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1、计算机网络教程王彬华 主编电子科技大学出版社书 名：计算机网络教程 作 者：王彬华出版社： 电子科技大学出版社,2004 ISBN号： 7-81094-521-1 / TP393 定 价: 18.00高等学校计算机基础教育课程系列教材QIANYAN 前 言前 言计算机网络是当今计算机科学与工程中迅速发展的新兴技术之一，也是计 算机应用中一个空前活跃的领域。计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗 透 、 密 切 结 合 而 形 成 的 一 门 交 叉 学 科 。 Internet 技 术 发 展 迅 速 ， 全 球 性 信 息 高 速 公路建设浪潮正在兴起。目前，网络技术已广泛应用于电子政府、电

2、子商务、 远 程 教 学 、 远 程 医 疗 、 通 信 、 军 事 、 科 学 研 究 、 信 息 服 务 等 领 域 。本 书 主 要 讲 述 计 算 机 网 络的 基 本 理 论 和 技 术 以 及 Internet 的 应 用 ， 讲 述 了 计 算 机 网 络 基 础 知 识 、 数 据 通 信 技 术 、 网 络 体 系 结 构 、 OSI 参 考 模 型 、 TCP/IP 参 考 模 型 、 局 域 网 、 网 络 操 作 系 统 、 网 络 互 联 、 Internet 技 术 等 内 容 。 对 网 络 管 理 与 信 息 安 全 技 术 、 成 熟 且 实 用 的 Wind

3、ows2000 和 TCP/IP 网 络 技 术 也 作 了 相 应 的 介 绍 。 TCP/IP 是 当 今 覆 盖 全 球 的 Internet 的 基 石 。 在 内 容 选 材 上 注 重 基 本 理 论与新技术的结合，在讲清楚计算机网络的基本理论和技术的基础上，同时介 绍 计 算 机 网 络 新 技 术 的 发 展 。由于网络技术的不断发展，编者水平有限，不足之处在所难免，恳请读者 指 正 。编 者2004 年 5 月1计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAIjisuanjiwangluojiaocai 高

4、 等 学 校 计 算 机 基 础 教 育 课 程 系 列 教 材目 录1.1 计 算 机 网 络 的 功 能 .11.1.1 什 么 是 计 算 机 网 络 .11.1.2 计 算 机 网 络 的 功 能 .11.2 计 算 机 网 络 的 产 生 和 发 展 .21.2.1 计 算 机 网 络 发 展 阶 段 .21.2.2 计 算 机 网 络 的 发 展 过 程 .21.3 计 算 机 网 络 的 组 成 .41.3.1 硬 件 和 软 件 的 组 成 .41.3.2 资 源 子 网 与 通 信 子 网 .51.4 网 络 分 类 .61.4.1 按 网 络 传 输 技 术 分 类 .61

5、.4.2 按 网 络 的 覆 盖 范 围 分 类 .71.4.3 按 网 络 拓 扑 结 构 分 类 .7习 题 .82.1 数 据 通 信 的 概 念 .92.1.1 基 本 概 念 .92.1.2 数 据 通 信 系 统 .112.1.3 数 据 的 通 信 方 式 .122.2 传 输 介 质 .132.2.1 双 绞 线 .142.2.2 同 轴 电 缆 .152.2.3 光 导 纤 维 .152.2.4 无 线 传 输 介 质 .162.3 数 据 调 制 与 编 码 .162.3.1 模 拟 数 据 的 模 拟 调 制 .172.3.2 数 字 数 据 的 模 拟 调 制 .182

6、.3.3 数 字 数 据 的 数 字 编 码 .202.4 多 路 复 用 .232.4.1 频 分 多 路 复 用 .232计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAI高等学校计算机基础教育课程系列教材 jisuanjiwangluojiaocai2.4.2 时 分 多 路 复 用 .242.4.3 统 计 时 分 多 路 复 用 .242.4.4 波 分 多 路 复 用 .252.5 数 据 交 换 技 术 .252.5.1 线 路 交 换 技 术 .252.5.2 存 储 -转 发 交 换 技 术 .262.5.3

7、 快 速 分 组 交 换 技 术 .262.5.4 ATM信 元 交 换 技 术 .272.6 数 据 通 信 的 差 错 控 制 .272.6.1 差 错 控 制 编 码 的 基 本 概 念 272.6.2 差 错 控 制 的 工 作 方 式 .292.6.3 常 用 的 差 错 控 制 编 码 292.7 串 行 通 信 接 口 和 协 议 .332.7.1 调 制 解 调 器 .332.7.2 串 行 通 信 适 配 器 .342.7.3 网 络 接 口 卡 .342.7.4 串 行 接 口 标 准 .34习 题 .383.1 计 算 机 网 络 协 议 的 基 本 概 念 403.1.

