《计算机网络与通信》第1章 网络与通信概述
计算机网络与通信
计算机网络与通信随着信息技术的不断发展,计算机网络与通信成为现代社会不可或缺的一部分。
计算机网络与通信的快速发展为人们的生活和工作带来了巨大的改变和便利。
本文将通过介绍计算机网络与通信的基本概念、应用以及未来发展的趋势,来探讨计算机网络与通信在现代社会中的重要性和作用。
一、计算机网络与通信的基本概念计算机网络是指多台计算机通过通信设备和通信链路相互连接,实现资源共享和信息传递的系统。
它是现代信息技术的重要组成部分。
通信是计算机网络中实现信息传输的基本手段,它利用通信介质将数据从发送方传输到接收方,并解决了数据传输中的信号传递、编码解码、差错控制等问题。
二、计算机网络与通信的应用1. 家庭网络如今,家庭网络已经变得非常普遍。
通过家庭网络,人们可以轻松地连接各种智能设备,例如电视、音响、冰箱等。
家庭网络不仅方便了家庭成员之间的信息共享和交流,还提供了丰富的娱乐和智能化的生活方式。
2. 企业网络企业网络是指用于连接企业内部各个部门和员工的计算机网络。
通过企业网络,员工可以共享文件和数据,提高工作效率。
同时,企业网络也可以为企业提供安全的网络环境,保护企业的信息安全。
3. 互联网互联网作为计算机网络的最高形式,已经成为人们日常生活不可或缺的一部分。
互联网不仅提供了丰富的信息资源,还为人们提供了在线购物、社交网络、在线教育等各种便利服务。
互联网的普及使得信息的传播更加迅速,促进了社会的发展。
4. 移动通信网络移动通信网络是利用无线通信技术实现移动通信的网络系统。
如今,移动通信已经普及到世界各地,人们可以通过手机随时随地进行语音通话、短信、互联网访问等。
移动通信网络不仅提高了人们的通信效率,还为人们的生活带来了便利。
三、计算机网络与通信的未来发展趋势1. 5G技术的应用随着5G技术的快速发展,计算机网络与通信将迈向一个新的时代。
5G技术将极大地提高网络的速度和容量,为大规模应用提供了可能性。
人们将享受到更快的下载速度和更流畅的网络连接,而且5G技术将为各种新兴应用如物联网、自动驾驶等提供更好的支持。
计算机网络与通信
计算机网络与通信计算机网络与通信是现代社会的重要组成部分,它可以将不同地理位置的计算机连接起来,使其可以互相通信和共享资源。
随着计算机技术的快速发展,计算机网络与通信正在变得越来越重要。
本文将重点介绍计算机网络的基本原理、通信协议和网络安全等相关内容。
计算机网络是由若干通信设备和传输介质组成的互连网络,它主要由计算机、服务器、路由器、交换机、光缆等组成。
计算机网络的基本原理是通过数据包的传输来实现信息的交换和传递。
数据包是计算机网络中数据交换的基本单元,它由源地址、目的地址和载荷等组成。
计算机通过网络接口卡将数据包发送到物理连接上,再通过路由器和交换机等设备将数据包转发到目标地址。
在计算机网络中,通信协议起到了非常重要的作用。
通信协议是计算机网络中设备进行通信时所遵循的规则和约定。
常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
其中,TCP/IP协议是计算机网络中最基本和最重要的协议之一,它规定了计算机之间进行数据传输的方式和规则。
HTTP协议是超文本传输协议,它定义了Web浏览器和Web服务器之间进行通信的规范。
FTP协议是文件传输协议,它用于在计算机之间进行文件的传输和共享。
计算机网络的安全性也是非常重要的。
随着计算机网络的发展,网络安全问题也越来越严重。
计算机网络安全主要包括物理安全、网络安全和信息安全等方面。
物理安全是指对计算机网络设备和传输介质的保护,如设备的防火墙和门禁系统等。
网络安全是指保护计算机网络免受黑客攻击和恶意软件的侵害,如防火墙、入侵检测系统和病毒防护软件等。
信息安全是指保护计算机网络中的信息不被未授权的访问和篡改,如加密技术和访问控制机制等。
计算机网络与通信在现代社会中发挥着重要的作用。
它使得信息的传输和共享更加便捷和高效。
计算机网络可以将不同地理位置的计算机连接起来,实现远程办公、远程教育和远程医疗等服务。
它也促进了信息的交流和互动,为人们提供了更广阔的信息资源和交流平台。
计算机网络与通信
1.1计算机网络的产生和发展
计算机网络是伴随着计算机技术、通信技术的发展并在二者日益结合紧密、相互渗透促进的前提下产生的。 通信技术为多台计算机之间进行数据传输、信息交流和资源共享提供了必要的传输通道和通信手段;计算机技术 反过来又应用于通信领域,极大地提高了通信系统的性能。这宗“联姻”使得新生的计算机网络技术很快在IT领 域占据重要地位,并对信息产业的发展产生了深远的影响。现计算机网络技术已然成为衡量一个国家现代化水平 的重要标志之一。
