计算机网络基础李志球电子教案

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1、LOGO第1章 计算机网络概述LL2课 程 简 析 课程地位（专业技术课） 课程性质及后续课程 学习本课程的目的 学习本课程的方法 本学期课程主要讲授内容重点章节：2、3、4、5、9、10难点章节：2、3、5、9 学分、学时数、实验数和考核办法 L3课 程 简 析计算机网络基础计算机网络基础 计算机类专业计算机类专业 电子类专业电子类专业 通信类专业通信类专业 网络工程师网络工程师 网络安装维护网络安装维护 网络使用网络使用 本课程是基础本课程是基础软件开发软件开发 网络工程网络工程 操作系统操作系统 开设本课程的专业 后 继 课 程岗位基本能力课程定位包含是计算包含是计算 机等级考试机等级考

2、试 内容内容L4第1章 计算机网络概述 本章要点 了解计算机网络的产生和发展过程 了解计算机网络的分类方法 掌握计算机网络的通信子网类型和拓扑结构 掌握计算机网络体系结构、分层原理等 掌握OSI/RM、TCP/IP和IEEE 802三种模型 L5第1章 计算机网络概述 目 录1.1 计算机网络概述1.2 计算机网络的拓扑结构1.3 网络协议和标准化组织1.4 计算机网络体系结构 L61.1 计算机网络概述 计算机网络(Computer Network)是计算机技术和 通信技术紧密结合的产物。1.1.1 计算机网络的定义和演变 1. 计算机网络的定义 把分布在不同地理位置计算机、终端，通过通信设

3、备和 线路连接起来，以功能完善的网络软件网络通信协议，信息 交换方式及网络操作系统等），实现互相通信及网络资源共 享的系统。IEEE高级委员会坦尼鲍姆博士给它的定义是“计算机网络 是一组自治计算机互联的集合”。 l人的身体内部也有 网络哟，如神经系 统、消化系统网络 。 l生活中就存在许 多网络，例如电话 网、铁路网等。 没有严格的定义，没有严格的定义， 内涵也不断变化。内涵也不断变化。 L71.1 计算机网络概述ExtranetIntranetInternetInternetL8第1章 计算机网络概述 用户支持用户支持市场销售市场销售采购供应采购供应加工制造加工制造产品研发产品研发财务管理财

4、务管理ExtranetInternetINTERNETINTERNET资源共享资源共享 信息传输信息传输跨越地域跨越地域 疆界协作疆界协作信息服务信息服务 各种应用各种应用信息化社会离不开网络信息化社会离不开网络L91.1 计算机网络概述 具有通信功能的多机系统 局域网 计算机网络 面向终端的计算机网络1.1.1 计算机网络的定义和演变2. 计算机网络的演变L101.1 计算机网络概述1.1.1 计算机网络的定义和演变3. 网络发展的里程碑 建立的ARPA网196970年代80年代19931993出现局域网，特别是以太网(Ethernet)CCITT建立了传输声音数据的国际标准，ISO 制定了

5、OSI/RM。克林顿政府提出了NIIIETF成立了Ipng(IPv6)工作组1989Web技术的出现，使Internet得到了普及1995IPng工作组完成IPv6的协议文本 L111.1 计算机网络概述 1.1.1 计算机网络的定义和演变4. 我国的网络发展 1989年11月CNPAC建成运行。1993年建成 CHINAPAC。1993年下半年开始规划实施“金桥”、“ 金卡”和“金关”的三金工程。 我国四大公用计算机网络（自治系统）l 中国公用计算机互联网（CHINANET） l 中国金桥信息网（CHINAGBN） l 中国教育和科研计算机网（CERNET） l 中国科学技术网（CSTNET

6、） l GLOBALNET、NCFC、UNINET、CNCNET、CMNET、 CIENET、CGWNET、CSNET和利用军队资源的数据网等 。L121.1 计算机网络概述 1.1.2 计算机网络的分类、组成和网络性能 1. 计算机网络的分类 按覆盖范围分为：WAN、LAN、MAN 按通信速率分为：低速网、中速网、高速网 按带宽分为：基带网络、宽带网络 其它分类方法: 按网络协议分类 按网络操作系统分类 重点掌握重点掌握L131.1 计算机网络概述 1.1.2 计算机网络的分类、组成和网络性能 2. 计算机网络的组成 通信子网 通信子网提供网络通信功能，完成网络主机之 间的数据传输、交换、通

7、信控制和信号变换等通信 处理工作，由通信控制处理机CCP、通信线路和其 它通信设备组成的数据通信系统。 资源子网资源子网由主机系统、终端控制器、请求服务 的用户终端、通信子网的接口设备、提供共享的软 件资源和数据资源(如数据库和应用程序)构成。L141.1 计算机网络概述1.1.2 计算机网络的分类、组成和网络性能 3. 网络性能 带宽带宽 （Bandwidth） 是指网络上数据在一定时刻内从一个节点传输到任意 节点的信息量。可以用链路每秒钟能传输的比特数表示， 如10Mbps、100Mbps和10GMbps等。也可以用传输每个比特 所花的时间长短来衡量，如0.1s。 延迟迟（Delay） （

8、平时说时说 网络络“超卡”） 是指将一个比特从网络的一端传输到另一端所花费的 时间。造成延迟的原因有：一是传输介质的传播延迟；二 是发送一个数据单元花费的时间，它和网络的带宽和数据 分组的大小密切相关；三是网络内部延迟，因为交换机在 将分组转发出去之前一般要将它存储一段时间。L151.2 计算机网络的拓扑结构 1.2.1 网络拓扑的概念 （重要概念）拓扑学中先将实体抽象为与大小、形状无关的 点，再将连接实体的线路抽象为线，进而研究点、 线之间的特性，它是一种橡皮泥技术。而计算机网络的拓扑结构，是研究网络中各节 点之间的连线（链路）的物理布局（只考虑节点的 位置关系而不考虑节点间的距离和大小）。

