作者：梅创社 主编
出版社：北京理工大学出版社
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计算机网络技术(第2版)试读：
内容简介
本书共分8个项目，分别介绍了“认识计算机网络”“计算机网络体系结构”“规划网络地址”“组建局域网”“使用TCP/IP通信”“灵活使用Internet”“网络攻击与防范”“网络故障检测与排除”的内容，并在每个项目最后，增加了项目实战，将理论和实践更好的结合到一起。
本书可作为高等院校计算机专业的教材，也可作为其他计算机相关专业和工程技术人员的参考书，同时，对从事计算机工作的人员，本书也可提供一定的参考。前 言“计算机网络技术”是计算机及相关专业学生需要学习和掌握的一门专业基础课，该课程理论性和实践性都较强，涉及的知识面较广，但对学生来说应注重其应用和实践技能的培养，因此，本教材根据计算机专业岗位能力标准，分析和归纳课程核心能力所对应的知识与技能要求，然后对知识技能进行归属性分析，按项目进行教学单元构建，以实际工作任务驱动，将知识融合到项目、任务中，通过项目、任务的训练加深学生对知识的理解、记忆和掌握运用，在项目、任务训练中提高学生的职业技能。通过本课程的学习，希望使学生具有简单的计算机网络的安装、调试、使用、管理和维护的能力，因而本书力求做到理论和实践密切结合。概括讲本书有以下几个特点：
1．在保持必要的知识体系的前提下按项目、任务驱动模式组织教材编写体系，每个项目对应一项学生应掌握的核心能力。
2．以工作任务驱动，通过项目任务的讲解加深对知识的理解并提升技能。
3．注意将能力和技能培养贯穿始终。
4．力求使学生学完本课程后即可组建和维护网络系统，碰到故障可查询解决方法。
5．使教科书和技术资料融合为一体。
本书可作为计算机专业的教材，也可作为其他计算机相关专业和工程技术人员的参考书，同时，对从事计算机工作的人员，本书也可提供一定的参考。
经过几年的推广和使用，现对第1版教材进行了修订。修订后的教材做了更详细的内容设计和体例设计，更新并丰富了案例内容。
本书在编写的过程中参考了国内外近年来出版的教材和参考文献，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，恳请读者不吝批评指正。编 者项目1认识计算机网络项目重点与学习目标
1．掌握计算机网络的基本定义和基本功能
2．熟悉计算机网络的分类和特点
3．掌握常见网络拓扑结构的区别和适用场合
4．了解计算机网络的发展趋势项目情境
技术部小张要给部门经理上交资料，资料大小为16GB，如果用2GB的U盘复制，需要多次操作才能将资料全部提交，而且容易感染病毒，如果一个文件大于2GB时就不能正常移动。怎样把计算机连接在一起，使之可以互相访问？又需要通过什么来连接呢？项目分析
通过计算机网络传输资料和管理共享资源，就可以提高工作效率和数据的安全性。要组建什么类型的网络，需要什么硬件、连接线缆？为了完成本项目，需要解决下面几个问题：（1）什么是计算机网络，计算机网络有哪些特点？（2）计算机网络由什么组成？（3）计算机网络能实现哪些功能？（4）计算机网络如何进行管理？（5）如何描述网络的拓扑结构？1.1 任务1：初识计算机网络
计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物，是目前计算机应用技术中空前活跃的领域。人们借助于计算机网络技术可以实现信息的交换和共享，计算机网络已成为信息存储、管理、传播和共享的有力工具，在当今信息社会中，日益发挥着越来越重要的作用，计算机网络技术的发展深刻地影响和改变着人们的工作和生活方式。那么，究竟什么是计算机网络呢？1.1.1 计算机网络的基本概念
什么是计算机网络呢？简而言之就是“将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来，并配置网络软件，以实现计算机资源共享的系统。”
在网络定义里包含三层含义：（1）必须有至少两台或两台以上具有独立功能的计算机系统相互连接起来，以达到共享资源为目的。这两台或两台以上的计算机所处的地理位置不同、相隔一定的距离，且每台计算机均能独立地工作，即不需要借助其他系统的帮助就能独立地处理数据。（2）必须通过一定的通信线路（传输介质）将若干台计算机连接起来，以交换信息。这条通信线路可以是双绞线、电缆、光纤等“有线”介质，也可以是微波、红外线或卫星等“无线”介质。（3）计算机系统交换信息时必须遵守某种约定和规则，即我们常说的“协议”。这些“协议”可以由硬件或软件来完成。
计算机网络的主要功能是共享资源和信息。其基本功能包括以下几个方面：（1）数据通信。
