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《信息技术》三色速记手册
第五章 计算机网络
【考点一】计算机网络的功能与组成
（一）计算机网络的功能
计算机网络具备数据通信、资源共享与分布处理等三大主要功能，还具有负载均衡和提高
可靠性的功能。
1.数据通信
它是计算机网络最基本和最重要的功能，用来实现联网计算机之间的各种信息的传输，并
实现将分散在不同地理位置的计算机联系起来，进行统一的调配、控制和管理。比如，文
件传输、电子邮件等应用，离开了计算机网络的数据通信功能将无法实现。
2.资源共享
资源包括计算机的软件、硬件和数据。计算机网络使网络中的资源互通有无，网络上各用户
不受地理位置的限制，在自己的位置上可以部分或全部使用网络上的资源，如大容量的硬盘、
打印机、绘图仪、数据库等，从而极大地提高硬件资源、软件资源和数据资源的利用率。
3.分布式处理
在网络操作系统的控制下，网络中的计算机可以协同工作，完成仅靠单机无法完成的大型任
务，即一项复杂的任务可以划分成许多部分，由网络内各计算机分别完成有关部分，从而
大大增强了整个系统的性能，并提高整个系统的利用率。
4.负载均衡
当网络中的某台计算机负担过重时，网络可以将工作任务分配给计算机网络中较空闲的计算
机，均衡负载，从而提高了每台计算机的可用性。
5.提高可靠性
网络中的每台计算机都可通过网络相互成为后备机。一旦某台计算机出现故障，它的任务就
可由其他的计算机代为完成，这样可以避免在单机情况下，一台计算机发生故障引起整个系
统瘫痪的现象，从而提高系统的可靠性。
（二）计算机网络的组成
从软硬件构成上看，计算机网络是由计算机系统、通信线路和通信设备、网络协议及网络
软件四个部分组成；从功能上看，计算机网络由资源子网和通信子网组成，资源子网是各
种网络资源的集合，通信子网则把信息从一台主机传输到另一台主机。
1.资源子网
资源子网是指用户端系统，包括计算机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资
源与信息资源等，负责网络信息的处理和向网络用户提供资源及网络服务。
2.通信子网
通信子网是指网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合，包括通信设备（如中继器、
集线器、网桥、路由器、网关等）、网络通信协议、通信控制软件等，负责信息的传输。
【考点二】计算机网络的分类
（一）按网络覆盖范围分类
按网络覆盖范围分三类：局域网、城域网、广域网。
1.局域网（LAN）
局域网（Local Area Network，LAN）是指在某一方圆几千米的区域内，由多台计算机和外
部设备互联而成的计算机网络。局域网用以实现一个学校、工厂或机关内的文件管理、应用
软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。
2.城域网（MAN）
城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）又称远程网，是指在一个方圆几十千米的城市
范围内所建立的计算机网络。城域网用以满足大量企业、机关、公司与社会服务部分的计
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算机联网需求。
3.广域网（WAN）
广域网（WideAreaNetwork，WAN）又称广域网、外网、公网，是指跨接超过几十千米范围
的计算机网络。它能连接多个地区、城市和国家，或横跨几个洲，提供远距离通信，形成国
际性的远程网络，实现大范围内的资源共享。
互联网是一种广域网，但广域网并不等同于互联网。我国的电话交换网（PSDN）、公用数字
数据网（ChinaDDN）、公用分组交换数据网（ChinaPAC）等都是广域网。
（二）按网络拓扑结构分类
网络拓扑结构是指网络中通信线路和节点的几何排列形状，即网络的物理连接形式。网络拓
扑结构的作用是分析网络单元彼此互连的形状与其性能的关系，从而实现网络最佳布局。计
算机网络的拓扑结构主要取决于通信子网。按网络拓扑结构，计算机网络可分为总线型网络、
环型网络、星型网络、树型网络和网型网络五种。
1.总线型网络
总线型网络是指采用单根传输线作为总线的网络。网络所有节点都通过相应的硬件接口连
接到总线，便于广播式传播信息。适用于构造宽带局域网。
总线型网络的拓扑结构、优缺点如下表所示。
2.环型网络
环状网络的结构是一种闭合的总线型结构。在环状结构中，所有的节点都通过中继器连接到
一个封闭的环上，整个网络发送的信息就在环中传递。一条环路只能进行单向通信，如果想
要实现双向通信可以设置两个环路。适用于分布式处理中，主要应用于令牌网中。
环状网络的拓扑结构、优缺点如下表所示。
3.星型网络
星型网络是以一台设备为中央节点的计算机网络，通常由一台规模较大的中央计算机与分
散在各地的多台规模较小的计算机经过通信线路互连，任何两台远程计算机之间的通信必
须经过中央处理机。星型网络的结构属于集中控制方式的网络拓扑结构，所有节点均通过独
