计算机网络技术教案

武汉工程职业技术学院

计算机网络技术教案

适用班级：计算机自动化

总学时数：70

使用教材：计算机网络技术施晓秋

第一章计算机网络基本概念

教学目标

计算机网络的形成与发展

计算机网络的定义与分类

计算机网络的组成和逻辑划分

计算机网络的拓朴结构

重点和难点（专业词汇）

计算机网络

通信子网与资源子网

LAN/WAN/MAN

网络拓朴结构总线型环型星型树型网状型

1.1计算机网络的定义

定义：将地理上位置不同且功能独立的多个计算机系统通过通信线路相互连在一起、由专门的网络操作系统进行管理，以实现资源共享的系统。

功能独立的计算机系统（软、硬件）

通信线路（通信媒体、通信设备）

网络操作系统（单机OS功能+网络通信协议+网络资源管理+网络服务）

资源共享（硬件、软件，如程序、数据库、存储设备、打印机）

1.2计算机网络的形成与发展

一、计算机网络发展经历发四个阶段：

1.初级阶段

2.计算机网络阶段

3.标准或开放的计算机网络

4.高速、互连、智能化的计算机网络

1.2.1初级阶段

远程联机系统（20CEN，50-60年代）

远程联机系统的发展

典型：美国半自动地面防空系统SAGE

1.2.1 计算机网络阶段

分布在不同地点的计算机通过通信线路互联成计算机-计算机的网络：ARPA NET 资源子网与通信子网结构

Terminal

Terminal

Terminal

T

T

T

1.2.2 计算机网络通信

将应用与通信功能从逻辑上分离，应产生了通信子网与资源子网的概念

网络逻辑划分：资源子网与通信子网

资源子网

提供用户访问网络和处理数据的能力。

包括加入网络的所有的计算机、终端外设及各种软件和数据资源

通信子网

提供网络的通信功能（数据的传输与转发）

1、网络接口功能：实现资源子网和通信子网的接口功能

2、存储/转发功能：对进入网络传输的数据信息提供转发功能

3、网络控制功能：为数据提供路径选择、流量控制等功能

包括通信处理机通信设备与通信线路

1.2.3 开放的计算机网络

一、网络体系结构的标准化

IBM的SNA（系统网络结构）-1974

DEC的DNA（分布型网络的数字网络体系）-1975

ISO的OSI RM（开放系统互连参考模型）-1977/1983

IEEE的IEEE802标准- 1980年，

二、网络的高速发展：

ETHERNET（以太网）

Internet

三、发展方向

高速：带宽的增加达到Gbps

互连：Intranet Extranet Internet/Internet Ⅱ

智能：服务（QoS）管理

1.3计算机网络的分类

一、计算机网络有多种分类标准，如按传输技术（广播、点对点）、通信介质（有线、无线）、按数据交换方式（报文、分组、虚拟分组）、通信速率（宽带、窄带）和使用范围（私有、公有）等。

最普遍的是按地理范围划分：

局域网（Local area networks ，LANs)

广域网（Wide area networks ，W ANs)

城域网（Metropolitan area networks ，MANs)

1、典型的局域网技术举例:

•Ethernet •Token-Ring •FDDI

2、典型的广域网技术有：

Modems

ISDN (Integrated Services Digital Network)

DSL (Digital Subscriber Loop) •Frame relay

ATM (Asynchronous Transfer Mode)

T-Carrier Series (T1, T3, etc.)

SONET (Synchronous Optical Network)

1.4计算机网络的功能和应用

一、计算机网络的功能

1、资源共享：程序、打印机

2、快速传输信息：E-MAIL

3、数据信息的集中和综合处理：网络数据库应用系统

4、资源的可用性与可靠性：平衡负载、后备

5、任务的分布处理

二、计算机网络的应用

1、信息检索

2、现代化的通信方式

3、办公自动化

4、管理信息系统

5、电子商务

6、远程教育与E-Learning

7、远程医疗

8、生活娱乐

1.5 计算机网络的组成与结构

见前面

重点反复强调

1.6 计算机网络拓朴结构

一、数学中的图论

二、网络的拓朴结构：

将通信子网中的具体设备视为“点或线”采用拓朴学的方法抽象出的关于节点与链路的几何构型

三、常见的网络拓朴结构

•总线型•星型•树型•环型•网状型

为什么要研究网络的拓朴结构

网络拓朴结构是决定网络性能的主要因素。

构造网络时，首先要选择采用何种网络拓朴结构来物理连接所有的节点与计算机。

1、线性总线

(Ethernet)

所有节点直接连到一条物理链路上，除此之外节点间不存在任何其他连接。

每一个节点可以收到来自其他任何节点所发送的信息

优点：简单、易于实现

缺点：可靠性和灵活性差、传输延时不确定

2、环型结构

(Token-Ring)

节点与链路构成了一个闭合环，每个节点只与相邻的两个节点相连。

每个节点必须将信息转发给下一个相邻的节点。

优点：简单、易于实现，传输延时确定。

缺点：维护与管理复杂