8、1 协 议 .403.1.2 实 体 .403.2 计 算 机 网 络 体 系 结 构 .413.3 ISO/OSI开 放 系 统 互 联 参 考 模 型 413.3.1 OSI参 考 模 型 的 建 立 413.3.2 OSI参 考 模 型 的 分 层 结 构 与 原 则 413.3.3 OSI参 考 模 型 各 层 功 能 简 介 423.4 TCP/IP网 络 协 议 .473.4.1 TCP/IP概 述 .473.4.2 TCP/IP的 体 系 结 构 473.5 TCP/IP体 系 结 构 和 OSI参 考 模 型 的 比 较 50习 题 .514.1 局 域 网 的 技 术 特 点

9、 .524.2 局 域 网 的 拓 扑 结 构 .524.2.1 总 线 型 拓 扑 结 构 .533计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAIjisuanjiwangluojiaocai 高 等 学 校 计 算 机 基 础 教 育 课 程 系 列 教 材4.2.2 环 型 拓 扑 结 构 .544.2.3 星 型 拓 扑 结 构 .544.3 IEEE 802 参 考 模 型 与 协 议 554.3.1 IEEE 802 参 考 模 型 554.3.2 IEEE 802 标 准 .554.4 共 享 介 质 局 域

10、网 的 工 作 原 理 .564.4.1 以 太 网 的 工 作 原 理 .564.4.2 令 牌 环 与 令 牌 总 线 的 工 作 原 理 584.5 高 速 局 域 网 技 术 .594.5.1 高 速 局 域 网 的 研 究 方 法 .594.5.2 快 速 以 太 网 （ Fast Ethernet） .614.5.3 千 兆 以 太 网 （ Gighabit Ethernet） .624.6 交 换 式 局 域 网 技 术 .634.6.1 交 换 式 局 域 网 的 基 本 结 构 634.6.2 局 域 网 交 换 机 的 工 作 原 理 644.7 虚 拟 局 域 网 .65

11、4.7.1 虚 拟 网 络 的 概 念 .654.7.2 虚 拟 局 域 网 的 实 现 技 术 .654.8 光 纤 分 布 数 据 接 口 （ FDDI） .704.8.1 光 秆 分 布 数 据 接 口 FDDI概 述 .704.8.2 FDDI的 物 理 层 764.8.3 数 据 链 路 层 .794.8.4 站 管 理 协 议 .844.8.5 FDDI- 与 CDDI 864.9 异 步 转 移 模 式 （ ATM） .874.9.1 ATM的 基 本 概 念 874.9.2 ATM协 议 参 考 模 型 .884.9.3 ATM交 换 （ 信 元、 交 换 原 理 、交 换 机

12、 ） .924.9.4 ATM协 议 .954.9.5 ATM的 现 存 问 题 及 前 景 98习 题 .995.1 局 域 网 使 用 的 传 输 介 质 .1005.1.1 传 输 介 质 .1005.1.2 IEEE 802.3 物 理 层 标 准 类 型 .1005.2 局 域 网 组 网 需 要 的 设 备 .1015.2.1 网 卡 .1015.2.2 集 线 路 .1034计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAI高等学校计算机基础教育课程系列教材 jisuanjiwangluojiaocai5.2.3

13、 局 域 网 交 换 机 .1045.3 局 域 网 的 组 网 方 法 .1055.3.1 同 轴 电 缆 组 网 方 法 .1055.3.2 双 绞 线 组 网 方 法 .1065.3.3 快 速 以 太 网 组 网 方 法 .1095.3.4 千 兆 以 太 网 组 网 方 法 .1095.4 局 域 网 结 构 化 布 线 技 术 .1105.4.1 结 构 化 布 线 的 基 本 概 念 .1105.4.2 结 构 化 布 线 系 统 的 应 用 环 境 1135.4.3 结 构 化 布 线 系 统 的 组 成 与 安 装 114习 题 .1176.1 网 络 操 作 系 统 概 述

