信息与智能科学导论 第3章 计算机网络技术(A) - 副本

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网络体系结构和协议
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• 网络协议：
– 是指为了使网络中的计算机之间能够正确传输信息而制定的 关于信息传输的规则、约定与标准。
– 通信双方必须按照同样的协议发送和接收信息，才能正确地 进行数据通信。
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网络体系结构
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• 网络协议的设计相当复杂，在设计协议时普遍采用层次 结构模型，把复杂问题分解为若干简单、易于处理的问 题。在协议层次结构中，每层都以前一层为基础，相邻 层之间有通信约束的接口。下一层为上一层提供服务， 上一层是下一层的用户。
• 如军队、铁路、银行等系统网络
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虚拟专网VPN
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• 用户也可以租用公共通信网络，使用虚拟专用网络技术（ Virtual Private Network，VPN），在VPN管道中进行加密通信 ，形成专用网，实现安全的远程访问
总公司
VPN管道
公用网络
VPN管道
出差员工 16
VPN管道
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网络分类
• 计算机网络分类方法： • 网络地理范围 • 网络使用范围 • 网络拓扑结构
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从网络地理范围分类
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• 1．局域网（LAN）
– 一般是指在覆盖半径几千米范围内连接计算机系统组成的计 算机网络，如一间宿舍、一个办公室、一栋建筑、一所学校 等。
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• 网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结构
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OSI
• 在网络通信市场上各自为战的现象不利于网络之间互连 互通，也不利于网络的发展和推广
• ISO成立TC97，制定放系统互联参考模型（Open System Interconnection，OSI），实现各种计算机网络 之间的互连。
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网络的发展历史
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• （4）Internet。
• 20世纪80年代开始，Internet将世界各地的各种类型的 网络连接起来。
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从网络使用范围分类
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• 1．公用网（Public Network）
– 由网络服务提供商组建、管理，供公共用户使用的通信网络 。
– 如电信、联通、广电等通信网络
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从网络使用范围分类
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• 2．专用网（Private Network）
• 由用户部门自己组建、管理的网络，这种网络不向本部门以外 的部门和个人提供服务，
• 5个节点的网络，每个节点都需要4条线路，该网络总共需要10 条（即n×(n-1)/2）线路
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网络的拓扑结构
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• 6．不规则形结构
• 在广域网中，根据节点间的距离、信息的流量，决定在节点间 是否建立连接。
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网络的拓扑结构
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• 【例3.1】 某高校的网络结构，分析该网络的拓扑结构。
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第3章 . 计算机网络技术（A）
1Baidu Nhomakorabea
主要内容
• 网络概述 • 网络分类 • 网络体系结构和协议 • TCP/IP的各层 • 局域网接入Internet • 信息检索 • 互联网+创新创业
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网络的定义
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• 利用通信设备和传输介质，将具有独立功能的计算机连 接起来，在软件（操作系统、协议等）的支持下，实现 计算机之间的资源共享、信息交换和分布式处理的系统 ，称为计算机网络（简称网络）
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网络的发展历史
• （2）ARPAnet
• 1969年美国国防部高级研究计划 管理局（Advanced Research Projects Agency，ARPA）建立的 ARPAnet
• 把美国的几个军事及研究用计算 机主机连接起来
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网络的发展历史
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• （3）标准化的网络
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网络的主要功能
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• （1）资源共享：包括软件、硬件和数据资源
• （2）信息交换：指网络节点之间的通信
• （3）分布式处理：将一个规模大的任务分配给网络中 的若干台计算机并行处理，均衡各计算机的负载，以便 人们能在规定的时间内完成任务。
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网络的发展历史
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• 半自动地面防空系统（SAGE），
VPN管道
分公司1
分公司2
网络的拓扑结构
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• 拓扑（Topology）是从图论演变而来的，研究与大小、 形状无关的点、线和面特点的方法。
• 网络的拓扑结构，包括星形结构、总线结构、树形结构 、环形结构、全互连结构和不规则形结构。
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网络的拓扑结构
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• 1．星形结构
• 星形结构的网络是由一个中心节点S通过点对点链路连接所有从 节点组成
A
E
B
S
C
D
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网络的拓扑结构
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• 2．总线结构
• 总线结构的网络是以一条高速的公共传输介质连接若干节点组 成的网络，
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网络的拓扑结构
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• 3．树形结构 • 树形结构的网络采用分层结构将各个节点连接成树形
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网络的拓扑结构
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• 4．环形结构
• 环形结构的网络中每个节点仅与两侧节点相连，通过通信线路 将各节点连接成一个闭合的环路
• 数据在环路中单向流通时，每个节点都要转发信息
A
B
E
C
D
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网络的拓扑结构
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• 5．全互连结构
• 全互连结构的网络中每个节点与网络中的其他节点都可通过线 路连接
从网络地理范围分类
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• 2．城域网（MAN）
– 在一个覆盖半径为5～50千米的城市范围内建立的计算机通信 网，网中传输时延较小，主要采用光纤传输
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从网络地理范围分类
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• 3．广域网（WAN）
– 覆盖半径为几十千米甚至几千千米，连接多个城市或国家， 甚至横跨几个洲的网络，形成国际化的远程网络
• 网络的发展历史包括终端联机系统、ARPAnet、标准化 的网络和Internet 4个阶段
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网络的发展历史
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• （1）终端联机系统
• 一台主机中安装多用户分时操作系统，按照时间片将CPU分配 给各个终端，执行各终端的程序。
• 不是真正意义上的计算机网络。
美国航空公司与IBM公司合作开发的航空订 票处理系统SABRE-1， 全美范围的2 000多个终端连接