文章摘要
计算机网络概述
计算机网络源于计算机与通信技术的结合,始于20世纪50年代,是20世纪最伟大的科学技术成就之一,近50 年来得到迅猛发展。计算机网络促进了整个社会的发展,从根本上改变了人们的生活与工作方式,改变了人的思 想意识和思维方式。本章介绍计算机网络的产生与发展,计算机网络的基本组成部分、分类和应用等基本内容。
计算机网络与通信
2009年清华大学出版社出版的图书
01 内容简介
03 序言
目录
02 目录 文章摘要
《计算机网络与通信》是2009年清华大学出版社出版的图书,作者是闫茂德、罗向龙。
内容简介
《计算机网络与通信》的内容涵盖了计算机网络和数据通信的基本概念、原理、技术和应用,反映了数据通 信与计算机网络技术的最新进展 。主要包括计算机网络概述、数据通信基础、网络体系结构、局域网、通信网 与广域网、网络互联技术、Internet、网络操作系统、网络管理及安全技术、网络综合实验等内容。
计算机网络和通信基础知识
本
章
要
点本课主要讲解计算机网络的形成与发展,定义、功能和分类以及
图1-1
公用电话网
M T
M
M T
FEP
计算机 M
M
M T
FEP —— 前端处理机 M —— 调制解调器 T —— 终端
用前端处理机完成通信任务
图1-2
年代初期,美国航空公司投入使用的飞机票预定系统就是一种面向终端的远程联机系统,这个系统名为SABRE,即Semi-Automatic Business Research Environment,由一台计算机和遍布全美国的2000多个终端组成。
2.数据通信网络
第二代计算机网络以美国的ARPA网(ARPANet)为典型代表。
ARPA网是世界上第一个
图1-3
可以看出,ARPA网分成两个部分:通信子网和资源子网。
其中,通信子网主
客户机、服务器
图1-5
另一种计算机网络的形式是基于客户/服务器(Client/Server,C/S)模式的。
其中,服务器是指网络上管理共享资源的计算机。
通常,客户机是网络中请求其他计算机(如服务器)上的
服务器
客户机
图1-6
7
图1-7
双绞线(Twisted Pairwire)分为两种:屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)和非屏
图1-8 图1-9
2.同轴电缆
内层导线
绝缘体
金属屏蔽
外绝缘层 图1-10 图1-11 3.光纤(光缆)
图1-12。
计算机网络与通信(第1章)
(1) 硬件(Hardware) n 计算机,即所谓的主机(Host)或端系统(End Systems,
ES)。 n 通信设备,即中间系统(Intermediate Systems, IS,路由器,
交换机等)。 n 接口设备(网卡、MODEM)。
n 传输媒体或称传输介质(Medium,双绞线,光纤,无线)。
n 电信界标准化组织
n 国际电信联盟(International Telecommunication Union, ITU)。下属的电信标准化部门ITU-T,前身为国际电报电 话咨询委员会(CCITT),其标准称为“建议”,政府可以 按自己的意愿决定是否采用。
PPT文档演模板
计算机网络与通信(第1章)
n 1998年美国100多所大学成立UCAID,从事Internet2研究计 划。
n 全光网(All Optical Network, AON) 光互联网论坛(Optical
Abilene主干
Internetworking
Forum, OIF)。
PPT文档演模板
计算机网络与通信(第1章)
1.2.6 计算机网络在我国的发展
n 80年代,PC-LAN,多种LAN纷纷出现 n 90年代后,以太网成为LAN的主流网络,保持了支配性的市
场地位。 n IEEE对LAN的发展做出了卓越的贡献。
PPT文档演模板
计算机网络与通信(第1章)
1.2.5 Internet时代
n 20世纪90年代,计算机网络进入了Internet时代。
n 1996年美国NGI (Next-Generation Internet)计划。
CNGI)。 n CNGI第一个实验网络NSFCNET于1999年建设,2001年验
计算机网络与通信 第1章绪论
在网状网络中,如果一个计算机或一段线缆 发生故障,网络的其他部分依然可以运行。如果 一段线缆发生故障,数据可以通过其他的计算机 和线路到达目的计算机。
网状拓扑建网费用高、布线困难。通常,网 状拓扑只用于大型网络系统和公共通信骨干网, 如帧中继网络、ATM网络或其他数据包交换型网络。 这些网络主要强调网络的可靠性。
