第14章计算机网络与计算模式的变革PPT课件
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计算机网络技术全套ppt课件
详细描述
常见的网络管理工具包括网络性能监控工具、网络故障诊断 工具、网络流量分析工具等。这些工具可以帮助管理员实时 监控网络设备的状态和性能，发现并解决网络故障，优化网 络配置，提高网络的可用性和效率。
网络故障排除与维护
总结词
网络故障排除与维护是确保网络稳定、可靠 运行的关键环节，它涉及对网络故障的检测 、定位和修复。
04
互联网技术
互联网接入技术
01
02
03
ADSL接入技术
利用现有的电话线网络， 为用户提供高速上网服务 。
光纤接入技术
通过光纤传输数据，提供 高带宽、高速率的网络接 入。
无线接入技术
利用无线通信技术，如 Wi-Fi、4G/5G等，实现 用户接入互联网。
互联网协议（IP）
IP地址
IPv4与IPv6
SNMP协议基于TCP/IP协议栈，采用轮询方式对网络设备进行管理。它定义了管理设 备和代理之间的通信方式，包括管理信息库（MIB）和操作集合。通过使用SNMP协议 ，管理员可以获取设备的运行状态、性能指标和配置信息，并对设备进行远程配置和管
理。
网络管理工具
总结词
网络管理工具用于监控、诊断和解决网络问题，提高网络的 可靠性和性能。
因特网的广泛应用。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
ห้องสมุดไป่ตู้
按网络拓扑结构分类 ：总线型、星型、环 型、网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
02
计算机网络体系结构
OSI参考模型
总结词
OSI参考模型是一个理论模型，用于描述计算机网络中各层的功能和协议。
详细描述
OSI参考模型将计算机网络体系结构分为七个层次，从上到下分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络 层、数据链路层和物理层。每个层次都有特定的功能和协议，使得整个计算机网络能够可靠、有效地进行数据传 输和通信。
常见的网络管理工具包括网络性能监控工具、网络故障诊断 工具、网络流量分析工具等。这些工具可以帮助管理员实时 监控网络设备的状态和性能，发现并解决网络故障，优化网 络配置，提高网络的可用性和效率。
网络故障排除与维护
总结词
网络故障排除与维护是确保网络稳定、可靠 运行的关键环节，它涉及对网络故障的检测 、定位和修复。
04
互联网技术
互联网接入技术
01
02
03
ADSL接入技术
利用现有的电话线网络， 为用户提供高速上网服务 。
光纤接入技术
通过光纤传输数据，提供 高带宽、高速率的网络接 入。
无线接入技术
利用无线通信技术，如 Wi-Fi、4G/5G等，实现 用户接入互联网。
互联网协议（IP）
IP地址
IPv4与IPv6
SNMP协议基于TCP/IP协议栈，采用轮询方式对网络设备进行管理。它定义了管理设 备和代理之间的通信方式，包括管理信息库（MIB）和操作集合。通过使用SNMP协议 ，管理员可以获取设备的运行状态、性能指标和配置信息，并对设备进行远程配置和管
理。
网络管理工具
总结词
网络管理工具用于监控、诊断和解决网络问题，提高网络的 可靠性和性能。
因特网的广泛应用。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
ห้องสมุดไป่ตู้
按网络拓扑结构分类 ：总线型、星型、环 型、网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
02
计算机网络体系结构
OSI参考模型
总结词
OSI参考模型是一个理论模型，用于描述计算机网络中各层的功能和协议。
详细描述
OSI参考模型将计算机网络体系结构分为七个层次，从上到下分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络 层、数据链路层和物理层。每个层次都有特定的功能和协议，使得整个计算机网络能够可靠、有效地进行数据传 输和通信。
计算机的发展 ppt课件
我国计算机的发展
• 1958年研制出第一台电子管计算机 • 1964年研制出第二代晶体管计算机 • 1971年研制出第三代集成电路计算机 • 1977年研制出第一台微机DJS050 • 1983年研制成功银河亿次机（第四代计算机） • 2002年9月联想集团研制成功“深腾1800”计算机，运算
速度超过1万亿次/秒 • 2003年12月，我国自主研发出国内最快、世界第三的10万
算机组成和框架，奠定了现代计算机的基础。
图灵、图灵机及图灵测试
图灵是计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也 源自这位伟大的科学家： 24岁，提出图灵机理论； 31岁，参与Colossus（二战时英国破解德国通信密码的 计算机）的研制； 33岁，构思了仿真系统； 35岁，提出自动程序设计概念； 38岁，设计了“图灵测试”； 在后来还创造了一门新学科——非线性力学； ……
20
1.1.5 计算机应用
1．科学计算 2．信息处理 3．过程控制 4．计算机辅助系统 5．网络通信 6．人工智能 7．多媒体应用
未来的计算机
巨型化：天文、军事、仿真、科学计算等领域需要进行大量的 计算，要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量，这就需 要研制功能更强的巨型计算机；
专业化：工业计算机、嵌入式设备在工业上和专业领域应用前 景广阔，车载电脑、工控计算机、银行系统等；
基于集成电路的计算机短期内还不会退出历史舞台。 但一些新的计算机正在跃跃欲试地加紧研究，这些计算 机是：超导计算机、纳米计算机、光计算机、DNA计算 机和量子计算机等。
摩尔定律
微芯片上集成的晶体管数目每18个月翻一番，价格降低一半
摩尔定律
晶体管数目
年
第五代电子计算机
从20世纪80年代开始，日本、美国、欧洲等发达国家都宣布开始新
完整计算机网络ppt课件
物理层的基本概念与传输介质
物理层的基本概念
物理层是计算机网络体系结构中的最 底层，负责建立、管理和释放物理连 接，提供透明的比特流传输服务。