立的线路连接到中心节点上，中心节点的设备一般是集线器或交换机。
目前，局域网中广泛使用的拓扑结构是星型拓扑结构。星型网络一旦中心结点出现故障，
则整个网络瘫痪。同时，它也是故障诊断和隔离比较容易的一种网络。星型网络的拓扑结构、
优缺点如下表所示。
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4.树型网络
树型网络是由多个层次的星型结构纵向连接而成的计算机网络，树的每个节点都是计算机或
转接设备。也叫多星级型网络。适用于军事部门、政府部门等上、下界限相当严格的部门。
树型网络的拓扑结构、优缺点如下表所示。
5.网型网络
网型网络是各节点通过传输线互联连接起来，并且每一个节点至少与其他两个节点相连的
计算机网络。一般用于互联网Internet的骨干网。
网型网络的拓扑结构、优缺点如下表所示。
（三）其他分类
计算机网络还可以按照传输介质、传输技术、交换方式等进行分类，如下表所示。
依据 分类结果
有线网（双绞线网、同轴电缆网、光纤网）
传输介质
无线网（无线电、微波、红外、激光、蓝牙）
传输技术 点对点网络、广播式网络
交换方式 电路/线路交换网络、报文交换网络和分组交换网络
使用者 公用网和专用网
【考点三】计算机网络的工作模式
计算机网络的工作模式是指在网络中各个节点之间的关系。按照工作模式的划分可以大致将
其分为浏览器/服务器模式、客户机/服务器模式和对等模式三种。
（一）浏览器/服务器模式B/S
浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）是WEB兴起后的一种网络结构模式，WEB浏览器
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是客户端最主要的应用软件。B/S结构利用了不断成熟的Web浏览器技术，结合浏览器的多
种脚本语言和ActiveX技术，用通用浏览器就可以实现原来需要复杂专用软件才能实现的强
大功能，节约了开发成本。
B/S最大的优点就是客户机上只要安装一个浏览器（Browser），利用浏览器就可以在任何地
方进行操作而不用安装任何专门的软件，客户端零安装、零维护。使用浏览器登录QQ采用
的是B/S结构。B/S主要应用于广域网。
（二）客户机/服务器模式C/S
客户机/服务器（Client/Server，C/S）模式是一种不对等的网络结构模式，客户机是一个
面向最终用户的接口设备或应用程序。它是一项服务的消耗者，可向其他设备或应用程序提
出请求，然后再向用户显示所得信息；服务器是一项服务的提供者，它包含并管理数据库和
通信设备，为客户请求过程提供服务。使用该结构，需要安装客户端软件，如CuteFTP、
Outlook Express、QQ客户端。
C/S将任务合理分配到Client端和Server端，降低了系统的通讯开销，可以充分利用两端
硬件环境的优势。其优点是能充分发挥客户端主机的处理能力，很多工作可以在客户端处
理后再提交给服务器。目前网络应用系统采用主要模型是C/S，通常采用C/S系统有一台或
多台服务器以及大量的客户机。C/S主要应用于局域网。
（三）对等式网络模式
对等式（Peer-to-Peer）网络模式是网络结点之间采取对等的方式，通过直接交换信息达
到共享计算机资源和服务的工作模式。在这种网络模式中，没有专用服务器，每一个工作
站既可以起客户机作用也可以起服务器作用，它们的地位和作用都是相同对等的。所以又称
为对点式网络（Point To Point）。
对等式模式主要提供共享数据和打印机等简单服务，主要应用于一些小型的局域网中。
【考点四】网络协议
层次 协议 说明
HTTP（超文本传输协议） 支持WWW应用
FTP（文件传输协议） 负责文件的上传和下载
本地计算机通过网络访问远程计算机上的
TELNET（远程登录）
应用层 资源
SMTP（简单邮件传输协议） 负责邮件的发送
POP3（邮局协议） 负责邮件的接收
DNS（域名解析协议） 负责将域名转换成IP地址
TCP（传输控制协议） 面向连接、可靠、重质量
传输层
UDP（用户数据报协议） 面向非连接、不可靠、重速度
IP（网际协议） 对数据包进行寻址和路由
网络层 ARP（地址解析协议） 将IP地址转换成MAC地址
RARP（逆向地址解析协议） 将MAC地址转化成IP地址
【考点五】常用网络设备
（一）有线网络设备
常用的有线网络设备有网卡、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器。其中，工作在OSI
参考模型物理层的有中继器、集线器，工作在数据链路层的有网卡、网桥、交换机，工作在
网络层有路由器，以及可工作在网络层、传输层和应用层等三层的网关。
【考点六】分类的IP地址
1.IP地址分类
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为了给不同规模的网络提供必要的灵活性，IP地址的设计将IP地址空间划分为A、B、C、D、
E五个不同的地址类别。A类保留给政府机构，B类分配给中等规模的公司，C类分配给任何
需要的人，D类用于组播，E类用于试验。