环形网络中信息流控制比较简单,信息流在环 路中沿固定方向单向流动,两个计算机结点之间仅 有惟一的通路,故路径选择控制非常简单。所有的 计算机都有平等的访问机会,用户多时也有较好的 性能。
1.4计算机网络的拓朴结构
3.星型拓朴结构 星型拓扑是以中央结点为中心与其它各结点连接组成的,各结点 与中央结点通过点到点的方式连接,如图1-8所示。
【本章重点难点】重点掌握计算机网络的概念、 组成和分类,总线型、环型和星型网络拓扑结构 的特点。
1.1通信技术发展概述
1.1.1通信的基本概念
一般来说,通信是指由一地向另一地进行消息的有效传递。在各 种各样的通信方式中,利用“电”来传递消息的通信方法称之为电信, 这种通信具有迅速、准确、可靠等特点,而且几乎不受时间、地点、 空间、距离的限制,因而得到了飞速的发展和广泛应用。
在自然科学中,“通信”和“电信”几乎是同义词了。 通信从本质上讲就是实现信息传递功能的一门科学技术,它要将 大量有用的信息无失真、高效率地进行传输,同时还要在传输过程中 将无用信息和有害信息抑制掉。
1.1.2通信技术发展
第1次通信技术革命是电话的问世。(1876贝尔发明电话。) 第2次通信技术革命是电视和有线电视网的出现。 第3次通信技术革命是因特网的迅速崛起所引发的IP通信技术。
1.2.2计算机网络的形成与发展
2.多主机互联的初期网络阶段(1968年)
计算机网络与通信第1章概述
❖ 计算机在进行通信时,必须有冗余的路由。
❖ 网络的结构应当尽可能地简单,同时还能够非常 可靠地传送数据。
School of Economics & Management, Tongji University
第 11 页
回顾一下电路交换的特点
❖ 数据通信与网络(第4版)
▪ [美]Behrouz A. Forouzan著 吴时霖等译 机械工业出版社,2007年10月
School of Economics & Management, Tongji University
第3页
第1章 概 述
School of Economics & Management, Tongji University
第 14 页
“交换”的含义
❖ 在这里,“交换”(switching)的含义是: ▪ 转接——把一条电话线转接到另一条电话线, 使它们连通起来。
❖ 从通信资源的分配角度来看,“交换”就是按照 某种方式动态地分配传输线路的资源。
School of Economics & Management, Tongji University
1.1 计算机网络的产生
❖是 20 世纪 60 年代美苏冷战时期的产物。
❖60 年代初,美国国防部领导的远景研究规划局 ARPA (Advanced Research Project Agency) 提 出要研制一种生存性(survivability)很强的网络。
❖传统的电路交换(circuit switching)的电信网有一 个缺点:正在通信的电路中只要有一个交换机或 一条链路被炸毁,整个通信电路就会中断。
计算机网络与通信
计算机网络与通信课程总结班级:电气111班姓名:卜俊涛计算机网络与通信第一章:概述电路交换:整个报文的比特流连续地从源点直达终点,好像在一个管道中传送。
报文交换:整个报文先传送到相邻结点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。
分组交换:单个分组(这只是整个报文的一部分)传送到相邻结点,存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。
计算机网络:一些互相连接的、自治的计算机的集合。
作用范围的不同,可分为:广域网(W AN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、个人区域网(PAN)计算机网络的性能指标:速率、带宽、时延、利用率(信道利用率、网络利用率)网络协议:为进行网络中心的数据交换而建立的规则、标准或约定。
主要由:语法,语义,同步三个要素组成。
体系结构:计算机网络的各层及其协议的集合OSI的七层协议:物理层,数据链路层,网络层,运输层,会话层,表示层,应用层。
TCP/IP的四层协议:网络接口层,网际层IP,运输层,应用层。
五层协议:物理层,数据链路层,网络层,运输层,应用层。
第二章:物理层物理层的主要任务:确定与传输媒体的接口有关的一些特性;即机械特性,电气特性,功能特性,过程特性。
