计算机网络技术基础（第3版）课件 一、计算机网络技术基础

计算机网络技术基础概述计算机网络01子任务一：初探精彩的网络世界网络学习是指通过计算机网络进行的一种学习活动，现在也称为线上学习，主要采用自主学习和协商学习的方式进行。网络学习有以下三个特征。①资源丰富，网络学习平台非常多，可选择的空间比较大。②以自主学习为主，协助学习为辅。③突破了时空限制，网络学习可以做到随时、随地，只要有网络就可以学习。1．网络学习任务一认识计算机网络子任务一：初探精彩的网络世界网络游戏又称在线游戏，简称网游。它是以互联网为传输媒介，以游戏运营商服务器和用户计算机为处理终端，以游戏客户端软件为信息交互窗口，旨在实现娱乐、休闲、交流和取得虚拟成就的，具有可持续性的个体性多人在线游戏。2．网络游戏任务一认识计算机网络子任务一：初探精彩的网络世界网络媒体是一种新型的媒体形式，以其快速传递多感官的信息等特点成为第四媒体。通过国际互联网络，网络媒体可以将信息24小时不间断地传播到世界的每一个角落。3．网络新闻任务一认识计算机网络子任务一：初探精彩的网络世界电子商务是消费者借助网络进入购物平台进行消费的行为。网络购物平台通常是由网络服务商建立的虚拟数字化空间，它借助网络来展示商品，并利用多媒体特性来改善商品的可视性、选择性。4．电子商务任务一认识计算机网络子任务一：初探精彩的网络世界网络会议是以网络为媒介的多媒体会议平台，利用网络会议，使用者可突破时间、地域的限制，实现面对面的交流效果。5．网络会议任务一认识计算机网络子任务一：初探精彩的网络世界网络直播是网络视频直播的简称，是将音视频信号采集成数字信号，并经过网络传输的一种流媒体应用。网络直播延续了互联网的优势，利用视讯方式进行网上现场直播，可以将产品展示、相关会议、背景介绍、方案测评、网上调查、对话访谈、在线培训等发布到互联网上，利用互联网的直观、快速、表现形式好、内容丰富、交互性强、地域不受限制、受众可划分等特点，加强活动现场的推广效果。6．网络直播任务一认识计算机网络子任务二看看身边的计算机网络任务一认识计算机网络子任务三了解计算机网络的要素任务一认识计算机网络一定数量的计算机。计算机间的连接线缆和集线设备。必要的软件（包括操作系统及各种应用软件）。一般的计算机网络包含以下要素子任务三了解计算机网络的要素任务一认识计算机网络将地理位置不同但具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和通信线路连接起来，在功能完善的网络软件（网络协议、网络操作系统、网络应用软件等）的协调下实现网络资源共享的计算机系统的集合，简单地说就是以资源共享为目的，自主互连的计算机系统的集合。计算机网络的概念子任务一了解计算机网络的形成与发展任务二了解计算机网络的发展1．面向终端的计算机网络阶段2．计算机通信网络阶段子任务一了解计算机网络的形成与发展任务二了解计算机网络的发展3．开放式标准化网络阶段4．高速互联计算机网络阶段子任务二了解计算机网络在我国的发展任务二了解计算机网络的发展最早着手建设计算机广域网的是原铁道部。它在1980年即开始进行计算机联网实验，当时的几个节点是北京、天津、上海等铁路局及其所属的11个分局，网络体系结构为Digital公司的DNA。1989年2月，我国的第一个公用分组交换网CHINAPAC通过试运行和验收，达到了开通业务的条件，CHINAPAC由3个分组节点交换机、8个集中器和1个双机组成的网络管理中心组成。1．中国公用计算机互联网该网络于1994年2月，由原邮电部与美国Sprint公司签约，为全社会提供Internet的各种服务。1994年9月，中国电信与美国商务部布朗部长签订中美双方关于国际互联网的协议，协议中规定中国电信将通过美国Sprint公司开通两条64kbit/s专线（一条在北京，另一条在上海）。1995年初与Internet连通，同年5月正式对外服务。目前，全国大多数用户是通过该网进入Internet的。子任务二了解计算机网络在我国的发展任务二了解计算机网络的发展2．