传输介质
物理层接口与标准
物理层接口规定了物理层设备与传输 介质之间的电气、机械和功能特性， 常见的物理层接口标准有EIA/TIA232、EIA/TIA-499等。
ATM的特点：支持多种业务类型（如语音、数据 、视频等）、高速传输、低延迟、QoS保障。
ATM在网络中的应用：作为骨干网传输技术，提 供高速、可靠的数据传输服务。
帧中继技术
帧中继（Frame Relay）的基本概念
一种简化的、面向连接的数据链路层协议，采用变长帧作为传输单位 。
03
包括前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字
段、数据字段和帧校验序列等。
无线局域网技术
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）的概念：利用无线通信技 术构建的局域网，摆脱了有线网络的束缚。
无线局域网的标准：IEEE 802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、 802.11n、802.11ac和802.11ax等。
01
02
03
应用层的基本概念
应用层是计算机网络体系 结构中的最高层，负责为 用户提供各种网络服务和 应用程序接口。
应用层的功能
实现用户与网络之间的交 互，包括网络应用、数据 传输、资源共享等。
应用层协议
HTTP、FTP、SMTP、 DNS等协议都属于应用层 协议，用于实现不同的网 络应用。
DNS域名系统
传输层
向用户提供可靠的端到端的差错和 流量控制，保证报文的正确传输， 同时向高层屏蔽下层数据通信的细 节。
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22
总线型拓扑是一种比较简单的结构，网络中所有的站点共享一条数据通 道，即通过一根传输线路将网络中所有结点连接起来，这根线路称为总线。 各结点直接与总线相连接，信息沿总线介质逐个结点地广播传送，在同一时 刻只能允许一对结点占用总线通信。
五、计算机网络的拓扑结构
星型结构
第1章 计算机网络概论
23
星型网络结构是最流行的网络拓扑结构，该结构以中央结点为中心与各个结点连接 而组成的，呈辐射状排列在中心结点周围，各结点与中央结点通过点到点的方式连接， 其他节点间不能直接通信，通信时需要通过该中心节点转发。
终端 终端
终端
CCP
主机
两种连接形式
终端
主机
CCP
CCP
主机
终端
终端
B
终端 主机
主机
主机
A
终端
终端
主机
一、计算机网络的发展历史
面向应用（标准化）
第1章 计算机网络概论
7
• 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。
• 对各种体系结构来说，同一体系结构的网络产品互连是非常容易实现的，而不同系统体 系结构的产品却很难实现互连。但社会的发展迫切要求不同体系结构的产品都能够很容 易地得到互连，人们迫切希望建立一系列的国际标准，渴望得到一个“开放”系统。为 此，国际标准化组织ISO（International Standards Organization）于1977年成立了专门 的机构来研究该问题。1984年，ISO正式颁布了一个开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Basic Reference Model）的国际标准0SI7498。模型分为七个 层次，有时也被称为ISO/OSI七层参考模型。
计算机网络基础ppt课件完整版
功能
包括帧同步、差错控制、 流量控制等，确保数据的 可靠传输。
数据链路层设备
包括网卡、网桥等，用于 实现数据链路层的功能。
常见数据链路层协议及工作原理
以太网协议
以太网是一种常用的局域网技术， 采用CSMA/CD（载波监听多路访 问/冲突检测）机制解决多节点同 时发送数据的冲突问题。
PPP协议
PPP（Point-to-Point Protocol） 是一种点对点通信协议，用于建立 直接连接的两个节点之间的数据链 路。
06
无线网络与移动计算
无线网络基本概念与技术标准
无线网络定义
通过无线电波进行数据传输和通 信的网络。
无线网络分类
包括无线局域网（WLAN）、无线 城域网（WMAN）、无线广域网 （WWAN）等。
技术标准
包括IEEE 802.11系列标准、蓝牙（ Bluetooth）、ZigBee等。
移动计算基本概念与技术发展
常见网络安全技术及其原理
防火墙技术
入侵检测技术
防火墙是位于内部网络和外部网络之间的 安全屏障，通过控制网络访问和过滤网络 数据来保护内部网络免受外部攻击。
入侵检测是指通过监控网络系统和应用程 序的运行状态，发现潜在的入侵行为和异 常活动，并及时报警和响应。
加密技术
身份认证技术
加密技术是通过将敏感信息转换为密文形 式进行传输和存储，确保信息在传输和存 储过程中的机密性和完整性。
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，用于 实现不同网络应用之间的通信。
应用层功能
提供用户与网络应用之间的交互界面 ，处理数据表示、会话管理、安全保 密等任务。
常见应用层协议及工作原理
HTTP协议
超文本传输协议，用于Web浏览器与服务器之间的通信 ，支持请求/响应模型，传输层使用TCP协议。
计算机网络知识PPT课件
。
以太网经历了从10Mbps到 100Mbps、1Gbps甚至
10Gbps的发展历程，不断满足 日益增长的数据传输需求。
以太网技术及其发展
以太网的协议与标准
以太网采用 CSMA/CD（载波监 听多路访问/冲突检 测）协议，实现网络 中的数据传输。
IEEE 802.3标准定义 了以太网的物理层和 数据链路层规范。
路由选择算法是路由器 根据网络拓扑结构和路 由信息选择最佳路径的 算法。常见的路由选择 算法包括
由管理员手动配置路由 信息，适用于简单、稳 定的网络环境。
基于Bellman-Ford算法 ，每个路由器将自己知 道的路由信息发送给相 邻路由器，相邻路由器 再根据这些信息更新自 己的路由表。
基于Dijkstra算法，每个 路由器收集网络中所有 链路的状态信息，并根 据这些信息计算最短路 径。
