計算機網路中，網路層的功能是包括定址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。它提供的服務使傳輸層不需要了解網路中的數據傳輸和交換技術。如果您想用盡量少的詞來記住網路層，那就是"路徑選擇、路由及邏輯定址"。網路層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送。
網路層中涉及眾多的協議，其中包括最重要的協議，也是TCP/IP的核心協議——IP協議。IP協議非常簡單，僅僅提供不可靠、無連接的傳送服務。IP協議的主要功能有：無連接數據報傳輸、數據報路由選擇和差錯控制。與IP協議配套使用實現其功能的還有地址解析協議ARP、逆地址解析協議RARP、網際網路報文協議ICMP、網際網路組管理協議IGMP。
(1)能使計算機網路中的若干擴展閱讀：
計算機網路體系結構的通信協議劃分為七層，自下而上依次為：物理層（Physics Layer）、數據鏈路層（Data Link Layer）、網路層（Network Layer）、傳輸層（Transport Layer）、會話層（Session Layer）、表示層（Presentation Layer）、應用層（Application Layer）。其中第四層完成數據傳送服務，上面三層面向用戶。
除了標準的OSI七層模型以外，常見的網路層次劃分還有TCP/IP四層協議以及TCP/IP五層協議。
大多數的計算機網路都採用層次式結構，即將一個計算機網路分為若干層次，處在高層次的系統僅是利用較低層次的系統提供的介面和功能，不需了解低層實現該功能所採用的演算法和協議；較低層次也僅是使用從高層系統傳送來的參數，這就是層次間的無關性。因為有了這種無關性，層次間的每個模塊可以用一個新的模塊取代，只要新的模塊與舊的模塊具有相同的功能和介面，即使它們使用的演算法和協議都不一樣。
B. 計算機網路技術
第一章 計算機網路概述
1.1 計算機網路的定義和發展歷史
1.1.1 計算機網路的定義
計算機網路是現代通信技術與計算機技術相結合的產物，是在地理上分散的通過通信線路連接起來的計算機集合，這些計算機遵守共同的協議，依據協議的規定進行相互通信，實現網路各種資源的共享。
網路資源：所謂的網路資源包括硬體資源（如大容量磁碟、列印機等）、軟體資源（如工具軟體、應用軟體等）和數據資源（如資料庫文件和資料庫等）。
計算機網路也可以簡單地定義為一個互連的、自主的計算機集合。所謂互連是指相互連接在一起，所謂自主是指網路中的每台計算機都是相對獨立的，可以獨立工作。
1.1.2 計算機網路的發展歷史
課後小結：
1． 計算機網路的定義．
2． 網路資源的分類．
課後作業：預習P2－P8．
第二講
教學類型：理論課
教學課題：1．2～1．3
教學目標：1．了解計算機網路的功能和應用；2. 了解計算機網路的系統組成
教學重點、難點：計算機網路的功能和應用；網路的系統組成
教學方法：教師講解、演示、提問；
教學工具：多媒體幻燈片演示
1.2 計算機網路的功能和應用
1. 計算機網路的功能
（1）實現計算機系統的資源共享
（2）實現數據信息的快速傳遞
（3）提高可靠性
（4）提供負載均衡與分布式處理能力
（5）集中管理
（6）綜合信息服務
2.計算機網路的應用
計算機網路由於其強大的功能，已成為現代信息業的重要支柱，被廣泛地應用於現代生活的各個領域，主要有：
（1）辦公自動化
（2）管理信息系統
（3）過程式控制制
（4）互聯網應用（如電子郵件、信息發布、電子商務、遠程音頻與視頻應用）
1.3計算機網路的系統組成
1.3.1 網路節點和通信鏈路
從拓撲結構看，計算機網路就是由若干網路節點和連接這些網路節點的通信鏈路構成的。計算機網路中的節點又稱網路單元，一般可分為三類：訪問節點、轉接節點和混合節點。
通信鏈路是指兩個網路節點之間承載信息和數據的線路。鏈路可用各種傳輸介質實現，如雙絞線、同軸電纜、光纜、衛星、微波等。
通信鏈路又分為物理鏈路和邏輯鏈路。
1.3.2 資源子網和通信子網
從邏輯功能上可把計算機網路分為兩個子網：用戶資源子網和通信子網。
資源子網包括各種計算機和相關的硬體、軟體；
通信子網是連接這些計算機資源並提供通信服務的連接線路。正是在通信子網的支持下，用戶才能利用網路上的各種資源，進行相互間的通信，實現計算機網路的功能。
通信子網有兩種類型：
（1）公用型（如公用計算機互聯網CHINANET）
（2）專用型（如各類銀行網、證券網等）
1.3.3 網路硬體系統和網路軟體系統
計算機網路系統是由計算機網路硬體系統和網路軟體系統組成的。
網路硬體系統是指構成計算機網路的硬設備，包括各種計算機系統、終端及通信設備。
常見的網路硬體有：
（1）主機系統； （2）終端； （3）傳輸介質； （4）網卡；（5）集線器； （6）交換機； （7）路由器
網路軟體主要包括網路通信協議、網路操作系統和各類網路應用系統。
（1）伺服器操作系統
常見的有：Novell公司的NetWare、微軟公司的 Windows NT Server及 Unix系列。
（2）工作站操作系統
常見的有： Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。
（3）網路通信協議
（4）設備驅動程序
（5）網路管理系統軟體
（6）網路安全軟體
（7）網路應用軟體
課後小結：
1． 計算機網路的功能和應用
2． 網路的系統組成
課後作業：預習P8－P10
第三講
教學類型：理論課
教學課題：1．4計算機網路的分類
教學目標：1．掌握計算機網路的分類；2. 了解計算機網路的定義和發展；3． 了解計算機網路的功能和應用；4. 了解計算機網路的系統組成
教學重點、難點：掌握計算機網路的分類
教學方法：教師講解、演示、提問；
教學工具：多媒體幻燈片演示
1.4 計算機網路的分類
1.4.1 按計算機網路覆蓋范圍分類
由於網路覆蓋范圍和計算機之間互連距離不同，所採用的網路結構和傳輸技術也不同，因而形成不同的計算機網路。
一般可以分為區域網（LAN）、城域網（MAN）、廣域網（WAN）三類。
1.4.2按計算機網路拓撲結構分類
網路拓撲是指連接的形狀，或者是網路在物理上的連通性。如果不考慮網路的的地理位置，而把連接在網路上的設備看作是一個節點，把連接計算機之間的通信線路看作一條鏈路，這樣就可以抽象出網路的拓撲結構。
按計算機網路的拓撲結構可將網路分為：星型網、環型網、匯流排型網、樹型網、網型網。
1.4.3 按網路的所有權劃分
1.公用網
由電信部門組建，由政府和電信部門管理和控制的網路。
2.專用網
也稱私用網，一般為某一單位或某一系統組建，該網一般不允許系統外的用戶使用。
1.4.4 按照網路中計算機所處的地位劃分
（1）對等區域網
（2）基於伺服器的網路（也稱為客戶機/伺服器網路）。
課後小結：
1. 計算機網路的定義；2. 計算機網路的功能和應用；3. 計算機網路的分類
課後作業：(P10)1 、4、5、6
第四講
教學類型：理論課
教學課題：1．1計算機網路的定義和發展
教學目標：1. 了解數據通信的基本概念；2. 了解數據傳輸方式
教學重點、難點：數據傳輸方式
教學方法：教師講解、演示、提問；
教學工具：多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入：由現在的網路通訊中的一些普通關鍵詞引入新課
講授新課：（多媒體幻燈片演示或板書）
第二章 數據通信基礎
2．1 數據通信的基本概念
2.1.1 信息和數據
1．信息
信息是對客觀事物的反映,可以是對物質的形態、大小、結構、性能等全部或部分特性的描述，也可表示物質與外部的聯系。信息有各種存在形式。
2．數據
信息可以用數字的形式來表示，數字化的信息稱為數據。數據可以分成兩類：模擬數據和數字數據。
2.1.2 信道和信道容量
1．信道
信道是傳送信號的一條通道，可以分為物理信道和邏輯信道。
物理信道是指用來傳送信號或數據的物理通路，由傳輸及其附屬設備組成。
邏輯信道也是指傳輸信息的一條通路，但在信號的收、發節點之間並不一定存在與之對應的物理傳輸介質，而是在物理信道基礎上，由節點設備內部的連接來實現。
2．信道的分類
信道按使用許可權可分為專業信道和共用信道。
信道按傳輸介質可分為有線信道、無線信道和衛星信道。
信道按傳輸信號的種類可分為模擬信道和數字信道。
3．信道容量
信道容量是指信道傳輸信息的最大能力，通常用數據傳輸率來表示。即單位時間內傳送的比特數越大，則信息的傳輸能力也就越大，表示信道容量大。
2.1.3 碼元和碼字
在數字傳輸中，有時把一個數字脈沖稱為一個碼元，是構成信息編碼的最小單位。
計算機網路傳送中的每一位二進制數字稱為「碼元」或「碼位」，例如二進制數字10000001是由7個碼元組成的序列，通常稱為「碼字」。
2.1.4 數據通信系統主要技術指標
1．比特率：比特率是一種數字信號的傳輸速率，它表示單位時間內所傳送的二進制代碼的有效位（bit）數，單位用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。
2．波特率：波特率是一種調制速率，也稱波形速率。在數據傳輸過程中，線路上每秒鍾傳送的波形個數就是波特率，其單位為波特（baud）。
3．誤碼率：誤碼率指信息傳輸的錯誤率，也稱誤碼率，是數據通信系統在正常工作情況下，衡量傳輸可靠性的指標。
4．吞吐量：吞吐量是單位時間內整個網路能夠處理的信息總量，單位是位元組/秒或位/秒。在單信道匯流排型網路中，吞吐量=信道容量×傳輸效率。
5．通道的傳播延遲：信號在信道中傳播，從信源端到達信宿端需要一定的時間，這個時間叫做傳播延遲（或時延）。
