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1、1,第11章 怎样连接和利用网络,2,为什么要连接和利用网络 (1)为什么要用电子邮件?,交流方式的改变,11.1 为什么要连接和利用网络?,11.1.1 电子邮件,3,为什么要连接和利用网络 (2)什么是电子邮件?,电子邮件(E-mail)是通过网络实现相互传送和接收信件的现代化通信方式。,Lisi,4,用户电子邮箱,邮箱所在计算机(E-mail服务器),Zhangsan,Internet,电子邮件 服务器,电子邮件 服务器,接收方/发送方(Lisi),发送方/接收方(Zhangsan),信箱,信箱,Zhangsan,Lisi,无数台路由器被连接在一起,电子邮件的基本工作原理?,为什么要连接
2、和利用网络 (3)电子邮件的基本原理是什么?,为什么两台计算机能够通过路由器和协议进行通信?什么是路由器? 什么是协议?,5,Internet上的资源分布示意,Internet：信息库和资源库-获取知识方式的改变,为什么要连接和利用网络 (4)为什么要进行搜索?,6,11.1.2 网络搜索与浏览?,为什么要连接和利用网络 (5)基本搜索过程?,关键词语的选择,检索结果的浏览与识别,网页的浏览,为什么搜索引擎能够找到我们所需要的内容呢?搜索引擎的机理是怎样的呢?什么是网页?网页为什么会连接到另外的网页呢?,7,From Sergio Gusmeroli, TXT e-solutions SPA,
3、 Sergio.gusmeroli,为什么要连接和利用网络 (6)网络化思维概述?,11.1.3 更多的网络应用,8,11.2.1 网络通信基础?,11.2 计算机网络,9,编解码器(编码/解码,发送/接收, 存储/转发),编解码器(发送/接收,编码/解码, 存储/转发),机器网络之网络通信基础 (1)计算机连接与信息传输?,1.信源、信宿、信道 信号的编码-发送-传输-接收-解码, 存储/转发(再编码-再发送),10,载体可以是有线的,也可以是无线载体,t,t,t,t,0,1,0,1,1,信号的编码，不同符号：不同波形或不同频率,机器网络之网络通信基础 (1)计算机连接与信息传输?,11,基
4、本的网络拓扑结构,机器网络之网络通信基础 (2)怎样连接与传输?不同的连接与传输方式有什么问题?,编码-发送,接收-解码,编码-发送,接收-解码,编码-发送,编码-发送,接收-解码,接收-解码,接收-解码,编码-发送,12,基本的网络拓扑结构,机器网络之网络通信基础 (2)怎样连接与传输?不同的连接与传输方式有什么问题?,(a)环形网络,(b)星形网络,(c)总线形网络,不同的连接，不同的协议,不同的结构，不同的问题,13,机器网络之网络通信基础 (3)不同大小的信息如何高效率地利用信道传输?,iall,iall,2. 分组信息交换-化整为零和还零为整,14,多路复用、混用-并发、分布,P2,
5、P1,P3,i2,i1,i3,iall,P2,P1,P3,i2,i1,i3,iall,C,P1,P3,A,F3,F2,F1,F4,j3,j2,j1,j4,jall,F,F3,F2,F1,F4,j3,j2,j1,j4,jall,G,P1,F1,P3,F3,P1,P3,F1,F3,P2,F2,F4,F1,F3,F2,F4,P2,P2,F2,F4,机器网络之网络通信基础 (3)不同大小的信息如何高效率地利用信道传输?,15,机器网络之网络通信基础 (4)如何保证信息传输的正确性-协议?,3.协议,什么情况接收?什么情况转发?向哪台计算机转发?,信息怎样拆分? 怎样打包?怎样选择路径传送? 怎样接收?
6、 怎样合并? 怎样保证信息传送正确性? 怎样处理线路拥堵?,一般而言，“协议”是为双方能够正确实现信息交换而建立的一套规则、标准或约定。,16,机器网络之网络通信基础 (5)怎样利用协议解决复杂问题?,分层制定协议-化复杂为简单的重要思想,用中文表达的信息,用英文表达的信息,物理信号,法国的建筑专家,认识层,用法文表达的信息,语言表达层,用英文表达的信息,共同语言表达层,物理信号,信号传输层,中国的建筑专家,用0/1表达的信息,用0/1表达的信息,0/1编码层,17,网络协议: 为网络中各节点和计算机之间的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。 协议的三要素： 语法：数据与控制信息的
7、结构或格式(做什么) 语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及作出何种应答(如何做) 同步：即事件实现顺序的详细说明(实现顺序),机器网络之网络通信基础 (6)网络协议?,应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,硬件实现,组织成标准的传输数据串(帧),解析信息传输的源和目的地址,机电信号的传输与控制,常见网络协议: OSI七层网络协议(族)、TCP/IP协议(族)、NetBEUI协议(族)、IPX/SPX协议(族) ,18,带宽：衡量网络最高传输速率或网络传输容量、网络传输能力的一个指标，通常是指单位时间内网络能够传输的最大二进制位数。,机
8、器网络之网络通信基础 (7)网络的性能?,时延：衡量网络传输时间和响应时间的一个指标，通常是指一个数据分组-数据包(Packet)/数据报(Datagram)/数据帧(Frame)等的传输时间。,可靠性：即数据传输过程中的正确性。包括数据分组传输的正确性和完整信息传输的正确性等。,19,机器网络之网络通信基础 (8)小结?,计算机,计算机,网卡,网卡,电缆,简单局域网：计算机 + 网卡 + 电缆,机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (1)近距离的两台计算机如何连网?,网卡：进行网络数据物理传输的设备-编码-发送-接收-解码-转发，负责处理网络上数据发送和接收的细节。 本质上是执行某种
