学习计算机网络的重要性 课件

第1章 计算机网络与通信基础
一、计算机网络的发展
二、 计算机网络的概念及主要功能
三、计算机网络的分类及应用
一、计算机网络发展




⑴ 第一阶段20世纪50年代，人们开始将彼此独立发展 的计算机技术与通信技术结合起来，完成了数据通信 技术与计算通信网络的研究，为计算机网络的产生做 好了技术准备，并奠定了理论基础。 ⑵ 第二阶段从20世纪60年代美国国防部的ARPANET 与分组交换技术开始。 ⑶ 第三个阶段大致从20世纪70年代中期开始。（OSI & TCP/IP） ⑷ 第四阶段从20世纪90年代开始。(Internet)

缺点：
1、由网络附加的传输信息较多，对长报文通 信的传输效率比较低。 2、技术实现有一定的复杂度。

方式
电路交 换
优点
缺点
适用场景
高质量的大数 据量的持续的 传输 小数据量或间 歇式的传输
可靠、低时延、保序 信道利用率 低 链路利用率高、支持 不可靠、高 多播、 时延 支持速度和代码的转 换
五、计算机网络的应用
6、电子商务 广义的电子商务包括各行各业的电子业务、电子政务、电 子医务、电子军务、电子教务、电子公务和电子家务等；狭义 的电子商务指人们利用电子化网络化手段进行商务活动。 7、办公自动化 办公自动化能实现办公活动的科学化、自动化，最大限度 提高工作质量、工作效率和改善工作环境。 8、企业管理与决策 随着计算机网络的广泛应用，各类企业采用管理科学与信 息技术相结合的方式，开发企业管理和决策信息系统，为企业 管理和决策提供支持服务。目前，正在朝着开发“智能化”的 决策支持系统迅速发展。
电路交换Vs报文交换Vs分组交换
电路交换Vs报文交换Vs分组交换

电路交换的优点： 1、信息的传输时延小，对一次接续而言。传 输时延固定不变。 2、信息以数字信号形式在数据通路中“透明” 传输，交换机不对信息进行存储、分析和处理， 因此,对数据信息的传输效率比较高。 3、信息的编码方法和信息格式由通信双方协 调，不受网络的限制。
电路交换的缺点： 1、电路资源被通信双方独占，整个电路利用 率低 2、通信双方在信息传输、编码格式、同步方 式或通信协议等方面要完全兼容，这就限制了 各种不同的速率、不同代码格式、不同通信协 议的用户终端直接的互通 3、有呼损，即可能出现由于对方用户终端设 备忙或交换网负载过重而呼叫不通
计算机网络概念

资源共享观点出发将计算机网络定义为 “以能够 相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统 的集合”。 资源共享观点的定义符合目前计算机网络的基本 特征，其主要表现在： ⑴ 计算机资源的共享。 ⑵ 计算机分布在不同地理位置，独立自治。 ⑶ 遵循全网统一的网络协议。

三、计算机网络的主要功能 资源 共享
服务器 打印机
工作站
图 3
工作站 工作站
局域网连接示意图
（一）按覆盖范围分类
2、 城域网（Wide Area Network，WAN）
城域网是局域网的延伸,用于局域网之间的连接,网络规模 局限在一座城市范围内, 覆盖的地理范围从几十至几百公里。 MAN的一个重要用途是用作骨干网，通过它将位于同一城市内不 同地点的主机、数据库，以及LAN等互相联接起来，这与WAN的 作用有相似之处，但两者在实现方法与性能上有很大差别。

缺点：
1、信息通过交换机的时延大，并且时延的变 化也大。 2、交换机要有能力对报文进行存储。其中有 的报文可能很长，要求交换机要有较强的处理 能力和存储容量。 3、报文交换不运用于即时交互式数据通信。


分组交换的优点：
1、向用户提供了不同的速率、不同代码、不
同同步方式、不同通信控制协议的数据终端之 间能够相互通信的灵活的通信环境 2、在网络负载轻的情况下，信息的传输时延 较小，而且变化范围不大，能够较好的满足计 算机交互业务的需求 3、实现线路动态统计复用，通信线路（包括 中继线和用户环路）的利用率很高，在一条物 理线路上可以同时提供多条信息通路
5、提高系统的可靠性 在一个系统中，当某台计算机、某个部件或某个程序出现 故障时，必须采取替换资源的办法来维持系统的继续运行，以 避免系统瘫痪。
四、计算机网络的分类
用途 传输 信道
从不同方向来进行分类
传输介质
交换方式 网络的 覆盖范围
四、计算机网络的分类

按覆盖范围分类 ： 1、局域网 2、城域网 3、广域图 8
固话网电路交换示意图
1、电路交换

广域网电路交换
图 9
广域网电路交换示意图
2、报文交换
无需专用路径 对报文进行存储转发

图 10
报文交换示意图
3、分组交换

分组交换方式和报文交换方式类似，但报文被分成 分组传送，并规定了最大长度。 分组交换技术是在数据网中最广泛使用的一种交换 技术，适用于交换中等或大量数据的情况。 分组交换 ：虚电路交换和数据报交换