14、 .1186.1.1 网 络 操 作 系 统 的 定 义 .1186.1.2 网 络 操 作 系 统 的 发 展 .1186.1.3 网 络 操 作 系 统 的 基 本 功 能 1216.2 Windows NT操 作 系 统 .1226.2.1 Windows NTT 1226.2.2 Windows NT的 特 点 .1236.2.3 Windows 2000 Server操 作 系 统 .1246.3 Windows 2000 Server的 安 装 .1256.3.1 安 装 前 的 准 备 工 作 .1256.3.2 安 装 Windows 2000 Server .1266.4 用

15、 户 账 号 的 创 建 与 管 理 .1276.4.1 用 户 账 号 的 概 念 .1276.4.2 创 建 用 户 账 号 .1276.4.3 管 理 用 户 账 号 .1286.5 组 的 创 建 与 管 理 .1316.5.1 组 的 概 念 .1316.5.2 创 建 组 .1346.5.3 管 理 组 .1356.6 文 件 与 目 录 服 务 .1366.6.1 设 置 共 享 目 录 .1366.6.2 设 置 本 地 使 用 权 限 .1396.6.3 连 接 共 享 目 录 .1396.7 设 置 网 络 打 印 服 务 .1416.7.1 网 络 打 印 的 概 念 .

16、1416.7.2 安 装 本 地 打 印 机 .1415计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAIjisuanjiwangluojiaocai 高 等 学 校 计 算 机 基 础 教 育 课 程 系 列 教 材6.7.3 安 装 网 络 打 印 机 .1446.7.4 设 置 打 印 机 属 性 .1456.8 UNIX操 作 系 统 .1466.8.1 UNIX操 作 系 统 概 述 .1466.8.2 UNIX文 件 系 统 .1476.8.3 NFS网 络 文 件 系 统 1496.8.4 X Window 14

17、96.8.5 UNIX的 安 全 系 统 .1496.9 Linux操 作 系 统 1506.9.1 Linux操 作 系 统 的 发 展 .1506.9.2 Linux操 作 系 统 的 特 点 .1506.10 NetWare系 列 1526.10.1 NetWare的 功 能 .1526.10.2 NetWare服 务 器 及 文 件 系 统 1536.10.3 NetWare工 作 站 1536.10.4 NetWare工 具 .153习 题 .1547.1 网 络 互 联 概 念 .1567.1.1 网 络 如 何 不 同 .1587.1.2 连 锁 虚 电 路 .1597.1.3

18、无 连 接 的 网 络 互 联 .1597.1.4 隧 道 .1607.1.5 互 联 网 路 由 选 择 .1617.1.6 分 段 .1617.1.7 防 火 墙 .1637.2 网 络 互 联 结 构 与 类 型 .1647.2.1 简 单 互 联 网 拓 扑 .1667.2.2 大 型 互 联 网 拓 扑 .1677.2.3 构 建 WAN之 前 .1687.2.4 构 建 WAN之 后 .1707.3 网 络 互 联 相 关 协 议 .1717.3.1 因 特 网 控 制 消 息 协 议 .1717.3.2 地 址 解 析 协 议 （ ARP） .1727.3.3 反 向 地 址 解

19、 析 协 议 （ RARP） 1727.3.4 路 由 选 择 协 议 .1737.3.5 外 部 网 关 协 议 .175习 题 .1766计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAI高等学校计算机基础教育课程系列教材 jisuanjiwangluojiaocai8.1 Internet概 述 .1778.1.1 Internet的 起 源 .1778.1.2 Internet的 现 状 及 未 来 1788.1.3 下 一 代 Internet 1788.1.4 Internet在 中 国 1798.2 Intern

