1.2计算机网络的产生
1第1章 计算机网络概述
通信 装置
章
公用电话网 前置机 主机
通信 装置
概 述
终端
通信 装置
以计算机为中心的计算机网络
第二代 以通信子网为中心的计算机网络
主机和终端构成了用户资源子网. 主机和终端构成了用户资源子网.用户可以共享资源子 网丰富的硬件和软件资源 资源子网 终端 主机 主机 终端 主机 通信子网主机 终端 以通信子网为中心 的计算机网络 主机 主机 终端 终端 终端 资源子网
第
1
章 概 述
1.2.4 计算机网络在我国的发展
1989年11月,我国第一个公用分组交换网 年 月 CNPAC建成运行,在此基础上,1993年9月建成新的 建成运行, 建成运行 在此基础上, 年 月建成新的 中国公用分组交换网. 中国公用分组交换网. 在20世纪 年代后期,公安,银行,军队以及其 世纪80年代后期 世纪 年代后期,公安,银行, 他一些部门也相继建立了各自的专用计算机广域网. 他一些部门也相继建立了各自的专用计算机广域网. 自20世纪 年代起,我国陆续建造了基于因特网 世纪90年代起, 世纪 年代起 技术的,可以和因特网互连的9个全国范围的公用计 技术的,可以和因特网互连的 个全国范围的公用计 算机网络. 算机网络.
第
1
章 概 述
计算机网络的重要性
第
信息化社会的基础上是计算机和互连计算机的信息网络, 信息化社会的基础上是计算机和互连计算机的信息网络, 1 当人类进入二十一世纪的信息化时代, 当人类进入二十一世纪的信息化时代,作为计算机技术和通 章 信技术相结合的产物,信息网络已成为十分重要的基础设施. 信技术相结合的产物,信息网络已成为十分重要的基础设施. 在未来信息化社会里, 在未来信息化社会里,人们必须学会在网络环境下使用计算 通过网络进行交流,获得信息. 机,通过网络进行交流,获得信息.
13016大学计算机网络公共基础教程
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1.2 计算机网络的产生与发展
1.2.4 高速互联网络 基于传统电信网络为信息载体的计算机互联网络 不能满足人们对网络速度的要求,促使网络由低 速向高速、由共享到交换、由窄带向宽带方向迅 速发展,即由传统的计算机互联网络向高速互联 网络发展。 以IP技术为核心的计算机网络(信息网络,也称 高速互联网络)将成为网络(计算机网络和电信 网络)的主体,信息传输、数据传输将成为网络 的主要业务,一些传统的电信业务也将在信息网 络上开通,但其业务量只占信息业务的很小一部 分。
1.5 传输介质
1.5.3 光纤
包带层 防护套 加强芯 填充物
光纤及 包层 图1-19 四芯光缆剖面图
远程电源线
1.5 传输介质
1.5.4 无线传输介质
无线传输主要包括:无线电波、微波、红外线和激光等, 各种无线传输对应的电磁波谱范围如下图所示。
f(Hz) 10
0
10
2
10
4
10 Þ ß ç È É °
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.2 环型结构
环型结构是各个网络节点通过环接口连在一条首 尾相接的闭合环型通信线路中,每个节点设备只 能与它相邻的一个或两个节点设备直接通信。
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.3 星型结构
星型结构的每个节点都由一条点到点链路与中心 节点(公用中心交换设备,如:交换机、集线器 等)相连。
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计算机网络技术基础教程
3. 传输媒介
传输媒介也称为传输介质,它负责将计算机 网络中的多种设备连接起来,提供数据传输 的物理通路。
传输媒介可分为两大类:导向传输媒介和非 导向传输媒介。导向传输媒介包括双绞线、 同轴电缆和光缆等;而非导向传输媒介包括 无线电、微波和卫星通信等。
不同的传输媒介具有不同的传输速率和传输 距离,可以支持不同类型的网络。
调制解调器是实现计算机通信的外部设备, 其主要功能是实现数字信号与模拟信号之间 的转换。它将计算机输出的数字信号转换为 适合电话线传输的模拟信号,在接收端再将 接收到的模拟信号转换为数字信号由计算机 处理。
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调制解调器按外观可分为内置式、外置式和 PC卡式3类。
选择调制解调器的一个重要指标是传输速率, 目前主要使用的是33.6 Kbps和56 Kbps的调 制解调器。
从不同的角度理解有不同的定义
–信息传输角度:以计算机之间传输信息为目 的而连接起来、实现远程信息处理或进一步 达到资源共享的系统。
–资源共享角度:以能够相互共享资源(硬件、 软件和数据)的方式连接起来,并且各自具 备独立功能的计算机系统之集合体。