数据通信是计算机网络的最基本功能之一，可以使分散在不同地理位置的计算机之间相互传送信息。该功能是计算机网络实现其他功能的基础。通过计算机网络传送电子邮件、进行电子数据交换、发布新闻消息等，极大地方便了用户。（2）资源共享。
计算机网络中的资源可分成3大类：硬件资源、软件资源和信息资源。相应的，资源共享也分为硬件共享、软件共享和数据共享。可以在全网范围内提供如打印机、大容量磁盘阵列等各种硬件设备的共享及各种数据，如各种类型的数据库、文件、程序等资源的共享。（3）进行数据信息的集中和综合处理。
将分散在各地计算机中的数据资料适时集中或分级管理，并经综合处理后形成各种报表，提供给管理者或决策者分析和参考，如自动订票系统、政府部门的计划统计系统、银行财政及各种金融系统、数据的收集和处理系统、地震资料收集与处理系统、地质资料采集与处理系统等。（4）均衡负载，相互协作。
当某个计算中心的任务很重时，可通过网络将此任务传递给空闲的计算机去处理，以调节忙闲不均现象。此外，地球上不同区域的时差也为计算机网络带来很大的灵活性，一般白天计算机负荷较重，晚上则负荷较轻，地球时差正好为人们提供了调节负载均衡的余地。（5）计算机网络提高了计算机的可靠性和可用性。
其主要表现在计算机连成网络之后，各计算机之间可以通过网络互为备份；当某个计算机发生故障后，便可通过网络由别处的计算机代为处理；当网络中计算机负载过重时，可以将作业传送给网络中另一较空闲的计算机去处理，从而减少了用户的等待时间、均衡了各计算机的负载，进而提高系统的可靠性和可用性。（6）进行分布式处理。
对于综合性的大型问题可采用合适的算法，将任务分散到网络中不同的计算机上进行分布式处理。特别是对当前流行的局域网更有意义，利用网络技术将计算机连成高性能的分布式计算机系统，使它具有解决复杂问题的能力。1.1.2 计算机网络的组成
从计算机网络各部分实现的功能来看，计算机网络可分成通信子网和资源子网两部分，其中通信子网主要负责网络通信，它是网络中实现网络通信功能的设备和软件的集合；资源子网主要负责网络的资源共享，它是网络中实现资源共享的设备和软件的集合。从计算机网络的实际构成来看，网络主要由网络硬件和网络软件两部分组成（图1-1）。图1-1 计算机网络组成
1．网络硬件
网络硬件包括网络的拓扑结构、网络服务器（Server）、网络工作站（Workstation）、传输介质和网络连接设备等。
网络服务器是网络的核心，它为用户提供网络服务和网络资源。网络工作站实际上是一台入网的计算机，它是用户使用网络的窗口。网络拓扑结构决定了网络中服务器和工作站之间通信线路的连接方式。传输介质是网络通信用的信号线。常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤；无线传输介质有红外线、微波和激光等。网络连接设备用来实现网络中各计算机之间的连接、网络与网络之间的互连、数据信号的变换以及路由选择等功能，主要包括中继器、集线器、调制解调器、交换机和路由器等。
2．网络软件
网络软件包括网络操作系统和通信协议等。网络操作系统一方面授权用户对网络资源的访问，帮助用户方便、安全的使用网络，另一方面管理和调度网络资源，提供网络通信和用户所需的各种网络服务。网络协议是实现计算机之间、网络之间相互识别并正确进行通信的一组标准和规则，它是计算机网络工作的基础。1.1.3 计算机网络的发展
计算机网络技术是计算机技术与通信技术相结合的产物，它的发展与事物的发展规律相吻合，经历了从简单到复杂、从单个到集合的过程，它先后经历了四个不同的计算机网络时代。
1．主机互连
主机互连产生于20世纪60年代初期，基于主机（Host）之间的低速串行（Serial）连接的联机系统是计算机网络的最初雏形。在这种早期的网络中，终端借助电话线路访问计算机，由于计算机发送/接收的为数字信号，电话线传输的是模拟信号，这就要求在终端和主机间加入调制解调器（Modem），进行数/模间的转换（图1-2）。图1-2 主机互连
这种联机系统中，计算机是网络的中心，同时也是控制者。这是一种非常原始的计算机网络，它的主要任务是通过远程终端与计算机的连接，提供应用程序执行、远程打印和数据服务等功能。
2．局域网图1-3 局域网
20世纪70年代初，随着计算机体积、价格的下降，出现了以个人计算机为主的商业计算模式。商业计算的复杂性要求大量终端设备的资源共享和协同操作，导致对本地大量计算机设备进行网络化连接的需求，局域网（Local Area Network，LAN）由此产生了。局域网的出现，大大将降低了商业用户高昂的成本。随之出现了网络互连标准和局域网标准，为局域网互连做好了准备工作（图1-3）。