20、et的 通 信 协 议 1808.2.1 TCP/IP协 议 .1808.2.2 IP地 址 的 概 念 .1818.2.3 IP数 据 包 传 输 .1828.3 Internet的 域 名 1838.3.1 域 名 的 概 念 .1838.3.2 我 国 的 域 名 结 构 .1848.4 连 接 到 Internet 1858.4.1 选 择 Internet服 务 器 提 供 商 （ ISP） 1858.4.2 Windows 95/98 下 的 Internet的 连 接 185习 题 .1909.1 WWW服 务 1929.1.1 WWW概 述 1929.1.2 Internet

21、Explorer 5.0 .1949.2 电 子 邮 件 .1979.2.1 电 子 邮 件 简 介 .1979.2.2 申 请 免 费 信 箱 .1989.2.3 使 用 Outlook Express1999.3 Telnet（ 远 程 登 录 ） .2039.3.1 远 程 登 录 概 述 .2039.3.2 Telnet协 议 2039.3.3 Telnet的 特 点 .2049.3.4 Telnet的 应 用 .2049.4 文 件 传 输 TFP 2069.4.1 FTP概 述 2069.4.2 UNIX下 的 FTP2079.4.3 Windows 95/98 下 的 FTP .

22、2099.4.4 使 用 浏 览 器 传 输 文 件 .2099.5 Gopher分 类 目 录 .2109.5.1 Gopher概 述 .2107计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAIjisuanjiwangluojiaocai 高 等 学 校 计 算 机 基 础 教 育 课 程 系 列 教 材9.5.2 Gopher的 工 作 方 式 .2109.5.3 UNIX环 境 下 的 Gopher操 作 .2119.6 Usenet（ 新 闻 ） 2129.6.1 Usenet概 述 2129.6.2 Usenet的

23、 工 作 原 理 2129.6.3 新 闻 组 命 名 约 定 及 常 用 新 闻 组 2139.6.4 新 闻 文 章 的 格 式 .2149.7 BBS（ 电 子 布 告 栏 系 统 ） .2159.7.1 BBS概 述 2159.7.2 BBS的 功 能 2159.7.3 BBS服 务 的 使 用 .216习 题 .21710.1 网 络 管 理 技 术 .21910.1.1 网 络 管 理 的 重 要 性 .21910.1.2 网 络 管 理 的 分 类 .21910.1.3 OSI管 理 功 能 域 22110.1.4 典 型 的 网 络 管 理 软 件 .22510.2 网 络 安

24、 全 的 基 本 概 念 .22710.2.1 网 络 安 全 的 重 要 性 .22710.2.2 网 络 安 全 的 基 本 问 题 .22810.2.3 网 络 安 全 服 务 的 主 要 内 容 23410.2.4 网 络 安 全 标 准 .23510.3 网 络 安 全 策 略 的 设 计 .23710.3.1 网 络 安 全 策 略 与 网 络 用 户 的 关 系 23710.3.2 制 定 网 络 安 全 策 略 的 思 想 23710.3.3 网 络 资 源 的 定 义 .23810.3.4 网 络 使 用 与 责 任 的 定 义 .23810.3.5 网 络 安 全 受 到

25、威 胁 时 的 行 动 方 案 23910.4 网 络 防 火 墙 .24010.4.1 防 火 墙 基 本 概 念 .24010.4.2 最 常 见 的 几 种 防 火 墙 .24110.4.3 互 联 网 防 火 墙 技 术 的 回 顾 与 展 望 24210.4.4 新 型 防 火 墙 技 术 .249习 题 .25111.1 IPng（ 下 一 代 因 特 网 协 议 ， 又 名 IPv6） .2528计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAI高等学校计算机基础教育课程系列教材 jisuanjiwangluoj

26、iaocai11.1.1 Ipv6 中 的 地 址 配 置 25211.1.2 Ipv6 的 路 由 .25311.1.3 Ipv6 中 的 安 全 协 议 25411.2 Internet 2（ 下 一 代 因 特 网 ） .25511.2.1 NGI计 划 （ Net-Generation Internet Initiative， 下 一 代 因 特 网 计 划 ） .25511.2.2 Internet 2.25511.2.3 因 特 网 的 目 标 .25611.3 Internet综 合 应 用 .25711.3.1 接 入 网 技 术 .25711.3.2 三 网 合 一 的 趋

27、势 .26011.3.3 信 息 服 务 .26112.1 网 络 设 计 原 则 .26212.1.1 大 型 网 络 设 计 .26212.1.2 小 型 网 络 设 计 .26312.2 校 园 网 解 决 方 案 .26412.2.1 校 园 网 设 计 原 则 .26412.2.2 技 术 方 案 设 计 .267jisuanjiwangluojiaocai 高 等 学 校 计 算 机 基 础 教 育 课 程 系 列 教 材1计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAI第 1 章 计 算 机 网 络 概 述1.

