计算机组网的目的：是为了进行数据通信、资源共享、实现分布式的信息处理以及提高计算机系统的可靠性和可用性。 计算机网络的类型：按覆盖的地域范围分局域网（LAN）、广域网（WAN）和城域网（MAN）。 计算机网络的组成：由计算机、数据通信链路、网络协议、网络操作系统和网络应用软件等组成。 计算机网络的工作模式：客户/服务器模式（简称C/S）和对等模式（简称P2P）。 2．数据传输速率与带宽 (***)
信道带宽：信道允许的最大数据传输速率，也称为信道容量。
数据传输速率：指实际进行数据传输时单位时间内传送的二进位数目。单位为位/秒（bps）、千位/秒（kbps）、或Mbps、Gbps等。 误码率：指数据传输中出错数据占被传输数据总数的比例。 端－端延迟：指数据从信源传送到信宿所花费的时间。
以上四个是数字通信系统的常用性能指标，与采用的传输介质、传输技术、通信控制设备等密切相关。 1.下面关于通信技术的叙述中，错误的是 __________。 (2010年春基础第1题)
A.任何一个通信系统都有信源、信道和信宿这三个基本组成部分 B.为了实现远距离传输信息，在模拟通信和数字通信中均采用载波技术 C.为了降低传输信息的成本，在通信中广泛采用多路复用技术
D.数字通信系统的一个主要性能参数是信道带宽，它指实际进行数据传输时单位时间内传输的二进位数目
2.人们往往会用“我用的是10M宽带上网”来说明白己计算机连网的性能，这里的“10M”指的是数据通信中的__________指标。(2009年春基础第13题)
A.最高数据传输速率 B.平均数据传输速率 C.每分钟数据流量 D.每分钟IP数据包的数目
4.3 局域网的基本原理
1．局域网的特点和组成 (***)
(1)局域网的特点
①为一个单位所拥有，地理范围有限。
②使用专门铺设的传输介质进行联网和数据通信。
③数据传输速率高（10Mbps ~ 1Gbps），延迟时间短，误码率低。 (2)局域网的组成
局域网由网络工作站、网络服务器、传输介质、网络接口卡、传输介质、网络互连设备（集线器、交换机等）组成。 节点：网络上的每台设备（如工作站、服务器、打印机等）都称为网络中的一个“节点”。
MAC地址：局域网中的每一个节点都有一个惟一的物理地址，为介质访问地址，即MAC地址，这个地址是全球惟一的，共48位，以便相互区别实现节点之间的通信。
数据帧：局域网中把要传输的数据分成小块，称为数据帧，简称帧。局域网按数据帧为单位传输数据。不同类型的局域网，其数据帧格式是不同的，但一般都包含以下信息：发送节点MAC地址、接收节点MAC地址、有效载荷(传输的数据)、校验信息。
(3)网络接口卡
简称网卡，也叫网络适配器。网络上的每个节点都装有网卡，每块网卡都有全球惟一的MAC地址，网卡的任务是发送和接收数据，CPU将其视作输入输出设备。接入不同类型的网络需要使用不同的网卡。随着芯片组集成度的提高，网卡的功能已经集成在芯片组中。
2．常用局域网 (*****) (1)局域网分类
按所使用的传输介质分：有线网和无线网。 按拓扑结构分：环形、星型和总线型。
按传输介质所使用的访问控制方法分：以太网、FDDI网（光纤分布式数字接口网）、令牌网等。现在广泛使用的是以太网，其他局域网已经很少使用。
(2)以太网 ①共享式以太网
共享式以太网的网络中的所有计算机通过网卡和网线连接到集线器（Hub），它具有将信号放大后再广播发送的功能。通信方式为广播方式，Hub向所有节点发送数据帧，由节点选择接收，1次只允许1对节点进行数据帧的传输。
②交换式以太网
交换式以太网的连接设备是交换机，即交换式集线器，是一种高速电子开关。连接在交换机上的所有计算机可相互通信，具有信号放大和自动寻址的功能。通信方式为点到点通信，交换机按MAC地址将数据帧直接发送给指定的节点，允许多对节点同时进行数据帧的传输。
交换式以太网连接在交换机上的每个节点各自独享一定的带宽，10Mb/s或100Mb/s由该计算机使用的网卡和连接的交换机端口决定。 共享式以太网与交换式以太网的数据帧和MAC地址格式均相同，使用的网卡也相同。不同之处见表4.1
表4.1 共享式以太网和交换式以太网
拓扑结构 连接设备 通信方式 节点带宽 ③使用交换机组成的万兆位以太网
以太网交换机按性能高低以树状方式将许多小型以太网相互连接起来，构成多层次的以太局域网。 (3)无线局域网
①无线局域网及其特点
无线局域网（WLAN）是以太网与无线通信技术相结合的产物。能提供有线局域网的所有功能，还能方便地移动节点位置或改变网络的组成，抗干扰、抗噪声和抗信号衰弱能力强，通信较安全。但不能完全脱离有线网络，是有线网络的补充，传输速度不快，容易受干扰。
