(一)計算機網絡的介紹
計算機網絡的定義：是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網絡操作系統，網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
最初的計算機價格很貴，體積很龐大，只能放置在專門的機房，在需要用到計算機時到機房去及計算。在這種情況下，計算機很多時候是空閒的，這就造成了資源的浪費。因此當時利用電話線路和調制解調器連接到計算機上，另一端連到不同的辦公室的終端設備上，是大家利用終端來共享一台主機，提高主機的利用率。這是第一代計算機網絡，又稱為面向終端的網絡。
隨着網絡中的主機越來越多，每台主機連接的終端不同，存儲的數據資料也不同，那麼可不可以將多個主機互聯，是終端可以訪問任意的主機中的資源呢？這就是第二代網絡，多個主機之間互聯。又稱為面向通信子網的網絡
隨着計算機和網絡的發展，計算機生產商越來越多，每個設備廠商都有自己的生產標準，這樣就導致了不同的廠商生產的設備之間不能互通。為了解決這個問題，OSI組織制定了計算機聯網的標準，即OSI參考模型。網絡發展到了第三代。又稱為標準化網絡。
第四代計算機網絡是隨着TCP/IP協議的興起，Internet網絡的時代。
Internet的起源於1969年美國國防部建立ARPNET，這是一個用於軍事用途的網絡，隨着網絡的發展，在1992年被拆分為軍用和民用兩部分，民用部分就是我們今天正在使用的互聯網---Internet
計算機網絡的發展經歷了面向終端的單級計算機網絡、計算機網絡對計算機網絡和開放式標準化計算機網絡三個階段。
計算機網絡通俗地講就是由多台計算機（或其它計算機網絡設備）通過傳輸介質和軟件物理（或邏輯）連接在一起組成的。總的來説計算機網絡的組成基本上包括：計算機、網絡操作系統、傳輸介質（可以是有形的，也可以是無形的，如無線網絡的傳輸介質就是看不見的電磁波）以及相應的應用軟件四部分。
《計算機網絡基礎》系統地介紹了計算機網絡的基本知識和技術，內容包括計算機網絡概述、數據通信技術、網絡體系結構、局域網、網絡的互連、網絡操作系統、網絡服務技術等。《計算機網絡基礎》內容豐富，難度適中，配有大量的練習和基於工作過程的實訓項目，體現以就業為導向的職業教育特點。
《計算機網絡基礎》既可以作為高等職業院校計算機網絡基礎課程的教材，也可以作為計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試網絡管理員的考證參考書。
(二)計算機網絡的主要功能
計算機網絡的功能要目的是實現計算機之間的資源共享、網絡通信和對計算機的集中管理。除此之外還有負荷均衡、分佈處理和提高系統安全與可靠性等功能。
1、資源共享
（1）硬件資源:包括各種類型的計算機、大容量存儲設備、計算機外部設備，如彩色打印機、靜電繪圖儀等。
（2）軟件資源:包括各種應用軟件、工具軟件、系統開發所用的支撐軟件、語言處理程序、數據庫管理系統等。
（3）數據資源：包括數據庫文件、數據庫、辦公文檔資料、企業生產報表等。
（4）信道資源：通信信道可以理解為電信號的傳輸介質。通信信道的共享是計算機網絡中最重要的共享資源之一。
2、網絡通信
通信通道可以傳輸各種類型的信息，包括數據信息和圖形、圖像、聲音、視頻流等各種多媒體信息。
3、分佈處理
把要處理的任務分散到各個計算機上運行，而不是集中在一台大型計算機上。這樣，不僅可以降低軟件設計的複雜性，而且還可以大大提高工作效率和降低成本。
4、集中管理
計算機在沒有聯網的條件下，每台計算機都是一個“信息孤島”。在管理這些計算機時，必須分別管理。而計算機聯網後，可以在某個中心位置實現對整個網絡的管理。如數據庫情報檢索系統、交通運輸部門的定票系統、軍事指揮系統等。
