考点1 计算机网络的发展、定义与功能《计算机网络技术与应用》内蒙古（对口招生）计算机类 知识点讲解

内蒙古自治区（计算机类）对口招生 《计算机网络技术与应用》复习讲义 模块 1 计算机网络概述 考点 1 计算机网络的发展、定义与功能 【考纲要求】 1. 了解计算机网络的发展简史与趋势； 2. 掌握计算机网络的定义； 3. 理解计算机网络的构成； 4. 掌握计算机网络的功能。 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、计算机网络的发展简史与趋势 1. 计算机网络的发展历程 （1）第一代计算机网络——面向终端的计算机网络 该阶段自20世纪60年代初起步，属网络发展的萌芽期，也称面向终端的计算机网络。它把一台中心主机与各地若干终端相连，终端由显示器和键盘一类外部设备构成，既无中央处理器也无存储装置。多台终端以交互方式发出命令，使主机资源可供多个用户共用，既提高利用率，也减少用户开支。1963年IBM公司研制的全美航空公司联机订票系统即是代表；但主机负担加重，一旦故障，全网瘫痪。 （2）第二代计算机网络——ARPANET与分组交换 20世纪60年代中期起，人们开始探索多台计算机互联的方法，其中最具代表的是美国国防部高级研究计划局1969年建成的ARPANET网。它起初仅4个节点，以电话线路为主干，具有资源共享、分散控制、分组交换、专用通信控制处理机及分层网络协议等特点，这些后来成为现代网络的标志。此后广域网迅速铺开，各国纷纷建设分组交换网；但各厂商自定结构，标准难以统一，设备无法互联。 （3）第三代计算机网络——OSI参考模型的提出 第二代网络因缺少统一标准而难以普及，建立标准化的体系结构迫在眉睫。国际标准化组织（ISO）先于1977年提出OSI参考模型这一标准框架，用以发展开放式系统，又于1984年将其颁布为国际标准，即开放系统互连参考模型（OSIRM）。该模型属于概念性模型，只规定体系结构的框架，用来保证不同厂商设备之间的兼容与互操作。 （4）IEEE 802局域网标准与网络规范化 20世纪80年代微型计算机广泛普及，在同一较小范围内把多台机器互联起来以共享资源，成为越来越迫切的需求。国际电气电子工程师协会（IEEE）参考OSIRM并结合局域网自身的特点，于1980年2月制定了IEEE 802局域网标准。该标准的出台，为局域网技术走向规范化奠定了基础。 （5）第四代计算机网络——以Internet为主体 这一代网络以Internet为主体。90年代以后，尤其是美国在1993年提出建设国家信息基础设施（NII）之后，许多国家相继建设适合本国国情的NII，既推动了网络技术进步，也使计算机网络步入高速发展阶段。当前网络沿高速化、实时化、智能化、集成化与多媒体化推进，以Internet为核心的高速互联网络已经形成，并成为人们最重要的知识宝库。 （6）我国互联网的起步与接入 我国互联网起步较晚，1994年才正式接入。1987年9月20日，钱天白教授从北京发出我国第一封电子邮件，此举成为中国人使用互联网的开端。1994年4月20日，中国国家计算机与网络设施（NCFC）工程借美国Sprint公司的国际专线连入Internet，完成了全功能对接，我国由此成为国际公认的全功能Internet成员。 （7）我国四大主流网络体系与快速发展 20世纪90年代初，国内形成了四大主流网络体系，即中国科学技术网（CSTNET）、中国教育和科研网（CERNET）、中国公用计算机互联网（CHINANET）与金桥信息网（CHINAGBN）。到1997年10月，四大网络实现互联互通，我国互联网由此进入飞速发展阶段，在网络零售、网络支付等应用领域取得举世瞩目的成绩。 2. 计算机网络的发展趋势 （1）更大——地址空间与网络规模持续扩张 下一代互联网将逐步弃用IPv4并启用IPv6，地址数量由2的32次方增至2的128次方，地址资源极为丰富，有人形象地形容为地球上每一粒沙子都能分到一个地址。网络规模随之扩大，接入网络的终端种类和数量更多，网络应用也将更加广泛。 （2）更快——传输速率与传输效率同步提升 速度上强调端到端的绝对速度，至少达到100Mbit/s。固定宽带方面，千兆宽带成为各国竞争的新焦点；骨干传输方面，全球已迈入100Gbit/s时代，400Gbit/s技术正加速从实验室走向规模商用。与此同时，端到端的传输效率也明显提高。 （3）更安全——从体系设计上强化可控可管理 网络攻击手段日趋复杂、频率越来越频繁、规模越来越庞大，黑客也呈现规模化、组织化、产业化特点。为此，下一代互联网在建设之初就从体系设计上考虑安全问题，使网络安全的可控性与可管理性大大增强。