计算机网络技术 课件汇 朱小云 00 计算机网络技术课程导学 -23 局域网的核心访问机制

《计算机网络技术》课程导学四、课程实施建议三、课程实践教学二、课程设计思想五、课程教学资源一、课程基本特性计算机网络技术一、课程基本特性

素质目标课程性质课程任务知识目标⑴是计算机技术与通信技术相互渗透的交叉学科。⑵已成为软件编程的基本环境。⑶正逐渐成为一门共用专业基础课。⑷是一门实践性很强的课程，必须加强技能训练。

使学生对计算机网络有一个比较全面而系统的了解，能够掌握计算机网络基本理论知识和基本应用技术，为后续课程的学习打下良好基础。使学生掌握数据通信技术、网络体系结构与协议、计算机局域网、广域网与互联技术、Internet应用技术、网络安全与管理技术等。

加强自学能力和实践动手能力的培养，养成探索、分析、归纳和创新的习惯。将学生学习的技能同他将来的工作岗位紧密、无缝结合起来。培养学生科学素养、信息素养、团队意识、敬业精神和职业道德；提高学生的思想品德素质、心理素质、业务素质、文化素质和智能素质等。课程目标课程性质与任务课程基本特性能力目标《计算机网络技术》课程导学四、课程实施建议三、课程实践教学二、课程设计思想五、课程教学资源一、课程基本特性计算机网络技术一、课程基本特性

素质目标课程性质课程任务知识目标⑴是计算机技术与通信技术相互渗透的交叉学科。⑵已成为软件编程的基本环境。⑶正逐渐成为一门共用专业基础课。⑷是一门实践性很强的课程，必须加强技能训练。

使学生对计算机网络有一个比较全面而系统的了解，能够掌握计算机网络基本理论知识和基本应用技术，为后续课程的学习打下良好基础。使学生掌握数据通信技术、网络体系结构与协议、计算机局域网、广域网与互联技术、Internet应用技术、网络安全与管理技术等。

加强自学能力和实践动手能力的培养，养成探索、分析、归纳和创新的习惯。将学生学习的技能同他将来的工作岗位紧密、无缝结合起来。培养学生科学素养、信息素养、团队意识、敬业精神和职业道德；提高学生的思想品德素质、心理素质、业务素质、文化素质和智能素质等。课程目标课程性质与任务课程基本特性能力目标二、课程设计思想

12教学设计理念以理论为基础、以技术应用为主线、以能力培养为目标教学内容体系基本概念、技术应用、技能实训3教学支撑条件教学与自学并举，搭建教学网站，建成网络课程

课程设计思想容纳了教学目标和教学内容，明确了教学过程和教学方法，体现了教学理念和教学思想。二、课程设计思想（课程内容设计）2.计算机网络体系结3.数据通信基础4.局域网技术6.TCP/IP协议簇5.网络互联技术7.Internet基础与应用1.计算机网络基础项目一计算机网络基础31计算机网络的定义、基本组成要素、核心功能、多种分类方式、发展历程中的关键事件。HCL的安装和使用方法，H3C设备的基本配置命令。2计算机网络的逻辑结构、硬件与软件组成，有线传输介质（双绞线、同轴电缆、光纤），无线传输介质（无线电波、红外线、微波）的基本原理、优缺点及适用场景。项目二计算机网络体系结构1计算机网络的分层结构，eNSP的基本操作和网络设备配置方法。2OSI参考模型层次结构及各层的功能，TCP/IP模型各层功能，OSI参考模型和TCP/IP模型的比较，层次间的关系、网络协议等。外线、微波）的基本原理、优缺点及适用场景。项目三数据通信基础31数据通信方式、数据编码技术（基带传输、频带传输）、多路复用技术、数据交换方式（电路交换、报文交换、分组交换）。有线传输介质（双绞线、同轴电缆、光纤），无线传输介质（无线电波、微波、红外、激光），双绞线的制作。2物理层概述（功能、用途）、物理层接口标准（接口标准、接口标准举例－-EIARS-232-C）。项目四局域网技术31局域网的发展,IEEE802模型解析、MAC地址,以太网帧结构、组网规范,交换式以太网,CSMA/CD概述,以太网的通信方式,退避算法与争用期,CSMA/CD协议的实现要点,CSMA/CD的局限性与改进,CSMA/CD与CSMA/CA的比较。冲突和冲突域，广播和广播域，虚拟局域网概述，VLAN的划分，虚拟局域网的优点，无线局域网标准，无线局域网组件，WLAN基本架构，无线局域网的组网方式，配置无线用户接入WLAN2交换式局域网的基本特点，交换机的基本工作原理，交换机数据转发方式，交换机与集线器的区别，交换机连接方式。项目五网络互联技术1网络互联的层次，网络互联的类型，中继器与集线器，网桥与二层交换机，路由器与三层交换机，高层网络互联设备。2路由与路由选择算法，静态路由及配置，动态路由协议，RIP路由协议的配置实践，OSPF路由协议的配置实践。项目六TCP/IP协议簇1传输层的功能，网络服务质量的分类，传输层协议，TCP与UDP服务端口，TCP与UDP数据报格式，UDP协议的功能，UDP协议的几个特性，TCP建立连接过程，TCP释放连接过程，TCP流量控制与拥塞控制，UDP协议与TCP协议的比较。2IP协议，IP地址，IP地址规划与子网划分，子网掩码，IPv4地址短缺问题，IPv6协议数据单，IPv6地址表示，IPv6的特点，IPv4到IPv6的过渡技，IP地址与物理地址，地址解析协议ARP，反向地址解析协议RARP，网际控制报文协议。项目七Internet基础与应用1Internet概述，使用DHCP的主要目的，DHCP工作原理，DHCP的分配形式，WWW服务，HTML，URL，DNS服务器的工作原理，DNS服务的类型，DNS解析过程。2文件传输服务，电子邮件相关概念，电子邮件工作过程，电子邮件的发送和接收过程，Telnet服务及协议，Telnet服务应用与安全。三、课程实践教学实验一双绞线制作实验实验二网络设备基本操作实验实验三静态路由配置实验实验四动态路由配置实验实验五交换机基本配置实验实验六VLAN配置与中继实验四、课程实施建议在教学过程中应做好以下方面的工作：采用多种教学模式

实行项目驱动教学

采用现场教学、讨论式教学、探究式教学等多种教学方法发挥学生自主学习的积极作用。

把企业工程项目实例引入到课堂教学中，针对工程中的实际应用技能组织教学。四、课程实施建议获取职业资格认证针对职业资格认证（网络管理员、网络工程师、网络调试工程师等）组织教学。强化动手能力培养理论教学与实践教学的完美结合，教材中列举了大量案例，以使“教、学、做”融为一体。五、课程教学资源

包括文字教材、课程PPT、视频资源等。其中：文字教材

:《计算机网络技术

》朱小云主编，中国人民大学出版社出版。计算机辅助软件

:H3C-CloudLab、eNSP、

实验软件教学、电子教案等。

《计算机网络技术》课程导学结束谢谢!