5、均衡負荷
當網絡中某台計算機的任務負荷太重時，通過網絡和應用程序的控制和管理，將作業分散到網絡中的其它計算機中，由多台計算機共同完成。
計算機網絡的特點
1、可靠性
在一個網絡系統中，當一台計算機出現故障時，可立即由系統中的另一台計算機來代替其完成所承擔的任務。同樣，當網絡的一條鏈路出了故障時可選擇其它的通信鏈路進行連接。
2、高效性
計算機網絡系統擺脱了中心計算機控制結構數據傳輸的侷限性，並且信息傳遞迅速，系統實時性強。網絡系統中各相連的計算機能夠相互傳送數據信息，使相距很遠的用户之間能夠即時、快速、高效、直接地交換數據。
3、獨立性
網絡系統中各相連的計算機是相對獨立的，它們之間的關係是既互相聯繫，又相互獨立。
4、擴充性
在計算機網絡系統中，人們能夠很方便、靈活地接入新的計算機，從而達到擴充網絡系統功能的目的。在網絡系統病毒也會大量的擴散當病毒擴散後將在網絡中蔓延。目標的把1其他計算機業感染上病毒從而套取資料或者個人隱私。
5、廉價性
計算機網絡使微機用户也能夠分享到大型機的功能特性，充分體現了網絡系統的“羣體”優勢，能節省投資和降低成本。
6、分佈性
計算機網絡能將分佈在不同地理位置的計算機進行互連，可將大型、複雜的綜合性問題實行分佈式處理。
7、易操作性
對計算機網絡用户而言，掌握網絡使用技術比掌握大型機使用技術簡單，實用性也很強。
(三)計算機網絡的結構組成
一個完整的計算機網絡系統是由網絡硬件和網絡軟件所組成的。網絡硬件是計算機網絡系統的物理實現，網絡軟件是網絡系統中的技術支持。兩者相互作用，共同完成網絡功能。
網絡硬件：一般指網絡的計算機、傳輸介質和網絡連接設備等。
網絡軟件：一般指網絡操作系統、網絡通信協議等。
網絡硬件的組成
計算機網絡硬件系統是由計算機（主機、客户機、終端）、通信處理機（集線器、交換機、路由器）、通信線路（同軸電纜、雙絞線、光纖）、信息變換設備（Modem，編碼解碼器）等構成。
1、主計算機
在一般的局域網中，主機通常被稱為服務器，是為客户提供各種服務的計算機，因此對其有一定的技術指標要求，特別是主、輔存儲容量及其處理速度要求較高。根據服務器在網絡中所提供的服務不同，可將其劃分為文件服務器、打印服務器、通信服務器、域名服務器、數據庫服務器等。
2、網絡工作站
除服務器外，網絡上的其餘計算機主要是通過執行應用程序來完成工作任務的，我們把這種計算機稱為網絡工作站或網絡客户機，它是網絡數據主要的發生場所和使用場所，用户主要是通過使用工作站來利用網絡資源並完成自己作業的。
3、網絡終端
是用户訪問網絡的界面，它可以通過主機聯入網內，也可以通過通信控制處理機聯入網內。
4、通信處理機
一方面作為資源子網的主機、終端連接的接口，將主機和終端連入網內；另一方面它又作為通信子網中分組存儲轉發結點，完成分組的接收、校驗、存儲和轉發等功能。
5、通信線路
通信線路（鏈路）是為通信處理機與通信處理機、通信處理機與主機之間提供通信信道。
6、信息變換設備
對信號進行變換，包括：調制解調器、無線通信接收和發送器、用於光纖通信的編碼解碼器等。
網絡軟件的組成
在計算機網絡系統中，除了各種網絡硬件設備外，還必須具有網絡軟件。
1、網絡操作系統
網絡操作系統是網絡軟件中最主要的軟件，用於實現不同主機之間的用户通信，以及全網硬件和軟件資源的共享，並向用户提供統一的、方便的網絡接口，便於用户使用網絡。目前網絡操作系統有三大陣營：UNIX、NetWare和Windows。目前， 我國最廣泛使用的是Windows網絡操作系統。
2、網絡協議軟件
網絡協議是網絡通信的數據傳輸規範，網絡協議軟件是用於實現網絡協議功能的軟件。
