大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第9章目錄計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指通過傳輸媒體連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過程，大致可分為四個(gè)階段：面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)。發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與發(fā)展組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由硬件和軟件兩部分組成。硬件包括計(jì)算機(jī)、終端設(shè)備、傳輸媒體和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備等；軟件包括操作系統(tǒng)、通信協(xié)議和各種應(yīng)用程序等。分類根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為多種類型，如按覆蓋范圍可分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)；按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為星型網(wǎng)、總線網(wǎng)和環(huán)型網(wǎng)等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有資源共享、信息交換、分布式處理和集中管理等功能。應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如辦公自動(dòng)化、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育、在線娛樂等。同時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也為企業(yè)和個(gè)人提供了便捷的信息交流和資源共享平臺(tái)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用02數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)交換設(shè)備三部分組成。數(shù)據(jù)通信定義數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式，它通過傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計(jì)算機(jī)連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速交換。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是由傳輸設(shè)備和交換設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，用于實(shí)現(xiàn)不同地點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信的基本概念串行傳輸與并行傳輸01串行傳輸是指數(shù)據(jù)一位一位地順序傳輸，而并行傳輸是指數(shù)據(jù)以字節(jié)或字為單位同時(shí)傳輸。異步傳輸與同步傳輸02異步傳輸是指數(shù)據(jù)以字符為單位獨(dú)立發(fā)送，而同步傳輸是指數(shù)據(jù)在固定的時(shí)鐘控制下按一定時(shí)序發(fā)送。單工、半雙工和全雙工傳輸03單工傳輸是指數(shù)據(jù)只能向一個(gè)方向傳輸，半雙工傳輸是指數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向上傳輸?shù)荒芡瑫r(shí)進(jìn)行，全雙工傳輸是指數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸方式將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)哪M信號(hào)的過程，常用的調(diào)制方式有調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過程，常用的編碼方式有脈沖編碼調(diào)制（PCM）和增量調(diào)制（ΔM）。模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼一種更高效的編碼方式，通過比較相鄰樣本值來編碼，可以減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM）一種簡單的編碼方式，只傳輸樣本值的變化量，可以進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)量。增量調(diào)制（ΔM）數(shù)據(jù)編碼與調(diào)制技術(shù)將整個(gè)頻帶分割成多個(gè)小的頻帶，然后將多個(gè)信號(hào)調(diào)制到不同的頻帶上進(jìn)行傳輸。頻分多路復(fù)用（FDM）將時(shí)間分割成多個(gè)時(shí)間段，然后將多個(gè)信號(hào)分配到不同的時(shí)間段上進(jìn)行傳輸。時(shí)分多路復(fù)用（TDM）利用光的波長不同將多個(gè)信號(hào)調(diào)制到不同波長的光波上進(jìn)行傳輸。波分多路復(fù)用（WDM）利用不同的碼字對(duì)信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻，使得多個(gè)信號(hào)可以在同一頻帶內(nèi)同時(shí)傳輸。碼分多路復(fù)用（CDMA）多路復(fù)用技術(shù)03計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各層及其協(xié)議的集合，它規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)中各層的協(xié)議、功能以及層與層之間的接口。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要依據(jù)，它規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備之間的通信方式和協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備、軟件和協(xié)議的抽象表示，用于描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、功能和行為。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念OSI參考模型OSI參考模型是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中從物理層到應(yīng)用層的七層協(xié)議。OSI參考模型包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。OSI參考模型為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和管理提供了統(tǒng)一的框架和標(biāo)準(zhǔn)，使得不同廠商和不同操作系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)通信成為可能。TCP/IP參考模型包括網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。其中，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議主要是IP協(xié)議，傳輸層協(xié)議主要是TCP和UDP協(xié)議。TCP/IP參考模型是目前互聯(lián)網(wǎng)廣泛采用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，它為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。TCP/IP參考模型是美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局（ARPA）制定的一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了從網(wǎng)絡(luò)接口層到應(yīng)用層的四層協(xié)議。TCP/IP參考模型OSI與TCP/IP的比較OSI參考模型和TCP/IP參考模型都是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和功能上有所不同。OSI參考模型更注重理論性和完整性，它涵蓋了從物理層到應(yīng)用層的七層協(xié)議，使得不同廠商和不同操作系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)通信更加統(tǒng)一和規(guī)范。TCP/IP參考模型更注重實(shí)用性和靈活性，它只規(guī)定了四層協(xié)議，使得互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用更加快速和靈活。在實(shí)際應(yīng)用中，TCP/IP參考模型的應(yīng)用更為廣泛。