第1章计算机网络概述PPT讲稿.ppt
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1、1第1页,共78页,编辑于2022年,星期一教材张浩军主编,计算机网络实训教程张浩军主编,计算机网络实训教程(第二版第二版),高等教育出版社,高等教育出版社,2008.32008.3授课环节教学:教学:3232学时学时实验:实验:1616学时学时2第2页,共78页,编辑于2022年,星期一计算机网络计算机网络 谢希仁谢希仁 编著编著 电子工业出版社电子工业出版社 2005.22005.2计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程 李冬等李冬等 清华大学出版社清华大学出版社 2006.112006.11教学参考资料3第3页,共78页,编辑于2022年,星期一交流渠道n沟通渠道:沟通渠道:E-m
2、ailE-mail 电话电话:13871434781:13871434781n班级信箱班级信箱E-mailE-mail:hkd_hkd_口令口令:information:information4第4页,共78页,编辑于2022年,星期一课程目标课程目标:本课程的教学目标是使学生理解计算机网络的基本课程的教学目标是使学生理解计算机网络的基本概念和原理,并掌握运用所学知识建设、配置、本概念和原理,并掌握运用所学知识建设、配置、管理和维护网络的技能,以及培养学生在网络上获管理和维护网络的技能,以及培养学生在网络上获取、加工、发布信息的能力。取、加工、发布信息的能力。5第5页,共78页,编辑于2022
3、年,星期一第第1章章计算机网络概述计算机网络概述 6第6页,共78页,编辑于2022年,星期一教学内容与要求n主要内容主要内容 网络概念与发展网络概念与发展(掌握掌握)网络组成与分类网络组成与分类 (掌握掌握)网络的功能与应用网络的功能与应用 (掌握掌握)数据通信基础数据通信基础 (了解了解)7第7页,共78页,编辑于2022年,星期一1.1 计算机网络的概念与发展网络的定义和演进过程网络的定义和演进过程8第8页,共78页,编辑于2022年,星期一主机和终端主机和终端9第9页,共78页,编辑于2022年,星期一1.1.1 1.1.1 计算机网络概念计算机网络概念n计算机网络是由不同通信媒体连接
4、的、物理上独立计算机网络是由不同通信媒体连接的、物理上独立的多台计算机组成的,将要传输的数据分成不同长的多台计算机组成的,将要传输的数据分成不同长度的分组进行传输和处理的系统。度的分组进行传输和处理的系统。10第10页,共78页,编辑于2022年,星期一两个概念:互联和自主两个概念:互联和自主互联互联:如两台计算机能:如两台计算机能互相交换信息互相交换信息,则称这两,则称这两台计算机互联。台计算机互联。自主计算机自主计算机:不从属于其他任何计算机的计算:不从属于其他任何计算机的计算机称为自主计算机。机称为自主计算机。网络目的网络目的 信息共享信息共享 信息交换信息交换11第11页,共78页,编
5、辑于2022年,星期一1.1.2 1.1.2 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展第第1阶段阶段2020世纪世纪5050年代数据通信技术的研究与发展年代数据通信技术的研究与发展,特征是计算机特征是计算机与终端互连,实现远程访问(又称联机系统)。与终端互连,实现远程访问(又称联机系统)。12第12页,共78页,编辑于2022年,星期一第第2阶段阶段2020世纪世纪6060年代年代ARPANETARPANET与与分组交换技术分组交换技术的研究与发展的研究与发展,特征是计算机与计算机互连,以共享资源为目的的计特征是计算机与计算机互连,以共享资源为目的的计算机通信网络。算机通信网络。ABCDF
6、EG13第13页,共78页,编辑于2022年,星期一美国国防部高级研究计划局于美国国防部高级研究计划局于19691969年年1212月投入运行的月投入运行的ARPANETARPANET,该网络是一个典型的以实现资源共享为,该网络是一个典型的以实现资源共享为目的的具有通信功能的多机系统,其核心通信技术是目的的具有通信功能的多机系统,其核心通信技术是分组交换技术分组交换技术。它为计算机网络的发展奠定了基础。它为计算机网络的发展奠定了基础。14第14页,共78页,编辑于2022年,星期一国际标准化组织(国际标准化组织(ISOISO)提出了一个能使各种计算机在)提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联