2.1.5 帶寬與數據傳輸率
1.信道帶寬
信道帶寬是指信道所能傳送的信號頻率寬度，它的值為信道上可傳送信號的最高頻率減去最低頻率之差。
帶寬越大，所能達到的傳輸速率就越大，所以通道的帶寬是衡量傳輸系統的一個重要指標。
2.數據傳輸率
數據傳輸率是指單位時間信道內傳輸的信息量，即比特率，單位為比特/秒。
一般來說，數據傳輸率的高低由傳輸每一位數據所佔時間決定，如果每一位所佔時間越小，則速率越高。
2.2 數據傳輸方式
2.2.1 數據通信系統模型
2.2.2 數據線路的通信方式
根據數據信息在傳輸線上的傳送方向，數據通信方式有：
單工通信
半雙工通信
雙工通信
2.2.3 數據傳輸方式
數據傳輸方式依其數據在傳輸線原樣不變地傳輸還是調制變樣後再傳輸，可分為基帶傳輸、頻帶傳輸和寬頻傳輸等方式。
1.基帶傳輸
2.頻帶傳輸
3.寬頻傳輸
課後小結：
1. 什麼是信息、數據？
2. 什麼是信道？常用的信道分類有幾種？
3. 什麼是比特率？什麼是波特率？
4. 什麼是帶寬、數據傳輸率與信道容量？
課後作業：（P20）二1、2、3、4、5、6
第五講
教學類型：理論課
教學課題：2．2～2．4
教學目標：1．理解數據交換技術；2. 理解差錯檢驗與校正技術
教學重點、難點：數據交換技術、差錯檢驗與校正技術
教學方法：教師講解、演示、提問；
教學工具：多媒體幻燈片演示
教學內容與過程：
導入：由現在的網路通訊中的一些普通關鍵詞引入新課
講授新課：（多媒體幻燈片演示或板書）
2.3 數據交換技術
通常使用四種交換技術：
電路交換
報文交換
分組交換
信元交換。
2.3.1 電路交換
電路交換（也稱線路交換）
在電路交換方式中，通過網路節點（交換設備）在工作站之間建立專用的通信通道，即在兩個工作站之間建立實際的物理連接。一旦通信線路建立，這對端點就獨占該條物理通道，直至通信線路被取消。
電路交換的主要優點是實時性好，由於信道專用，通信速率較高；缺點是線路利用率低，不能連接不同類型的線路組成鏈路，通信的雙方必須同時工作。
電路交換必定是面向連接的，電話系統就是這種方式。
電路交換的三個階段：
電路建立階段
數據傳輸階段
拆除電路階段
2.3.2 報文交換
報文是一個帶有目的端信息和控制信息的數據包。報文交換採取的是「存儲—轉發」（Store-and-Forward）方式，不需要在通信的兩個節點之間建立專用的物理線路。
報文交換的主要缺點是網路的延時較長且變化比較大，因而不宜用於實時通信或互動式的應用場合。
在 20 世紀 40 年代，電報通信也採用了基於存儲轉發原理的報文交換(message switching)。
報文交換的時延較長，從幾分鍾到幾小時不等。現在，報文交換已經很少有人使用了。
2.3.3 分組交換
分組交換也稱包交換，它是報文交換的一種改進，也屬於存儲-轉發交換方式，但它不是以報文為單位，而是以長度受到限制的報文分組（Packet）為單位進行傳輸交換的。分組也叫做信息包，分組交換有時也稱為包交換。
分組在網路中傳輸，還可以分為兩種不同的方式：數據報和虛電路。
分組交換的優點
高效 動態分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段佔用。
靈活 以分組為傳送單位和查找路由。
迅速 必先建立連接就能向其他主機發送分組；充分使用鏈路的帶寬
可靠 完善的網路協議；自適應的路由選擇協議使網路有很好的生存性
2.3.4 信元交換技術
（ATM，Asynchronous Transfer Mode，非同步傳輸模式）
ATM是一種面向連接的交換技術，它採用小的固定長度的信息交換單元（一個53Byte的信元），話音、視頻和數據都可由信元的信息域傳輸。
它綜合吸取了分組交換高效率和電路交換高速率的優點，針對分組交換速率低的弱點，利用電路交換完全與協議處理幾乎無關的特點，通過高性能的硬體設備來提高處理速度，以實現高速化。
ATM是一種廣域網主幹線的較好選擇。
2.4 差錯檢驗與校正
數據傳輸中出現差錯有多種原因，一般分成內部因素和外部因素。
內部因素有噪音脈沖、脈動噪音、衰減、延遲失真等。
外部因素有電磁干擾、太陽噪音、工業噪音等。
為了確保無差錯地傳輸，必須具有檢錯和糾錯的功能。常用的校驗方式有奇偶校驗和循環冗餘碼校驗。
2.4.1 奇偶校驗
採用奇偶校驗時，若其中兩位同時發生錯誤，則會發生沒有檢測出錯誤的情況。
2.4.2 循環冗餘碼校驗。
這種編碼對隨機差錯和突發差錯均能以較低的冗餘充進行嚴格的檢查。
課後小結：
1. 數據通信的的一些基本知識
2. 三種交換方式的基本工作原理
3. 兩種差錯校驗方法：奇偶校驗和循環冗餘校驗
課後作業：（P20）二7、8、9
第六講
教學類型：復習課
教學課題：第一章與第二章
教學目標：通過復習掌握第一、二章的重點
教學重點、難點：第一、二章的重點
教學方法：教師講解、演示、提問；
教學工具：多媒體幻燈片演示
教學內容：第一、二章的內容
第七講
教學類型：測驗一
第八講
教學類型：理論課
教學課題：第三章 計算機網路技術基礎
教學目標：1. 掌握幾種常見網路拓撲結構的原理及其特點；2. 掌握ISO/OSI網路參考模型及各層的主要功能
教學重點、難點：1. 掌握幾種常見網路拓撲結構的原理及其特點；2. 掌握ISO/OSI網路參考模型及各層的主要功能
教學方法：教師講解、演示、學生認真學習並思考、記憶；教師講授與學生理解協調並重的教學法
教學工具：多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入：提問學生對OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。
引導學生總結重要原理並認真加以研究。
教師總結歸納本章重要原理的應用，進入教學課題。
講授新課：（多媒體幻燈片演示或板書）
第三章 計算機網路技術基礎
3.1 計算機網路的拓撲結構
3.1.1 什麼是計算機網路的拓撲結構
網路拓撲是指網路連接的形狀，或者是網路在物理上的連通性。
網路拓撲結構能夠反映各類結構的基本特徵，即不考慮網路節點的具體組成，也不管它們之間通信線路的具體類型，把網路節點畫作「點」，把它們之間的通信線路畫作「線」，這樣畫出的圖形就是網路的拓撲結構圖。
不同的拓撲結構其信道訪問技術、網路性能、設備開銷等各不相同，分別適應於不同場合。它影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等方面，是研究計算機網路的主要環節之一。
計算機網路的拓撲結構主要是指通信子網的拓撲結構，常見的一般分為以下幾種：
1.匯流排型；2.星型；3.環型；4.樹型；5.網狀型
3.1.2 匯流排型拓撲結構
匯流排結構中，各節點通過一個或多個通信線路與公共匯流排連接。匯流排型結構簡單、擴展容易。網路中任何節點的故障都不會造成全網的故障，可靠性較高。
匯流排型結構是從多機系統的匯流排互聯結構演變而來的，又可分為單匯流排結構和多匯流排結構，常用CSMA/CD和令牌匯流排訪問控制方式。
匯流排型結構的缺點：
（1）故障診斷困難；（2）故障隔離困難；（3）中繼器等配置；（4）實時性不強
3.1.3 星型拓撲結構
星型的中心節點是主節點，它接收各分散節點的信息再轉發給相應節點，具有中繼交換和數據處理功能。星型網的結構簡單，建網容易，但可靠性差，中心節點是網路的瓶頸，一旦出現故障則全網癱瘓。
星型拓撲結構的訪問採用集中式控制策略，採用星型拓撲的交換方式有電路交換和報文交換。
星型拓撲結構的優點：
（1）方便服務；（2）每個連接只接一個設備；（3）集中控制和便於故障診斷；（4）簡單的訪問協議
星型拓撲結構的缺點：
（1）電纜長度和安裝；（2）擴展困難；（3）依賴於中央節點
3.1.4 環型拓撲結構
網路中節點計算機連成環型就成為環型網路。環路上，信息單向從一個節點傳送到另一個節點，傳送路徑固定，沒有路徑選擇問題。環型網路實現簡單，適應傳輸信息量不大的場合。任何節點的故障均導致環路不能正常工作，可靠性較差。
環型網路常使用令牌環來決定哪個節點可以訪問通信系統。
環型拓撲結構的優點：
（1）電纜長度短；（2）適用於光纖；（3）網路的實時性好
環型拓撲結構的缺點：
（1）網路擴展配置困難；（2）節點故障引起全網故障；（3）故障診斷困難；（4）拓撲結構影響訪問協議
3.1.5 其他類型拓撲結構
1.樹型拓撲結構
樹型網路是分層結構，適用於分級管理和控制系統。網路中，除葉節點及其聯機外，任一節點或聯機的故障均隻影響其所在支路網路的正常工作。
2.星型環型拓撲結構
3.1.6 拓撲結構的選擇原則
拓撲結構的選擇往往和傳輸介質的選擇和介質訪問控制方法的確定緊密相關。選擇拓撲結構時，應該考慮的主要因素有以下幾點：
（1）服務可靠性； （2）網路可擴充性； （3）組網費用高低（或性能價格比）。
3.2 ISO/OSI網路參考模型
建立分層結構的原因和意義：
建立計算機網路的根本目的是實現數據通信和資源共享，而通信則是實現所有網路功能的基礎和關鍵。對於網路的廣泛實施，國際標准化組織ISO（International Standard Organization），經過多年研究，在1983年提出了開放系統互聯參考模型OSI/RM（Reference Model of Open System Interconnection），這是一個定義連接異種計算機的標准主體結構，給網路設計者提供了一個參考規范。
OSI參考模型的層次
OSI參考模型共有七層，由低到高分別是：物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
