学习计算机网络的重要性 课件

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。

第1章计算机网络与通信基础

一、计算机网络的发展本节课主要内容

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)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。

图1现代计算机网络逻辑结构示意图以太网以太网以太网以太网路由器路由器路由器路由器路由器路由器通信子网到目前为止,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：二、计算机网络概念

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。图2计算机互连网络系统基本模型AB存储器A机能使用B机的存储器B机能使用A机的打印机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提高系统可靠性均衡负荷网络通信资源共享分布式处理

1、资源共享⑴硬件资源：包括各种类型的计算机、大容量存储设备、计算机外部设备，如彩色打印机、静电绘图仪等。

⑵软件资源：包括各种应用软件、系统开发所用的支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。

⑶数据资源：包括数据库文件、数据库、办公文档资料、企业生产报表等。

⑷信道资源：通信信道可以理解为电信号的传输介质。通信信道的共享是计算机网络中最重要的共享资源之一。

2、网络通信

通信通道可以传输各种类型的信息,包括数据信息和图形、图像、声音、视频流等各种多媒体信息。

三、计算机网络的主要功能

3、分布处理

把要处理的任务分散到各个计算机上运行，而不是集中在一台大型计算机上。这样，不仅可以降低软件设计的复杂性，而且还可以大大提高工作效率和降低成本。

4、

均衡负荷当网络中某台计算机的任务负荷太重时，通过网络和应用程序的控制和管理，将作业分散到网络中的其它计算机中，由多台计算机共同完成。

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。计算机网络的主要功能四、计算机网络的分类从不同方向来进行分类网络的覆盖范围交换方式传输介质传输信道用途按覆盖范围分类：1、局域网2、城域网3、广域网四、计算机网络的分类（一）按覆盖范围分类

图3局域网连接示意图服务器工作站工作站工作站打印机

1、

局域网（LocalAreaNetwork，LAN）

局域网（LocalAreaNetwork，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。

2、

城域网（WideAreaNetwork，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。

（一）按覆盖范围分类

城域网络路由器计算机图4城域网链接示意图

3、广域网（WideAreaNetwork，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。公用交换网MANLANMANLAN图5

广域网连接示意图（一）按覆盖范围分类局域网、城域网及广域网的比较1、服务对象不同局域网或广域网通常是为了一个单位或系统服务的，而城域网则是为整个城市而不是为某个特定的部门服务的。2、建设方向不同建设局域网或广域网包括资源子网和通信子网两个方面，而城域网的建设主要集中在通信子网上，其中也包含两个方面：一是城市骨干网，它与全国的骨干网相连：二是城市接入网，它把本地所有的联网用户与城市骨干网相连。3、覆盖范围和性能不同。1、计算机网络是能够实现

的互连起来的自治计算机系统的集合。2、网络按覆盖的范围可分为广域网、___、___。四、计算机网络的分类（二）按照网络的交换方式进行分类电路交换报文交换分组交换1、电路交换通信过程电路建立阶段数据传送阶段电路释放阶段图7电路交换通信过程示意图1、电路交换固话网电路交换图8固话网电路交换示意图广域网电路交换1、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图分组交换示意图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（3）分组交换图12虚电路交换示意图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3、分组交换图13数据报交换示意图电路交换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

报文交换的优点：

1、报文以“存储-转发”方式通过交换机，输入、输出电路的速率、电码格式等可以不同。很容易实现各种不同类型终端之间的相互通信。

2、在报文交换的过程中，没有电路接续的过程，来自不同用户的报文可以在一条线路上以报文为单位进行多路复用，线路可以以它的最高传输能力工作，大大提高线路的利用率。3、用户不需要叫通对方就可以发送报文，无呼损，并可以节省操作人员的时间。

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。方式优点缺点适用场景电路交换可靠、低时延、保序信道利用率低高质量的大数据量的持续的传输报文交换链路利用率高、支持多播、支持速度和代码的转换不可靠、高时延小数据量或间歇式的传输分组交换虚电路分组交换可靠、低时延、保序、减小每个分组的头开销链路故障影响大高质量的大数据量的持续的传输数据报分组交换无需呼叫建立不保序,链路故障影响小小数据量或间歇式的传输五、计算机网络的应用计算机网络的应用办公自动化数字通信分布式计算信息查询远程教育虚拟现实电子商务企业管理与决策

计算机网络技术的发展给传统的信息处理工作带来了革命性的变化，同时也给传统的管理带来了很大的冲击。目前，计算机网络的应用主要体现在以下几个方面：

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。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