无线局域网技术
01
无线局域网的协议与标准
02
IEEE 802.11标准定义了无线局域网的物理层和数据链路层规范
。
无线局域网采用CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）协
03
议，实现网络中的数据传输。
无线局域网技术
无线局域网的设备与组网方式
无线局域网设备包括无线网 卡、无线接入点（AP）、无
线路由器等。
无线局域网的组网方式包括基 础结构模式和自组织模式，其 中基础结构模式是最常见的组
网方式。
04
广域网技术
广域网的基本概念与特点
定义
广域网（Wide Area Network，WAN）是一种覆盖地理 范围较大的计算机网络，通常连接不同城市、国家甚至全 球范围内的计算机和网络设备。
传输速率低
由于广域网覆盖范围广，传输距离长，因此传输速率相对 较低，通常在几Mbps到几百Mbps之间。
以太网经历了从10Mbps到 100Mbps、1Gbps甚至
10Gbps的发展历程，不断满足 日益增长的数据传输需求。
以太网技术及其发展
以太网的协议与标准
以太网采用 CSMA/CD（载波监 听多路访问/冲突检 测）协议，实现网络 中的数据传输。
IEEE 802.3标准定义 了以太网的物理层和 数据链路层规范。
路由选择算法是路由器 根据网络拓扑结构和路 由信息选择最佳路径的 算法。常见的路由选择 算法包括
由管理员手动配置路由 信息，适用于简单、稳 定的网络环境。
基于Bellman-Ford算法 ，每个路由器将自己知 道的路由信息发送给相 邻路由器，相邻路由器 再根据这些信息更新自 己的路由表。
基于Dijkstra算法，每个 路由器收集网络中所有 链路的状态信息，并根 据这些信息计算最短路 径。
无线局域网技术
01
无线局域网的协议与标准
02
IEEE 802.11标准定义了无线局域网的物理层和数据链路层规范
。
无线局域网采用CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）协
03
议，实现网络中的数据传输。
无线局域网技术
无线局域网的设备与组网方式
无线局域网设备包括无线网 卡、无线接入点（AP）、无
线路由器等。
无线局域网的组网方式包括基 础结构模式和自组织模式，其 中基础结构模式是最常见的组
网方式。
04
广域网技术
广域网的基本概念与特点
定义
广域网（Wide Area Network，WAN）是一种覆盖地理 范围较大的计算机网络，通常连接不同城市、国家甚至全 球范围内的计算机和网络设备。
传输速率低
由于广域网覆盖范围广，传输距离长，因此传输速率相对 较低，通常在几Mbps到几百Mbps之间。
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令牌环网帧结构
令牌环网工作原理
令牌环网中的工作站通过捕获令牌来 获得发送数据的权利，当数据发送完 成后，工作站将令牌释放回环路中， 供其他工作站捕获。
令牌环网帧由目标地址、源地址、控 制字段和数据字段组成，其中控制字 段包括令牌状态和优先级等信息。
光纤分的局域网技 术，它具有高速、可靠、安全等 优点，适用于大型网络骨干线路
和城域网的建设。
FDDI帧结构
FDDI帧由目标地址、源地址、控 制字段和数据字段组成，其中控 制字段包括优先级、帧类型等信
息。
FDDI工作原理
FDDI中的工作站通过捕获令牌来 获得发送数据的权利，当数据发 送完成后，工作站将令牌释放回
环路中，供其他工作站捕获。
无线局域网（WLAN）
WLAN技术概述
TCP协议
提供面向连接的数据传输 服务，确保数据的可靠性 和顺序。
UDP协议
提供无连接的数据传输服 务，不保证数据的可靠性 和顺序，适用于需要快速 传输的小数据包。
IP地址和子网掩码
IP地址
用于标识网络上的每个设备，由 32位二进制数组成，通常以点分 十进制格式显示。
子网掩码
用于标识IP地址的网络部分和主 机部分，由连续的1和0组成，通 常以点分十进制格式显示。
03
第三代计算机网络
20世纪90年代，随着互联网（Internet）的兴起，出现了基于TCP/IP
协议的互联网技术。这一代网络技术具有更快的速度、更高的可靠性和
更大的规模。
计算机网络的基本组成和分类
• 计算机网络的组成：计算机网络通常由计算机、网络设备和通信协议组成。计算机是网络的终端设备，通过网络设备和通 信协议实现相互连接和数据传输。网络设备包括路由器、交换机、网关等，用于实现数据包的转发和路由选择。通信协议 是网络中的一系列规则和标准，用于确保数据传输的可靠性和安全性。根据不同的分类标准，计算机网络可以分为局域网 （LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）等。
计算机网络完整ppt课件
应用层
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念
2024版初中信息技术课件计算机网络ppt课件
防范网络攻击
了解常见的网络攻击手段，如钓鱼网 站、恶意软件等，提高警惕性，避免 上当受骗。
保护个人隐私
不随意泄露个人信息，谨慎处理垃圾 邮件和陌生信息，避免个人信息被泄 露或滥用。
定期备份重要数据
养成定期备份重要数据的习惯，以防 数据丢失或损坏造成不必要的损失。
05
互联网应用与服务体 验
搜索引擎使用技巧分享
云计算服务模式探讨
云计算定义 云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共 享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机各种终端 和其他设备。
云计算服务模式 基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即 服务（SaaS）等。
云计算对计算机网络的影响 云计算的发展将促进计算机网络资源的共享和优化，提高 网络资源的利用率和可靠性。
初中信息技术课件 计算机网络ppt课件
目 录
• 计算机网络概述 • 计算机网络体系结构 • 局域网技术及应用 • 互联网接入技术与实践 • 互联网应用与服务体验 • 计算机网络未来发展趋势预测
01
计算机网络概述
计算机网络定义与功能
