南京大学《计算机网络应用教程》+王洪

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1、计算机网络基础 The computer network,适用专业： 非计算机专业本科生 学时数：32 日期：2003.2.25,教学性质与目的,“计算机网络”是我校计算机专业本、专科生和非计算机专业本科生计算机教学中第三层次的课程，是一门必修的基础课。 教学目的是使学生具有熟练地在网络环境下操作计算机的能力，具备在网上获取信息和交流的能力，掌握计算机网络的概念、计算机网络的类型、计算机网络技术、具备网络的应用能力等。,教学计划,总学时：32学时 课堂教学 参考教材：计算机网络应用教程 王洪 机械工业出版社 参考资料：数据通信与网络（第2版） (美)Behrouz A. Forouzan机械工

2、业出版社 计算机网络基础教程 聂真理 北京工业大学出版社 计算机网络基础教程 邬恩溢 北京大学出版社 考核方式：笔试（期末70%+平时30%）,课程教学内容，学时分配,第1章 计算机网络与工业控制网络概述（4学时） 第2章数据通信基础（6学时） 第3章计算机体系结构（6学时） 第4章 网络技术基础（6学时） 第5章 局域网的设计与互连（2学时） 第6章网络应用技术（4学时） 第7章 网络应用制作技术（2学时） 考试（2学时）,课程的教学基本要求和能力培养要求,1课堂讲授 在多功能教室中采用电子教案授课。 2作业 布置笔头作业，要求学生交作业本。 3考核方式学期末进行，采用开卷笔试的方法。 4能

3、力培养要求 着重培养学生的自学能力、动手能力与解决实际问题的能力。,本课程与其它课程的联系和分工、先修课程,计算机文化基础 计算机软件技术基础 计算机硬件技术基础,联系方式： MF000376STAFF.NJTU.EDU.CN,第1章 计算机网络概述,计算机网络是计算机技术和通信技术紧密相结合的产物。 计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计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。,1.1 计算机网络的基础知识,网络就是计算机，这已成为计算机领域人人皆知的格言。计算机网络在改变着人们的生活和工作方式，人们足不出户便可了解全球发生的重大事件，用快捷、方便的方法与世

4、界各地的朋友进行联络。网络的出现，使世界变得越来越小，生活节奏越来越快。它的产生扩大了计算机的应用范围，为信息化社会的发展奠定了技术基础。,1.1.1 计算机网络的发展,计算机网络源于计算机与通信技术的结合，其发展历史按年代划分经历了以下几个时期。 第一代：面向终端的计算机通信系统 (具有通信功能的批处理系统) 出现了以批处理为运行特征的主机系统和远程终端之间的数据通信。,1.1 计算机网络的基础知识,50年代中美国半自动地面防空系统（SAGE).将远距离的雷达和测控设备的信息经过通信线路汇集到一台IBM计算机进行处理和控制。 63年美国的飞机订票系统SABRE-1.一台主机，2000多个终端

5、。通信媒介为电话线。,1.1.1 计算机网络的发展,主机,T,T,T,T,前端处理机,集中器,改进后,Hub,1.1.1 计算机网络的发展,第二代计算机-计算机通信网 （ 60年代末-70年代后期具有通信功能的多机系统) 出现分时系统。主机运行分时操作系统，主机和主机之间、主机和远程终端之间通过前置机通信。美国国防高级计划局开发的ARPA网投入使用，计算机网处于兴起时期。,1.1.1 计算机网络的发展,美国国防部高级研究计划署 （APRAnet） 计算机-计算机资源共享网络,69年 4台计算机入网 71年 26台计算机入网 75年 100台计算机入网 今 Internet网,1.1.1 计算机

6、网络的发展,1.1.1 计算机网络的发展,第三代 开放式的标准化计算机网络 （70年代初-90年代中在解决了计算机联网和网络互联标准的基础上，提出了开放系统互联参考模型与协议) 国际标准化组织ISO的开放系统互联体系结构OSI。 传输控制协议/网际协议体系结构TCP/IP。,70年代中期 局域网,80年代局域网迅速发展,标志：客户机/服务器机模式,1.1.1 计算机网络的发展,1.1.1 计算机网络的发展,进入90年代后，局域网成为计算机网络结构的基本单元。网络间互连的要求越来越强，真正达到资源共享、数据通信和分布处理的目标。 Internet的广泛应用。,90年代网络互连，Internet崛

7、起,1.1.1 计算机网络的发展,第四代：新一代综合智能宽带高速计算机网 （90年代中今，以宽带综合业务数字化网络和ATM技术为核心的网络） 标志： 1996年 美国Internet2 1997年 美国 Next Generation nternet,1.1.2 计算机网络的定义,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。 因此，可以把计算机网络定义为：凡将地理位置不同，并具有独立功能的多台计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件实现在网络中资源共享的系统，称之为计算机网络系统。 俩台或俩台以

8、上计算机 通信设备和通讯媒介连接起来 网络运行要有一定的协议支持,1.1.3 计算机网络系统的组成,网络系统是由网络操作系统和用以组成计算机网络的多台计算机，以及各种通信设备构成的。 1.网络硬件 (1)计算机 服务器 网络工作站 (2)通信部件 网络接口卡 通信介质 各种网络互连设备。,1.1.3 计算机网络系统的组成,1.网络硬件 服务器 服务器的主要功能是为网络工作站上的用户提供共享资源、管理网络文件系统、提供网络打印服务、处理网络通信、响应工作站上的网络请求等。常用的网络服务器有文件服务器、通信服务器、计算服务器和打印服务器等。 一个计算机网络系统至少要有一台服务器，也可有多台。通常用