01计算机网络基本概念及功能演讲人学习目标（1）清晰了解计算机网络在信息交互方面区别于其他通信方式的独特之处，如实时性、交互性、分布式处理等特性。（2）准确理解计算机网络是将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统这一概念。（3）熟知计算机网络的数据通信、资源共享、分布式处理、提高可靠性等主要功能。（4）通过了解信息传递方式的发展历程，认识到科技创新对信息传递的巨大推动作用，激发对科学技术探索的热情。（5）理解计算机网络交互特性对社会发展的积极影响，如促进信息共享、推动社会进步，培养利用网络为社会服务的意识。01计算机网络基本概念

1.信息传递方式概览在人类历史的长河中，信息传递方式经历了从简单到复杂、从低效到高效的巨大变革。这些变革不仅推动了社会的进步，也深刻地影响了人们的生活方式和工作模式。以下是对信息传递方式的一个概览：1.原始社会的口头传递在远古时代，人类主要依赖口头语言进行信息传递。这种方式直接而迅速，但受限于传播者的记忆力和接收者的理解能力，且难以跨越较远的距离。2.文字与书写系统的出现随着文字的产生和书写工具的发明，信息传递进入了一个新的阶段。人们开始使用符号、图画和文字来记录信息，并通过书籍、卷轴等载体进行传播。这种方式大大提高了信息的保存和传递效率，但也存在制作成本高、传播速度慢等局限性。1.信息传递方式概览3.印刷术的发明印刷术的诞生是信息传递史上的一个重要里程碑。它极大地降低了书籍和其他印刷品的制作成本，加速了信息的复制和传播速度，使得知识能够更广泛地普及到社会各阶层。4.电报与电话的兴起19世纪中叶，随着电学理论的发展和电磁技术的应用，电报和电话相继问世。这两种通信工具实现了信息的远距离即时传递，极大地缩短了信息传递的时间，标志着人类进入了电气通信时代。1.信息传递方式概览5.互联网与数字通信的崛起20世纪末至21世纪初，随着互联网技术的飞速发展和普及，数字通信成为信息传递的主流方式。电子邮件、即时通信软件、社交媒体等网络工具的出现，使得信息传递更加便捷、高效和多样化。人们可以随时随地通过网络进行文字、图片、音频、视频等多种形式的交流，实现了全球范围内的信息共享和实时互动。2.信息网络交互的独特性信息网络交互，作为现代信息技术的重要组成部分，其独特性体现在多个方面，这些特性不仅改变了人们传递信息的方式，也深刻地影响了社会的运作模式和人们的日常生活。1.实时性与即时性信息网络交互最显著的特点之一是其实时性和即时性。通过互联网等信息技术手段，信息可以在全球范围内瞬间传递，几乎不受时间和空间的限制。这种即时的信息交流使得人们能够迅速响应变化，提高工作效率，同时也促进了全球化合作和沟通。2.全球化与无障碍性信息网络交互打破了地理界限，使得全球范围内的用户能够轻松地进行连接和交流。无论身处何地，只要有网络连接，就可以与世界各地的人进行实时对话、共享信息和资源。这种全球化的交互模式极大地拓宽了人们的视野，促进了文化的交流与融合。2.信息网络交互的独特性3.互动性与参与性与传统的单向信息传递方式不同，信息网络交互具有高度的互动性和参与性。用户不仅可以接收信息，还可以主动发布信息、评论、点赞、分享等，形成双向或多向的互动关系。这种互动不仅增强了信息的传播效果，也提高了用户的参与感和归属感。4.多媒体化信息网络交互支持多种媒体形式的传输，包括文字、图片、音频、视频等。这种多媒体化的信息传递方式使得信息更加生动、直观和易于理解。用户可以根据自己的需求和喜好选择合适的媒体形式进行信息交流，提高了信息传递的效率和效果。2.信息网络交互的独特性5.匿名性与隐私性虽然信息网络交互的匿名性在某些情况下可能带来负面影响（如网络欺诈、谣言传播等），但它也为用户提供了一定程度的隐私保护。用户可以在不暴露个人身份的情况下进行信息交流，这有助于促进思想的自由表达和观点的多元碰撞。综上所述，信息网络交互的独特性在于其实时性、全球化、互动性、多媒体化以及一定程度的匿名性和隐私性。这些特性共同构成了信息网络交互的核心优势，使得它成为现代社会中不可或缺的信息传递方式。3.计算机网络的基本定义计算机网络是现代信息技术领域中的一个核心概念，它指的是将地理位置不同、具有独立功能的多个计算机系统（包括硬件设备、操作系统、应用程序等）通过通信设备和通信线路连接起来，通过网络协议通信，以实现资源共享和信息交换的系统，如图1-1所示。以下是对计算机网络基本定义的详细论述。图1-1计算机网络定义3.计算机网络的基本定义1.地理位置的分散性计算机网络中的各个计算机系统可能分布在不同的地理位置，从同一房间内的几台计算机到跨越全球的不同国家和地区。这种地理位置的分散性使得计算机网络能够跨越空间限制，实现远距离的信息传递和资源共享。2.独立性网络中的每个计算机系统都是独立的，它们各自拥有独立的硬件资源（如处理器、存储器、输入输出设备等）和软件资源（如操作系统、应用程序等）。这些独立的计算机系统通过网络相互连接，共同构成一个整体，实现协同工作。3.计算机网络的基本定义3.通信设备和通信线路计算机网络需要借助各种通信设备和通信线路来实现计算机之间的连接和信息传递。这些通信设备包括路由器、交换机、调制解调器等，它们负责将计算机产生的数字信号转换为适合在通信线路上传输的信号格式。通信线路则可以是双绞线、同轴电缆、光纤等有线介质，也可以是无线电波、微波等无线介质。4.资源共享和信息交换计算机网络的主要目的是实现资源共享和信息交换。资源共享包括硬件资源共享（如打印机、扫描仪等外设共享）、软件资源共享（如数据库、应用程序等）和数据资源共享（如文件、图片、视频等数据）。信息交换则是指网络中的计算机可以相互发送和接收信息，实现数据的传输和通信。3.计算机网络的基本定义5.网络协议和体系结构为了确保计算机网络中的计算机能够顺利地进行通信和资源共享，需要制定一系列的网络协议和体系结构。网络协议是计算机之间进行通信时必须遵守的规则和约定，它们规定了数据如何封装、如何寻址、如何传输以及如何进行错误控制等。网络体系结构则是将网络协议按照层次结构进行划分和组织，以便更好地理解和实现网络通信过程。综上所述，计算机网络是一个将地理位置不同、具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和通信线路连接起来，以实现资源共享和信息交换的系统。它具有地理位置的分散性、独立性、通信设备和通信线路的依赖性、资源共享和信息交换的目的性，以及网络协议和体系结构的规范性等特点。02计算机网络的功能计算机网络的功能一般来说，计算机网络可以具有以下一些主要功能，如图1-2所示。图1-2计算机网络的功能1.资源共享1.资源共享网络的出现使资源共享变得很简单，交流的双方可以跨越空间的障碍，实现软件、硬件、信息资源的共享，如图所示。图1-3资源共享2.信息传输与集中处理2.信息传输与集中处理计算机网络中的计算机之间或计算机与终端之间，可以快速可靠地相互传递数据、程序或文件。2.信息传输与集中处理3.负载均衡（loadbalancing）与分布处理（distributedprocessing）

对于大型任务或当网络中某台计算机的负荷太重时，可将任务分散到网络中的其他计算机上进行，或由网络中比较空闲的计算机分担负荷，如图所示。图1-4负载均衡与分布处理4.提高系统的可靠性4.提高系统的可靠性

数据，资源的分散性，资源冗余及结构可动态重组提高了可靠性。在一些计算机实时控制或要求高可靠性的场合，通过计算机网络实现冗余备份，可以显著提高计算机系统的可靠性，如图所示。图1-5提高系统可靠性03本讲小结本讲小结