1．OSI參考模型的特性
（1）是一種將異構系統互聯的分層結構；
（2）提供了控制互聯系統交互規則的標准骨架；
（3）定義了一種抽象結構，而並非具體實現的描述；
（4）不同系統上的相同層的實體稱為同等層實體；
（5）同等層實體之間的通信由該層的協議管理；
（6）相鄰層間的介面定義了原語操作和低層向上層提供的服務；
（7）所提供的公共服務是面向連接的或無連接的數據服務；
（8）直接的數據傳送僅在最低層實現；
（9）每層完成所定義的功能，修改本層的功能並不影響其它層。
2．有關OSI參考模型的技術術語
在OSI參考模型中，每一層的真正功能是為其上一層提供服務。在對這些功能或服務過程以及協議的描述中，經常使用如下一些技術術語：
（1）數據單元
服務數據單元SDU（Service Data Unit）
協議數據單元PDU（Protocol Data Unit）
介面數據單元IDU（Interface Data Unit）
服務訪問點SAP（Service Access Point）
服務原語（Primitive）
（2）面向連接和無連接的服務
下層能夠向上層提供的服務有兩種基本形式：面向連接和無連接的服務。
面向連接的服務是在數據傳輸之前先建立連接，主要過程是：建立連接、進行數據傳送，拆除鏈路。面向連接的服務，又稱為虛電路服務。
無連接服務沒有建立和拆除鏈路的過程，一般也不採用可靠方式傳送。不可靠（無確認）的無連接服務又稱為數據報服務。
3.2.1 物理層
物理層是OSI模型的最低層，其任務是實現物理上互連系統間的信息傳輸。
1.物理層必須具備以下功能
（1）物理連接的建立、維持與釋放；2）物理層服務數據單元傳輸；（3）物理層管理。
2.媒體和互聯設備
物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等；
通信用的互聯設備如各種插頭、插座等；區域網中的各種粗、細同軸電纜，T型接/插頭，接收器，發送器，中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。
3.2.2 數據鏈路層
數據鏈路可以粗略地理解為數據信道。數據鏈路層的任務是以物理層為基礎，為網路層提供透明的、正確的和有效的傳輸線路，通過數據鏈路協議，實施對二進制數據正確、可靠的傳輸。
數據鏈路的建立、拆除、對數據的檢錯、糾錯是數據鏈路層的基本任務。
1.鏈路層的主要功能
（1）鏈路管理；（2）幀的裝配與分解；（3）幀的同步；（4）流量控制與順序控制；（5）差錯控制；（6）使接收端能區分數據和控制信息；（7）透明傳輸；（8）定址
2.數據鏈路層的主要協議
（1）ISO1745-1975；（2）ISO3309-1984；（3）ISO7776
3.鏈路層產品
獨立的鏈路產品中最常見的是網卡，網橋也是鏈路產品。
數據鏈路層將本質上不可靠的傳輸媒介變成可靠的傳輸通路提供給網路層。在IEEE802．3情況下，數據鏈路層分成兩個子層：一個是邏輯鏈路控制，另一個是媒體訪問控制。
3.2.3 網路層
網路層是通信子網與資源子網之間的介面，也是高、低層協議之間的介面層。網路層的主要功能是路由選擇、流量控制、傳輸確認、中斷、差錯及故障的恢復等。當本地端與目的端不處於同一網路中，網路層將處理這些差異。
1.網路層的主要功能
（1）建立和拆除網路連接；
（2）分段和組塊；
（3）有序傳輸和流量控制；
（4）網路連接多路復用；
（5）路由選擇和中繼；
（6）差錯的檢測和恢復；
（7）服務選擇
2.網路層提供的服務
OSI/RM中規定，網路層中提供無連接和面向連接兩種類型的服務，也稱為數據報服務和虛電路服務。
3.路由選擇
3.2.4 傳輸層
傳輸層是資源子網與通信子網的介面和橋梁。傳輸層下面三層（屬於通信子網）面向數據通信，上面三層（屬於資源子網）面向數據處理。因此，傳輸層位於高層和低層中間，起承上啟下的作用。它屏蔽了通信子網中的細節，實現通信子網中端到端的透明傳輸，完成資源子網中兩節點間的邏輯通信。它是負責數據傳輸的最高一層，也是整個七層協議中最重要和最復雜的一層。
1.傳輸層的特性
（1）連接與傳輸；（2）傳輸層服務
2.傳輸層的主要功能
3.傳輸層協議
3.2.5 會話層
會話層、表示層和應用層一起構成OSI/RM的高層，會話層位於OSI模型面向信息處理的高三層中的最下層，它利用傳輸層提供的端到端數據傳輸服務，具體實施服務請求者與服務提供者之間的通信，屬於進程間通信的范疇。
會話層還對會話活動提供組織和同步所必須的手段，對數據傳輸提供控制和管理。
1.會話層的主要功能；
（1）提供遠程會話地址；
（2）會話建立後的管理；
（3）提供把報文分組重新組成報文的功能
2.會話層提供的服務
（1）會話連接的建立和拆除；
（2）與會話管理有關的服務；
（3）隔離；
（4）出錯和恢復控制
3.2.6 表示層
表示層為應用層服務，該服務層處理的是通信雙方之間的數據表示問題。為使通信的雙方能互相理解所傳送信息的含義，表示層就需要把發送方具有的內部格式編碼為適於傳輸的比特流，接收方再將其解碼為所需要的表示形式。
數據傳送包括語義和語法兩個方面的問題。OSI模型中，有關語義的處理由應用層負責，表示層僅完成語法的處理。
1.表示層的主要功能
（1）語法轉換；（2）傳送語法的選擇；（3）常規功能
2.表示層提供的服務
（1）數據轉換和格式轉換；
（2）語法選擇；
（3）數據加密與解密；
（4）文本壓縮
3.2.7 應用層
OSI的7層協議從功能劃分來看，下面6層主要解決支持網路服務功能所需要的通信和表示問題，應用層則提供完成特定網路功能服務所需要的各種應用協議。
應用層是OSI的最高層，直接面向用戶，是計算機網路與最終用戶的介面。負責兩個應用進程（應用程序或操作員）之間的通信，為網路用戶之間的通信提供專用程序。
課後小結：
1．計算機網路的拓撲結構的分類
2．OSI參考模型的層次
課後作業：預習P37~P39
第九講
教學類型：理論課
教學課題：3．3～3．4
教學目標：
1. 掌握共享介質方式的CSMA/CD和令牌傳遞兩種數據傳輸控制方式的基本原理
2. 了解幾種常見的網路類型
教學重點、難點：理解數據傳輸控制方式
教學方法：教師講解、演示、提問；
教學工具：多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入：提問學生對OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。
引導學生總結重要原理並認真加以研究。
教師總結歸納本章重要原理的應用，進入教學課題。
講授新課：（多媒體幻燈片演示或板書
3.3 數據傳輸控制方式
數據和信息在網路中是通過信道進行傳輸的，由於各計算機共享網路公共信道，因此如何進行信道分配，避免或解決通道爭用就成為重要的問題，就要求網路必須具備網路的訪問控制功能。介質訪問控制（MAC）方法是在區域網中對數據傳輸介質進行訪問管理的方法。
3.3.1 具有沖突檢測的載波偵聽多路訪問
沖突檢測/載波偵聽（CSMA/CD法）
CSMA/CD是基於IEEE802．3標準的乙太網中採用的MAC方法，也稱為「先聽後發、邊發邊聽」。它的工作方式是要傳輸數據的節點先對通道進行偵聽，以確定通道中是否有別的站在傳輸數據，若信道空閑，該節點就可以佔用通道進行傳輸，反之，該節點將按一定演算法等待一段時間後再試，並且在發送過程中進行沖突檢測，一旦有沖突立即停止發送。通常採用的演算法有三種：非堅持CSMA、1-堅持CSMA、P-堅持CSMA。
目前，常見的區域網，一般都是採用CSMA/CD訪問控制方法的邏輯匯流排型網路。用戶只要使用Ethernet網卡，就具備此種功能。
C. 計算機網路中的網路要素包括
．計算機網路的協議三要素
答：三要素是：1，語法：關於諸如數據格式及信號電平等的規定；2，語義：關於協議動作和差錯處理等控制信息；3，定時：包含速率匹配和排序等。
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計算機網路
1． 關於計算機網路的定義。
答：廣義的觀點：計算機技術與通信技術相結合，實現遠程信息處理或進一步達到資源共享的系統；資源共享的觀點：以能夠相互共享資源的方式連接起來，並且各自具有獨立功能的計算機系統的集合；對用戶透明的觀點：存在一個能為用戶自動管理資源的網路操作系統，由它來調用完成用戶任務所需要的資源，而整個網路像一個大的計算機系統一樣對用戶是透明的，實際上這種觀點描述的是一個分布式系統。
2． 計算機網路的拓樸結構。
答：計算機網路採用拓樸學的研究方法，將網路中的設備定義為結點，把兩個設備之間的連接線路定義為鏈路。計算機網路也是由一組結點和鏈路組成的的幾何圖形，這就是拓樸結構。
分類：按信道類型分，分為點---點線路通信子網和廣播信道的通信子網。採用點——點連線的通信子網的基本結構有四類：星狀、環狀、樹狀和網狀；廣播信道通子網有匯流排狀、環狀和無線狀。
3． 計算機網路的體系結構
答：將計算機網路的層次結構模型和分層協議的集合定義為計算機網路體系結構。
4．計算機網路的協議三要素
答：三要素是：1，語法：關於諸如數據格式及信號電平等的規定；2，語義：關於協議動作和差錯處理等控制信息；3，定時：包含速率匹配和排序等。
5．OSI七層協議體系結構和各級的主要作用
答：七層指：由低到高，依次是物理層，數據鏈路層，網路層，傳輸層，會話層，表示層和應用層。各層作用分別是：
物理層：向上與數據鏈路層相連，向下直接連接傳輸介質。提供一些建立、維持和釋放物理連接的方法，以便能在兩個或多個數據鏈路實體間進行數據位流的傳輸。