04局域網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)是一種在有限區(qū)域內(nèi)使用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通常覆蓋一個(gè)建筑物、校園或城市區(qū)域。局域網(wǎng)定義局域網(wǎng)特點(diǎn)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有較高的傳輸速率、較低的延遲和可靠的數(shù)據(jù)傳輸能力，常用于企業(yè)、學(xué)校和政府機(jī)構(gòu)等。常見的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括星型、總線型和環(huán)型等。030201局域網(wǎng)概述以太網(wǎng)是一種流行的局域網(wǎng)技術(shù)，基于CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)）協(xié)議。以太網(wǎng)概述以太網(wǎng)幀采用固定長度，包括源地址、目標(biāo)地址、協(xié)議類型等字段，用于標(biāo)識(shí)和傳輸數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)常見的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)包括10BASE-T（雙絞線）、100BASE-TX（雙絞線）和1000BASE-T（光纖）等。以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)

無線局域網(wǎng)技術(shù)無線局域網(wǎng)概述無線局域網(wǎng)利用無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的連接和通信。無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)無線局域網(wǎng)主要采用IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，包括802.11a、802.11b和802.11g等。無線局域網(wǎng)安全無線局域網(wǎng)面臨的安全威脅包括竊聽、截獲和篡改數(shù)據(jù)，需采取加密、認(rèn)證等安全措施。組網(wǎng)所需的硬件設(shè)備包括網(wǎng)卡、集線器、交換機(jī)、路由器等。局域網(wǎng)硬件設(shè)備常見的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)包括WindowsServer、Linux和NovellNetWare等，用于配置和管理網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)局域網(wǎng)提供的服務(wù)包括文件共享、打印共享、郵件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)等。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)05廣域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)作用實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)或國家間的數(shù)據(jù)傳輸、資源共享、遠(yuǎn)程登錄等功能。廣域網(wǎng)特點(diǎn)覆蓋范圍廣、傳輸速率相對(duì)較低、傳輸成本較高。廣域網(wǎng)定義廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，簡稱WAN）是一種跨越較大地理范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通常連接不同地區(qū)或國家。廣域網(wǎng)概述用于連接不同網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。路由器用于擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，支持多個(gè)設(shè)備同時(shí)通信。交換機(jī)用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)或反之，以便通過電話線等介質(zhì)傳輸。調(diào)制解調(diào)器用于光信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸。光纖收發(fā)器廣域網(wǎng)設(shè)備用于廣域網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂茀f(xié)議，包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP）。TCP/IP協(xié)議PPP協(xié)議HDLC協(xié)議SLIP協(xié)議點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議，用于通過串行線路在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議，用于在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路上傳輸數(shù)據(jù)。串行線路接口協(xié)議，用于在串行線路上傳輸IP數(shù)據(jù)報(bào)。廣域網(wǎng)協(xié)議ADSL接入利用普通電話線實(shí)現(xiàn)寬帶上網(wǎng)。光纖接入利用光纖作為傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高速、大容量的數(shù)據(jù)傳輸。衛(wèi)星接入利用衛(wèi)星通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接入。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的上網(wǎng)接入。廣域網(wǎng)接入技術(shù)06網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)03網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的重要性網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)使得信息的傳播更加迅速和廣泛，加強(qiáng)了人們之間的溝通和交流，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步具有重要意義。01網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指將不同的網(wǎng)絡(luò)連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享。02網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的發(fā)展歷程從最早的局域網(wǎng)到現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)不斷發(fā)展，推動(dòng)了信息社會(huì)的進(jìn)步。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述交換機(jī)交換機(jī)是一種連接設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交換和傳輸。調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器是實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換的設(shè)備，是早期互聯(lián)網(wǎng)接入的主要設(shè)備。網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)是連接不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸。路由器路由器是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中的重要設(shè)備，用于連接不同的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備123TCP/IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層的協(xié)議統(tǒng)一，是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。TCP/IP協(xié)議OSI模型是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的參考模型，將網(wǎng)絡(luò)分為七個(gè)層次，為不同網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)提供了統(tǒng)一的框架。OSI模型IPv4是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的第四版，而IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，提供了更豐富的地址空間和更高的安全性。IPv4與IPv6網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議NAT技術(shù)