–用户透明性角度:由一个网络操作系统自动 管理用户任务所需的资源,从而使整个网络 就像一个对用户透明的计算机大系统。
此外,计算机网络还给科学家和工程师们提
供一个网络环境,在此基础上可以建立一种
新型的合作方式—计算机支持协同工作
(CSCW)。
17
2. 资源共享
硬件资源:由于网络中某些计算机及其外围 设备价格昂贵,如巨型计算机、激光打印机、 大容量磁盘等,采用计算机网络进行资源共 享可以减少硬件设备的重复购置,从而提高 设备的利用率;
网络现已成为信息社会的命脉和发展知 识经济的重要基础。
计算机网络概论
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集中管理
1. 资源共享 2. 数据通信 3. 集中管理
节省运营和管理成本。 节省运营和管理成本。将地理位置分散的 生产单位或业务部门连接起来进行集中的 控制和管理,提高工作效率,增加经济效 益。同时有些贵重的设备可以不受地域的 限制,进行集中管理,共享运行环境。
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1.2 计算机网络的产生和发展
中国作为第71个国家级网加入Internet 中国作为第71个国家级网加入Internet,中国的 71个国家级网加入Internet, Internet的发展历史分为 的发展历史分为3 Internet的发展历史分为3个阶段 第一阶段从1986 1994, 1986第一阶段从1986-1994,这个阶段主要是通过中科 院高能所网络线路实现了与欧洲及北美地区的E 院高能所网络线路实现了与欧洲及北美地区的Email通信 通信。 mail通信。 1989年 中国的CHINAPAC CHINAPAC公用数据网基本开通 1989年,中国的CHINAPAC公用数据网基本开通
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资源共享
网络资源包括有: 网络资源包括有: (1) 数据 数据通常是指保存 在数据库中、磁盘 陈列、磁带、光盘 等介质上的原始数 据,如卫星云图数 据、人体数据、海 洋数据、地质数据 等。
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资源共享
网络资源包括有: 网络资源包括有: (1) 数据 (2) 信息 信息 是指用语言、文 字、数字、符号、图 象、声音、情景、表 情、状态等方式传递 的内容。它来源于对 数据的处理。如气象 信息、各类数据库信 息等 。
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第1章-计算机网络概论
表1-2 频段使用表
无线电波常用在短距离或称近距离无线通信中, 如:蓝牙(Bluetooth)和Wi-Fi通信中。
其中Wi-Fi使用的是2.4G UHF射频频段,频率范 围为2.4GHz~2.4835GHz,故带宽为83.5MHz, 属高频波段。
1.有线网 2.无线网
无线网是指采用无线电波、微波、激光、红 外等无线介质来传输数据的网络。如卫星网络中 数据的传输就是用微波进行的,而手机和微机上 的红外接口可以相对传输数据。
利用一定频率的无线电波传输数据也是无线 网的一种。如:Wifi网。
1.4 计算机网络的组成
从系统的角度来看,一个计算机网络由硬 件和软件两大部分组成。
2)网络协议软件
典型的网络协议有:TCP/IP、IPX/SPX、IEEE 802 标准系列协议和X.25协议等。
3)网络管理软件
提供性能管理、配置管理、故障管理、计费管理和安全 管理等功能。管理的对象可以是路由器和交换机。
4)网络通信软件
网络通信软件控制应用程序与多个站点进行通信,并能 对通信数据进行加工和处理,使用户在不必了解通信控制规 程的情况下进行通信。
1.局域网LAN 2.城域网MAN 3.广域网WAN 4.国际互联网Internet
1.3.2 公用网和专用网 按应用和管理性质的不同,计算机网
络划分为公用网和专用网。 1.公用网 公用网也称通用网。 2.专用网 专用网也称行业网。
1.3.3 有线网和无线网
按网络所使用的通信传输介质,计算机网络 划分为有线网和无线网。
图1-9 交叉网线(反绞线)的制作
RJ45是布线系统中信息插座(即通信引出 端)连接器的一种,连接器由接头(水晶头 )和插座组成,插头有8个凹槽和8个触点 。RJ是Registered Jack的缩写,意思是“ 注册的插座”。
计算机网络基础及应用
1.2 计算机网络产生与发展
1.2.1 计算机网络的产生 1.通信技术的发展
通信技术的发展经历了一个漫长的过程,1835年莫尔斯发明了电报,1876年贝尔 发明了电话,从此开辟了近代通信技术发展的历史。通信技术在人类生活和两次世界大 战中都发挥了极其重要的作用。
1.5 计算机网络的主要性能指标 注意!
