现在，计算机网络已经成为人们社会生活中不可缺少的一个重要基本组成部分，计算机网络应用已经遍布各个部门领域。随后替代了ARPANET的骨干地位。系统以通信子网为中心，通信子网处于网络的内层，是由网络中的各种通信设备及只用作信息交换的计算机构成。通信子网的重要任务是负责全网的信息传递。全国核心节点之间为不完全网状结构。
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本次文章主要给大家分享如下内容：
1.1计算机网络概念
1.2计算机网络发展与历史
1.2.1资源子网通信子网
1.2.2网络节点
1.2.3电路交换
1.2.4分组交换
1.2.5报文交换
1.3计算机网络的分类
1.3.1按网络覆盖的地理范围分类
1.3.2按传输介质分类
1.3.3按通信传播方式划分
1.3.4按通信速率划分
1.3.5按数据交换方式划分
1.3.6按通信性能划分
1.3.7按使用范围划分
1.3.8按配置划分
1.3.9按对数据的组织方式划分
1.3.10按信息的交换方式划分
1.4计算机网络的基本功能
1.4.1数据通信
1.4.2资源共享
1.4.3提高系统的可靠性
1.4.4分布处理
2.1 协议分层
2.2 服务
2.3OSI 参考模型 OSI/RM
2.4TCP/IP 体系结构
计算机网络是计算机技术和通信技术紧密相结合的产物，它涉及到通信与计算机两个领域。它的诞 生使计算机体系结构发生了巨大变化，在当今社会经济中起着非常重要的作用，它对人类社会的进步做 出了巨大贡献。现在，计算机网络已经成为人们社会生活中不可缺少的一个重要基本组成部分，计算机 网络应用已经遍布各个部门领域。从某种意义上讲，计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算 机科学和通信技术水平，而且已经成为衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。
1.1 计算机网络概念
计算机网络是以相互共享（硬件、软件、和数据）资源的方式连接起来，且各自具有独立功能的计 算机系统的集合 。使分散的计算机能共享网上的资源，为用户提供强有力的通信手段和尽可能完善的服务，从而极大的方便用户。
1.2 计算机网络发展与历史
计算机网络的发展过程是从简单到复杂、从单机到多机、由终端与计算机之间的通信，演变到计算 机与计算机之间的直接通信的过程。其发展经历了四个阶段：联机系统阶段、互联网络阶段、标准化网 络阶段、网络互连与高速网络阶段。
随着 1946 年世界上第一台电子计算机问世后的十多年时间内，由于价格很昂贵，电脑数量极少。早期所谓的计算机网络主要是为了解决这一矛盾而产生的，其形式是将一台计算机经过通信线路与若干 台终端直接连接，我们也可以把这种方式看做为最简单的局域网雏形。
最早的 Internet，是由美国国防部高级研究计划局（ARPA）建立的。现代计算机网络的许多概念和方法，如分组交换技术都来自 ARPAnet。 ARPAnet 不仅进行了租用线互联的分组交换技术研究，而且做了无线、卫星网的分组交换技术研究-其结果导致了 TCP/IP 问世。
1977-1979 年，ARPAnet 推出了目前形式的 TCP/IP 体系结构和协议。1980 年前后，ARPAnet 上的所有计算机开始了 TCP/IP 协议的转换工作，并以 ARPAnet 为主干网建立了初期的 Internet。1983 年，ARPAnet 的全部计算机完成了向 TCP/IP 的转换，并在 UNIX（BSD4.1）上实现了 TCP/IP。ARPAnet 在技术上最大的贡献就是 TCP/IP 协议的开发和应用。2 个著名的科学教育网 CSNET 和 BITNET 先后建立。1984 年，美国国家科学基金会 NSF 规划建立了 13 个国家超级计算中心及国家教育科技网。随后替代了ARPANET 的骨干地位。 1988 年 Internet 开始对外开放。1991 年 6 月，在连通 Internet 的计算机中， 商业用户首次超过了学术界用户，这是 Internet 发展史上的一个里程碑，从此 Internet 成长速度一发不可收拾。
计算机网络的发展阶段第一代：远程终端连接
20 世纪 60 年代早期
面向终端的计算机网络：主机是网络的中心和控制者，终端（键盘和显示器）分布在各处并与主机 相连，用户通过本地的终端使用远程的主机。
只提供终端和主机之间的通信，子网之间无法通信。
第二代：计算机网络阶段（局域网）
20 世纪 60 年代中期
多个主机互联，实现计算机和计算机之间的通信。 包括：通信子网、用户资源子网。
终端用户可以访问本地主机和通信子网上所有主机的软硬件资源。 电路交换和分组交换。
第三代：计算机网络互联阶段（广域网、Internet）
1981 年国际标准化组织(ISO)制订：开放体系互联基本参考模型（OSI/RM），实现不同厂家生产的计算机之间实现互连。
TCP/IP 协议的诞生。
第四代：信息高速公路（高速，多业务，大数据量） 宽带综合业务数字网：信息高速公路
ATM 技术、ISDN、千兆以太网
交互性：网上电视点播、电视会议、可视电话、网上购物、网上银行、网络图书馆等高速、可视化。
