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专题一认识网络
考纲要求
（1）了解网络的基础概念、功能及应用；
（2）了解网络的产生、分类与发展；
（3）了解网络体系结构；
（4）了解局域网的拓扑结构。
一．计算机网络基本知识
1．计算机网络概念
　 计算机网络指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信设备和通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现以资源共享和数据通信为目的的计算机系统。计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物。它有高效性、可靠性、分布性、独立性、廉价性、扩充性等特点。
2．计算机网络的组成
计算机网络系统由网络硬件系统和网络软件系统组成。网络硬件系统包括：服务器（Server）、工作站又称为客户机（Client)、网络连接设备和传输介质等。服务器是一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，服务器用于对网络资源进行集中管理，客户机是一种享受服务的计算机。网络软件系统包括：网络操作系统（简称为NOS）、网络协议、网络应用软件等。网络操作系统主要有Windows Server、Windows NT、Unix、Linux等，网络协议有TCP/IP、NetBEUI、IPX/SPX等。
3．计算机网络的功能
计算机网络的三大主要功能是：资源共享、数据通信、分布式处理，其本质功能是资源共享,共享资源包括软件资源、硬件资源和数据。
计算机网络的组成从功能上可以分为资源子网和通信子网。
（1）资源子网包括网络中的所有计算机、I/O设备（如打印机、大型存储设备）、网络软件和信息资源等。它负责全网面向应用的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务，实现网络资源共享。
（2）通信子网由用作信息交换的通信控制处理机、通信线路和其他通信设备组成。通信子网是计算机网络中负责数据通信的部分，主要完成数据的传输、交换以及通信控制。通信子网的设备有网卡、交换机、集线器、路由器、传输介质等。
4．计算机网络的应用
计算机网络的应用非常广泛，各行各业都有具体的应用。主要应用有：万维网(WWW)信息浏览、电子邮件(E-mail)、文件传输(FTP)、远程登录(Telnet)、电子公告牌（BBS）、电子商务、远程教育、远程医疗等。
一．计算机网络基本知识
二．计算机网络的发展历程
1．计算机网络产生 世界上最早的计算机网络叫ARPAnet（阿帕网，Internet的前身），由美国国防部高级计划研究署研制,它是第一个远程分组交换网，主要用于军事。它于1969年开通，最初连接美国本土的四个节点 ，第一次实现了由通信网络和资源网络复合构成计算机网络系统。1983年MILNET（军事网络）从ARPANET中分离，Internet从此产生。2．计算机网络发展 计算机网络的形成与发展经历了四个阶段：
第一阶段：面向终端的通信网络阶段。20世纪50～60年代，以主机为中心，将计算机技术与通信技术相结合，形成了初级的计算机网络模型。典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组成的飞机订票系统。
第二阶段：计算机与计算机互连阶段。20世纪60～70年代，以分组交换网为中心，实现了网络体系结构与协议完整的计算机网络。这个阶段的里程碑是美国国防部的ARPAnet网络研制成功。
第三阶段：网络互连与标准化阶段。20世纪70～80年代，网络体系结构标准化，提出了符合计算机网络国际标准的“开放式系统互连参考模型（OSI RM）”。此阶段网络应用已经发展到为企业提供信息共享服务的信息服务时代。两种国际通用的最重要的体系结构,即TCP/IP体系结构和国际标准化组织提出的OSI体系结构运用而生。
二．计算机网络的发展历程
第四阶段：互联网与信息高速公路阶段。20世纪90年代初至今，是计算机网络飞速发展的阶段，计算机网络实现了全球化的广泛应用，出现了信息高速公路。这一阶段网络的特点是综合性、大容量、智能化、高带宽、全球化，典型代表是Internet。3．计算机网络分类根据不同的划分标准，可以将网络分为以下几种类型。（1）按用途分类按照网络的用途分为：教育网、科研网、商业网、企业网等。（2）按数据交换方式分类按照网络数据的交换方式分为：电路交换、报文交换、分组交换，网络及互联网主要采用分组交换。（3）按覆盖范围分类①局域网（LAN）。局域网是覆盖范围最小的计算机网络，局域网地理范围一般在几米到10公里以内，如一个建筑物内、一个学校内、一个工厂的厂区内的计算机组成的网络。局域网由于范围小，相对来说速度快、误码率低、可靠性高。②城域网（MAN）。城域网地理范围可从几十公里到上百公里,可覆盖一个城市或地区，它是一种介于局域网与广域网之间的高速网络。③广域网（WAN）。广域网覆盖的地理范围从几十公里至几千公里，覆盖一个国家、地区或横跨几个大洲，如国际互联网、我国的公用数字数据网（China DDN）、一线通（ISDN）和电话交换网（PSDN）等。