数字信道传输数字信号的速率称为数据率或比特率,带宽的单位是比特每秒 (bps 即 bit/s),即通信线路每秒所传输的比特数。
1.5 计算机网络的主要性能指标 2. 吞吐量
吞吐量是指一组特定的数据在特定的时间段经过特定的路径所传输的信 息量的实际测量值。
1.5 计算机网络的主要性能指标
发送时延 =
数据块长度(比特) 信道带宽(比特/秒)
指结点在发送数据时使数据块从结点进入传输介质所需的时间。也叫传输 时延。
1.5 计算机网络的主要性能指标 时延由发送时延、传播时延、处理时延构成。
指电磁波在信道上传播所需要的时间。
传播时延 =
信道长度(米) 信号在信道上的传播速率(米/秒)
1.5 计算机网络的主要性能指标 时延由发送时延、传播时延、处理时延构成。
计算机网络基础及应用
1.1 计算机网络定义
所谓计算机网络就是将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机、 终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来,并配置网络软件,以实现 计算机资源共享的系统。
1.1 计算机网络定义
一个计算机网络必须具备以下3个基本要素
至少有两个具有独立操作系统的计算机,且它们之间有相互共享某种资源的需 求。
《数据通信与计算机网络》电子教案第1章 计算机网络基础
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
18
1.5
计算机网络的拓扑结构
计算机网络的拓扑结构 : •是指计算机网络的硬件系统的连接形式即网络的硬件 布局,通常用不同的拓扑来描述对物理设备进行布线 的不同方案。 最常用的网络拓扑有: •总线型 •环型 •星形 •网状 •混合
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
2.
自主计算机其实就是指具有独立功能的计算机。如果一台计算 机脱离了网络或其它计算机就不能工作,则不是自主的。
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
11
1.2 计算机网络的分类
分类标准:
分类标准 物理范围 网络名称 局域网、城域网、广域网
管理方法
网络操作系统 网络协议
基于客户机/服务器的网络、对等网
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1.5
计算机网络的拓扑结构
工作站
工作站
服务器
集线器
打印机 工作站 工作站
总线型
星形
工作站 工作站 服务器
工作站
打印机
环型
工作站信技术基础——计算机网络的概述
1.6
计算机网络体系结构简介
1.6.1 协议和体系结构的概念 协议原为外交辞令,据说是为了在国与国之间进行 顺利交流而规定的约束事项(规则)。 我们平时进行交流时都要遵循一定的规则: •在法庭,双方必须按照一定的次序轮流发言; •开车时,转弯必须打出信号来通知周围的车辆; •驾驶飞机时,飞行员遵照一种制定得非常详细的标 准来和其他飞机通信,以维护空中的交通;
Windows网络、Netware网络、UNIX网络 NETBEUI网络、IPX/SPX网络、 TCP/IP网络等
拓扑
体系结构
第1课计算机网络基础
▪ 广域网(Wide Area Network , WAN)
►范围:大,>100KM ►传输技术:宽带,延迟大,出错率高
计算机及网络应用基础 第1课
19
1.4计算机网络的主要分类形式
► 按通信传播方式分类:
– 点对点传播方式的网络:由一对对机器 间的多条链路构成。这种网络上的报文 分组在信源和信宿之间需通过一台和多 台中间设备进行传播。
计算机及网络应用基础 第1课
18
1.4计算机网络的主要分类形式
► 按地域范围分类 ▪ 局域网(Local Area Network , LAN)
►范围:小,<20KM ►传输技术:基带,10-1000Mbps,延迟低,出错率低
(10-11)
▪ 城域网(Metropolitan Area Network , MAN)
▪ 归纳:相互连接的自治计算机的集合 ►自治:能独立运行,不依赖于其他计算机 ▪ 主控-从属? ▪ 主机-终端(第一代终端网络)? ►互连:以任何通信方式 ▪ 有线方式:铜线、光纤 ▪ 无线方式:红外、无线电波、微波、卫星
计算机及网络应用基础 第1课
15
1.2计算机网络的概念
►计算机网络与分布式系统的区别
1.4计算机网络的主要分类形式
► 按拓扑结构分类(续)
▪ 全连接
►点到点全连接,随节点数的 增长(Nx(N-1)/2),建造 成本急剧增长,只适用于节 点数很少的广域网中
▪ 不规则
►点到点部分连接,多用于广 域网,由于连接的不完全性, 需要有交换节点
全连接 不规则拓扑
计算机及网络应用基础 第1课
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计算机及网络应用基础 第1课
计算机网络课件完整版
1.2.4 计算机网络的发展历程
我国互联网发展的历程,我们可以将其划分为以下几个重要节点:
1.铁道部在1980年即开始进行计算机联网实验。然后,从1987年9月20 日钱天白教授发出第一封E-mail开始,到1994年4月20日NCFG正式连入 Internet这段时间里,中国的互联网在艰苦地孕育着。