定义
计算机网络是指将多台计算机或设 备连接起来，通过数据链路进行通 信和资源共享的系统。
02
计算机网络体系结构
OSI七层模型简介
01
02
03
物理层
负责传输比特流，规定了 设备间的物理接口和传输 介质。
数据链路层
负责将比特流封装成帧， 并进行差错控制和流量控 制。
网络层
负责数据包的路由和转发， 实现不同网络之间的通信。
OSI七层模型简介
传输层
提供端到端的可靠传输 服务，确保数据的完整
下一代互联网IPv6协议特点
计算机网络技术全套教学课件pptx
负责数据格式的转换和加密解密等。
02
01
应用层
提供网络应用服务，如电子邮件、文件传输 等。
04
03
TCP/IP参考模型
A
网络接口层
对应OSI的物理层和数据链路层，负责数据的传 输和接收。
网际层
对应OSI的网络层，负责路由选择和分组传 输。
B
C
传输层
对应OSI的传输层，提供端到端的数据传输 服务。
应用层
子网划分
将一个大的IP网络划分为若干个子网，每个子网具有相同的 网络地址和不同的主机地址。子网划分可以提高IP地址的利 用率，减少广播风暴，增强网络安全性。
子网掩码
用于区分IP地址中的网络地址和主机地址，由连续的1和连 续的0组成。子网掩码的长度决定了子网的规模和数量。
路由选择算法及实现原理
路由选择算法分类
以太网是一种基于CSMA/CD （载波监听多路访问/冲突检测 ）的广播型网络，广泛应用于 局域网领域。以太网帧格式包 括前导码、帧起始定界符、目 的地址、源地址、类型/长度字 段以及数据字段等。
05 网络层技术
网络层基本概念与功能
01
02
03
04
网络层定义
位于传输层和数据链路层之间 ，负责将分组从源主机通过网
UDP协议特点
UDP协议的主要特点包括无连接、不可靠传 输、面向数据报和简单高效。无连接意味着 在数据传输前不需要建立连接；不可靠传输 意味着UDP不提供确认机制、重传机制等保 证可靠传输的机制；面向数据报意味着UDP 以数据报为单位进行数据传输；简单高效则 体现在UDP首部开销小，处理速度快等方面
络发送到目的主机。
路由选择
根据分组的目的地址和当前网 络状态，选择合适的路径将分
计算机网络技术全套ppt课件
带宽
指网络信道中能传送数据 的能力，即在单位时间内 网络中的某信道所能通过 的“最高数据率”。
吞吐量
指单位时间内通过某个网 络（或信道、接口）的数 据量。
计算机网络性能指标
时延
指数据从网络的一端传 送到另一端所需的时间。
时延带宽积
指以比特为单位的链路 长度，即某段链路现在
有多少比特。
往返时间RTT
计算机网络体系结构与协议
计算机网络体系结构
是指计算机网络层次结构模型和各层 协议的集合，它定义了计算机网络及 其部件所应完成的功能。
计算机网络协议
是为计算机网络中进行数据交换而建立 的规则、标准或约定的集合，它规定了 通信双方必须遵循的规则和约定。
计算机网络性能指标
01
02
03
速率
指连接在计算机网络上的 主机在数字信道上传送数 据的速率，也称为数据率 或比特率。
网络管理协议与工具
网络管理协议
包括SNMP、CMIP、LMMP等，用于实现网络设备之间的信息交 换和协同工作。
网络管理工具
包括网络监控工具、网络配置管理工具、网络安全管理工具等，用 于辅助网络管理员进行网络管理和维护工作。
网络管理平台的构建
基于网络管理协议和工具，构建统一的网络管理平台，实现对网络 设备的集中管理和监控。
网络故障诊断与排除方法
网络故障的分类
根据不同的故障现象和 原因，可分为物理故障、 逻辑故障、配置故障等。
网络故障诊断方法
包括观察法、测试法、 替换法等，用于快速定 位故障原因和位置。
网络故障排除复硬件故障、调整 网络配置等。
网络性能优化策略
01
优点是传输速率高、支持多种业务；缺点是部署成本较高、需要专用 终端设备。
《计算机技术》PPT课件
1.1.2 计算机网络的发展
1．广域计算机网络的发展 2．局域计算机网络的发展 3．互联网的发展
返回本节
第1章 计算机网络概论
1.1.3 计算机网络系统的发展趋势
1．开放性方向发展 2．一体化方向发展 3．多媒体网络方向发展 4．高效、安全的网络管理方向发展 5．智能化网络方向发展
返回本节
第1章 计算机网络概论
第1章 计算机网络概论
2．从并行计算机系统到网络分布式计算机系统
在传统的计算机局域网络平台上构建网络分布式计算机系统，要 做的主要工作是在每一台联网计算机上扩充一个全局的分布式网 络操作系统外壳，它的主要功能是 ： （1）提供网络用户使用分布式计算机系统的接口，接收网络用 户提交给分布式计算机系统的任务。 （2）通过网络通信掌握全网各计算机CPU的忙闲情况及其他资 源占用情况。 （3）把用户任务划分为可并行的子任务，根据各计算机CPU的 忙闲情况调度分配给网络中可用的计算机进行并行处理。 （4）协调各计算机的运行结果，进行必要处理后返回给用户。
1969年美国国防部研究计划局（ARPA）主持研制的 ARPAnet计算机网络投入运行。在这之后，世界各地计 算机网络的建设如雨后春笋般迅速发展起来。 计算机网络的产生和演变过程经历了从简单到复杂、从 低级到高级、从单机系统到多机系统的发展过程，其演 变过程可概括为三个阶段：具有远程通信功能的单机系 统为第一阶段，这一阶段已具备了计算机网络的雏形； 具有远程通信功能的多机系统为第二阶段，这一阶段的 计算机网络属于面向终端的计算机通信网；以资源共享 为目的的计算机-计算机网络为第三阶段，这一阶段的计 算机网络才是今天意义上的计算机网络。
1.1 计算机网络的产生与发展
1.1.1 计算机网络的产生 1.1.2 计算机网络的发展 1.1.3 计算机网络系统的发展趋势 1.1.4 计算机网络与分布式计算机系统 1.1.5 计算机网络对社会信息化发展的影响 1.1.6 我国计算机网络的发展
1．广域计算机网络的发展 2．局域计算机网络的发展 3．互联网的发展
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第1章 计算机网络概论
1.1.3 计算机网络系统的发展趋势
1．开放性方向发展 2．一体化方向发展 3．多媒体网络方向发展 4．高效、安全的网络管理方向发展 5．智能化网络方向发展
返回本节
第1章 计算机网络概论
第1章 计算机网络概论
