第一章+计算机网络简介.ppt

1、计算机网络基础 主讲：张媛 Email: ,2020/9/24,课程简介,计算机网络应用 信息技术基础,考核方式,计算机网络应用 平时成绩30+期末考试成绩70 信息技术基础 上机考试100 考试由校公共课课程小组统一安排,关于答疑,计算机网络应用：答疑时间，时间另行通知 信息技术基础：网上答疑,教材与参考书,教材：计算机网络基础应用教程张连永、韩红梅等，清华大学出版社 参考书：见教材的参考书,几个问题,文科生为什么要学习计算机网络？ 计算机网络是否太理科化了？我能学会吗？ 对我今后的工作学习有什么帮助？,学习了网络，我们能够,融入信息社会 了解网络基本结构和原理 能够配置简单的网络连接 了解

2、计算机网络安全的重要性 能够利用网络找到自己需要的信息 能够自己动手制作自己的个人主页,章节划分,计算机网络简介,体系结构,局域网,广域网,TCP/IP协议,Internet技术,网络安全,网页设计,第一章 计算机网络简介,本章学习要点 计算机网络概念 计算机网络的发展 计算机网络的基本组成 计算机网络的主要用途,计算机网络(Computer Network)是将分布在不同地域的具有独立功能的计算机系统、终端设备通过相应的通信设备和传输介质互联起来，构成彼此间可以相互通信和协作的综合信息处理系统。其最终目的是实现资源共享和信息传输。,1.1 计算机网络概念,1.2计算机网络的发展,诞生-远程终

3、端访问 形成- 分组交换网的发展 局域网的发展 互联互通- 计算机网络体系结构的形成 高速发展 网络技术的发展方向,远程终端访问 从20世纪50年代末到20世纪60年代中后期，可以利用通信线路将终端连至主机，用户可以在远程终端上访问主机，不受地域限制地使用计算机的资源。 美国航空公司第一个联机预订飞机票实时系统SADREI,由一台主机与全美2000多个终端机连接组成。,分组交换网,1969 年12月,美国有了4个结点的分组交换计算机通信网ARPANET,即ARPA网投入运行,它标志着计算机网络通讯开始使用分组交换方式。 1974年美国IBM公司首先提出了其计算机网络标准化体系结构SNA网,19

4、75年DEC公司也提出了自己的网络体系结构DNA,以上的网络构成了第二代计算机网络体系结构。 以存储转发的方式传输分组传输机制称为分组交换或包交换，以分组交换方式进行通信的子网成为分组交换网。,图1.2分组交换网示意图,图中 代表主机(分别用C1、 C2、 C3、 C4、 C5、 C6表示主机), IMP (Interface Message Processor)代表接口报文处理机(分 别用IMP1、IMP2、IMP3、IMP4、IMP5、IMP6 表示各个接口的 报文处理机)。,局域网的发展（1）,进入20世纪80年代,局域网的研制工作开始由实验室走向产品化和标准化的阶段。,1980年2月,

5、802局域网标准委员会宣告成立,作为局域网的国际标准,它标志着局域网协议及其标准化工作向前迈进了一大步。从1980年至今,802委员会已陆续制定了环网、 总线网、令牌总线网、光纤网、宽带网、城域网和无线网等多种局域网标准。标准的制定,推动了局域网的发展。,局域网的发展（2）,进入20世纪90年代以后,局域网的发展方向有如下4个特点: 第一,形成了以太网和令牌环网两大技术体系并驾齐驱的态势； 第二,朝着高速、交换和全双工的方向发展； 第三,实现网络互联,同体系局域网互联,不同体系的局域网也实现了互联,还实现了局域网与广域网互联； 第四,光纤技术扩大了局域网的地理范围,互连和光纤技术使得局域网扩大

6、了范围。,计算机网络体系结构的形成,协议是同等层次之间信息交互的规则。计算机网络的层次结构及各层协议的集合统称计算机网络的体系结构(architecture)。 1983年制定出了称为开放系统互连参考模型(Open System Interconnection/Reference Model,OSI/RM)的国际标准ISO7498。20世纪70年代未期推出了TCP/IP协议规范。它的发展和应用都远远超过了OSI。成为事实上的标准。 计算机网络发展到一个崭新的时代,这就是以TCP/IP体系结构为基础的Internet时代。,网络技术的发展方向,随着网络技术的发展，解决带宽不足和提高网络传输率成为