资源子网 资源子网由各类主机、终端、其他外围设备及各种软件资源等组成,负责全网的数据处理 和向网络用户提供网络资源以及网络
服务。它是计算机网络的外层。 (1)主机 (2)终端 终端(Terminal)是用户访问网络的界面装置。 2.通信子网 通信子网是由网络结点和通信线路组成的独立的数据通信系统,承担全网的数据传输、转 接、加工和变换等通信处理工作,实
1.3.5按传播技术分类
根据所使用的传输技术,可以将网络分为:广播式网络和点到点网 络。
1.3.6按网络操作系统分类
根据使用的网络操作系统,可以将网络分为:Novell Netware 网、 UNIX网、Linux网、Windows NT网等。
1.4计算机网络的性能
1.4.1计算机网络的性能指标
性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。 1.速率
比特(bit)是计算机中数据量的单位,也是信息论中使用的信息量的单位
2.带宽
“带宽”(bandwidth)有以下两种不同的意义: (1)带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不 同频率成份所占据的频率范围 (2)在计算机网络中,带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力,因此网络 带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。
计算机网络基础《计算机网络概论》
第1部分 计算机网络概论〖主要内容〗计算机网络基本概念,计算机网络的发展,计算机网络的组成与功能,计算机网络分类。
〖教学重点〗计算机网络的发展,资源子网,通信子网。
计算机网络是计算机技术(或信息技术)与通信技术结合的产物。
随着计算机软件和硬件(特别是微电子技术的发展促使芯片价格越来越低)的产生和发展,在计算机应用的过程中,需要对大量复杂的信息进行收集、交换、加工、处理和传输,为了提高计算机应用效率,提供信息处理的有效手段,充分发挥计算机与信息本身的作用,从而引入了通信技术,以便通过通信线路为计算机或终端设备提供收集、交换和传输信息的手段。
1.1 计算机网络的形成与发展计算机网络从20世纪60年代中期开始发展至今,已形成从小型的办公室局域网到全球性大型广域网的规模,对现代人类的生产、经济、生活等各个方面都产生了巨大的影响。
在当今的信息社会中,人们不断地依靠计算机网络来处理个人和工作上的事务,而这种趋势正在加剧并显示出计算机和计算机网络的强大功能。
计算机网络的形成大致分为四个阶段: 1.1.1 联机终端网络阶段(第一阶段)20世纪60年代以前,计算机主机昂贵,而通信线路和通信设备的价格相对便宜,为了使用户共享主机宝贵的资源和进行信息的采集及综合处理,网络由此产生了。
1、联机终端控制系统A 、单点通信线路:终端用户直接共享主机资源 说明:早期计算机功能不强,又十分庞大,主要用于科学计算,为了解决用户要到机房上机的不便,因此在远离计算机的地方设置了远程终端,并在计算机上增加了通信控制功能,经线路连接输送数据进行成批处理,这样就产生了具有通信功能的主机——单终端系统。
B 、多点通信线路:多个终端用户通过一条通信线路与主机通信 说明:主机——单终端系统减少了用户远程上机的时间,提高了计算机的应用效率。
为了使更多的用户使用主机的资源,提高通信线路的利用率,采用了多个终端通过一条通信线路或多条线路连接主机,各终端用户分时使用主机资源。
计算机网络技术目录
计算机网络技术目录计算机网络技术第1章计算机网络基础1 1.1计算机网络的定义11.2计算机网络的产生与发展21.2.1计算机网络的产生21.2.2计算机网络的发展31.3计算机网络的分类51.4计算机网络的组成71.4.1通信子网71.4.2资源子网71.4.3现代网络结构的特点81.5计算机网络的主要性能指标91.6计算机网络的功能和应用111.6.1计算机网络的功能111.6.2计算机网络的应用121.7计算机网络技术发展趋势131.7.1计算机网络的支撑技术131.7.2计算机网络的关键技术131.7.3计算机网络研究热点15习题16第2章计算机网络体系结构172.1计算机网络体系结构概述172.1.1建立计算机网络体系结构的必要性17 2.1.2计算机网络的分层模型172.1.3网络体系结构202.2ISO/OSI开放系统互连基准模型20 2.2.1OSI七层模型202.2.2OSI基准模型各层的功能212.2.3OSI的层间通信232.3TCP/IP模型282.3.1TCP/IP模型概述282.3.2TCP/IP各层主要协议292.3.3TCP/IP网络模型数据封装302.4OSI模型和TCP/IP模型的区别31习题32第3章物理层333.1物理层标准概述333.2数据通信的基础知识343.2.1数据通信系统的模型353.2.2数据通信的基本概念353.2.3数据调制与编码363.2.4基带传输433.2.5频带传输433.2.6数据通信系统的主要质量指标44 