计算机网络的基本概念

Chap1 计算机网络的基本概念
计算机网络原理
网络和互联网
网络 互联网（网络的网络）
结点
链路
(a)
(b)
Chap1 计算机网络的基本概念
计算机网络原理
本课程的性质
• • • • • 计算机网络原理 = 计算机技术 + 通信技术。 隶属关系：计算机专业基础课程。 学时数：48学时（理论）+ 8学时（实验）。 主要讲述：计算机网络的概念和基本原理。 课程主线：TCP/IP参考模型。
平时：点名、提问、作业、小课件、……
实验：点名、实验完成效果、实验报告…
Chap1 计算机网络的基本概念
计算机网络原理
第 1 章 计算机网络的 基本概念
Chap1 计算机网络的基本概念
计算机网络原理
1.1
1.2
计算机网络的定义
计算机网络的形成与发展
1.3
1.4
计算机网络的类型
计算机网络的功能和应用
授课方法
以课堂多媒体教学为主，结合一定的上机 实践环节。 理论知识点讲述+实例分析+答疑； 分章讲述+习题讲述+综合复习； 讲授静态路由和动态路由的实际配置； 联系方式：ljgandwh@163.com
• • • •
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学习本课程的方法
认真的学习态度！ 课堂：积极的思维、适当笔记！ 课后：认真总结复习、完成作业！
Terminal
远程联机系统（20CEN，50-60年代）
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公用电话网
计算机网络原理
专门处理通信任 务，将计算机解 放出来专门用于 处理数据
采 用 前 端 机 和 集 线 器 的 计 算 机 网 络
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远程联机系统的发展
T
Computer
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1.2 计算机网络的形成与发展
• 1 计算机网络的初级阶段
• 2 计算机网络通信 • 3 标准、开放的计算机网络 • 4 高速、智能的计算机网络
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1．初级阶段
Terminal
Terminal
Computer
统互联参考模型（OSI/RM）为标志。
第三个里程碑：以Internet的迅速发展与
推广为特征。
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1.3 计算机网络的类型
计算机网络有多种分类标准，如按传输技术、通信
介质、按数据交换方式、通信速率和使用范围等。 • • • • • • • 最普遍的是按地理范围（广域网，城域网，局域网） 按传输介质（双绞线，同轴电缆，光纤，无线网） 使用网络的对象（公用网，专用网） 按网络传输技术 （广播式，点到点式） 按传输速度（低速网络和高速网络） 按逻辑功能可分为（资源子网和通信子网） 按拓扑结构分（星，环，总线，树，网）
还有哪些交通（海、陆、空）方面的问题可以与网络相对应？ 某条路线暂时戒严，使某个车辆通过——RSVP. 资源预留协议：预先预留一定的网络资源，比如带宽等等，给相 应的流量，通路上所有设备必须都支持rsvp，预留才会成功。对 于需要保证带宽和时延的业务，如语音传输，视频会议等具有十 分重要的作用。 救火车、救护车、警车等优先——主动网络。
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计算机网络的应用
信息检索 现代化的通信方式 办公自动化 管理信息系统 电子商务 远程教育与E-Learning 生活娱乐
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1.5 计算机网络的组成与结构
计算机网络 = 资源子网 + 通信子网
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按使用网络的对象
分为公众网络和专用网络。公众网络是指对所有公众开放、 用于为公众提供服务的网络，如 Internet；而专用网络是指专 门为特定的部门或应用而设计的网络，如银行系统的网络。
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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。 广播方式网络： 仅有一条通道，由网络上所有的计算机共享。
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通信子网：负责为资源子网提供数据传输和转发等通信处
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本课程的主要任务
本课程是关于计算机网络专业的基础课程。 通过本课程的学习，掌握计算机网络的基本概 念和基本原理，熟悉数据通信的原理，重点掌 握计算机网络的组成与体系结构、OSI参考模型 及 TCP/IP 模型。结合当前主流局域网和互连网 介绍物理层与数据链路层的主要功能与技术， 结合 TCP/IP 协议簇重点介绍网络层、传输层和 应用层的主要功能和技术。最终培养学生具备 一定的网络配臵管理能力，为今后从事计算机 网络的应用、设计与开发打下基础。
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教 材 • 《计算机网络》 肖锋 科学出版社
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参考书
1.《计算机网络（第5版）》 谢希仁 电子工业出版社 2.《数据通信与计算机网络》 高传善 高等教育出版社
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网络中的 计算机通 常都处于 不同的地 理位置。 互连接的计算机 之间不存在互为 依赖的关系。
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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） 计算机网络的根本目的是实现资源共享。
1.5
1.6
计算机网络的组成与结构
计算机网络的拓扑结构
1.7
1.8
网络有关的标准组织与管理机构
补充内容
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1.1 计算机网络的定义
计算机网络:是指将地理位置不同 且功能 相对独立的多个计算机系统通过通信线 路相互连在一起、遵循共同的网络协议、 由专门的网络操作系统进行管理，以实 现资源共享的系统。
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4 高速、智能的计算机网络
高速：
带宽的增加达到Gbps
互连：
Intranet Extranet Internet/Internet Ⅱ
