计算机网络概述课件

计算机网络概述计算机网络发展历程、定义、结构、类型前言/PREFACE教材采用的是西安电子科技大学出版社袁家政主编的《计算机网络》（第四版）。计算机网络是网络工程专业的基础课程。本节主要内容是计算机网络概述，是本书的基础知识，为后续课程奠定理论基础。问题导入/Introduction什么是网络？在生活中有什么应用？什么是计算机网络？我们都用网络来干什么呢？能力目标情感目标重点掌握计算机网络的交换方式，了解计算机网络的发展历程及计算机网络的定义。通过本课题的学习，提高学生分析、解决问题的能力，为以后学习计算机网络的组成和专业课打下基础。通过课堂交流，培养学生的创新精神、合作意识以及严谨踏实的学习习惯和精益求精的工作态度。知识目标教学目标/Targets课程重难点/Keypoints了解计算机网络的发展历程掌握计算机网络的定义重点理解并掌握三种交换的方式目录/Contents0102030405计算机网络发展历程计算机网络的交换技术计算机网络的定义总结思考与探究01计算机网络发展历程计算机网络的发展历程早期的单机工作模式发展历程1946年，世界上第一台数字电子计算机问世，在以后的几年里，计算机与网络并没有什么关系。具有通信功能的单机系统计算机的主要作用仍是信息的处理，但已可以从远地收集信息来进行处理了，我们称之为具有通信功能的单机系统。具有通信功能的多机系统把带有前端处理机及集中器的系统称为具有通信功能的多机系统。计算机网络的发展历程早期的计算机数量很少，并且价格昂贵。就像我国现今研制的银河巨型机一样，大多数放置在被称为“计算中心”的房间里，主要处理成批的信息。用户如果想使用计算机，必须前往机房，而且计算机要完成所有用户提供给它的任务。当有许多用户都需要使用计算机时，就必须排队等候，计算机按一定的优先级算法(如：先来先处理或紧急的数据优先处理)处理输出结果。1.早期的单机工作模式单机工作模式特点1.用户使用计算机时，独占计算机的所有资源。2.早期是由用户找计算机，而不是将计算机交给用户。

3.单机模式在某一段时间只能有一个用户提交任务使用计算机，多个用户使用单个计算机时，必须排队等候，计算机按一定优先级算法处理输出。计算机网络的发展历程计算机网络的发展历程

计算机的主要作用仍是信息的处理，但已可以从远地收集信息来进行处理了，我们称之为具有通信功能的单机系统。2.具有通信功能的单机系统计算机网络的发展历程通信功能单机系统特点1.主计算机除承担数据的处理任务外，还承担与远程终端的通信任务。

2.当采用分时系统与多个终端通信时，线路的利用率较低。例如，假设1台主机通过多重线路控制器与10个远程终端相连，需要10条链路，如采用分时系统，将1秒钟分成10个时间片，每个时间片为0.1s，即1s内，每个终端只有0.1s的时间使用主机，每条链路有0.9s是闲置的，所以线路利用率不超过10%。

3.由于有了远程终端，用户通过终端就可以使用主计算机，这给远距离用户带来很大的方便。计算机网络的发展历程计算机网络的发展历程把带有前端处理机及集中器的系统称为具有通信功能的多机系统。3.具有通信功能的多机系统通信功能多机系统特点1.主计算机承担数据处理任务，前端处理机负责与远程终端通信，系统中由于有了主计算机和前端处理机，因而称为多机系统。