數據鏈路層：通過差錯控制、流量控制等，將不可靠的物理傳輸信道變成無差錯的可靠的數據鏈路。將數據組成適合正確傳輸的幀形式的數據單元，對網路層屏蔽物理層的特性和差異，使高層協議不必考慮物理傳輸介質的可靠性問題。
網路層：決定數據在通信子網中的傳送路徑，控制通信子網中的數據流量並防止擁塞等，提供建立、維護和終止網路連接的手段。網路層是通信子網的最高層。
傳輸層：為源主機到目的主機提供可靠的、有效的數據傳輸，這種傳輸與網路無關，傳輸層是獨立於物理網路的。其上層協議不必了解實際網路，就可將數據安全可靠地傳送到目的地。
會話層：建立、維護和同步進行通信的高層之間的對話。服務主要是：協調應用程序之間的連接建立和中斷；為數據交互提供同步點；協調通信雙方誰可在何時發送數據；確保數據交換在會話關閉之前完成等。
表示層：把源端機器的數據編碼成適合於傳輸的比特序列，傳送到目的端後再進行解碼，在保持數據含義不變的條件下，轉換成用戶所理解的形式。
應用層：為用戶的應用進程訪問OSI環境提供服務。
6．TCP/IP協議體系結構
答：TCP/IP是一個協議系列，目前已飲食了100多個協議，用於將各種計算機和數據通信設備組成計算機網路。
TCP/IP協議具有如下特點：1，協議標准具有開放性，其獨立於特定的計算機硬體與操作系統，可以免費使用；2，統一分配網路地址，使得整個TCP/IP設備在網路中都具有惟一的IP地址。
分層：應用層（SMTP, DNS, NFS, FTP, Telnet, Others）、傳輸層（TCP,UDP）、互聯層（IP，ICMP, ARP, RARP）、主機——網路層(Ethernet, ARPANET, PDN ,Others)。
傳輸控制協議TCP：定義了兩台計算機之間進行可靠數據傳輸所交換的數據和確認信息的格式，以及計算機為了確保數據的正確到達而採取的措施。
IP協議：
7．計算機網路常用的傳輸介質及光纖傳輸的類型與特點
答：有：1，有線介質，包括雙絞線，同軸電纜，光纖；2，無線介質，包括無線電傳輸系統，紅外線，微波。
雙絞線：將兩根相互絕緣的導體按一定的規格將它們纏繞在一起製成。
同軸電纜：由兩個同心圓導中間填充絕緣材料製成。
8．計算機網路的交換技術種類和各自的特點
答：數據交換的種類有：線路交換，報文交換，分組交換（虛電路，數據報），快速交換（ATM（非同步傳輸模式），FR（幀中繼））。
線路交換：在一對需要進行通信的設備（結點）之間提供一條暫的專用的傳輸通道。工作步驟：線路建立，數據通信，電路拆除，釋放相關資源。
報文交換特點：1，在源與目的結點之間無須建立專用通道，對網路的故障適應能力較強；2，沒有建立和拆除電路的時間延遲；3，線路利用率較高，可以進行速率上的調整；4，可靠性較高；5，每個節點對報文進行全面的處理，如果傳輸出錯，要重發整個報文。
分組交換（packet switching）：傳輸的信息是報文分組，將一個長的報文分割成若干個分組來傳輸。
高速交換：ATM（非同步傳輸模式）：把線路交換跟分組交換相結合。以固定長度（53位元組：信元頭5位元組，正文48位元組）。FR（幀中繼）：採用永久虛電路，只要接收完幀的目的地址（不是指向本結點就立即轉發幀）若傳輸出錯，則給下游結點發送錯誤指示，要它終止接收，並要求上游重發該幀。
9．以數據報為例敘述交換技術的工作過程
10．CSMA/CD匯流排型網路的拓樸結構，幀結構及其基本工作過程
CSMA/CD（Carrier sense Multiple Access with Collision Detection）帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問。
拓樸結構：？
11．令牌環網的拓樸結構，幀結構及其基本工作過程
12．計算機網路流量控制的目的和流量控制的級別
目的：1，防止網路因過載而引起吞吐量下降和延時的增加；2，減少擁塞，避免死鎖；3，在互相競爭的用戶之間公平合理地分配資源。
四種級別：1，相鄰結點間的流量控制，2，源結點和目的結點間的流量控制；3，主機與源結點間的流量控制；4，源主機與目的主機間的流量控制。
13．關於源路由網橋的概念和工作原理（P102）
源路由網橋（IEEE802。5工作組選用的網橋，面向令牌環網）：是指源站點要提供偵傳送的路由信息，該路由信息（Routing Information）設置在該幀的頭部，用於標識幀的傳輸路徑（面向連接的網橋）。
工作原理：源站要向目的站通信前，必須尋找通向目的站的路徑（實際上是建立連接的過程：源站首先向全網廣播一個「探測幀」，該幀每經過一個網橋，網橋把自己相關路由信息寫入該探測幀，為該到達目的站時，該數據包就記錄下一張它所經過的路徑圖（路由表）。目的站會使這個探測幀返回（實際由目的站發出一個應答幀）當源站接收到應答幀時，則可以說連接已建立）。
14．關於透明網橋的概念和工作原理（P99）
所謂透明網橋是指網橋的操作過程對其埠上連接的網段上的工作站是「透明的」，換句話說，工作站用戶並不知道網橋的存在。
15．路由器的基本工作過程及其作用
基本工作過程：
A， 路由器工作在網路層，它的傳輸單位是分組（packet），又稱數據包
B， 當路由器接收到一個包時，首先進行拆包，把數據鏈路層的信息去掉，讀取網路層的信息
C， 根據包的目的地址（指向）進行：本地提交（本網是目的結點所在網路）；分組轉發（選擇轉發路由）
D，數據安全性檢查（轉發檢驗）
E， 通過安全檢查後，則進行打包，（封裝）加入數據鏈路層的信息，轉發該包。
基本功能：
1， 協議轉換
2， 路由選擇
3， 支持多協議的路由選擇
4， 流量控制
5， 分組的分段與組裝
6， 網路管理功能
（未完成）16．路由選擇演算法的分類和理想路由選擇演算法應具有的特點
路由演算法有：距離矢量演算法和鏈路狀態演算法。
距離矢量演算法：以某一參考點到達目的結點的距離作為度量的演算法。這里的距離指該路徑上所經歷的最少網關（也指路由器）數。
鏈路狀態演算法：實際上是一種「最短路徑優先」的演算法。
特點：？
17．距離向量演算法和RIP的工作過程(p110)
距離向量演算法的基本思想：以某一參考點到目的結點的距離作為演算法的度量。
RIP（routing Information Protocol）路由信息協議工作過程：1，初始化（啟動RIP協議）；2，路由表交換路由信息；3，路由表更新（最知線路優先）。（P113）
18．路由器的主機名和埠配置使用方法
配置主機名（路由器）：每台路由器主機的預設名Router。假設把它配置為路由器R2則輸入命令：
router (config) #host name Router (R2)
顯示：Router R2 (config) #
埠配置（埠地址配置）：
① Router R2 (config) # interface eithernet 0
② Router R2 (config-if) # ip address 200.111.50.1 255.255.255.0
配置埠的IP地址：200.111.50.1
相應的子網掩碼：255.255.255.0
③ Router R2 (config ) # interface serial 0 (0是串列口)
④ Router R2 (config-if)# ip address 128.120.1.1 255.255.255.0
19．奈奎斯特和香農定律原理
（離散信號的信道容量）奈奎斯特定律：C = 2 F log2 L (bps) 每秒的信道容量，信道的最大傳輸速率
C：信道容量。 F：帶寬。 L：符號的離散取值。
（連續信號的信道容量）香農定律：C = F log2 (1+S/N)
S:通過的信號平均功率。 N：雜訊（干擾信號）的功率。所謂雜訊是指干擾信號（雜訊）在所有頻率上的強度都一樣。 S/N：採用信噪比來代替。 SNR 其單位是分貝。DB
分貝值 = 10 log10 (S/N) 分貝值是可測量的。則可利用分貝值得到S/N。
20．計算機網路中常用的編碼技術
（1） 單極性不歸零編碼（NRZ）
（2） 曼徹斯特編碼（Manchester Encoding）
（3） 差分曼徹斯特編碼
21．畫圖說明頻移鍵控法的工作原理
22．PCM技術的基本工作步驟
1， 取樣：按照一定的時間間隔采樣測量模擬信號幅值
2， 量化：將取樣點測量的信號幅值分級取整
3， 編碼：將量化的結果（整數據）用二進制數表示出來
23．非同步傳輸的編碼結構
也叫「起/停方式」：每傳送1個字元（5bit/8bit）都在字元前面加入一位開始位（「0」表示使用停電平表示傳送開始），而在代碼校驗（奇/偶）後面跟隨停止位（1位，3/2位或2位，用「1」高電平表示，代表字元傳輸結束）
以ASCII碼的A字元為例（11位非同步碼結構）
A字元：41H = 1000001 編碼後：01000001111
24．HDLC的幀結構和基於比特流的傳輸控制流程規程的主要特性
HDLC(High Data Link Control)高級數據鏈路控制：基於比特傳輸的控制規程。主要特徵如下：
① 通信方式：全雙工
② 差錯控制：循環冗餘碼（CRC）
③ 同步方式：同步
④ 電碼：隨機碼（任意二進制編碼）
⑤ 信息長度：可變區
⑥ 速率：2400bps以上
⑦ 發關方式：連續發送，即發送方送出一個信息幀後，不等接收方的應答，則繼續發關隨後的幀，接收方的應答信號是利用全雙工的另一信道在它發送給發送方的信息幀的控制欄位中夾帶回「已收到某編號的信息幀」（期待接收某個編號的幀）這表明此號幀以前的信息幀已正確接收。如果發現傳輸出錯，則請求重傳該號幀及其隨後的幀。
HDLC的幀結構：
F
A