3.2.7多路复用技术463.2.8数据通信技术493.3传输介质513.3.1传输介质的分类523.3.2有线传输介质523.3.3无线传输介质573.4常见的物理层标准583.4.1常见的国际标准组织583.4.2物理层标准举例593.5常见物理层设备与组件623.5.1常见物理层组件623.5.2常见物理层设备623.6技能训练:网络线缆制作643.6.1三种UTP线缆643.6.2制作步骤65习题66计算机网络技术目录第4章数据链路层67 4.1数据链路层功能674.1.1相邻节点684.1.2帧同步684.1.3差错控制704.1.4流量控制734.1.5链路管理734.2基本的数据链路层协议734.2.1停止等待协议734.2.2连续ARQ协议774.2.3选择重传ARQ协议814.3数据链路层所提供的基本服务814.4高级数据链路控制协议824.4.1HDLC的帧格式824.4.2HDLC用于实现面向连接的可靠传输834.5点对点PPP协议844.5.1PPP的特性844.5.2PPP的体系结构854.5.3PPP会话建立的过程854.6数据链路层的设备与组件864.6.1网卡864.6.2网桥874.6.3交换机884.7技能训练:交换机和集线器的级联94习题95第5章局域网技术965.1局域网概述965.1.1局域网的特点965.1.2常见的局域网拓扑结构975.2IEEE802标准1005.2.1IEEE802标准概述1005.2.2局域网的体系结构1015.3介质访问控制方法1035.3.1信道分配问题1035.3.2带冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)104 5.3.3令牌环(TokenRing)访问控制方法1055.3.4令牌总线(TokenBus)访问控制方法1075.3.5CSMA/CD与TokenBus、TokenRing的比较108 5.4共享式以太网和交换式以太网1095.4.1共享介质局域网的工作原理及存在的问题109 5.4.2交换式以太网1105.4.3交换式局域网的工作原理1105.5典型局域网的组网技术1125.5.1以太网技术1125.5.2快速以太网技术1155.5.3千兆位以太网技术1205.5.4万兆位以太网技术1235.5.5100VG AnyLAN局域网1285.5.6光纤分布式数据接口(FDDI)1285.5.7异步传输模式1315.5.8高性能并行接口HIPPI1345.5.9光纤通道1345.6虚拟局域网1345.6.1虚拟局域网概述1345.6.2虚拟局域网使用的以太网帧格式1365.6.3虚拟局域网的优点1365.6.4虚拟局域网的实现技术1375.6.5虚拟局域网间的互连方法1385.7无线局域网1395.7.1无线局域网标准1395.7.2无线局域网介质访问控制规范1405.7.3无线局域网设备1405.7.4无线局域网间如何通信1415.7.5无线局域网的组网模式1415.7.6个人局域网1435.8网络操作系统1455.8.1网络操作系统概述1455.8.2常见的网络操作系统1475.9技能训练1505.9.1技能训练1:快速以太网组网方法150 5.9.2技能训练2:千兆位以太网组网方法151习题152第6章网络层1546.1网络层功能概述1546.1.1网络层的作用1546.1.2网络层所提供的服务1566.2数据交换方式1566.2.1电路交换1566.2.2报文交换1576.2.3报文分组交换1586.2.4三种交换技术的比较1596.2.5其他通信交换技术1616.3流量控制和拥塞控制1616.3.1网络拥塞和死锁1616.3.2流量控制的层次1626.3.3流量控制的类型1636.4网络层的设备1636.4.1路由器1636.4.2三层交换机1686.5TCP/IP的网络层1706.5.1IP协议1706.5.2物理地址与逻辑地址1736.5.3IP地址1746.5.4地址解析协议1816.5.5反向地址解析协议1826.5.6ICMP1826.5.7IP多播和IGMP1856.6路由与路由协议1866.6.1被路由协议和路由选择协议187 6.6.2路由的基本过程1906.6.3动态路由和静态路由1936.6.4路由选择协议1986.7下一代的网际协议IPv62026.7.1IPv6概述2026.7.2IPv6数据报格式2036.7.3IPv6地址空间2056.7.4IPv6地址表示方法2056.7.5ICMPv62096.8技能训练2116.8.1技能训练1:B类地址子网划分211 6.8.2技能训练2:ARP命令的使用212 6.8.3技能训练3:Ping命令的使用213 6.8.4技能训练4:Tracert命令的使用214习题215。
计算机网络实用技术1
计算机网络的产生与发展
计算机网络的定义和组成
计算机网络的功能和应用
计算机网络的分类和拓扑结构
第1章 计算机基础知识
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Байду номын сангаас
1.6 思考题
1.计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个 阶段各有何特点?
2.计算机网络可从哪几个方面进行分类? 3.局域网、城域网与广域网的主要特征是什么? 4.通信子网与资源子网各有哪些功能? 5.常见的计算机网络拓扑有几种,各有什么特 点?
