第一讲计算机网络基础

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1、1计算机网络计算机网络computer networkscomputer networks蒋茜Email:jiangqian_2第一章第一章 计算机网络基础计算机网络基础3内容提要n教前引导n计算机网络的概念n计算机网络的产生和发展n计算机网络拓扑结构n计算机网络的分类4课程性质及任务n课程性质：计算机应用技术专业（本科）的一门必修专业课程n本课程的主要任务：n对计算机网络从整体上有一个较清晰的了解。n对当前计算机网络的主要种类和常用网络协议有较清晰的概念。n初步掌握以TCP/IP协议族为主的网络协议结构。n对当前计算机网络的应用有所了解。n对当前计算机网络的新技术新发展有所了解。5先修课程n

2、模拟与数字电路n数字信号处理n计算机组成原理n操作系统原理n程序设计（c、vc+）6参考书n计算机网络第三版，Andrew S，清华大学出版社nTCP/IP详解卷1：协议，机械工业出版社n数据与计算机通信第六版，William Stallings，电子工业出版社n用TCP/IP进行网际互联，Douglas E. Comer，电子工业出版社7课程主要内容n数据通信基础nTCP/IP联网协议n局域网n网络应用n网络安全与管理8课程目标n掌握计算机网络的基本概念、基本理论和基本方法；n通过学习和习题练习，具备一定的分析问题和解决问题的能力9对大家的要求n三个重要环节n课前预习n课上认真听讲n课后认真

3、复习消化、作业n经常进行阶段复习10计分方式n期终考试成绩占70n平时成绩占30n作业10%，实验10%，平时表现10%11内容提要n教前引导n计算机网络的概念n计算机网络的产生和发展n计算机网络拓扑结构n计算机网络的分类12计算机网络的概念n对于计算机网络，在不同阶段或从不同的观点有着不同的定义。三种不同观点：n以相互共享（硬件、软件和数据）资源方式而连接起来，且各自具有独立功能的计算机系统的集合n在网络协议控制下，由多台主计算机、若干台终端、数据传输设备以及计算机与计算机间、终端与计算机间进行通信的设备所组成的计算机复合系统n利用各种通信手段，例如电报、电话、微波通信等，把地理上分散的计算

4、机有机地连在一起，达到相互通信而且共享软件、硬件和数据等资源的系统n较为确切的定义：计算机网络是以资源共享和信息交换为目的，通过数据通信线路将多台自主运行的计算机互联而成的系统13计算机网络的概念n计算机网络源于计算机技术与通信技术相结合n一般定义：计算机网络是以资源共享和信息交换为目的，通过数据通信线路将多台自主运行的计算机互联而成的系统通信: 两个结点.网络: 两个或多个结点.14计算机网络的基本组成n计算机网络都必须包括硬件和软件两大部分n网络硬件提够数据处理、数据传输和建立通信通道的物质基础n网络软件是真正控制数据通信的n计算机网络的四大要素 计算机系统通信线路和通信设备协议网络软件1

5、5计算机网络的基本功能n数据通信nE-mail、ICQ、IP Phonen资源共享n硬件资源的共享，如打印机、大容量磁盘、CD-ROM等n软件资源的共享，如程序、数据等n提高可靠性n避免了单点失效对用户产生的影响n促进分布式数据处理和分布式数据库的发展16计算机网络系统的组成n计算机网络系统是由通信子网和资源子网两层构成的n通信子网：面向通信控制和通信处理n资源子网：包括拥有资源的用户主机和请求资源的用户计算机17内容提要n教前引导n计算机网络的概念n计算机网络的产生和发展n计算机网络拓扑结构n计算机网络的分类18光电报n科学技术的发展很多都是伴随着军事应用而发展起来的（如：航天、核技术、网络

6、等等）n就网络技术而言，远有18世纪末出现于法国的光电报，近有Internet的前身ARPANET，均是由军事应用带动发展起来的。n时间：18世纪末n地点：欧洲，法国n发明人：Claude Chappe19ChappeChappe 光电报光电报调整器调整器9898个位置个位置( (编码编码) )组合代表各种字母、数字、符号等组合代表各种字母、数字、符号等指示器指示器20电报n19世纪早期n美国人摩尔斯n技术基础：电磁学21电报n电报系统的组成：n发射机n接收机n编码图：点、划n密码本n传输线路22电话n19世纪中期n美国人贝尔n技术基础：电报（利用电报系统传输声音）23电话n与电报系统的本质区