目前， 典型的網絡協議軟件有TCP/IP協議、IPX/SPX協議、IEEE802標準協議系列等。其中， TCP/IP是當前異種網絡互連應用最為廣泛的網絡協議軟件。
3、網絡管理軟件
網絡管理軟件是用來對網絡資源進行管理以及對網絡進行維護的軟件，如性能管理、配置管理、故障管理、記費管理、安全管理、網絡運行狀態監視與統計等。
4、網絡通信軟件
是用於實現網絡中各種設備之間進行通信的軟件，使用户能夠在不必詳細瞭解通信控制規程的情況下，控制應用程序與多個站進行通信，並對大量的通信數據進行加工和管理。
5、網絡應用軟件
網絡應用軟件是為網絡用户提供服務，最重要的特徵是它研究的重點不是網絡中各個獨立的計算機本身的功能，而是如何實現網絡特有的功能。
從計算機網絡的介紹、主要功能和結構組成這三類比較基礎的知識點，你重新認識到了網絡了麼。
一、填空題（每空1分，共50分）
1、計算機網絡系統主要由網絡通信系統、操作系統和應用系統構成。
2、計算機網絡按地理範圍可分為 局域 網和 廣域 網，其中 局域 網主要用來構造一個單位的內部網。
3、信號是___數據____的表示形式，它分為__模擬____信號和___數字____信號。
4、為了便於數據傳輸和處理，必需採用__數據編碼___技術。
5、模擬信號是一種連續變化的__電信號___，而數字信號是一種離散的 脈衝序列__。
6、異步傳輸是以__字符___為單位的數據傳輸，同步傳輸是以__數據塊__為單位的數據傳輸。
7、數字通信系統的基本任務是___高效率___而__無差錯 傳送數據。
8、信噪比是指__信號__與__白噪聲__的比值，其比值越___大___，所引起的差錯將會越小。
9、差錯糾正有__反饋重發糾錯__和__前向糾錯___兩種方法，絕大多數的通信系統採用的都是__反饋重發糾錯__。
10、通常我們可將網絡傳輸介質分為___有線_____和____無線____兩大類。
11、雙絞線是一種最常用的傳輸介質，兩根導線相互絞在一起，可使線對之間的___電磁干擾___減至最小，比較適合___短距離___傳輸。
12、在局域網中所使用的雙絞線有_____5類___雙絞線UTP和_____1類___雙絞線STP兩類，其中5類UTP的傳輸帶寬為___100____MHz。
13、在___低頻_____傳輸時，雙絞線的抗干擾能力比同軸電纜要高。
14、在網絡中通常使用 線路交換、報文交換 和 分組交換 三種交換技術。
15、常見的網絡拓撲結構為 星型 、環型 和 總線型 。
16、開放系統互聯參考模型OSI採用了 層次 結構的構造技術。
17、在IEEE802局域網標準中，只定義了__物理層___和__數據鏈路層___兩層。
18、局域網中最重要的一項基本技術是_介質訪問控制__技術，也是局域網設計和組成的最根本問題。
19、TCP/IP協議的全稱是__傳輸控制___協議和_網際__協議。
20、TCP/IP協議的層次分為_網絡接口層、網際層、傳輸層和應用層，其中_網絡接口層對應OSI的物理層及數據鏈路層，而_應用_層對應OSI的會話層、表示層和應用層。
21、3類UTP的帶寬為__16_MHz，而6類的UTP的帶寬可達__200__MHz。
二、選擇題（每題1分，共12分）
1、世界上第一個網絡是在（ B ）年誕生
A 1946 B 1969 C 1977 D 1973
2、局域網採用的雙絞線為（ C ）
A 3類UTP B 4類UTP C 5類UTP D 6類UTP
3、世界上第一台電腦是在（A ）年誕生
A 1946 B 1969 C 1977 D 1973
4、以下不屬於無線介質的是（ C ）
A 激光 B 電磁波 C 光纖 D 微波