分类的IP地址由两个固定长度部分组成，格式为：
IP地址=网络地址（网络号）＋主机地址（主机号）
其中：网络号用于识别主机所在的网络，包含了类别位；主机号用于识别网络中的主机。D
类与E类不分网络地址和主机地址。
不同类别地址，网络号与主机号的字节长度不同。当分配给主机号的二进制位越多，则能
标识的主机数就越多，相应地能标识的网络数就越少，反之同理。
A、B、C、D、E五类IP地址的类别位分别为0、10、110、1110、1111，A、B、C三类IP地
址网络号依次占了8、16、24位，主机号则分别占24、16、8位。如下图所示。
各类IP地址由于网络号范围、最大网络数不同，IP段范围也不同，使其用途也不同。如下
表所示。
IP
最大网络
地 网络号范围 IP段 主要用途
数
址
用于政府机构的大型网络，
A类 1~126 126 1.0.0.1~126.255.255.254
主机数不大于16777214
用于中等规模公司的中等
B类 128~191 16382 128.0.0.1~191.255.255.254
网络，主机数不大于65534
用于小型网络，主机数不大
C类 192~223 2097150 192.0.0.1~223.255.255.254
于254
D类 224~239 224.0.0.1~239.255.255.254 组播地址
E类 240~255 240.0.0.1~255.255.255.254 保留试验使用
2.特殊的IP地址
特殊的IP地址是指不能用于普通主机的地址。
（1）网络地址
用于表示网络本身，网络号不变，主机号全为0。例如10.0.0.0，172.16.0.0，192.168.12.0。
（2）广播地址
用于向网络中的所有的设备进行广播，网络号不变，主机号全为1。例如10.255.255.255，
172.16.255.255，192.168.12.255。
32位全位1（即255.255.255.255）的IP地址为有限广播地址，用于本网广播。
（3）回送地址
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网络地址不能以十进制的127作为开头，在地址中数字127保留给系统作为诊断用，称为回
送地址。常用的主机对自身进行测试的回送地址为127.0.0.1。
（4）私有地址
只能在局域网内使用，不能在Internet上使用的IP地址称为私有IP地址。在Internet
使用的IP地址则称公有地址或公网地址。
A类私有地址（10.0.0.0～10.255.255.255）
B类私有地址（172.16.0.0~172.31.255.255）
C类私有地址（192.168.0.0～192.168.255.255）
【考点七】IPV4和IPV6
1.IPv4
IPv4，是网际协议第四版（Internet Protocol version 4），又称互联网通信协议第四版。
它是网际协议开发过程中的第四个修订版本。IPv4是互联网的核心，也是使用最广泛的网
际协议版本。
IPv4地址由32个二进制位组成，采用点分十进制表示。
由于IP地址资源很宝贵，因此大部分用户上网都是使用动态IP地址的，比如通过拨号、小
区宽频等方式上网的计算机，都是在每次上网的时候临时分配一个IP地址，每次分配的地
址有可能不同。
通过IPV4的高级属性设置，可让一个物理网卡拥有多个网段的IP地址。
2.IPv6
为了解决IPv4协议的地址紧缺、服务质量和安全性等问题，因特网工程任务组于1990年着
手研究IP协议升级问题，1995年通过了IP协议的第六版，简称IPv6。它的IP地址扩展到
128个二进制位，总数达2的128次方个，即IPv6的地址总数位2^128个。
IPv6由128个二进制位组成，采用冒号十六进制表示。例：
FBEC：BA98：7654：39I0：ADBF：BBFF：2982：FFFF
【考点八】IP地址的管理
IP地址按照分级的方式管理，如下图所示。
【考点九】域名及域名系统
1.域名
域名（Domain Name）是由一串用点分隔的名字组成的Internet上某一台计算机或计算机
组的名称。它是一种符号化的、具有特定含义的IP地址，每一个域名都与特定的IP地址对
应。例如清华大学的域名为tsinghua.edu.cn。
2.域名系统
域名系统（Domain Name System，DNS）是将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，
它保存所有在Internet上注册的系统的域名和IP地址，用以将便于记忆的域名转换为便
于机器处理的IP地址，使人们更方便地访问互联网。
3.域名层次结构
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任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个具有层次结构的名字，即域名。
例如，清华大学的域名是tsinghua.edu.cn（见下图），它由三个标号组成，其中标号cn是
顶级域名，标号edu是二级域名，标号tsinghua是三级域名。