三．网络体系结构
我们把计算机网络的各功能层及协议集合称为网络的体系结构。换种说法，计算机网络的体系结构就是计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义。国际标准化组织ISO于1981年正式推出了一个网络系统结构—七层参考模型，叫做开放系统互连参考模型(OSI RM)。由于这个标准模型的建立，使得各种计算机网络向它靠拢，大大推动了网络通信的发展。 但由于OSI体系结构太复杂，最常用的TCP/IP体系结构只用到了四层。TCP/IP与OSI各层的对应关系如图2-1-1所示。
三．网络体系结构
功能层与协议：每一层都是为了完成一种功能，为了完成这些功能，需要遵循一些规则，这些规则就是协议，每一层都定义了一些协议。1．物理层 在通信双方之间建立通信线路，在物理层上传输的数据单位是比特，物理层的任务就是传输比特流。工作在物理层的设备有中继器、集线器、Modem等。2．数据链路层 在数据链路层上传输的数据单位是帧，两个主机之间的数据传输，总是在一段一段的链路上传送的。工作在数据链路层的设备有交换机、网桥、网卡等。3．网络层 主要负责网络之间的通信，为通信双方之间选择一条最佳路径，实现逻辑寻址、路由选择、拥塞控制。在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。由于网络层使用IP协议，因此分组也叫做IP数据包，或简称数据报。工作在网络层的设备有路由器、网关、三层交换机等。
三．网络体系结构
4．运输层 运输层（即传输层）的任务就是为两个主机进程之间的通信提供服务，解决数据在网络之间传输的质量问题，如处理差错、流量控制等。运输层主要使用两种协议：TCP（传输控制协议）—面向连接的，UDP（用户数据报协议）—无连接的。5．会话层 为网络中传输的数据提供同步管理服务，为两端应用程序间建立连接或会话,如登录、注销等。6.表示层 把低5层提供的数据“翻译”成通信双方都能理解的语法格式，确定数据的表示形式，如数据语法转换、语法表示、数据压缩、加密等。7.应用层 应用层是体系结构的最高层，直接为用户提供服务，处理应用程序之间的通信，它是用户与网络的接口。常用的协议，如HTTP、FTP、DNS、SMTP、TELNET等，以及各种网络软件都工作在应用层。
四．局域网拓扑结构
将计算机网络中的计算机和通信设备抽象成节点，把两个设备间的连接线路定义为链路，计算机网络就是由一组节点和链路组成的几何图形，这种几何图形就是计算机网络的拓扑结构。局域网中，简单的拓扑结构主要有：星型、总线型和环型，大型网络一般采用混合结构，常见的拓扑结构如图2-1-2所示。
图2-1-2网络拓扑结构
四．局域网拓扑结构
1．星型拓扑结构 它是一种以中央节点为中心，从中央节点向外辐射连接其他节点的拓扑结构，中央节点一般采用交换机。任何两个节点之间的信息交换必须经过中央节点转发。中央节点的可靠性十分重要，一旦中央节点发生故障，会引起整个网络瘫痪。2．总线型拓扑结构 一条总线连接所有的节点，任何一个节点发送数据，其他节点都能收到。任何节点故障都不会影响整个网络正常运行。3．环型拓扑结构 网络上所有的节点通过传输介质连接成一个闭合的环，环中数据只能单向传输,任何两个节点的数据交换必须沿环进行。一旦节点或链路发生故障，则环路断开，导致网络瘫痪。4．树型拓扑结构 树型拓扑结构是分层结构，适用于分级管理和控制系统。一般要求树型拓扑网络的层次不宜过多，以免转接开销过大，使高层节点负荷过重。
四．局域网拓扑结构
5．网状拓扑结构 它又称作无规则结构，就是将多个子网或多个局域网连接起来构成网际拓扑结构，结点之间的连接是任意的，没有规律。国际互联网采用网状结构，这种结构可靠性最高。6．混合型拓扑结构 混合型拓扑结构是将两种单一拓扑结构混合起来，取两者的优点构成的拓扑。每个结点至少要和其他两个结点连接。这种结构可靠性好，任何一个结点或一条链路发生故障都不会影响网络的连通性，布线灵活，几乎不受任何拓扑结构的约束。
五．因特网及因特网提供的服务
1．因特网的概念