7、成网的标准框架世界范围内互联成网的标准框架开放系统互连基开放系统互连基本参考模型本参考模型OSI/RM(Open System Interconnection OSI/RM(Open System Interconnection Reference Model),Reference Model),简称为简称为OSIOSI。体系结构的形成体系结构的形成2020世纪世纪7070年代网络年代网络体系结构与协议标体系结构与协议标准化准化15第15页,共78页,编辑于2022年,星期一1.1.3 1.1.3 计算机网络的应用计算机网络的应用n企业信息网络企业信息网络n联机事务处理联机事务处理nPOSPO
8、S系统系统n电子邮件系统电子邮件系统n电子数据交换系统电子数据交换系统 n联机会议联机会议n访问远程数据库访问远程数据库16第16页,共78页,编辑于2022年,星期一1.2 计算机网络的组成与分类17第17页,共78页,编辑于2022年,星期一1.2.1 1.2.1 计算机网络的组成计算机网络的组成n计算机网络通常由三个部分组成,它们是资源子网、计算机网络通常由三个部分组成,它们是资源子网、通信子网和通信协议。通信子网和通信协议。资源子网:资源子网:由通信子网互连在一起的计算机由通信子网互连在一起的计算机构成资源子网中的计算机负责运行对信息进构成资源子网中的计算机负责运行对信息进行处理的应用
9、程序,是网络中信息流动的源行处理的应用程序,是网络中信息流动的源与宿,向用户提供可供共享的硬件、软件和与宿,向用户提供可供共享的硬件、软件和信息资源。信息资源。18第18页,共78页,编辑于2022年,星期一通信子网:通信子网:负责数据通信的部分,处于网络的内负责数据通信的部分,处于网络的内层,完成网络数据传输、转发等通信处理任务。层,完成网络数据传输、转发等通信处理任务。构成通信子网的硬件设施包括各种数据传输线路,构成通信子网的硬件设施包括各种数据传输线路,以及实现网络连接和数据通信的各种数据通信设以及实现网络连接和数据通信的各种数据通信设备。备。通信协议:通信协议:是主机之间或主机和子网之
10、间的通信是主机之间或主机和子网之间的通信的规范,即通信双方必须共同遵守的规则和约定。的规范,即通信双方必须共同遵守的规则和约定。19第19页,共78页,编辑于2022年,星期一资源子网和通信子网两个部分的结构示意图资源子网和通信子网两个部分的结构示意图 20第20页,共78页,编辑于2022年,星期一1.2.2 1.2.2 计算机网络的分类计算机网络的分类n 按技术分按技术分u 广播式网络广播式网络 点到点网络点到点网络 n 按规模分按规模分 u 局域网局域网 城域网城域网 广域网广域网 互联互联网网n 按传输介质分按传输介质分 u 有线网有线网 无线网无线网n 按拓扑结构分按拓扑结构分u 总
11、线总线 环形环形 网状网状 星形星形 n 按网络组件关系分类按网络组件关系分类u 对等网对等网 基于服务器网络基于服务器网络21第21页,共78页,编辑于2022年,星期一局域网(局域网(LAN)nLAN通常指几公里以内的,可以通过某种介质互联的计算通常指几公里以内的,可以通过某种介质互联的计算机、打印机、机、打印机、modem或其它设备的集合或其它设备的集合nLAN特点:距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠特点:距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠nLAN技术:以太网、令牌技术、无线局域网技术:以太网、令牌技术、无线局域网22第22页,共78页,编辑于2022年,星期一网络硬件平台网络硬件平