计算机网络在信息交互领域独具特色，具备实时性、交互性、分布式处理等特性。它由地理位置不同且具独立功能的多台计算机及外部设备，经通信线路连接而成，在网络操作系统、管理软件及通信协议的管理协调下，实现资源共享与信息传递。其主要功能涵盖数据通信、资源共享、分布式处理以及提高可靠性。信息传递方式的发展历程彰显了科技创新对信息传递的巨大推动。同时，计算机网络的交互特性对社会意义重大，促进了信息共享，有力推动了社会进步。基于此，应培养利用网络为社会服务的意识，深入认识计算机网络在当今社会发展中的重要作用，激发对科学技术探索的热情。谢谢02计算机网络分类演讲人学习目标（1）清晰掌握局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）的定义、覆盖范围、典型应用场景及主要特点。（2）熟悉有线传输介质（如双绞线、同轴电缆、光纤）和无线传输介质（如无线电波、微波、红外线）的特性、传输速率、适用距离等关键参数。（3）能够根据实际需求，判断并选择合适的网络类型进行规划与设计，例如为企业校园网选择局域网方案。（4）通过了解计算机网络分类的发展历程和现状，认识到科技进步对网络分类演进的推动作用，增强对科技发展的敏感度和探索精神。（5）理解不同地理范围网络分类对全球信息交流和经济发展的影响，树立全球网络互联互通、共同发展的意识。01计算机网络分类1.按地理范围分类按地理范围分类可将计算机网络分为局域网、城域网、广域网。1.局域网（LAN）局域网是将小区域内的各种通信设备互连在一起所形成的网络，覆盖范围一般局限在房间、大楼或园区内。局域网一般指分布于几公里范围内的网络，局域网的特点是：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠，如图1-6所示。图1-6局域网1.按地理范围分类目前我国常见的局域网类型包括：以太网（Ethernet）、异步传输模式（ATM，AsynchronousTransferMode）等，它们在拓扑结构、传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的当属以太网——一种总线结构的LAN，是目前发展最迅速也是最经济的局域网。LAN的设计目标主要面对有限的地理区域，它允许同时访问高带宽的介质。LAN通过局部管理控制网络的私有权利，提供全时的局部服务，其连接物理设备一般在相对较近的环境中。1.按地理范围分类局域网络建设时常用网络设备有以下几种：①线缆（cable）：局域网的距离扩展通常需要通过线缆来实现，不同的局域网有不同连接线缆，如光纤（fiber）、双绞线（twistedpair）、同轴电缆等。②网卡（NIC，NetworkInterfaceCard）插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其他设备能够识别的格式，通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。③集线器（Hub）是单一总线共享式设备，提供很多网络接口，负责将网络中多台计算机连在一起。所谓共享是指集线器所有端口共用一条数据总线，同一时刻只能有一个用户传输数据，因此平均每个用户（端口）传递的数据量、速率等受活动用户（端口）总数量的限制。1.按地理范围分类④交换机（Switch）也称交换式集线器（SwitchedHub）。它同样具备许多接口，提供多个网络节点互连。但它的性能却较共享集线器（SharedHub）大为提高：相当于拥有多条总线，使各端口设备能独立地做数据传递而不受其他设备影响，表现在用户面前即各端口有独立、固定的带宽。此外，交换机还具备集线器欠缺的功能，如数据过滤、网络分段、广播控制等。⑤路由器（Router）路由器是一种用于网络互联的计算机设备：它工作在OSI参考模型的第三层（网络层），为不同的网络之间报文寻径并存储转发。通常路由器还会支持两种以上的网络协议以支持异种网络互联，一般的路由器还会运行一些动态路由协议以实现动态寻径。1.按地理范围分类2.城域网（MAN：MetropolitanAreaNetwork）在一个特定的范围内（例如校园、社区或城市）将不同的局域网连接起来，构成一个覆盖该区域的网络，其传输速率比局域网高，覆盖范围<100KM。城域网基本上是一种大型的LAN，通常使用与LAN相似的技术。它可能覆盖一个城市，既可能是专用的也可能是公用的。它的主干传输速率通常在1Gbps以上，其作用距离约为10～100km。MAN可以支持数据和声音，并且有可能涉及当地的有线电视网，如图1-7所示。图1-7城域网示例1.按地理范围分类3.广域网（WAN）广域网（WideAreaNetwork，简称WAN）是一种跨地区的数据通信网络，其覆盖范围广泛，可以跨越城市、国家甚至全球，实现不同地区局域网或城域网之间的远程连接和数据传输。广域网并不等同于互联网，但它通常借用传统的公共传输网来实现，如电话网、光纤网等。广域网的特点包括分布范围广、数据传输速率相对较低（但采用光纤等高质量传输介质时误码率较低）、数据传输的可靠性因传输介质而异，以及拓扑结构复杂等。在广域网中，计算机常常通过电信运营商提供的设备作为信息传输平台，连接方式包括专线、电路交换、分组交换等多种方式。此外，广域网还广泛应用于企业生产业务应用系统、大文件的数据传输、统一通信类业务以及互联网业务等领域，为现代社会的信息交流和业务活动提供了重要的基础设施。WAN的目的是让分布较远的各局域网互联，所以它的结构又分为末端系统（endsystem，两端的用户集合）和通信系统（中间链路）两部分。如图所示。1.按地理范围分类3.广域网（WAN）WAN的目的是让分布较远的各局域网互联，所以它的结构又分为末端系统（endsystem，两端的用户集合）和通信系统（中间链路）两部分。如图1-8所示。图1-8广域网2.按通信传播方式分类一、点对点式网络（Peer-to-PeerNetwork，简称P2P）1.点对点网络定义点对点式网络是一种无中心服务器、依靠用户群（peers）交换信息的互联网体系。在这种网络中，每个节点（或称为对等点）都拥有相同的地位和功能，它们可以直接相互通信和交换数据，而不需要通过中心服务器进行中转，如图1-9所示。图1-9点对点通信2.按通信传播方式分类2.点对点网络特点去中心化：没有中心服务器，节点之间直接通信。对等性：每个节点都拥有相同的地位和功能。高效性：可以提高文件传输的速度和效率，降低服务器负载。3.点对点网络应用实例文件共享：使用P2P文件共享软件，用户可以直接从其他用户的计算机上下载文件，而不需要通过中心服务器。即时通信：某些即时通信应用也采用点对点网络架构，用户可以直接与其他用户进行通信，无需通过中心服务器转发消息。2.按通信传播方式分类3.点对点网络应用实例文件共享：使用P2P文件共享软件，用户可以直接从其他用户的计算机上下载文件，而不需要通过中心服务器。即时通信：某些即时通信应用也采用点对点网络架构，用户可以直接与其他用户进行通信，无需通过中心服务器转发消息。2.按通信传播方式分类二、广播式网络1.广播式网络定义广播式网络是指在网络中只有一个单一的通信信道，这个信道由网络中所有的主机所共享。当某个节点需要发送数据时，它会将数据发送到整个网络上，而网络中的所有其他节点都会接收到这个数据，如图1-10所示。图1-10广播式网络2.按通信传播方式分类2.广播式网络特点共享信道：所有节点共享一个通信信道。广播发送：发送节点会将数据发送到整个网络，所有节点都能接收到。数据过滤：接收节点会根据需要决定是否处理接收到的数据。3.广播式网络应用实例局域网（LAN）广播：在局域网中，当某台计算机需要向其他计算机发送数据时，它会将数据发送到整个局域网中，局域网中的所有其他计算机都会接收到这个数据，但只有指定的接收者会响应。无线广播：广播电台通过无线信号将音频数据发送到空中，所有能够接收到这个信号的收音机都可以听到广播内容。