28、1 计 算 机 网 络 的 功 能1.1.1 什 么 是 计 算 机 网 络计 算 机 网 络 是 将 分 布 在 不 同 地 理 位 置 上 的 、 具 有 独 立 工 作 能 力 的 计 算 机 、 终 端 及 其 附 属 设 备 用 通 信 设 备 和 通 信 线 路 彼 此 互 联 ， 配 以 功 能 完 善 的 网 络 软 件 ， 以 实 现 相 互 通 信 和 资 源 共 享 为 目 标 的 计 算 机 系 统 。计 算 机 网 络 是 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 紧 密 结 合 的 产 物 。 近 年 来 ， 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 都 迅 猛 发 展

29、 、 相 互 渗 透 而 又 密 切 结 合 ， 计 算 机 在 通 信 中 的 应 用 也 促 使 数 据 通 信 和 数 字 通 信 等 新 的 通 信 技 术 和 领 域 的 快 速 发 展 ， 并 促 进 了 通 信 由 模 拟 向 数 字 化 并 最 终 向 综 合 服 务 的 方 向 发 展 ， 通 信 技 术 则 为 计 算 机 之 间 信 息 的 快 速 传 递 、 资 源 共 享 和 协 调 合 作 提 供 了 强 有 力 的 手 段 。 计 算 机 网 络 在 当 今 社 会 和 经 济 发 展 中 起 着 非 常 重 要 的 作 用 ， 世 界 上 的 任 何 一 个 拥

30、 有 计 算 机 的 人 都 能 够 通 过 计 算 机 网 络 了 解 世 界 的 变 化 ； 掌 握 最 先 进 的 科 技 知 识 ； 拥 有 最 高 超 的 生 产 技 能 。 网 络 已 经 渗 透 到 人 们 生 活 的 各 个 角 落 ， 影 响 到 人 们 的 日 常 生 活 ， 计 算 机 网 络 提 供 给 了 人 们 几 乎 所 有 可 能 的 需 要 。 因 此 在 某 种 程 度 上 ， 计 算 机 网 络 的 发 展 水 平 不 仅 反 映 了 一 个 国 家 的 计 算 机 科 学 和 通 信 技 术 的 水 平 ， 而 且 已 经 成 为 衡 量 其 国 力 及

31、 现 代 化 程 度 的 重 要 标 志 之 一 。1.1.2 计 算 机 网 络 的 功 能计 算 机 网 络 提 供 的 功 能 可 以 归 纳 为 以 下 几 点 ：1. 资 源 共 享充 分 利 用 计 算 机 中 的 各 项 资 源 ， 实 现 资 源 共 享 是 计 算 机 网 络 的 重 要 功 能 。 计 算 机 系 统 的 许 多 资 源 可 通 过 网 络 实 现 共 享 ， 这 些 资 源 包 括 存 储 资 源 、 数 据 资 源 、 软 件 资 源 和 外 部 设 备 资 源 等 。2. 处 理 机 间 通 信利 用 网 络 ， 计 算 机 与 终 端 或 计 算 机

32、 与 计 算 机 之 间 能 快 速 、 可 靠 地 进 行 数 据 传 输 和 信 息 交 换 ， 以 满 足 用 户 的 对 话 需 求 。3. 提 供 可 靠 性计 算 机 网 络 为 各 计 算 机 通 过 网 络 互 为 后 备 提 供 了 可 能 性 ， 当 一 台 计 算 机 出 现 了 故 障 ， 可 通 过 网 络 转 移 信 息 并 将 处 理 工 作 交 给 其 他 计 算 机 。4. 均 衡 负 载 与 分 布 式 处 理当 某 个 系 统 过 载 时 ， 新 的 作 业 可 通 过 网 络 传 达 室 送 给 其 他 系 统 ， 以 达 到 均 衡 负 载 和 充 分

