《计算机网络技术》(基础篇-第三版)电子课件

1、，计算机网络技术，编辑张学军下昌福，高职计算机课程规划教材，大连理工大学出版社，(电子教案)，目录，第一章计算机网络概述佐原健二数据通信基础第三章网络体系结构第四章TCP/IP协议体系结构第五章局域网基础第六章网络互连第七章网络设计第八章第一章计算机网络概述，1.1计算机网络的概念，形成和发展1.2计算机网络的功能和应用1.3计算机网络的组成1.4计算机网络的分类1.5计算机网络的拓扑1.6计算机网络的传输介质，1.1计算机网络的概念计算机网络是现代计算机技术和通信技术紧密结合的产物，是涵盖通信和计算机两个领域的社会信息孔刘和信息传递要求的增加而发展起来的。 一方面，通信网络为计算机之间的数据

2、传输和交换提供了必要的手段。相反，计算机技术的发展渗透了通信技术，改善了通信网络的多种性能。计算机网络是一种功能性网络软件(即网络通信协议、信息交换方法和网络操作系统等)，利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统相互连接起来，实现网络资源孔刘和信息传递。1.1计算机网络的概念、形成和开发，计算机网络建设的主要目的是实现资源共享。这意味着任何网络用户都可以共享每台计算机的全部或部分，而不管资源在网络中的位置和资源在网络中的位置。1.1.2计算机网络的形成和发展1。面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络是以单台计算机为中心的远程在线系统。所谓在线系统，是通过中央主计算机连接地理

3、上分散的位置上的大量终端。终端通常只有I/o功能，没有单独的数据处理功能。这种简单的“终端通信线路计算机”系统形成了计算机网络的原型。典型结构如图1-1所示。在图中，调制解调器表示调制解调器，它是使用模拟通信线路远程传输数字信号必须附加的设备。t表示端子(终端)。图1-1以单台计算机为中心的远程在线系统2。计算机-计算机网络计算机网络是多台主计算机通过通信线路徐璐连接，为用户提供服务的网络系统。这种多台主计算机相互连接的网络才是现在所说的计算机网络。1969年，美国国防部首席研究计划局ARPA提供了资金，联合计算机公司和大学共同开发的ARPA网络(ARPANET)标志着当前计算机网络的出现。A

4、RPANET是在概念、结构和网络设计方面为以下计算机网络提供基础的成功系统：之后随着计算机网络的快速增长，主要计算机公司相继推出了自己的网络体系结构和相应的硬件和软件产品。用户只要购买计算机公司提供的网络产品，就可以通过专用或租用的通信线路配置计算机网络。使徐璐之间的互连变得困难的自身系统，也称为“封闭”系统。3.开放式标准化网络徐璐为了使其他体系结构中的计算机网络能够相互连接，国际标准化组织ISO于1984年正式宣布了一项国际标准ISO 7498，该标准允许将各种计算机徐璐连接到世界各地。这称为OSI/RM。OSI/RM由7层组成，因此也称为OSI 7层模型。开放式标准化网络是指遵循“开放式

5、系统互连的基本参考模型”标准的网络系统。具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化合同。OSI/RM的提议开创了计算机网络的新时代。1.2.1计算机网络的功能1。通信功能其他位置的计算机可以通过网络对话，徐璐传递数据、程序和信息。从长远来看，利用网络加强人际关系可能比其他技术更重要。2.资源孔刘(1)硬件资源孔刘。孔刘硬件资源包括打印机、高速处理器、大容量存储设备和昂贵的专用外部设备。(2)软件资源孔刘。孔刘软件资源包括各种语言处理程序、服务程序和许多网络软件。(3)数据资源孔刘。孔刘数据资源包括各种数据库、数据文件等。1.2计算机网络功能和应用，3 .高可靠性例如，所有文档都可以在多台计算机上保

6、留副本，如果其中一台不可用(由于硬件故障)，则可以使用另一份副本。此外，多处理器出现意味着，即使其中一个系统出现故障，其他处理器也可以在性能下降的情况下共享工作。4.提供部署处理环境在计算机网络中，用户可以根据问题的性质和要求，选择网络内最合适的资源进行处理。对于复杂的大问题，可以使用适合于将任务分布在多台计算机上的算法进行分布式处理。计算机连接网络也有利于主要科研课题的开发和研究。5.集中管理和处理地理上分散的一些组织也可以通过计算机网络进行分级或集中管理，以便进行集中管理和处理。6 .负载孔刘和均衡如果特定处理系统任务繁重，则新任务可以通过网络处理到其他系统。在广阔的国家，利用地理时差平衡