②无线局域网通信协议
802.11标准（Wi-Fi）：最早的802.11b的传输速率能根据环境变化，最大可达11 Mbps，802.11a和802.11g传输速率均可达到54Mbps，802.11n提高到108Mbps甚至更高。
③无线局域网的组成
无线网卡（PCI无线网卡、USB无线网卡等）、无线HUB、无线路由等。
若笔记本电脑在醒目位置贴有Intel公司的“Centrino”（迅驰）标记，表示该电脑使用了Intel公司的低功耗移动CPU和相应的芯片组以及集成的无线网卡，可实现无线局域网连接。
④无线接入点（简称WAP或AP）
主要提供从无线节点对有线局域网和从有线局域网对无线节点的访问，实际上它就是一个无线交换机或无线Hub，相当于手机通信中的基站。目前大多数无线AP都可支持多台（30～100台）电脑接入，并提供数据加密、虚拟专网、防火墙等功能，使用十分方便。
⑤蓝牙
短距离、低成本、低速率的无线通信技术。最高数据传输速率可达1Mbps（有效传输速率为721kbps），传输距离为10cm～10m，适合于办公室或家庭环境的无线网络。
1.在下列关于以太网（局域网）的叙述中，错误的是_______。(2009年秋基础第12题)
A.在共享式以太网中，任何时间只允许一对计算机进行通信
B.在交换式以太网中，每台计算机均独享相同的带宽，其带宽仅由交换机决定 C.无论是共享式以太网还是交换式以太网，网络中的所有计算机都要安装以太网网卡 D.无论是共享式以太网还是交换式以太网，它们的数据帧和MAC地址格式均相同 2.局域网中需要传输的数据必须预先组织成若干数据帧，每一数据帧的格式如下图所示：
源计算机 MAC地址 目的计算机 MAC地址 控制 信息 有效载荷 ？ （传输的数据） 上图中最末部分“？”表示的是_______。(2010年秋基础第13题)
A.协议信息 B校验信息 C.冗余信息 D.结束标志
3.网卡（包括集成在主板上的网卡）是计算机联网的必要设备之一。下列有关网卡的叙述中错误的是 __________ 。(2006年秋基础第11题) A.局域网中的每台计算机中都必须有网卡 B.一台计算机中只能有一块网卡
C.以太网和FDDI网的网卡不同，不能交换使用 D.网卡借助于网线或无线电波与网络连接
4.以太网是使用最广泛的一种局域网。以下关于以太网的叙述中，正确的是________ 。(2006年秋基础第13题)
①总线式以太网任何时候网上只有一个节点发送信息 ②网上某一节点发送信息时，每一帧信息都必须包含发送节点的IP地址和接收节点的IP地址
共享式以太网 总线式 集线器 广播方式 所有节点共享一定的带宽 交换式以太网 星形 交换机 点到点通信 每个节点各自独享一定的带宽 ③以太网的数据传输速率通常为l0～l00Mbps ④可以使用集线器或交换机组建以太网，每个节点通过网卡和网线（或无线电波）与之连接 A.①和② B.②和③ C.①、③和④ D.①、②和④
5.下列有关常见局域网、网络设备以及相关技术的叙述中错误的是_______。(2006年春基础第15题)
A.以太网是最常用的一种局域网，它采用总线结构
B.每个以太网网卡的介质访问地址（MAC地址）是全球惟一的 C.无线局域网一般采用无线电波或红外线进行数据通信
D.“蓝牙”是一种远距离无线通信的技术标准，适用于山区住户组建局域网 6.计算机局域网按拓扑结构进行分类，可分为环型、星型和_________型等。(2009年春基础第14题)
A.电路交换 B.以太 C.总线 D.对等
7.常用局域网有以太网、FDDI网等类型。下面的相关叙述中，错误的是_______。(2008年秋基础第11题)
A.总线式以太网采用带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法进行通信 B.以太网交换机比集线器具有更高的性能，它能提高整个网络的带宽 C.FDDI网通常采用光纤双环结构，具有高可靠性和数据传输的保密性
D.FDDI网的MAC地址和帧格式与以太网相同，因此这两种局域网可以直接互连 8.在下列关于无线局域网的叙述中，错误的是__________。(2010年春基础第12题)
A.在无线局域网中，无线接入点实际上是一种无线交换机，在室内覆盖距离可达几十米 B.目前无线局域网可采用的协议有Wi-Fi和蓝牙等，后者的数据传输速率比前者更高 C.若某电脑贴有Intel公司的“Centrino”(迅驰)标记，则该电脑应有集成的无线网卡 D.无线网卡有多种类型，例如PCI无线网卡、USB无线网卡等
