1.计算机网络技术概述

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1、计算机网络技术基础,第一讲 计算机网络概论,主 讲：龚 垒,主要内容,一、计算机网络的形成与发展 二、计算机网络的定义与功能 三、计算机网络的分类 四、计算机网络的组成与结构,教学目标,1. 了解计算机网络形成与发展过程 2. 掌握计算机网络的定义与分类 3. 了解计算机网络的应用 4. 认识计算机网络组成与结构,一、计算机网络的形成与发展,计算机网络是计算机技术与通信技术高度发展、紧密结合的产物。其技术包括了硬件、软件、网络体系结构和通信技术。计算机网络的形成与发展，大致可以分为四个阶段： 面向终端的计算机网络 初级计算机网络 开放式的标准化计算机网络 新一代的信息化计算机网络,一、计算机网

2、络的形成与发展,1.1 面向终端的计算机网络 20世纪50年代中期至60年代末期，计算机技术与通信技术的结合促成了计算机网络的雏形。其特点有： 多用户终端分时使用 数据处理独占信道 主机同时负责数据处理和通信,一、计算机网络的形成与发展,1.2 初级计算机网络 20世纪60年代末期到70年代后期，以美国ARPAnet与分组交换技术开始，逐步形成计算机-计算机网络。其主要表现有： 提出资源子网和通信子网概念 采用层次结构网络体系与协议体系 为Internet发展奠定基础等,一、计算机网络的形成与发展,1.3 开放式标准化计算机网络 20世纪70年代，计算机网络迅速发展，随之而来的是网络体系结构和

3、网络协议的国际标准化问题。因此，国际标准化组织（ISO)提出开放系统的互连参考模型与协议。 目前，主导的网络体系结构有两种： OSI（开放系统互连）体系结构 TCP/IP（传输控制协议/网际协议）体系结构,一、计算机网络的形成与发展,1.4 新一代信息化计算机网络 20世纪90年代，计算机网络向全面互连、高速和智能化发展，internet和高速通信技术等共同构建了现阶段的信息时代。涉及的技术有： 并行网络技术 网格计算与存储区域网络 网络多媒体计算等；,二、计算机网络的定义与功能,2.1 计算机网络的定义 所谓计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连

4、接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。,二、计算机网络的定义与功能,2.1 计算机网络的定义 从目前计算机网络的特点看，能够以相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合，主要表现有以下几个方面： （1）计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源共享。 （2）互连计算机是分布在不同地理位置的多立“自治计算机”。 （3）联网计算机之间的通信必须遵循共同的协议。,二、计算机网络的定义与功能,2.2 计算机网络的基本功能 计算机网络的功能可归纳为资源共享、提供人际通信手段，提高可靠性，便于扩充、分组负荷及协同处理等方面。,三、计算机网

5、络的分类,3.1 按网络传输技术分类 （1）广播式网络 在广播式网络中，所有联网计算机都共享一个公共通信信道。当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其他计算机都会“收听”到这个分组。,三、计算机网络的分类,3.1 按网络传输技术分类 （1）点对点式网络 点对点网络是每条物理线路连接一对计算机。若两台计算机之间没有直接连接线路，则需要通过中间节点接收、存储与转发，直至目的节点。,三、计算机网络的分类,3.2 按网络覆盖范围进行分类 计算机网络按照其覆盖地理范围进行分类，可分为局域网、城域网以及广域网。 （1）局域网：覆盖地理范围有限，提供高数据传输速率，低误码率的高质量数据传输环境，易

6、于建立、维护与扩展。通常用于个人计算机小型网络、高速办公室网络以及企业与学校等单位的主干网络。,三、计算机网络的分类,3.2 按网络覆盖范围进行分类 （2）城域网 城域网是介于广域网与局域网之间的高速网络。城域网设计的目标是满足几十千米内的大型企业、机关等多个局域网互连的需求。,三、计算机网络的分类,3.2 按网络覆盖范围进行分类 （3）广域网 广域网也叫远程网。广域网是用来实现远程网络终端的互连，通过将不同地区的计算机系统互连起来，以达到资源共享的目的。其通信子网主要使用分组交换技术。,三、计算机网络的分类,3.3 按网络应用管理范围分类 计算机网络按应用管理范围进行分类有因特网（Inter

7、net）、内联网（intranet)、外联网（extranet)。 因特网（Internet）：Internet是由多个不同结构的网络，通过统一的协议和网络设备，通过TCP/IP协议和路由器等互连，形成的世界范围内的大型互连网络。,三、计算机网络的分类,3.3 按网络应用管理范围分类 （2）内联网（intranet)：intranet是局域网内采用intranet技术而得名，也可以称之为企业网。可以将由个人、单位等利用intranet技术及其通信标准和工具建立的内部TCP/IP信息网络定义为内联网。 （3）外联网（extranet): extranet实际上是对intranet的延伸和扩展。通