第1章 计算机基础知识
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第1章 计算机网络概论
本章学习目标
1.1 计算机网络的产生与发展
1.2 计算机网络的定义和组成
1.3 计算机网络的功能和应用
1.4 计算机网络的分类
1.5 计算机网络的拓扑结构
1.6 思考题
第1章 计算机基础知识
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本章学习目标
本章主要介绍了计算机网络的基础知识。 通过本章的学习,读者应掌握以下内容:
计算机网络概论(12)
广播信道通信子网4种基本拓扑构型:
广播信道通信子网4种基本拓扑构型: 总线型 环型 树型 无线通信与卫星通信型
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2.点-点线路的通信子网基本拓扑构型
点-点线路的通信子网4种基本拓扑构型: 星型; 环型; 树型; 网状型。
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1.5 典型计算机网络
1996年10月,一些大学申请建立Internet2,初始运行速 率可达10Gb/s;
Internet2可以用于多媒体应用领域; Internet2同时支持IPv4和IPv6业务; 利用Internet2可以得到更广泛的应用,如数字地球、环
境检测预报、紧急事务的快速反应系网络的形成与发展
第一阶段:20世纪50年代 数据通信技术的研究与发展
第二阶段:20世纪60年代 ARPAnet与分组交换技术的研究与发展
第三阶段:20世纪70年代 网络体系结构与协议标准化的研究 广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用
第四阶段:20世纪90年代 Internet技术的广泛应用 网络计算技术的研究与发展 宽带城域网与接入网技术的研究与发展 网络与信息安全技术的研究与发展
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局域网的技术特点
覆盖有限的地理范围,它适用于公司、机关、校园、 工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理 设备连网的需求;
提供高数据传输速率(10Mb/s~10Gb/s)、低误码 率的高质量数据传输环境;
一般属于一个单位所有,易于建立、维护与扩展; 从介质访问控制方法的角度,局域网可分为共享介
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1.6 网络计算研究与应用的发展
移动计算网络的研究与应用 网络多媒体计算的研究与应用 网络并行计算的研究与应用 网络存储的研究与应用
计算机网络技术第1章计算机网络概述
能力目标
掌握计算机网络结构的层次关系和对应功能 掌握计算机网络的各种拓扑结构特点和设计要点 掌握构成计算机网络的各种通信介质的基本性能和 特点
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第一章计算机网络概述
§1.1 计算机网络的形成、结构和发展 §1.2 计算机网络的功能及应用 §1.3 计算机网络的组成 §1.4 计算机网络的分类 §1.5 计算机网络的拓扑结构 §1.6 计算机网络的传输介质
§1.2 计算机网络的功能及应用
1.2.2 计算机网络的应用
✓办公自动化 ✓远程教育 ✓工业过程控制 ✓金融电子化 ✓智能大厦
2020/12/2
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第一章计算机网络概述
§1.3 计算机网络的组成
1.3.1 计算机网络系统组成 ✓计算机网络的硬件系统
•服务器 (管理、存储、打印、邮件等) •工作站 (无盘工作站、微机、输入输出设备等) •通信设备 (交换机、路由器、防火墙、无线设备、网卡等) •传输介质 (光纤、双绞线、无线、微波、红外等)
第一章计算机网络概述
[2] 计算机-计算机网络
“计算机—计算机网络”是多台主计算机通过通信线路 互连起来为用户提供服务的网络系统。这类网络是20 世纪60年代后期开始兴起的。
【计算机-计算机网络示意图】
[3]开放式标准化网络
不同体系结构的计算机网络都能互连 ,国际标准化组织ISO (International Standards Organization)于1984年正式颁布了 一个能使各种计算机在世界范围内互连成网的国际标准ISO 7498,简称OSI/RM(Open System Interconnection Basic Reference Model,开放系统互连基本参考模型)。
计算机网络技术(基础篇)第五版 第1章 计算机网络概述
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第1章 计算机网络概述
训教 重点
计算机网络的组成结构、构成设备与对应功能 计算机网络的各种拓扑结构特点
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第1章 计算机网络概述
能力 目标
掌握构成计算机网络组成结构的层次关系和对应 功能