33、 发 挥 处 理 系 统 效 率 的 作 用 。2计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAI高等学校计算机基础教育课程系列教材 jisuanjiwangluojiaocai5. 集 中 式 处 理网 络 能 使 在 不 同 地 理 位 置 上 分 散 的 信 息 实 现 逻 辑 上 的 集 中 ， 从 而 便 于 管 理 ； 它 能 使 地 理 位 置 上 分 散 的 企 业 组 织 进 行 集 中 管 理 ， 如 航 空 售 票 系 统 、 铁 路 联 网 售 票 系 统 等 。1.2 计 算 机 网 络 的 产 生

34、 和 发 展1.2.1 计 算 机 网 络 发 展 阶 段计 算 机 网 络 技 术 的 发 展 速 度 非 常 快 ， 从 产 生 、 发 展 到 广 泛 使 用 经 历 了 四 十 年 左 右 的 时 间 。 我 们 大 致 可 以 将 它 划 分 为 四 个 阶 段 。第 一 阶 段 从 20 世 纪 50 年 代 开 始 ， 在 1951 年 美 国 麻 省 理 工 学 院 就 开 始 设 计 半 自 动 化 的地 面防 空 系统 。 该系 统 由两 台 IBM 公司 的 AN/FSQ-7 计 算 机 组成 ， 通过 通 信线 路连 接防 区 内 各 雷 达 观 测 站 、 机 场 防

35、 空 导 弹 和 高 射 炮 阵 地 ， 形 成 联 机 计 算 机 系 统 ， 由 计 算 机 程 序 辅 助 指 挥 员 决 策 ， 自 动 引 导 飞 机 和 导 弹 进 行 拦 截 。 这 个 系 统 被 认 为 是 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 结 合 的 先 驱 。第 二 个 阶 段 应 该 从 20 世 纪 60 年 代 美 国 的 ARPANET 与 分 组 交 换 技 术 开 始 ， 由 美 国 国 防 部 资 助 、 国 防 部 高 级 研 究 计 划 局 主 持 研 究 建 立 的 ARPA(Advanced Research Projects Agency)网

36、。 ARPANET 网 络利 用租 用 的通 信线 路 把位 于洛 杉 矶的 加利 福 尼亚 大学、 位于 美 国 加 利 福 尼 亚 的 圣 芭 芭 拉 大 学 、 斯 坦 福 大 学 以 及 位 于 盐 湖 城 的 犹 它 州 州 立 大 学 的 计 算 机 主 机 连 接 起 来 ， 构 成 了 专 门 完 成 主 机 之 间 通 信 任 务 的 通 信 子 网 。 通 过 通 信 子 网 互 联 的 主 机 负 责 运 行 用 户 程 序 ， 向 用 户 提 供 共 享 资 源 ， 它 们 构 成 了 资 源 子 网 。 该 网 络 采 用 分 组 交 换 技 术 传 送 信 息 ，

37、这 种 技 术 能 够 保 证 如 果 这 四 所 大 学 之 间 的 某 一 条 通 信 线 路 因 某 种 原 因 被 切 断 以 后 ， 信 息 仍 能 够 通 过 其 他 线 路 在 各 主 机 之 间 传 递 。 ARPANET 是 计 算 机 网 络 技 术 发 展 中 的 一 个 里 程 碑 ， 它 的 研 究 成 果 对 促 进 网 络 技 术 发 展 具 有 重 要 作 用 ， 并 为 Internet 的 形 成 奠 定 了 基 础 。第三 阶段 可 以从 20 世 纪 70 年 代 中期 算起 。 70 年 代中 期国 际 上各 种广 域 网、 局域 网与 公 用 分 组

38、 交 换 网 发 展 十 分 迅 速 ， 各 个 计 算 机 生 产 商 纷 纷 发 展 各 自 的 计 算 机 网 络 系 统 ， 但 随 之 而 来 的 是 网 络 体 系 结 构 与 网 络 协 议 的 国 际 标 准 化 问 题 。 国 际 标 准 化 组 织 (International Organization for Standardization)在 推 动 开 放 系 统 参 考 模 型 与 网 络 协 议 的 研 究 方 面 做 了 大 量 的 工 作 ， 对 网 络 理 论 体 系 的 形 成 与 网 络 技 术 的 发 展 起 到 了 重 要 的 作 用 ， 但 它 同