以IPv6为例，它凭借巨大的地址空间，在反黑客嗅探能力、可溯源性、邻居发现协议及端到端IPSec安全传输等方面提升了安全性。 （4）移动化、智能化与网络空间资源化 移动化方面，云技术与物联网使随时随地接入网络成为新趋势。智能化方面，借助人工智能技术可实现推理、学习、预测与解释，能自动搜索网络信息，并识别、拦截含敏感词的邮件。资源化方面，网络空间被看作领土、领海、领空、太空之外的第五个战略空间，各国围绕它的竞争将更加激烈。 二、计算机网络的定义 1. 定义 计算机网络是指借助通信设备与传输线路，把地理位置不同、各自独立运行的多台计算机系统互联起来，并在网络操作系统、网络协议及网络应用软件等完善的网络软件协调之下，实现资源共享的系统。这一定义包含三个要点：互联的媒介是通信设备与传输线路，被连接的是操作上相互独立的多台计算机，而以功能完善的网络软件提供协调与支撑。 2. 三个基本特征 ① 各计算机设备之间必须借助通信设备和传输介质实现互联。 ② 各计算机设备之间须遵循统一的规则即网络协议来交换信息。 ③ 以共享资源和数据通信为主要目的。 三、计算机网络的构成 1. 通信子网 从系统功能角度看，计算机网络由通信子网与资源子网两部分组成。通信子网由各类通信设备、传输介质等物理设施连同相应软件构成，专门承担网络的通信职能，为上层数据传输提供通道。局域网中的网卡、线缆、集线器与交换机等，都属于通信子网的组成部分。 2. 资源子网 资源子网是网络中用于实现资源共享的设备与软件的集合体，主要承担全网的信息处理任务，并向用户提供各类网络资源和网络服务。在局域网中，联网的服务器、工作站以及网络操作系统、网络应用软件等，均归入资源子网。 3. 局域网的子网构成 就局域网而言，通信子网包含线缆、网卡、集线器、中继器、网桥、交换机与路由器等设备及相关协议软件；资源子网则涵盖服务器、工作站、共享打印机等设备，以及网络操作系统与网络应用软件。 四、计算机网络的功能 1. 资源共享 这里的资源指网络中全部的软件、硬件与数据，共享则指网络用户能够部分或全部地使用这些资源。资源共享让普通用户也能使用分散在不同地域的资源，显著提高了系统资源的利用率，既方便了用户，又节约了资金。硬件共享最典型的例子是打印机共享，软件共享如登录远程计算机运行其上的软件并返回结果，数据共享的典型例子是数据库共享。 2. 数据通信 数据通信是计算机网络的基本功能之一，指计算机之间能够迅速、可靠地传递信息。这种通信并不局限于小范围网络，而是覆盖范围很大的网络，即使相隔遥远、甚至分处不同国家的用户之间也能交换信息，例如借助Internet，各地用户都能相互通信。 3. 负载均衡 负载均衡是指把工作尽量均匀地分派给网内各台计算机处理，从而减轻单台计算机的负荷，提高整体工作效率。它主要应用于服务器集群系统，由网络控制中心承担分配与检测工作；一旦某台计算机任务过重，系统就会通过网络把部分工作转交给较空闲的计算机处理，使资源得到合理调整。 4. 分布式处理 分布式处理也可以看作一种并行处理形式。它把位于不同地点、或具有不同功能、或拥有不同数据的多台计算机接入通信网络，由控制系统统一调度、协同完成信息处理任务。例如一项综合性的大型课题，可按合适的算法拆分成若干子课题，再分派给网内不同的计算机去处理，最后把结果汇总，使问题迅速得到解决。 5. 提高计算机的可靠性 当网络中的某个设备（通信线路或计算机等）出现故障时，可以借助其他设备完成数据传输，或者把数据复制到其他系统中代为处理，从而保证用户的正常操作。例如，当数据库内容遗失或受损时，可调用另一台计算机上备份的数据库来处理数据并加以恢复，从而提高系统的可靠性和可用性。 【真题】 2022年真题｜单选题第24题 计算机网络最突出的优点是（ ） A. 精度高 B. 内存容量大 C. 运算速度快 D. 共享资源 【答案】D 【解析】计算机网络的功能包含资源共享、数据通信、负载均衡、分布式处理和提供可靠性，其中资源共享是最突出的优点。精度高、内存容量大、运算速度快均属计算机自身的性能特点，并非网络的突出优点。 2022年真题｜填空题第135题 在网络中提供________并起________作用的计算机，称为网络服务器。 【答案】服务；核心 【解析】网络服务器在网络中承担为其他计算机提供各类服务的职责，同时处于网络的核心位置，通常具有较高的性能与可靠性。 2023年真题｜填空题第145题 计算机网络由________子网和________子网组成。 【答案】资源；通信 【解析】按系统功能划分，计算机网络由资源子网与通信子网构成。资源子网负责信息处理并向用户提供网络资源与服务，通信子网由通信设备、网络介质等构成，承担数据传输职能。