2．从并行计算机系统到网络分布式计算机系统
在传统的计算机局域网络平台上构建网络分布式计算机系统，要 做的主要工作是在每一台联网计算机上扩充一个全局的分布式网 络操作系统外壳，它的主要功能是 ： （1）提供网络用户使用分布式计算机系统的接口，接收网络用 户提交给分布式计算机系统的任务。 （2）通过网络通信掌握全网各计算机CPU的忙闲情况及其他资 源占用情况。 （3）把用户任务划分为可并行的子任务，根据各计算机CPU的 忙闲情况调度分配给网络中可用的计算机进行并行处理。 （4）协调各计算机的运行结果，进行必要处理后返回给用户。
1969年美国国防部研究计划局（ARPA）主持研制的 ARPAnet计算机网络投入运行。在这之后，世界各地计 算机网络的建设如雨后春笋般迅速发展起来。 计算机网络的产生和演变过程经历了从简单到复杂、从 低级到高级、从单机系统到多机系统的发展过程，其演 变过程可概括为三个阶段：具有远程通信功能的单机系 统为第一阶段，这一阶段已具备了计算机网络的雏形； 具有远程通信功能的多机系统为第二阶段，这一阶段的 计算机网络属于面向终端的计算机通信网；以资源共享 为目的的计算机-计算机网络为第三阶段，这一阶段的计 算机网络才是今天意义上的计算机网络。
1.1 计算机网络的产生与发展
1.1.1 计算机网络的产生 1.1.2 计算机网络的发展 1.1.3 计算机网络系统的发展趋势 1.1.4 计算机网络与分布式计算机系统 1.1.5 计算机网络对社会信息化发展的影响 1.1.6 我国计算机网络的发展
计算机网络技术全套ppt课件
收集网络中所有链路的状态信息，构建完整的网络拓扑图，并计算最短路径树，典型协议包括OSPF和IS-IS。
网络互联设备与技术
05
中继器应用
中继器原理
中继器是一种简单的网络互联设备，用于在两个网络实体之间转发数据。它工作在OSI模型的物理层，通过放大或再生信号来扩展网络的传输距离。
集线器在以太网中广泛应用，用于构建星型拓扑结构的局域网。它提供了设备间的物理连接，使得多个设备可以互相通信。
简单邮件传输协议，用于发送电子邮件。SMTP使用TCP作为传输协议，默认端口是25。它支持邮件的发送、接收和转发等功能。
邮局协议第三版，用于接收电子邮件。POP3使用TCP作为传输协议，默认端口是110。它允许电子邮件客户端下载服务器上的邮件。
HTTPS协议
SMTP协议
POP3协议
FTP协议
局域网技术
THANKS
感谢观看
专线接入
利用公共电话交换网（PSTN）或综合业务数字网（ISDN）进行拨号连接，适用于临时性或低带宽需求的用户。
拨号接入
采用DSL、Cable Modem、光纤等宽带技术，提供高速、稳定的互联网接入服务。
宽带接入
利用无线通信技术（如3G、4G、5G等）实现用户与广域网的连接，具有灵活性和便携性。
无线接入
以太网标准
以太网技术原理
无线局域网技术原理
利用无线通信技术，在局域网范围内实现计算机之间的无线通信和资源共享。
无线局域网标准
IEEE 802.11标准定义了无线局域网的技术规范，包括物理层和数据链路层两层协议，支持多种传输速率和调制方式。
广域网技术
04
通过租用专线或自建专线方式，实现用户与广域网的直接连接，具有带宽稳定、安全性高的优点。
网络互联设备与技术
05
中继器应用
中继器原理
中继器是一种简单的网络互联设备，用于在两个网络实体之间转发数据。它工作在OSI模型的物理层，通过放大或再生信号来扩展网络的传输距离。
集线器在以太网中广泛应用，用于构建星型拓扑结构的局域网。它提供了设备间的物理连接，使得多个设备可以互相通信。
简单邮件传输协议，用于发送电子邮件。SMTP使用TCP作为传输协议，默认端口是25。它支持邮件的发送、接收和转发等功能。
邮局协议第三版，用于接收电子邮件。POP3使用TCP作为传输协议，默认端口是110。它允许电子邮件客户端下载服务器上的邮件。
HTTPS协议
SMTP协议
POP3协议
FTP协议
局域网技术
THANKS
感谢观看
专线接入
利用公共电话交换网（PSTN）或综合业务数字网（ISDN）进行拨号连接，适用于临时性或低带宽需求的用户。
拨号接入
采用DSL、Cable Modem、光纤等宽带技术，提供高速、稳定的互联网接入服务。
宽带接入
利用无线通信技术（如3G、4G、5G等）实现用户与广域网的连接，具有灵活性和便携性。
无线接入
以太网标准
以太网技术原理
无线局域网技术原理
利用无线通信技术，在局域网范围内实现计算机之间的无线通信和资源共享。
无线局域网标准
IEEE 802.11标准定义了无线局域网的技术规范，包括物理层和数据链路层两层协议，支持多种传输速率和调制方式。
广域网技术
04
通过租用专线或自建专线方式，实现用户与广域网的直接连接，具有带宽稳定、安全性高的优点。
第14章计算机网络与计算模式的变革
14.3.1 移动计算环境的组成及特点
MU：Mobile UnMit U
固定主 机
移动基 无线广播单元
站
FH
MSS
无线网络单元 MSS
固定网络
FH
MSS
MSS
无线蜂窝单元
FH
FH
无线局域网
移动计算的特点
1、移动性 2、频繁断接性 3、低可靠性 4、网络条件的多样性 5、无线连接的低带宽 6、网络通信的非对称性 7、移动设备的资源有限性
轮船正招式成商立局，标志着中国新式航运业的诞生。
(2)1900年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是
在列强排挤中艰难求生。
2．航空
பைடு நூலகம்
(1)起步：1918年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始
研制 。
(2)发展水：上1飞918机年，北洋政府在交通部下设“
”；此后十年间，航空事业获得较快发展。
一种运行速度和响应速度快、可靠性高的高性能计算 机系统
具有并行计算、负载均衡和高可用性等多种特性
14.1.3 集群计算系统中的关键技术
1、资源管理与负载平衡
通过网络互连实现全系统范围内的资源共享， 通过高效的资源管理和任务调度(RMS：)提 高资源的利用率
负载平衡技术的核心是 任务调度算法
2、进程迁移及其作用
开放网格服务基开础放网架格服构务基础架构
OGSA 模式
Web 服务 驻留环境和协议绑定
驻留环境
协协议议
