计算机网络基础.ppt

基本要求：掌握计算机网络的基本概念，了解计算机网络的产生和发展，熟悉计算机网络的组成和分类，掌握计算机网络的主要功能和应用等。第一章计算机网络基础、教学重点和难点：计算机网络的定义；计算机网络的组成；计算机网络的分类；计算机网络的功能和应用。第一章计算机网络基础。计算机网络的定义所谓的计算机网络是将分布在不同地理位置的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备与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。1.1计算机网络概念，至少有两台计算机具有独立的操作系统，它们需要相互共享一些资源。两台独立的计算机必须通过某种通信手段连接起来。为了能够相互通信，网络中的独立计算机必须建立可相互验证的标准或协议。一个计算机网络必须具备以下三个基本要素：1.1计算机网络概念和互联网与互联网的区别。以小写字母1开头的互联网是一个通用术语，指的是由多个计算机网络互连而成的网络。以大写字母I开头的互联网是一个特殊的术语。它是指目前世界上最大的、开放的和特定的计算机网络，由许多相互连接的网络组成。它使用TCP/IP协议族作为通信规则，其前身是美国的ARPANET。计算机网络的组成1.1计算机网络的概念，通过数据通信共享资源，2计算机网络的功能，以及网络的通信链路和节点的几何排列或物理布局被称为计算机网络的拓扑结构。网络拓扑的定义，3。计算机网络拓扑，1。网络拓扑类型，1。BusTopology)，2。开始拓扑)，3。环形拓扑，4。树形拓扑，5。网状拓扑，4。几种不同类型的网络，广域网(广域网)、局域网(局域网)、城域网(城域网)、个人区域网(个人区域网)，局域网硬件组件的例子，具有不同覆盖范围的广域网硬件组件的例子。2.不同用户的网络从网络用户中被分类。公共网络专用网络用于将用户连接到互联网。接入网也称为本地接入网或常驻接入网。互联网服务提供商提供的接入网络仅作为用户连接互联网的“桥梁”。宽带：ADSL，5。网络协议的基本概念。网络协议：是计算机在网络中实现通信时必须遵守的协议。TCP/IP协议：TCP/IP协议是一种负责定义互联网上数据传输规范的协议。它是传输控制协议和互联网协议的简称。它的主要功能是无缝连接各种网络。我们经常称之为互联网的语言。它从上到下分为四层：应用层、传输层、网络层和网络接口层。6.IP地址概念：互联网上每台计算机的唯一标识符。格式：IP地址由32位二进制数组成，即IP地址占用4个字节。为了书写方便，习惯上使用“点分十进制”表示法，即每个8位二进制数是一个组，用十进制数表示，用小数点分开。域名的概念：在互联网中直接使用IP地址可以访问网络中相应的主机资源，但是因为IP地址是一串抽象的数字，很难记住，所以在互联网中，每个主机都被赋予一个有一定含义且容易记住的名字，这就是域名。格式：由一系列用点分隔的字符(或类似拼写)组成，这些字符与IP地址一一对应。域名结构：域名一般由主机名、组织名、网络名(组织类别)和顶级域名组成。例如：(清华大学邮件服务器)，邮件服务器，清华大学，教育网，中国，主机名，组织名，网络名，顶级域名，域名地址中常用字符组合的含义，政府：政府单位的含义edu:教育单位组织的含义：(非营利)组织mil:军事单位com的含义：商业组织网的含义：网络组织cn:中国的含义tw:台湾省的含义.8。互联网的主要服务功能，1。1)Gopher服务是一种信息查询服务，如成绩查询。2)万维网服务。它由一个网络服务器、一个浏览器和一个通信协议(Http)组成。3)文件传输协议。提供文件下载，2。在线通信1)电子邮件2)在线寻呼QQ，MSN3)互联网IP电话3。电子公告板系统中的论坛、论坛、聊天室等专题讨论。在线交友电子商务远程登录，1.2计算机网络分类，1。广域网(wan:广域网)广域网是指实现计算机远程连接的计算机网络，它可以连接众多的城域网和局域网，也可以连接全球区域网和局域网。2.城域网有时被称为城市网、区域网和城市网。城域网是连接在一个城市或地区内的网络系统，通常在几十公里之内。局域网，也称为局域网，是一种在有限的地理范围内(10公里以内)连接计算机、外部设备和网络互连设备的网络系统。它通常用于建筑物、学校或企业。常见的局域网包括以太网(包括快速以太网、千兆以太网、万兆以太网)、FDDI、自动柜员机等。4.接入网又称本地接入网或常驻接入网。接入网是局域网(或校园网)和城域网之间的桥梁。接入网提供了多种高速接入技术，在一定程度上解决了用户接入互联网的瓶颈。1.2计算机网络分类，广播网络，单播，多播，点拓扑网络)，1.2.2数据传输分类，1.2计算机网络分类，(1)广播网络中的计算机或设备使用共享通信介质进行数据传输，网络中的所有节点都可以从任何节点接收数据信息。有三种传输模式：单播：发送的信息包含一个明确的目的地址，由所有节点检查。