3．互联网
由于单一的局域网无法满足对网络的多样性要求，20世纪70年代后期，广域网技术逐渐发展起来，以便将分布在不同地域的局域网互相连接起来。1983年，ARPAnet采纳TCP和IP协议作为其主要的协议族，使大范围地网络互连成为可能。彼此分离的局域网被连接起来，形成互联网，如图1-4所示。图1-4 互联网
4．因特网
20世纪80年代到90年代是网络的互连发展时间。在这一时期，ARPAnet网络的规模不断扩大，包含了全球无数的公司、校园、ISP和个人用户，最终演变成今天的延伸到全球每一个角落的因特网，如图1-5所示。1990年，ARPAnet正式被Internet取代，退出历史舞台。越来越多的机构、个人参与到Internet中来，使得Internet获得了高速发展。图1-5 因特网1.1.4 计算机网络分类
计算机网络分类一般是按网络分布距离来划分的。如表1-1所示。表1-1 计算机网络类型比较表
局域网（Local Area Network, LAN）分布距离最短，是最常见的计算机网络。由于局域网分布范围极度小，一方面容易管理与配置，另一方面容易构成简洁规整的拓扑结构，加上速度快，延时小的优点，使之得到广泛应用。
广域网（Wide Area Network，WAN）分布距离远，不具有规则的拓扑结构。广域网采用点到点方式传输，存在路由选择的问题；局域网采用广播传输方式，不存在路由选择问题。
城域网（Metropolitan Area Network，MAN）介于局域网和广域网之间。城域网中包含有负责路由的交换单元。
互联网（Internet）不是一种具体的物理网络技术，只是一种将不同的物理网络技术及其子技术统一起来的高层技术。1.1.5 任务实战：认识校园网
任务目的：了解校园网络需求和功能，了解校园网采用的网络结构和网络设备。
任务内容：校园网需求分析，校园网结构设计和设备选型。
任务环境：某学校校园网案例。
任务步骤：
步骤1：校园网需求分析
某高校一个校区，在校生大约10 000人。为了减小上网高峰期的网络负担，部分用户需要访问Chinanet，另一部分用户需要访问CERnet。学校主要有教学楼、信息楼、实验楼、图书馆、综合楼和学生宿舍，所有楼宇之间均采用双绞线的方式连接到交换机，并接入到Internet。某高校校园网络拓扑结构如图1-6所示。图1-6 某高校校园网络拓扑结构
学校对用户提供的服务有OA系统，FTP应用系统、教务管理系统、视频点播系统等，并提供DNS服务和DHCP服务。使用的操作系统有Windows、Linux等，数据库有SQL Server、Oracle等。
通过建立校园网内部的局域网并接入广域网，可以实现内部办公及学生在线学习，并能访问Internet。
步骤2：校园网解决方案
步骤3：校园网传输介质认知
主干网络和汇聚层均采用1 000Mbps光纤技术，接入层采用100Mbps双绞线到桌面。
步骤4：校园网设备认识
校园网设备简单分为硬件设备和软件设备，硬件设备包括交换机、路由器、防火墙、网络服务器等；软件设备包括专业网管软件、杀毒软件、网络操作系统和各种应用系统等。
步骤5：组网技术认知
为适应当前网络使用需求和今后网络规模的扩大，采用3层网络体系结构设计，采用千兆以太网作为网络主干链路技术，接入网络采用100Mbps快速以太网技术。1.2 任务2：规划网络拓扑
计算机网络设计的首要任务就是要解决在给定计算机的分布位置及保证一定的网络响应时间、吞吐量和可靠性的条件下，通过选择适当的传输线路、连接方式，使整个网络的结构合理，成本低廉。为了应付复杂的网络结构设计，人们引入了网络拓扑的概念。
拓扑学是几何学的一个分支，它是从图论演变过来的。拓扑学中首先把实体抽象成与其大小、形状无关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间的关系。计算机网络的拓扑结构是指网络中的通信线路和各节点之间的几何排列，它用以表示网络的整体结构外貌，同时也反映了各个模块之间的结构关系。它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等，是研究计算机网络的主要内容之一。1.2.1 网络拓扑结构分类
计算机拓扑结构：在计算机网络中指定设备和线路的安排或布局。网络拓扑结构有总线型（图1-7）、星型（图1-8）、环型（图1-9）、网状型（图1-10）、树型、混合型。图1-7 总线型图1-8 星型图1-9 环型图1-10 网状型
1．总线型拓扑结构