掌握计算机网络的各种拓扑结构特点和设计要点
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第1章 计算机网路概述
1.2 计算机网络的功能及应用
1.2.1 计算机网络的功能
1.通信功能 2.资源共享
(1)硬件资源的共享。 (2)软件资源的共享。 (3)数据资源的共享。
3.高可靠性 4.提供分布处理环境 5.集中管理与处理 6.负载分担与均衡 7.跨越时间和空间的障碍
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第1章 计算机网路概述
3.开放式标准化网络 为了使不同体系结构的计算机网络都能互连,国际标准化组织ISO(International Standards Organization)于1984年正式颁布了一个能使各种计算机在世界范围内互连成网 的国际标准ISO 7498,简称OSI/RM(Open System Interconnection Basic Reference Model,开放系统互连参考模型)。OSI/RM由七层组成,所以也称OSI七层模型。
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第1章 计算机网路概述
1.1 计算机网络的形成、结构和发展
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1.1.1 计算机网络的概念
一个企业级网络一般由三层结构组成,即: 核心层:一般是由核心交换机、路由器、服务器等构成的数据交换中心,负责整个网 络数据的汇总、交换、存储和处理业务,是整个网络运行管理的核心。 汇聚层:一般是指二级业务部门局域网管理单元,该层主要是通过企业级或部门级三 层交换机与核心层交换机光纤上连,向下与该单位的业务部门交换机级联,一般负责跨网 络的数据交换和转发任务。 接入层:负责终端用户的联网和管理。这些交换设备一般大量分布在业务部门的楼层 管理单元,多采用光纤或双绞线与汇聚层交换机上连。
《计算机网络》谢希仁(第四版)第01章
(packet)。分组又称为“包”,而分组的首部也可称为
“包头”。分组交换的特征是基于标记(label-based)。 不先建立连接而随时可发送数据的连网方式,称为 无 连接的(connectionless)。
分组交换
发送端
数 据 首部
在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块 每个块增加带有控制信息的首部构成分组(包) 依次把各分组发送到接收端 接收端剥去首部,抽出数据部分,还原成报文
换网是 以网络为中心 ,主机和终端都处在网络的外围,
如图1-6(b)所示。用户通过分组交换网可共享连接在网
接这些交换机的链路组成,如图1-4(a)所示。图1-4(b)
和图1-4(a)的表示方法是一样的,但强调了结点交换机 具有多个端口的概念。 图中H1 ~ H6都是可进行通信的计算机,但在计算 机网络中常称它们为主机(host)。在ARPANET建网初
期,分组交换网中的结点交换机曾被称为接口报文处
理机IMP (Interface Message Processor)。
报文
11010011101 • • • • • • • • 00101001110
数 据 分组
首部
数 据 分组
首部 发送 在前
分组
发 送
数 据 首部
发 送
数 据 首部
发 送
数 据
首部
接收端
数 据 数 据 11010011101 • • •数 • •据 • • • 00101001110
分组交换网由若干个结点交换机(node switch)和连
这里所说的网络是指电信网络(主要的业务是电话, 但也有其他业务,如传真、数据等)、有线电视网络 (即单向电视节目的传送网络,但现已开始逐渐向双向 传输网络改造)和计算机网络。这三种网络通常简称为 “三网”。 进入20世纪90年代以来,以因特网(Internet)为代 表的计算机网络的发展速度十分迅猛,已从最初的教
第1章 计算机网络概述
其它WAN
H/T
点--多点式
M
G DB R
M
N
M
路由 器式
MUX Internet MUX 复用式 T „ T
R
资源子网
点-点 M 式
T T
H/T
T T
图1.5
计算机网络的一般组成
T
T
„
T
N
式 器式 由器 由 路
1.6计算机网的分类
按网络运营方式分类: 专用网 公用网 按服务和使用范围分类: 主干网 本地网 接入网 按传输技术分类: 广播网 点一点网 按交换技术分类: 线路交换网 分组交换网 信元交换网
1.8.3 OSI的体系结构
6) 表示层
主要解决用户信息的语法表示问题,其功能是对 信息格式和编码起转换作用,以及真正的数据结 构的转换。 传送信息的单位:报文 常用协议:ISO8822/3/4/5
1.8.3 OSI的体系结构
7) 应用层 直接面向用户以满足用户不同需求,向应用程序 直接提供服务,主要包括:网络完整透明性、用 户资源配置、应用管理和系统管理、分布式信息 服务及分布式数据库管理等。 传送信息的单位:报文 常用协议:ISO8571/1~4、ISO9040/1、 ISO8831/2 、ISO8649/50
1.8.3 OSI的体系结构