如果与自己的地址相同，则信息被处理；如果不同，它将被忽略。多播：向网络中的一些节点发送信息。广播：使用指定的代码来识别传输信息中的目的地址，并将信息发送到所有目标节点。当使用该指定代码传输信息时，所有节点都会接收并处理该信息。1.2.2按数据传输模式分类，1.2计算机网络分类，(2)点对点网络(PointtoPointNetwork)，其中计算机或设备以点对点方式传输数据，两个节点之间可能有多个独立的链路。以太网和令牌环网都是广播网络，而ATM和帧中继都是点对点网络。1.2计算机网络分类，对等网络客户端/服务器模式，1.2.3根据网络组件之间的关系进行分类，1.2计算机网络分类，(1)对等网络的典型操作系统是DOS和Windows 95/98。网络中的所有计算机在功能上是平等的。客户端和服务器之间没有区别。每台计算机都可以提供服务和请求服务。它具有所有计算机地位平等、网络配置简单、网络可管理性差的特点。(2)客户机/服务器模式服务器提供服务而不请求服务；客户端请求服务，但不提供服务。它具有网络中计算机地位不平等、网络管理集中、网络管理方便、网络配置复杂等特点。1.2.3根据网络组件之间的关系进行分类，1.3计算机网络拓扑，网络拓扑由网络节点设备和通信媒体网络结构图组成。在计算机网络中，计算机被用作节点，通信线路被用作连接线，它们可以形成不同的几何图形，即网络的拓扑结构。1.3.1网络拓扑、1.3计算机网络拓扑、1 .总线拓扑、1.3.2普通网络拓扑、1.3计算机网络拓扑、10Base-5、10Base-2等以太网技术的概念都采用总线拓扑。1.3计算机网络拓扑(StarTopology)，1.3计算机网络拓扑，星型拓扑具有结构简单、管理方便、可扩展性强、组网容易等优点。星型拓扑的缺点是属于集中控制，主节点过载。如果中心节点出现故障，整个网络将无法工作，因此中心节点的可靠性和冗余性非常高。1.3计算机网络拓扑，3。环拓扑环拓扑是用通信线路将所有联网的计算机连接成一个封闭的环。如图1.8所示，这是一个点对点循环。每个设备都直接连接到环路或通过分支电缆连接到环路。1.3计算机网络拓扑，树形拓扑)，1.3计算机网络拓扑，4。树形拓扑树形拓扑是从总线拓扑演变而来的，它结合了星型和总线拓扑，形状像一棵倒树，顶端有一个带分支的根，每个分支也可以延伸到子分支，如图1.9所示。1.3、计算机网络拓扑，网格结构分为完全连通网格和不完全连通网格两种形式。在完全连接的网状结构中，每个节点都与网络中的其他节点有链路连接。在不完全连接的网状网络中，两个节点之间不一定有直接的链路连接。它们之间的通信依赖于其他节点的传输。如图1.10所示，广域网通常采用连接不完整的网络结构。根据逻辑功能，计算机网络分为：个资源子网和通信子网、1.4个计算机网络组成、1.4.1个通信子网、通信子网、通信控制处理器(CCP)、通信线路和通信设备，负责完成网络数据传输和转发等通信处理。1.4.1资源子网、资源子网、主机系统、终端和终端控制设备、联网外部设备，实现面向应用的数据处理和跨网络的网络资源共享。软件和信息资源，1.4计算机网络的组成，1.4.3现代网络结构的特点，1.4计算机网络的组成，计算机网络的主要性能指标，带宽，时延，1.5计算机网络的主要性能指标，1.5带宽，1.5计算机网络的主要性能指标，注！1.5计算机网络的主要性能指标，1.5计算机网络的主要性能指标，带宽有时称为吞吐量。在实际应用中，吞吐量通常用每秒发送的位数(或字节、帧)来表示。网络互联设备。传输的数据类型。网络拓扑。网络上并发用户的数量。用户的计算机。服务器。拥堵。决定吞吐量的主要因素，1.5计算机网络的主要性能指标，2 .时间延迟，1.5计算机网络的主要性能指标，1.5计算机网络的主要性能指标，1.5计算机网络的主要性能指标，1.5计算机网络的主要性能指标，2 .时间延迟包括传输延迟、传播延迟和处理延迟。1.5计算机网络发射机、队列、节点b、节点a的主要性能指标，数据，从节点a发送到节点b的数据，链路，1.5计算机网络的主要性能指标，1.5计算机网络的主要性能指标，链路的时延带宽积也称为链路长度，单位为比特。时延带宽积1.5计算机网络的主要性能指标表示从发送端发送数据到发送端收到接收端的确认(接收端收到数据后立即发送确认)所经历的总时延。，4。往返时间延迟RTT，1.6计算机网络技术发展趋势，1.6计算机网络支撑技术，微电子技术，光电技术，1.6计算机网络技术发展趋势，计算机网络体系结构的发展方向将是光网络的ip技术，光网络将演变成全光网络。从网络的服务水平来看，这将是一个知识产权的世界。从传播的角度来看，这将是一个光明的世界。从接入的角度来看，这将是一个有线和无线的多元化世界。1.6.2计算机网络关键技术，1.6计算机网络技术发展趋势，软交换技术，宽带接入技术，3G移动通信系统技术，光交换和智能光网络技术，IPv6技术，计算机网络关键技术，练习，1。