一般来说，局域网络使用广播方式；广域性网络使用点对点方式。3.按传输介质分类一、有线网络有线网络是指采用物理线路（如导线、光纤等）作为传输介质的计算机网络。根据使用的具体传输介质不同，有线网络又可以进一步细分为以下几种类型。1.双绞线网络定义：双绞线是由两根相互绝缘的铜导线按照一定的规格互相缠绕（一般以扭绞的方式）在一起而制成的一种通用配线，属于信息通信网络传输介质，如图1-11所示。图1-11双绞线网络3.按传输介质分类特点：成本低，密度高，节省空间，安装容易，高速率，但抗干扰性一般，连接距离较短（通常为100米）。分类：在局域网中，双绞线分为屏蔽双绞线（STP）与非屏蔽双绞线（UTP）。3.按传输介质分类2.同轴电缆网络定义：同轴电缆是一种由两个导体组成的合成物，同轴电缆的中心导线为铜质材料，在中心导线的外围有一层塑料（聚乙烯类）的绝缘包围层，绝缘层的外面又有一层网状编织的屏蔽金属层，最外层是保护塑料层，如图1-12所示。特点：抗干扰性好，但接入复杂。图1-12同轴电缆网络3.按传输介质分类3.光纤网络定义：光纤网络是利用光导纤维作为传输介质的一种网络形式。光导纤维是一种传输光能的波导介质，由芯线和包层组成，内芯一般为几十微米或几微米，比一根头发丝还要细得多；外面层称为包层，包层的作用就是保护芯线，如图1-13所示。特点：传输损耗小，可实现长距离传输；体积小、重量轻；传输速率高，通信容量大；抗干扰能力强。图1-13光纤网络3.按传输介质分类4.光纤同轴混合网络（HFC）定义：光纤同轴混合网络是一种采用光纤和同轴电缆构成的宽带接入网。特点：结合了光纤和同轴电缆的优点，能够提供较高的带宽和较远的传输距离。3.按传输介质分类二、无线网络无线网络是指采用无线电磁波作为传输介质的计算机网络。根据使用的无线电磁波类型不同，无线网络又可以进一步细分为以下几种类型：1.无线电波网络定义：无线电波是一种电磁波，广泛应用于无线通信领域。特点：适用于长距离传输，但可能受到环境因素的影响（如建筑物阻挡、电磁干扰等）。2.微波网络定义：微波是指频率在300MHz~300GHz之间的电磁波，常用于无线通信和雷达探测等领域。特点：传输速度快，但传输距离有限，且容易受到天气和障碍物的影响。3.按传输介质分类3.红外线网络定义：红外线是一种波长较短的电磁波，常用于短距离无线通信。特点：传输速度快，但传输距离非常有限（通常只有几米），且不能穿透障碍物。4.蓝牙网络定义：蓝牙是一种短距离无线通信技术标准，常用于连接手机、耳机、音响等设备。特点：传输距离短（一般不超过10米），但连接速度快，功耗低。5.Wi-Fi网络定义：Wi-Fi是一种基于IEEE802.11标准的无线网络技术，广泛应用于家庭、办公室和公共场所等。特点：传输速度快，覆盖范围广，支持多设备同时连接。02本讲小结本讲小结

计算机网络可从不同维度进行分类。按地理范围，有局域网（LAN），覆盖范围小、传输速率高，常用于校园、企业等；城域网（MAN）覆盖城市，连接多个局域网；广域网（WAN）范围广，如互联网。按通信传播方式，广播式网络中一个节点发送信息，其他节点都能接收；点对点网络中，信息在两个节点间直接传输。按传输介质，有线介质如双绞线、光纤，性能稳定；无线介质如无线电波、微波，灵活便捷。了解这些分类，有助于我们根据需求合理规划、建设和管理计算机网络。谢谢03计算机网络拓扑结构与发展演讲人学习目标（1）掌握星型、总线型、环型、树型、网状型等常见计算机网络拓扑结构的特点、优缺点及适用场景。（2）能够根据实际网络需求，选择合适的拓扑结构进行网络设计，并绘制出清晰准确的拓扑图。针对特定应用场景，结合网络发展趋势，制定出具有前瞻性和可行性的网络规划方案。（3）认识到计算机网络发展是一个不断创新的过程，培养勇于探索、敢于创新的精神，积极关注网络新技术的发展动态。（4）理解计算机网络在社会发展中的重要作用，增强维护网络安全、促进网络公平、推动网络技术可持续发展的责任感和使命感。01计算机网络的拓扑结构1.计算机网络的拓扑结构

计算机网络的拓扑结构是指由计算机组成的网络之间设备的分布情况以及连接状态，将其画在图上即形成拓扑图。拓扑图上通常会标明设备所处的位置、设备的名称类型以及设备间的连接介质类型。计算机网络的拓扑结构主要分为物理拓扑和逻辑拓扑两种，其中物理拓扑描述的是设备之间的物理连接情况，而逻辑拓扑则描述的是设备之间的数据传输路径。连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点，也称为工作站。计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星型、环型等，如图1-14所示。图1-14按拓扑结构分类1.计算机网络的拓扑结构1.星型拓扑结构星型拓扑结构由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成。中央节点执行集中式通信控制策略。特点：①结构简单，连接方便，管理和维护都相对容易，且扩展性强。②网络延迟时间较小，传输误差低。③除非中央节点故障，否则网络不会轻易瘫痪。④每个节点直接连到中央节点，故障容易检测和隔离。缺点：①安装和维护的费用较高。②共享资源的能力较差。③一条通信线路只被该线路上的中央节点和边缘节点使用，通信线路利用率不高。④对中央节点要求相当高，一旦中央节点出现故障，则整个网络将瘫痪。1.计算机网络的拓扑结构2.总线拓扑结构总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体，所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上，即总线。特点：①电缆数量少，线缆长度短，易于布线和维护。②结构简单，可靠性高，传输速率高。③易于扩充，增加或减少用户比较方便。④多个节点共用一条传输信道，信道利用率高。缺点：①传输距离有限，通信范围受到限制。②故障诊断和隔离较困难。分布式协议不能保证信息的及时传送，不具有实时功能。1.计算机网络的拓扑结构3.环型拓扑结构定义：在环型拓扑中，各节点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环型通信线路中。特点：①电缆长度短，适合使用光纤进行高速传输。②增加或减少工作站时，操作简便。缺点：①节点的故障会引起全网故障。②故障检测困难。信道利用率在负载较轻时相对较低。1.计算机网络的拓扑结构4.树型拓扑结构树型拓扑结构可以看作是多级星型结构组成的，自上而下呈三角形分布，类似于树的结构。特点：①易于扩展，可以延伸出很多分支和子分支。②故障隔离较容易，如果某一分支的节点或线路发生故障，可以很容易地将故障分支与整个系统隔离开来。缺点：①对根节点（或核心层）的依赖性大，如果根节点发生故障，则全网不能正常工作。02计算机网络的发展1.计算机网络的产生①计算机网络萌芽阶段（1946—1969年）计算机技术的起步：1946年2月14日，世界上第一台电子计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer）在美国宾夕法尼亚大学诞生，这标志着计算机技术的诞生。初步尝试：20世纪50年代初，美国麻省理工学院林肯实验室为美国空军设计了称为SAGE（半自动化地面防空系统）的系统，该系统用通信线路将远程雷达与测量控制设备连接到同一台IBM中央计算机上，实现了分布的防空信息能够集中处理与控制。这是世界上首次尝试将计算机技术与通信技术结合到一起，可以视为计算机网络的雏形。进一步探索：60年代初，美国航空公司的SABRE系统（半自动商业研究环境）通过一台中央计算机连接了遍布美国全境的两千多台终端设备，实现了分时多用户和集中控制处理，进一步推动了计算机网络的发展。1.计算机网络的产生②计算机网络诞生阶段（20世纪70年代）ARPANET的诞生：1969年，美国国防部高级研究计划署（ARPA，现称DARPA）资助建立了一个名为ARPANET的网络，该网络最初只有4个节点，连接了位于加利福尼亚大学洛杉矶分校、圣巴巴拉分校、斯坦福大学以及犹他州州立大学的计算机主机。ARPANET的建成标志着现代计算机网络的诞生，它是Internet的前身。网络扩展：随着技术的发展，ARPANET的规模不断扩大，到了20世纪70年代后期，网络节点超过60个，主机100多台，连通了美国东部和西部的许多大学和研究机构，而且通过通信卫星与夏威夷和欧洲地区的计算机网络相互连通。1.计算机网络的产生③网络体系结构的形成和网络协议的标准化（20世纪80年代至今）OSI模型的提出：为了促进网络产品的开发，国际标准化组织（ISO）于1977年设立了专门的机构研究网络互连问题，并于1984年正式发布了开放式系统互联参考模型（OSI/RM），该模型共七层，为各种计算机设备能够互连提供了标准框架。④Internet的兴起自OSI参考模型推出后，计算机网络一直沿着标准化的方向在发展，而网络标准化的最大体现就是Internet的飞速发展。Internet已成为世界上最大的国际性计算机互联网，计算机的发展已经完全与网络融为一体，计算机网络已经真正进入到社会各行各业，影响着人们工作生活的各个方面。2.计算机网络的发展阶段1.面向终端的远程联机系统