39、 时 也 面 临 着 TCP/IP 的 严 峻 挑 战 。第 四 阶 段 要 从 90 年 代 算 起 ， 这 个 阶 段 最 有 挑 战 性 的 话 题 是 Internet 与 异 步 传 输 模 式 (Asynchronous Transfer Mode)技术 。 Internet 作为 世 界 性的 信息 网 络， 正 在 当今 经济、 文 化、 科 学 研 究 、 教 育 与 人 类 社 会 生 活 等 方 面 发 挥 着 越 来 越 重 要 的 作 用 。1.2.2 计 算 机 网 络 的 发 展 过 程早 期 的 计 算 机 网 络 是 通 过 通 信 线 路 将 远 方 终 端

40、 的 资 料 传 递 给 主 计 算 机 处 理 ， 形 成 以 单 机 为 中 心 的 远 程 联 机 系 统 ， 构 成 各 终 端 互 联 的 计 算 机 网 络 。 随 着 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 的jisuanjiwangluojiaocai 高 等 学 校 计 算 机 基 础 教 育 课 程 系 列 教 材3计 算 机 网 络 教 材前 端 处 理 机主 机GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAI不 断 发 展 ， 计 算 机 网 络 也 经 历 了 从 简 单 到 复 杂 ， 从 单 机 到 多 机 ， 从 终

41、端 到 计 算 机 之 间 的 通 信 到 计 算 机 与 计 算 机 之 间 直 接 通 信 的 发 展 历 程 。 其 发 展 可 以 概 括 为 以 下 阶 段 。1 以 单 机 为 中 心 的 远 程 联 机 系 统以 单 个 计 算 机 为 中 心 的 远 程 联 机 系 统 如 图 1-1 所 示 。 此 联 机 系 统 除 了 一 台 中 心 计 算 机 外 ， 其 余 的 终 端 都 没 有 CPU， 因 而 无 自 主 处 理 功 能 ， 所 以 按 照 计 算 机 网 络 的 定 义 还 不 能 称 作为计算机网络，但是这种简单的“终端-通信线路- 计算机 ”系统构成了计算

42、机网络的雏 形。终端Mod Mod 终 端 控制器 终端终端Mod Mod 终 端 控制器 终端2 计 算 机 -计 算 机 网 络图 1- 1 远 程 联 机 系 统从 20 世 纪 60 年 代 中 期 开 始 ， 随 着 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 的 不 断 发 展 ， 出 现 了 将 多 台主 计 算 机 通 过 通 信 线 路 互 联 起 来 的 网 络 ， 即 计 算 机 -计 算 机 网 络 ， 如 图 1-2 所 示 。主机 主机接 口 报 文处 理 机接 口 报 文 处 理 机接 口 报 文处 理 机主机3 标 准 化 网 络图 1- 2 计 算 机 -计 算

43、机 网 络国 际 标 准 化 组 织 (ISO)为 了 适 应 网 络 标 准 化 的 发 展 ， 推 动 网 络 技 术 的 进 步 ， 在 1977 年 建 立 了 开 放 系 统 互 联 技 术 委 员 会 ， 该 委 员 会 在 研 究 分 析 和 计 算 机 制 造 商 的 网 络 体 系 结 构 标 准化 经验 的 基础 上， 开 始 着手 制定 开 放系 统互 联 的一 系列 国 际标 准。 在 1984 年 正式 颁 布了 开 放 系 统 互 联 参 考 模 型 (OSI/RM)， 并 被 业 界 广 泛 认 可 ， 它 对 推 动 计 算 机 网 络 理 论 与 技 术 的

44、发 展 ， 对 统 一 网 络 体 系 结 构 和 协 议 起 到 了 十 分 积 极 的 作 用 ， 从 此 以 后 ， 计 算 机 网 络 进 入 了 具 有 标 准 化 概 念 的 网 络 阶 段 。4计 算 机 网 络 教 材GAODENGXUEXIAOJISUANJIJICHUKECHENGXILIEJIAOCAI高等学校计算机基础教育课程系列教材 jisuanjiwangluojiaocai1.3 计 算 机 网 络 的 组 成1.3.1 硬 件 和 软 件 的 组 成计算 机网 络 由硬 件和 软 件两 部分 组 成。 硬件 部分 包括 计算 机 系统 、 终 端、 通信 处理