因特网（Internet），又称为国际互联网，是以相互交流信息资源为目的，基于一些共同的协议，并通过许多路由器和公共互联网络联结而成的信息资源和资源共享的集合。因特网是一个网络中的网络，它是由许多分布于世界各地的较小的网络（子网）互联而成的一个逻辑网，如图2-1-3所示。因特网是覆盖全球的网络，是连接全球的一条信息大动脉，它为人们提供了开放的资源共享和数据通信的平台。Internet起源于美国的一个军事网（ARPAnet,阿帕网），早期主要用于军事战争，后来陆续加入教育、科研、医疗等其它网络，不断发展壮大变成了全球性的多功能网络。
五．因特网及因特网提供的服务
2．因特网服务
如今，因特网的应用已遍布到各个领域，如科研、军事、天文、气象、金融以及教育、医疗等。其提供的服务主要有以下几类。
（1）信息检索与浏览。万维网（WWW）即环球信息网，它使用超媒体技术集成和管理网络信息，便于用户能浏览和检索信息，万维网是因特网中使用最广泛的服务。
（2）电子邮件（E-mail）服务。是因特网提供的免费的信息交换通信方式。
（3）文件传输（FTP）服务。FTP称为文件传输协议，提供文件的上传与下载服务，使用FTP能快速地上传与下载图片、文字及多媒体资料，实现信息资源共享。
（4）数据通信。因特网提供的数据通讯和交流方式有很多，如IP电话、ICQ、腾讯QQ、微信、飞信、MSN、BBS、各种聊天室等。
（5）其它服务。网络新闻组、远程登录（Telnet）、电子商务、远程教育、远程医疗等。
课后练习
1．计算机网络最主要的作用是（ ）。
A．娱乐和检索资料 B．网络聊天和网游
C．资源共享和数据通信 D．分布式处理
2．Internet提供网页信息浏览服务的是（ 　）。
A．FTP B．WWW C．BBS D．E-mail
3．下列网络中地理覆盖面最大的网络是（ ）。
A．局域网 B．广域网 C．城域网 D．校园网
4．国际互联网于1969年诞生于美国，其最初的用途是（ ）。
A．教育培训 B．天文气象 C．军事战争 D．协同办公
5．Internet由以下哪个网络发展得到？（ ）。
A．ISDN B．ATM C．X.25 D．ARPAnet
6．信息高速公路的建设表明计算机网络的发展已进入（ ）。
A．第一阶段 B．第二阶段 C．第三阶段 D．第四阶段
7．以下选项中代表文件传输协议的是（ ）。
A．FTP B．HTML C．HTTP D．TCP/IP
8．TCP/IP体系结构共分为 ( ) 。
A. 2层 B. 3层 C. 4层 D. 5层
9．计算机网络发展历程中，第三阶段的特点是（ ）。
A．面向终端的计算机网络 B．计算机与计算机互联
C．Internet的广泛应用 D．网络技术标准化，制定OSI参考模型
10．中心节点故障会造成整个系统瘫痪的拓扑结构是（ ）。
A．总线型　 B．环型　 　C．星型　　 　D．网状型
11．在计算机网络中，通常把提供并管理共享资源的计算机称为（ ）。
A．工作站 B．交换机 C．调制解调器 D．服务器
12．按照网络的地理范围划分，互联网属于（ ）。
A．城域网 B．局域网 C．广域网 D．专用网
13．OSI模型的最高层是（ ）。
A．物理层 B．应用层 C．网络层 D．运输层
14．一栋楼房内的计算机组成的网络属于（ ）。A．专用用 B．城域网 C．广域网 D．局域网15．将网络分为局域网、城域网、广域网是依据（ ）。A．覆盖的距离 B．数据交换方式 C．网络用途 D．使用的传输介质
16．下列不属于网络应用的是（ ）。A．携程旅游 B．系统附件画图 C．支付宝 D．拼多多购物
课后练习
17．计算机网络是（ ）。A．计算机技术与多媒体技术相结合的产物　　　
B．计算机技术与通信技术相结合的产物C．数据库技术与通信技术相结合的产物　　　　　
D．人工智能化技术与无线电技术相结合的产物18．LAN代表（ ）。A．广域网　　　　B．城域网　　　　　C．局域网　　　　D．校园网
19．网络中的共享资源主要包括（ ）。 A．网络软件与数据 B．服务器、工作站与协议C．计算机与通信设备 D．硬件、软件与数据20．以下有关计算机网络的描述，不正确的是（ ）。A．计算机网络必须包含网络硬件与软件B．计算机网络是在在协议控制下的多机互联系统C．用网线将两台计算机连起来就可以构成网络D．计算机网络是指将地理位置不同的计算机互联能够实现资源共享和信息传递的计算机系统
课后练习
题号 答案 题号 答案 题号 答案 题号 答案 题号 答案
1 C 2 B 3 B 4 C 5 D
6 D 7 A 8 C 9 D 10 C
11 D 12 C 13 B 14 D 15 A
16 B 17 B 18 C 19 D 20 C
课后练习参考答案

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