中国科技网中国科技网是由世界银行贷款，国家计委、国家科委、中国科学院等配套投资和扶持的。项目由中国科学院主持，联合北京大学、清华大学共同实施。1989年NCFC立项，1992年，NCFC的院校网，即中国科学院院网、清华大学校园网和北京大学校园网全部建设完成；直到1994年4月20日，NCFC工程连入Internet的64kbit/s国际专线开通，实现了与Internet的全功能连接3．中国教育和科研计算机网中国教育和科研计算机网由国家教委主持兴建的一个全国范围的教育科研互联网。该网络于1994年开始兴建，利用先进、实用的计算机技术和网络通信技术，把全国大部分高等学校连接起来，推动这些学校校园网的建设和信息资源的交流共享。子任务二了解计算机网络在我国的发展任务二了解计算机网络的发展4．中国金桥网中国金桥网是由原电子部吉通网络通信有限公司承建的互联网。1994年6月8日，金桥网前期工程建设全面展开，于年底全面开通。

1999年起，我国又建设了6大骨干网络，分别是中国联通互联网、中国网通宽带高速互联网、中国移动互联网、中国国际经济贸易互联网、中国长城互联网及中国卫星集团互联网。2008年，中国网通宽带高速互联网与中国联通互联网合并，对外称为中国联通互联网。任务三掌握计算机网络的功能1．数据通信数据通信功能实现了服务器与工作站、工作站与工作站间的数据传输，是计算机网络的基本功能。它使分散在不同部门、不同单位甚至不同省份、不同国家的计算机之间可以通信，互相传递数据，方便地进行信息交换。2．资源共享所谓的资源是指为用户服务的硬件设备、软件、数据等。如应用程序和文件、常用计算机外设等都能成为网络中的每一台授权计算机可使用的资源。建立计算机网络的目的在于实现资源共享，资源共享包括程序共享、数据共享、文件共享、设备共享、处理器共享、进程共享等，用户可以在自己的位置上部分或全部地使用网络中的资源。任务三掌握计算机网络的功能3．分布式处理（1）分布式输入将大量的数据分散在多个计算机上进行输入，以解决数据输入的“瓶颈”问题。（2）分布式计算对于一些综合性计算任务，可通过一些算法分别交给不同的计算机来完成，用户根据需要，合理地选择网络中的资源，快速地进行计算。（3）分布式输出对大型输出任务，选择网络中的空闲输出设备进行输出，可提高设备利用率。任务三掌握计算机网络的功能4．均衡负载互相协作网络中的计算机可以互为备用机，在工作过程中，一台计算机出现故障，可以使用网络中的另一台计算机。当网络中某些计算机负荷过重时，网络可以分配任务给较空闲的计算机。网络中一条通信线路出了故障，可以取道另一条线路，从而提高了可靠性。5．集中管理在没有网络的情况下，每台计算机都是一个“信息孤岛”，必须分别进行管理，而在计算机联网后，可以对联网的计算机进行集中管理，以发挥其最大的效能。任务四了解计算机网络的分类按网络的作用范围分类，可以将网络划分为广域网、局域网和城域网三种类型1）局域网局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是限定在一定范围内的网络，一般限定在1～20km的范围内，由互连的计算机、打印机、网络连接设备和其他在短距离间共享硬件、软件资源的设备组成。1、按计算机网络的范围分类任务四了解计算机网络的分类2）城域网城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）与LAN相比扩展的距离更长，基本上是一种大型的LAN，通常使用与LAN相似的技术。MAN使用分布队列双重总线（DistributedQueueDualBus，DQDB）协议，即IEEE802.6标准，连接着多个LAN。MAN的范围扩大到50km左右。1、按计算机网络的范围分类3）广域网广域网（WideAreaNetwork，WAN）也称远程计算机网络（RemoteComputerNetwork，RCN），覆盖范围通常为数百千米到数千千米，甚至数万千米，可以是一个地区或一个国家，甚至世界几大洲或整个地球。任务四了解计算机网络的分类1）公共网公共网由电信部门组建，一般由政府和电信部门管理和控制，网络内的传输和交换装置可提供（如租用）给任何部门和单位使用。