顶级域名（Top Level Domain，TLD）有国家顶级域名、通用（机构）顶级域名和基础结构
域名三大类，常用顶级域名如下表所示。
国家顶级域名 机构顶级域名
域名 含义 域名 含义
ca 加拿大（Canada） com 商业机构
au 澳大利亚（Australia） edu 教育机构
cn 中国（China） int 国际组织
fr 法国（France） gov 政府部门
jp 日本（Japan） mil 军事机构
uk 英国（United Kingdom） net 网络机构
us 美国（United States） org 非盈利机构
4.域名命名规则
（1）域名中包含的字符
域名中可包含的字符有：26个英文字母、10个阿拉伯数字和“-”（英文中的连字符）。
（2）域名中字符的组合规则
在域名中，不区分英文字母的大小写。一个域名的长度是有一定限制的。例如，注册CN下
域名，三级域名的长度不能超过20个字符。
【考点十】局域网概述
（一）局域网特点
局域网（Local Area Network，LAN）是在一个较小的地理范围（如一个学校）内将各种计
算机、外部设备和数据库系统等通过传输介质互相连接起来，组成资源和信息共享的计算
机互联网络。局域网是封闭的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的
上千台计算机组成。它可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程
安排、电子邮件和传真通信服务等功能。
局域网的主要特点有：
1.为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限；
2.所有的站共享较高的总带宽（即较高的数据传输速率）；
3.较低的时延和较低的误码率；
4.各站为平等关系而不是主从关系；
5.能进行广播和组播。
（二）局域网关键技术
决定局域网特性的关键技术包括：用于传输数据的传输介质、用以连接各种设备的拓扑结
构以及用以共享资源的介质访问方法。其中最重要的是介质访问控制（Medium Access
Control，MAC）方式，它决定着局域网的技术特性。
1.传输介质
局域网的典型传输介质为双绞线、同轴电缆和光纤。
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2.拓扑结构
局域网拓扑结构主要有：星型结构、环型结构、总线型结构以及星型和总线型结合的复合
型结构。
3.介质访问控制方式
介质访问控制是解决当局域网中共用信道的使用产生竞争时，如何分配信道的使用权问题，
保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务。主要有CSMA/CD、令牌环访问控制和
令牌总线访问控制三种方法。如下表所示。
方法 工作原理
先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发。发送数据前先侦听信
CSMA/CD
道是否空闲，若空闲，则立即发送数据。若信道忙碌，则等待一段时间至
（载波监听多
信道中的信息传输结束后再发送数据；若在上一段信息发送结束后，同时
路访问/冲突
有两个或两个以上的节点都提出发送请求，则判定为冲突。若侦听到冲突，
检测方法）
则立即停止发送数据，等待一段随机时间，再重新尝试。
使用一个称为令牌的特殊比特组合模式。当环上所有的站点都处于空闲
时，令牌沿着环不停旋转。当某一站点想发送数据时必须等待，直至检测
令牌环 到经过该站点的令牌为止。这时，该站点可以用改变令牌中特定位的值的
访问控制 方式将令牌抓住，并将令牌转变成数据帧的一部分，同时，该站点将自己
要发送的数据附带上去发送。由于网上只有一个令牌，因此一次只能有一
个站点发送。发送站点负责将数据从环中删去。
令牌总线是一种在总线拓扑中利用“令牌”作为控制节点访问公共传输介
质的确定型介质访问控制方法。在采用令牌总线方法的局域网中，任何一
令牌总线
个节点只有在取得令牌后才能使用共享总线去发送数据。令牌是一种特殊
结构的控制帧，用来控制节点对总线的访问权。
【考点十一】局域网体系结构
（一）IEEE802参考模型
IEEE802标准定义的局域网参考模型包括了OSI最低两层（物理层和数据链路层）的功能，
也包括网间互联的高层功能和管理功能。它将数据链路层拆分为两个子层：逻辑链路控制
（Logical Link Control，LLC）子层和介质访问控制（Medium Access Control，MAC）子
层。与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层，它向上层屏蔽对物理层访问的各种差异，
提供对物理层的统一访问接口，主要功能包括：组帧和拆卸帧、比特传输差错检测、透明
传输。LLC子层与传输媒体无关，它向网络层提供无确认无连接、面向连接、带确认无连接、
高速传送四种不同的连接服务类型。
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