两空顺序可互换，亦可答作“通信；资源”。 2025年真题｜第24题 计算机网络的最基本特征是（ ） A. 数据传输 B. 资源共享 C. 分布式处理 D. 提高可靠性 【答案】B 【解析】计算机网络的定义强调在功能完善的网络软件协调下实现网络资源共享，资源共享是它区别于单机系统的根本特征；数据通信、分布式处理与提高可靠性均围绕资源共享需求展开。 2026年真题｜填空题第146题 从功能上分，计算机网络由________子网和________子网组成。 【答案】通信；资源 【解析】从系统功能角度看，计算机网络分为通信子网与资源子网两部分。通信子网由通信设备、网络介质等物理设备及其软件构成，提供网络通信功能；资源子网是网络中实现资源共享的设备和软件的集合，负责全网的信息处理。 【练习题】 一、填空题 1. 计算机网络是计算机技术与________技术相结合的产物。 【答案】通信 【解析】计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物，这也是它区别于单机系统的技术基础。 2. 计算机网络发展的萌芽阶段被称为面向________的计算机网络。 【答案】终端 【解析】第一代计算机网络把一台中心计算机与多个终端相连，终端自身没有CPU与存储能力，故称面向终端的计算机网络。 3. 1969年，美国国防部高级研究计划局建成的实验网是________。 【答案】ARPANET 【解析】ARPANET最初只有4个节点，以电话线路作为主干网络，具有资源共享、分散控制、分组交换等特点，是现代计算机网络的雏形。 4. 1977年，国际标准化组织提出的标准框架是________。 【答案】OSI参考模型 【解析】国际标准化组织（ISO）于1977年提出OSI参考模型这一标准框架，用以发展开放式系统；1984年正式颁布为国际标准。 5. 计算机网络中，负责全网信息处理并向用户提供各类网络资源及网络服务的是________子网。 【答案】资源 【解析】从系统功能角度看，计算机网络分为通信子网与资源子网。资源子网负责信息处理并提供网络资源与服务，通信子网承担数据传输。 6. 计算机网络的功能包括资源共享、________、负载均衡、分布式处理和提高计算机的可靠性。 【答案】数据通信 【解析】数据通信指计算机之间迅速、可靠地传递信息，是计算机网络的基本功能之一，也是实现其他功能的基础。 7. 下一代互联网将逐渐放弃IPv4，启用________，其地址数量由2的32次方增至2的128次方。 【答案】IPv6 【解析】IPv6的地址空间远大于IPv4，可从根本上缓解地址枯竭问题，同时在可溯源性与端到端安全传输方面更具优势。 8. 1987年9月20日，北京市计算机应用技术研究所的钱天白教授发出了我国第一封________。 【答案】电子邮件 【解析】这封邮件揭开了中国人使用互联网的序幕，是我国互联网发展历程中的重要标志性事件。 9. 我国于1994年4月20日通过NCFC工程实现了与Internet的________连接。 【答案】全功能 【解析】NCFC工程通过美国Sprint公司连入Internet，实现全功能连接后，我国正式被国际承认真正拥有全功能Internet。 10. 网络空间成为继领土、领海、领空、太空之后的第________个战略空间。 【答案】五 【解析】网络空间在经济社会活动中的影响不断延伸，围绕网络空间的竞争日趋激烈，如何尊重网络空间主权成为新挑战。 二、单项选择题 1. 计算机网络是计算机技术与（ ）相结合的产物。 A. 通信技术 B. 微电子技术 C. 多媒体技术 D. 自动控制技术 【答案】A 【解析】计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物。微电子技术、多媒体技术和自动控制技术均不是构成计算机网络的直接技术基础。 2. 首次把计算机与通信设备、通信线路结合起来的是（ ）。 A. NII计划 B. Internet C. SAGE半自动地面防空系统 D. CERNET 【答案】C 【解析】20世纪50年代中期，美国的半自动地面防空系统（SAGE）把雷达等测控设备的信息经通信线路传输到一台IBM计算机上，首次实现了计算机与通信设备及线路的结合。 3. 计算机网络发展的萌芽阶段被称为（ ）。 A. 分组交换网络 B. 开放式互联网络 C. 高速智能网络 D. 面向终端的计算机网络 【答案】D 【解析】第一代计算机网络处于萌芽阶段，其结构为中心计算机连接多台终端，故称面向终端的计算机网络。其余三项分别对应第二代及以后的发展阶段。 