计算机网络技术基础
目前，计算机网络已成为全球信息产业的基石，它在信息的采集、存储、处理、传输和分发中扮演了极其重要的角色。计算机网络突破了单台计算机系统应用的局限，使多台计算机交换信息、资源共享和协同工作成为可能。计算机网络的广泛使用，改变了传统意义上的时间和空间的概念，对社会的各个领域，包括对人们的生活方式产生了革命性的影响，促进了社会信息化的发展进程。
本章主要讲解计算机网络的基础知识，包括计算机网络的产生与发展、定义、功能、组成、分类、应用以及常见拓扑结构，还涉及了计算机网络发展的新技术。
1、了解计算机网络的发展历史。
2、掌握计算机网络的定义和功能。
3、掌握计算机网络的组成与拓扑结构。
4、熟悉计算机网络的分类。
5、了解计算机网络发展的新技术。
计算机网络的产生与发展计算机网络的产生与发展 
第一代计算机网络——面向终端的计算机网络
第一代计算机网络也称面向终端的计算机网络，是以单机为中心的通信系统。这样的系统中除了一台中心计算机（主机），其余终端均不具备自主处理功能。面向终端的计算机网络在结构上有3种形式。 （1）第一种结构是计算机与终端直接相连，如右图所示。在这种结构中，主机负载较重，且一条通信线路只能与一个终端相连，通信线路的利用率较低。 （2）第二种结构是终端共享通信线路，如右图所示。这种结构提高了通信线路的利用率，但当多个终端同时要求与主机通信时，主机无法确定与哪一个终端进行通信。为解决这一问题，主机需增加相应的设备和软件完成相应的通信协议转换，但是这样会使得主机工作负荷加重。 （3）为了减轻主机负荷，在主机前增加通信处理机 （Communication Control Processor，CCP）或前端机（Front End Processor，FEP），在终端云集的地方增加集中器或多路器，这就是第三种结构，如图1-1（c）所示。CCP或FEP专门负责通信控制，而主机专门进行数据处理。集中器或多路器实际上是设在远程终端的通信处理机，其作用是实现多个终端共享同一通信线路。 20世纪60年代初美国航空公司与IBM公司联合研制的预订飞机票系统，由1个主机和2000多个终端组成，是一个典型的面向终端的计算机网络。但这种网络系统存在着一些缺点：如果主机的负荷较重，会导致系统响应时间过长；而且单机系统的可靠性一般较低，一旦主机发生故障，将导致整个网络系统的瘫痪。

第二代计算机网络——以通信子网为中心的网络
为了克服第一代计算机网络的缺点，提高网络的可靠性和可用性，人们开始研究将多台计算机相互连接的方法。 1969年12月，美国国防部高级研究计划署（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）的计算机分组交换网ARPANET投入运行，它成功地连接了美国加州大学洛杉矶分校、加州大学圣巴巴拉分校、斯坦福大学和犹他大学四个节点的计算机。ARPANET的诞生，标志着计算机网络的发展进入了一个新纪元，也使计算机网络的概念发生了根本性的变化。 早期的面向终端的计算机网络是以单个主机为中心的星型网，各终端通过电话网共享主机的硬件和软件资源。但分组交换网则以由接口信息处理机（Interface Message Processor，IMP）构成的通信子网为中心，主机和终端都处在网络的边缘，构成了用户资源子网，如图1-2所示。用户不仅共享通信子网的资源，而且还可共享用户资源子网中丰富的硬件和软件资源。这种以通信子网为中心的计算机网络通常被称为第二代计算机网络。 第三代计算机网络——标准化网络

在网络中，相互通信的计算机必须高度协调工作，而这种“协调”是相当复杂的。为了降低网络设计的复杂性，早在当初设计ARPANET时就有专家提出了层次模型。分层设计方法可以将庞大而复杂的问题转化为若干较小且易于处理的子问题。 国际标准化组织（International Standard Organization，ISO）于1977年设立专门的机构研究解决不同公司之间的网络不能互连互通的问题，并于不久后提出了一个使各种计算机能够互连的标准框架——开放式系统互连参考模型（Open System Interconnection/ReferenceModel，OSI/RM），简称OSI模型。OSI模型是一个开放体系结构，它将网络分为7层，并规定每层的功能。

OSI参考模型是一个开放体系结构，它将网络分为7层，并规定每层的功能。OSI参考模型的出现，意味着计算机网络发展到第三代，即标准化网络。在开放式环境下，所有计算机设备和通信设备只要遵循共同制定的国际标准，就可以实现不同产品在同一网络中的顺利通信。