9、网络拓 扑结构将网络中的具体设备（计算机、交换机等网 络单元）抽象为节点，而把网络中的传输介质抽象 为线。这样从拓扑学的角度看计算机网络就变成了 点和线组成的几何图形，即通信链路和节点的几何 排列或物理图形布局。只考虑节点的位置关系而不考虑节点间的距离和大小L161.2 计算机网络的拓扑结构 点到点式网络络（Point-to-Point Networks ） 每条物理线路只连接一对设备（计算机或节点 交换机），发送的数据在信道另一端只有惟一的一 个设备接收。 没有信道竞争，几乎不存在访问控制问题，但 点到点信道浪费一些带宽。 广播式网络络（Broad Networks 也称多点共享，任何一个节

10、点发送报文信息时 ，所有其它节点都会接收到该信息。会引起争用信道而产生的介质访问冲突的问题 。1.2.2 通信子网的信道类型就象打电话时就象打电话时 一对一，别人一对一，别人 听不到听不到就象上课时老就象上课时老 师讲大家都能师讲大家都能 听到听到L171.2 计算机网络的拓扑结构 1.2.3 计算机网络的拓扑结构 总线总线 型结结构（广播式）优点：结结构简单简单 ，价格低廉、安装使用方 便。 缺点：故障诊诊断和隔离比较较困难难。L181.2 计算机网络的拓扑结构 1.2.3 计算机网络的拓扑结构 环环型结结构 （广播式）优点：简简化了路径选择选择 控制，传输传输 延迟迟固定。实时实时性强，可

11、靠性较较高。 缺点：节节点过过多时时，影响传输传输 效率。环环某处处断开会导导致系统统失效，节节点的增删过删过 程复杂杂。总线型结构总线型结构 首尾相连而首尾相连而 成成L191.2 计算机网络的拓扑结构 1.2.3 计算机网络的拓扑结构 星型结结构（点到点式）优点：单单点故障不影响全网，结结构简单简单 。增删节删节 点及维护维护管理容易；故障隔离和检测检测 容易，延迟时间较迟时间较 短。 缺点：线路增加成本较较高，线线路利用率低；网络络性能过过于 依赖赖中心节节点 。L201.2 计算机网络的拓扑结构 1.2.3 计算机网络的拓扑结构 树树型结结构（点到点式）优点：结结构比较简单较简单 ，成

12、本低。扩扩充节节点方便灵活。 缺点：对对根的依赖赖性大。L211.2 计算机网络的拓扑结构 1.2.3 计算机网络的拓扑结构 网状结结构（点到点式）优点：具有较较高的可靠性。某一线线路或节节点有故障时时，不会影响整个网络络的工作。 缺点：结结构复杂杂，需要路由选择选择 和流控制功能，网络络控制软软件复杂杂，硬件成本较较高，不易管理和维护维护 。L221.2 计算机网络的拓扑结构 1.2.3 计算机网络的拓扑结构实际组建网络时，网络的拓扑结构通常是几 种拓扑结构的组合。在选择网络拓扑结构时，应考虑可靠性、费 用、灵活性、响应时间和吞吐量等因素。无线拓扑结构通过空气作为介质传输数据， 主要有微波红

13、外线、卫星通信等形式。 无线拓扑结构 混合型拓扑L231.3 网络协议和标准化组织 网络协议络协议 就是指网络络中计计算机、设备设备 之间间相 互通信和进进行数据处处理及数据交换换而建立的规则规则 （标标准或约约定）。 语语法： 如何讲讲 语义语义 ： 讲讲什么 时时序： 讲话讲话 次序1.3.1 网络协议 OSI/RM 、TCP/IP、IEEE 802就是协议 ，本课程以它们为主线，介绍计算机网络知 识。L241.3 网络协议和标准化组织 国际标际标 准化组织组织 (ISO) 国际电际电 信联联盟-电电信标标准化部（ITU-T），CCITT 美国国家标标准化协协会（ANSI） 电电气电电子工

14、程师协师协 会（IEEE） 电电子工业协业协 会（EIA/TIA） 贝贝尔（Bell）中心 国际电际电 子技术术委员员会（IEC） 国家标标准和技术协术协 会（NIST） Internet标标准化组织组织 （IETF）1.3.1 标准化组织 红色标记的重 点记，并背出， 后面常用这种缩 写。国际电报电话国际电报电话 咨询委员会咨询委员会InternetInternet工工 程特别任务程特别任务 组组对网络发 展起重要 作用的组 织和机构L251.4 计算机网络体系结构 1.4.1 网络体系结构 计算机网络系统的设计采用结构化方法 ，将一个较为复杂的系统分解为若干个容易 处理的子系统，现代计算机网络都采用了层 次化体系结构。分层及其协议的集合称为计算机网络体 系结构CNA，它是关于计算机网络系统应设 置多少层，每个层能提供哪些功能的精确定 义，以及层之间的关系和如何联系在一起的 。 L261.4 计算机网络体系结构 1.4.1 网络体系结构 1分层结构的优点（1）分解为相对简单的若干层后，易于实现 和维护。（2）各层功能明确，相对独立，下层为上层 提供服务，上层通过接口调用下层功能。不关心下层具体实现细节，各层都可以选择最 合适的实现技术。（3）当某一层