将地理位置分散的多个终端通过通信线路连到一台中心计算机上，终端用户可以在自己办公室的终端设备上键入程序，通过通信控制处理机和通信线路传送到中心计算机，由中心计算机控制信息处理，再通过通信线路将处理结果回送到用户终端显示或打印。这种以单个计算机为中心的联机系统被称作面向终端的远程联机系统。

2.计算机网络的发展阶段2.以通信子网为中心的计算机网络

将分布在不同地理位置的计算机通过通信线路和通信设备互连，即可形成计算机－计算机网络。在该网络中，互联网用户不仅可以使用本地计算机的软件、硬件与数据资源，也可以使用网络中其他计算机中的资源，以达到资源共享的目的。

3.网络体系结构标准化阶段

为便于用户使用网络，国际标准化组织ISO制订了开放系统互联参考模型OSI/RM，成为研究和制订新一代计算机网络标准的基础。各种符合OSI/RM协议标准的远程计算机网络、局部计算机网络与城市或地区计算机网络均可互联起来，从此开始了计算机网络在更为广泛的区域内的应用。

2.计算机网络的发展阶段4.网络互连阶段

将各种不同类型的计算机网络进行互连，形成更大规模的互联网络。Internet就是一个典型代表，其特点是互连、高速、智能与普及。3.计算机网络的发展趋势（1）技术发展趋势①高速化与大容量光纤通信：光纤以其高带宽、低损耗、抗电磁干扰等优点，成为实现高速化与大容量的关键技术。未来，随着光纤通信技术的不断进步，如密集波分复用（DWDM）、相干光通信等技术的应用，网络带宽将进一步提升，满足大数据传输的需求。无线通信技术：随着5G、6G等无线通信技术的研发和应用，无线网络的传输速率和容量将得到显著提升。3.计算机网络的发展趋势②智能化与自动化人工智能（AI）技术的快速发展，为计算机网络的智能化与自动化提供了可能。通过引入AI技术，网络能够自动感知、学习、决策和优化，提高网络的性能和安全性。智能路由：利用AI算法对网络流量进行智能分析和预测，实现路由的自动选择和优化，提高网络传输效率和可靠性。3.计算机网络的发展趋势③虚拟化与云化软件定义网络（SDN）：SDN通过解耦控制平面和数据平面，实现了网络的可编程性和灵活性，使得网络能够根据业务需求进行快速调整和优化。云网融合：云计算与网络的深度融合，将计算资源、存储资源和网络资源紧密地结合在一起，为用户提供更加便捷、高效、安全的云服务。3.计算机网络的发展趋势（2）应用发展趋势①物联网与工业互联网智能家居：智能家居是物联网的一个重要应用场景，通过智能设备之间的互联互通，实现家居环境的智能化控制和管理。智能制造：工业互联网的发展将推动制造业向智能制造转型，通过数字化、网络化、智能化等手段提高生产效率和产品质量。3.计算机网络的发展趋势②云计算与大数据云存储：云存储利用云计算平台提供的数据存储服务，具有可扩展性、高可用性、易管理性等优点，为用户提供了更加便捷、安全的数据存储解决方案。大数据分析：大数据技术能够对海量数据进行快速处理和分析，发现其中的潜在价值，为企业的决策提供支持。3.计算机网络的发展趋势②虚拟现实与增强现实虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的发展，为计算机网络提供了新的应用场景。通过VR和AR技术，用户可以沉浸在虚拟世界中或者将虚拟信息叠加到现实世界中，实现更加丰富的交互体验。03本讲小结本讲小结计算机网络涵盖拓扑结构、发展历程与趋势。拓扑结构是网络物理或逻辑布局，影响性能。其发展历经多阶段，从简单终端连接到如今万物互联。未来将更高速、智能、安全。学习此内容，我们需掌握知识技能，更要树立正确思政观，以创新与责任推动网络技术发展，服务社会进步