总线型拓扑结构是用一条电缆作为公共总线，如图1-7所示。入网的节点通过相应接口连接到线路上。网络中的任何节点，都可以把自己要发送的信息送入总线，使信息在总线上传播，供目的节点接收。网络上每个节点，既可接收其他节点发出的信息，又可发送信息到其他节点，它们处于平等的通信地位，具有分布式传输控制的特点。
在这种网络结构中，节点的插入或撤出非常方便，且易于对网络进行扩充，但可靠性不高。如果总线出了问题，则整个网络都不能工作，而且故障点很难被查找出来。
2．星型拓扑结构
在星型拓扑结构中，节点通过点到点的通信线路与中心节点连接，如图1-8所示。中心节点负责控制全网的通信，任何两个节点之间的通信都要通过中心节点。星型拓扑结构具有简单、易于实现及便于管理的优点，但是网络的中心节点是全网可靠性的瓶颈，中心节点的故障将会造成全网瘫痪。
3．环型拓扑结构
在环型拓扑结构中，节点通过点到点的通信线路连接成闭合环路，如图1-9所示。环中数据将沿一个方向逐站传送。环型拓扑结构简单，控制简便，结构对称性好，传输速率高，应用较为广泛。但是环中每个节点与实现节点之间连接的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈，因为只要环中任何一个节点出现线路故障，都可能造成网络瘫痪。为保证环型网络的正常工作，需要较复杂的环的维护处理，环中节点的插入和撤出过程也比较复杂。
4．网状拓扑结构
这种拓扑结构主要指各节点通过传输线互相连接起来，并且每一个节点至少与其他两个节点相连，如图1-10所示。网状拓扑结构具有较高的可靠性，但其结构复杂，实现起来费用较高，不易管理和维护。对于规模大的广域网，特别是因特网，则无法采用这种规整的拓扑结构。
以上介绍的是最基本的网络拓扑结构，树型是总线型和星型的拓展，混合型采用不规则型。在组建局域网时常采用星型为主的几种网络结构的混合。1.2.2 任务实战：使用Visio绘制网络拓扑结构图
任务目的：掌握网络拓扑结构分类和特点，掌握Microsoft Office 2010的使用方法。
任务内容：分析各类网络拓扑结构的特点，绘制星型拓扑结构。
任务环境：Microsoft Office 2010工具。
任务步骤：
步骤1：Visio 2010工作界面如图1-11所示，打开Visio 2010后，选择菜单栏上的【文件】—【新建】命令，依次选取【网络】→【详细网络图】命令，如图1-12所示。图1-11 Visio 2010工作界面图1-12 选择详细网络图编辑网络拓扑图
步骤2：如绘制由交换机连接的星型网络拓扑结构，可在【形状】处选择【网络符号】项，如图1-13所示，再将交换机图标拖曳至“编辑区”，如图1-14所示。图1-13 选取所需图形图1-14 将交换机拖曳至编辑区
步骤3：单击【绘图】工具绘制直线，如图1-15所示。图1-15 打开【绘图】工具
步骤4：选择【形状】外的【计算机和显示器】项，将PC机图标添加至拓扑图中，如图1-16所示。图1-16 交换机连接的拓扑结构
步骤5：对拓扑结构图中的设备及连接介质做标注，如图1-17所示。图1-17 标注拓扑图
注意事项：
通过绘制拓扑结构图，可以帮助读者清晰地了解一个网络的整体结构。绘制拓扑结构图时需要注意以下几点：（1）使用正确的连接设备图标；（2）连接介质使用直线；（3）注明设备品牌及型号；（4）对设备及连接介质做标注；（5）不同的建筑物之间用虚线框区分；（6）结构清晰。
任务扩展：绘制某校园的网络拓扑结构图（图1-18）。图1-18 某校园的网络拓扑结构图1.3 任务3：应用计算机网络
随着现代信息社会进步以及通信和计算机技术的迅猛发展，计算机网络的应用越来越普及，如今计算机网络几乎深入到社会的各个领域。Internet已成为家喻户晓的计算机网络，它也是世界上最大的计算机网络，是一条贯穿全球的“信息高速公路主干道”。计算机网络主要提供如下一些服务。人们通过这些服务将计算机网络应用于社会的方方面面。1.3.1 计算机网络应用
计算机网络的应用突出表现在如下几个方面。
1．网络在科研和教育中的应用
通过全球计算机网络，科技人员可以在网上查询各种文件和资料，可以互相交流学术思想和交换实验资料，甚至可以在计算机网络上进行研究项目国际合作。
在教育方面可以开设网上学校，实现远程授课，学生可以在能将计算机接入计算机网络的地方利用多媒体交互功能听课，对不懂的问题可以随时提问和讨论。学生可以从网上获得学习参考资料，并且可通过网络交付作业和参加考试。
2．网络在企事业单位中的应用
