计算机网络技术基础与数据通信基础.ppt

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1、计算机网络技术基础,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,引 言,一、课程特点（实用性、专业性、知识性均很强） 知识性和实用性最强的技术课程之一。 计算机课程中自学难度最大的之一。 网络工程师应掌握的知识和技术有： 网络规划与组网设计 （网络协议/网络类型/网络结构/网络设备选择） 网站建立 (服务器安装/网页制作) 网络管理与维护（用户和文件系统管理/安全性） 网络施工技术（综合布线等） 网络数据库开发与维护（Web数据库技术） 真正掌握计算机网络技术必须理论与实践并重。本课程只是以网络理论为主的入门课程。 网络技术专家=扎实的理论基础+踏实的工作实践,莆田学院现代教育技术中心 2004

2、年1月,二、学习目标与学习特点,学习目标 从一个网络工程师的角度，了解现代计算机网络的基本技术理论，掌握基本结构、互联原理、组网技术、网络设备、网络管理与网站建设的基本知识，为今后深入学习网络技术和网络工程实践打基础。 学习特点 教材内容偏旧偏空，所以大量讲课内容在教材之外。 术语（中英文）多，概念多，技术性强 要求：听课/笔记/预习教案/作业 教案下载 ftp:/172.16.96.10 /网络技术基础教案/ 04年新教案,答疑： ,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,三、学习内容,学习内容（教材只是学习参考） 第一章 计算机网络概述 第二章 数据通信基础 第三章 计算机网络体系结构与

3、协议 第四章 计算机局域网 第五章 网络互连与TCP/IP协议 第六章 Internet及其应用 第七章 网络连接设备与技术 第八章 网络系统集成 第九章 网络安全技术基础,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,四、考核方式,考试方式 平时作业与课堂表现 20% 期中考试（笔试） 20% 期末考试 （笔试） 60% 说明： 旷课三次或上课习惯睡觉者不必参加考试 本课程与过去课程相关不大，基础不是问题。 笔试内容 基本知识 基本概念 基本协议 常用命令 常用英文术语,提示：可上网查看历次考题,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,五、推荐参考书

4、入门 最新计算机网络实用教程（台湾）杨丰瑞 杨丰任编著 中国铁道出版社 2001年7月 计算机网络陈文革 程向前编（面向21世纪课程教材） 高等教育出版社 1999年6月 提高 计算机网络（第3版）美）Andrew S. Tanenbaum著 熊桂喜/王小虎译 清华大学出版社1998年7月 TCP/IP协议族（影印英文版） （美）Behrouz A.Forouzan/Sophia Chung Fegan著 清华大学出版社 2000年12月,第一章 计算机网络概述,本章主要内容 1.1 计算机网络基本知识 1.2 通信网络数据交换技术 1.3 外网接入技术 1.4 网络的四种基本系统结构 1.5

5、 常用网络操作系统,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1 计算机网络基本知识,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1.1 什么是计算机网络(Network),a计算机网络的基本要求 未连网前的计算机系统“信息孤岛”。 传输要求：必须将信息送到正确的目标设备。 信息必须由且只能由指定设备（用户）接收。 精度要求：必须保证信息传输的准确性。 在传输后被改变、出现错误的信息是不可用的信息。 时间要求：必须保证信息传输的时间性。 迟到的信息是无用的信息。 对于视频、音频之类实时传输，还要求保证信息传输的顺序。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,b、计算机网络的基本组成,一

6、个用于计算机连网通信的系统一般由六个部分组成： 信息（message） 文字、数值、图形、声音、图像等 发送设备 各种信息处理设备（计算机等） 接收设备 各种信息处理设备（计算机等） 通信设备 负责主机间的通信控制和通信处理 传输媒介 各种电缆、光缆、无线电波等 通信协议 通信规则（无协议的两台设备可以连接但无法通信，如同讲不同语言的两人无法对讲）,主机(host),莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,c、计算机网络的定义(参考),计算机网络是计算机技术和数据通信技术紧密结合的产物。 所谓“计算机网络”，通俗地讲，就是将地理位置不同的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的

7、网络软件（“在协议控制下”）实现网络中资源共享和数据交换的系统。,未来通信和网络的目标5W： 任何人（whoever） 任何时间（whenever） 任何地方（wherever） 和任何人（whomever） 任何信息（whatever）,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,d计算机网络的组成 网络=资源子网+通信子网,资源子网 硬件资源（主机、终端、I/O设备等）、软件资源、数据资源等，负责全网数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务,通信子网 传输介质（电缆、光纤、无线电波等）、通信设备（交换机等），承担全网的数据传输、转接、加工和变换等通信处理工作,通信子网,资源子网,莆

8、田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1.2 计算机网络的功能和应用,资源共享 从成本上看 软、硬件资源共享（硬盘打印机软件包） 数据交换 从效率上看 即时（动态）数据交换（股市行情军事生产管理订票系统电子邮件） 网络桥梁 使世界变小 可靠性和安全性 如:通过网络备份存放提高信息可靠性 使用网络访问权限控制提高信息安全性,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1.3 计算机网络的分类,通常可以通过两个方式来分类：传输技术和网络规模。 1按传输技术分 广播式网络（broadcast network） 一条共享通信信道；信息以广播形式送到所有站点，网络地址符合者接收之，不符者舍弃之。