。谢谢04计算机网络组成与逻辑结构演讲人学习目标（1）清晰了解计算机网络硬件系统的各类组件，如服务器、工作站、网卡、交换机、路由器等设备的功能、特点及工作原理。（2）认识计算机网络软件系统中网络操作系统、网络协议软件、网络管理软件等不同软件的作用和相互关系。（3）深入理解资源子网和通信子网的概念、组成及各自在网络中的作用，明白它们如何协同工作实现网络功能。（4）认识到计算机网络硬件和软件系统安全对国家安全、社会稳定和个人隐私的重要性，自觉遵守网络安全法律法规，维护网络空间安全。01计算机网络的组成计算机网络的组成计算机网络由硬件系统和软件系统组成。在整个网络系统中，硬件系统提供数据处理及网络通信的基础平台，而软件系统则给予硬件系统必要的支持，使之最大限度地发挥计算机网络的潜力。1.计算机网络的硬件系统计算机网络的硬件系统主要包括以下几个部分：一、核心硬件设备1.服务器（Server）定义与功能：在网络中提供资源和特定服务的计算机，是网络控制的中心。服务器上运行着网络操作系统，负责管理网络中的资源和服务。作用：为网络用户提供数据存储、处理、共享和通信等服务。2.客户机（Client）定义与功能：网络用户入网操作的结点，一般有自己的操作系统，用于访问服务器上的资源和服务。作用：作为用户与网络交互的终端，执行用户的指令，展示网络资源和信息。1.计算机网络的硬件系统二、网络传输介质1.有线介质双绞线：常用的局域网传输介质，具有成本低、易于布线的特点。同轴电缆：另一种局域网传输介质，传输速度较双绞线快，但成本也更高。光纤：高速、长距离的传输介质，广泛应用于骨干网和城域网中。2.无线介质无线电波、微波、红外光等：用于无线网络的传输，具有灵活性和便捷性。1.计算机网络的硬件系统三、网络接入与互联设备1.网络接口卡（NIC）定义与功能：使计算机能够连接到网络，进行数据传输。也称为网卡，是实现计算机与网络之间通信的关键设备。2.调制解调器（Modem）定义与功能：将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信号，用于通过电话线等模拟通信线路进行数据传输。3.集线器（Hub）定义与功能：早期网络设备，用于连接多台计算机，但功能较交换机简单。它工作于OSI参考模型的第一层（物理层），主要对接收到的信号进行再生整形放大。1.计算机网络的硬件系统4.交换机（Switch）定义与功能：基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。5.路由器（Router）定义与功能：连接不同网络（如局域网和广域网），负责数据包的路由和转发。路由器的一个重要作用是选择信息传送的线路，以提高通信速度、减轻网络系统通信负荷、节约网络系统资源。6.网关（Gateway）定义与功能：连接不同网络协议、不同体系结构的网络互联设备。网关在网络层以上实现网络互联，是最复杂的网络互联设备。7.无线接入点（WAP）定义与功能：允许无线设备连接到有线网络。无线接入点是无线网络中的关键设备，它提供了无线设备与有线网络之间的桥梁。1.计算机网络的硬件系统四、其他辅助设备防火墙（Firewall）：网络安全设备，用于监控和控制进出网络的数据流，以防止未经授权的访问和数据泄露。网络存储设备（NAS）：提供集中存储解决方案，便于数据共享和备份。打印机、扫描仪：网络中的共享设备，用于输出文档和图像，以及将文档和图像转换为数字格式。2.计算机网络的软件系统计算机网络的软件系统是一个复杂而关键的部分，它支持着网络中的数据传输、资源共享、通信以及各种网络应用。以下是对计算机网络软件系统的主要组成部分及其作用的详细解析：一、网络通信协议定义：网络通信协议是网络中计算机与计算机之间、网络设备与网络设备之间、计算机与网络设备之间进行通信时必须遵循的规则和标准。作用：确保双方能够正确地进行连接，实现数据的传输和信息交换。二、网络操作系统定义：网络操作系统是安装在网络服务器上，提供网络操作基本环境的系统软件。作用：①管理网络用户和资源。②统计网络运行状况。③建立和维护网络安全。④提供网络通信等其他网络服务管理功能。2.计算机网络的软件系统三、设备驱动程序定义：设备驱动程序是计算机系统专门用于控制特定外部设备的软件，是操作系统与外部设备之间的接口。作用：使操作系统能够识别和控制硬件设备，确保设备能够正常工作并与计算机系统进行数据交换。四、网络管理系统软件定义：网络管理系统软件（简称网管软件）是对网络运行状况进行信息统计、报告、警告、监控的软件系统。作用：帮助网络管理员监控网络状态，及时发现并解决问题，确保网络的稳定运行。2.计算机网络的软件系统五、网络安全软件定义：网络安全软件是用于保护计算机网络免受恶意攻击和非法访问的软件。作用：①防御网络威胁，如病毒、木马、黑客攻击等。②提供数据加密、身份认证等安全功能。③确保网络数据的机密性、完整性和可用性。六、网络应用软件定义：网络应用软件是在网络环境下开发出来的供用户在网络上使用的应用软件。作用：提供各种网络服务和功能，如电子邮件、文件传输、在线购物、在线教育等，满足用户的多样化需求。2计算机网络的逻辑结构3.计算机网络的逻辑结构计算机网络有两大基本功能，即信息处理与数据通信。计算机网络在物理组成上可以分为两部分：负责信息处理的计算机和负责数据通信的通信线路以及通信设备；在逻辑上，人们通常计算机网络分为两个部分，分别为信息资源子网和数据通信子网。其结构如图2-1所示。图2-1计算机网络逻辑结构3.计算机网络的逻辑结构1.资源子网

资源子网由计算机主机系统、请求资源的用户终端、终端控制器、通信子网的接口以及软件资源和数据资源等组成。①主机：主机是资源子网的主要组成单元，它通过高速线路与通信子网的通信控制处理机相连接，普通的用户终端通过主机连接网络。主机还为本地用户访问网络中的其他计算机设备和共享资源提供服务。②终端：是用户访问网络的界面装置。终端一般是指没有数据存储与信息处理能力的简单输入、输出设备；但有时也指带有微处理器的智能型终端。智能终端除了具有输入、输出信息的基本功能外，本身还具有存储与信息处理的能力。各类终端既可以通过主机连入网络，也可以通过终端控制器、报文分组拆/装装置或通信控制处理机连入网络。3.计算机网络的逻辑结构资源子网的基本功能：资源子网负责全网的数据处理业务，并向网络客户提供各种网络资源和网络服务。3.计算机网络的逻辑结构2.通信子网

通信子网按功能可以分为数据交换和数据传输两个部分。从硬件角度看，通信子网由通信控制处理机、通信线路和其他通信设备组成。①通信控制处理机（CommunicationControlProcessor，CCP）：是一种在数据通信系统中专门负责网络中数据通信、传输和控制的专用计算机或具有同等功能的计算机部件。它一般由配置了通信控制功能软件和硬件的小型机、微型机承担。3.计算机网络的逻辑结构②通信线路：通信线路是CCP与CCP、CCP与主机之间数据通信的通路。通信线路和网络上的各种通信设备一起组成了通信信道。计算机网络中采用的通信线路种类很多，例如：由双绞线、同轴电缆、光纤等有线通信介质组成的通信信道；也可以使用无线通信、微波通信和卫星通信等无线通信线路组成的通信信道。通信子网的基本功能：通信子网提供网络基本通信功能，完成全网主机之间的数据交换、控制和信号变换等通信任务，负责全网的数据传输、转发及通信处理等工作。资源子网和通信子网在计算机网络中相互配合，共同构建起一个高效的网络系统。资源子网为计算机设备提供了共享资源的平台，提高了资源利用效率和管理的便捷性。而通信子网则负责实现设备之间的数据传输和通信连接，确保信息能够及时、可靠地传递。这两个子网的紧密结合，为人们提供了高效的网络环境，推动了信息的传播和共享。3本讲小结本讲小结

计算机网络由硬件系统、软件系统以及逻辑结构三大部分构成。硬件系统是网络的物质基础，涵盖服务器、工作站、网卡、交换机、路由器等设备，它们各司其职，保障数据的物理传输与处理。软件系统包含网络操作系统、协议软件等，为网络运行提供规则与支持。逻辑结构方面，资源子网负责资源共享与管理，通信子网承担数据传输任务，二者相互协作，共同实现网络的信息交互与资源共享功能，推动着计算机网络的高效运转。谢谢

05网络传输介质演讲人学习目标（1）理解有线介质（如双绞线、光纤）、无线介质（如Wi-Fi信号、蓝牙信号）及全光网络的光信号传输基本原理与特性。（2）能根据网络需求，合理选择传输介质并规划部署方案，完成简单网络的介质连接与配置。（3）通过学习我国在传输介质技术领域的创新成果，增强民族自豪感，树立为国家科技发展努力奋斗的信念。（4）认识传输介质安全对网络整体安全的重要性，自觉遵守网络安全规范，维护网络空间安全。01网络传输介质网络传输介质网络传输介质是网络中传输数据信息、连接各网络站点的实体。网络传输介质从总体上可分为两大类：有线介质和无线介质。1.有线介质

有线传输介质是指在两个通信设备之间通过通信线缆实现物理连接的部分，它能将信号从一方传输到另一方，常用的有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。一、双绞线