12、台23第23页,共78页,编辑于2022年,星期一城域网城域网(MAN)n城域网覆盖范围介于城域网覆盖范围介于LAN和和WAN之间之间;n城域网划分为城域网城域部分和城域网接入部分城域网划分为城域网城域部分和城域网接入部分;24第24页,共78页,编辑于2022年,星期一广域网广域网(WAN)nWAN:大范围内提供数据服务:大范围内提供数据服务nWAN类型:类型:PSTN、ISDN、X.25网、帧中继网、网、帧中继网、ATM网网25第25页,共78页,编辑于2022年,星期一互联网互联网n通常把互联的网络集合称为互联网,通常把互联的网络集合称为互联网,InternetInternet是指特定的
13、是指特定的世界范围的互联网,它通过网络互连设备把不同的众多世界范围的互联网,它通过网络互连设备把不同的众多网络或网络群体根据全球统一的通信规则(网络或网络群体根据全球统一的通信规则(TCP/IPTCP/IP协议)协议)互连起来形成全球最大的、开放的计算机网络。互连起来形成全球最大的、开放的计算机网络。n 互联网通常由路由器联结的互联网通常由路由器联结的LANLAN组成,子网通常为点到点组成,子网通常为点到点(point-to-pointpoint-to-point)的子网,其传输机理为)的子网,其传输机理为存储存储-转发转发(store-and forward)(store-and forwa
14、rd),其传输方式为,其传输方式为分组交换分组交换(packet-(packet-switched)switched)。26第26页,共78页,编辑于2022年,星期一27第27页,共78页,编辑于2022年,星期一有线网有线网双绞线双绞线n双绞线双绞线(TP(TP:Twisted Pairwire)Twisted Pairwire)线间干扰小,价格便宜,线间干扰小,价格便宜,易于安装。易于安装。双绞线既可以用来传输模拟信号,也可双绞线既可以用来传输模拟信号,也可以用于传输数字信号。以用于传输数字信号。n双绞线分为非屏蔽双绞线双绞线分为非屏蔽双绞线(UTP(UTP:Unshielded Twi
15、sted Unshielded Twisted Pairwire)Pairwire)和屏蔽双绞线和屏蔽双绞线(STP(STP:Shielded Twisted Shielded Twisted Pairwire);Pairwire);n目前局域网中使用双绞线可以达到目前局域网中使用双绞线可以达到100Mbps100Mbps10Gbps10Gbps的传输速率的传输速率;n通常传输距离为通常传输距离为100m100m,误码率为,误码率为1010-5-5;2 2按传输介质分类按传输介质分类28第28页,共78页,编辑于2022年,星期一有线网有线网同轴电缆同轴电缆n常用的同轴电缆有两类:常用的同轴电
16、缆有两类:5050和和7575的同轴的同轴电缆。电缆。7575同轴电缆用于模拟信号传输,目前主要用于同轴电缆用于模拟信号传输,目前主要用于电视信号传输。由于电视信号传输。由于7575同轴电缆的带宽高,也同轴电缆的带宽高,也可用于城域网;可用于城域网;5050同轴电缆主要用于数字信号传输,目前已被同轴电缆主要用于数字信号传输,目前已被双绞线所替代;双绞线所替代;29第29页,共78页,编辑于2022年,星期一有线网有线网光纤光纤n光导纤维简称光纤,是一种能高质量传导光信号的光导纤维简称光纤,是一种能高质量传导光信号的玻璃纤维玻璃纤维;n 多模光纤:通过光的反射在光纤中无损传输,距离为多模光纤:通
17、过光的反射在光纤中无损传输,距离为2KM;n 单模光纤:直线传输,距离单模光纤:直线传输,距离10KM;n 光传输系统:光源、传输介质(光纤)、光检测器;光传输系统:光源、传输介质(光纤)、光检测器;30第30页,共78页,编辑于2022年,星期一31第31页,共78页,编辑于2022年,星期一32第32页,共78页,编辑于2022年,星期一无线网无线网微波通信微波通信n微波通信是使用波长在微波通信是使用波长在0.10.1毫米至毫米至1 1米之间的电磁波米之间的电磁波微波进行的通信。微波进行的通信。n当两点间当两点间直线距离直线距离内无障碍时就可以使用微波通信,内无障碍时就可以使用微波通信,微
