c01-计算机网络基础知识

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1、Internet/Intranet技术及 应用任课教师：张 霖 电话：13809000120、84890395 办公室：15号楼A103 Email:南京航空航天大学 机电学院 1课程安排 课程目的本课程是一门为本科生了解Internet技术基础而开 设的选修课，目的是开阔学生的视野，掌握Internet技 术的基本理论，为后续的学习奠定基础。 课程学时 课程考核总共28个学时：上课20个学时、上机8-10个学时理论考试（70）平时成绩（10）-（课后作业/出席率）上机网页制作（20） 2第一章 计算机网络基础知识 第二章 网络体系结构 第三章 局域网技术 第四章 广域网技术 第五章 TCP/

2、IP技术 第六章 Internet技术与服务 第七章 Web网页制作 第八章 网络信息安全*课程主要内容参考教材：1.李俊娥计算机网络基础武汉大学出版社2.吴功宜、吴英计算机网络应用技术教程清华大学出版社3第一章 计算机网络基础知识主要内容：主要内容：1.1.计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展2.2.计算机网络的概念、定义计算机网络的概念、定义3.3.数据通讯的基础知识数据通讯的基础知识4第一章 计算机网络基础知识 早期的计算机应用模式单机 大、中、小型机庞大，昂贵，资源无法共享 计算机构成了一个个的“信息孤岛” 计算机网络产生始于1950s，产生的原因： 资源共享的需求（计算能力、

3、外设、软件、数据） 大型项目的合作（进行工程项目协作） 人与人之间的信息沟通（数据通信）5第一章 计算机网络基础知识1. 计算机网络的产生和发展20世纪50年代初，MIT林肯实验室开始为美国军方设计称为SAGE 的半自动化地面防空系统，集中进行防空信息的处理与控制，首次尝 试将远程雷达及相关的测试信息通过一条通信线路与一台主机相连 20世纪60年代初，美国航空公司试验了由一台主机与分布在全美 的2000多个终端组成的航空订票系统SABRE1即为了解决远程数据收集、远程计算和处理，发展了远程联机系 统，通过一个远程终端利用专用线路和主机连接起来作为主机的一个 用户。这种系统被称为面向终端的计算机

4、网络，其特点是所有用户共 用同一台主机，终端不具备独立的计算能力。严格的说，这种系统并不是真正的计算机网络，实际上更像一台 多终端主机，只不过与通信技术结合实现了远程终端与主机的连接。远程联机系统为计算机网络的发展奠定了基础，可视为计算机网 络的雏形。计算机网络源于计算机技术与通信技术的结合。6第一章 计算机网络基础知识1. 计算机网络的产生和发展前端处理器(FEP)是一个设备或板，其为一个网络设备提供网络接口性能 7第一章 计算机网络基础知识1. 计算机网络的产生和发展现代计算机网络实际上是20世纪60年代美苏冷战时期的产物。1968 年，在得到美国国防部高级研究计划署DARPA（Defen

5、se Advanced Research Project Agency）授权后，加州大学洛杉机分校的贝拉涅克 领导的研究小组开始研究用于军事目的的网络。该小组于 1969 年 8 月成功地推出了由4个交换结点组成的分组（Packet）交换式计算机网 络系统 ARPAnet，ARPAnet网络是网络发展的一个里程碑，从此世界进 入了网络技术的新纪元。随后，许多国家相继建立了规模较大的公用计算机分组交换网，例 如美国的TELENET、TYMNET，加拿大的DATAPACA，法国的TRANSPAC等。 这时的计算机网络以远程通信为主，属于现在所说的广域网。随着计算机应用范围的扩大，来自军方、科学研究