7、首要问题。各国都非常重视网络基础设施的建设。现在新制定的标准又使以太网的速率提高。 网络发展的另一个方面是实现三网合一。这方面的研究一直在进行着,把所有的信息包括语音、视频以及数据都统一到IP网络是今后的发展方向。,1.3计算机网络分类,1.3.1按照地理范围分类 1.3.2按照拓扑结构分类 1.3.3按照协议分类,1.3.1按照地理范围分类,广域网(Wide Area Network,WAN) 地理范围比较大,一般在几十千米以上。 局域网(Local Area Network,LAN) 地理范围一般都在几千米以内,最小的局域网 可以在一个小型办公室、大学生宿舍甚至家庭 里组建。 城域网(Me

8、tropolitan Area Network,MAN) 地理范围介于局域网和广域网之间，城域网就 是在一个城市范围内组建的网络。,1.3.2按照拓扑结构分类,拓扑结构 网状网 总线状网 星状网 树状网 环状网,拓扑结构,在拓扑学中,事物被抽象成结点,把事物间的关系抽象成连线,由点线组成的图形称为拓扑图。在网络中,结点就是计算机,连线就是数据通道,所以网络拓扑就是用拓扑学的方法研究计算机之间如何连接,网状网,在网状网中,两个结点间传输数据与其它结 点无关,所以又称为点对点的网络。 可靠性，网络控制结构复杂,建网费用较高。,图1.3网状网拓扑结构示意图,图1.4 总线拓扑结构示意图,总线网把所有

9、的结点都连接在一根同轴电缆上构成总 线型拓扑结构, 采用广播式传输，采用“先听后送,送 后继续监听”的原则,总线状网,星状网,图1.5星型拓扑结构示意图,多个结点连接在一个中心结点上构成的网络称作星型网。 可靠性差，所以中心结点多采用一个集线器或交换机,树状网,图1.6 树型拓扑结构示意图,星型网的一个结点如果连接另一台交换机或集线器, 就构成了具有分支的树型网络。树型网络在局域网 中也经常采用,星型网可以看作树型网的特例。 树型网类似于行政部门的分级管理机构,网络具有 很好的层次性。,环状网,图1.7环型拓扑结构示意图,环型网各结点间构成一个闭合的环。著 名的令牌环和FDDI光纤环网都采用这

10、种 网络拓扑结构。但环网近年来没有取得 太大的进展,在局域网中己经很少采用。,1.3.3按照协议分类,按照协议对网络进行分类也是-种常用的方法,尤其是在局域网中。分类所依照的协议一般是指网络所使用的底层协议。,1.4计算机网络的组成,子网 计算机网络硬件部分 计算机网络软件部分,子网,子网概念的提出主要是基于网络是由计算机和通信系统组成的这个网络基本的定义。 计算机网络分成两个层次, 一个层次负责信息的处理,计算机的主要功能,这层次称为资源子网； 另一个层次负责信息的传递,指通信系统功能,这层次称为通信子网。,计算机网络硬件部分,计算机 计算机是信息处理设备,属于资源子网的范畴。 通信控制设备 通信控制设备(或称通信设备)是信息传 递的设备,通信设备构成网 络的通信子网, 是专门用来完成通信任务的。 网络连接设备 网络连接设备属于通信子网,负责网络的连接, 主要包括路由器、局域网中的交换机、网桥、 集线器以及网络连线等。,计算机网络软件部分,网络软件主要包括网络操作系统、网络通信协议以及网络应用软件等。网络操作系统负责计算机及网络的管理；网络应用软件完成网络的具体应用,它们都属于资源子网的范畴。网络通信协议完成网络的通信控制功能,属于通信子网的范畴。,1.数据传输 计算机可为用户提供高速的实时数据传输。计算机网络传输