网格系统的层次划分
为网格用户提供各种开发工 具或环境
网格应用层 网格中间件层
网格资源层
网格计算的核心，是指一系 列工具和协议软件
构成网格系统的软硬件基础， 包括各种计算资源
2024认识计算机网络PPT课件大纲
PPT课件大纲•计算机网络概述•计算机网络体系结构•局域网技术与应用•广域网技术与应用目录•网络安全与管理策略部署•未来计算机网络发展趋势预测计算机网络概述01计算机网络定义与功能定义计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
功能计算机网络的主要功能包括数据通信、资源共享、分布式处理、提高系统可靠性等。
计算机网络发展历程第一代计算机网络面向终端的计算机网络，以单个计算机为中心，通过通信线路与多个终端相连，实现远程访问和资源共享。
第二代计算机网络以通信子网为中心的计算机网络，多个主机通过通信子网互连，形成多主机互联的计算机网络。
第三代计算机网络具有统一的网络体系结构和国际标准的开放式计算机网络，如Internet。
计算机网络分类与应用领域分类按照网络覆盖范围，计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）等；按照传输介质，可分为有线网络和无线网络。
应用领域计算机网络广泛应用于各个领域，如办公自动化、远程教育、电子商务、智能制造、智能家居等。
计算机网络体系结构02数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。
物理层负责传输比特流，规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性等功能。
网络层负责数据包从源到宿的传递和网际互连，具有逻辑寻址功能，使得每台计算机都能够独立于其他计算机进行数据交换和通信。
提供了进程间的通信服务，负责向高层提供可靠的数据传输服务，实现数据的可靠传输。
传输层负责建立、管理、终止会话，以及会话过程中的数据交换。
会话层负责数据的表示、安全、压缩等功能，确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。
表示层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口，直接为用户的应用程序提供服务。
计算机网络培训ppt课件
安全审计工具包括日志分析工具、网络监控工具、漏洞扫描工具等，通过这些工具可以对系统和网络进行全面的安全审计。
安全审计管理包括审计制度的建立、审计人员的培训和管理等方面，需要建立完善的管理制度和操作规范，以确保安全审计的有效性和可靠性。
THANKS
安全审计内容
安全审计工具
安全审计管理
安全审计概述
安全审计是对网络和系统的使用情况和操作行为进行记录、分析和审查的一种安全技术，用于发现潜在的安全风险和违规行为。
安全审计的内容包括用户行为审计、系统日志审计、网络安全审计等方面，通过对系统和网络的使用情况和操作行为进行记录和分析，发现异常和违规行为。
数据通信
数据交换和传输的过程，包括信号的传输、同步、交换和路由选择等技术。
国际标准化和商业化
面向终端的计算机通信网
ARPANET与TCP/IP协议
20世纪80年代开始，计算机网络技术逐渐标准化和商业化，出现了许多局域网、城域网和广域网等不同规模的计算机网络。
20世纪50年代初，美国地面防空系统将多个雷达终端连接到一个计算机系统，实现了计算机网络的雏形。
DNS（域名系统）是一种用于将域名转换为IP地址的分布式数据库系统。
通过DNS协议，用户可以使用易于记忆的域名来访问互联网上的资源，而不需要记住复杂的IP地址。
DNS协议通过将域名解析为IP地址，实现了互联网中主机名和地址之间的映射关系。
在局域网中，ARP协议通过发送ARP请求和ARP应答报文来建立IP地址和MAC地址之间的映射关系。
总结词
FTP服务使用FTP协议进行文件传输，支持文本文件和二进制文件的传输。用户可以通过FTP客户端软件，如FileZilla、WinSCP等，来连接到FTP服务器，上传、下载和管理文件。
安全审计管理包括审计制度的建立、审计人员的培训和管理等方面，需要建立完善的管理制度和操作规范，以确保安全审计的有效性和可靠性。
THANKS
安全审计内容
安全审计工具
安全审计管理
安全审计概述
安全审计是对网络和系统的使用情况和操作行为进行记录、分析和审查的一种安全技术，用于发现潜在的安全风险和违规行为。
安全审计的内容包括用户行为审计、系统日志审计、网络安全审计等方面，通过对系统和网络的使用情况和操作行为进行记录和分析，发现异常和违规行为。
数据通信
数据交换和传输的过程，包括信号的传输、同步、交换和路由选择等技术。
国际标准化和商业化
面向终端的计算机通信网
ARPANET与TCP/IP协议
20世纪80年代开始，计算机网络技术逐渐标准化和商业化，出现了许多局域网、城域网和广域网等不同规模的计算机网络。
20世纪50年代初，美国地面防空系统将多个雷达终端连接到一个计算机系统，实现了计算机网络的雏形。
DNS（域名系统）是一种用于将域名转换为IP地址的分布式数据库系统。
通过DNS协议，用户可以使用易于记忆的域名来访问互联网上的资源，而不需要记住复杂的IP地址。
DNS协议通过将域名解析为IP地址，实现了互联网中主机名和地址之间的映射关系。
在局域网中，ARP协议通过发送ARP请求和ARP应答报文来建立IP地址和MAC地址之间的映射关系。
总结词
FTP服务使用FTP协议进行文件传输，支持文本文件和二进制文件的传输。用户可以通过FTP客户端软件，如FileZilla、WinSCP等，来连接到FTP服务器，上传、下载和管理文件。
计算机网络工作原理课件
第三阶段 标准化的计算机网络，20世纪70年代末到80年代初，计 算机网络的标准逐渐形成，使得不同厂商生产的计算机和 网络能够相互连接，构成全球范围内的网络。
计算机网络分类
根据规模大小分类： 局域网、城域网、广 域网。
根据传输媒介分类： 有线网、无线网。
根据拓扑结构分类： 星型网、总线网、环 型网、网状网。
计算机网络的组成
硬件（通信设备、计算机等）、 软件（操作系统、协议等）、数 据（文件、数据库等）。
计算机网络发展历程
