计算机网络基础项目化教程（第2版）课件 单元1 探索计算机网络

单元1探索计算机网络《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology单元1探索计算机网络-内容列表《计算机网络基础》课程1.1计算机网络的发展1.2计算机网络基本概念1.2.1计算机网络基本概念1.2.2

计算机网络的组成1.2.3

计算机网络的分类1.3园区网络介绍1.3.1传统园区网络架构1.3.2SDN网络架构计算机网络的发展《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology网络的产生《计算机网络基础》课程1946年世界上第一台计算机（ENIAC）研制成功，人类开始走向信息时代。网络的产生《计算机网络基础》课程1980年代，TCP/IP协议的制定成为互联网发展史上的又一重要里程碑。1990年代，万维网的普及使得互联网开始为人们熟知。2000年代，宽带接入的普及使得互联网的传输速度得到了质的提升。到了2010年代，移动互联网的兴起无疑是网络技术发展史上的又一重大转折点。网络技术发展历程《计算机网络基础》课程1987年9月20日，钱天白发出中国第一封电子邮件“越过长城，通向世界”，这标志着中国人开始使用Internet。1994年4月20日，中关村地区教育与科研示范网络（NCFC）工程通过美国Sprint公司连入Internet的64K国际专线开通，实现了与Internet的全功能连接。从此，中国被国际上正式承认为有Internet的国家。2003年，中国下一代互联网示范工程（CNGI）启动，目标是建成世界上最大的纯IPv6互联网。2013年，“宽带中国”战略及实施方案正式出台，旨在加快宽带网络基础设施建设，推进网络提速降费。网络技术发展历程《计算机网络基础》课程网络的演变过程《计算机网络基础》课程计算机网络仅有几十余年的历史，其演变过程可概括为三个阶段：1具有远程(remote)通信功能的单机系统为第一阶段，这一阶段已具备了计算机网络(computernetwork)的雏形；

2具有远程通信功能的多机系统为第二阶段，这一阶段的计算机网络属于面向终端的计算机通信网；

3以资源共享(resourcesharing)为目的的计算机网络为第三阶段，这一阶段的计算机网络才是今天意义上的计算机网络。网络未来的发展趋势《计算机网络基础》课程移动用户应用服务在社交媒体领域，网络技术赋予了每个人发声的权利。在线购物方面，网络技术的运用更是彻底改变了我们的消费习惯。教育领域同样受到了网络技术的深刻影响。网络未来的发展趋势《计算机网络基础》课程计算机网络从九十年代至今的发展趋势变化：网络未来的发展趋势《计算机网络基础》课程移动用户数量不断增加，具备网络功能的设备急剧增加；在线协作，服务范围将不断扩大；人工智能发展迅速，通过机器学习、语音识别、自然语言处理等智能化技术手段大幅提高生产效率，同时在医疗、金融、安全等领域广泛应用；形成万物互联网络，通过无线传感、智能互联对物体进行连网，实现物品之间的互相通讯和数据共享；未来物联网将成为智能家居、智慧城市、智能工业等领域的核心技术；区块链技术通过去中心化、分布式等特点，在金融、融媒体、电子商务等领域广泛应用；虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）、扩展现实（XR）将人们彻底解放，让人完全沉浸在虚拟世界中；5G、6G网络提供更高的带宽和更好的网络体验，彻底改变人们的生活方式和经济模式，推动工业自动化、自动驾驶等新领域的变革发展。网络未来的挑战与机遇《计算机网络基础》课程网络攻击、黑客入侵、数据泄露等事件屡见不鲜，不仅给个人和企业带来了巨大的经济损失，更对国家安全和社会稳定构成了严重威胁。在大数据时代，个人信息和数据的价值日益凸显，而如何保障用户的隐私权益、防止数据被滥用和泄露，则成为了网络发展中必须面对的挑战。计算机网络基本概念《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology计算机网络的定义《计算机网络基础》课程最简单的定义：计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。计算机网络的定义包含了三个主要的含义：计算机网络是指自主计算机的互联集合；互联必须遵循约定的通信协议；计算机网络可以实现数据交互通信、资源共享、信息交换、协同工作等功能。计算机网络的组成《计算机网络基础》课程计算机网络的组成—资源子网《计算机网络基础》课程主机：最主要的组成部分；用户终端：简单的输入、输出设备和现流行的各种移动终端设备；网络操作系统：建立在各主机操作系统之上的一个操作系统；网络数据库：建立在操作系统之上的系统软件，主机可以通过网络访问数据库中的数据与服务，以便实现网络数据库的共享。计算机网络的组成—通信子网《计算机网络基础》课程网络节点：通信控制处理机，一般指网络设备；通信链路：传输信息的信道，可以是电话线、网线、同轴电缆或者光纤，也可以是无线传输介质；其他通信设备：如信号转换器、调制解调器等。计算机网络的基础设施组成要素《计算机网络基础》课程

硬件设备包括服务器、路由器、交换机、光纤等，这些是互联网传输和数据处理的基础。软件系统包括操作系统、数据库管理系统、网络协议等，这些为互联网提供技术支持和保障。数据中心集中存储和管理数据资源，提供高效的数据处理和传输服务。计算机网络的硬件《计算机网络基础》课程计算机、终端、集线器、中继器、路由器、网桥、交换机等节点（Node）：指网络中计算机设备线路（Line）：在两个节点之间承载信息流的信道链路（Link）：指从一发信点到收信的一串接点和线路计算机网络的分类《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology计算机网络的分类《计算机网络基础》课程按网络作用范围划分按通信传播方式划分按拓扑结构划分按网络交换方式划分广域网（WAN）：范围可达数百至数千千米局域网（LAN）：小区域内的各种设备连接在一起的网络，其分布范围局限在一个办公室、一幢大楼或一个校园内

