计算机网络
计算机网络基础教学视频-哈尔滨工业大学
课程目录
课程介绍
《计算机网络基础》共分8个模块，主要内容包罗认识计算机网络、网络数据通信基础、网络体系结构与协议、组建局域网、互联网的使用、网络的办理、网络办理与网络安全以及案例分析——校园网的建设。《计算机网络基础》面向的是计算机网络的初学者，读者只要具备基本的计算机文化基础知识就可以随着《计算机网络基础》的任务指导，掌握相关知识与应用。同时，《计算机网络基础》将任务驱动与理论学习相结合，由浅人深，循序渐进，也适合大中专院校的教师将其作为授课教材。
1．1．1 什么是计算机网络
计算机网络，是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，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络办理软件及网络通信协议的办理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
简单地说，计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合。
计算机网络的发展经历了面向终端的单级计算机网络、计算机网络对计算机网络和开放式标准化计算机网络三个阶段。
计算机网络通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网络设备）通过传输介质和软件物理（或逻辑）连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包罗：计算机、网络操作系统、传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是看不见的电磁波）以及相应的应用软件四部分。
1．1．2 计算机网络的主要功能
计算机网络的功能要目的是实现计算机之间的资源共享、网络通信和对计算机的集中办理。除此之外还有负荷均衡、分布处理和提高系统安全与可靠性等功能。
1、资源共享
（1）硬件资源:包罗各种类型的计算机、大容量存储设备、计算机外部设备，如彩色打印机、静电绘图仪等。
（2）软件资源:包罗各种应用软件、工具软件、系统开发所用的支撑软件、语言处理程序、数据库办理系统等。
（3）数据资源：包罗数据库文件、数据库、办公文档资料、企业生产报表等。
（4）信道资源：通信信道可以理解为电信号的传输介质。通信信道的共享是计算机网络中最重要的共享资源之一。
2、网络通信
通信通道可以传输各种类型的信息,包罗数据信息和图形、图像、声音、视频流等各种多媒体信息。
3、分布处理
把要处理的任务分散到各个计算机上运行，而不是集中在一台大型计算机上。这样，不仅可以降低软件设计的复杂性，并且还可以大大提高工作效率和降低成本。
4、集中办理
计算机在没有联网的条件下，每台计算机都是一个“信息孤岛”。在办理这些计算机时，必需别离办理。而计算机联网后，可以在某个中心位置实现对整个网络的办理。如数据库情报检索系统、交通运输部门的定票系统、军事指挥系统等。
5、均衡负荷
当网络中某台计算机的任务负荷太重时，通过网络和应用程序的控制和办理，将作业分散到网络中的其它计算机中，由多台计算机共同完成。
1．1．3 计算机网络的特点
1、可靠性
在一个网络系统中，当一台计算机出现故障时，可立即由系统中的另一台计算机来代替其完成所承担的任务。同样，当网络的一条链路出了故障时可选择其它的通信链路进行连接。
2、高效性
计算机网络系统摆脱了中心计算机控制结构数据传输的局限性，并且信息传递迅速，系统实时性强。网络系统中各相连的计算机能够彼此传送数据信息，使相距很远的用户之间能够即时、快速、高效、直接地交换数据。
3、独立性
网络系统中各相连的计算机是相对独立的，它们之间的关系是既互相联系，又彼此独立。
4、扩充性
在计算机网络系统中,人们能够很便利、灵活地接入新的计算机，从而达到扩充网络系统功能的目的。在网络系统病毒也会大量的扩散当病毒扩散后将在网络中蔓延。目标的把1其他计算机业感染上病毒从而套取资料或者个人隐私。
5、廉价性
计算机网络使微机用户也能够分享到大型机的功能特性,充分表现了网络系统的“群体”优势，能节省投资和降低成本。
6、分布性
计算机网络能将分布在不同地理位置的计算机进行互连，可将大型、复杂的综合性问题实行分布式处理。
7、易操作性
对计算机网络用户而言,掌握网络使用技术比掌握大型机使用技术简单，实用性也很强。
编纂本段计算机网络的结构组成
一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的。网络硬件是计算机网络系统的物理实现,网络软件是网络系统中的技术支持。两者彼此作用,共同完成网络功能。
网络硬件：一般指网络的计算机、传输介质和网络连接设备等。
网络软件：一般指网络操作系统、网络通信协议等。
1．2．1 网络硬件的组成
计算机网络硬件系统是由计算机(主机、客户机、终端)、通信处理机(集线器、交换机、路由器)、通信线路(同轴电缆、双绞线、光纤)、信息变换设备(Modem，编码解码器)等构成。
1、主计算机
在一般的局域网中，主机通常被称为办事器，是为客户提供各种办事的计算机，因此对其有必然的技术指标要求，特别是主、辅存储容量及其处理速度要求较高。按照办事器在网络中所提供的办事不同,可将其划分为文件办事器、打印办事器、通信办事器、域名办事器、数据库办事器等。
2、网络工作站
除办事器外，网络上的其余计算机主要是通过执行应用程序来完成工作任务的，我们把这种计算机称为网络工作站或网络客户机，它是网络数据主要的发生场所和使用场所，用户主要是通过使用工作站来利用网络资源并完成本身作业的。
3、网络终端
是用户拜候网络的界面，它可以通过主机联入网内，也可以通过通信控制处理机联入网内。
4、通信处理机
一方面作为资源子网的主机、终端连接的接口，将主机和终端连入网内；另一方面它又作为通信子网中分组存储转发结点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。
5、通信线路
通信线路（链路）是为通信处理机与通信处理机、通信处理机与主机之间提供通信信道。
6、信息变换设备
对信号进行变换，包罗：调制解调器、无线通信接收和发送器、用于光纤通信的编码解码器等。
1．2．2 网络软件的组成
在计算机网络系统中，除了各种网络硬件设备外，还必需具有网络软件。
1、网络操作系统
网络操作系统是网络软件中最主要的软件,用于实现不同主机之间的用户通信，以及全网硬件和软件资源的共享，并向用户提供统一的、便利的网络接口,便于用户使用网络。目前网络操作系统有三大阵营：UNIX、NetWare和Windows。目前， 我国最广泛使用的是Windows网络操作系统。
2、网络协议软件
网络协议是网络通信的数据传输规范，网络协议软件是用于实现网络协议功能的软件。
目前, 典型的网络协议软件有TCP/IP协议、IPX/SPX协议、IEEE802标准协议系列等。其中, TCP/IP是当前异种网络互连应用最为广泛的网络协议软件。
3、网络办理软件
网络办理软件是用来对网络资源进行办理以及对网络进行维护的软件，如性能办理、配置办理、故障办理、记费办理、安全办理、网络运行状态监视与统计等。
4、网络通信软件
是用于实现网络中各种设备之间进行通信的软件，使用户能够在不必详细了解通信控制规程的情况下，控制应用程序与多个站进行通信,并对大量的通信数据进行加工和办理。
5、网络应用软件
网络应用软件是为网络用户提供办事，最重要的特征是它研究的重点不是网络中各个独立的计算机本身的功能，而是如何实现网络特有的功能。
