、组网成本较高

v网型拓扑

■ 各个节点至少与其他两个节点相连

■ 可靠性高、组网成本也高

3. 计算机的数制

3.1 数制的基本概念

?   数制：计数的方法，指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法

?   数位：指数字符号在一个数中所处的位置

?   基数：指在某种进位计数制中，数位上所能使用的数字符号的个数

?   位权：指在某种进位计数制中，数位所代表的大小，即处在某一位上的“1”所表示的数值的大小

3.2 计算机中常用的数制

v十进制数制系统

■ 十进制数制系统包括 10 个数字：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9

●  以数字 236 为例：

百位   十位   个位

2         3        6

v二进制数制系统

■ 二进制这个词的意思是基于两个数字

●  这些二进制数或二进制位表示为 0 和 1

示例：10001011

v十六进制数制系统

■ 十六进制数制系统的基数是 16

●  前十个数字是 0 到 9，后面是 A、B、C、D、E 和 F，分别表示 10、11、12、13、14 和 15

示例：12B

v数制的表示

■ 十进制数（Decimal number）

●  (1010)10，1010D，1010

■ 二进制数（Binary number）

●  (1010)2，1010B

■ 十六进制数（Hexadecimal number）

●  (1010)16，1010H

3.3 数制转换

v数制的计算

■ 十进制数的特点是逢十进一

●  (1010)₁₀  ＝1× 10³＋0× 10²＋1× 10¹＋0× 10⁰

■ 二进制数的特点是逢二进一

●  (1010)₂  ＝1× 2³＋0 × 2²＋1× 2¹＋0 × 2⁰＝(10)₁₀

■ 十六进制数的特点是逢十六进一

●  (1010)₁₆  ＝1× 16³＋0× 16²＋1× 16¹＋0× 16⁰＝(4112)₁₀

v十、二进制转换

v十、十六进制对照表

v 二、十、十六进制转换表

3.4 二进制的优点

v二进制只需用两种状态表示数字，容易实现

v二进制的运算规则简单

0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=0

0×0=0，0×1=0，1×0=0，1×1=1

v用二进制容易实现逻辑运算

真   假

v计算机存储量可以用位和字节计量

8位          =1字节

1024字节 =1KB

1024KB    =1MB

1024MB   =1GB

1024GB    =1TB

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