第二章计算机网络体系结构PPT学习教案

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计算机网络已经成为计算机应用和软件编程的 基本环境;
计算机网络教学已经成为大学本专科学生学习 的一门基础性的课程。
掌握网络技术的基本知识与基本技能——— 一定要将课堂教学与实验相结合。
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课程性质与学时
性质:专业必修课 学时数:64学时(其中16学时为实验)
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课程要求
(Wide Area Network)
➢广域网WAN
特点: ▪ 广域网也称为远程网; ▪ 覆盖的地理范围从几十公里到几千公里; ▪ 覆盖一个国家、地区,或横跨几个洲,形成国际性的远程网络; 能够在很大的范围内实现资源共享和信息传递,如:Internet
(Access Network)
➢接入网 AN
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首先把所有的主要概念提出来,从整体上 建立关于知识的体系结构,然后沿这个框架, 采用一种螺旋渐进的方法,对重要概念分多次 由浅入深进行阐述,直到最后形成完整的概念 为止。
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学习方法
• 从整体上去把握知识的结构,先建立基本框架, 然后自上而下逐渐细化,逐步充实
• 对于那些尚未深入涉及的概念,要点是掌握它 在当前框架中的位置,着重掌握它和其它概念 的相互关系
HOST
T
T 终端 T 本地
将多台终端通过通信线路连接到一台中 心计算 机上, 共享中 心计算 机的资 源。
HOST
T 终端
通信接口
M
om
计算机与远程终端相连
M
T 终端
远程
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(2) 以主机为中心的终端联机系统
通信线路
T
T
远程
HOST
终端
T
控制器
特征:
1.
--终端(Terminal):多个终端共 享主机 的软硬 件资源 ,与用 户交互 ;
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改进

增加一个前端处理机(FEP),专门处 理通信 任务。

终端通过集中器访问主机.
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•采用前端机和集线器的计算机网络
公用电话网
M
M
T
计算机
FEP
M
M
M T
T
M
集线器
T
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--以通信子网为中心
特征
多个终端联机系统的互联,形成了 多主机为中心的网络
本课程特点本课程特点学习方法学习方法从整体上去把握知识的结构先建立基本框架然后自上而下逐渐细化逐步充实对于那些尚未深入涉及的概念要点是掌握它在当前框架中的位置着重掌握它和其它概念的相互关系计算机网络技术第计算机网络技术第22版版科学出版社科学出版社andrewstanenbaumandrewstanenbaum计算机网络第计算机网络第44版版清华大学出版社清华大学出版社本章教学目标本章教学目标计算机网络的定义计算机网络的形成与发展计算机网络的分类计算机网络的功能和应用计算机网络的组成和拓朴结构第一章计算机网络基本概念internetinternet因特网是世界上最大的计算机网络是自印刷因特网是世界上最大的计算机网络是自印刷术以来人类通信方面最大的变革
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因特网(Internet)改变了世界
因特网是世界上最大的计算机网络,是自印刷 术以来人类通信方面最大的变革。
因特网缩短了人际交往的时间和空间,改变了 人们的生活、工作、学习和交往方式,使世界 发生了极大的变化。
有哪些变化?同学举例?
那么什么是计算机网络呢?
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1.1 计算机网络的定义
网络结构从“T 主机-终端” 转变为
“主机-主机”
T
HOST
T
通信线路
T
HOST
HOST
T
T T
T T T
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主机/主机网络 演变
T
T
HOST

通信任务从主机中分离,由
通信控制处理机(CCP)完成

CCP:处理主机之间通信任
务的专用计算机
CCP
CCP
CCP
T
HOST
HOห้องสมุดไป่ตู้T
T
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2.
--主机(Host) :单个主机执行通信和处理任务;
3.
--连接:本地或远程;
T 本地 T
T
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缺点: 1. --主机负荷重——数据处理+通信; 2. --线路利用率低;终端与中心计算机距离远时
尤为明显 3. --集中控制方式的可靠性低。
例子:早期的飞机订票系统、银行储蓄系统 等。
广泛地用于局域网和城域网中 智能网络管理 :包括网络资源调度、配置管理、
故障管理、计费管理、性能管理和安全管理等 网络应用的多样化 :基于移动计算、多媒体计
算、并行计算、网格计算、对等网络计算等各种 新兴网络计算技术的网络应用
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1.3 计算机网络的分类
1、按通信介质分:
➢ 有线网络 ➢ 无线网络
工作站
点―点通信方式
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总线型以太网就是典型的广播式网络 。
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5、按覆盖的地理范围分:

局域网LAN(Local Area Network):
特点:
▪ ▪ ▪ ▪
覆盖范围一般在几十米到几公里之 间; 采用的技术具有数据传输率高(10 Mbps~ 10Gbps )、传 输延迟 低(几 十个ms)和误 码率低 等特点 。
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3、均衡负荷与分布式处理功能
当计算机网络中某一台计算机负载过重时,计算 机网络能够进行智能的判断,并将新的任务转交给计算 机网络中较空闲的计算机去完成,这样就能均衡每一台 计算机的负载,提高了每一台计算机的可用性。
在计算机网络中,每个用户可根据情况合理选择计 算机网内的资源,以就近的原则快速地处理。对于较大 型的综合问题,通过一定的算法将任务分交给不同的计 算机,从而达到均衡网络资源,实现分布处理的目的。
节点主机C
节点主机E 工作站
广域网、城域网、接入网以及局域网的关系


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广域网、城域网、接入网以及局域网的关 系
广域网
城域网
城域网
接入网 接入网 接入网 接入网 接入网 接入网


局域网
校园网
企业网
局域网
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1.4 计算机网络的功能和应用
1.资源共享 所谓共享资源就是共享网络上的硬件资 源、软 件资源 和信息 资源。
T
T
T
T
两层网络概念的出现
由CCP组成的传输网络——通信子网, 为主机提供信息传输服务
建立在通信子网基础上的主机集合——资源子 网, 提供计算资源。
T
T
HOST
T T
CCP
T
T
T
HOST
T
CCP 通信子网
HOST
T
CCP
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为什么需要标准化?
不同网络设备之间的兼容性和互操 作性是 推动网 络体系 结构的 标准化 的原动 力
通常为使用单位所有,建立、维护 与扩展 都较为 方便。 如学校的实验室、校园或中小型机关 、公司 、工厂 的网络 。
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(Metropolitan Area Network)
➢城域网MAN
特点: ▪ 设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的 多个局域网互连的需求, ▪ 是介于广域网与局域网之间的一种高速网络; ▪ 如:将一个城市中所有中小学的校园网互连起来的网络
教学方式:
以课堂教学为主,并结合一定的实践环节。
考核:
本课程考核由期末理论考试、实验考试、 平时三部分成绩组成。其中,期末理论考试采 用教考分离方式,占总成绩的55%,实验考试 采用达标考试,占总成绩的25%,平时成绩包 括期中考试、作业、实验报告、考勤,占总成 绩的20%。
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本课程特点
—1976年) ▪ 缺点:适用范围(同样存在兼容性的问题)
技术垄断 (很容易形成垄断) 标准不统一(影响了用户的利益)
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标准化的时机
各厂商、研究机构、大学在网络技术 、方法 、理论 等方面 的研究 日趋成 熟是其 基础
国际标准
1984年ISO颁布了Open System Interconnection/ Reference Model(开放系统互联参考模型,简称OSI 参考模 型)
• 善于把概念分类、归纳、对比,善于做类比
• 善于把概念前后贯穿
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参考教材
施晓秋 《计算机网络技术》第2版 科学出版社 Andrew S.Tanenbaum 《计算机网络》第4版
清华大学出版社
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第一章 计算机网络基本概念
本章教学目标
计算机网络的定义 计算机网络的形成与发展 计算机网络的分类 计算机网络的功能和应用 计算机网络的组成和拓朴结构
2、按使用网络对象分:
➢ 公众网络 ➢ 专用网络
5、按覆盖的地理范围分:
3、按通信速率分:

低速网络

高速网络
LAN/WAN/MAN
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广播式传播方式网络
H3
笔记本
H4
小型机 H5
H1
节点主机B
节点主机D
Mac 计算机
IBM兼容机 通信子网
节点主机A
点到点传播方式网络
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(1) 共享打印机、磁盘空间、通信设备等 各种硬 件设备
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(2)共享数据资源
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(3)共享应用程序、使用多用户软件
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2.数据通信
数据通信即数据传送,是计算机网络的最基本功能之 一。从通信角度看,计算机网络其实是一种计算机通信系 统。作为计算机通信系统,能实现下列重要功能:文件传 输、IP电话、email、视频会议、信息发布、交互式娱乐…
2、按使用网络对象分:
➢ 公众网络 ➢ 专用网络
3、按通信速率分:

低速网络

高速网络
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4、按网络输技术分:
➢ 点到点传播方式网络 ➢ 广播式传播方式网络
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H3
笔记本
H4 小型机
H5
H1
I B M 兼容机 通信子网
节点主机B
节点主机D
节点主机A
节点主机C
Mac 计算机 节点主机E
——标准化
OSI参考模型是一种概念上的网络模 型 详细规划了网络体系结构的框架
事实上的标准:TCP/IP(因特网的骨干协议)
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互连: Intranet Extranet Internet/Internet Ⅱ
高速:实现了从Kbps、Mbps到Gbps的跨越; 千兆和万兆传输速率的光以太网已经被
标准化过程的演变 IBM公司 SNA(System Network Architecture)—1974年 DEC公司 DNA (Digital Network Architecture) —1975年 UNAIVAC公司 DCA (Distributed Computer Architecture)
此外,利用网络技术,能将多台计算机连成具有高 性能的计算机系统,以并行的方式共同来处理一个复杂 的问题,这就是当今称之为协同式计算机的一种网络计 算模式。
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4、数据信息的 集中和综合处理:
以网络为基础,我们可以将从不同计算机终端上得到各 种的数据收集起来,并进行整理和分析等综合处理。
例如,一个企业可以通过网络将其进货、生产、销售和 财务等各个方面的数据集中在一起,对它们进行综合处理得 到的结果可以帮助企业调整生产和管理的各个环节或做出一 些重要的决策。
通过网络来实现飞机票、火车票、汽车票或轮船票的 预订,在出差到外地之前就能完成饭店、住宿的预订,正是 得益于网络所提供的信息集中和综合处理功能。
(1)传输文件:网络能快速地、不需要交换软盘就可在 计算机与计算机之间进行文件拷贝。
(2)使用电子邮件(E-mail):用户可以将计算机网络作 为邮局,向网络上的其他计算机用户发送备忘录、报告和 报表等。虽然在办公室使用电话是非常方便的,但网络的 E-mail可以向不在办公室的人传送消息,而且还提供了一 种无纸办公的环境。
TT
T
M
M
集线器
T
T
•采用前端机和集线器的计算机网络
HOST T
T
T
HOST CCP
TT
CCP通信
HOST T
子网 CCP
标准、开 放的计 算机网 络阶段
高速、智 能的计 算机网 络阶段
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网络分类
1、按通信介质分:
➢ 有线网络 ➢ 无线网络
4、按网络输技术分:
➢ 点到点传播方式网络 ➢ 广播式传播方式网络
1.2 计算机网络的形成与发展
最简单的计算机网络
两种方法: 1)用通信线路将两台微机通过后面板 上的通 信端口 COM1 和COM2 或打印 端口LPT1连 接起来 2)用双绞线(交叉线)将两台微机通 过网卡 进行连 接,如 右图所 示。
双绞线(交叉线) 直接连接计算机
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(1)计算机网络的萌芽
广域网、城域网、接入网以及局域网的关 系
广域网
城域网
城域网
接入网 接入网 接入网 接入网 接入网 接入网


局域网
校园网
企业网
局域网
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上节课复习
计算机网络定义、特点、形成和发展过
计算机网 络的初 级阶段

计算机网 络阶段- -以通 信子网 为中心
公用电话网
M
M
T
计算机
FEP
M
M T
计算机网络是指将地理位置不同且功能 相对独立的多个计算机系统通过通信线路 相互连在一起、由专门的网络操作系统进 行管理,以实现资源共享的系统。
最简单的定义:计算机网络是一些互相连接 的、自治的计算机的集合。 因特网(Internet)是“网络的网络”。
计算机网络最大特点:实现资源共享
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第二章计算机网络体系结构
会计学
1
计算机网络的地位
现在有三种最主要的网络:
电信网络(电话网) 有线电视网络 计算机网络
在这三种网络中,计算机网络的发展最快, 它是计算机技术与通信技术相互渗透、密切 结合而形成的一门交叉科学;其技术已成为 信息时代的核心技术。
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网络技术经过近50年的发展,已经形成了自身 比较完善的体系;
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