计算机网络可以使企事业单位和公司内部实现办公自动化，做到各种软硬件资源共享，而如果将内部网络连入Internet，还可以实现异地办公。例如，通过www或电子邮件，公司就可以很方便地与分布在不同地区的子公司或其他业务单位建立联系，不仅能够及时地交换信息而且实现了无纸办公。在外的员工通过网络还可以与公司保持通信，得到公司的指示和帮助。企业可以通过国际互联网，搜集市场信息并发布企业产品信息，取得良好的经济效益。
3．网络在商业上的应用
随着计算机网络的广泛应用，电子资料交换（EDI）已成为国际贸易往来的一个重要手段，它以一种共同认可的资料格式，使分布在全球各地的贸易伙伴可以通过计算机传输各种贸易单据，代替了传统的贸易单据，节省了大量的人力和物力，提高了效率。又如网上商店实现了网上购物、网上付款的网上消费梦想。
随着网络技术的发展和各种网络应用的需求，计算机网络应用的范围在不断扩大，应用领域越来越宽，越来越深入。许多新的计算机网络应用系统不断地被开发出来，如工业自动控制、辅助决策、虚拟大学、远程教学、远程医疗、管理信息系统、数字图书馆、电子博物馆、全球情报检索与信息查询、网上购物、电子商务、电视会议、视频点播等。1.3.2 案例：计算机网络新技术
案例1：云 计 算
云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务（图1-19）。云计算通过使计算机分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。图1-19 云计算网络
云计算作为中国移动蓝海战略的一个重要部分，于2007年由移动研究院组织力量，联合中科院计算所，着手起步了一个叫做“大云”的项目。
中国移动的大云将设计包括两个方向：一是基础架构建设。第二部分是平台及服务的建设。基于这两方面之上，中国移动将推出“软件即服务”，以便中小企业减少IT投入成本和IT运营复杂性，同时提供办公自动化解决方案。
案例2：物联网技术
物联网（图1-20）技术通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。图1-20 物联网
在国内众多商家还在针对“物联网”概念进行研究的过程中，海尔Uhome已在物联网领域进行了很多早期的实际应用。近期，海尔Uhome与杭州电信联合推出了“我的e家*智慧屋”产品是通过“物联网网桥（WSN Bridge）”，实现用户通过手机、互联网、固话与家中灯光、窗帘、报警器、电视、空调、热水器等家电的沟通，通过网桥用户可以轻松实现人与家电之间的信息共享，其最大的优势就是将物联概念与用户的生活实际紧密联系起来，成为用户居家生活的基础应用服务。
案例3：VOIP技术
VOIP即VoiceOverIP，是把语音或传真转换成数据，然后与数据一起共享同一个IP网络（Internet互联网）的系统。VOIP系统就是把传统的电话网与互联网组合搭配在一起。
人们只要分别在两端不同的PC上，安装网络电话软件，即可经由IP网络进行对话。随着宽频的普及与相关网络技术的演进，网络电话也由单纯PCtoPC的通话形式，发展出IPtoPSTN（公共开关电话网络）、PSTNtoIP、PSTNtoPSTN及IPtoIP等各种形式，他们的共通点是以IP网络为传输媒介（图1-21）。图1-21 VOIP网络
案例4：三 网 融 合
三网融合是指现有的电信网络、计算机网络及广播电视网络相互融合。逐渐形成一个统一的网络系统，由一个全数字化的网络设施来支持包括数据、话音和视像在内的所有业务的通信。三网融合主要是指高层业务应用的融合；技术上趋于一致；网络上可以实现互连互通，形成无缝覆盖；业务层上互相渗透和交叉；应用层上趋向使用统一的IP协议；经营上互相竞争、互相合作，朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起，行业管制和政策方面也逐渐趋向一致（图1-22）。图1-22 三网融合网络1.4 任务4：树立计算机网络从业者应具备的职业道德观念
计算机网络的广泛应用已经对经济、文化、教育、科学的发展与人类生活质量的提高产生了重要影响，同时也不可避免地带来一些新的社会、道德、政治与法律问题。1.4.1 计算机网络带来的问题
首先，由于目前网络技术还没有发展到一个比较完善的阶段，网络还存在着很大的虚拟性和不真实性，成为个人用来抨击对手的工具。
其次，网络会导致世界各国的发展更不平衡。科技的力量是无穷的，在计算机时代，信息的传递速度不断加快，各国各地区对信息的掌握能力将会对这个地区的经济发展的深度产生极大的影响。
再次，网络的普及可能会使不同民族的文化逐渐衰落。网络可以使我们足不出户就对世界范围内的信息有所了解，但是正是由于网络在世界范围内的日益普及，将会导致许多地区的语言、文化受到冲击。