18、波通信具有微波通信具有容量大、质量好、传输距离远、抗灾容量大、质量好、传输距离远、抗灾性能好性能好等特点,普遍使用于各种专用通信网。等特点,普遍使用于各种专用通信网。n微波通信用途广泛,可以用于各种电信业务的传送,微波通信用途广泛,可以用于各种电信业务的传送,如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等。如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等。33第33页,共78页,编辑于2022年,星期一n地面微波地面微波通过地面站之间接力传送通过地面站之间接力传送接力站之间距离:接力站之间距离:50-100 km50-100 km速率:每信道速率:每信道 45 Mb/s45 Mb/s地球地球地球地球地面站之间的
19、直视线路地面站之间的直视线路 微波传送塔微波传送塔34第34页,共78页,编辑于2022年,星期一无线网无线网卫星通信卫星通信n卫星通信是地球上卫星通信是地球上(包括陆地、水面和低层大气中包括陆地、水面和低层大气中)无线无线电通信站之间利用人造卫星作为中继站而进行的空电通信站之间利用人造卫星作为中继站而进行的空间微波通信。间微波通信。35第35页,共78页,编辑于2022年,星期一n地球同步卫星地球同步卫星与地面站相对固定位置与地面站相对固定位置使用使用3 3颗卫星即可覆盖全球颗卫星即可覆盖全球传输延迟时间长(传输延迟时间长(270ms270ms)广播式传输广播式传输应用领域:应用领域:n电视
20、传输电视传输n长途电话长途电话n专用网络专用网络n广域网广域网35,784公里公里地球地球36第36页,共78页,编辑于2022年,星期一无线网无线网WLANn无线局域网无线局域网(Wireless Local Area Networks,(Wireless Local Area Networks,WLAN)WLAN)。WLANWLAN采用射频采用射频(Radio Frequency,RF)(Radio Frequency,RF)技术,利用技术,利用电磁波在空气中发送和接受数据,无需线缆介质。电磁波在空气中发送和接受数据,无需线缆介质。WLANWLAN的数据传输速率现在可以达到的数据传输速率现
21、在可以达到11Mbps11Mbps或或54Mbps54Mbps,传输距离可远至,传输距离可远至20km20km以上。以上。WLANWLAN最大的优势就是免去或减少了繁杂的网络最大的优势就是免去或减少了繁杂的网络布线,一般只要在适当位置安放一个或多个接入布线,一般只要在适当位置安放一个或多个接入点点(Access Point)(Access Point)设备就可建立覆盖整个建筑或地设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。区的局域网络。37第37页,共78页,编辑于2022年,星期一1.3 计算机网络的功能38第38页,共78页,编辑于2022年,星期一1.3.1 1.3.1 计算机网络的基本功
22、能计算机网络的基本功能 n计算机网络主要的功能包括:计算机网络主要的功能包括:数据通信数据通信资源共享资源共享分布式处理分布式处理提高可靠性等提高可靠性等负载均衡硬件和软件资源共享集中处理综合信息服务(图像,语音,动画等)39第39页,共78页,编辑于2022年,星期一计算机网络计算机网络p 多台自主计算机的互联系统;多台自主计算机的互联系统;p 用户必须指定网络中哪一台计算机来完成什么用户必须指定网络中哪一台计算机来完成什么样的操作;样的操作;40第40页,共78页,编辑于2022年,星期一分布式系统分布式系统p 虚拟计算机,可能是多台计算机的有机组虚拟计算机,可能是多台计算机的有机组合;合
23、;p 用户向虚拟计算机提交一个任务后,由操作用户向虚拟计算机提交一个任务后,由操作系统来安排任务的完成;系统来安排任务的完成;p 分布系统通常也基于自主计算机的互联,但分布系统通常也基于自主计算机的互联,但由操作系统统一管理,对用户而言,具有高度的由操作系统统一管理,对用户而言,具有高度的整体性和透明性;整体性和透明性;41第41页,共78页,编辑于2022年,星期一1.3.2 Internet1.3.2 Internet的典型应用的典型应用 n问题问题:以你自己的亲身体会说明计算机网络的以你自己的亲身体会说明计算机网络的应用及由网络应用带来的社会问题。应用及由网络应用带来的社会问题。42第4
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