《计算机网络技术及应用 教学课件 ppt 作者 莫卫东 《计算机网络技术及应用》电子教案(第1章)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络技术及应用 教学课件 ppt 作者 莫卫东 《计算机网络技术及应用》电子教案(第1章)（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、00:44,计算机网络技术及应用,主讲：莫卫东 教授,高等院校专业基础课,E-mail：,第1章 计算机网络概述,00:44,计算机网络技术及应用,00:44,第1章 计算机网络概述 第2章 网络基本原理 第3章 网络传输媒介与综合布线系统 第4章 网络协议及应用 第5章 网络应用技术 第6章 网络设备 第7章 网络管理 第8章 网络安全 第9章 Internet及应用 第10章 网络规划与设计及集成,计算机网络技术及应用,1.1 网络组成要素 1.2 网络功能特点 1.3 网络分类 1.4 网络计算模型 1.5 网络体系架构 1.6 网络服务 习题,建立计算机网络的根本目的就是共享，即，大家
2、通过计算机相互共享所允许使用的各类资源。然而，要建成一个通过计算机共享各类资源的网络系统，必须具备三个要素，这就是： 1. 网络服务 2. 传输媒介 3. 协议,网络服务的实体是两个以上独立的需要共享资源的计算机。计算机网络中的计算机相互 依赖的实质是为了共享资源提供或享用资源，即相互提供服务，故而把这一要素称为 “网络服务”（Network Service）,能够使计算机彼此连接的通路，即连接通道。这个通道可以是有形的导线或光纤，也可以是载有数据的电磁波，故而把这一要素称之为“传输媒介(transmission media)”；,计算机之间通信所必须遵守的规则，这些规则的实现依靠的是协议，协
3、议( protocol )是网络三要素之一。,1.1 网络组成要素,1. 资源共享 2. 寻址与差错控制 3. 路由选择 4. 会话建立与管理 5. 数据通信与异构多重网络之间的通信 6. 高带宽与多点共享 7. 消除系统之间的差别与加密 8. 负载平衡与拥塞控制,建立网络的根本目的是为了实现资源的共享，这就是所谓的“网络意味着共享”。计算机网络发展的原动力就是能让大家能通过计算机更快更方便地共享资源，使大家通过通信工具实现计算机之间的信息共享和功能（能力）共享。如何做到使计算机之间能快速高效、安全可靠、异构交互、实时在线地进行资源的共享，主导了现代计算机网络的技术发展路线和设备功能的升级换代
4、。,因此，无论是计算机网络软件的开发，还是硬件的研制，都是围绕着网络共享能力的开发，以及由此带来的网络安全问题的解决而展开全方位研究,1.2 网络功能特点,1. 资源共享 2. 寻址与差错控制 3. 路由选择 4. 会话建立与管理 5. 数据通信与异构多重网络之间的通信 6. 高带宽与多点共享 7. 消除系统之间的差别与加密 8. 负载平衡与拥塞控制,如何能使一个计算机上的数据通过“千山万水”准确地到达目的地，是计算机网络又必须解决的一个重要的技术问题。对数据进行分组传输是计算机网络的一个基本的通信手段，在每一个数据分组上都要加入一定的控制信息。,在每个数据分组中加入的控制信息主要有两个：一个
5、是指明数据发送方和接收方的地址信息，另一个是对数据进行验证的差错控制信息。正是通过在每个分组中所加入的控制信息，才使计算机网络具备了寻址功能和差错控制功能。,1. 资源共享 2. 寻址与差错控制 3. 路由选择 4. 会话建立与管理 5. 数据通信与异构多重网络之间的通信 6. 高带宽与多点共享 7. 消除系统之间的差别与加密 8. 负载平衡与拥塞控制,在计算机网络中仅仅在数据分组中加入控制信息是不够的，如果网络中有多个转发节点，从源节点到目标节点之间存在多条通路，则当转发节点收到数据分组时，遇到有多个下一级转发节点时，必须确定下一个转发的节点是哪一个。因此，网络必须能根据网络配置和交通情况决