2．按网络的使用范围分类2）专用网专用网由某个部门或公司组建，不允许其他部门或单位使用。专用网也可以租用电信部门的传输线路。例如，军队、铁路、电力、银行等系统均有专用网络。任务四了解计算机网络的分类1）对等网对等（PeertoPeer）网通常是由很少几台计算机组成的工作组。对等网采用分散管理的方式，网络中的每台计算机既作为客户机又作为服务器来工作，每个用户都管理自己机器上的资源，所有的主机在网络上处于一种对等的地位。3．按网络的管理方式分类2）客户机/服务器网络客户机/服务器（Client/Server）网络，常称为C/S网络，它的管理工作集中在运行特殊网络操作系统与服务器软件的计算机上进行，这台计算机被称为服务器。任务四了解计算机网络的分类1）点对点网络点对点网络中的计算机或设备通过单独的链路进行数据传输，并且两个节点间可能会存在多条单独的链路，4．按数据传输方式分类2）广播网络广播网络中的计算机或设备通过共享的通信介质进行数据传播，所有节点都会收到其他节点发出的数据信息，它主要应用于局域网中。广播网络有三种常见的传输类型：单播、广播与组播。子任务一了解网络的物理拓扑结构任务五掌握网络的拓扑结构任务五掌握网络的拓扑结构总线型结构的特点是将各个节点用一根总线相连。总线型网络上的数据以电子信号的形式发送给网络上的所有计算机，但只有计算机地址与信号中的目的地址相匹配的计算机才能接收到。由于所有站点共享一条传输链路，在任何时刻，网络中只有一台计算机可以发送信息，其他需要发送信息的计算机只能等待，直到网络空闲时才能发送信息。1．总线型结构任务五掌握网络的拓扑结构星型结构由中央节点和与中央节点直接通过各自独立的电缆连接起来的站点组成，中央节点（交换机或集线器）位于网络的中心，其他站点通过中央节点进行数据通信。

星型结构采用的数据交换方式主要有线路交换和报文交换两种，其中线路交换更为普遍。现有的数据处理和声音通信的信息网大都采用星型结构。2．星型结构任务五掌握网络的拓扑结构环型结构中的各节点是连接在一条首尾相连的闭合环型线路中的。环型网络中的信息传送是单向的，即沿一个方向从一个节点传到另一个节点。由于信息按固定方向单向流动，两个节点之间仅有一条通路，系统中无信道选择的问题3．环型结构任务五掌握网络的拓扑结构网络的逻辑拓扑结构指信号在网络中的实际传输路径，它所描述的是信号在网络中的流动。当任何一台设备向网络上发出信号后，信号在网络上有两种传输方式：广播方式与只把信号发送给指定的下一站设备的方式。前一种方式的逻辑拓扑结构是逻辑总线，后一种方式的逻辑拓扑结构是逻辑环。对逻辑总线结构来说，当一台设备向网络上发出信号后，信号像洪水一样“漫延”到网络上各处，网络上的设备都会收到这个信号。若不考虑信号的传输延迟的话，可以认为所有设备都同时收到该信号。对逻辑环结构来说，当一台设备向网络上发出信号时是发送给指定的一台设备，然后按照一定的顺序一站一站地传下去，最后回到发送站，形成一个封闭环。显然，网上每台设备都只接受指定发给它的信号，它也只把信号发送给指定的下一站设备。子任务二理解网络的逻辑拓扑结构拓展任务初识全光网全光网即无源光网络（PassiveOpticalNetwork，PON），PON采用无源分光技术实现多终端在一根光纤上接入网络，PON采用下行多终端广播复用、上行多终端时分复用技术，是一种不对称的联网技术。拓展任务初识全光网在我国PON技术分为两个分支：以华为为代表的GPON（吉比特无源光网络）和以H3C为代表的EPON（以太网无源光网络）拓展任务初识全光网

1．EPONEPON采用的是点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务。目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上，EPON由于使用上述经济而高效的结构，成为连接接入网最终用户的一种最有效的通信手段。10Gbit/s以太网主干和城域环网的出现将使EPON成为未来光网中最佳的最后1km解决方案。