第一阶段 面向终端的计算机网络，20世纪50年代初，以单个计算机 为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络。
第二阶段 计算机-计算机网络，20世纪60年代中期，多个计算机相 互连接的系统，形成了计算机网络。
DHCP服务器负责管理IP地址池， 当客户端连接到网络时，服务器 会自动分配一个可用的IP地址给 客户端。
01
03
02 04
DHCP使用UDP协议进行通信， 通过IP地址和MAC地址的绑定关 系确保客户端能够获得正确的IP 地址。
DHCP可以减少手动配置IP地址 的工作量，提高网络管理的效率。
06
交换机的配置
交换机的配置包括设置IP地址、配置 网络接口、设置VLAN等，需要专业 人员进行操作。
集线器
集线器
01
集线器是一种简单的网络连接设备，用于将多个网络设备连接
在一起。
集线器的工作原理
02
集线器的工作原理是将接收到的信号进行放大和再生，然后广
播到所有端口上。
集线器的特点
03
集线器具有简单易用、价格便宜等特点，但性能较低，适用于
小型网络。
04
计算机网络通信原理
计算机网络分类
根据规模大小分类： 局域网、城域网、广 域网。
根据传输媒介分类： 有线网、无线网。
根据拓扑结构分类： 星型网、总线网、环 型网、网状网。
计算机网络的组成
硬件（通信设备、计算机等）、 软件（操作系统、协议等）、数 据（文件、数据库等）。
计算机网络发展历程
第一阶段 面向终端的计算机网络，20世纪50年代初，以单个计算机 为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络。
第二阶段 计算机-计算机网络，20世纪60年代中期，多个计算机相 互连接的系统，形成了计算机网络。
DHCP服务器负责管理IP地址池， 当客户端连接到网络时，服务器 会自动分配一个可用的IP地址给 客户端。
01
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02 04
DHCP使用UDP协议进行通信， 通过IP地址和MAC地址的绑定关 系确保客户端能够获得正确的IP 地址。
DHCP可以减少手动配置IP地址 的工作量，提高网络管理的效率。
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交换机的配置
交换机的配置包括设置IP地址、配置 网络接口、设置VLAN等，需要专业 人员进行操作。
集线器
集线器
01
集线器是一种简单的网络连接设备，用于将多个网络设备连接
在一起。
集线器的工作原理
02
集线器的工作原理是将接收到的信号进行放大和再生，然后广
播到所有端口上。
集线器的特点
03
集线器具有简单易用、价格便宜等特点，但性能较低，适用于
小型网络。
04
计算机网络通信原理
计算机网络-课件
入侵检测的步骤
信息收集、分析、报警与响应。
数据加密与数字签名技术
01
02
03
04
05
数据加密技术定 义
数据加密的三种 类型
数据加密在网络 中的使用
数字签名技术定 义
数字签名在网络 中的使用
是指通过使用代码或密码 将某些重要信息和数据从 一个可读形式变换成一种 保密形式（即加密），使 得未经授权的接收者无法 获得该机密信息，从而使 非法用户无法了解信息内 容。
4 无线局域网的安全问题
无线局域网技术利用电磁波代替传统电缆来传输数据， 为用户提供灵活和便捷的网络接入。无线局域网技术广 泛应用于家庭、办公室和公共场所。
虚拟专用网技术
虚拟专用网技术概述
虚拟专用网（VPN）是一种可以在公共网络 上建立加密通道的技术，通过这种技术可以 使远程用户访问公司内部网络资源时，实现 安全的连接和数据传输。VPN常用于企业远
动态路由与静态路由
动态路由
动态路由是指路由器之间自动交换路由信息并自动构建路由表的路由方式。常见的动态路由协议有OSPF、RIP 等。
静态路由
静态路由是指手动配置的路由信息，需要手动指定目标网络、下一跳地址等参数。静态路由通常用于小型网络 或特殊需求的情况。
06
网络安全与防护
网络安全概述
1
网络安全定义
电路交换技术的优点是通信链路稳定可靠，数据传输质量高，适用于大量数据的传输。但是，电路交换技术的 资源利用率较低，因为通信链路在空闲状态下也会占用资源。
包交换技术
包交换技术是一种基于分组的通信方式，将数据分割成多个小段，每个小段称为 一个数据包。这些数据包可以在不同的通信链路上传输，并在目的地重新组装成 原始数据。
信息收集、分析、报警与响应。
数据加密与数字签名技术
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数据加密技术定 义
数据加密的三种 类型
数据加密在网络 中的使用
数字签名技术定 义
数字签名在网络 中的使用
是指通过使用代码或密码 将某些重要信息和数据从 一个可读形式变换成一种 保密形式（即加密），使 得未经授权的接收者无法 获得该机密信息，从而使 非法用户无法了解信息内 容。
4 无线局域网的安全问题
无线局域网技术利用电磁波代替传统电缆来传输数据， 为用户提供灵活和便捷的网络接入。无线局域网技术广 泛应用于家庭、办公室和公共场所。
虚拟专用网技术
虚拟专用网技术概述
虚拟专用网（VPN）是一种可以在公共网络 上建立加密通道的技术，通过这种技术可以 使远程用户访问公司内部网络资源时，实现 安全的连接和数据传输。VPN常用于企业远
动态路由与静态路由
动态路由
动态路由是指路由器之间自动交换路由信息并自动构建路由表的路由方式。常见的动态路由协议有OSPF、RIP 等。
静态路由
静态路由是指手动配置的路由信息，需要手动指定目标网络、下一跳地址等参数。静态路由通常用于小型网络 或特殊需求的情况。
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网络安全与防护
网络安全概述
1
网络安全定义
电路交换技术的优点是通信链路稳定可靠，数据传输质量高，适用于大量数据的传输。但是，电路交换技术的 资源利用率较低，因为通信链路在空闲状态下也会占用资源。
包交换技术
包交换技术是一种基于分组的通信方式，将数据分割成多个小段，每个小段称为 一个数据包。这些数据包可以在不同的通信链路上传输，并在目的地重新组装成 原始数据。
