第一章 计算机网络概述
一、教学目标：
1. 了解计算机网络的定义和发展 2. 了解计算机网络的功能和应用 3. 了解计算机网络的系统组成 4. 掌握计算机网络的分类
二、教学重点、难点
网络的系统组成及分类
第一章 计算机网络概述
1.1 计算机网络的定义和发展历史 1.1.1 计算机网络的定义*
计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物，是在地理上分散的通过通信线路连接起来的计算机集合，这些计算机遵守共同的协议，依据协议的规定进行相互通信，实现网络各种资源的共享。
网络资源
所谓的网络资源包括硬件资源（如大容量磁盘、打印机等）、软件资源（如工具软件、应用软件等）和数据资源（如数据库文件和数据库等）。
计算机网络也可以简单地定义为一个互连的、自主的计算机集合。所谓互连是指相互连接在一起，所谓自主是指网络中的每台计算机都是相对独立的，可以独立工作。
1.1.2 计算机网络的发展历史 1969年，ARPANET. 1.2 计算机网络的功能和应用 1. 计算机网络的功能* （1）实现计算机系统的资源共享 （2）实现数据信息的快速传递 （3）提高可靠性
（4）提供负载均衡与分布式处理能力 （5）集中管理 （6）综合信息服务 2.计算机网络的应用*
计算机网络由于其强大的功能，已成为现代信息业的重要支柱，被广泛地应用于现代生活的各个领域，主要有：
（1）办公自动化 （2）管理信息系统 （3）过程控制
（4）互联网应用（如电子邮件、信息发布、电子商务、远程音频与视频应用） 1.3计算机网络的系统组成 1.3.1 网络节点和通信链路 从拓扑结构看，计算机网络就是由若干网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成的。计
算机网络中的节点又称网络单元，一般可分为三类：访问节点、转接节点和混合节点。
通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现，如双绞线、同轴电缆、光缆、卫星、微波等。
通信链路又分为物理链路和逻辑链路。 1.3.2 资源子网和通信子网
从逻辑功能上可把计算机网络分为两个子网：用户资源子网和通信子网。
两者关系*：资源子网包括各种计算机和相关的硬件、软件；通信子网是连接这些计算机资源并提供通信服务的连接线路。正是在通信子网的支持下，用户才能利用网络上的各种资源，进行相互间的通信，实现计算机网络的功能。
通信子网有两种类型：
（1）公用型（如公用计算机互联网CHINANET） （2）专用型（如各类银行网、证券网等） 1.3.3 网络硬件系统和网络软件系统
计算机网络系统*是由计算机网络硬件系统和网络软件系统组成的。 网络硬件系统是指构成计算机网络的硬设备，包括各种计算机系统、终端及通信设备。
常见的网络硬件有：
（1）主机系统（2）终端 （3）传输介质（4）网卡 （5）集线器（6）交换机（7）路由器 网络软件主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络应用系统。 （1）服务器操作系统
常见的有：Novell公司的NetWare、微软公司的 Windows NT Server及 Unix系列。 （2）工作站操作系统
常见的有： Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。 （3）网络通信协议 （4）设备驱动程序 （5）网络管理系统软件 （6）网络安全软件 （7）网络应用软件 1.4 计算机网络的分类
1.4.1 按计算机网络覆盖范围分类
由于网络覆盖范围和计算机之间互连距离不同，所采用的网络结构和传输技术也不同，因而形成不同的计算机网络。
一般可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）三类。 1.4.2按计算机网络拓扑结构分类
网络拓扑*是指连接的形状，或者是网络在物理上的连通性。如果不考虑网络的的地理位置，而把连接在网络上的设备看作是一个节点，把连接计算机之间的通信线路看作一条链路，这样就可以抽象出网络的拓扑结构。
按计算机网络的拓扑结构可将网络分为：星型网、环型网、总线型网、树型网、网型网。 1.4.3 按网络的所有权划分 1.公用网
由电信部门组建，由政府和电信部门管理和控制的网络。 2.专用网
也称私用网，一般为某一单位或某一系统组建，该网一般不允许系统外的用户使用。 1.4.4 按照网络中计算机所处的地位划分 （1）对等局域网
（2）基于服务器的网络（也称为客户机/服务器网络）。
小结：
1. 计算机网络的定义
2. 计算机网络的功能和应用 3. 计算机网络的分类
作业：
1. 什么是计算机网络？它有哪些功能？ 2. 试举几个计算机网络应用的实例。 3. 论述通信子网和资源子网的关系？
4. 典型的计算机网络拓扑结构包括哪几种？各自的特点是什么？请画图说明。 5. 计算机网络软件系统包括哪些常见软件，它们各有什么作用？ 6. 计算机网络硬件系统包括哪些主要硬件，它们的用途分别是什么？
第二章 数据通信基础
一、教学目标：
1. 了解数据通信的基本概念 2. 了解数据传输方式 3. 理解数据交换技术
4. 理解差错检验与校正技术
二、教学重点、难点
数据通信的数据传输方式、数据交换技术、差错检验与校正技术
第二章 数据通信基础
2．1 数据通信的基本概念
2.1.1 信息和数据 1．信息
信息是对客观事物的反映,可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可表示物质与外部的联系。信息有各种存在形式。 2．数据
信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称为数据。数据可以分成两类：模拟数据和数字数据。
2.1.2 信道和信道容量 1．信道
信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。
物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输及其附属设备组成。
逻辑信道也是指传输信息的一条通路，但在信号的收、发节点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质，而是在物理信道基础上，由节点设备内部的连接来实现。 2．信道的分类
信道按使用权限可分为专业信道和共用信道。
信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道。 信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。 3．信道容量
信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用数据传输率来表示。即单位时间内传送的比特数越大，则信息的传输能力也就越大，表示信道容量大。 2.1.3 码元和码字
在数字传输中，有时把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。 计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”，例如二进制数字10000001是由7个码元（bit位 ）组成的序列，通常称为“码字”。 2.1.4 数据通信系统主要技术指标
1．比特率：比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位（bit）数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。
2．波特率：波特率是一种调制速率，也称波形速率。在数据传输过程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特（baud）。
3．误码率：误码率指信息传输的错误率，也称误码率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。
4．吞吐量：吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中，吞吐量=信道容量×传输效率。
5．通道的传播延迟：信号在信道中传播，从信源端到达信宿端需要一定的时间，这个时间叫做传播延迟（或时延）。 2.1.5 带宽与数据传输率 1.信道带宽
信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。
带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。
2.数据传输率
数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率，单位为比特/秒。
一般来说，数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定，如果每一位所占时间越小，则速率越高。 2.2 数据传输方式
2.2.1 数据通信系统模型 2.2.2 数据线路的通信方式
根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有： 单工通信、半双工通信、双工通信 2.2.3 数据传输方式
数据传输方式依其数据在传输线原样不变地传输还是调制变样后再传输，可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方式。 1.基带传输 2.频带传输