9、小型计算机、专用PC服务器或高档微机做网络的服务器。,1.1.3 计算机网络系统的组成, 网络工作站 功能是：向各种服务器发出服务请求；从网络上接收传送给用户的数据。 网络工作站是通过网络接口卡连接到网络上的计算机。,1.1.3 计算机网络系统的组成, 网络接口卡 网络接口卡简称网卡，又称为网络接口适配器，是计算机与通信介质的接口，是构成网络的基本部件。 网卡的主要功能是实现网络数据格式与计算机数据格式的转换、网络数据的接收与发送等。,按照网卡的总线类型可以分为： ISA（Industrial Standard Architecture：工业标准结构）总线接口卡 MCA（Micro Chann

10、el Architecture：微通道结构）总线接口卡 EISA（Extended Industrial Standard Architecture：扩展工业标准结构）总线接口卡 PCI（Peripheral Component Interconnect：外围设备互连）总线接口卡 PCMCIA（PC Memory Card International Association:个人计算机存储卡国际委员会）接口卡,1.1.3 计算机网络系统的组成, 通信介质 作用：计算机之间传输数据信号的重要媒介，它提供了数据信号传输的物理通道。 有形介质: 双绞线 同轴电缆 光缆 无形介质: 无线电 微波 卫星

11、通信 红外线 激光,参数： 传输容量 信号衰减 抗干扰能力 安装难度 价格,1.1.3 计算机网络系统的组成, 局域网的硬件组成 通信链路,网络适配器,微型机/工作站,网络服务器,网络适配器,1.1.3 计算机网络系统的组成,2.网络软件 网络操作系统（Network Operating System） 网络协议软件 网络操作系统 网络操作系统是运行在网络硬件基础之上的，为网络用户提供共享资源管理服务、基本通信服务、网络系统安全服务及其他网络服务的软件系统。 网络操作系统必须对用户进行控制； 网络操作系统需要通过软件工具对网络资源进行全面的管理，进行合理的调度和分配。,1.1.3 计算机网络系

12、统的组成, 网络协议软件 连入网络的计算机依靠网络协议实现互相通信，而网络协议是靠具体的网络协议软件的运行支持才能工作。凡是连入计算机网络的服务器和工作站上都运行着相应的网络协议软件。 如IPX、TCP IP。 网络管理软件 网络通信软件 网络应用软件,1.1.4 计算机网络功能,1.共享资源 硬件资源（激光打印机、绘图仪、数字化仪、扫描仪） 软件资源 数据资源 2.数据通信（文字信息、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面、 E-mail、IP Phone ） 3.分布式数据处理 数据分布处理，提高处理速度和系统可靠性，并均衡网内负载。,1.2 计算机网络的类型与特点,1.2.1 计算机网络

13、的类型,1.按配置划分 同类网：在网络系统中，每台计算机既是服务器，又是工作站。在同类网中，每台计算机都可以共享其它任何计算机的资源。 单服务器网：在网络系统中只有一台计算机作为整个网络的服务器，其它计算机全部是工作站。 混合网：在网络系统中的服务器不只一个，但又不是每台工作站都可以当作服务器来使用，那么这个网就是混合网。 混合网与单服务器网的差别在于网络中不仅仅只有一个服务器；混合网与同类网的差别在于每个工作站不能既是服务器又是工作站。,1.2.1 计算机网络的类型,2.按对数据的组织方式划分 分布式网络系统 特点：系统独立性强，用户使用方便、灵活。但对整个网络系统来说，管理复杂，保密性、安

14、全性差。 集中式网络系统 特点：对信息处理集中，系统响应时间短，可靠性高，便于管理。但整个系统适应性差。 分布集中式网络系统 采用分布与集中相结合的系统。,1.2.1 计算机网络的类型,3.按通信传播方式划分 点对点传播方式网 点对点传播方式网是以点对点的连接方式，把各台计算机连接起来的。 广播式传播结构网 广播式传播结构网是用一个共同的通信介质把各个计算机连接起来的，如以同轴电缆联接起来的总线形网；以微波、卫星方式传播的广播式网。,1.2.1 计算机网络的类型,4.按信息传输距离的长短划分 局域网（LAN） （Local Area Network）,局域网 指十几公里的地理范围内将计算机、外

15、设和通信设备互连在一起的网络系统。 采用局域网，传输速率较高（10M-1000Mb/s），误码率较低（10-9-10-11）。组网方便，技术简单。 如：Novell网、令牌环网(IBM Token Ring）、Ethernet(以太网),（2）城域网（MANs）,城域网 指在一个城市的地理范围内将计算机、外设和通信设备互连在一起的网络系统。 IEEE 802.6,（3） 广域网（WAN） （Wide Area Network）,广域网 涉及的范围较大，通常可以达到几十公里、几百公里，甚至更远。 传输距离远，传输速率较低，误码率较高。机制复杂。 传输媒介：电话线、专线、光线。,1.2.1 计算机

16、网络的类型,5. 按交换方式分类 （1）线路交换网络（Gircuit Switching) 用模拟信好在线路上传输 （2）报文交换网络（Message Switching) 数字化网络 存储-转发方式 不定常报文为单位 （3）分组交换网络（Packet Switching) 定常报文为单位分组传输,1.2.1 计算机网络的类型,1.2.1 计算机网络的类型,6.按网络拓扑结构分类,所谓拓扑学（TOPOLOGY）是一种研究与大小、距离无关的几何图形特性的方法。 网络拓扑是由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图。 在选择拓扑结构时，主要考虑的因素有：安装的相对难易程度、重新配置的难易程度、维护的相对难易程度、通信介质发生故障时，受到影响的设备的情况。,节点就是网络单元。网络单元是网络系统中的各种数据处理设备、数