高一信息技术网络课件1A

认识计算机网络1.1什么是计算机网络网络：

网络原指用一个巨大的虚拟画面，把所有东西连接起来，也可以作为动词使用。常见的网络：

电话网络、电视网络、卫星网络、GSM网络、计算机网络等电视网络计算机网络的应用及功能应用举例作用描述功能概括通过网络文件服务器可以把文件存储在服务器上，让网络中的其它计算机访问，其它用户通过网络计算机可以打印、下载。用户通过网络可以共享各地主机上的数据、应用软件及硬件资源通过电子邮件可以使人们在网络上相互联系，通过使用计算机中安装的MSN、QQ、等视频对话系统工具进行人与人之间的及时交流计算机与计算机之间通过网络能够进行通信，相互传递数据，从而可以方便的实施信息交换、收集和处理现代战争中使用自动作战系统，组成横向联通、纵横一体的信息网络指挥平台，能够把分散在不同空间位置的多种类型的作战部队和信息化武器实施一体化“无缝隙连接”.分布式控制能够保证系统在部分硬件发生故障时仍能正常可靠地工作，分布式处理可以通过适当的算法将庞大发杂的任务分配给该系统的多台计算机协同处理，从而均匀负荷，提高效率§1.2计算机网络的功能及应用

1.2.1计算机网络功能通信功能资源共享高可靠性提供分布处理环境集中管理与处理负载分担与均衡跨越时间和空间的障碍计算机网络是多台地理上分散的独立计算机系统遵循约定的通信协议，通过传输介质和网络设备互相连接起来，实现数据通信、资源共享的系统。计算机网络的组成：多台地理上分散的独立计算机系统通信协议传输介质和网络设备1.2计算机网络的分类根据规模大小及分为：局域网、城域网、广域网。根据交换方式可分为：电路交换、报文交换、分组交换。根据拓扑结构可分为：总线型、星型、环型、网状型和树型等依据：网络中计算机之间通信距离的长短。网络类型覆盖范围局域网

（LAN）1~2千米内高速、快捷城域网（MAN）整个城市大范围的信息传输、共享广域网（WAN）全球或若干个城市超大范围、传输速率偏低覆盖范围局域网

（LAN）1~2千米内高速、快捷整个城市大范围的信息传输、共享超大范围、传输速率偏低特点1.2.2按网络管理的方式分类

客户机/服务器网络（Client/Server）

在客户机/服务器（C/S）网络中，有一台或多台高性能的计算机专门为其它计算机提供服务，这类计算机称之为服务器；而其它与之相连的用户计算机通过向服务器发出请求可获得相关服务，这类计算机称之为客户机。对等网络对等网是最简单的网络，网络中不需要专门的服务器，接入网络的每台计算机没有工作站和服务器之分，都是平等的，既可以使用其它计算机上的资源，也可以为其它计算机提供共享资源。

客户机/服务器网络（Client/Server）对等网1.4.3其他分类方式

根据传输介质的不同划分

有线网络无线网络根据网络使用范围不同划分

公用网（PublicNetwork）专用网（Special-purposeNetwork）根据通信传播方式的不同划分广播式网络（BroadcastingNetwork）点到点网络（Point-to-PointNetwork）

1.6.1有线传输介质

双绞线屏蔽双绞线（ShieldedTwistedPair，STP）非屏蔽双绞线（UnshieldedTwistedPair，UTP）

同轴电缆基带同轴电缆（阻抗50Ω）：分细缆和粗缆，传输数字信号宽带同轴电缆（阻抗75Ω）：高速数字信号和模拟信号传输光纤单模光纤：光线不经过多次反射而是一直向前传播

多模光纤：多条入射角度不同的光线同时在一条光纤中传播

1.6.2无线传输介质

无线电波无线电磁波是指波长在100m以下，10m以上的电磁波

微波微波（Microware）通信通常是指利用在1GHz范围内的电波红外线激光卫星同轴电缆铜芯绝缘层外导体屏蔽层外护套BNC粗缆安装示意图粗缆vampiretapBNC端子收发器AUI电缆50mNIC粗缆传输距离最大段长度500米每段最多站点数100两站点间最小距离2.5米网络最大跨度2.8公里

