《计算机网络技术与应用 工业和信息化普通高等教育十二五 规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 李俊生 王欣 第01章 计算机网络概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络技术与应用 工业和信息化普通高等教育十二五 规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 李俊生 王欣 第01章 计算机网络概述（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、计算机网络技术与应用，李俊生，人们邮电出版社。 IT实验室：http:/ 互联网实验室：http:/ 计算机网络概论 http:/ 计算机网络英文网站：http:/ 麻省理工学院开放课件 http:/ 课程网站：http:/ http:/ 计算机网络的发展 1.2 计算机网络的定义 1.3 计算机网络的功能 1.4 计算机网络的分类与拓扑结构 1.5 网络的基本组成 1.6 计算机网络的应用 1.7 标准化组织 1.8 计算机网络的发展趋势,学完本章之后，你应能回答下列问题： 什么是计算机网络？它是如何组成的？ 计算机网络是如何分类的？它的拓扑结构有哪些？ 计算机网络的功能及作用是什么？ 什么
2、是TCP/IP协议？ 未来计算机网络将如何发展,学习目标：,1.1 计算机网络的发展,计算机网络发展到今天仅有几十年的历史，Internet最大的计算机网络,已经被人们所熟知，人类正由此进入一个前所未有的信息化社会。Internet正在向全世界各地延伸和扩散，不断增添吸收新的网络成员，已经成为世界上覆盖面最广，规模最大，信息资源最丰富的计算机网络，联网主机多不胜数，并且在迅猛的增加。 计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物，试图解决以下的问题： 数据的传输、交换（交换机技术，IP地址分配，路由及路由器技术） 存储（服务器或存储技术） 网络及其数据安全问题,1.1.1 远程终端连接,20世
3、纪60年代早期，面向终端的计算机网络，即以一台中央主计算机连接大量在地理上处于分散位置的终端。所谓的终端通常指一台计算机的外部设备，包括显示器和键盘，无中央处理器（CPU，Central Processing Unit）和内存。随着连接终端数的增加，为了减轻中心计算机的负担，在通信线路和中心计算机之间设置了一个前端处理机（FEP，Front End Processor）或通信控制器（CCU，Communication Control Unit），专门负责与终端之间的通信控制，出现了数据处理与通信控制的分工，以便更好的发挥中心计算机的处理能力。,1.1.2 计算机网络阶段（局域网）,从20世纪6
4、0年代中期开始，出现了若干个计算机互连系统，开创了计算机计算机通信时代。这一阶段计算机网络的主要特点是：资源的多向共享、分散控制、分组交换、采用专门的通信控制处理机、分层的网络协议，这些特点往往被认为是现代计算机网络的典型特征。但这个时期的网络产品彼此之间是相互独立的，没有统一标准。 这一阶段计算机网络可分成通信子网和用户资源子网。交换技术上为电路交换及分组交换。用户可以访问本地主机及资源子网。,1.1.3 计算机网络互连阶段,20世纪70年代中期，计算机网络开始向体系结构标准化的方向迈进，即正式步入网络标准化时代。1984年ISO正式颁布了一个开放系统互连参考模型的国际标准0SI7498。模
5、型分为七个层次，有时也被称为 ISO/OSI七层参考模型。从此网络产品有了统一的标准，同时也促进了企业的竞争，尤其为计算机网络向国际标准化方向发展提供了重要依据。 Internet最早起源于美国国防部高级研究计划署DARPA（Defence Advanced Research Projects Agency）的前身ARPAnet，该网于1969年投入使用。由此，ARPAnet成为现代计算机网络诞生的标志。 90年代后期，由于windows的普及应用及Internet的商业化，使Internet的发生了飞跃。商业机构一踏入Internet这一陌生世界，很快发现了它在通信、资料检索、客户服务等方面
6、的巨大潜力。于是世界各地的无数企业纷纷涌入Internet，带来了计算机网络发展史上的一个新的飞跃。,1.1.4计算机网络在中国的发展历程,第一阶段为1986.61993.3是研究试验阶段(E-mail Only) 提供电子邮件服务。 第二阶段为1994.4至1996年，是起步阶段（Full Function Connection） 1994年4月，中关村地区教育与科研示范网络工程进入互联网，实现和Internet的TCP/IP连接，从而开通了Internet全功能服务。 第三阶段从1997年至今，是快速增长阶段。国内互联网用户数97年以后基本保持每半年翻一番的增长速度。,1.1.4计算机网络
7、在中国的发展历程,我国已建立了四大公用数据通信网，为我国Internet的发展创造了条件。 中国公用分组交换数据通信网（ChinaPAC）。 中国公用数字数据网（ChinaDDN）。 中国公用帧中继网（ChinaFRN）。 中国公用计算机互联网（ChinaNet）。,1.2 计算机网络的定义,计算机网络是按照网络协议，将地理上分散的、独立的计算机相互连接的集合。 从这个简单的定义可以看出，计算机网络涉及到三个方面的问题。 （1）独立的计算机：组成网络的计算机要求是独立的。 （2）计算机间及其网络间的通信：目的是实现信息共享。 （3）协议：计算机系统之间的信息交换，必须有某种约定或规则，这就是协