通信的三种方式:单向通信,双向交替通信,双向同时通信基带信号:来自信源的信号。
带通信号:经过载波调制后的信号最基本的带通调制方法:调频,调幅,调相。
双绞线的类型:无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线多模光纤:可以存在许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输的光纤;单模光纤:是光线一直向前传播,而不会产生多次反射的光纤频分复用FDM:用户在分配到一定的频带后,在通信过程中自始至终都占用这个频带。
所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。
时分复用TDM:将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM帧),每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙。
用户所占用的时隙是周期性的出现。
所有用户在不同的时间点用同样的频带宽度。
更利于数字信号的传输。
计算机通信与网络 Chapter1_INTRODUCTION
终端
终端
计算机通信网络以通信子网为中心,主机和终端都处在网络的 外围,它们构成了用户资源子网。用户不仅共享通信子网的资源, 而且还共享用户资源子网的硬件、软件及信息资源。
计算机网络的形成与发展(5)
四、以Internet为代表的计算机网络 为代表的计算机网络 其主要标志: 1、网络体系结构标准化 2、广域和大规模,覆盖全球 3、局域网普及 4、网络业务综合化,多媒体,交互式 5、网络管理智能化 发展趋势: 1、通信的形式从听觉为主到视觉为主。 2、通信传输信号从模拟为主到数字为主。 3、通信传输手段从低速电话线为主到高速宽带为主。 4、通信设备向模块化、微型化发展。
网络硬件(5)-城域网MAN(2)
基于有线电视的城域网
网络硬件(5)-广域网WAN(1)
WAN的作用范围从几十公里到几千公里。 WAN可覆盖一个国家、地区或横跨几个洲,形成 国际性的远程网络。WAN的通信子网主要使用分 组交换技术。WAN的通信子网可以利用公用分组 交换网、卫星通信网、无线分组交换网,将分布在 不同地区的LAN或计算机系统互连起来,达到资源 共享的目的。 通信子网(subnet)一般由两个独立的部分组 成:传输线(transmission line)和交换单元 (switching element). 分组交换(Packet-Switched)采用“存储转发”(store-and-forward)的方式进行交换。
计算机网络的拓扑结构(1)
计算机网络的拓扑结构:在计算机网络中节点 (计算机及其他设备)与通信链路相互连接的不同的 几何形态,反映了计算机网络的物理结构形态。拓扑 结构是决定计算机网络性质的关键要素之一,是实现 各种网络协议的基础,它对网络性能、系统可靠性与 通信费用都有较大影响。 从网络拓扑看,计算机网络就是由一组节点组成 的系统。节点分为两类:一类是交换节点(如集中器、 通信处理机等);另一类是访问节点(如终端、主机 等,是用户访问计算机网络的节点)。链路是指两个 返回 节点之间的通信线路。
计算机网络与通信第一章
Page
11
Computer Networking
Chapter 1 Computer Networks and the Internet
Page
regional ISP
company network
8
Computer Networking
Chapter 1 Computer Networks and the Internet
“Cool” Internet appliances
IP picture frame /
• routers • network of
networks
access networks【 接入网】, physical media【物理媒体】:
communication links
Page
15
Computer Networking
Chapter 1 Computer Networks and the Internet
Protocols define format, order of messages sent and received among network entities, and actions taken on msg transmission, receipt
Page
12
Computer Networking
The network edge