6、、地区与国家经 济信息分析决策、分布式大型企业经营管理等多方面的需求，使网络研 究引起注意，例如一个计算机系统中的用户希望能使用另一个计算机系 统的资源，或希望和另一个计算机系统一起共同完成某种任务，这就出 现了“计算机-计算机”的网络，也就是现在意义的计算机网络。8第一章 计算机网络基础知识1. 计算机网络的产生和发展IMP: Information Management Plat信息管理平台9第一章 计算机网络基础知识1. 计算机网络的产生和发展1975年，美国XEROX公司的PALOALTO研究中心推出了世 界上第一个总线型网络“以太网（Ethernet）”，使计算机 网络技术出现了一个

7、新的分支“计算机局域网络”。此后，各种局域网技术相继出现，同时由于微型计算机 技术的发展，微机局域网络用于各类小型信息系统、办公自 动化系统和生产过程自动化控制系统。10第一章 计算机网络基础知识1. 计算机网络的产生和发展20世纪70年代中期，计算机网络大多是由研究机构、大 学或计算机公司自行开发研制的，没有统一的体系结构和标 准，各个厂家生产的计算机和网络产品无论在技术上还是结 构上都有很大差别，从而造成不同厂家生产的计算机及网络 产品很难实现互连。当时，各个计算机网络公司都纷纷研究 开发自己的计算机网络体系结构和协议，如IBM公司与1974 年公布了“系统网络体系结构（SNA）”，DEC

8、公司于1975年 公布了“分布式网络体系结构（DNA）”等。这种情况给用户的使用带来了极大的不便，也制约了计 算机网络的发展，于是，制定统一的网络标准被提到议事日 程上来。11第一章 计算机网络基础知识1. 计算机网络的产生和发展1977年，ISO组织在研究分析已有的网络结构经验的基础上，开始研 究“开放系统互连”问题，并于1983年公布了“开放系统互连参考模型 （open system interconnection reference model）”，通常称为 ISO/OSI参考模型，或简称OSI参考模型。OSI模型对计算机网络理论与技 术的发展起到了很好的指导作用，然而由于以下几个方面的

9、原因，却始 终未能成为网络产品的真正标准。（1）OSI过于庞大，实现起来过分复杂且运行效率低，从而不利于 产品化；（2）设计本身有缺陷，层次划分不太合理，有些功能在多个层次中 重复出现；（3）制定周期太长，失去了市场时机，在其正式发布之前，TCP/IP 已经被使用来实现网间互连。尽管如此，OSI仍然是一个比较完美的模型，直到目前为止，仍然被 大量地用于计算机网络协议模型的描述。 12第一章 计算机网络基础知识1. 计算机网络的产生和发展在OSI研究的同一时期，美国国防部高级研究计划局为 了实现异种计算机之间、异种网络之间的互连（ interconnection）与互通（intercommuni

10、cation），大力 资助网间网技术的研究开发，于1977-1979年间推出TCP/IP 网络协议族，并于1983年1月完成了ARPAnet上所有机器向 TCP/IP协议的转换工作，TCP/IP成为事实上的工业标准。13第一章 计算机网络基础知识1. 计算机网络的产生和发展1985年美国国家科学基金会NSF（National scientific foundation ）开始涉足TCP/IP的研究与开发，并与1986年资助建立远程主干网 NSFnet，该网连接了全美主要的科研机构，并与ARPAnet相连。此外，美 国宇航局（NASA）与能源部的NSINET、NSNET相继建成，欧洲、日本等也

11、积极发展本地网络，于是在此基础上互连形成了internet。Internet的 发展进一步推动了网络技术，各种局域网之间的互连、局域网与广域网 的互连技术也得到了巨大的发展。20世纪90年代后，internet应用迅速普及，对世界经济、文化、科 学研究、教育和人类社会生活发挥出越来越重要的作用，使人类社会进 入信息化时代。在internet飞速发展与广泛应用的推动下，高速网络技 术不断涌现，如光纤分布式数据接口FDDI、异步传输模式ATM、快速以太 网、交换式局域网等。目前，计算机网络正朝着高速率和综合业务的方向发展，局域网与 广域网的边界也越来越模糊。总之，计算机技术和通信技术的结合产生 了