细缆安装示意图细缆BNC接头NIC双绞线内导体芯线绝缘箔屏蔽铜屏蔽外套双绞线双绞线是目前使用最广泛的一种传输介质。屏蔽(STP)与非屏蔽(UTP)双绞线以箔屏蔽以减少干扰和串音3类、5类双绞线没有附加屏蔽RJ-45连接头

(b)网线与RJ-45的连接序号（EIA/TIAT568A和T568B两种）双绞线的连接光纤的传输模式多模输入电信号输出电信号单模波长:1300,1550nmh1h2波长:850,1300nmh2h1芯/封套特性光纤的直径减小到一个光波波长

纤芯直径：5~10微米

纤芯直径：50~100微米光纤电缆光纤电缆是一种能够进行调制的光信号传输的网络介质。单芯光纤与多芯光纤玻璃封套塑料外套玻璃内芯单芯光缆多芯光缆玻璃内芯塑料外套玻璃封套外壳传输介质连接网络的线路，是网络中信息传输的媒体，是网络通信的物质基础之一双绞线广泛应用于电话系统中性能较差、价格低同轴电缆有线电视系统中经常采用性能较好、价格适中光纤最先进的通信线路性能非常好、成本很高。连接有难度§1.3计算机网络的拓扑结构§1.3计算机网络的拓扑结构

1.3.1总线型网络

§1.3计算机网络的拓扑结构

1.3.2环型网络

§1.3计算机网络的拓扑结构

1.3.3星型网络

§1.3计算机网络的拓扑结构

1.3.4其他结构网络

树型（层状）网络

网型结构网络

集线器中继器交换机路由器网桥常见的计算机网络设备中继器是网络物理层上面的连接设备。适用于完全相同的两类网络的互连,主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发,来扩大网络传输的距离。

中继器有线中继器和无线中继器1中继器调制解调器：也叫Modem，俗称“猫”。它的功能是信号转换。2调制解调器3集线器（HUB）它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。集线器采用的是共享带宽的工作方式，这样在机器很多或数据量很大时,上网的速度会很慢。RJ454交换机

交换机（Switch或Catalyst）是实现端口先存储、后定向转发功能的数据转发设备。交换机是独享带宽。RJ45接口它的数据传输速率更高，适合于大数据量和非常频繁的网络通信。5路由器实现数据分组转发并能查找和选用最优路径的网络设备，叫做路由器。它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径。数据通信是指数字计算机或其它数字终端设备之间通过通信信道进行的数据交换。数据通信的质量有两个最主要的指标。数据传输速率，用“比特位/秒”（b/s）来表示；误码率，它表示一段时间内接收到的错误比特数与转输的总比特数之比。5.2数据通信基本概念通信系统中传输的信号可分为连续变化的和离散变化的两类。模拟信号数字信号按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以相应地把通信信道分为模拟信道和数字信道。数据通信可以通过模拟信道实现，也可以通过数字信道来实现。

5.2.1模拟通信与数字通信数据通信利用模拟信道来实现时，数据终端设备（DTE）产生的数字信号首先要转换成模拟信号在信道中传输，这个转换过程称为调制。执行调制功能的变换器称为调制器（Modulator）。通过信道传送到接收端的模拟电信号又要经过一个称为解调器（Demodulator）的反变换器转换成数字终端设备所能按收的数字信号。大多数情况下，通信是双向的，调制器和解调器合在一个装置中，这就是调制解调器（Modem）。