end systems (hosts):
• run application programs • e.g., WWW, email • at “edge of network”
计算机网络与通信
计算机网络与通信第一篇:计算机网络与通信1、计算机网络:是指将不同地理位置上的独立的计算机,用传输介质和连网设备连接起来进行通信,用完善的软件系统进行管理,以实现资源共享为目的的系统。
2、计算机网络的功能:信息交换、资源共享和分布式处理。
3、广域网与计算机通信网的区别:1)广域网一般是将不同城市之间的LAN或者MAN利用计算机通信网进行互连,所覆盖地理范围可从几百公里到几千公里,可以说广域网是LAN或者MAN的延伸;2)广域网与局域网的重大区别是广域网必须运行网络层协议解决寻由问题;3)广域网提供数据资源、软件资源、计算机资源共享,计算机通信网不提供这些资源共享,只为广域网提供通信资源共享;4)广域网的产权属于建造者本身,计算机通信网的产权属于通信网公司,前者通过付费的方式利用后者的通信资源;5)计算机通信网由于距离远,造价昂贵,在我国都是由国家或元占有时间的倒数。
16、数据传输中产生差错的原因:1)独立型差错;2)突发型差错。
17、基带传输:即数字传输,是指对基带信号不加调制而直接在线路上进行传输,它将占用线路的全部带宽,也称数字基带传输。
18、光纤的损耗特性和色散特性是光纤的主要特性,决定了光纤的最大传输距离和最大传输带宽。
19、光纤的分类:按照折射率分布有均匀光纤和非均匀光纤,按照传输的总模数,光纤通常分为单模光纤和多模光纤。
20、光纤的主要特点:抗干扰能力强、保密性好、重量轻、中继距离长等。
、21、常用的数据交换技术有3种:电路交换、报文交换、分组交换、其中使用“存储转发”交换方式有:报文交换、分组交换(包交换)。
22、电路交换的特点:线路利用率低、电路交换时延小、提供通特码、差分曼彻斯特码、AMI码和HDB3码。
39、主要的调制技术有:ASK、QAM、PSK40、将所要传递的频率较低的信号“附加”在高频信号上发送出去叫做调制;把载波所携带的信号取出来,得到原来的信息叫做解调。
41、正交幅度调制(QAM):采用4个相位,两个幅值进行调制,则每波特运载二进制数据位3位。
计算机网络与通信(1 概论)
24
1.1.3计算机网络的发展趋势
• 多网融合(电信网、电视网、计算机网) • 智能性
• 草案标准(Draft Standard) • 因特网标准(Internet Standard)
22
各种RFC之间的关系
因特网草案
实验的 RFC
建议标准 草案标准 因特网标准
提供信息的 RFC 6 种 RFC
历史的 RFC
23
1.1.3计算机网络的发展趋势
三个主要方向:高速、移动和安全 • 高速传输介质、高速交换与路由技术、高性
2. 软件 实现资源管理与共享的软件/服务、工具软件
3.协议
31
1.3.2 功能组成
1. 资源子网:提供访问网络和处理数据的能力 2. 通信子网:提供通信功能,实现计算机之间
的信息传输 包括:
①网络节点:负责信息的发送、接收、转发 双重作用:⑴ 与资源子网接口 ⑵ 转发
②传输链路 ③信号变换装置
32
35
Internet的两种通信方式
• 客户服务器方式(C/S 方式) 即Client/Server方式
• 对等方式(P2P 方式) 即 Peer-to-Peer方式
36
客户服务器方式
• 客户(client)和服务器(server)是通信中所 涉及的两个应用进程。
• 进程之间服务和被服务的关系。 • 客户是服务的请求方,服务器是服务的
• 以信息传输为主要目的 • 以计算机为信源和信宿 • 采用标准的体系结构 • 采用分组交换技术
了解计算机网络与通信
了解计算机网络与通信计算机网络与通信是现代科技领域中一项重要的技术和学科。
它涉及到信息传输、数据交换和通信协议等方面,对于我们日常生活与工作中的通信、互联网等都起到了至关重要的作用。
本文将从计算机网络的定义、原理、应用以及未来发展等方面来深入探讨计算机网络与通信的重要性和作用。
首先,计算机网络通常被定义为两个或多个计算机系统之间的连接和交互。
计算机网络是建立在计算机系统之间的互连基础上的,它通过物理介质和通信协议的支持,实现了数据的传输和交换。
计算机网络的建立和发展,使得人们无论身在何地,都能够通过互联网进行信息的交流和共享。
这使得网络传输成为现代社会中最普遍和最常见的通信方式之一。
其次,计算机网络的原理可以分为分组交换和电路交换两种模式。
分组交换是指将数据分割成小的数据包进行传输,在传输过程中不需要建立独占的通信路径,从而提高了网络的利用率。