45、机、 通 信 设 备 和 通 信 线 路 。 软 件 部 分 主 要 是 计 算 机 系 统 和 通 信 处 理 机 上 的 网 络 运 行 控 制 软 件 ， 包 括 网 络 操 作 系 统 、 通 信 协 议 、 网 络 管 理 软 件 和 应 用 软 件 。1. 计 算 机 系 统 和 终 端计 算 机 系 统 和 终 端 提 供 网 络 服 务 界 面 ， 在 地 理 位 置 上 相 对 集 中 的 多 个 独 立 终 端 可 以 通 过 一 个 终 端 控 制 器 连 入 网 络 ， 以 减 少 通 信 线 路 ， 提 高 系 统 性 能 。 一 般 将 计 算 机 系 统 称 为

46、主 机 节 点 ， 或 称 站 点 。2. 通 信 处 理 机通 信 处 理 机 又 称 为 通 信 控 制 器 或 前 端 处 理 机 ， 是 计 算 机 网 络 中 完 成 通 信 控 制 的 专 用 计 算机 和通 信 处理 设备 。 通 信处 理机 完 成通 信处 理 和通 信控 制 工作 ， 包 括信 号的 编码 、 编 址、 分 组 装 配 、 发 送 和 接 收 信 息 、 通 信 过 程 控 制 等 。 这 些 工 作 对 用 户 是 透 明 的 ， 它 使 计 算 机 系 统 不 再 关 心 通 信 问 题 而 集 中 进 行 数 据 处 理 工 作 。在 广 域 网 中 ，

47、 经 常 采 用 专 门 的 计 算 机 通 道 通 信 处 理 机 ； 在 局 域 网 中 ， 由 于 通 信 控 制 设 备比较简单，所以没有专门的通信处理机，而采用网络适配器(网卡) 安装在计算机的扩展 槽 中 ， 完 成 通 信 控 制 任 务 。 在 实 际 网 络 中 ， 除 专 门 的 通 信 控 制 器 外 ， 还 有 终 端 控 制 器 、 线 路 集 中 器 、 通 信 交 换 设 备 、 网 关 、 路 由 器 、 集 线 器 等 多 种 形 式 的 通 信 控 制 设 备 ， 这 些 设 备 统 称 为 通 信 节 点 。3. 通 信 线 路 和 通 信 设 备通 信

48、线 路 是 由 连 接 网 络 节 点 的 一 种 或 几 种 传 输 介 质 所 构 成 的 物 理 通 路 。 通 信 设 备 的 采 用和 通信 线 路有 很大 的 关系 。 如 果采 用模 拟线 路， 在线 路两 端 需使 用调 制 解调 器 (Modem)， 如 果 采 用 有 线 介 质 ， 在 计 算 机 与 通 信 介 质 之 间 还 需 要 使 用 相 应 的 介 质 连 接 部 件 。4. 网 络 操 作 系 统如 同 单 机 系 统 一 样 在 硬 件 的 基 础 上 必 须 要 安 装 操 作 系 统 ， 在 完 成 了 网 络 硬 件 安 装 之 后 ， 必 须 安

49、装 网 络 操 作 系 统 软 件 才 能 形 成 一 个 可 以 运 行 的 网 络 系 统 。 网 络 操 作 系 统 建 立 在 单 机 操 作 系 统 之 上 ， 它 管 理 网 络 资 源 并 实 现 资 源 共 享 。 主 要 包 括 以 下 几 个 功 能 ：用 户 管 理 ， 控 制 用 户 对 网 络 的 访 问 权 限 ； 网 络 通 信 服 务 ， 提 供 相 应 的 网 络 协 议 进 行 网 络 通 信 ； 系 统 管 理 ， 对 网 络 的 运 行 状 态 进 行 监 控 制 管 理 。目 前 比 较 流 行 的 网 络 操 作 系 统 有 Windows NT Server、 Windows 2000 Server、 Linux、 UNIX、 NetWare 等 。5. 网 络 协 议