然后，网络虽然可以给人们的劳动和生活带来极大的便利，但在这越来越便利的背后将会是可怕的人类社会的危机。网络可以打破时间与空间上的距离，让每一个人不出门就与世界各地联系在一起，这样导致的后果是会使人们的集体意识变得越来越淡薄，人的社会意识也会随之慢慢降低。
最后，计算机网络的应用对青少年的影响是目前不容忽视的一个重大课题。
总之，如何利用计算机网络来促进青少年健康成长，尽可能地减少其对青少年的不利因素，是我们整个社会应该引起高度重视，并付诸行动的一个重大问题。1.4.2 计算机网络从业者职业守则
1．遵纪守法，尊重知识产权（1）知识产权的内容。
根据我国《民法通则》的规定，知识产权属于民事权利，是基于创造性智力成果和工商业标记依法产生的权利的统称，包括著作权和工业产权。
在我国，著作权用在广义时，包括（狭义的）著作权、著作邻接权、计算机软件著作权等，属于著作权法规定的范围。这是著作权人对著作物（作品）独占利用的排他的权利。狭义的著作权又分为发表权、署名权、修改权、保护作品完整权、使用权和获得报酬权。著作权分为著作人身权和著作财产权。著作权与专利权、商标权有时有交叉情形，这是知识产权的一个特点。
工业产权包括专利、商标、服务标志、厂商名称、原产地名称等。（2）计算机网络与知识产权。
由于计算机网络最主要的功能是实现资源共享，所以很多人认为计算机网络是一种完全开放型的状态，只要愿意，可以在网上发表任何言论，或从网上下载那些根本不知道属的是真名还是假名的文章、图片及各种作品。但实际上计算机网络只是信息资源的一种载体，其本质与报纸、电视等传统媒体没有任何区别。网络经济也同现实的一样，同样要遵守共同的规则，这其中就包括对网络资源的利用问题。
目前网上侵权引发的投诉时有发生，涉及抄袭、域名纠纷、商标侵权等多个方面，从发展趋势来看，这一领域的侵权行为正呈逐年上升的态势，但我国法律对于网上行为的界定还比较模糊，也造成了司法实践中的困难。另外网上侵权也不只是我国的问题，世界各国都在加紧完善现有的法律法规，以打击网络上的不法行为。（3）网上侵犯知识产权的形式和方法。
目前网上侵犯知识产权的形式主要有以下几种：著作权（版权）侵犯、商标侵权、域名纠纷等。
2．爱岗敬业，严守保密制度
作为计算机网络从业人员应爱岗敬业，严守保密制度，保守相应的国家机密和商业机密。另外，由于目前很多商业信息及其他信息都会在计算机系统中保存并通过计算机网络传输，计算机网络从业者必须采取相关措施，防止泄密的发生。
3．团结协作、爱护设备
做好设备的规范化和文档化管理，及时写好维护记录，做好交接工作，负责所有设备的管辖和运行状况的掌控，以最经济的设备寿命周期费用取得最佳的设备综合效能，确保设备经常处于良好的技术状态和工作状态。1.4.3 任务实战：学习计算机网络管理制度
任务目的：了解计算机网络出现的问题，树立作为计算机网络从业者应具备的职业道德观念。
任务环境：接入Internet的计算机。
任务内容：（1）讨论计算机网络存在的问题；（2）了解计算机网络的相关管理制度；（3）了解计算机网络管理员的工作职责；（4）了解计算机网络其他相关工作的工作职责。1.5 项目实战：使用Cisco Packet Tracer规划简易型网络
项目背景：某校园网教师办公室网络经常掉网，网络状况不稳定，请根据本学院网络具体情况，绘制出教学楼网络拓扑图，并分析原因。
项目要求：（1）学习Cisco Packet Tracer5.3.0的基本使用；（2）分析绘制网络拓扑图；（3）选择正确的网络设备和线缆进行连接。习 题（1）什么是计算机网络？它有什么功能？（2）计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？（3）计算机网络可从哪几个方面进行分类？怎样分类？（4）计算机网络常见的拓扑结构有哪几种？各有什么特点？项目2计算机网络体系结构项目重点与学习目标
1．熟悉OSI和TCP/IP体系结构
2．熟悉各种类型的传输介质的特点和应用场合
3．了解数据通信的基本概念和参数
4．掌握局域网设备的原理和特点项目情境
技术部小型局域网组建起来后经常出现故障，部分计算机无法正常通过网络传输数据，移动用户怎么接入到部门网络中，技术部和市场部之间的网络怎么连接起来？项目分析
网络中数据是如何在不同设备和传输介质上进行传递的，传输介质怎么进行连接，要遵守哪些标准？不同类型的网络通信时遵循哪些规范？为了完成本项目，需要解决下面几个问题：（1）认识数据通信中的各种参数；（2）认识网络体系结构和协议标准；（3）双绞线的制作和连接问题；（4）多台计算机的通信问题。2.1 任务1：认识数据通信的几个概念