而电路交换则是在通信之前需要先建立起一条专用的通路,然后进行数据的传输。
相比之下,分组交换的方式更为灵活高效,成为了当今计算机网络中主流的通信方式。
除了互联网外,计算机网络的应用还涉及到众多领域,例如企业网络、电话网络、监控网络等。
企业网络的建立可以帮助企业实现内部信息的共享和协作,提高工作效率;而电话网络的发展则为人们提供了便捷的语音通信方式,将人们连接到了世界各地;监控网络的应用则可以实现远程监控和安全管理等功能。
计算机网络的应用已经渗透到了各个方面,对于提高生活水平和工作效率起到了至关重要的作用。
计算机网络与通信的未来发展也是备受关注的话题。
随着技术的不断进步和创新,计算机网络也在不断地完善和发展。
未来的计算机网络将更加强调网络的安全性和隐私保护,以应对日益增长的网络攻击和数据泄露的风险。
同时,随着物联网的兴起,计算机网络还将与物理世界更加紧密地结合起来,实现物与物之间的智能互联。
这将为我们的生活带来更多的便利和智能化。
总结来说,计算机网络与通信是现代科技领域中不可或缺的一部分。
计算机网络与通信
计算机网络与通信引言计算机网络与通信是现代计算机领域中的重要组成部分。
它涉及了计算机与计算机之间的通信、数据传输和网络管理等关键概念。
随着互联网的发展和应用的普及,计算机网络与通信的重要性日益凸显。
本文将介绍计算机网络与通信的基本概念和原理,并探讨其在现代社会中的应用。
计算机网络基础计算机网络是指连接在一起的计算机系统的集合,它们可以通过通信链路进行数据传输和资源共享。
计算机网络通常由以下组件组成:1.主机:计算机网络中的节点,包括个人电脑、服务器和移动设备等。
2.通信链路:用于计算机之间传输数据的物理媒介,例如光纤、以太网和无线信号等。
3.网络设备:用于连接和管理计算机网络的设备,包括路由器、交换机和防火墙等。
4.协议:计算机网络中定义通信规则的标准,确保数据在网络中正确传输和处理。
计算机网络体系结构计算机网络通常采用分层的体系结构来管理和组织网络功能。
最常用的网络体系结构是TCP/IP五层模型,它包括以下层次:1.物理层:负责将比特流转化为物理信号,并通过通信链路进行传输。
2.数据链路层:负责将数据帧从一个节点传输到另一个节点,并进行错误检测和纠正。
3.网络层:负责在不同的网络之间传输数据包,并通过路由器进行路径选择和转发。
4.传输层:负责在端到端的通信中提供可靠的数据传输服务,例如TCP和UDP协议。
5.应用层:负责为用户提供各种网络服务和应用程序,例如HTTP、FTP和SMTP等。
计算机通信协议计算机通信协议是计算机网络中的核心概念,它定义了计算机之间进行通信和数据传输的规则和格式。
常见的计算机通信协议包括:1.传输控制协议(TCP):一种面向连接的可靠数据传输协议,提供数据分段、流量控制和拥塞控制等功能。
2.用户数据报协议(UDP):一种面向无连接的不可靠数据传输协议,适用于实时应用和对传输质量要求不高的场景。
3.互联网协议(IP):一种网络层协议,负责将数据包从源主机传输到目标主机。
计算机网络与通信
计算机网络与通信计算机网络与通信是现代社会中最为重要的技术之一。
随着科技的发展,网络正日益成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
网络技术的进步和通信能力的提升,为人们提供了更广阔的信息空间和更方便的交流方式。
本文将介绍计算机网络与通信的基本概念、应用和未来发展趋势。
一、计算机网络与通信的基本概念计算机网络是指将地理位置不同的计算机和其他设备通过通信媒体进行连接,实现信息资源共享和数据交换的系统。
通信是指信息在不同设备之间传输的过程。
计算机网络与通信的基本目的是实现设备之间的数据传输和信息交换,使得人们可以方便地共享信息和进行远程通信。
1.1 网络拓扑结构网络拓扑结构是指计算机网络中各设备之间连接方式的布局。
常见的网络拓扑结构包括星型、总线型、环型、树型和网状型等。
不同的拓扑结构具有不同的特点和适用场景,选择合适的拓扑结构能够实现效率和可靠性的平衡。
1.2 通信协议通信协议是计算机网络中设备之间进行通信和数据交换时所遵循的规则和约定。
常见的通信协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
协议的作用是保证信息在网络中的正确传输,确保设备之间能够正常通信。
二、计算机网络与通信的应用计算机网络与通信技术广泛应用于各行各业,对人们的生活和工作产生了巨大的影响。
下面介绍几个常见的应用领域。
2.1 互联网互联网是计算机网络与通信技术最具代表性的应用之一。