9、协议的“编解码器”。 不同设备类型、不同网络结构、不同传输性能、不同传输媒介-要求有不同的网卡。,11.2.2 计算机组网与连接,1. 局域网与广域网,双绞线(Twisted Pair),屏蔽双绞线(STP电缆：Shielded Twisted Pair ),非屏蔽双绞线(UTP电缆: Unshielded Twisted Pair),电缆线中的双绞线,机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (1)近距离的两台计算机如何连网?,网卡,RJ45 连接器,机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (2)近距离的多台计算机如何连网?,简单局域网：计算机 + 网卡 + 电缆 + 连接器/集线
10、器,集线器(Hub)：简单情况-多端口连接器，复杂情况具有处理数据、监视数据传输、过滤数据、提供故障排除信息等能力。 本质上是执行某种协议的“编解码器”。 可以利用集线器将更多的计算机连成一个较大的局域网。,机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (2)近距离的多台计算机如何连网?,2. 简单局域网：计算机 + 网卡 + 电缆 + 连接器/集线器,24,多台计算机的局域网络结构: 广播网络 广播网络: 网络上所有计算机共享唯一的一条通信信道。 环形网络：连接方式如下左图。总线网络：连接方式如下右图。,机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (2)近距离的多台计算机如何连网?,25,
11、多台计算机的局域网络结构: 点对点网络 点对点网络: 一条通信信道只连接网络上的两台机器。 星形网络：连接方式如下左图。树型网络：连接方式如下右图。,机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (2)近距离的多台计算机如何连网?,26,基于服务器的局域网：Client/Server 服务器是集中管理网络共享资源(硬、软件及信息)、提供网络通信及各种网络服务的计算机系统，服务器一般运行网络操作系统，建立客户机之间的通信联系。 客户机是网络上的个人计算机，一般称为工作站，工作站之间交流信息要通过网络的服务器来进行。 服务器可按功能进行设置，如设置文件服务器、邮件服务器、打印服务器等。,机器网络之
12、计算机组网与连接I-局域网与广域网 (2)近距离的多台计算机如何连网?,调制解调器,调制解调器,电话,电话,计算机 (单位),计算机 (家庭),机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (3)远距离的两台计算机如何连网?,3. 简单广域网：计算机 + 调制解调器 + 公共电话线,调制解调器(Modem)：数字信号调制成模拟信号，模拟信解调变成数字信号。 调制(Modulation)是将数字信号变换成适合于模拟信道传输的模拟信号。 解调(Demodulation)是将从模拟信道上取得的模拟信号还原成数字信号。,机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (3)远距离的两台计算机如何连网?,
13、4. 广域网：计算机 +调制解调器 + 公共电话系统 + 交换设备 交换设备，又称节点计算机，是一种特殊的计算机，用于连接两条或更多传输线，当数据从输入线到达时，交换单元必须为它选择一条输出线以传递它们。,机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (4)远距离的多台计算机如何连网?,多台计算机的广域网结构也可组织成星形、树形、环形和总线形等。广域网利用的信道是公共信道，而局域网利用的信道则是专用信道。,机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (4)远距离的多台计算机如何连网?,计算机网络: 是以共享资源(硬件、软件和数据)为目的，利用某种传输媒介，将不同地点的独立自治计算机系统或外部
14、设备连接起来所形成的系统。 局域网(Local Area Network/LAN)：有限距离内的高速连接网络。 广域网(Wide Area Network/WAN)：利用公共通信线路连接成的网络。,机器网络之计算机组网与连接I-局域网与广域网 (5)小结,网卡、连接器、集线器、交换机,局域网通常可划分为 以太网(Ethernet) 令牌环网(Token Ring) 令牌总线网(Token Bus) 广域网通常可划分为 公用电话网(PSTN：Public Switched Telephone Network)：分组交换方式传输数据 DDN专线(Digital Data Network)：专用数据
15、线路、半固定连接或永久固定连接 综合业务数字网(ISDN：Integrated Service Digital Network)：话音、图像、视频的统一传输 高速综合业务数字网(宽带网，如ADSL：Asymmetric Digital Subscriber Line)：采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道，进行信息传输。 5. 无线网络：无线局域网、无线广域网 有线/无线电话网、广播电视网、计算机网三网合一,机器网络之计算机组网与连接II-互联网与国际互联网 (1)网络的类型划分是怎样的?,33,无线广域网 1G网络：主要提供一般的语音通话服务； 2G网络：有
16、GSM和CDMA2000，数字语音通话网络，主要承载语音或低速通信服务； 2.5G网络，语音为主兼顾数据的通话网络； 3G网络：有CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA等，数字语音和数据网络，能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息的网络服务； 4G网络：有LTE、HSPA+和WiMax等，能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到20Mbps，预期能满足几乎所有用户对无线服务的需求。 无限局域网：WiFi技术、蓝牙技术,机器网络之计算机组网与连接II-互联网与国际互联网 (2)无线网络?,34,网络与网络的连接-互联网 互联网：局域网/广域网 + 路由器,机器网络之计算