5.2.1模拟通信与数字通信ModemModemDTEDTE数字信号数字信号模拟信号公用电话网

在数据通信系统中，网络中的两个设备之间需要经过中间节点转发数据，这种中间节点参与的通信称为交换。电路交换电路交换的通信一般要经历3个阶段：建立电路阶段、传输数据阶段和电路拆除阶段。优点是：通信实时性强，适用于交互式会话类通信，比较适用于成批数据的传送。缺点是：一旦建立连接后，即使两个站点间没有数据要传输，网络资源也没法供其它用户使用；建立线路的时间比较长，如果传递的信息很短，则线路的利用率很低。5.2.3数据交换技术分组交换计算机通信都采用分组交换方式，分组交换是一种“存储——转发”式的交换，数据以短的分组形式转送。计算机通信时传送的是报文（Message），报文是指由被传递的数据、源地址、目的地址和其它控制信息组成的数据块。把一个长的报文拆分成若干个小的段落，称为分组。分组交换不需要事先建立物理通路，只要前方线路空闲，就以分组为单位发送，中间节点接收到一个分组后可以直接转发，而不必等到所有的分组都收到以后再转发，提高了交换速度。接收端收到所有分组后，再按原来的顺序“组装”成原来的报文。有限长度的分组可以直接存放在节点的内存中，而不必设置缓存，提高了交换速度。5.2.3数据交换技术网络协议的定义和组成网络协议（Protocol），是使网络中的通信双方能顺利进行信息交换而双方预先约定好并遵循的规程和规则。一个网络协议主要由以下三个要素组成：语义：规定通信双方彼此“讲什么”；语法：规定通信双方彼此“如何讲”；同步：语法同步规定事件执行的顺序。

5.3.2网络传输协议分层次的体系结构分层模型（Layeringmodel）是一种用于开发网络协议的设计方法。采用在协议中划分层次的方法，把要实现的功能划分为若干层次，较高层次建立在较低层次基础上，同时又为更高层次提供必要的服务功能。分层的好处：高层次只要调用低层次提供的功能，而无需了解低层的技术细节；只要保证接口不变，低层功能具体实现办法的变更也不会影响较高一层所执行的功能。

5.3.2网络传输协议开放系统互联参考模型（OSI/RM）

5.3.2网络传输协议应用层（ApplicationLayer）表示层（PresentationLayer）会话层（SessionLayer）传输层（TransportLayer）网络层（NetworkLayer）数据链路层（DataLinkLayer）物理层（PhysicalLayer）OSI／RM各层的主要功能如下：物理层：物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明地传送比特流。数据链路层：在物理层提供比特流传输服务的基础上，在通信的实体之间建立数据链路连接，传送以“帧（Frame）”为单位的数据，采用差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。网络层：其主要功能是要完成网络中主机间“分组”(Packet)的传输。传输层：其主要任务是向上一层提供可靠的端到端（End-to-End）服务，确保“报文段（Segment）”无差错、有序、不丢失、无重复地传输。会话层：会话层的功能是建立、组织和协调两个互相通信的应用进程之间的交互（Interaction）。表示层：主要用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。应用层：应用层确定进程间通信的性质，以满足用户的需要。5.3.2网络传输协议网络互连的类型包括：局域网与局域网、局域网与广域网、广域网与广域网等的互连。络互连要解决的两个主要问题是：一是网络之间至少要有一条通信链路，二是在保持原网络结构和服务内容的基础上提供协议转换的功能。在OSI参考模型中，由于网络间的通信是根据不同层划分的，同层间可相互通信，所以根据联接层不同，网间联接设备可以分为中继器、网桥、路由器和网关。

5.3.3网络互连技术5.3.3网络互连技术组建家庭网络的步骤1确定组网方案2配置硬件3配置软件4设置共享设备和资源5设置共享Internet网络的带宽：bps(bitpersecond),表示每秒钟传送的二进制位数据。家庭网络连接示意图计算机计算机……教学楼……服务器计算机计算机……办公楼计算机计算机……教师公寓计算机计算机……实验楼[校园网结构示意图]核心

交换机交换机交换机交换机交换机路由器互联网计算机-计算机网络示意图公共网主机主机主机SQLServer终端ARPANETIBM公司的SNA（SystemNetworkArchitecture）DEC公司的DNA（DigitalNetworkArchitecture）

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