C
I
FCS
F
同步標志（01111110） 地址 控制欄位 正文 循環冗餘碼 標志
25．計算機網路中使用的循環冗餘碼校驗的工作原理
26．多路復用的基本思想和種類
多路復用原理：就是讓一條線路復用成多個子信道來使用
種類有：
1， 頻分多路復用（FDM）：分割線路的帶寬，形成多個子信道（頻度）
2， 同步時分多路復用（TDM）：分割線路的傳輸時間形成多個子信道（一個時間片）時隙
3， 統計時分多路復用（STDM）：分割線路的傳輸時間。但動不是固定給用戶分配時間片，而是需要傳送時，才給它分配時間片。
4， 波分多路復用（WOM）：光纖上使用分割的是信號光的波長
27．頻分多路復用的工作原理
28．時分多路復用的種類和各自的工作特性
29．會話層的同步方法
為了控制信息流同時能夠從軟體或操作失誤中恢復過來，會話層允許在數據中插入同步點，當出現故障時，找到故障處的前一個同步點並從該同步點進行恢復，這個過程稱為再同步。對話過程中可以插入次同步點，如果傳輸中出了故障，控制流可以退回到對話中的一個或多個次同步上進行恢復。主同步點必須被確認，次同步點不需要確認。
30．表示層的局部語法和傳送語法
局部語法：某一具體計算機所使用的語法稱為局部語法。局部語法的差異使得同一數據對象在不同的計算機中被表示成不同的比特序列。
傳送語法：符全傳送過程要求的語法。數據以傳送語法的形式在網路中傳送，發送方將符合自己局部語法的比特序列轉換成符合傳送語法的比特序列。
31．交換機的交換結構和各自的特點
交換結構有：軟體執行交換結構、矩陣交換結構、匯流排交換結構、共享存儲器交換結構。
軟體執行交換結構：藉助CPU和RAM的硬體環境，用特定的軟體來實現埠之間的幀交換。所有功能均由軟體來實現，操作靈活，但隨著端品數和增加，CPU的負擔加重。
矩陣交換：採用硬體方法進行交換。優點是利用硬體交換，結構緊湊，交換速度快，延遲時間短，缺點是隨著埠的增加，監控和管理變得困難。
匯流排交換：對匯流排的帶寬要求較高，造價高，但性能也好。
存儲交換：結構簡單、容易實現，但通過RAM操作會產生延時。
32．交換機的組成和各部分的主要作用
大多數交換器都有一塊背板，把各種板卡插在其上面，實現相應連接，交換器的主要部件包括控制、邏輯、陣列、及埠四個。
1， 控制部件：其作用是控制、管理交換器，識別連接到各埠的區域網的類型，並自動地進行交換器的測試
2， 邏輯部件：其作用是讀取輸入數據幀的目的地址，並以此目的地址與埠地址表中的內容進行比較，找出該目的地址對應的埠號，批示陣列部件按通對應的（輸出埠）矩陣開頭（來接到輸出埠）
3， 陣列部件：一旦接收到邏輯部件的指令時，啟動源埠（輸入）與目的埠（輸出）之間的交叉連接，並保持該連接直到該幀全部傳送完
4， 埠部件：可以看成一組物理介面
33．交換機的轉發率和過濾率
交換器的過濾率是在某段時間內（通常為1秒）所解釋多少幀的目的地址，這種能力稱為過濾率。
轉發率是指在某段時間內（1秒）所轉發幀的數目，稱為轉發率。
34．如何使用交換機、集線器、路由器、防火牆和常用傳輸介質組建企業網路
35．關於VLAN的定義和其主要功能（P87）
VLAN（virtual LAN）虛擬區域網：建立在物理交換機之上的，它利用軟體進行邏輯工作組的劃分和管理。
36．X．25的協議體系結構
X.25協議是CCITT關於公用數據網上以分組方式工作的DTE與DCE之間的介面標准，其功能是為公用數據網在分組交換方式下提供終端操作，它不涉及通信子網的內部結構。
層次結構：自下至上分別稱為物理級、幀級、分組級。
37．幀中繼的基本工作原理
38．ATM的協議參考模型（P141）
39．ATM交換技術的特點
特點：
（1） 採用面向連接的工作方式。
（2） 採用非同步時分多路方式
（3） 網路沒有逐段鏈路的差錯控制和流量控制。
（4） 信頭功能簡單
（5） 小的信元長度
40．ATM交換虛連接的工作過程（P132）
41．什麼是ISDN，定義了哪些設備和介面
ISDN是用來解決一些小的辦公室或撥號用戶需要比傳統電話撥號服務能提供更寬傳輸帶寬的應用，同時ISDN也可用來提供線路備份。
42．IP地址結構和子網劃分的作用
結構：每個IP地址共有32位，分為4段，以X。X。X。X表示，每個X為8位，取值為0~255。分為網路地址和主機地址兩部分，其中網路地址表示一個網路，主機地址用來表示這個網路中的一台主機。
子網劃分作用：
D. 計算機網路的定義,分類和主要功能是什麼
計算機網路的定義
計算機網路是一種地理上分散、具有獨立功能的多台計算機通過軟、硬體設備互連，以實現資源共享和信息交換的系統。三要素如下：
1 n 兩台或兩台以上獨立的計算機互連接起來才能構成網路，達到資源共享目的。
2 n 計算機之間要用通信設備和傳輸介質連接起來。
3 n 計算機之間要交換信息，彼此就需要一個統一的規則，這個規則成為「網路協議」（Protocol TCP/IP)。網路中的計算機必須有網路協議
計算機網路的分類和主要功能
1 數據通信是計算機網路最基本的功能。計算機網路為文字信件、新聞消息、咨詢信息、圖片資料、報紙版面等信息提供快速在計算機與終端、計算機與計算機之間進行傳遞的渠道。
利用這一特點，可實現將分散在各個地區單位或部門的信息用計算機網路聯系起來，進行統一的調配、控制和管理。
2 資源共享。「資源」指的是網路中所有的軟體、硬體和數據資源。「共享」指的是網路中的用戶都能夠部分或全部地享受這些資源。在信息時代資源共享具有非常重要的意義。利用網路用戶可以共享分布在不同計算機上的信息，增大了信息量的攝入，同時又節省了資金。
3 分布處理與均衡負載。當某台計算機負擔過重時，或該計算機正在處理某項工作時，網路可將新任務轉交給空閑的其他計算機來完成，這樣處理能均衡各計算機的負載，提高處理問題的實時性。
對大型綜合性問題，可將問題各部分交給不同的計算機分頭處理，充分利用網路資源，擴大計算機的處理能力，即增強實用性。對解決復雜問題來講，多台計算機聯合使用並構成高性能的計算機體系，這種協同工作、並行處理要比單獨購置高性能的大型計算機便宜得多。
(4)能使計算機網路中的若干擴展閱讀：
網路中的每台計算機都可通過網路相互成為後備機。一旦某台計算機出現故障，它的任務就可由其他的計算機代為完成，這樣可以避免在單機情況下，一台計算機發生故障引起整個系統癱瘓的現象，從而提高系統的可靠性。
而當網路中的某台計算機負擔過重時，網路又可以將新的任務交給較空閑的計算機完成，均衡負載，從而提高了每台計算機的可用性。
計算機網路的分類與一般的事物分類方法一樣，可以按事物所具有的不同性質特點（即事物的屬性）分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機（或其它計算機網路設備）通過傳輸介質和軟體物理（或邏輯）連接在一起組成的。
總的來說計算機網路的組成基本上包括：計算機、網路操作系統、傳輸介質（可以是有形的，也可以是無形的，如無線網路的傳輸介質就是空間）以及相應的應用軟體四部分。
要學習網路，首先就要了解主要網路類型，分清哪些是我們初級學者 必須掌握的，哪些是的主流網路類型。
雖然網路類型的劃分標准各種各樣，但是從地理范圍劃分是一種大家都認可的通用網路劃分標准。按這種標准可以把各種網路類型劃分為區域網、城域網、廣域網和互聯網四種。
區域網一般來說只能是一個較小區域內，城域網是不同地區的網路互聯，不過在此要說明的一點就是這里的網路劃分並沒有嚴格意義上地理范圍的區分，只能是一個定性的概念。下面簡要介紹這幾種計算機網路。
E. 計算機網路的若干問題
1.為了減小碼間干擾的影響，限制傳輸速率；當帶寬B過大時，會產生強烈的頻率選擇性快衰弱，為了避免，要求B<傳播時延差的倒數，從而減小了傳播速率
傳輸速率增大會導致帶寬增大，從而誤碼率降低導致可靠性降低，而為了保證一定的可靠性，通常要限制傳輸速率；
2.信噪比越大，量化性能越好；均勻量化的輸出信噪比隨量化電平數的增加而提高；非均勻量化的信號量噪比，例如PCM隨編碼位數N指數規律增長，DPCM與頻率有關等。但實際信噪比不能任意提高，都有一定限制。例如增加電平數會導致接收機的成本提高，製作工藝復雜等。
3.表示單位時間內，信道上所能傳輸的最大信息量
4.bit/s是指信息傳輸速率，每秒鍾傳送的信息量；Bd是碼元傳輸速率，每秒鍾傳送的碼元個數。兩者在二進制時相等。在多進制時，信息傳輸速率要乘以log以2為底的進制數等於碼元傳輸速率
5.奈奎斯特准則Rb>=2RH,Rb=40kbps,如果利用A律13折線PCM編碼，比特率為320kbps
6.香濃公式C=Blog2 (1+S/N)
C信道容量；B帶寬；S/N信噪比
C=64bps B=3kHz
由公式得，S/N=0.015=-18dB
以上為個人解答，僅作參考
F. 計算機網路主要具有哪些功能
計算機網路的功能主要體現在三個方面：信息交換、資源共享、分布式處理。
⑴信息交換
這是計算機網路最基本的功能,主要完成計算機網路中各個節點之間的系統通信。用戶可以在網上傳送電子郵件、發布新聞消息、進行電子購物、電子貿易、遠程電子教育等。
⑵資源共享
所謂的資源是指構成系統的所有要素,包括軟、硬體資源,如：計算處理能力、大容量磁碟、高速列印機、繪圖儀、通信線路、資料庫、文件和其他計算機上的有關信息。
由於受經濟和其他因素的制約,這些資源並非(也不可能)所有用戶都能獨立擁有,所以網路上的計算機不僅可以使用自身的資源,也可以共享網路上的資源。因而增強了網路上計算機的處理能力,提高了計算機軟硬體的利用率。
⑶分布式處理
一項復雜的任務可以劃分成許多部分,由網路內各計算機分別協作並行完成有關部分,使整個系統的性能大為增強。
