### 第六章 Internet网络基础
#### §6.1 网络概述
##### 一、计算机网络定义
1. **产生**：计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物。
- **定义**：计算机网络是用通信设备将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统互相连接起来，在网络软件的支持下实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统。
- **连网的目的**：主要目的是实现资源共享，同时需要使用相同的协议来确保通信的一致性和有效性。
2. **ARPANET**：阿帕网，诞生于1969年，是世界上第一个网络，被认为是Internet的前身。
3. **互联网**：将不同的网络连接起来形成的更大的网络系统。
##### 二、计算机网络功能/特点
1. **资源共享**：包括计算机硬件资源、软件资源以及信息资源的共享。
2. **数据通信**：通过网络进行数据传输。
3. **协同工作**：支持分布式处理等高级功能。
##### 三、网络的分类
- **按覆盖范围分类**：
- **局域网（LAN）**：通常覆盖几公里以内，如校园网。
- **特点**：覆盖范围小、传输速率高、误码率低。
- **广域网（WAN）**：覆盖范围广泛，可达几十公里到几万公里，Internet是最典型的例子。
- **城域网（MAN）**：介于局域网与广域网之间。
##### 四、计算机网络组成
1. **组成**：
- **计算机**：包括服务器（存放网络资源并具有安全管理功能）和工作站（使用资源的计算机）。
- **通信线路**：包括有线和无线两种方式。
- **通信设备**：如网卡、路由器、交换机等。
- **软件**：主要包括网络操作系统（NOS）和协议。
2. **资源子网和通信子网**：网络按功能分为两部分，其中资源子网由计算机硬件、软件、数据及信息组成；而通信子网则由通信线路和通信设备组成。
##### 五、网络拓扑结构
- **总线型拓扑**：结构简单，易于扩展，但总线故障会导致整个网络瘫痪。
- **环型拓扑**：所有节点的地位相同，但如果环中某个节点发生故障，则整个网络会受到影响。
- **星型拓扑**：单个节点故障不会影响整体网络，但网络性能依赖于中央节点。
- **树型拓扑**：便于管理和维护。
- **网状拓扑**：安全性高，可靠性强，适用于Internet，但成本较高。
##### 六、网络体系结构
1. **OSI参考模型**：
- **七层模型**：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
- **通信子网**：包括物理层、数据链路层、网络层。
- **资源子网**：包括传输层以上的各层。
2. **TCP/IP结构**：
- **四层模型**：网络接口层（物理层和数据链路层）、网络层、传输层、应用层。
#### §6.2 传输介质和互联设备
##### 一、传输介质（通信线路）
1. **有线传输介质**：
- **同轴电缆**：细缆适用于短距离传输，粗缆适用于较长距离传输。
- **双绞线**：主要用于局域网，分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。
- **光纤**：分为单模光纤和多模光纤，具有高速度和长距离传输的能力。
2. **无线传输介质**：包括红外线、微波、蓝牙、卫星通信等。
##### 二、常用网络互连设备
1. **网卡（NIC）**：用于连接计算机与网络的设备，支持IP地址和DNS等配置。
2. **调制解调器（Modem）**：用于拨号上网，实现数字信号和模拟信号之间的转换。
3. **中继器（Repeater）和集线器（Hub）**：主要用于信号放大，其中集线器用于连接多台计算机。
4. **网桥、交换机**：工作在数据链路层，支持流量控制和差错校验等功能，交换机为多端口网桥。
5. **路由器**：工作在网络层，负责连接不同网络间的通信。
6. **网关**：用于连接两个不兼容的网络系统。
#### §6.3 常见局域网
- **网络物理层标准**：例如10base2表示使用同轴电缆作为传输介质，最大传输速率为10Mbps，最大传输距离为185米等。
以上内容全面地介绍了计算机网络的基础知识，包括网络定义、功能、分类、组成、拓扑结构、体系结构以及常用的传输介质和互联设备等。这些基础知识对于理解和设计网络系统至关重要。