双绞线（TwistedPairwire，TP）是当前局域网布线中最常用的一种传输介质，其性能及质量的好坏直接影响到网络的通信质量。1.双绞线的特性

双绞线主要有两根具有绝缘保护层的铜导线，组成两根绝缘层的铜导线按照一定的密度相互缠绕，可降低导线上所传输的信号由于近距离辐射所形成的干扰程度。双绞线一般由22～26号绝缘铜导线组成，如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆，如图2-2所示。在双绞线电缆中，不同线对具有不同的扭绞长度，一般扭绞长度在3.1～14cm内，按逆时针方向扭绞。与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、带宽和传输速率等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。1.有线介质

双绞线主要用于模拟声音信息及较短距离数字信号的传输。在实际应用中，只要精心选择安装双绞线，就可以在有限距离范围内达到较高的传送速率。

双绞线目前是局域网中最常用的一种传输介质，一般用于星型网络的布线连接。具体应用中，在双绞线的两端安装RJ-45接头（俗称水晶头），并分别连接到主机网卡及集线器或交换机的接口。连接网卡与集线器时，网线长度不得超过100m。图2-2传输介质---铜介质1.有线介质2.双绞线的分类非屏蔽双绞线更为常用，包括3类、4类、5类、超5类、6类等多种类型，其中6类双绞线已成为当前局域网建设的主流选择，其分类及特点如表2-1所示。双绞线在信息传输过程中，由于电磁场辐射会造成所传信息的泄漏，所以，可利用外层铝箔包裹和添加金属丝网层的方式加以屏蔽。根据是否加有屏蔽层，双绞线可分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线两种。

双绞线种类用

途最高传输速率（Mb/s）适

用

场

合第一至三类传输语音4~10话音业务第四类传输语音及数据1610Mbps以太网和令牌环网第五类传输语音及数据100100Base-T超五类传输语音及数据120100Base-T第六类传输语音及数据200100Base-T

表2-1双绞线的分类1.有线介质①

非屏蔽双绞线（UTP）：非屏蔽双绞线无屏蔽外套，主要分为三、四、五类、超五类及六类五种。目前，局域网中使用的一般是非屏蔽五类以上的电缆线，传输速率可达100Mb/s以上。各种双绞线在实际产品中，均在外套皮上标注“CATx”字样，其中“x”表示双绞线的类别，超五类也属于五类，但超五类双绞线比五类双绞线传输信号衰减更小，抗干扰能力更强。②屏蔽双绞线（STP）：屏蔽双绞线比非屏蔽双绞线多一个屏蔽层，在具体安装中要比非屏蔽双绞线更困难，涉及具有屏蔽功能的特殊连接器的安装技术，它具有更高的数据传输速率。100m范围内数据传输速率可达155Mb/s。

双绞线广泛应用于局域网（LAN）的建设中，特别是在星型拓扑网络中。它们用于连接网络设备，如电脑、路由器、交换机和打印机等，实现设备之间的通信和资源共享。

1.有线介质二、同轴电缆

同轴电缆结构如图2-2所示，内部的铜芯主要用于信号的传输；屏蔽层通常由金属丝网组织而成，以实现与外界电磁干扰的隔离；内部绝缘层主要隔离铜芯与屏蔽层，外部绝缘层较厚并具有弹性，以保护内部材料。同轴电缆主要可分为粗缆和细缆两种。①粗缆：适用于较大局域网的布线建设，具有通信距离较长、可靠性高等优点。②细缆：主要用于总线型局域网的建设，具有建设成本低等优势，目前在总线型局域网建设中被应用。同轴电缆具有较高的带宽，能够支持高速数据传输。同轴电缆的环形结构使其具有较强的抗干扰能力，相对于双绞线而言，同轴电缆的成本较高。

1.有线介质三、光纤

光纤是一种利用光的全反射原理进行信号传输的介质。它由一根光导纤维和一个光源组成，通过光纤的光线传输数据。光缆的结构如下图所示，是由一组光导纤维组成的用来传播光信号的传输介质，由纤芯和保护层组成。纤芯在材料构造上以玻璃或有机玻璃为主。

1.有线介质

根据制造工艺的不同，光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤的折射率为常数；渐变式光纤的折射率随光纤半径的增大而减少。根据所能传输点模数的不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤常采用激光二极管（LD）作为光源，传输速率高、容量大；而多模光纤常采用发光二极管（LED）作为发光源，传输速率较低、容量较小。

光纤的传输速度远高于其他有线传输介质，能够实现高速数据传输；光纤的传输距离非常远，适合用于长距离通信和高速局域网的建设；光纤不受电磁干扰的影响，具有极高的抗干扰能力，光纤传输的信号不易被窃听和干扰，具有较高的保密性。光纤的制造成本和安装成本相对较高。

2.无线传输介质无线传输介质通过电磁波或红外线等无线信号来传输数据，具有灵活性高、建设投资少等优点。常见的无线传输介质包括无线电波、微波、红外线和蓝牙等。1.无线电波（RadioWaves）无线电波是一种电磁波，具有频率范围广、传播距离远等特点。它利用无线电波进行数据传输，常用于无线局域网（WLAN）和移动通信中。无线电波的特点如下：①传播距离远：无线电波的传播距离较远，适用于长距离通信。②频率范围广：无线电波的频率范围非常广，可以支持多种通信协议和应用场景。③易受干扰：无线电波容易受到其他电磁波的干扰，影响通信质量。2.无线传输介质2.微波（Microwave）微波是电磁波的一种，其频率范围在300MHz至300GHz之间，波长在1毫米至1米之间。微波传输具有直线传播、穿透力强、频带宽等特点，这使得它在无线通信领域有着广泛的应用。微波的特点如下：①直线传播：微波传输主要是直线传播，遇到障碍物时会发生反射、折射或散射，因此需要建立中继站来实现远距离通信。②穿透力强：微波能够穿透电离层，这使得它成为卫星通信的重要媒介。③频带宽：微波的频带非常宽，可以承载大量的信息，支持高速数据传输。易受干扰：虽然微波传输速度快且容量大，但它也容易受到天气条件（如雨、雪、雾等）和电磁干扰的影响。2.无线传输介质微波的应用场景如下：①卫星通信：微波是卫星通信的主要传输方式。通过卫星中继站，微波信号可以覆盖全球范围，实现跨国界、跨大洲的通信。②无线电视广播：微波也被用于无线电视广播信号的传输。通过微波中继站，电视信号可以被传输到远离发射源的地区。③点对点通信：在特定场景下，如企业园区、城市之间的远距离通信，微波也常被用作点对点通信的媒介。除了无线电波和微波外，还有其他几种常见的无线传输介质，如红外线和蓝牙。①红外线（Infrared）：红外线是一种电磁波，其波长比可见光稍长。红外线传输具有方向性强、传输速度快等特点，但传输距离较短，且不能穿透障碍物。因此，红外线常用于短距离、无遮挡的通信场景，如遥控器、红外数据传输等。②蓝牙（Bluetooth）：蓝牙是一种短距离无线通信技术标准，它采用2.4GHz的ISM频段进行数据传输。蓝牙传输具有低功耗、低成本、易于连接等特点，广泛用于手机、耳机、音响等设备的无线连接。02知识拓展：全光网初识1.全光网初识