(6)能使計算機網路中的若干擴展閱讀：
從用戶角度看，計算機網路是這樣定義的：存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源，而整個網路像一個大的計算機系統一樣，對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是：利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來，以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說，計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路，即兩個節點和一條鏈路。
時延是指數據（一個報文或分組，甚至比特）從網路（或鏈路）的一端傳送到另一端所需的時間。時延是個很重要的性能指標，它有時也稱為延遲或遲延。網路中的時延是由以下幾個不同的部分組成的。
① 發送時延。
發送時延是主機或路由器發送數據幀所需要的時間，也就是從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最後一個比特發送完畢所需的時間。
因此發送時延也叫做傳輸時延。發送時延的計算公式是：
發送時延=數據幀長度（bit/s）/信道帶寬（bit/s）
由此可見，對於一定的網路，發送時延並非固定不變，而是與發送的幀長（單位是比特）成正比，與信道帶寬成反比。
② 傳播時延。
傳播時延是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。傳播時延的計算公式是：
傳播時延=信道長度（m）/電磁波在信道上的傳播速率（m/s）
電磁波在自由空間的傳播速率是光速，即3.0×10km/s。電磁波在網路傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間要略低一些。
③ 處理時延。
主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理，例如分析分組的首部，從分組中提取數據部分，進行差錯檢驗或查找適當的路由等，這就產生了處理時延。
④ 排隊時延。
分組在經過網路傳輸時，要經過許多的路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待處理。在路由器確定了轉發介面後，還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊時延。
這樣，數據在網路中經歷的總時延就是以上四種時延之和：
總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延
G. 計算機網路概述
在前面我們已經學會了用Word編輯文章，用Excel進行統計和計算，逐步感受到了用計算機處理信息的強大能力。現在假設你在家裡的計算機上已編排好了你的漂亮而有個性的自薦書，怎樣才能把這個文件復制到你的同事或同學的計算機中呢？傳統的方法是將文件復制到磁碟（或U盤），再把磁碟（或U盤）帶到你的同學那兒，把文件從磁碟（或U盤）再復制到另一台計算機上。但是，如果你的同學和你遠隔千里，或者需要將你的文件復制給成百上千個同學，又該怎麼辦呢？通過郵寄！耗時、費力、花金錢。
計算機網路技術能夠很好地解決計算機信息傳輸與共享。
那麼，到底什麼是計算機網路，它的發展過程怎樣，怎樣分類，計算機網路的功能有哪些？
一、什麼是計算機網路
計算機網路是將計算機與通信這兩大現代技術相結合的產物。所謂計算機網路，就是把分布在不同地點的具有獨立功能的多台計算機系統，通過通信設備和線路連接起來，再配有相應的支撐軟體，以實現計算機間的相互通信、資源共享的系統。
隨著計算機網路的發展，對「計算機網路」這個概念的定義和理解，也是在不斷變化和完善。
二、計算機網路的發展
計算機網路的發展過程大致分為以下四個階段：
1.第一代計算機網路
第一代計算機網路是面向終端的計算機網路。20世紀50年代中後期，許多系統都將地理上分散的多個終端（一種只有鍵盤和顯示器，沒有存儲和數據處理能力的設備）通過通信線路連接到一台中心計算機上，這就是計算機網路的雛形，早期的計算機——終端系統，也稱聯機系統，也就是第一代計算機網路。其典型應用是由一台計算機和全美2000多個終端組成的飛機訂票系統、美國半自動地面防空系統（SAGE）。在這種方式中，主機是網路的中心和控制者，終端分布在各處並與主機相連，用於通過本地的終端使用遠程的主機。
2.第二代計算機網路
第二代計算機網路是計算機通信網路。面向終端的計算機網路只能在終端和主機之間進行通信，子網之間無法通信。因此，20世紀60年代中期開始，出現了多個主機互聯的系統，可實現計算機—計算機的通信，它由通信子網和用戶資源子網（第一代網路）構成，用戶通過終端不僅可以共享本機上的軟硬體資源，還可共享通信子網中其他主機上的軟硬體資源。但是，由於沒有成熟的網路操作系統軟體來管理網上的資源，它只能稱為網路的初級階段，因此，稱其為計算機通信網。
第二代計算機網路以通信子網為中心。典型的代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。
3.第三代計算機網路
第三代計算機網路是Internet。這是網路互聯階段，具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放化和標准化。
20世紀70年代後期，區域網誕生，由於投資少，方便靈活而得到廣泛應用和迅速發展，例如，乙太網。各大公司都開發有相應於自己的系統網路體系結構。為了使不同網路體系結構的網路能相互交換信息，國際標准化組織 ISO（International Standards Organization）於1977年成立專門機構，提出了開放系統互連參考模型 OSI/RM（Open system interconnection/reference model），簡稱OSI，標志著第三代計算機網路的誕生。
4.第四代計算機網路
第四代計算機網路是千兆位網路。千兆位網路也叫寬頻綜合業務數字網，也就是人們常說的「信息高速公路」。
計算機網路發展的基本方向：開放、集成、高性能（高速）、智能化。
開放是指開放的體系結構，開放的介面標准，使各種異構系統便於互聯和具有高度的互操作性，歸根結底是標准化問題。
集成表現在各種服務和多種媒體應用的高度集成。
高性能表現在網路應當提供高速的傳輸，高效的協議處理和高品質的網路服務。
智能化表現在網路的傳輸和處理上能向用戶提供更為方便、友好的應用介面；在路由選擇、擁塞控制和網路管理等方面顯示出更強的主動性。
三、計算機網路的分類
對計算機網路進行分類的標准很多，按信息傳輸技術可分為廣播式和點到點網路，按傳輸介質可分為有線網和無線網等，這些標准都只能給出網路某一方面的特徵，我們採用一種能反映網路技術本質的分類標准，即按計算機網路的通信距離來分類。
按照通信距離，計算機網路通常分為：區域網（Local area network）、城域網（Metropolitan area network）、廣域網（Wide area network）、互聯網（Internetwork）。它們所具有的特徵參數如表6-1。
表6-1 計算機網路特徵參數表
1.區域網
區域網是指連接近距離的計算機組成的網路。規模相對較小，區域網的分布范圍一般在幾千米以內，最大距離不超過10千米。這種網路是小型機、微型機大量推廣後發展起來的，具有組網成本低，配置容易，速率高，組網方便、靈活、應用廣等特點。常見於一個房間、一幢大樓、一個學校、一個工廠或一個企業內。
目前，許多學校都建了區域網，如聯網的微機教室等。
2.廣域網
廣域網也稱遠程網，是相對於區域網而言的，它涉及范圍較大，通常可以達幾十千米，甚至上百千米。它把分布在若干城市、地區甚至國家中的計算機連接在一起而組成網路。因為傳輸距離較遠，所以傳輸速率低於區域網，誤碼率高於區域網。在廣域網中為了保證網路的可靠性，採用比較復雜的控制機制。
許多全國性的計算機網路就屬於這種網路，例如，中國的CHINANET網等。
3.城域網
城域網是介於區域網和廣域網之間的一種較大范圍內的高速網路。隨著區域網功效的日益顯現，人們逐漸要求擴大區域網的范圍，或者將各個區域網連接起來，以便在更大范圍內進行信息傳輸和共享。城域網正好能滿足這種需求，其覆蓋范圍一般是在一個城市內。
目前，我國的各大城市都建有城域網。
4.互聯網
互聯網技術其實並不是一種具體的物理網路技術，而是將跨地區和國家的若干網路按照某種協議統一起來，實現WAN和WAN、WAN和LAN、LAN和LAN之間互聯的技術。
目前，世界上發展最快、也是最熱門的互聯網就是Internet網，即網際網路。關於網際網路的具體內容將在本章第三節介紹。
四、計算機網路的功能
1.資源共享
充分利用計算機系統軟硬體資源是計算機網路最主要的功能。網路的用戶可以共享分布在任何地理位置的資源，包括軟體、硬體（如硬碟、列印機等）、尤其是數據，這種資源共享功能方便了用戶，節約了投資。
2.遠程通信
計算機與計算機、計算機與終端之間快速可靠地相互傳送信息，這是計算機網路最基本的功能。通過網路，兩個或多個相隔千里之遙的人可以一起寫報告、編教材，你可以直接和感興趣的作者交換意見，或者商討合作事宜，遠隔千里，卻「不再遙遠」。當某人修改了聯機文檔的某處時，其他人員可以立即看到變更，而不必花幾天的時間等待信件。利用這種方式大大提高了效率、節約了費用（這種通信手段比電話、信件便宜得多）。