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14.2.2 网格的分类
按照网格客体 的不同层次
资源网格 信息网格 知识网格
根据网格客体 对象的类别
数据网格 计算网格 服务网格
14.2.2 网格的分类
按照其主体 （即网格用户） 的不同
科学研究网格 地球系统网格 地震网格 军事网格 教育网格
14.2.3 网格的体系结构
沙漏模型
网格的体系结构
开放网格服务体系 OGSA(Open Grid Services Architecture)
14.1 高性能集群计算 计算机性能的提高
多处理器 并行
多处理器并行 多机并行
高性能工作站和高速网络
高性能集群计算系统
14.1.1 集群计算系统及其体系结构
集群计算系统
简称为集群（cluster）或者集群系统，它是一种并 行或分布式处理系统，它由很多通过网络连接在一 起的独立计算机组成，整个系统像一个单独集成的 计算机资源一样协同工作。
网格的沙漏模型
TCP/IP 体系结构模型
开放网格服务体系
更专业、更特定领域的服务 其他模式
OGSA 服务：注册O、G认 SA证 服、 务
开放网格
OGSA
监控，数 服务据体访系问和O管G理 SA等 模式
模式
结构
开放网格服务基开础放架网构 格服务基础架构
Web 服务 驻留环境和协议绑定
驻留环境
协协议议
Quadrics
操作系统
S操C作I 系 统
集群底层结构
节点
节点
高速互连网络
实现单一系统 映像(SSI)和可 用性低层结构 （如自动故障检 测并、行故编障程恢环复境 和 容及错应支用持系 ）统 层
集群中间层
集群底层结构
集群系统的组成
为用户提供使 用集群计算系 统的环境和接 口
并行应用 并行编程环境
串行应用
第14章 计算机网络与计算模式的变革
高性能集群计算 网格计算 移动计算 普适计算
高性能计算
（high performance computing，HPC）
许多大型问题的计算量非常庞大，以往需要昂贵的大 型/巨型机才能完成，而且计算费用昂贵，常称这种类 型的计算为高性能计算。
例如结晶学、蛋白质动力学、生物催化学、光子的相 对论量子化学、虚拟设计、全球气象和离散事件模拟 等。
PV M ,M PI,Java
单一系统映像和可用性底层结构
操作系统 节点
操作系统 节点
高速互连网络
14.1.2 集群计算系统的分类
1、科学计算集群
最早出现的集群类型，主要用于 进行大规模的数值计算
2、负载均衡集群
将负载均匀地分摊给集群中的各 台计算机。（负载：应用程序或 者网络流量负载）
3、高可用性集群 一种运行速度和响应速度快、可靠 性高的高性能计算机系统
动态负载平衡 容错性和高可用性 充分利用特殊资源 并行文件I/O
14.1.4 集群计算系统的应用
1、集群系统在科学计算领域中的应用
•空间科学与天文学
•天气与气象
•地球科学和石油工程
•环境科学
•航空、航天、机械和制造工业
•生物学、生物医学和生物化学 •军事应用
2、集群在商业计算领域中的应用
主要应用的商业领域有银行、金融、证券、保 险、电信等，目的是进行运营数据管理和商业 决策支持等
沙漏模型
应用层 汇集层 资源层
应用层 传输层
连接层
网络层
构造层 网格的沙漏模型
链路层 TCP/IP 体系结构模型
提供对相 应服务的 协 支调 持“各 种”资源 实 的现 共对享单 个资源的 共享
实现通 信功能 管理本 地局部 资源
应用层 汇集层 资源层 连接层 构造层
沙漏模型
应用层 传输层 网络层 链路层
14.2.5网格计算中的关键技术
2、网格安全技术 • 集成问题（integration） • 协同问题（interoperability） • 信任关系问题（trust relationships）
机(PC、工作站或
SMP)
优秀的操作系统
(分并 层行 或编 基程 环于境微内核)源自及高应性用能系网统络层/开关
网络接口卡(NIC)串 行 应 用
快速通信协议和
服务集 群 中 间 层
单一系统
映
像
和
可
高并速行局应域用 网：
并行E编th程er环ne境t FDDI
P VMA,MTMP I,Ja v a 用 性底M层yr结in构et
4、并行数据库集群 具有并行计算、负载均衡和高可用 性等多种特性
14.1.3 集群计算系统中的关键技术
1、资源管理与负载平衡
通过网络互连实现全系统范 围内的资源共享，通过高效 的资源管理和任务调度 (RMS：)提高资源的利用率
负载平衡技术 的核心是任务 调度算法
2、进程迁移及其作用
进程从当前位置移动到另一 个节点，然后在目的节点根 据进程状态再生该进程
网格系统的层次划分
为网格用户提供 各种开发工具或 环境
网格应用层 网格中间件层
网格资源层
网格计算的核心， 是指一系列工具 和协议软件
构成网格系统的软 硬件基础，包括各 种计算资源
14.2.5网格计算中的关键技术
1、资源管理和调度 • 资源发现 • 资源选择 • 作业(jobs)调度 • 作业的监控和迁移
14.2 网格计算
背景：利用互联网或专用网所连接的各种资源，实 现资源的高度共享和集成，为用户提供高性能的计 算、管理及服务。
网格的起源：源于人们对高性能计算能力的追求。
网格的概念：通过将局域网内或者广域网上地域分布 的若干高性能计算机合成一个虚拟的大型计算系统， 以解决单台计算机无法完成的大型复杂问题，或者让 网上用户透明地共享这些昂贵的计算、存储、设备资 源。
14.2.1 网格的基本特征和内涵
网格的基本特征：广域性、异构性、动态性
网格的内涵
•目标是实现资源共享和分布式协同工作。
•解决多个层次的资源共享和协作技术，将Internet 从通信和信息交互的平台提升到资源共享的平台。
•网格是通过网络整合计算机、数据、设备和服务等 各种资源的一种重要基础设施。
网格的基本特征 1、分布与共享 2、自相似性 3、动态性与多样性 4、自治性与管理的多重性 5、动态自适应性
特点：投资风险小、可扩展性好、可继承现有软硬 件资源、开发周期短、可编程性好
集群系统的组成
• 多个高性能的计算机结点 • 具有较强网络功能的微内核操作系统 • 高性能网络/交换机（如千兆以太网） • 网络接口卡 • 快速传输协议和服务 • 集群中间件层 • 并行程序设计环境与工具 • 应用程序
多个高性能计算 集群系统的组成