2.集中器的使用，降低了系统中线路的总的连接长度，提高了线路的利用率。计算机网络的发展历程02计算机网络的交换技术计算机网络的交换技术020103电路交换技术报文交换技术报文分组交换技术01.电路交换技术计算机网络的发展历程01.电路交换技术计算机网络的发展历程在拨号的过程中，电话网中的程控交换机建立物理通路的过程，称为电路交换。在这种工作模式下，通话双方在通话过程中始终占有整个端到端的通路。电路交换技术的过程：1.呼叫（建立链路）2.通话（数据交换）3.挂断（释放链路）02.报文交换技术计算机网络的发展历程02.报文交换技术计算机网络的发展历程主机H1要与H2通信，则H1可以将数据发给A，A节点收到数据后，如遇线路忙时先将数据存入缓冲区，当线路空闲时发给C，在通信子网中，数据以同样的方式，经由节点C、D、E最后转发至H2。显然，发送的数据必须带有目的地址。02.报文交换技术计算机网络的发展历程报文交换类似于发送信件。在报文交换网中，网络节点通常为一台专用计算机。当发送信息的计算机要发送数据时，以报文方式进行，每个报文由传输的数据和报头组成，报头中包含发送计算机的地址和接收信息的计算机的地址。通信子网根据报头目的地址为报文进行路径选择。通信子网为两个通信的主机转发信息时，是在两个节点间的一段链路上逐段传输的，不需要在两个主机间建立多个节点组成的电路通道。在前图中，H3通过通信子网转发报文给H5，它的通路选择是B－D－E，而链路B－F－E是空闲的。03.报文分组交换技术计算机网络的发展历程报文分组方式是通信子网将进入子网的分组当作“小报文”处理，每个分组在通信子网中独自选择路径，被传输到目的地。主机H1为了将报文发给主机H2，先将报文发给节点A，而报文在节点A分成了两个分组1和2，这两个分组在通信子网中分别经过不同的路径被转发到E。分组１经A－C－E，分组2经A－B－F－E，最后转发到H2，再组装成报文，当然也可在节点E组装成报文，再转给H2。数据报分组必须包含目的主机地址和源地址，且传输时延迟较大。04.三种技术比较计算机网络的发展历程各种交换过程的事件时序比较(a)电路交换；(b)报文交换；(c)报文分组交换A和D是源节点和目的节点。B和C是通信子网的节点。04.三组技术比较计算机网络的发展历程电路交换数据传输可靠、迅速、有序，但线路利用率低、浪费严重，不适合计算机网络。报文交换优点：高效、灵活、迅速、可靠、缺点：有一定的延迟时间、额外的开销会影响传输效率。报文分组交换的线路利用率最高，但存在额外开销会增大时延。报文分组交换03计算机网络的定义计算机网络的定义信息传输资源共享用户透明性在计算机网络的发展过程中，人们从信息传输、资源共享、用户透明性三个不同侧面对计算机网络提出了不同的定义。计算机网络的定义信息传输从强调信息传输的广义观点出发，人们把计算机网络定义为“以传输计算机的信息为目的而连接起来，实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”。第一代计算机网络面向终端，首次实现了通信技术与计算机技术的结合。资源共享从强调资源共享的观点出发，人们把计算机网络理解为“以能够相互共享资源(硬件、软件和数据)的方式连接起来，并且各自具备独立功能的计算机系统的集合体。”这种定义方法是在Internet的原型网ARPAnet诞生不久，由美国信息处理学会联合会在1970年春天举行的联合会上提出来的，以后在有关文献中被广为引用。计算机网络的定义用户透明性从用户透明性的角度出发，人们把计算机网络定义为“由一个网络操作系统自动管理用户任务所需的资源，而使整个网络就像一个对用户透明的计算机大系统”。这里“透明”的含义是指用户觉察不到在计算机网络中存在多个计算机系统。计算机网络的定义计算机网络1.有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。2.两台或两台以上的计算机连接，互相通信交换信息，必须有一条通道。3.计算机系统之间的信息交换必须有某种约定和规则，这就是协议。04总结总结1.早期的单机工作模式2.具有通信功能的单机系统3.具有通信功能的多机系统（多机）1.计算机网络的发展历程2.计算机网络的交换技术1.电路交换技术：建立链路、数据交换（占用链路）、释放链路2.报文交换技术：存储/转发3.报文分组交换技术：目的地址、源地址1.两台及两台以上计算机2.通道3.协议3.计算机网络定义05思考与探究思考与探究假设两个用户之间的传输线路由3段组成(有两个转接节点)，每段的