有著「第四媒體」之稱的Internet網路打破了時間和空間的限制，使信息傳播速度很快，幾乎達到頃刻就能傳遍全球的地步。網路通信具有傳播的實時性、交互性，內容豐富性，聲音、圖像、多媒體並舉等優勢。春節聯歡晚會、奧運會等大型事件的現場直播都採用了互聯網作為直接的傳播渠道，充分展示了網路超強的通信能力。
3.集中管理和分布管理
由於計算機網路具有資源共享能力，使得在一台或多台伺服器上管理其他計算機上的資源成為可能，這一功能在某些部門顯得尤為重要，例如銀行系統通過計算機網路，可以將分布於各地的計算機上的財務信息傳到伺服器上實現集中管理。
在計算機網路中，把一項復雜的任務（或一個比較大的問題）劃分成若干個子任務（或子問題），由網路上各計算機分別承擔一部分任務，同時運作，共同完成，從而使整個系統的效率和功能加強。
例如，從1988年開始實施的「人類基因組計劃」是由美國倡導，在世界范圍內進行的，整個研究過程依託了高性能超大容量的網路伺服器和網路，對龐大的基因資料庫進行分布式管理，利用稱之為「網路計算」（網路把分布在各地的計算機連接起來，用戶分享網上資源，感覺如同個人使用一台超級計算機一樣）的方式來解決破解基因代碼中數據量極大的科學工程計算。
H. 計算機網路的結構有哪些參考模型說明OSI模型的組成。
計算機網路結構主要有TCP/IP和OSI參考模型。
網路的拓撲結構是拋開網路物理連接來討論網路系統的連接形式，網路中各站點相互連接的方法和形式稱為網路拓撲。拓撲圖給出網路伺服器、工作站的網路配置和相互間的連接，它的結構主要有星型結構、匯流排結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構、分布式結構等。
星型結構
星型結構是指各工作站以星型方式連接成網。網路有中央節點，其他節點（工作站、伺服器）都與中央節點直接相連，這種結構以中央節點為中心，因此又稱為集中式網路。它具有如下特點：結構簡單，便於管理；控制簡單，便於建網；網路延遲時間較小，傳輸誤差較低。但缺點也是明顯的：成本高、可靠性較低、資源共享能力也較差。
環型結構
環型結構由網路中若干節點通過點到點的鏈路首尾相連形成一個閉合的環，這種結構使公共傳輸電纜組成環型連接，數據在環路中沿著一個方向在各個節點間傳輸，信息從一個節點傳到另一個節點。
環型結構具有如下特點：信息流在網中是沿著固定方向流動的，兩個節點僅有一條道路，故簡化了路徑選擇的控制；環路上各節點都是自舉控制，故控制軟體簡單；由於信息源在環路中是串列地穿過各個節點，當環中節點過多時，勢必影響信息傳輸速率，使網路的響應時間延長；環路是封閉的，不便於擴充；可靠性低，一個節點故障，將會造成全網癱瘓；維護難，對分支節點故障定位較難。
匯流排型結構
匯流排結構是指各工作站和伺服器均掛在一條匯流排上，各工作站地位平等，無中心節點控制，公用匯流排上的信息多以基帶形式串列傳遞，其傳遞方向總是從發送信息的節點開始向兩端擴散，如同廣播電台發射的信息一樣，因此又稱廣播式計算機網路。各節點在接受信息時都進行地址檢查，看是否與自己的工作站地址相符，相符則接收網上的信息。
匯流排型結構的網路特點如下：結構簡單，可擴充性好。當需要增加節點時，只需要在匯流排上增加一個分支介面便可與分支節點相連，當匯流排負載不允許時還可以擴充匯流排；使用的電纜少，且安裝容易；使用的設備相對簡單，可靠性高；維護難，分支節點故障查找難。
分布式結構
分布式結構的網路是將分布在不同地點的計算機通過線路互連起來的一種網路形式，分布式結構的網路具有如下特點：由於採用分散控制，即使整個網路中的某個局部出現故障，也不會影響全網的操作，因而具有很高的可靠性；網中的路徑選擇最短路徑演算法，故網上延遲時間少，傳輸速率高，但控制復雜；各個節點間均可以直接建立數據鏈路，信息流程最短；便於全網范圍內的資源共享。缺點為連接線路用電纜長，造價高；網路管理軟體復雜；報文分組交換、路徑選擇、流向控制復雜；在一般區域網中不採用這種結構。
樹型結構
樹型結構是分級的集中控制式網路，與星型相比，它的通信線路總長度短，成本較低，節點易於擴充，尋找路徑比較方便，但除了葉節點及其相連的線路外，任一節點或其相連的線路故障都會使系統受到影響。
網狀拓撲結構
在網狀拓撲結構中，網路的每台設備之間均有點到點的鏈路連接，這種連接不經濟，只有每個站點都要頻繁發送信息時才使用這種方法。它的安裝也復雜，但系統可靠性高，容錯能力強。有時也稱為分布式結構。
蜂窩拓撲結構
蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質（微波、衛星、紅外等）點到點和多點傳輸為特徵，是一種無線網，適用於城市網、校園網、企業網。
在計算機網路中還有其他類型的拓撲結構，如匯流排型與星型混合。匯流排型與環型混合連接的網路。在區域網中，使用最多的是匯流排型和星型結構。
OSI七層模型介紹
OSI是一個開放性的通行系統互連參考模型，他是一個定義的非常好的協議規范。OSI模型有7層結構，每層都可以有幾個子層。下面我簡單的介紹一下這7層及其功能。
OSI的7層從上到下分別是
7 應用層
6 表示層
5 會話層
4 傳輸層
3 網路層
2 數據鏈路層
1 物理層
其中高層，既7、6、5、4層定義了應用程序的功能，下面3層，既3、2、1層主要面向通過網路的端到端的數據流。下面我給大家介紹一下這7層的功能：
（1）應用層：與其他計算機進行通訊的一個應用，它是對應應用程序的通信服務的。例如，一個沒有通信功能的字處理程序就不能執行通信的代碼，從事字處理工作的程序員也不關心OSI的第7層。但是，如果添加了一個傳輸文件的選項，那麼字處理器的程序員就需要實現OSI的第7層。示例：telnet，HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP等。
（2）表示層：這一層的主要功能是定義數據格式及加密。例如，FTP允許你選擇以二進制或ASII格式傳輸。如果選擇二進制，那麼發送方和接收方不改變文件的內容。如果選擇ASII格式，發送方將把文本從發送方的字元集轉換成標準的ASII後發送數據。在接收方將標準的ASII轉換成接收方計算機的字元集。示例：加密，ASII等。
（3）會話層：他定義了如何開始、控制和結束一個會話，包括對多個雙向小時的控制和管理，以便在只完成連續消息的一部分時可以通知應用，從而使表示層看到的數據是連續的，在某些情況下，如果表示層收到了所有的數據，則用數據代表表示層。示例：RPC，SQL等。
（4）傳輸層：這層的功能包括是否選擇差錯恢復協議還是無差錯恢復協議，及在同一主機上對不同應用的數據流的輸入進行復用，還包括對收到的順序不對的數據包的重新排序功能。示例：TCP，UDP，SPX。
（5）網路層：這層對端到端的包傳輸進行定義，他定義了能夠標識所有結點的邏輯地址，還定義了路由實現的方式和學習的方式。為了適應最大傳輸單元長度小於包長度的傳輸介質，網路層還定義了如何將一個包分解成更小的包的分段方法。示例：IP,IPX等。
（6）數據鏈路層：他定義了在單個鏈路上如何傳輸數據。這些協議與被討論的歌種介質有關。示例：ATM，FDDI等。
（7）物理層：OSI的物理層規范是有關傳輸介質的特性標准，這些規范通常也參考了其他組織制定的標准。連接頭、針、針的使用、電流、電流、編碼及光調制等都屬於各種物理層規范中的內容。物理層常用多個規范完成對所有細節的定義。示例：Rj45，802.3等。
I. 計算機網路由哪幾部分組成
計算機網路的組成基本上包括：計算機、網路操作系統、傳輸介質（可以是有形的，也可以是無形的，如無線網路的傳輸介質就是空間）以及相應的應用軟體四部分。
計算機網路的分類與一般的事物分類方法一樣，可以按事物所具有的不同性質特點（即事物的屬性）分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機（或其它計算機網路設備）通過傳輸介質和軟體物理（或邏輯）連接在一起組成的。
雖然網路類型的劃分標准各種各樣，但是從地理范圍劃分是一種大家都認可的通用網路劃分標准。按這種標准可以把各種網路類型劃分為區域網、城域網、廣域網和互聯網四種。區域網一般來說只
能是一個較小區域內，城域網是不同地區的網路互聯，不過在此要說明的一點就是這里的網路劃分並沒有嚴格意義上地理范圍的區分，只能是一個定性的概念。
(9)能使計算機網路中的若干擴展閱讀：
計算機網路按廣義分類：
計算機網路也稱計算機通信網。關於計算機網路的最簡單定義是：一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義，則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路，而
只能稱為聯機系統（因為那時的許多終端不能算是自治的計算機）。但隨著硬體價格的下降，許多終端都具有一定的智能，因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算
機作為終端使用，按上述定義，則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。
另外，從邏輯功能上看，計算機網路是以傳輸信息為基礎目的，用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統的集合，一個計算機網路組成包括傳輸介質和通信設備。