全光网的核心技术之一是无源光网络（PON），它巧妙地运用了无源分光技术，使得多个终端设备能够共享同一根光纤接入网络，极大地提升了光纤资源的利用效率。1.EPONEPON（以太网无源光网络）是一种基于以太网技术的无源光网络，它结合了以太网和PON（无源光网络）的优点，成为光接入网领域中的热门技术。以下是对EPON的详细介绍：1.EPONEPON系统主要由三部分组成：光线路终端：位于中心机房，提供面向无源光网络的光纤接口（即PON接口），并控制整个EPON系统。光网络单元：位于用户端，负责选择接收OLT发送的广播数据，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送用户数据。光分配网：由无源分光器、光纤等无源器件组成，负责分发下行数据并集中上行数据。2.GPONGPON（千兆无源光网络）是一种基于光纤传输的高速、高效、安全的宽带接入技术。技术特点：高带宽：GPON技术能够支持高达2.5Gbps的下行速率和1.25Gbps的上行速率（实际可用带宽分别约为2.45Gbps和1.22Gbps），为用户提供高速、稳定的网络接入服务。2.GPON高效率：GPON采用无源光网络架构，减少了网络中的有源设备数量，降低了故障率和维护成本。同时，其高效的带宽分配和复用技术（如动态带宽分配DBA）提高了网络资源的利用率。大覆盖范围：GPON网络的最大物理传输距离可达20公里，最大逻辑传输距离在技术规范内可达60公里，能够满足不同距离用户的接入需求。高安全性：GPON网络中的每个ONU只能访问它所需的数据，通过严格的数据隔离和加密措施保证了网络的安全性。丰富的用户接口：GPON技术能够同时承载多种业务，包括数据、语音和视频等，为用户提供丰富的接口选择。03本讲小结本讲小结

网络传输介质是信息传递的物理通道，主要分为有线介质、无线介质和全光网络三类。有线介质如双绞线、同轴电缆和光纤，凭借稳定的信号传输和较高的带宽，广泛应用于各类局域网和广域网。无线介质则通过无线电波、微波等在空中传播信号，具有灵活便捷的特点，在移动通信和无线网络中发挥关键作用。全光网络以光信号为传输载体，具备超大带宽、低延迟等优势，是未来网络发展的重要方向。三类介质各有优劣，共同构成了现代网络的传输体系，推动着信息技术的不断进步。谢谢06HCL的安装和使用演讲人学习目标（1）掌握HCL软件下载渠道及基础安装流程。（2）学会在系统中完成HCL的正确配置与初始化。（3）能够利用HCL创建并管理简单虚拟网络拓扑。（4）理解HCL中设备启动、登录及基础操作方法。（5）学会在HCL环境下进行简单设备调试与故障排查。01HCL的安装和使用方法1.华三云实验室下载安装

华三云实验室可以在华三官网（）上免费下载。本书使用的华三云实验室的版本为HCL_V2.1.1，如下图3-1所示。图3-1华三云实验室下载1.华三云实验室下载安装下载HCL_Setup_V2.1.1后双击安装包，待加载界面完成后，弹出如图所示的安装语言选择窗口，选择好安装语言后，点击“OK”按钮，如图3-2所示。图3-1华三云实验室下载1.华三云实验室下载安装图3-2安装语言选择下载HCL_Setup_V2.1.1后双击安装包，待加载界面完成后，弹出如图所示的安装语言选择窗口，选择好安装语言后，点击“OK”按钮，如图3-2所示。1.华三云实验室下载安装进入HCL安装欢迎界面。点击“下一步”按钮，如图3-3所示。进入版权声明界面，请选择我接受“许可证协议”中的条款（A）的选项并点击“下一步”按钮，如图3-4所示。图3-3HCL安装欢迎界面图3-4版权声明界面1.华三云实验室下载安装进入安装目录选择界面，默认安装目录为“C:\ProgramFiles（x86）\HCL”，用户也可以点击“浏览”自行选择安装目录，点击下一步，如图3-5所示。图3-5选择安装目录1.华三云实验室下载安装进入安装组件选择界面，勾选Virtualbox，点击“安装”，如图3-6所示。进入安装进度界面，开始安装HCL，如图3-7所示。安装过程中弹出需要安装VirtualBox，点击下方“Next”按钮，如图3-8所示。图3-6安装Virtualbox1.华三云实验室下载安装进入安装进度界面，开始安装HCL，如图3-7所示。图3-7安装进度界面1.华三云实验室下载安装安装过程中弹出需要安装VirtualBox，点击下方“Next”按钮，如图3-8所示。图3-8安装VirtualBox1.华三云实验室下载安装进入安装目录选择界面，默认安装目录为“C:\ProgramFiles\Oracle\VirtualBox”，点击下方“Next”按钮，如图3-9所示。进入快捷键选择界面，默认情况是全部选择，点击“Next”按钮，如图3-10所示。图3-9选择安装目录1.华三云实验室下载安装进入快捷键选择界面，默认情况是全部选择，点击“Next”按钮，如图3-10所示。图3-10快捷键选择界面1.华三云实验室下载安装进入警告界面，提示安装VirtualBox将会导致网卡重启，选择“Yes”按钮，如图3-11所示。图3-11警告界面1.华三云实验室下载安装进入安装界面，选择“install”开始安装，如图3-12所示。图3-12安装界面1.华三云实验室下载安装进入如图3-13所示界面，VirtualBox安装完成。如图3-14所示提示，此时HCL完成安装。如果安装完成了HCL但是无法启动，需要检查系统账户名称和安装路径是否为英文名称，尝试使用Windows7的兼容模式运行HCL；图3-13VirtualBox安装完成1.华三云实验室下载安装如图3-14所示提示，此时HCL完成安装。如果安装完成了HCL但是无法启动，需要检查系统账户名称和安装路径是否为英文名称，尝试使用Windows7的兼容模式运行HCL；图3-14HCL安装完成2.华三云实验室应用1.华三云实验室工作界面打开华三云实验室（HCL），主界面分为标题及菜单栏、快捷操作区、工作台区、设备选择区、抓包列表区、拓扑汇总区，如图3-15所示。图3-15HCL工作界面2.华三云实验室应用2.添加设备在设备选择区点击相应的设备类型按钮（DIY、路由器、交换机），将弹出可选设备类型列表，如图添加一台三层交换机，如图3-16所示。图3-16添加设备2.华三云实验室应用3.添加线缆点击“连线”菜单项，鼠标形状变成“十”字，进入连线状态。如图所示，此状态下点击一台设备，在弹窗中选择链路源接口，再点击另一台设备，在弹窗中选择目的接口，完成连接操作。右键单击退出连线状态，如图3-17所示。图3-17添加线缆2.华三云实验室应用4.启动和停止设备当设备处于停止状态时，点击“启动”选项启动设备；当设备图标中的图案变成绿色，设备切换到运行状态；当设备处于运行状态时，点击“停止”选项停止设备，设备图标中图案变成白色，设备切换到停止状态，如图3-18所示。图3-18启动和停止设备2.华三云实验室应用logo5.启动命令行终端右击运行的网络设备，选择“启动命令行终端”选项启动命令行终端，弹出与设备同名的命令行输入窗口，如图3-19所示。图3-19启动命令行终端02

H3C设备的基本配置命令1.用户视图和系统视图1.用户视图和系统视图<H3C>system-view/*用户视图进入到系统视图[H3C]命令视图是Comware命令行接口对用户的一种呈现方式。用户登录到命令行接口后会处于某种视图之中。当用户处于某种视图中时，只能执行该视图所允许的特定命令和操作。设备启动后默认进入用户视图<H3C>，该视图可以查看设备的基本运行状态，可以在用户视图中使用system-view命令进入系统视图[H3C]。系统视图是配置全局通用参数的视图。2.配置网络设备名称<H3C>system-view/*用户视图进入到系统视图[H3C]sysnameSW1/*将设备名称设置为SW1[SW1]配置设备名称可以方便地管理网络设备，设备名称默认为H3C，可以通过sysname命令来配置设备名称。1.用户视图和系统视图3.创建VLAN与端口加入VLAN的方法<H3C>system-view/*用户视图进入到系统视图[H3C]vlan10