它连接了全球范围内的计算机和设备,为人们提供了丰富的信息资源和各种在线服务,如电子邮件、社交网络、在线购物等。
2.2 移动通信移动通信是指通过移动设备进行远程通信的方式。
随着智能手机和移动网络的普及,人们可以随时随地进行语音通话、短信和互联网访问等操作,实现了信息的便捷传递。
2.3 远程办公计算机网络与通信技术使得远程办公成为可能。
通过网络连接,人们可以在不同地点进行工作和协作,提高工作效率和灵活性。
三、计算机网络与通信的未来发展趋势随着科技的不断进步,计算机网络与通信技术也在不断发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
按传输技术
交换网络 广播网络
按拓扑结构
总线型、星型、环型、网状型
《计算机网络与通信》-韩毅刚
16
局域网
更小的范围
在一建筑物或校园内
通常被同一组织所拥有 数据传输速率更快 广播系统 现在正引进一些交换系统以及ATM
《计算机网络技术》-韩毅刚
5~ 7 端到端连接 通信子网 4 3~ 1 透明传输 通信子网 传 输 层 协 议 = T- (差 N集 )
5~ 7 4 3~ 1
45
5.会话层
会话层提供的会话服务类型:
会话管理:把两个表示层实体结合在一起,或把它们 分开。 会话控制:控制两个表示层实体间的数据交换过程。
会话层提供的服务
互联互通阶段
1980’s—现在
高速网络技术阶段
现在
《计算机网络与通信》-韩毅刚
8
计算机网络的第一阶段
诞生阶段
20世纪60年代中期之前 分时系统
一台计算机,多个终端 “哑终端”,BBS仿真终端软件
IBM
IBM大型机
计算机通信网络
通信处理机
终端
终端
终端
终端
《计算机网络技术》-韩毅刚
数据格式和编码 数据压缩 加密
47
7.应用层
这是OSI体系结构的最高层。这一层的协议直接 为端用户服务,提供分布式处理环境。
为应用程序提供网络服务; 应用层需要识别并保证通信对方的可用性,保持协同 工作的应用程序之间的同步; 建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。
《计算机网络与通信》-韩毅刚
6
1.1.2 网络与通信技术的演进
传输速率的演进 通信业务的演进 交换技术的演进 组网方案的演进 计算模式的演进
《计算机网络与通信》-韩毅刚
7
1.1.3 计算机网络的发展阶段
诞生阶段
20世纪60年代中期
形成阶段
1970’s—1980’s
17
城域网
MAN( Metropolitan Area Networks) 介于LAN与WAN之间
城市范围
私有或公有网络 高速率 大范围
《计算机网络技术》-韩毅刚
18
广域网
覆盖范围大 穿越公共设施 部分依赖公用电信公司线路 两种技术
电路交换 分组交换
36
封装
本层PDU = 本层控制字段 + 上层PDU
《计算机网络与通信》-韩毅刚
37
分层思想
复杂的工作
简单化 模块化
38
1.3.2 ISO OSI参考模型
1.物理层(Physical Layer) 2.数据链路层(Data Link) 3.网络层(Network) 4.传输层(Transport) 5.会话层(Session) 6.表示层(Presentation) 7.应用层(Application)
共享媒介的访问控制方法
41
3.网络层
信息的传输
这一层的功能属于通信子网,通过网络交换来自运输 层的数据。 把数据组织成分组,在通信子网的节点之间交换传送
使高层不需要知道低层的技术 需要管理各种网络节点
路径选择:路径既可以是固定不变的(通过静态路由表 实现),也可以是根据网络的负载情况动态变化的。 拥塞控制:防止网络中出现局部的拥挤或全面的阻塞 。
提供目的地址 调用网络服务
52
互联网层
相当OSI RM网络层的无连接网络服务; 处理互连的路由选择、流控与拥塞问题; IP协议是无连接的、提供“尽力而为”服务的网 络层协议。 另:通信协议四种服务类型
面向连接与确认服务; 面向连接与不确认服务; 无连接与确认服务; 无连接与不确认服务;
通信子网
负责数据通信处理的通信控制处理机与通信线路
资源子网
以网络连接的计算机提供的硬软件资源为资源子网
服务器 服务器
节点 计算机 节点
节点
节点 计算机 通信子网 节点
资源子网 计算机
《计算机网络与通信》-韩毅刚
15
1.2.3 计算机网络的分类
按距离
LAN、MAN、WAN
按组件关系(配置关系)
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 计算机网络的功能 计算机网络的组成 计算机网络的分类 计算机网络的拓扑结构