從用戶角度看，計算機網路是這樣定義的：存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源，而整個網路像一個大的計算機系統一樣，對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是：利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來，以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬體、軟體、數
據信息等資源。簡單來說，計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路，即兩個節點和一條鏈路。
參考資料：網路--計算機網路
J. 什麼是計算機網路，舉例說明計算機網路有哪些應用
計算機網路，是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網路操作系統，網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
定義分類
按廣義定義
計算機網路也稱計算機通信網。關於計算機網路的最簡單定義是：一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義，則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路，而只能稱為聯機系統（因為那時的許多終端不能算是自治的計算機）。但隨著硬體價格的下降，許多終端都具有一定的智能，因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用，按上述定義，則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。
另外，從邏輯功能上看，計算機網路是以傳輸信息為基礎目的，用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統的集合，一個計算機網路組成包括傳輸介質和通信設備。
從用戶角度看，計算機網路是這樣定義的：存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源，而整個網路像一個大的計算機系統一樣，對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是：利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來，以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說，計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路，即兩個節點和一條鏈路。
按連接定義
計算機網路就是通過線路互連起來的、資質的計算機集合，確切的說就是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機、終端及其附屬設備用通信設備和通信線路連接起來，並配置網路軟體，以實現計算機資源共享的系統。
按需求定義
計算機網路就是由大量獨立的、但相互連接起來的計算機來共同完成計算機任務。這些系統稱為計算機網路（computer networks）[2]
發展歷程
中國計算機網路設備製造行業是改革開放後成長起來的，早期與世界先進水平存在巨大差距;但受益於計算機網路設備行業生產技術不斷提高以及下游需求市場不斷擴大，我國計算機網路設備製造行業發展十分迅速。近兩年，隨著我國國民經濟的快速發展以及國際金融危機的逐漸消退，計算機網路設備製造行業獲得良好發展機遇，中國已成為全球計算機網路設備製造行業重點發展市場。
2010年我國計算機網路設備製造行業規模以上企業有171家，全年實現銷售收入385.70億元，同比增長15.64%；實現利潤總額39.83億元，同比增長24.93%；產品銷售利潤為72.18億元，同比增長44.34%。2011年，在國內宏觀經濟向好的環境及電信產業投資高速增長產生的需求帶動下，計算機網路設備製造行業將繼續保持較好發展。2011年1-5月，計算機網路設備製造行業銷售收入較上年同期增長19.78%；利潤總額較上年同期增長48.61%；產品銷售利潤則較上年同期增長42.36%。
我國計算機網路設備製造企業主要分布在華東和華南地區，其中又以廣東、江蘇、浙江三地企業分布最為集中，且是全國計算機網路設備製造行業發展領先的地區，2010年行業銷售收入均在84億元以上。與此同時，四川、湖北及上海地區的計算機網路設備製造行業也得到了快速發展，2010年銷售收入增長率均在30%以上。
第一代計算機網路---遠程終端聯機階段；
第二代計算機網路---計算機網路階段；
第三代計算機網路---計算機網路互聯階段；
第四代計算機網路---國際互聯網與信息高速公路階段；
早期年代
過去人們開始將彼此獨立發展的計算機技術與通信技術結合起來，完成了數據通信與計算機通信網路的研究，為計算機網路的出現做好了技術准備，奠定了理論基礎。
分組交換
網路符號
20世紀60年代，美蘇冷戰期間，美國國防部領導的遠景研究規劃局ARPA提出要研製一種嶄新的網路對付來自前蘇聯的核攻擊威脅。因為當時，傳統的電路交換的電信網雖已經四通八達，但戰爭期間，一旦正在通信的電路有一個交換機或鏈路被炸，則整個通信電路就要中斷，如要立即改用其他迂迴電路，還必須重新撥號建立連接，這將要延誤一些時間。這個新型網路必須滿足一些基本要求：
1：不是為了打電話，而是用於計算機之間的數據傳送。
2：能連接不同類型的計算機。
3：所有的網路節點都同等重要，這就大大提高了網路的生存性。
4：計算機在通信時，必須有迂迴路由。當鏈路或結點被破壞時，迂迴路由能使正在進行的通信自動地找到合適的路由。
5：網路結構要盡可能地簡單，但要非常可靠地傳送數據。
根據這些要求，一批專家設計出了使用分組交換的新型計算機網路。而且，用電路交換來傳送計算機數據，其線路的傳輸速率往往很低。因為計算機數據是突發式地出現在傳輸線路上的，比如，當用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時或計算機正在進行處理而結果尚未返回時，寶貴的通信線路資源就被浪費了。
分組交換是採用存儲轉發技術。把欲發送的報文分成一個個的「分組」，在網路中傳送。分組的首部是重要的控制信息，因此分組交換的特徵是基於標記的。分組交換網由若干個結點交換機和連接這些交換機的鏈路組成。從概念上講，一個結點交換機就是一個小型的計算機，但主機是為用戶進行信息處理的，結點交換機是進行分組交換的。每個結點交換機都有兩組埠，一組是與計算機相連，鏈路的速率較低。一組是與高速鏈路和網路中的其他結點交換機相連。注意，既然結點交換機是計算機，那輸入和輸出埠之間是沒有直接連線的，它的處理過程是：將收到的分組先放入緩存，結點交換機暫存的是短分組，而不是整個長報文，短分組暫存在交換機的存儲器（即內存）中而不是存儲在磁碟中，這就保證了較高的交換速率。再查找轉發表，找出到某個目的地址應從那個埠轉發，然後由交換機構將該分組遞給適當的埠轉發出去。各結點交換機之間也要經常交換路由信息，但這是為了進行路由選擇，當某段鏈路的通信量太大或中斷時，結點交換機中運行的路由選擇協議能自動找到其他路徑轉發分組。通訊線路資源利用率提高：當分組在某鏈路時，其他段的通信鏈路並不被通信的雙方所佔用，即使是這段鏈路，只有當分組在此鏈路傳送時才被佔用，在各分組傳送之間的空閑時間，該鏈路仍可為其他主機發送分組。可見採用存儲轉發的分組交換的實質上是採用了在數據通信的過程中動態分配傳輸帶寬的策略。
網際網路時代
Internet的基礎結構大體經歷了三個階段的演進，這三個階段在時間上有部分重疊。
網際網路
1：從單個網路ARPAnet向互聯網發展：1969年美國國防部創建了第一個分組交換網ARPAnet只是一個單個的分組交換網，所有想連接在它上的主機都直接與就近的結點交換機相連，它規模增長很快，到70年代中期，人們認識到僅使用一個單獨的網路無法滿足所有的通信問題。於是ARPA開始研究很多網路互聯的技術，這就導致後來的互聯網的出現。1983年TCP/IP協議稱為ARPAnet的標准協議。同年，ARPAnet分解成兩個網路，一個進行試驗研究用的科研網ARPAnet，另一個是軍用的計算機網路MILnet。1990，ARPAnet因試驗任務完成正式宣布關閉。
2：建立三級結構的網際網路：1985年起，美國國家科學基金會NSF就認識到計算機網路對科學研究的重要性，1986年，NSF圍繞六個大型計算機中心建設計算機網路NSFnet，它是個三級網路，分主幹網、地區網、校園網。它代替ARPAnet成為internet的主要部分。1991年，NSF和美國政府認識到網際網路不會限於大學和研究機構，於是支持地方網路接入，許多公司的紛紛加入，使網路的信息量急劇增加，美國政府就決定將網際網路的主幹網轉交給私人公司經營，並開始對接入網際網路的單位收費。
3：多級結構網際網路的形成：1993年開始，美國政府資助的NSFnet就逐漸被若干個商用的網際網路主幹網替代，這種主幹網也叫網際網路服務提供者ISP，考慮到網際網路商用化後可能出現很多的ISP，為了使不同ISP經營的網路能夠互通，在1994創建了4個網路接入點NAP分別由4個電信公司經營，本世紀初，美國的NAP達到了十幾個。NAP是最高級的接入點，它主要是向不同的ISP提供交換設備，使它們相互通信。網際網路已經很難對其網路結構給出很精細的描述，但大致可分為五個接入級：網路接入點NAP，多個公司經營的國家主幹網，地區ISP，本地ISP，校園網、企業或家庭PC機上網用戶。