计算机网络是把分布在不同地点，并具有独立功能的多个 计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络 软件和协议的管理下，以实现网络中资源共享为目标的系统。 由多台计算机组成的计算机网络系统模型如图2所示。
A机能使用B机的存储器
B机能使用A机的打印机
存储器
A 图2
B 计算机互连网络系统基本模型
计算机
城域网络 路由器
图 4
城域网链接示意图
（一）按覆盖范围分类
3、广域网（Wide Area Network，WAN）
覆盖的范围比局域网（LAN）和城域网（MAN）都广。它将分布在不同地区的局域 网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。如互联网是世界范围内最大的广 域网。
MAN 公用交换网
五、计算机网络的应用
4、远程教育 远程教育是利用Internet技术开发的现代在线服务系统， 它充分发挥网络可以跨越空间和时间的特点，在网络平台上 向学生提供各种与教育相关的信息,做到“任何人在任何时间、 任何地点，可以学习任何课程”。 5、虚拟现实 虚拟现实是计算机软硬件技术、传感技术、机器人技术、 人工智能及心理学等高速发展的结晶。虚拟现实与传统的仿 真技术都是对现实世界的模拟,即两者都是基于模型的活动， 而且都力图通过计算机及各类装置达到现实世界尽可能精确 地再现。随着计算机科学技术的飞速发展，虚拟现实技术与 仿真技术必将在21世纪异彩纷呈，绚丽夺目。
图 分组交换示意图
（3）分组交换


虚电路交换
数据传输单位是分组 （一个报文可以分为多 个分组） 需要建立专用“虚”通 路—虚电路 采用“存储-转发”方式

图 12 虚电路交换示意图
3、分组交换



数据报交换
数据传输单位是分组 不需要建立专用通路 采用“存储-转发”方式
图 13
数据报交换示意图
计算机网络技术
学习计算机网络的重要性


社会与生活的需要 在信息化社会里计算机网络扮演了非常重要的 角色，如何强调计算机网络的重要性都不过分。 大学生的素质要求 教育部在非计算机专业的计算机课程中，把 《计算机网络基础》作为计算机的核心课程来定 位的
课程的性质与特点

本课程是一门重要的专业基础课。它涉及计算机 科学和数据通信两门学科。 课程的理论性和实践性都较强，注重理论与实践 相结合，需要丰富的实践教学环节来巩固和加深 学生所学的理论知识；同时，本课程有很强的实 用性，许多用人单位需要掌握这方面理论知识、 具有较强动手能力的人才；本课程涉及的知识面 较广，知识点分散，在教与学的过程中，把握重 点都是至关重要的。
（一）按覆盖范围分类
1、 局域网（Local Area Network，LAN） 局域网（Local Area Network，LAN）是指在某一区域内由 多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域 网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内 的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭 型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司 内的上千台计算机组成。
数字通信 远程教育
分布式计算
信息查询
计算机网络 的应用
虚拟现实 电子商务
办公自动化 企业管理与决策
计算机网络的应用
1、数字通信 数字通信是现代社会通信的主流，包括网络电话、可视图 文系统、视频会议系统和电子邮件服务。 2、分布式计算 分布式计算包括两个方面：一是将若干台计算机通过网络 连接起来，将一个程序分散到各计算机上同时运行，然后把每 一台计算机计算的结果搜集汇总，整体得出结果；另一种是通 过计算机将需要大量计算的题目送到网络上的大型计算机中进 行计算并返回结果。 3、信息查询 信息查询是计算机网络提供资源共享的最好工具, 通过 “搜索引擎”，用少量的“关键”词来概括归纳出这些信息内 容, 很快地把你所感兴趣的内容所在的网络地址一一罗列出来。
计算机网络发展

下一代网络
速度更快； 内容更加丰富； 互动性更强。
路由器 以太网
路由器 以太网
通信子网
路由器 路由器
以太网 路由器 路由器
以太网
图 1
现代计算机网络逻辑结构示意图
二、计算机网络概念

到目前为止, 计算机网络并没有一个确切的定义。其实， 我们可以简单地描述为：计算机网络是通过通信线路连接 起来的自治的计算机集合。该描述包括了3个方面的含义： ① 必须有两台或两台以上、具有独立功能的计算机系 统相互连接起来，以达到共享资源为目的； ② 计算机互相通信交换信息，必须有一条通道。这条 通道的连接是物理的，由物理介质来实现（例如铜线、光 纤、微波、卫星等）； ③ 计算机系统之间的信息交换，必须要遵守某种约定 和规则。 以上从三个方面概括了计算机网络的基本内涵。因此， 我们可以把计算机网络定义为：