4. 第一代计算机网络中，终端的特点是（ ）。 A. 可独立完成数据处理 B. 自身不具备处理与存储能力 C. 配有独立的操作系统 D. 拥有大容量存储器 【答案】B 【解析】终端由显示器、键盘等外部设备构成，自身没有CPU和存储装置，因此不具备处理与存储能力，只能以交互方式向中心计算机发送命令。 5. ARPANET实验网最初拥有的节点数是（ ）。 A. 2个 B. 4个 C. 8个 D. 16个 【答案】B 【解析】ARPANET最初只有4个节点，以电话线路作为主干网络，由此形成了早期的计算机网络。 6. 下列不属于ARPANET特点的是（ ）。 A. 资源共享 B. 分散控制 C. 分组交换 D. 集中式管理 【答案】D 【解析】ARPANET具有资源共享、分散控制、分组交换、专用通信控制处理机和分层网络协议等特点。分散控制与集中式管理相反，故集中式管理不属于其特点。 7. 1984年国际标准化组织正式颁布的网络体系结构国际标准是（ ）。 A. OSI参考模型 B. TCP/IP参考模型 C. IEEE 802标准 D. NII计划 【答案】A 【解析】ISO于1977年提出OSI参考模型的标准框架，1984年正式颁布为国际标准，即开放系统互连参考模型（OSIRM）。 8. IEEE 802局域网标准制定于（ ）。 A. 1977年2月 B. 1984年2月 C. 1980年2月 D. 1993年2月 【答案】C 【解析】1980年2月，国际电气电子工程师协会（IEEE）结合局域网自身特点并参考OSIRM，制定了IEEE 802局域网标准。 9. 我国正式实现与Internet全功能连接的年份是（ ）。 A. 1987年 B. 1990年 C. 1994年 D. 1997年 【答案】C 【解析】1994年4月20日，NCFC工程通过美国Sprint公司连入Internet，实现全功能连接，我国从此被国际承认真正拥有全功能Internet。1987年是发出第一封电子邮件的时间。 10. 下列不属于我国四大主流网络体系的是（ ）。 A. CSTNET B. CERNET C. CHINANET D. ARPANET 【答案】D 【解析】我国四大主流网络体系为中国科学技术网（CSTNET）、中国教育和科研网（CERNET）、中国公用计算机互联网（CHINANET）和金桥信息网（CHINAGBN）。ARPANET是美国的实验网。 11. 计算机网络中，由通信设备与网络介质等构成、承担数据传输职能的是（ ）。 A. 通信子网 B. 资源子网 C. 服务器 D. 网络操作系统 【答案】A 【解析】从系统功能角度看，通信子网由通信设备、网络介质等物理设备及其软件构成，负责数据传输；资源子网负责信息处理并提供网络资源与服务。 12. 当网络中某台计算机任务过重时，系统把部分工作转交给较空闲的计算机处理，这体现了计算机网络的（ ）功能。 A. 数据通信 B. 负载均衡 C. 分布式处理 D. 提高可靠性 【答案】B 【解析】负载均衡指工作被较为均匀地分配给网络中各台计算机处理，以减轻单台计算机的负荷。它主要应用于服务器集群系统，由网络控制中心负责分配和检测。 三、简答题 1. 简述计算机网络的发展历程及各阶段的主要特征。 【答案】计算机网络的发展大致可分为四个阶段。第一阶段为面向终端的计算机网络，把一台中心计算机与多个终端相连，终端无处理与存储能力，主机负担重、可靠性低。第二阶段以ARPANET为代表，实现了多台计算机互联，具备资源共享、分散控制、分组交换和分层网络协议等特征。第三阶段以体系结构标准化为标志，ISO提出并颁布OSI参考模型，IEEE制定了IEEE 802局域网标准。第四阶段以Internet为主体，网络朝高速化、智能化方向发展。 【解析】本题考查计算机网络的发展简史，答题时应按四个阶段依次说明，并点出各阶段的标志性事件或技术特征，注意阶段顺序不能颠倒。 2. 简述计算机网络的五项功能。 【答案】计算机网络的功能可归纳为五个方面：一是资源共享，包括硬件、软件与数据资源的共享，可提高资源利用率并节约资金；二是数据通信，即计算机之间迅速、可靠地传递信息；三是负载均衡，把工作均匀分配给各台计算机处理，减轻单机负荷；四是分布式处理，将多台计算机在统一管理下协调完成信息处理任务；五是提高计算机的可靠性，某设备故障时可借助其他设备完成传输或代为处理。 【解析】本题考查计算机网络的功能，属于识记性内容。答题时应逐项列出五种功能并作简要说明，其中资源共享是最突出的优点，不可遗漏。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 $