6、定路径的选择，这就是路由选择功能。,1. 资源共享 2. 寻址与差错控制 3. 路由选择 4. 会话建立与管理 5. 数据通信与异构多重网络之间的通信 6. 高带宽与多点共享 7. 消除系统之间的差别与加密 8. 负载平衡与拥塞控制,两台计算机进行数据交换时，在通信之前两台计算机必须建立会话连接，不仅开始时要有会话建立的过程，结束时还要有会话中止的过程。在双方进行通信时还要能给予必要的控制与管理，以确定什么时候该哪一方发数据，另一方则该接收数据。一旦发生差错，该怎样继续被中断数据传输。这就是通常所谓的会话服务功能。,1. 资源共享 2. 寻址与差错控制 3. 路由选择 4. 会话建立与管理 5
7、. 数据通信与异构多重网络之间的通信 6. 高带宽与多点共享 7. 消除系统之间的差别与加密 8. 负载平衡与拥塞控制,计算机网络所采用的基本技术是电子通信技术，计算机之间要能相互共享资源，从物理上必须满足计算机之间是相互连通的。重要的是，如果是远程联网，在数据传输的过程中，通过的将是多个结点，通过还可能是多种和多个网络，如何保证不同网络中的计算机之间能够通信，是计算机网络需要解决的关键技术问题之一，这也是计算机网络应该具有的基本功能。,1. 资源共享 2. 寻址与差错控制 3. 路由选择 4. 会话建立与管理 5. 数据通信与异构多重网络之间的通信 6. 高带宽与多点共享 7. 消除系统之间
8、的差别与加密 8. 负载平衡与拥塞控制,突发性或间歇性计算机网络对网络应用一个显著特征。在计算机网络中，通信线路中有时可能有很大的通信量，而有时则很少，但要求通信线路必须有较高的带宽，以满足瞬时大量数据传输的要求，而同时具备许多节点能共享传输线路的带宽，使通信线路的带宽能够充分的利用，以获得合理经济的使用效率，计算机网络中的许多功能特性都是为了能达到这一目的。,1. 数据通信与异构多重网络之间的通信 2. 资源共享 3. 高带宽与多点共享 4. 寻址与差错控制 5. 路由选择 6. 会话建立与管理 7. 消除系统之间的差别与加密 8.负载平衡与拥塞控制,在一个大型复杂的计算机网络中，会有多种计
9、算机和多种操作系统参与网络的数据交换过程，通信的双方不可能保证是完全一样的硬件与软件的配置，如何使双方能统一识别方式和方法，使彼此能相互理解，以消除不同系统之间的差别，这是任何一个计算机网络都必须具有的基本能力。除此之外，为了数据的安全，计算机网络中还必须具有多种安全保密的措施。,1. 数据通信与异构多重网络之间的通信 2. 资源共享 3. 高带宽与多点共享 4. 寻址与差错控制 5. 路由选择 6. 会话建立与管理 7. 消除系统之间的差别与加密 8.负载平衡与拥塞控制,在一个复杂计算机网络中，其通信状况类似道路中的车流情况，弄得不好会导致交通拥挤、阻塞，甚至完全瘫痪，所以计算机网络应当具有
10、流量控制功能和拥塞控制功能，万一发生交通阻塞，要有解除阻塞的办法，使网络恢复正常运行状态。,总之，计算机网络中的通信是相当复杂的，它涉及到一系列相互作用的过程，以上仅仅是计算机网络所必须的一些主要功能。不过，计算机网络的各种技术、规范、模型和协议的发展和建立，都是围绕着使计算机网络具有上述基本的功能而提出并解决问题的。,原则上讲，计算机网络的分类是与网络计算的方式密不可分的。计算机网络可以有多种分类方法：,1.3 网络分类,（1）以网络的拓扑结构划分，网络的基本类型有总线网、星型网和环形网； （2）以网络所采用的网络操作系统划分； （3）从应用的角度划分，计算机网络可划分为专用网络(专网)和公
11、用网络（公网）； （4）按照应用的领域进行划分，又有企业网、校园网、政法网和政务网之分,不过，不管怎样分类，对于网络本身并无实际的意义，只是人们讨论问题所持的立场不同而已。本书按照通常最为流行的分类方法，即：按网络的规模对计算机网络进行分类。,从技术专业的角度看，网络的分布广度决定了网络将要使用的网络设备中的技术含量的多少，也决定了网络互联的方式，同时也决定了结构和所采用的协议，可见，根据网络的规模大小对网络分类更能反应出该网络的技术特点和规模。 按照网络分布范围的大小，可把网络划分三种基本类型：局域网(LAN， Local Area Network)；城域网(MAN， Metropolita
