第1章计算机网络概述
【本章内容简介】本章概述了计算机网络的发展、
功能、特点、组成、分类以及拓扑结构等基础知识，为
后续内容的展开做了铺垫。
【本章重点难点】掌握计算机网络的基本概念、基
本组成、分类方法和网络的拓扑结构，了解计算机网络
发展的几个阶段和将来发展趋势。
1.1计算机网络的形成与发展
1.1.1计算机网络的发展历程
1．面向终端的计算机网络（20世纪50年代初～60年代中期）
图1-1面向终端的计算机网络
图1-2面向终端的计算机网络远程联机系统
1.1计算机网络的形成与发展
1.1.1计算机网络的发展历程
2．多主机互联的网络阶段（20世纪60年代中期～70年代中期）
图1-3多主机互联的计算机网络
3．开放式标准化计算机网络阶段（20世纪70年末～90年代中期）
4．网络互连与高速网络阶段（20世纪90年代末～至今）
1.1计算机网络的形成与发展
1.1.1计算机网络的发展历程
5．网络新形态简介
（1）云计算和大数据。云计算是建立在大规模的服务器集群之上，
通过网络基础设施与上层应用程序的协同构建以达到最大效率地利用
软硬件资源的目的。大数据又称巨量资料，大数据技术是一门快速获
得有价值信息的技术。
（2）物联网。物联网是通过二维码识读设备、射频识别RFID、红外
感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，
将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现人与物和物
与物的相互沟通和对话，对物体进行智能化识别、定位、跟踪、管理和
控制的一种信息网络。
（3）数据中心网络。数据中心网络是数据中心基础设施的重要组成
部分，具有服务器数量多、应用规模大和虚拟化等特点。
1.1计算机网络的形成与发展
1.1.2计算机网络的定义
计算机网络是利用通信设备和线路把地理上分散的多
台具有独立功能的计算机系统连接起来，在功能完善的网
络软件支持下，进行数据通信，实现资源共享、互操作和
协同工作的系统。所谓“具有独立功能“的计算机系统是
指在网络中每台计算机的地位是相等的，具有自己的软硬
件系统，能够独立运行，没有谁控制谁的问题。
1.1计算机网络的形成与发展
1.1.3计算机网络的功能
1．数据通信
2．资源共享
（1）硬件共享
（2）软件共享
（3）数据共享
3．分布式处理和均衡负荷
4．提高安全可靠性
1.1计算机网络的形成与发展
1.1.4计算机网络的特点
1．可靠性
2．独立性
3．高效性
4．扩充性
5．透明性
6．可控性
7．廉价性
1.2计算机网络的组成与分类
1.2.1计算机网络系统的逻辑组成
计算机网络在逻辑上可分为两个子网，如图1-4所示，一个计算机
网络是由资源子网(虚框外部)和通信子网(虚框内部)构成的，资源子
网负责信息处理，通信子网负责全网中的信息传递。
图1-5计算机网络结构图
1.2计算机网络的组成与分类
1.2.2计算机网络的硬件组成
计算机通信网硬件组成主要包括主体设备、网络设备及传输介质，
但某些设备之间的分工并不十分清晰，有时也有功能兼备的情况。
1.2.3计算机网络的软件组成
1．网络协议和通信软件
2．网络操作系统
3．网络管理及网络应用软件
1.2计算机网络的组成与分类
1.2.4计算机网络的分类
1．按照网络的数据交换方式划分，可分为电路交换网、报文交换
、分组交换、帧中继交换网、ATM交换网和混合交换网。
2．按照网络的覆盖范围划分，可分为局域网、城域网和广域网。
3．按照网络的物理信道媒体划分，可分为双绞线网络、同轴电缆
网络、光纤网络、微波网络、卫星网络等。
4．按网络的拓扑结构划分，可分为总线型网络、环形型网络、星
型网络、树型网络和网状型网络等。
5．按照网络应用范围和管理性质划分，可分为公用网和专用网两
大类。
1.3计算机网络的拓扑结构
计算机网络常用的几种拓扑结构如图1-6所示。
a．总线型拓扑结构b．环形拓扑结构
c．星型拓扑结构d．树型拓扑结构
e．网状型拓扑结构f．混合型结构
1.4标准化