7、别：线路上始终带电，可传输语音信号n发送机、接收机（电话机，扩音）n交换机：从人工交换到自动交换n传输线路：铜丝代替铁丝24通信信号、介质发展过程n声、光电、磁光、无线电传输介质：传输介质：自由空间自由空间传输介质：传输介质：电缆电缆传输介质：传输介质：光缆或自光缆或自由空间由空间25计算机网络的产生n计算机网络源于计算机技术与通信技术相结合n1946年第一台电子计算机诞生n20世纪50年代，计算机与通信技术相结合，产生了计算机网络n计算机网络的发展大致经历了三个阶段26计算机网络的发展过程（1）1五十年代到六十年代1 单处理机联机系统2 终端集中器2 七十年代的计算机网络1 计算机到计算机网

8、络2 ARPANET3 八十年代的计算机网络1 标准化，OSI体系结构，ISO、CCITT、IEEE2 局域网技术4 九十年代的计算机网络1 Internet2 新一代高速计算机网络技术27以单计算机为中心的联机系统n第一代网络n背景：20世纪60年代中期以前，主计算机昂贵，通信线路和通信设备相对便宜n联机终端网络能够共享主机资源、n进行信息的采集及综合处理(如图)n实例：SAGE、SABRE-1n特点：n在这种系统中，一端是没有处理能力的终端设备，而另一端是一台大中型计算机，它可以同时处理多个远方终端来的命令n远地的多个终端和本地的大中型计算机之间通过数据通信设备可以直接通信28以单计算机为

9、中心的联机系统n缺点：n主机负荷较重n通信线路利用率低n可靠性低n改进：n多点通信线路n终端集中器和前端处理机29计算机计算机网络n第二代网络n背景：20世纪60-70年代，随着计算机技术和通信技术的进步，将多个单处理机联机终端网络互联，形成多处理机为中心的网络n两类：n1.主机既承担数据处理，又承担通信工作n2.通信从主机分离出来，由通信控制处理机CCP来处理通信n特点：n网络中通信的双方是计算机到计算机n计算机网络的功能是以共享资源为主，而不是像第一代计算机网络那样是以数据通信为主n实例：ARPANET、NPL等30网络体系结构的标准化n第三代网络n背景：各大计算机公司纷纷制定自己的网络技

10、术标准，最终促成国际标准的制定n遵循网络体系结构标准建成的网络，依据标准化水平可分为两个阶段：n各计算机制造厂商网络结构标准化nIBM/SNA、DEC/DNA、Univac/DCA等n国际网络体系结构标准化nISO/OSI（开放系统互联参考模型）nIEEE802系列31因特网（Internet）n因特网的前身：ARPANETn世界范围的互联网nTCP/IP协议是因特网上的标准n主要应用n万维网（WWW）n电子邮件n文件传输n远程登录n 32计算机网络的发展历史（2）5 我国计算机网络的发展历史七十年代末开始八十年代：1 局域网2 OSI网络体系结构3 低速广域网（电话线）九十年代：1 局域网N

11、ovell, TCP/IP2 X.25广域网及其应用33计算机网络的发展历史（3）n1990 1993 通过X.25与国际连网n1994 中科院高能所，64K，日本 NCFC，64K，Sprintn1995 化工大学，64K，日本 Chinanet, 64K + 64K, Sprint CERNET, 128K, Sprint34内容提要n教前引导n计算机网络的概念n计算机网络的产生和发展n计算机网络拓扑结构n计算机网络的分类35计算机网络拓扑结构拓扑结构 拓扑结构图n星形结构n层次结构或树形结构n总线形结构n环形结构n点到点部分连接的不规则形n点到点全连接结构N个节点需N*(N-1)/2条线路36拓扑结构图37内容提要n教前引导n计算机网络的概念n计算机网络的产生和发展n计算机网络拓扑结构n计算机网络的分类38计算机网络分类n1 按距离划分n广域网 50kmn局域网 几米到几公里n城域网 介于广域网与局域网之间n2 按通信介质划分n有线网n无线网n3 按通信传播方式划分n广播式传播方式网n点到点传播方式网39n4 按通信速率划分n低速网n中速网n高速网n5 按使用范围划分n公用网n专用网n6 按网络控制方式分类n集中式计算机网络n分布式计算机网络n7 按网络环境分类n部门网络n企业网n校园网络