9、 特例：多播（multicasting） 点到点网络（point-to-point network） 信息从源主机到目标主机，通常要经过多个中间设备，且有多条路径。因此其路由算法十分重要。 一般来讲 小的、本地性的网络采用广播方式 大的、远程性的网络采用点到点方式,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,2按网络规模分 局域网（LAN, Local Area Network） 近距（一般10km以内，通常在一个机构或一组建筑物中)； 一般使用专门敷设的线路； 使用本地主机资源(主机/服务器为中心)，免费用或少费用。 广域网（WAN, Wide Area Network） 远程（可达数千公里，

10、可跨地区、国家，甚至全球联网)； 一般通过租用的专线接入公共数据通信网实现远程连接； 以路由器为技术基础（一般连接两个或两个以上局域网）。 WAN通信一般称为“服务”（service），因为网络提供商通常要对所提供的WAN服务收费。 城域网（MAN，Metropolitan Area Network） 分布范围在LAN和WAN之间(几十公里内),通常是一个城市内多数LAN的组合网。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,2按网络规模分(续) 介于局域网和广域网之间的网络（CAN,统称“区域网”） 内部网（Intranet） 园区网/校园网（Campus networks） 最大特点：大量使

11、用外部信息资源（特别是Internet上的资源)。 服务基于Internet 技术：通常提供WWW、E-mail、FTP、BBS、虚拟网等服务或功能，良好安全性，可连接Internet 。 组网基于LAN技术：主机/服务器为中心，交换机为主要通信设备，独立的网络资源和管理系统，专门敷设的线路。 本身可由若干个LAN组成或是一个大型的LAN。 高带宽。 本课程中，将这类网络以下统称“区域网”，而将单个部门或单个建筑物内的网络称为“局域网”。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,2按网络规模分(续) 互连网络（internet） 若干个网络连接起来构成一个更大的网络。 Internet is

12、 a largest internet！ 远程连接（Remote connections） 将位于网络分布范围之外的部门办公室和单个用户连接到本地网或Internet上。普通客户一般通过Modem（调制解调器）和租用的公用电话线路实现远程连接。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1.4 通信网与计算机网络,通信网由用户终端设备、交换设备和传输线路组成。 交换设备间的传输线路称为“中继线 ”，用户终端设备与交换设备间的传输线路称为“用户线”。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.1.4 通信网与计算机网络（续） 常用通信网有电信网、广播电视网和计算机专用网。 典型的电信网有

13、： 公用电话网（PSTN）、分组交换网（X.25）、数字数据网（DDN）、综合业务数字网（ISDN）。从整个电信网的角度来划分，电信网可以分为三个部分：长途网（长途端局以上的部分）、中继网（长途端局和市话局及市话局之间的部分）和用户接入网（从本地电话局到用户之间的部分）。 典型的广播电视网有：无线广播电视网、卫星电视广播网、有线电视网 典型的计算机专用网：局域网、区域网、广域网 实际上今天三网都已用于构筑计算机网络。电信网和广播电视网目前主要用于广域网和区域网。 网络技术的发展趋势是“三网合一”。,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.2 通信网络数据交换技术,莆田学院现代教育技术中心

14、 2004年1月,1.2.1 数据交换技术概述,最简单的网络连接：两站点直接用线路连接。 一般通信网络，则根据网络结构的不同可以分为交换通信网络和广播通信网络。 广播通信网络中的通信方式是广播式，所有网络节点共享通信媒介，不需要中间节点的介入。LAN一般为广播通信网络。 交换通信网络是由若干个网络节点按照某一拓扑结构相互连接而成的。数据的传送从源节点开始，需经过若干中间节点转发（交换），才能最终到达目的节点。限于经济性或连接的非永久性，WAN一般为交换通信网络。 【名词】站 节点(结点),广播通信网络,交换通信网络,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,1.2.2 数据交换：基本要求与常用

15、技术,一般来说，对数据交换有下面五个基本要求： 要满足多种多样的用户对各种不同速率的数据通信的需求 在交换的连接过程中的速度要快 高的传输准确性 适应用户的实时性要求，网络时延要小 能满足用户各种数据通信业务的需要 常用数据交换技术有: 电路交换 报文交换 分组交换 虚电路分组交换 数据报分组交换 信元交换,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,数据交换技术之一： 电路交换（circuit switching）,通信时需在两站间通过交换结点（交换机）先建立一条独享的通信“线路”, 即所谓“通信通道”。 通信过程三次握手（handshake）： 建立连接（hello） 电路建立 源端向网络系

16、统发送一个带目标端地址的请求联接信号（呼叫），中间结点按一定路由算法分配一条可能达到目标的信道，在这个请求呼叫的联接过程中，各中间结点“记住”了联接中的输入输出对应关系，相当于在源端和目标端间临时分配了一条直达通路，直至取消（例：打电话前先摘机拨号）。 数据传送（talk） 数字或模拟数据 一般为全双工(即可同时在两个方向传输数据)(ACK，确认） 取消连接（bye） 电路释放(电路拆除）,莆田学院现代教育技术中心 2004年1月,电路交换：源于电话通讯技术,电路交换是由传统的电话通讯方式发展起来的一种交换方式。 特点： 通信通道利用率很低（连接期间专用该通道，空闲照样付费） 数据通信时真正占用线路的时间一般不超过10%甚至只有1%（语音通信最高可达80%）。而且建立电路和电路释放时间较长，小数