12、计算机网络，而计算机网络的发展又将使计算与通信同一起来。14第一章 计算机网络基础知识 计算机网络的发展可分为三个阶段（三代网络）：1. 以主机为中心的联机终端系统 “计算机终端”系统 2. 以通信子网为中心的主机互连“计算机计算机”网络 3. 体系结构标准化网络 层次化结构，并对每层进行了精确定义15第一章 计算机网络基础知识1.1 以主机为中心的联机终端系统 特征：终端(Terminal)共享主机(Host)的软硬件资源 单台主机：执行计算和通信任务 多台终端：执行用户交互 (终端集中器TC/终端服务器TS) 连接方式：本地或远程TSTTTTTTHOST通信线路T16第一章 计算机网络基础

13、知识1.2 以通信子网为中心的主机互连 特征 多个终端联机系统互联，形成了多主机互联网络 网络结构从“主机终端” 转变为“主机主机”HOSTHOSTHOSTTTTTTTTTTT通信线路17第一章 计算机网络基础知识两层网络概念的出现 由CCP组成的传输网络通信子网，提供信息传输服务建立在通信子网基础上的主机集合资源子网，提供计算资源CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTTT通信子网注：CCP：通信控制处理器，是处理主机之间通信任务的专用计算机18第一章 计算机网络基础知识1.3 网络的体系结构标准化不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动网络体系结构的标准 化的原动力。 厂商

14、标准：IBM-SNA(系统网络体系结构)，DEC-DNA(分布式网络体系结构)等缺点：适用范围：兼容性？技术垄断：竞争？标准不统一：用户利益？ 国际标准（ISO OSI/RM） (开放系统互联参考模型，简称OSI参考模型) 事实上的标准：TCP/IP(因特网的骨干协议)从体系结构上看，它是OSI参考模型的简化（4层）OSI参考模型是一种概念上的网络模型，规定了网络体系结构的框架 ：7个层次，只说明了做什么（WHAT TO DO）而未规定怎样做（HOW TO DO）,太复杂，几乎没有与之完全符合的网络19第一章 计算机网络基础知识1.4 因特网时代的到来因特网的出现标志着网络时代的到来 因特网是

15、全球性的网络 丰富的信息和便利的使用是其规模迅速增长的主要驱动力 截止到2000年, Internet的规模： 网络数达到105数量级； 主机数达到107数量级； 用户数108数量级； 主干速率大于2.5Gbit/s 美国政府资助的“下一代因特网计划(NGN)”目标是 主干网的速率比现在的因特网高1000倍 端到端的速率要达到100Mbit/s10Gbit/s20第一章 计算机网络基础知识2. 计算机网络计算机网络是计算机技术和通信技术紧密相结合的产 物,始于20世纪50年代,近20年来得到迅猛发展,在信息社 会中起着举足轻重的作用。从某种意义上讲,计算机网络 的发展水平不仅反映了一个国家的计

16、算机科学和通信技术 水平,而且也是衡量其国力及现代化程度的重要标志之一 。 2.1 概述21第一章 计算机网络基础知识2. 计算机网络2.2 定义计算机网络是把一定地理范围内的计算机通过通信线 路互连起来,在相应通信协议和网络系统软件的支持下,彼 此互相通信并共享资源的系统。 此定义的要点： 计算机网络中包含了多台具有独立自主功能的计算机。 这些计算机之间是相互连接的。 计算机在相应的通信协议支持下进行信息交换、资源共享。222.3 计算机网络的基本组成第一章 计算机网络基础知识（1）网络硬件共享10M共享10M网络交换机HUBHUB服务器电脑232.3 计算机网络的基本组成第一章 计算机网络基础知识（1）网络硬件（a）通信设备（b）计算机设备传输介质：有线和无线，双绞线、光纤、同轴电缆，无线电波、微波 网卡：Network Interface Card，又称网络适配器，网络