5、假如收到1000000000個碼元，經檢查有一個碼元出錯，則誤碼率為（ D ）
A 十的負二次方 B 十的負四次方 C 十的負六次方 D 十的負九次方
6、以下哪一種方法是減少差錯的最根本方法（ A ）
A 提高線路質量 B 採用屏蔽 C 選擇合理的編碼方式 D 差錯檢查
7、電話交換系統採用的是（ A ）交換技術
A 線路交換 B 報文交換 C 分組交換 D 信號交換
8、以下哪一個協議是國際標準（ A ）
A X.25 B TCP/IP C FTP D UDP
9、以太網使用的介質控制協議是（ A ）
A CSMA/CD B TCP/IP C X.25 D UDP
10、TCP協議工作在以下的哪個層（ C ）
A 物理層 B 鏈路層 C 傳輸層 D 應用層
11、以下屬於低層協議的是（ B ）。
A FTP B IP C UDP D TCP
12、TCP/IP層的網絡接口層對應OSI的（ D ）。
A 物理層 B 鏈路層 C 網絡層 D 物理層和鏈路層
三、判斷題
（每題0.5分，共16分。對的打√，錯的打×，以下沒打√的為×）
1、介質訪問控制技術是局域網的最重要的基本技術。 （ √）
2、國際標準化組織ISO是在1977年成立的。 （ ）
3、半雙工通信只有一個傳輸通道。 （ ）
4、在數字通信中發送端和接收端必需以某種方式保持同步。 （ √）
5、OSI參考模型是一種國際標準。 （ ）
6、CRC碼主要用於數據鏈路層控制協議中。 （√）6
7、減少差錯的最根本途徑就是採用自動校正的前向糾錯法。 （ ）
8、LAN和WAN的主要區別是通信距離和傳輸速率。 （√）8
9、度量傳輸速度的單位是波特，有時也可稱作調製率。 （√）9
10、異步傳輸是以數據塊為單位的數據傳輸。 （ ）
11、白噪聲在任意傳輸速率上強度相等。 （√）11
12、所有的噪聲都來自於信道的內部。 （ ）
13、差錯控制是一種主動的防範措施。 （√）13
14、雙絞線不僅可以傳輸數字信號，而且也可以傳輸模擬信號。 （√）14
15、OSI層次的劃分應當從邏輯上將功能分開，越少越好。 （ ）
16、ISO/OSI是一個國際標準。 （ ）
17、高層協議決定了一個網絡的傳輸特性。 （ ）
18、為推動局域網技術的應用，成立了IEEE。 （ ）
19、TCP/IP屬於低層協議，它定義了網絡接口層。 （ ）
20、TCP/IP是一個工業標準而非國際標準。 （√）20
21、TCP/IP不符合國際標準化組織OSI的標準。 （√）21
22、在局域網標準中共定義了四個層。 （ ）
23、星形結構的網絡採用的是廣播式的傳播方式。 （ ）
24、半雙工與全雙工都有兩個傳輸通道。 （√）24
25、模擬數據是指在某個區間產生的連續的值。 （√）25
26、模擬信號不可以在無線介質上傳輸。 （ ）
27、為了確保數據接收的正確性，必需保持同步傳輸方式。 （ ）
28、白噪聲隨着傳輸率的增大而增強。 （ ）
29、由於前向糾錯法是自動校正錯誤，所有大多數網絡使用它。 （ ）
30、TCP/IP是參照ISO/OSI制定的協議標準。 （ ）
31、報文交換的線路利用率高於線路交換。 （√）31
32、線路交換在數據傳送之前必須建立一條完全的通路。 （√）32
四、簡答題（共10分）
1、網絡協議的關鍵要素是什麼？（3分）
答：網絡協議的。關鍵要素分別是 語法、語義 和 定時。
2、OSI共有幾層？分別是什麼？（7分）
答：OSI共有__7__層，它們分別是：物理層、數據鏈路層、
傳輸層、網絡層、會話層、表示層和應用層。
五、簡述題（8分）
TCP/IP的核心思想（理念）是什麼？