《计算机网络与通信》-韩毅刚
13
1.2.1 计算机网络的功能
信息交换 资源共享 分布处理
《计算机网络与通信》-韩毅刚
14
1.2.2 计算机网络的组成
《计算机网络技术》-韩毅刚
19
1.2.4 计算机网络的拓扑结构
星型拓扑结构 总线型拓扑结构 环型拓扑结构 树型拓扑结构 网状拓扑结构 混合型拓扑结构
《计算机网络与通信》-韩毅刚
20
计算机网络拓扑结构
总线型
星型
环 型
《计算机网络技术》-韩毅刚
网 状
21
总线型拓扑
Segment
定时:对事件实现顺序的详细说明。包括速度匹 配和排序等。
即,何时做(when to do)。
34
《计算机网络技术》-韩毅刚
1.3.1 网络体系结构的分层思想
PDU 封装 参考模型
《计算机网络与通信》-韩毅刚
35
协议数据单元PDU
同层协议之间通信 每一层都要往用户数据上加控制信息 协议数据单元 = 数据 + 控制信息
《计算机网络技术》-韩毅刚
环型拓扑特点
优点:
电缆长度短、传输实时性强 环型拓扑适合使用光纤,传输距离远。
缺点:
故障诊断难 访问控制复杂
实例
FDDI
100Mbps,范围可达100公里
《计算机网络技术》-韩毅刚
27
网状拓扑
《计算机网络技术》-韩毅刚
28
网状拓扑特点
优点:
40
2.数据链路层
激活、保持以及解除一个可行连接的手段
建立、维持和释放网络实路对网络层应表现为一条无差错的信道。 相邻节点之间的数据交换按帧,各帧按顺序传送,并 通过接收端的校验检查和应答保证可靠的传输。
高层可以执行无差错传输
数据链路层对损坏、丢失和重复的帧应能进行处理, 这种处理过程对网络层是透明的。
《计算机网络与通信》
机械工业出版社
《计算机网络与通信》-韩毅刚
教材
韩毅刚等.《计算机网络与通信》.机械工 业出版社,2013年.
《计算机网络与通信》-韩毅刚
第1章 网络与通信概述
1.1 通信模型及其技术的演进 1.2 计算机网络的分类和拓扑结构 1.3 计算机网络体系结构
《计算机网络与通信》-韩毅刚
《计算机网络技术》-韩毅刚
33
协议三要素
语法:用户数据与控制信息的结构与格式。包括 数据格式、 编码和信号电平等;
即,做什么(what to do)。
语义:需要发出何种控制信息,以及完成的动作 与做出的响应。包括用于协调同步和差错处理的 控制信息;
即,怎么做(how to do)。
如网桥、路由器
实例
广域网
31
《计算机网络技术》-韩毅刚
1.3 计算机网络体系结构
1.3.1 网络体系结构的分层思想 1.3.2 ISO OSI参考模型 1.3.3 TCP/IP参考模型
《计算机网络与通信》-韩毅刚
32
协议
协议是管理两实体之间数据交换的一组规则
系统 实体
Terminator
Terminator
《计算机网络技术》-韩毅刚
22
总线型拓扑特点
优点:
结构简单、布线容易 适合小规模网络
缺点:
共享媒介
所有的数据都需经过总线传送,总线为通信瓶颈
长度受限 故障诊断困难
传输媒介或中间任一接口点出现故障,整个网络就会瘫痪
实例
由同轴电缆组建的以太网(Ethernet)
9
计算机网络的第二阶段
形成阶段
多个主机通过通信线路互联 ARPANET
1969年12月,第一个计算机网络 Internet前身
《计算机网络技术》-韩毅刚
10
计算机网络的第三阶段
互联互通阶段
20世纪70年代末至90年代 统一的网络体系结构 ISO的OSI(开放系统互连)体系结构 TCP/IP体系结构
42
中继的使用
系统通过网络相连接
43
4.传输层
终端系统间的数据交换 无差错 有序 无丢失 无重复 服务质量
44
传输层端到端连接
传输层提供一种通用的传输服务。使会话实体不 必考虑通信网络的工作细节 数据传输能高效地进行。传输层采用多路复用或 分流的方式优化网络的传输性能。
50
TCP/IP协议模型
TCP/IP分层模型 应用层 TCP/IP协议族 应用协议(Ftp Http)
运输层
运输协议(TCP UDP)
互联网络层
网际协议(IP ICMP IGMP) ARP RARP
网络接入层
《计算机网络技术》-韩毅刚
51
网络接入层
终端系统和网络之间的数据交换
负责通过网络发送和接收IP数据报; 允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的协议, 如局域网的Ethernet、令牌网、分组交换网的X.25、帧 中继、ATM协议等; 当一种物理网被用作传送IP数据包的通道时,就可以认 为是这一层的内容;