认识计算机网络教学案

认识计算机网络教学案contents目录计算机网络概述计算机网络体系结构计算机网络的硬件设备计算机网络协议与安全计算机网络应用与发展趋势01计算机网络概述

计算机网络定义计算机网络是指通过传输介质和网络协议，将不同地理位置的计算机及其设备连接起来，实现数据传输和资源共享的系统。计算机网络由通信子网和资源子网两部分组成，通信子网负责数据的传输和交换，资源子网提供各种网络资源和服务。计算机网络的主要功能包括数据通信、资源共享和分布式处理等，广泛应用于办公、娱乐、科研、生产等领域。计算机网络的发展经历了多个阶段，从早期的ARPANET到现代的互联网，其发展历程与计算机技术和通信技术的进步密切相关。ARPANET是计算机网络的最早形式，它的出现标志着计算机网络的诞生。随着计算机技术的不断发展，计算机网络逐渐发展成为全球性的信息高速公路。互联网的出现使得计算机网络更加普及和便捷，它通过TCP/IP协议将全球范围内的计算机网络连接起来，实现了信息的自由传递和交流。计算机网络的发展历程计算机网络的应用领域非常广泛，包括办公自动化、电子商务、远程教育、在线娱乐等。办公自动化是计算机网络应用的重要领域之一，它通过电子邮件、视频会议等方式实现远程办公和协作，提高了工作效率。电子商务是利用计算机网络进行商业交易的一种新型商业模式，它通过电子支付、在线购物等方式改变了传统的商业交易方式。远程教育是利用计算机网络进行教育的一种新型教学方式，它通过在线课程、网络教育等方式打破了地域限制，提高了教育资源的利用效率。在线娱乐是利用计算机网络进行娱乐的一种新型娱乐方式，它通过在线游戏、网络视频等方式丰富了人们的娱乐生活。0102030405计算机网络的应用领域02计算机网络体系结构定义01OSI（OpenSystemsInterconnection）参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于描述计算机网络体系结构的分层模型。层次结构02OSI参考模型将计算机网络体系结构分为七个层次，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。功能03每个层次都有其特定的功能，如物理层负责传输比特流，数据链路层负责将比特流组合成帧，网络层负责将数据包从源发送到目的地，传输层负责端到端的通信等。OSI参考模型定义TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）模型是一个用于描述互联网协议族体系的分层模型。层次结构TCP/IP模型将互联网协议族体系结构分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。功能与OSI参考模型类似，每个层次都有其特定的功能，如应用层负责应用程序间的通信，传输层负责端到端的通信，网络层负责将数据包从源发送到目的地，链路层负责将比特流组合成帧等。TCP/IP模型协议标准常见的网络协议标准包括TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP、POP3等。定义网络协议是一组规则和标准，用于规定计算机在网络中进行通信和交换数据的方式。功能网络协议和标准在网络体系结构中发挥着重要的作用，它们规定了不同计算机之间如何交换数据和控制信息，使得计算机之间能够相互协作和通信。网络协议与标准03计算机网络的硬件设备010204路由器路由器是连接不同网络的设备，能够根据IP地址进行数据包的转发。路由器具有多个网络接口，可以连接多个网络，包括局域网和广域网。路由器具有路由表，用于存储路由信息，根据路由表进行数据包的转发。路由器还具有防火墙功能，能够过滤掉恶意攻击和非法访问。03交换机是一种基于MAC地址进行数据交换的设备。交换机具有多个网络接口，可以连接多个网络设备，如计算机、服务器等。交换机能够学习网络设备的MAC地址，并根据MAC地址进行数据交换，提高数据传输效率。交换机还具有VLAN功能，可以将网络划分为多个虚拟局域网，提高网络的安全性和管理性。01020304交换机集线器是一种简单的网络设备，用于连接多个网络设备。集线器所有端口都在同一冲突域内，因此其带宽是共享的。集线器的工作原理是将接收到的信号进行放大和再生，再发送给其他端口。集线器一般应用于小型局域网或家庭组网中。集线器网卡是计算机与网络连接的硬件设备。网卡能够实现数据的封装和解封装，将数据转换为适合在网络上传输的格式。网卡具有MAC地址，用于标识网络中的设备。网卡还具有驱动程序，用于与操作系统进行通信，实现数据的传输和控制。网卡04计算机网络协议与安全TCP负责数据的可靠传输，IP负责数据的路由。TCP/IP协议族还包括其他一些重要的协议，如ARP、ICMP、DNS等。TCP/IP协议族是互联网的基础，它由多个协议组成，包括传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）。TCP/IP协议族IP地址是用于标识网络中每台计算机的唯一标识符。IP地址分为IPv4和IPv6两种版本，其中IPv4使用32位地址，而IPv6使用128位地址。子网掩码用于标识IP地址的网络部分和主机部分。IP地址与子网掩码网络安全是指保护网络系统免受未经授权的访问、数据泄露和破坏。常见的网络安全威胁包括黑客攻击、病毒、木马等。网络安全防护措施包括防火墙、入侵检测系统、加密技术等。网络安全与防护05计算机网络应用与发展趋势万维网是一种基于超文本的分布式多媒体信息查询系统，用户可以方便地浏览和获取全球范围内网上的信息。万维网采用客户机/服务器模式，通过使用HTML语言和HTTP协议，实现信息的交互和传输。万维网的主要特点包括：超文本和超媒体的信息组织方式、全球范围内的信息共享、交互式的操作方式以及多媒体的信息展示。万维网（WWW）云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。云计算与大数据云计算的主要特点包括：虚拟化技术、动态可扩展、按需付费等。大数据的特点包括：数据体量巨大、数据类型繁多、处理速度快等。物联网和人工智能的结合，可以实现更加智能化的应用，如智能家居、智能交通等。物联网是指通过信息传感设备如射频识别、红外感应器、