答：TCP/IP的核心思想就是“網絡互聯”，將使用不同低層協議的異構網絡，在傳輸層、網絡層建立一個統一的虛擬邏輯網絡，以此來屏蔽所有物理網絡的硬件差異，從而實現網絡的互聯光纖入户。
光纖入户(FTTP)，又被稱為光纖到屋(FTTH)，指的是寬帶電信系統。它是基於光纖電纜並採用光電子將諸如電話三重播放、寬帶互聯網和電視等多重高檔的服務傳送給家庭或企業。
光纖通信以其獨特的抗干擾性、重量輕、容量大等優點作為信息傳輸的媒體被廣泛應用。而利用已有的輸電線路敷設光纜是最經濟、最有效的。中國地域遼闊，具有非常豐富的電力線路資源。全國500KV和330KV的電力線路有25，094.16公里，220KV線路107，348.06公里，連上110KV線路共計310，000公里，所以我國的電力線路具有非常可觀的應用前景。
由於光纖通信具有大容量、長距離和抗電磁干擾等優點，使光纖通信很好地適應了當今電力通信發展的需要。特別是光纖複合架空地線（OPGW），結合了鋁包鋼線的高機械、高導電性和良好的抗腐蝕性，將電力架空地線與通信光纖有效地結合在一起，因此受到電力系統行業的重視，並逐漸被推廣使用。
光纖入户有很多種架構，其中主要有兩種：一種是點對點形式拓撲，從中心局到每個用户都用一根光纖；另外一種是使用點對多點形式拓撲方式的無源光網絡
（PON），採用點到多點的方案可大大降低光收發器的數量和光纖用量，並降低中心局所需的機架空間，具有成本優勢，目前已經成為主流。
光纖接入所用的設備主要有兩種，一種是部署在電信運營商機房的局端設備，叫光線路終端(OLT)，另一種是靠近用户端的設備，叫光網絡單元(ONU)。從目前的發展情況看，光纖入户還涉及多個產業和門類，如室內光纖、工程以及應用，對整個電信業乃至信息業都是具有戰略意義的。
目前，在光纖接入領域，業界爭論的熱點是無源光網絡的兩種技術方案：GPON和EPON。簡單地説，前者多業務支持能力更強，傳輸效率更高，適合於全業務運營時代高端商業客户和住宅客户的部署，但是成本相對高一些。EPON主要針對數據傳輸，最核心的優勢在於成本的相對低廉。目前，兩種技術都在不同的應用環境獲得了商用，可謂各有千秋。值得關注的是，無論EPON還是GPON，都在向10G的時代邁進。就短期來看，10G EPON比10G GPON有優勢，這主要是成本問題。而且不少運營商認為，未來幾年帶寬也足夠用。所以，兩種PON混用的時代應該也會存在一段時間。實際上，在建網和組網的過程中，GPON和EPON的建設模式並沒有太大區別，只不過是運營商不同的技術選擇而已。目前，GPON的業務提供能力與EPON基本一致，還未出現GPON能做而EPON做不了的業務接入。未來，10G時代，兩種技術有可能走向融合，即同一硬件平台既支持10G EPON也支持10G GPON。已有設備製造商開始淡化兩種技術的區別了。
總的看來，在沒有其他劃時代意義的技術出現的情況下，光纖入户是未來幾年甚至幾十年電信網接入寬帶化的終極目標，它將帶動一系列相關產業的發展，形成數千億乃至上萬億元的市場規模。因此，光纖入户是電信業保持可持續發展的核心技術動力之一，也是電信業推進社會信息化的重要利器。
光纖入户是FTTX計劃的一部分。作為通信傳輸系統的未來中堅力量，光纖的抗干擾性，抗電磁的特性更加迎合未來人類信息量大，精密度高的需求，而且低廉的價格使得光纖這種傳輸介質能得到很大範圍的推廣。但相對來説，光纖到户要很好的實現普及，還有好多問題要解決，比如發射以及接收端的技術以及硬件，還有傳輸系統的速度雖然可以提到G字節的速度上，但對於使用者來説，大信息量的處理，更需要更好的計算機來處理，因此，通信系統的提高，還一定程度上依賴於計算機技術的高速發展。
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