1.2.1 资源子网通信子网
计算机网络系统是由通信子网和资源子网组成的。系统以通信子网为中心，通信子网处于网络的内 层，是由网络中的各种通信设备及只用作信息交换的计算机构成。通信子网的重要任务是负责全网的信 息传递。主机和终端都处于网络的外围，它们构成了资源子网，资源子网的任务是负责信息处理，向网 络提供可用的资源。用户通过资源子网不仅共享通信子网的资源，而且还可以共享用户资源子网的硬件 和软件资源。
· 资源子网的组成：主机、终端、终端控制器、外设、软件资源、信息资源。
· 主机（host）：大型机、中型机、小型机、工作站或微机
· 终端（terminal）
· 用户访问网络的界面;
终端可以是简单的输入、输出终端，也可以是带有微处理机的智能终端;
终端可以通过主机连入网内，也可以通过终端控制器、报文分组组装与拆卸装置或通信控制处理 机连入网内。
· 通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信 处理任务。
设备主要包括：（集线器(Hub)、网桥(Bridge)、网络交换机(Switch)、路由器(Router)和网关 (Gateway)）
1.2.2 网络节点
节点是指一台电脑或其他设备与一个有独立地址和具有传送或接收数据功能的网络相连。节点可以 是工作站、客户、网络用户或个人计算机，还可以是服务器、打印机和其他网络连接的设备。每一个工 作站﹑服务器、终端设备、网络设备，即拥有自己唯一网络地址的设备都是网络节点。整个网络就是由 这许许多多的网络节点组成的，把许多的网络节点用通信线路连接起来，形成一定的几何关系，这就是 计算机网络拓扑。
各个网络节点通过网络卡那里获得唯一的地址。每一张网络卡在出厂的时候都会被厂家固化一个全球唯一的媒体介质访问层（ Media Access Control） 地址﹐ 使用者是不可能变更此地址的。这样的地址安排就如我们日常的家庭地址一样﹐ 是用来区分各自的身份的。您的网络必须有能力去区别这一个地址有别于其它的地址。在网络里面﹐ 有很多资料封包会由一个网络节点传送到另一个网络节点﹐ 同时要确定封包会被正确的传达目的地﹐ 而这个目的地就必须依靠这个网络卡地址来认定了。
全国核心节点之间为不完全网状结构。以北京、上海、广州为中心的三中心结构，其他核心节点分别以至少两条以上高速 ATM 链路与这三个中心相连， 由国家电信部门负责经营管理， 通过高速数据专线实现国内各节点互联，拥有国际专线，是世界 INTERNET 的一部分，其中包含北京、上海、广州、沈阳、西安、成都、武汉和南京八大超级核心节点。 骨干网的拓扑结构逻辑上分为两层，即核心层和大区层。
1.2.3 电路交换
在发端和收端之间建立电路连接，并保持到通信结束的一种交换方式。
第一代计算机网络所使用的是什么工作机制？ 电路交换就是通信的过程中维持的是实际的电子电路（ 物理线路）， 这条电子电路建立后用户始终占用从发送端到接收端的固定传输带宽 。
每部电话都连接到交换机上， 而交换机使用交换的方法， 让电话用户之间可以很方便地通信。一百多年来，电话交换机虽然经过了多次更新换代，但交换的方式一直都是电路交换。 当电话机数量增多， 就使用彼此连接起来的交换机来完成全网的交换工作。注意， 是这种交换机采用 了电路交换的方式，后来的分组交换也是采用了一样的电信网，只是不一样类型的交换机（当然协议也不同）。
从通信资源的分配角度来看，"交换"就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。
在使用电路交换打电话之前， 先拨号建立连接： 当拨号的信令通过许多交换机到达被叫用户所连接的交换机时， 该交换机就向用户的电话机振铃； 在被叫用户摘机且摘机信号传送回到主叫用户所连接的交换机后， 呼叫即完成， 这时从主叫端到被叫端就建立了一条连接。通话过程。通话结束挂机后， 挂机信令告诉这些交换机， 使交换机释放刚才这条物理通路。这种必须经过"建立连接--通信--释放连接"三个步骤的连网方式称为面向连接的。电路交换必定是面向连接的。
用户到交换机之间的叫用户线，归电话用户专用。交换机之间、许多用户共享的叫中继线， 拥有大量的话路， 正在通话的用户只占用其中的一个话路， 在通话的全部时间里， 通话的两个用户始终占用端到端的固定传输带宽。
举例来说，我们假设有 A、B 两个城市，每个城市都有一部交换机并有一千个用户，两个交换机之间用 100 条中继线连接着。那么， 如果我们说： 在 A 城的两个用户之间建立一条电路， 我们指的是把两条用户线路通过 A 城的交换机联接起来。但当我们说： 在 A 城的一个用户和 B 城的一个用户之间建立一条电路时，我们指的就是由 A 城的用户线路经 A 城交换机联接到 A、B 城之间的一条中继线路， 再经 B 城交换机联接到 B 城的用户线路上。由于经济上的原因， 中继线路总是大大少于用户线路，并且为所有用户所共享。那么，当我们占用了一条中继线路以后， 即使我们不传送信息， 别人也不能使用，这就是电路交换最主要的缺点。
在电话通信中，由于讲话双方总是一个在说，一个在听，因此电路空闲时间占大约 50%。
图 2-3 OSI 与 TCP/IP 比较
