项目一 认识计算机网络

以网络为核心的信息时代的重要特征：数字化、网络化、信息化

1.1计算机网络概述

1969年，美国国防部建立了全世界第一个网络——阿帕网（ARPANET），即Internet的前身，是个只有4台主机的小型网络

1972年，首届国际计算机通信会议（ICCC）首次公开展示阿帕网的关键技术——分组交换技术。特点：线路利用率高、传输速率高、不易阻塞

网络的概念即功能：计算机网络，是指将分布在不同地理位置、具有独立功能的多台计算机及其外围设备，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等网络软件的管理和协调下，实现彼此间的信息传递和资源共享的系统。

计算机网络的作用和功能：

1、数据通信（基本功能）：实现计算机与终端、计算机与计算机间的数据传输，是计算机网络最基本的功能，也是实现其他功能的基础。

2、资源共享（主要功能、主要目的）：通过计算机网络实现数据资源、软件资源和硬件资源的共享，是建立计算机网络的主要目的所在。

数据共享：各种数据文档，如数据库资源

软件共享：各种语言处理程序和各类应用程序

硬件共享：服务器、计算机或打印机等设备

3、提高系统可靠性：某台计算机出现故障后，其他计算机可以立即运行由故障机承担的任务，从而避免系统瘫痪，大大提高计算机系统的可靠性

4、分布式处理：通过算法将任务分配给不同计算机进行处理，从而共同完成一项大型任务（算法、大任务分配）

5、负载平衡：在具有分布处理能力的计算机网络中，运行任务被相对均匀地分布给网络上的各台计算机，系统能根据计算机运行负载的大小来转移任务，从而实现计算机网络的负载平衡（平均分配）

1.1.2计算机网络发展

计算机的起源可以追溯到20世纪60年代早期

计算机网络发展的四个阶段：

1、面向单主机的联机阶段（不存在网络）：

网络特征：共享主机资源。

存在的问题：1.主机负荷较重，主机既要承担通信任务又要负责数据处理2.通信线路利用率低3.网络可靠性差

2、面向多主机的网络阶段（刚开始有网络）：

网络特征：以多台主机为中心，网络结构从“主机-终端”转为“主机-主机”。

存在问题：各企业的网络体系及网络产品相对独立，未有统一标准，网络间不能互联互通

3、网络互联阶段：

网络特征：构建了一个标准化的网络体系结构，实现了不同网络之间的互联和资源共享。

为解决不同体系的网络的互联问题：国际标准化组织（ISO）在1981年制定了“开放系统互联参考模型”（OSI/RM）

4、计算机网络应用普及阶段：

网络特征：计算机网络化

20世纪90年代的建设热潮：信息高速公路

1.2

SOHO（家居办公）

计算机网络的组成：按逻辑结构分为资源子网和通信子网；按物理结构分为网络软件和网络硬件

计算机网络要素：1.通信主体（计算机）2.通信设备3.通信协议

一个完整的网络由网络硬件和网络软件两个部分组成，它们是计算机网络的基本组成要素。

硬件的作用：实现网络的物理连接

软件的作用：对网络系统进行控制，与网络硬件共同实现网络的功能

计算机网络硬件设备：终端设备、网络连接设备、网络服务器、网络传输介质

1、终端设备：概念：计算机网络的外围设备（主要用于与主机进行通信），负责信息的输入与信息处理结果的输出。常用的终端设备主要有智能手机、平板电脑、笔记本电脑等

2、网络连接设备：概念：将网络中通信线路连接起来的设备总称。常用网络连接设备主要有交换机、路由器、集线器、中继器等

3、网络服务器：概念：网络中安装了网络操作系统并且提供网络服务的计算机。

优点：在硬件配置上性能更强大、稳定性更好、能够保持长期工作而不出现故障。

种类：根据用途分（入门级服务器、工作组服务器、部门级服务器、企业级服务器、视频服务器、FTP服务器等）、根据硬件架构分（机柜式服务器、机架式服务器、刀片式服务器等）

服务器计算机最重要的特性：可拓展性、易用性、可用性、易管理性

4、网络传输介质：概念：在网络中传输信息的载体。常用的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光缆等（双绞线两两缠绕的原因是为了减少干扰，双绞线内有八根线）

计算机网络软件：网络操作系统、网络协议、网络应用软件

1、网络操作系统：概念：网络操作系统运行于服务器上，是多任务、多用户的操作系统。

两大功能：一是提供高效、可靠的网络通信，以实现计算机之间高效可靠的通信；二是为网上用户提供多种网络服务，如文件传输服务、电子邮件服务、远程打印服务等

操作系统常见的种类：1）Windows系列：由微软公司出品，特点.界面完全为图形化的界面，基本上能满足中、小型企业的各项网络需求。2）Linux系列：Linux是开源软件，因此使用Linux操作系统是免费的，Linux操作系统目前主要应用于中、高档服务器中。3）UNIX系列：由AT&T公司的贝尔实验室推出。以命令方式进行操作，对初级用户不容易掌握。小型局域网基本不使用UNIX。UNIX一般用于大型的网站或大型的企、事业单位局域网中。

2、网络协议：概念：网络通信过程中，所有设备共同遵守的标准和规则的集合。

目前最重要的网络协议是TCP/IP（传输控制协议/网络（网际）协议），它是Internet的基本协议。

3、网络应用软件：概念：能够为网络用户提供各种服务的软件，它用于提供或获取网络上的共享资源。（不太重要）