8、议。这些协议可以由硬件或软件来实现。,1.3 计算机网络的功能,数据通信功能 计算机网络中的计算机之间能相互进行数据传输、交换信息。如：信息点播（例如视频点播VOD），电子邮件，网络游戏，信息查询与检索，文件传输与交换（FTP）等。 资源共享功能 在计算机网络中，共享的网络资源可以有多种形式：数据、信息、软件、硬件等。通过计算机网络系统，计算机可以使用远程计算机的强大处理能力或其它硬件设备，例如通过TELNET远程登录，可以使用远程计算机强大运算能力处理本地复杂的数据运算，通过网络打印方式，可将本地打印功能将由网络打印机打印，而不必自己购买打印机。,1.4 计算机网络的分类,（1）按网络的作用
9、范围或地理跨度划分 局域网（Local Area Network），简称LAN 城域网（Metropolitan Area Network），简称MAN 广域网（Wide Area Network），简称WAN （2）按传输介质分类 有线网 （双绞线，同轴电缆，光纤等） 无线网 （电磁波，红外，蓝牙等 ） （3） 按网络的传输技术划分 广播式网络 点到点网络（Point-to-Point Network）,局域网（Local Area Network）,为家庭、建筑或园区提供服务的网络视为局域网（LAN） 网络基础架构在以下方面可能存在巨大差异: 覆盖的区域大小 连接的用户数量 可用的服务数量
10、和类型,广域网,The Internet 由多个网络组成的网络,internet由相互连接的网络组成. LANs 和 WANs 可连接成网际网络.,1.4 计算机网络的拓扑结构,计算机网络的拓扑结构 计算机网络的拓扑结构就是网络中通信线路和站点（计算机或设备）的几何排列形式。在计算机网络中，将主机和终端抽象为点，将通信介质抽象为线，形成电和线组成的图形。 计算机网络的常见网络拓扑结构有：总线型，环型，星型，树型，网状结构（分布式结构）型，蜂窝状结构等,1.4 计算机网络的拓扑结构,逻辑拓扑和物理拓扑 物理拓扑是节点与它们之间的物理连接的布局。表示如何使用介质来互连设备即为物理拓扑。 逻辑拓扑是
11、网络将帧从一个节点传输到另一节点的方法。此布局由网络节点之间的虚拟连接组成，与其物理布局无关。,1.4 计算机网络的拓扑结构,(a) 星型；(b) 环型；(c) 树型；(d) 全连接；(e) 总线型；(f) 不规则型,1.4 计算机网络的拓扑结构,总线型拓扑（Bus topology） 总线拓扑结构是一种共享通路的物理结构（总线与微机原理同理！），普遍用于局域网的连接。 总线拓扑结构的优点是：安装容易,扩充或删除一个节点很容易,不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及系统。由于各个节点共用一个总线作为数据通路,信道的利用率高。总线结构的缺点：由于信道共享,连接的节点不宜过多，负载过重可能导致
12、系统的崩溃。,1.4 计算机网络的拓扑结构,环型拓扑（Ring topology） 环型拓扑结构是将网络节点连接成闭合结构。信号顺着一个方向从一台设备传到另一台设备,每一台设备都配有一个收发器,信息在每台设备上的延时时间是固定的。 这种结构特别适用于实时控制的局域网系统。 环型拓扑结构的特点是：安装容易,费用较低,电缆故障容易查找和排除。有些网络系统为了提高通信效率和可靠性,采用了双环结构,即在原有的单环上再套一个环,使每个节点都具有两个接收通道。环型网络的弱点是,当节点发生故障时,整个网络就不能正常工作。,1.4 计算机网络的拓扑结构,星型拓扑（star topology） 星型拓扑结构是一
13、种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式一般以双绞线作连接线路。 星型拓扑结构的特点是：安装容易,结构简单,费用低,通常以交换机(switch或hub)作为中央节点,便于维护和管理。中央节点的正常运行对网络系统来说是至关重要的。,1.4 计算机网络的拓扑结构,树型结构 树型拓扑结构就像一棵“根”朝上的树,与总线拓扑结构相比,主要区别在于总线拓扑结构中没有“根”。这种拓扑结构的网络是星型拓扑结构的扩展，应用较为流行。 树型拓扑结构的特点：优点是容易扩展、故障也容易分离处理,缺点是整个网络对根或节点
14、的依赖性很大,一旦网络的根发生故障,整个系统就不能正常工作。,1.4 计算机网络的拓扑结构,分布式结构（网状拓扑结构） 在网状拓扑结构中，网络的每台设备之间均有点到点的链路连接，采用分散控制，具有很高的可靠性；网中的路径选择最短路径算法，故网上延迟时间少，传输速率高，但控制复杂；一般用于广域网。,1.4 计算机网络的拓扑结构,蜂窝拓扑结构 蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质（微波、卫星、红外等）点到点和多点传输为特征，是一种无线网，适用于城市网、校园网、企业网。,1.5 网络的基本组成,网络的基本组成: 资源子网+通信子网 资源子网（承担数据处理任务） 通信子网（负责数据通
15、信。,1.5 网络的基本组成,总的来说计算机网络的组成基本上包括： 计算机、服务器，网络操作系统、传输介质，以及相应的软件。,1.5 网络的基本组成,网络工作站与服务器 网络工作站是指连接在计算机网络中并通过应用程序来执行任务的个人计算机。它是网络数据主要的发生场所和使用场所。用户通过工作站使用网络资源并完成自己的任务。网络操作系统通过在个人计算机中增加网络功能，使之成为网络工作站。 网络服务器(Server)是一台被网络工作站访问的计算机系统，通常是一台高性能计算机，例如大型机、小型机、UNIX工作站和高档PC机等。网络服务器包括各种网络信息资源，并负责管理资源和协调网络用户对资源的访问。网络服务器是计算机网络的核心设备，网络中可共享的资源大都集中在网络服务器中。 服务器的构成与微机基本相似，有处理器、硬盘、内存、系统总线等，