智能：
服务（QoS） 管理
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小结
在计算机网络技术复杂的演变过程中， 有三个重要的里程碑。
城域网（Metropolitan area networks ， MANs)
范围：中等，＜100KM 传输技术：宽带/基带 拓扑结构：总线
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按通信所使用的介质
分为有线网络和无线网络。有线网络是指采用有形的传输 介质如铜缆、光纤等组建的网络；而使用微波、红外线等无线 传输介质作为通信线路的网络属于无线网络。
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广播式的网络的两个特点
1.任何一台计算机发出的消息都能够被所有连结到这 条共享通信信道上的其他计算机收到，接收到信息 的计算机根据消息报文中的目的地址来判断是进一 步处理该收到的报文还是丢弃该报文；
2.是任何时间内只允许一个结点使用信道，从而在广 播式网络中需要为信道争用提供相应的解决机制。
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按地理范围划分：
局域网（Local area networks ，LANs)
范围：小，＜10KM 传输技术：基带，10Mbps-1000Gbps，延迟低，出错率低 拓扑结构：总线，环
广域网（Wide area networks ，WANs)
范围：大，＞100KM 传输技术：宽带，延迟大，出错率高 拓扑结构：不规则，点到点
第一个里程碑：以报文（ Message ）或分组 （ Packet ）交换技术为标志，如 1968 年美国 国防部的高级研究计划局开始建设的以存储 转 发 （ store-and-forward ） 技 术 为 基 础 的 ARPANET。
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小结（续）
第二个里程碑： 以 1980 出现的开放式系
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本课程的主要内容
让我们先看一个实例：假设有一批货物从A地邮寄到B地，How? 1）货物打包，填写发出地和目的地 ——信息编码与封装。 2）可以通过公路，也可通过铁路、水路和航空 ——传输媒介。 3）现假设为公路，有山、川阻隔 ——网络互连。 4）公路分支，设路标 ——路由（如何寻找到达目的地的路径）。
• 重点掌握理论知识点；结合平时使用的 Internet的特点理解和掌握TCP/IP参考模型； • 理论联系实际，通过网络实验验证理论观点， 对实验内容要认真练习并掌握主要的命令； • 认真完成每章后面的习题；
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Baidu Nhomakorabea
本课程的考核方法
总成绩＝考试成绩＋平时成绩 + 实验成绩
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3 .国际标准化的计算机网络
为什么标准化？ 不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动 网络体系结构的标准化的原动力。 国际标准化组织（ISO）于 1977 年成立了专门的机构从事
“开放系统互连”问题的研究，目的是设计并提供一个标准的 网络体系模型。 1984年 ISO 颁布了 “开放系统互连基本参考 模型” ， 这个模型通常被称作 OSI 参考模型。 OSI 参考模型的提出对推动网络体系结构理论的发展起了 很大的作用， 并引导着计算机网络走向开放的标准化的道路， 同时也标志着计算机网络的发展步入了成熟的阶段。
提供各种网络资源和网络服务。资源子网由主计算机、 终端以及相应的 I/O 设备、各种软件 资源和数据资源构 成。
主计算机（HOST)：可以是大、中小型机，工作站或微 机， 拥有各个终端用户所要访问的资源，是承担数据处 理任务的计算机系统。
终端（Terminal）：用户进行网络操作时所使用的末端 设备。
PSTN
T
T
典型代表：美国半自动地面防空系统SAGE
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2 计算机网络通信
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：ARPANET
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资源子网与通信子网结构
Host
通信子网 资源子网
将应用与通信功能从逻辑上分离，产生了通信 子网与资源子网的概念
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计算机网络原理
主讲： 王 辉
计算机学院
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为什么学习本门课程？
• 21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信 息化，它是一个以网络为核心的信息时代。 • 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。 • 网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络 和计算机网络。 • 发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。
5）要求对方能够接收、识别货物 ——网络通信协议。
6）对货物运输过程中的丢失等进行检查 ——检错/纠错。
Chap1 计算机网络的基本概念 7）限速、红绿灯标识
计算机网络原理
——流量控制/拥塞控制。
8）公路维护、管理部门 ——网络管理。 9）公路巡警 ——网络安全。 ——网络拓扑。
另外：作为司机，应拥有交通地图手册
一般来说，局域网络使用广播方式；广域 性网络使用点对点方式。
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按拓扑结构分类：
总线型
星 型
环 型
树 型
网状型
混合型
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1.4 计算机网络的功能和应用
功能：
资源共享：程序、打印机 数据通信：快速传输信息如E-MAIL 资源的可用性与可靠性：平衡负载、后备 任务的分布处理 数据信息的集中和综合处理：网络数据库应用 系统
计算机网络原理
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） 包括通信处理机通信设备与通信线路
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资源子网：负责全网的数据处理业务，并向网络用户