4.4 因特网的组成
1．网络协议及网络分层结构(**)
计算机网络在数据传输时，通信双方必须遵守预先确定的一些规则和约定，这些规则和约定称为网络协议，简称协议。 计算机网络的协议采用分层的方法进行设计和开发。最著名的结构有以下两种： 开放系统互连（OSI）参考模型：分成7层，概念清楚但过于复杂，没有得到市场认可。 TCP/IP模型：分成4层，获得了最广泛的应用。 2．TCP/IP网络协议 (***)
网络互连要解决计算机统一编址、数据包格式转换等问题，TCP/IP协议可实现网络互连。
TCP/IP是一个协议系列，包含了100多个协议。其中TCP协议（传输控制协议）和IP协议（网络互连协议）是两个最基本最重要的协议，因此常用TCP/IP来代表整个协议系列。
TCP/IP协议将计算机网络中的通信问题划分为4个层次模型，每一个层次都包含若干协议。 ⑴网络接口与硬件层
规定了怎样与各种不同的物理网络进行接口并负责把IP包转换成该网络的格式。如以太网、FDDI网、x.25网、帧中继网、ATM网等。 ⑵网络互连层（IP）
规定整个互连网中的计算机的统一使用的编址方案和数据包格式（IP 数据报）。 ⑶传输层（TCP或UDP）
规定怎样进行端与端的数据传输，有TCP和UDP两个协议。多数采用TCP协议，UDP也是传输控制协议，与TCP的区别是只是尽力进行快速数据传输，不保证传输的可靠性。
⑷应用层
规定了运行在不同主机上的应用程序之间如何进行通信。 SMTP协议是电子邮件使用的简单邮件传送协议 HTTP协议是Web浏览器使用的超文本传输协议。 3．IP协议与路由器 (*****) (1)IP地址 ①IP地址的构成
为了实现计算机之间的通信，必须为连到网络上的每一台计算机分配一个惟一的地址，即IP地址。IP v4地址使用4个字节32个二进位表示，分成3个部分：
类型号：指明该IP地址的类型，分为A、B、C、D、E五类IP地址。 网络号：指明计算机所属网络的编号。 主机号：指明计算机在该网络中的编号。
②IP地址的表示
IP地址=类型号+网络号+主机号
为了便于记忆，通常采用4个十进制数来表示一个IP地址，每个十进制数对应IP地址中的8位，中间有小数点隔开，如：130.24.35.68。每个十进制数最大为255。
③IP地址的类型
A类地址：超大型网络，拥有大量主机（≤16777214），全球只有126个。类型号占1位、网络号占7位、主机号占24位。IP地址的二进制表示的最高位为“0”，首字节为1～126。
B类地址：规模适中的网络（≤65534台主机）。类型号占2位、网络号占14位、主机号占16位。IP地址的二进制表示的最高2位为“10”，首字节为128～191。
C类地址：小型网络（≤254台主机）。类型号占3位、网络号占21位、主机号占8位。IP地址的二进制表示的最高3位为“110”，首字节为192～223。
D类地址为组播地址，E类备用。 ④特殊的IP地址
环回地址：首字节为127的IP地址，用来测试网络协议是否正常工作。 网络地址：IP地址的主机号部分的每一位均为0，用来表示一个物理网络。 直接广播地址：IP地址的主机号部分的每一位均为1，指整个网络中的所有主机。 ⑤子网及子网掩码
为了解决地址空间浪费的问题，把标准IP地址中的主机号进一步划分成“子网号”和“主机号”两部分。例如，对于C类地址中的8位主机号，划出2位作为子网号，那么2个子网的每一个均可容纳62（28-2-2）台主机。划出3位作为子网号，那么6个子网中每个可容纳的主机减少为30（28-3-2）台。全0和全1通常不能作为子网号。
为了从IP地址中分离出网络号和子网号，需要使用子网掩码。子网掩码是一个32位的代码，其中与IP地址中网络号、子网号对应位置处的二进位是“1”，与主机号对应位置处的二进位是“0”。
例如，若某主机IP地址为202.119.36.12（C类地址），它的子网掩码为255.255.255.0，两者逻辑乘结果为202.119.36.0，网络号为202.119.36（前24位），主机号为12（IP地址的最后一个字节）。
⑥第6版IP协议
IPv4地址长度只有32位，只有大约36亿个地址 新的IPv6协议已经把IP地址长度扩展到128位 (2)IP数据报
不同的物理网络，使用的数据包（或信息帧）格式互不兼容，为了克服这种异构性，IP协议定义了一种统一的数据包格式，称为IP数据报。IP数据报的格式见教材。
IP数据报由头部和数据区两部分组成 (3)路由器
路由器是一种连接异构网络的分组交换机 连网的路由器有多个IP地址。 4．主机地址与域名系统 (***)