城域网（MAN）：介于广域网和局域网之间的一种高速网络计算机网络的分类《计算机网络基础》课程按通信传播方式划分按网络作用范围划分按拓扑结构划分按网络交换方式划分

广播方式：当一台计算机利用信道发送数据时，其他所有的计算机都会收到这个数据。

组播方式：同一个组中的计算机发送数据，该组中的其他成员能够收到数据。

点对点方式：每条物理线路连接一对计算机。计算机网络的分类《计算机网络基础》课程按拓扑结构划分按网络作用范围划分按通信传播方式划分按网络交换方式划分星形拓扑树形拓扑总线形拓扑计算机网络的分类《计算机网络基础》课程按拓扑结构划分按网络作用范围划分按通信传播方式划分按网络交换方式划分环形拓扑网形拓扑环状计算机网络的分类《计算机网络基础》课程按网络交换方式划分按网络作用范围划分按通信传播方式划分按拓扑结构划分电路交换A和B通话经过四个交换机通话在A到B的连接上进行((((交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA计算机网络的分类《计算机网络基础》课程按网络交换方式划分按网络作用范围划分按通信传播方式划分按拓扑结构划分报文交换传输数据时每次要发送一个完整的报文，长度并无限制。报文交换采取存储转发的原理。报文报文报文报文ABCDEt计算机网络的分类《计算机网络基础》课程按网络交换方式划分按网络作用范围划分按通信传播方式划分按拓扑结构划分分组交换在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。报文1101000110101010110101011100010011010010假定这个报文较长不便于传输计算机网络的分类《计算机网络基础》课程按网络交换方式划分按网络作用范围划分按通信传播方式划分按拓扑结构划分分组交换每一个数据段前面添加上首部构成分组。数据数据数据报文首部首部首部分组

1分组

2分组

3计算机网络的分类《计算机网络基础》课程按网络交换方式划分按网络作用范围划分按通信传播方式划分按拓扑结构划分分组交换分组交换网以“分组”作为数据传输单元。依次把各分组发送到接收端。数据首部分组

1数据首部分组

2数据首部分组

3计算机网络的分类—其他分类方法《计算机网络基础》课程按通信介质划分按通信速率划分按网络使用者划分有线网、无线网300bps、1.544Mbps、45Mbps、1000Mbps公用网、专用网按网络控制方式划分集中式、分布式按网络环境划分部门网、企业网、校园网园区网络《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology园区网络《计算机网络基础》课程交换技术路由技术无线技术安全技术01020304采用高性能交换机，支持多种交换方式，满足不同业务需求。实现园区内部网络与外部网络的互联互通，确保数据传输的准确性和时效性。构建无线覆盖网络，提供便捷的无线接入服务，满足移动办公等需求。集成防火墙、入侵检测等安全设备，确保网络的整体安全。园区网络是指在一个特定区域内（如工业园区、科技园区、大学校园等）建立的计算机网络系统，用于实现该区域内各种信息资源的共享和通信。园区网络的主要功能包括数据传输、资源共享、信息管理和通信服务等，旨在提高园区内的工作效率、促进信息交流和合作。功能定义园区网络架构设计原则《计算机网络基础》课程设计应考虑到未来业务的发展和技术的更新换代，便于网络平滑升级。确保网络数据传输的安全，采取访问控制、加密等措施，防范潜在威胁。保证网络的高可用性，降低故障率，确保关键业务的连续运行。简化网络管理流程，提供直观、便捷的管理工具，降低运维成本。可扩展性安全性稳定性易管理性传统园区网络架构《计算机网络基础》课程园区网络的架构通常包括核心层、汇聚层和接入层三个层次。核心层负责高速数据传输；汇聚层负责将接入层的数据汇总并传输到核心层；接入层则负责将各种终端设备接入网络。园区网络安全策略《计算机网络基础》课程03安全审计设备对网络操作进行记录和审计，便于事后追溯和定责。01防火墙部署在网络边界处，对进出网络的数据包进行过滤和检查，阻止恶意访问和攻击。02入侵检测系统（IDS）实时监控网络流量，发现异常行为和潜在攻击，及时报警并采取措施。接入防火墙入侵检测系统（IDS）外部网络核心交换机安全审计园区网络安全策略《计算机网络基础》课程建立用户身份认证机制，确保只有合法用户能够访问园区网络资源。用户认证访问控制列表（ACL）最小权限原则定期审查和更新权限根据业务需求和安全策略，制定详细的访问控制规则，限制用户对特定资源的访问权限。为每个用户或角色分配完成任务所需的最小权限，减少安全风险。定期审查用户权限，及时撤销不必要的权限或更新权限设置，确保访问控制策略的有效性。SDN概述《计算机网络基础》课程软件定义网络（SoftwareDefinedNetwork，SDN）是一种网络架构，它将网络的控制层与数据层分离，使得网络控制变得更加集中和灵活。SDN通过开放接口和标准化协议，允许软件应用程序直接对网络进行编程和控制，从而实现了网络的软件化和智能化。SDN网络架构《计算机网络基础》课程分离控制层和数据转发层：SDN将网络的控制层和数据转发层分离，控制层统一管理整个网络。逻辑集中化：通过软件实现对网络的统一管理和配置，控制层实现了网络的逻辑集中化。程序化接口：SDN定义了控制层与转发层之间的标准接口，使得网络设备更易于编程。