8、常是企业外部互连网络。它是介于Internet与Intrannet之间的网络。,四、计算机网络的组成与结构,从计算机网络组成角度看来，典型的计算机网络按逻辑功能可分为资源子网和通信子网。,四、计算机网络的组成与结构,4.1 资源子网 计算机网络的资源子网由拥有资源的主计算机、请求资源的用户终端、终端控制器、联网的外设、各种软件资源与信息资源等组成。资源子网主要负责全网的数据处理业务，并向网络用户提供各种网络资源和服务。 （1）主计算机：主计算机是资源子网的主要组成单元，可以是大型机、中型机以及小型机等；主要是提供资源服务。,四、计算机网络的组成与结构,4.1 资源子网 （2）终端：终端是用户访

9、问网络的媒介。早期用户终端不具备数据处理能力，随着信息技术发展，用户终端除具备输出/输入功能外，也具备储存和与处理数据能力。 （3）网络共享设备 网络共享设备一般指计算机外部设备，包括网络打印机，扫描仪等；,四、计算机网络的组成与结构,4.2 通信子网 计算机网络通信子网可分为数据交换和数据传输两个部分。通信子网由通信控制处理机、通信线路和其他通信设备组成。其基本功能是提供网络通信，完成全网主机之间的数据传输、交换、控制和变换等通信任务。 （1）通信控制处理机：通信控制处理机被成为网络节点。负责网络中数据通信、传输和控制等功能；是用户终端介入网络的接口。,四、计算机网络的组成与结构,4.2 通

10、信子网 （2）通信线路：通信线路即通信介质。计算机网络中的通信线路主要有，双绞线、同轴电缆、光缆以及无线通信介质等； （3）信号变换设备：其功能是根据不同传输系统的要求对信号进行变换。如调制解调器，光钎收发器等。,四、计算机网络的组成与结构,4.2 通信子网,部分通信子网传输介质与设备,四、计算机网络的组成与结构,4.3 现代网络结构特点 （1）客户服务器方式（C/S 方式） 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。,四、计算机网络的组成与结构,4.3 现代网络结

11、构特点 （1）客户服务器方式（C/S 方式） 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。 客户向远地服务器发起通信（请求服务），必须知道服务器程序的地址。,网络边缘,网络核心,A,B,客户,服务器,动作：客户 A 向服务器 B 发出请求服务，而服务器 B 向客户 A 提供服务。,四、计算机网络的组成与结构,四、计算机网络的组成与结构,4.3 现代网络结构特点 （2）对等连接(peer-to-peer， P2P) 对等连接是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方

12、还是服务提供方。 只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的，对等连接通信。 双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。,网络边缘,网络核心,F,四、计算机网络的组成与结构,客户,客户,客户,服务器,四、计算机网络的组成与结构,4.4 计算机网络拓扑结构 （1）网络拓扑 网络拓扑是指将网络中的计算机、终端和其他通信控制与处理设备描述为节点，通信线路描述为线路，将节点和线路连接，从而构成为几何图形的拓扑结构。网络拓扑结构可以反映出网络中各实体之间的结构关系。,四、计算机网络的组成与结构,4.4 计算机网络拓扑结构 （2）基本网络拓扑结构类型 常见的网络拓扑结构有：

13、总线型、星型、环型、树型与网状型等； 总线型：网络中所有节点都通过接口，串接于总线，网络中每一个节点发送信号，其他各点都能“收听”，网络中所有节点共享该总线带宽和信道。,四、计算机网络的组成与结构,4.4 计算机网络拓扑结构 （2）基本网络拓扑结构类型星型：星型拓扑结构各节点通过点对点通信与中心节点连接。中心节点控制全网的通信，任何节点之间的通信都需通过中心节点。其优点是结构简单，易于实现，便于管理和扩展。,四、计算机网络的组成与结构,4.4 计算机网络拓扑结构 （2）基本网络拓扑结构类型 环型：环型拓扑中节点通过点对点通信线路连接成闭合环路。数据沿一个方向逐站传送。 树型：该拓扑中，节点按层次进行连接，信息交换主要在上下节点之间进行，相邻及同层节点之间一般不进行数据交换或数据交换量小。树型拓扑可以看成星型拓扑的扩展。适用于汇集信息的应用要求。,四、计算机网络的组成与结构,4.4 计算机网络拓扑结构 （2）基本网络拓扑结构类型,作业,1.计算机网络的发展可以划分为几个阶段？ 2.什么是计算机网络的拓扑结构？常见的网络拓扑结构有哪些？ 3.计算机网络按网络传输技术可以分为哪几类？ 4.计算机网络按网络覆盖范围可以分为哪几类？,本章总结,（1）计算机网络发展的四个阶段 （2）计算机网络的定义 （3）计算机网络的分类 （4）计算机网络的组成结构 （5）计算机网络拓扑结构,