12、n Area Network)；广域网(WAN，Wide Area Network)。 Internet是一种更大范围的广域网。,然而，随着现代网络技术的迅速发展，人们对网络技术应用的深入和扩大，以及对网络的应用方式方法的改变，网络的划分将会逐渐消失。到那时，计算机网络无处不有，无处不在。 网络就是计算机，计算机就是网络。,1.3.1 局域网（LAN） 局域网（ LAN ）一般指规模相对较小的网络，在地理上局限于较小的范围，通信线路不长( 不超过几十公里 )，最大在直径为 2公里范围之内，一般局域网分布在一个单位内或一座大楼内，使用的单一传输媒介。在实际的应用中，绝大多数网络都是局域网。不过，
13、技术人员把通常意义上的局域网视为一个无网络互联的单层网络。在本书中所讨论的大多数问题都是有关局域网中的技术和应用。,1.3.2 城域网（MAN） 城域网（MAN）又被称为区域网，它的规模较之局域网要大一些。城域网的大小通常覆盖一个城市或一个地区，地域的范围从几十公里到几百公里，所以称之为城域网。城域网通常采用不同的系统硬件、软件和通信传输介质构成，使不同类型的局域网通过城域网有效地连接相互共享信息资源。可见，城域网是把若干个大型局域网互联的网络,1.3.3 广域网（WAN） 广域网( WAN )， 顾名思义就是一个非常大的网。不但可以将多个局域网或城域网连接起来，也可以把世界各地的局域网连接在
14、一起。广域网还有两个特殊的分类：企业网与互联网（全球网)。,企业网，指的是大型企业的网络。它一般是指特大型企业，或者是跨地区或跨国的组织和集团。如企业集团公司建立的网络系统，分布在世界各地，可以对各个分支机构和分公司的生产与营业情况作出快速准确的分析、预测、计划与决策。,互联网（Internet），指横跨全球的计算机网络。Internet的应用也极其广泛，各类信息资源非常丰富，仅各类数据库就达一万多个。Internet连接到我国的时间虽不是很长，但它的发展速度极为迅速。Internet已经成为现代生活中不可缺少的一部分。,1.4 网络计算模型 从计算机网络发展的历程看，它经历了多种模式，其模式
15、称之为计算模型。计算机网络的计算模型的不断改进和完善，代表了计算机网络理论体系和技术思想的进步，同时也说明的应用需求和网络自身的完善推动了网络理论与技术的发展。因此，理论上把网络的发展归结为计算机网络计算模型的发展，计算模型的发展先于计算机网络技术的发展。 按照计算模型的发展顺序，现代计算机网络的具有以下 5 个计算模型可选择：,（1）集中式计算(Centralized computing) （2）分布式计算(Distributed computing) （3）协同式计算(Collaborative computing) （4）客户机服务器(ClientServer) （5）客户机网络(Cli
16、entnetwork),1.4.1 集中式网络计算模型 由于技术条件的限制，在PC机出现之前的计算机都非常庞大且十分昂贵，结构也异常复杂，任何机构都不可能将整个计算机提供给工作人员使用，主机一定是共享的。对于日益增长的数据，直到现在还有很多大型机在运行着。这类大型计算机系统的基本计算模型就是典型的集中式计算模型。,在集中式计算模型条件下，完全由主机实施数据的存储和组织，并集中控制和管理着整个计算机系统的运作。所有的用户都必须通过系统的终端设备将数据输入给主机并加以处理，或者提取主机内的有关数据进行加工，然后通过集中控制着的输出设备将所需的信息输出。这就是一个典型的集中式网络环境，由一台主机为多个配有IO设备的终端用户(包括远程用户)提供服务。故而称之为集中式计算模型。,可见，集中式计算模式计算机网络的典型特征，就是通过主机形成基本的通信流程，且构成系统的所有通信协议都是系统专有的，主机是系统的绝对主宰，它完全控制和管理所有系统的功能。 随着现代网络技术与应用的发展，集中式网络计算模型将会逐步被分布式与协同式网络计算
