第1章 计算机网络基础
1.1 计算机网络的基本概念
1.1.1 什么是计算机网络
计算机网络系统（Computer Network System）的广义定义是：凡将地理位置不同的多个计算机系统，通过通信设备和线路连接起来，并配以功能完善的网络软件（如网络操作系统等），按照一定的协议实现相互通信和资源共享的系统，称为计算机网络系统。
计算机网络系统是由网络硬件和网络软件两部分组成的，与计算机系统中硬件和软件的关系相类似，两者也是相辅相成、缺一不可的关系。整个计算机网络都在网络操作系统的统一管理与控制之下。为保证按照统一的标准和接口联网，并进行各自的网络操作，“网络协议”必不可少。
相互独立的若干计算机联网后，网上的每台计算机既可上网也可单机使用。而且在网络环境下，网上的多台计算机还可以协同操作、并行处理，从而完成大型、复杂的处理任务，减少处理时间，提高系统的处理能力。
1.1.2 计算机网络的产生与发展
科学技术的飞速发展，导致了“信息爆炸”的产生。各种信息成倍增长，不仅信息量越来越大，而且信息间的关联性也越来越强。基于此，如果采用传统的各自独立的单机处理方式，就会造成大量信息的重复存储与分别处理，无法实现数据的传输与共享，而且，即使单机功能再强大，其存储量和处理能力也毕竟有限。因此，人们越来越不满足于相互独立的一台或几台计算机所提供的“数据处理”功能，而迫切需要在彼此独立的计算机之间实现“相互通信”与“资源共享”。鉴于这种情况，科研人员在“数字设备”以及主机与终端之间进行数据通信的基础上，开创了计算机与计算机之间的数据通信技术，继而发展成为计算机网络。
由此可见，计算机网络是根据应用的需要，与高速发展的计算机技术和通信技术紧密结合的产物。可以说，计算机网络是计算机应用的最高形式，因为它最充分地体现了信息传输和分配手段与信息处理手段的有机整合。
1.1.3 计算机网络的功能
计算机网络一般提供以下功能。
1.资源共享
任何网络成员均可在自己的权限范围内，使用网络中的数据库、文件、程序等软件资源，以及磁盘存储器与高质量打印机等硬件资源。
2.信息发布与交流
政府、企业和个人可以通过计算机网络发布各种信息，宣传产品或提升自身的形象；用户可以在网络中进行广泛的信息浏览和交流，获取各种有用信息。
3.文件传递
采用文件传输协议（FTP），每个用户都可以通过网络上传和下载各种文件，实现数据的大量传输。
4.电子邮件
每个用户都可以在某个网站（服务器）上申请一个以唯一地址标识的“信箱”，各“信箱”用户之间均可以以“信件”的形式，快捷、经济、方便地在整个计算机网络连通的范围内传递各种信息，而且这种电子邮件（E-mail）可以按“点对点”或“广播”的方式进行传递。
5.远程登录
每个网络成员在Telnet协议的支持下，均可将自己本地的计算机仿真成远程计算机终端，访问和调用其软件与硬件资源。
1.1.4 计算机网络的用途
计算机网络主要用于以下几个方面。
（1）进行各种规模和不同范围的信息管理，形成集财务、人事、设备、材料、生产、销售、供应、收发文等于一体的功能强大的企业信息管理系统；集教学计划、排课、选课、教材、学籍、考试、毕业/学位认定、招生、就业、师资、设备等信息在内的教学管理信息系统；以及政府或企事业单位的公文管理系统和信息管理系统等，实现办公自动化。
（2）提供对图书、情报、科技成果和文献资料，以及有关天文、海洋、气象、地震等大型、专业甚至是动态数据库的检索；提供对市场商情、产品目录等各种综合数据的查询。
（3）实现全国范围内的铁路、民航系统计算机联网统一售票；各大银行系统的金融汇兑、证券交易，以及其他各项“金字号”系统工程中大量数据的即时交换处理；实现电子数据交换和无纸贸易，并广泛开展电子数据交换和电子商务。
（4）对油田、铁路、煤矿、电力、化工系统等地理位置分散、环境恶劣的生产单位和作业现场，以及军事、航空、航天等环境与设备进行实时的数据检测和控制，实现大范围的数据传递、处理与控制。
（5）提供分布式处理的环境。在计算机网络中，网络操作系统可以根据问题的性质和要求，选择网内最合适的资源来进行处理，做到量体裁衣。另外，它还可以在网内某台计算机负荷过重时，将一部分计算处理工作调配到其他计算机去处理，从而避免忙闲不均的现象，起到均衡负载的作用。
（6）用于建立集风险预测、领导决策、产供销等信息管理、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工艺过程设计（CAPP）、柔性加工系统（FMS）、计算机辅助产品测试（CAPT）、计算机辅助质量控制（CAQC）等于一体的计算机综合（集成）制造系统（CIMS），构筑自动化工厂。
当今的社会正在快速进入网络时代，越来越多的领域和部门开始应用计算机网络，而且有很多行业和单位，诸如上面提到的银行、铁路、民航等，已经离不开计算机网络。