在网络中任何两台计算机之间的信息交换都需借助于通信的手段来实现，通信的目的是实现单、双向传递信息。数据通信是指在两点或多点之间以二进制形式进行信息传输与交换的过程。同时，计算机之间的通信，必须要有一定的约定和通信规则。数据通信就是通过传输介质，采用网络、通信技术使信息数字化并传输这些数据。2.1.1 数据通信主要技术
数据通信的基本目的是在接收方与发送方之间交换信息，也就是将数据信息通过相应的传输线路从一台机器传输到另一台机器。这里所说的机器可以是计算机、终端设备以及其他任何通信设备。
数据在计算机中是以离散的二进制数字信号表示的，但在数据通信过程中，它究竟是以数字信号方式表示，还是以模拟信号方式表示，这主要取决于选用的通信信道所允许传输的信号类型。如果通信信道不允许直接传输计算机所产生的数字信号，那么就需要在发送端先将数字信号变换成模拟信号再送入信道传输，在接收端再将收到的模拟信号还原成数字信号，这个过程称为调制和解调，相应的设备称为调制解调器。
数据的成功传输依赖于两个主要因素：被传输信号的质量和传输介质的性能。模拟或数字数据都是既能用模拟信号又能用数字信号传输的。但模拟信号在传输过程中会发生衰减、变形，尤其是在长距离传输后会发生严重的畸变。另外，数据传输的好坏，还与发送和接收设备的性能有关。
数据通信的主要技术指标是衡量数据传输的有效性和可靠性的参数。有效性主要由数据传输速率、调制速率、传输延迟、信道带宽和信道容量等指标来衡量；可靠性一般用数据传输的误码率指标来衡量。常用的数据通信的技术指标有以下几种。
1．信道带宽和信道容量
信道带宽或信道容量是描述信道的主要指标之一，由信道的物理特性所决定。通信系统中传输信息的信道具有一定的频率范围（即频带宽度），称为信道带宽。信道容量是指单位时间内信道所能传输的最大信息量，它表征信道的传输能力。在通信领域中，信道容量常指信道在单位时间内可传输的最大码元数（码元是承载信息的基本信号单位，一个表示数据有效值状态的脉冲信号就是一个码元，其单位为波特，即Baud），信道容量以码元速率（或波特率）来表示。由于数据通信主要是计算机与计算机之间的数据传输，而这些数据最终又以二进制位的形式表示，因此，信道容量有时也表示为单位时间内最多可传输的二进制的位数（也称做信道的数据传输速率），以位/秒（b/s）的形式表示，简称为bps。
一般情况下，信道带宽越宽，一定时间内信道上传输的信息量就越多，则信道容量就越大，传输效率也就越高。香农（shannon）定理描述了信道带宽与信道容量之间的关系，公式如下：
式中，C为信道容量；W为信道带宽；N为噪声功率；S为信号功率。
当噪声功率趋于0时，信道容量趋于无穷大，即无干扰的信道容量为无穷大，信道传输的信息多少由带宽决定。此时，信道中每秒所能传输的最大比特数由奈奎斯特（Nyquist）准则决定，公式如下：
Rmax=2Wlog2L（bps）
式中，Rmax为最大速率；W为信道带宽；L为信道上传输的信号可取的离散值的个数。
若信道上传输的是二进制信号，则可取两个离散电平“1”和“0”，此时L=2，log22=1，所以Rmax=2W。如某信道的带宽为3kHz，则信道的数据传输速率不能超过6kbps。若L=8，log28=3，即每个信号传送3个二进制位。带宽3kHz的信道数据传输速率最大可达18kbps。
按信道频率范围的不同，通常可将信道分为3类：窄带信道（带宽为0～300Hz），音频信道（带宽为300～3 400Hz）和宽带信道（带宽为3 400Hz以上）。
2．传输速率
传输速率有以下两种：（1）数据传输速率（Rate）。数据传输速率是指通信系统单位时间内传输的二进制代码的位（比特）数，因此又称做比特率，单位用比特/秒表示，记为b/s或bps。
数据传输速率的高低，由每位数据所占的时间决定，一位数据所占的时间宽度越小，则其数据传输速率越高。设T为传输的电脉冲信号的宽度或周期，N为脉冲信号所有可能的状态数，则数据传输速率为：
式中，log2N是每个电脉冲信号所表示的二进制数据的位数（比特数）。如电信号的状态数N=2，即只有“0”和“1”两个状态，则每个电信号只传送1位二进制数据，此时，。（2）调制速率。调制速率又称做波特率或码元速率，它是数字信号经过调制后的传输率，表示每秒传输的电信号单元（码元）数，即调制后模拟电信号每秒钟的变化次数，它等于调制周期（即时间间隔）的倒数，单位为波特（Baud）。若用了T（s）表示调制周期，则调制速率为：
即1波特表示每秒钟传送一个码元。显然，上述两个指标有如下的数量关系：
R=Blog2N（bps）
即在数值上“波特”单位等于“比特”的log2N倍，只有当N=2（即双值调制）时，两个指标才在数值上相等。但是，在概念上两者并不相同，Baud是码元的传输速率单位，表示单位时间传送的信号值（码元）的个数，波特速率是调制速率；而bps是单位时间内传输信息量的单位，表示单位时间传送的二进制数的个数。