因特网（互联网）是将遍布世界各地的计算机网络互连而成的一个超级计算机网络。 由于IP地址不便于人们记忆和使用，主机地址采用符号名表示，称为域名。 域名的命名规则：使用字母、数字、连字符，但必须以字母或数字开头并结尾。
域与子域：所有入网主机的域名由一系列的“域”或“子域”组成，子域个数不超过5个，子域与子域间用逗号隔开。整个域名的总长不得超过255个字符。
域名与IP地址的关系：域名与 IP 地址不一定一一对应，一台主机只有一个IP地址，但可以有多个域名。主机从一个物理网络移到另一个物理网络时，IP地址必须更换，原来的域名可以保留。
将主机域名翻译为主机IP地址的过程称为域名解析。把域名翻译成IP地址的软件称为域名系统（DNS）。运行域名系统的主机叫域名服务器，域名服务器中存放所辖网络中所有主机的域名与IP地址的对照表。
5．因特网的接入 (***)
(1)电话拨号接入
家庭用户可利用本地电话网通过调制解调器（MODEM）拨号接入广域网。调制解调器有： 外置式：使用串行接口或USB接口。 内置式：主板集成或使用PCI总线接口。 PCMCIA插卡式：用于笔记本电脑。
电话拨号接入因特网其传输速率低、每次都要拨号、上网时不能通电话。 (2)不对称数字用户线技术（ADSL）
数字用户线技术通过本地电话环路提供数字服务的新技术。这种类型有多种变化，名称只在前几个字上不同，被统称为xDSL。其中不对称数字用户线技术（ADSL）最为典型。
ADSL技术采用频分多路复用技术将信息通道划分为3个部分： ①语音通道：为电话服务。
②上行数据通道：数据上传速度为64kbps～1Mbps。 ③下行数据通道：数据下行速度为1Mbps～8Mbps。
不对称的含义就是下行通道比上行通道多，下行数据流比上行数据流传输速率更高。 ADSL接入需要ADSL调制解调器和以太网卡。ADSL技术的特点如下： ①接打电话与上网互不影响。 ②ADSL上网不需要额外付费。
③数据传输速率会根据线路的情况自动调整，它以“尽力而为”的方式进行数据传输。 (3)有线电视网接入
有线电视已广泛采用光纤同轴电缆混合网（简称HFC）进行信息传输。HFC主干线部分采用光纤连到小区，在“最后1公里”时使用同轴电缆以树枝型总线方式接入用户居所。
有线电视网接入因特网需要电缆调制解调器Cable MODEM作为连接设备。
HFC网络接入因特网时大部分采用传统的高速局域网技术，但最重要的组成部分也就是同轴电缆到用户电脑这一段使用的是电缆调制解调器（Cable MODEM）技术。Cable MODEM的基本原理与ADSL相似。频带划分为3个部分：数据信号上传频带、数据信号下传频带、电视信号频带。数据信号与电视信号的传输互不影响。
Cable MODEM技术无须拨号上网、不占用电话线、可永久连接，理论上没有距离限制、它覆盖的地域很广。带宽充足（最高可达36Mbps），但它属于共享式的总线型网络，同一个接入点上网用户增多，每个用户能分配的带宽很有限，使数据传输速率不够稳定。
(4)光纤接入网
使用光纤作为主要传输介质的因特网接入系统。我国目前采用“光纤到楼、以太网入户”的做法。 (5)无线接入
无线局域网接入（11～100Mbps）、GPRS移动电话网接入（56～114kbps）、3G移动电话网接入（几百kbps～几Mbps）。
1.因特网上有许多不同结构的局域网和广域网互相连接在一起，它们能相互通信并协调工作的基础是因为都采用了___________。(2010年春基础第14题)
A.ATM协议 B.TCP/lP协议 C.X.25协议 D.NetBIOS协议
2.在因特网中目前主要采用IPv4协议，IP地址长度为32位，只有大约36亿个地址。新的第6版IP协议（IPv6）已经将IP地址的长度扩展到 位，几乎可以不受限制地提供地址。(2011年春基础第14题)
A.48 B.64 C.128 D.256 3.因特网的IP地址由三个部分构成，从左到右分别代表_____。(2009年春基础第11题)
A.网络号、主机号和类型号 B.类型号、网络号和主机号 C.网络号、类型号和主机号 D.主机号、网络号和类型号 4.接入因特网的每台计算机的IP地址_________ 。(2008年春基础第10题) A.由与该计算机直接连接的交换机及其端口决定 B.由该计算机中网卡的生产厂家设定
C.由网络管理员或因特网服务提供商(ISP)分配 D.由用户自定
5.IP地址分为A、B、C、D、E五类。下列4个IP地址中，属于C类地址的是 _______ 。(2010年春基础第13题)