7、系统的昼夜负荷，充分发挥各处理系统的作用。7.跨越时间和空间的故障网络用户可以通过网络服务共享信息、徐璐协作，并且时间不同，从而避免混淆。1.2.2计算机网络的应用1。办公自动化OA是计算机网络的重要应用领域，目前正受到越来越多的关注。多媒体技术的应用使OA系统不仅可以处理文本和数据，还可以处理图像、文本、音频、视频等多种信息，并将计算机、电视、视频、录音、电话、传真等集成在一起，为智能多媒体终端和人们之间的通信创造了新的操作环境。网络提供文件传输、电子邮件、分布式数据库和电子会议等功能。2.远程教育远程教育是利用在线服务系统实施学历或非学历教育的新教学模式。远程教育几乎可以提供大学的所有课程

8、，学生通过远程教育可以从正规大学获得学士学位开始的所有博士学位。这种教育方式对已经在工作中想继续学习的人特别有吸引力。3.将工业过程控制计算机网络应用于工业过程控制，可以提高产品的数量和质量，获得明显的经济效益。具有可靠性高的优点。每个微处理器都很小，可以安装在控制站点上，系统响应特性很好。每个节点都有智能设备，通过软件可以轻松地更改控制算法，从而提高控制灵活性。通过将父控制和子控制功能紧密结合，可以实现更高级别的控制策略。4 .金融电子全球计算机网络，最大的用户是金融系统。多亏了信息高速公路，全球范围内的资金结算很快就可以进行，“无纸化贸易”成为现实。5.智能建筑智能建筑是具有三个a的建筑：

9、通信自动化(CA)、办公自动化(OA)和建筑自动化(BA)。需要以下基本组件：的舒适工作环境、高效的管理信息系统和办公自动化系统、先进的计算机网络和远距离通信网络和建筑物自动化。1.3.1构成计算机网络的系统1。构成计算机网络的硬件系统(1)服务器服务器(Server)是网络的核心设备，它拥有可孔刘的资源(例如数据库程序)并负责数据处理任务。如图1-2所示，分为文件服务器、打印服务器、应用程序系统服务器和通信服务器等。，1.3计算机网络配置，图1-2服务器，文件服务器。文件服务器为网络上的工作站(或称为客户端)提供了大量磁盘存储空间，并接受来自工作站的数据处理和访问请求。打印服务器。简而言之，

10、“Printing Server(打印服务器)”是安装了网络孔刘打印机的服务器，它接受每个工作站上的打印作业，将打印内容存储在打印机的打印队列中，然后在作业排队时发送到打印机打印输出。应用程序系统服务器。运行应用程序系统服务器(Application System Server)客户机/应用程序的服务器端软件，通常存储大量信息以供用户查询。在客户端上运行客户端程序。客户端程序将查询请求发送到应用程序系统服务器，服务器处理查询请求，并将查询结果返回到客户端。通信服务器。通信服务器负责处理此网络中与其他网络的通信，或处理远程用户通过通信线路到此网络的数据传输。(2)工作站工作站是共享网络资源的计算

11、机，是需要运行网络操作系统的客户端软件的用户信息交换接口。如图1-3所示，Windows2000Professional、Windows98。图1-3工作站(3)通信设备网络通信设备主要包括网卡和调制解调器、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、网关等中间连接设备。这里主要介绍网卡，其他部分将在第6章中详细介绍。网卡也称为网络适配器，是计算机和通信媒体之间数据交换的中间处理部件，是工作站和网络之间的逻辑和物理链接，计算机主要通过网卡连接网络。网卡的基本功能包括：并行数据和串行信号之间的转换、数据帧的组装和分解、网络访问控制和数据缓冲。根据波特率的不同，被分类为336010M、100M、10.1

12、00M自适应和千兆位(1000M)网卡。主板的总线类型可以区分为：ISA、VESA、EISA、PCI等连接器类型。根据连接传输介质，可以分为3360AUI接口(粗电缆接口)、BNC接口(细电缆接口)、RJ-45接口(双绞线接口)和FIO接口(光纤接口)等多种接口类型，如图1-4所示。图1-4网卡的各种接口(4)传输介质传输介质是计算机网络的发送方和接收方之间的物理信道。一般有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输介质(如微波、红外和激光)和卫星线路。计算机网络传输介质在本章1.6节详细介绍。2 .计算机网络的软件系统(1)网络操作系统。网络操作系统将网络中每台计算机的操作系统有机地连接起来，除了一