3．误码率
误码率是衡量通信系统在正常工作情况下传输可靠性的指标，是指二进制码元在传输过程中被传错的概率。显然，它就是错误接收的码元数在所传输的总码元数中所占的比例。误码率的计算公式为：
式中，Pe为误码率；Ne表示被传错的码元数：N表示传输的二进制码元总数。上式只有在N取值很大时才有效。
在计算机网络通信系统中，要求误码率低于10-6。如果实际传输的不是二进制码元，需折合成二进制码元来计算。在通信系统中，系统对误码率的要求应权衡通信的可靠性和有效性两方面的因素，误码率越低，设备要求就越高。
需要指出的是：对于可靠性的要求，不同的通信系统要求是不同的。在实际应用中，常常由若干码元构成一个码字，所以可靠性也常用误字率来表示，误字率就是码字错误的概率。有时一个码字中错两个或更多的码元，这和错一个码元是一样的，都会使这个码字发生错误，所以，误字率与误码率不一定是相等的。有时信息还用若干个码字组成一组，所以还有误组串，它是传输中出现错误码组的概率。但常使用的还是误码率。
4．传输延迟
信道的带宽是由硬件设备改变电信号时的跳变响应时间决定的。尽管电信号的传输速率为每秒30×104km，但由于发送和接收设备存在响应时间，特别是计算机网络系统中的通信子网还存在中间转发等待时间，以及计算机系统的发送和接收处理时间，所以，在系统的信息传输过程中存在着延迟（传输延迟）。信息的传输延迟时间由以下关系式确定：
传输延迟=发送和接收处理时间+电信号响应时间+中间转发时间+信道传输延迟
在计算机网络中由于不同的通信子网和不同的网络体系结构采用不同的中转控制方式，因而，在通信子网中存在的中转延迟只能依网络状态而定。由电信号响应带来的延迟时间则是固定的。显然，响应时间越小，延迟就越小。也就是说，信道的带宽越大，延迟越小。2.1.2 数据传输技术概述
数据通信技术完成数据的编码、传输和处理，为计算机网络的应用提供必要的技术支持和可靠的通信环境。那么，它是如何实现这些功能的呢？这就是本节所要讨论的问题。
1．数据的传输方式
数据在通信线路上传输是有方向的。根据数据在线路上传输的方向和特点，数据传输可分为单工通信（Simplex）、半双工通信（Half-Duplex）和全双工通信（Full-Duplex）3种通信方式。（1）单工通信。
在单工通信方式中，数据只能按一个固定的方向传输，任何时候不能改变数据的传输方向。如图2-1（a）所示，A端是发送端，B端是接收端，任何时候数据只能从A端发送到B端，而不能由B端传回到A端。图中实线为主信道，用来传输数据；虚线为监测信道，用于传输控制信号，监测信息就是接收端对收到的数据信息进行校验后，发回给发送端的确认及请求信息。单工通信一般采用二线制。（2）半双工通信。图2-1 数据传输方式（a）单工通信；（b）半双工通信；（c）全双工通信
在半双工通信方式中，数据可以双向传输但必须交替进行，同一时刻一个信道只允许单方向传输数据。如图2-1（b）所示，数据可以从A端传输到B端，也可以从B端传输到A端，但两个方向不能同时传送；监测信息也不能同时双向传输。半双工通信中，设备A和B都具有发送和接收数据的功能。半双工通信方式适用于终端之间的会话式通信，由于通信设备需要频繁地改变数据的传输方向，因此，数据传输效率较低。半双工通信一般也采用二线制。（3）全双工通信。
全双工通信可以双向同时传输数据，如图2-1（c）所示，它相当于两个方向相反的单工通信方式的组合，通信的任何一方在发送数据的同时也能接收数据，因此，全双工通信一般采用四线制。数据传输效率高，控制简单，但组成系统的造价高，主要用于计算机之间的通信。
2．基带传输与频带传输（1）基带传输。
计算机或终端等数字设备产生的、未经调制的数字数据所对应地电脉冲信号通常呈矩形波形式，它所占据的频率范围通常从直流和低频开始，因而这种电脉冲信号被称为基带信号。基带信号所固有的频率范围称为基本频带，简称基带（Baseband）。在信道中直接传输这种基带信号的传输方式就是基带传输。在基带传输中整个信道只传输这一种信号。
由于在近距离范围内，基带信号的功率衰减不大，从而信道容量不会发生变化，因此，计算机局域网系统广泛采用基带传输方式，如以太网、令牌环网等都采取这种传输方式。基带传输是一种最简单、最基本的传输方式，它适合于各种传输速率要求的数据。基带传输过程简单，设备费用低，适合于近距离传输的场合。（2）频带传输。
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