2) 数据链路层 数据链路的建立、维持和拆除,并将网络 层送下来的信息(包)组成帧传送,同时 具有差错控制功能和简单的流量控制功能。 传送信息的基本单位:帧 常用协议:面向字符型传输控制规程,如 基本型传输控制规程BSC;面向比特型传输 控制规程,如高级数据链路控制规程HDLC
计算机网络的定义与组成
3.计算机网络的发展
计算机网络的发展大致可以划分为以下4个阶段: • 以主机为中心的远程联机系统阶段。 • 以通信子网为中心的主机互连分组交换网络阶段。 • 开放式标准化网络阶段 。 • 高速、智能的计算机网络阶段 。
4.计算机网络发展的动力
计算机网络之所以能够得到迅猛发展,主要是受到 了技术和应用的驱动。 • 技术驱动:技术作为网络发展的动力体现为多种形式, 包括满足网络高速性、实现网络的灵活性、提高网络效 率、支持多种流量和支持全新的应用形式。 • 应用驱动 :网络应用的需求是推动网络技术发展的另 外一个主要动力。
2.计算机网络的资源结构组成
计算机网络系统的资源组成分为网 络硬件和网络软件。网络硬件系统和网 络软件系统是网络系统赖以存在的基础, 网络类型对网络硬件的选择起决定性作 用,而网络软件则是挖掘网络潜力的工组成
1.计算机网络的逻辑功能组成
计算机网络的逻辑功能组成为资源子网和通 信子网。 • 资源子网:主要由联网的主机、终端、外部设 备、网络协议及网络软件等组成,主要任务是 为用户提供网络服务和资源共享等功能。 • 通信子网:主要由通信线路、网络连接设备、 网络协议和通信软件等组成,主要的任务是连 接网络中的各个计算机和外部设备,实现网络 通信功能。
5.计算机网络的发展趋势
未来计算机网络的发展趋势如下: • 网络更加高速,带宽更大。 • 通信协议进一步简化,功能越来越强。 • 基于IP的无线数据网络发展势头强劲。 • 致力于发展传统电信网、计算机互联网及有线电视网的
“三网”融合的下一代网络(Next Generation Network, NGN)。
计算机网络技术基础
计算机网络的定义与组成
1.1 计算机网络的定义、产生与发展
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为了提高线路的利用率,在终端较集中的 地工采用集中管理器把附近的终端连接起来, 然后通过Modem及高速线路与远程的计算机 前端机相连这样既提高线路的利用率又节约 线路的投资。 为了完成前置处理器和集中器复习的功能, 采用小型机来承担,于是变成了多级互连系 统
T T T 主机 高速线路 集 中 器 T T T
1.2.2 具有通信功能的多机系统
单机系统存在的问题是: 1、主机负担加重。主机既要处理数据又要完成 通信控制。 2、线路的利用率较低,特别是终端速率低。 为了减轻主机的负担,在通信线路与终端 间设置了一个处理机或通信控制器,让主机 专门处理数据,使数据处理与通信控制分工, 提高主机数据处理的效率。
APPANet的主要贡献有:
1、完成了对计算机网络的定义,分类与子课题 研究内容的描述 2、提出了资源子网、通信子网的两级网络结构 的概念 3、研究了报文分组交换的数据交换方法 4、采用了层次结构的网络体系结构模型的协议 体系。
计算机网络与计算机通信网络硬件组成一样,由计算 机系统、终端设备、通信设备和通信线路四大部分 组成。 计算机网络与计算机通信网络的根本区别是: 计算机网络是由网络操作系统软件来实现网络资源的 共享和管理的;计算机通信网络是把网络看成若干 个功能不同的计算机系统的集合,只有确定位置才 能调用。 计算机网络:资源子网+通信子网 资源子网:主机+终端 通信子网:由通信链路组成 网络节点:分组交换设备、分组装/卸设备、集中器、 网络控制中心、网间连接器。
20世纪50年代初,由于计算机没有任何联系, 当时计算机体积大,价格贵,有专人管理, 如需要使用计算机时很费时间,且效率很低。 由于分时系统的出现,于是产生了具有通信 功能的单机系统。 分时操作系统是指:在一台主机上连接多个 带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用 户通过主机的终端,以交互方式使用计算机, 共享主机中的资源。
1.2.3计算机—计算机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ络
军事机构、大型企业、科研中心和大学通 常拥有大的主机,且分布在不同的地区,常 进行数据交换和业务联系,为了互相之间共 享到别人的资源,于是研究出了多台主机互 相间的联系,这就是APPANet的出现。 APPANet通过有线、无线与卫星通信线路, 使网络覆盖了欧美地区,这就是网络发展的 一个重要的里程碑。
1.2计算机网络的产生
学习目标及要求
1、掌握计算机网络产生的过程 2、计算机网络产生过程中的特点
计算机及计算机技术的发展和通信技术的发 展迫切要求计算机网络产生 计算机网络产生过程经历了3个阶段,分别是 具有通信功能的单机系统,具有通信功能的 多机系统和计算机—计算机网络
1.2.1具有通信功能的单机系统
具有通信功能的单机系统特点:
在计算机上增加一个通信装置,使主机具备 通信功能,将远程用户的I/O通过线路与计算 机通信装置连接,这样用户可远程向主机输 入数据,由主机处理后再通过此装置返回给 客户。此系统也叫终端—计算机网络。
主机
T
T
T
具有通信功能的单机系统的缺点:
1、主机负荷较重,既要承担通信工作,又要承 担数据处理工作,主机工作效率低。 2、通信线路的利用率低。 3、集中控制方式的可靠性低。