13、般操作系统必须具备的功能外，还具有网络通信、网络资源管理、网络服务功能等。网络操作系统主要包括网络适配器驱动程序、子网协议和应用程序协议。(2)网络应用服务系统。客户端和服务器称为服务器，它是请求服务的应用程序系统是客户端，为其他应用程序提供服务的系统或系统软件。配置服务器计算机型号。1.3.2计算机网络的双层子网结构1。通信子网通信子网主要由网络节点和通信链路组成，负责整个网络信息传递。其中，网络节点也称为传输节点或中间节点，负责控制信息的传输，并在结束节点之间传递信息。通信链路是传输信息的通道，可能是双绞线、同轴电缆、光纤、微波和卫星通信信道。在局域网中，通信子网由网卡、电缆、集线器、中继

14、器、网桥、交换机和路由器等设备及其相关软件组成。在Wan中，通信子网包括一些专用通信处理器(节点交换机)、运行它的软件、集中器等设备，以及连接这些节点的通信链路。2.资源子网资源子网主要由提供资源的主机和请求资源的终端组成。它们都是信息传输的源节点或地点节点，有时也称为负责整个网络信息处理的终端节点。在局域网中，资源子网包括联网的服务器、工作站、孔刘打印机和其他设备及相关软件。在Wan中，资源子网由网络中的所有主机和其他外部设备组成。1.4.1按网络的地理范围分类1。局域网是指在有限的地理区域内，通常在数十公里以下的范围内的相对较小的计算机网络。通常，局域网仅限于办公室、建筑物或校园，用于连接

15、个人计算机、工作站和各种外围设备，以实现资源孔刘和信息交换。2.man metropolitan区域网络基本上是使用类似于LAN的技术的大型LAN。范围是城市或区域，网络范围是几十公里到数百公里。1.4 metro politan区域网络的分类，该网络可以包含多个徐璐互连LAN。每个LAN都具有自己的功能，可以使用徐璐的其他系统硬件、软件和传输介质徐璐在其他类型的LAN上有效地共享信息资源。大都会区域网络通常使用光纤或微波作为网络的主干通道。可支持数据和语音传输的本地有线网络，也称为远程网络。3。还可以包括广域网(wan)。连接许多大都会地区、可连接局域网的城市和国家网络的网络。广域网的范围通

16、常是几十公里到几千公里。通信用传输设备和介质通常由通信部门提供，并允许广泛的资源共享。1.4.2其他分类方法1。根据传输介质分隔(1)有线网络：使用有线传输介质进行数据传输的网络。双绞线、同轴电缆、光纤等。(2)无线网络：是使用无线传输介质传输数据的网络。卫星、微波等。2.根据互联网所有权的性质，划分(1)公共网络：也称为公共网络。只要满足网络所有者的要求，就可以使用此网络。为整个社会提供服务。公共网络通常由国家通信部门配置。(2)专用网络：是特定部门执行该单元的特殊工作所需的网络。这种网络不向本机构以外的人提供服务。也就是说，其他部门或单位不可用。3.根据通信转发方式，分隔(1)广播网络：只

17、有网络上所有计算机共享的一个通信信道。主要有：在局域网上通过同轴电缆连接的布线网、星型网络等。在广域网中以微波、卫星通信方式传播的广播式网络。(2)点对点网络：包括一对计算机之间的多通信信道连接。使用点到点连接方式连接每台计算机。还有一种特定于网络拓扑的分类方法，它将计算机网络分为基于总线的网络、环形网络、星形网络、基于树的网络和基于网络的网络等。将计算机网络分为电路交换网、信息交换网、包交换网、混合交换网。拓扑学是几何学的一个分支。拓朴首先将实体抽象为大小、造型无关的点，将连接实体的线抽象为线，以研究点、线和面之间的关系。计算机网络的拓扑结构主要是基于：总线、基于环、星形、基于树、基于网络。1.5.1基于总线的网络，1.5计算机网络的拓扑。所有计算机都通过其硬件接口直接连接到公共传输介质，称为总线(BUS)。从任何计