计算机网络技术基础教程.ppt

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1、1计算机网络概述计算机网络概述2l计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展 l计算机网络的定义和功能计算机网络的定义和功能 l计算机网络的组成计算机网络的组成 l计算机网络的分类计算机网络的分类 l计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构 l计算机网络技术的发展趋势计算机网络技术的发展趋势 3l 了解计算机网络的发展历史了解计算机网络的发展历史l 理解计算机网络的定义理解计算机网络的定义l 掌握计算机网络的主要功能掌握计算机网络的主要功能l 掌握计算机网络的硬件和软件组成掌握计算机网络的硬件和软件组成l 熟悉计算机网络的分类熟悉计算机网络的分类l 掌握局域网和广域网的概念掌握局域网和广域网

2、的概念l 了解网络拓扑结构的概念了解网络拓扑结构的概念l 熟悉常见的网络拓扑结构熟悉常见的网络拓扑结构l 了解网络界一些重要的标准化组织了解网络界一些重要的标准化组织l 了解计算机网络技术的发展趋势了解计算机网络技术的发展趋势4l作为一门相对独立的学科，计算机网络也经作为一门相对独立的学科，计算机网络也经历了一个从历了一个从简单简单到到复杂复杂，从，从低级低级到到高级高级的发的发展过程。它萌芽于上世纪展过程。它萌芽于上世纪6060年代，在年代，在7070到到8080年代得到发展与完善，并在年代得到发展与完善，并在9090年代以后不断年代以后不断壮大、如火如荼地发展起来。壮大、如火如荼地发展起来

3、。l计算机网络的发展和演变过程，大致上可分计算机网络的发展和演变过程，大致上可分为如下三个阶段：为如下三个阶段： 面向终端的计算机网络系统面向终端的计算机网络系统 计算机网络计算机网络多机系统多机系统 互联网互联网多网络系统多网络系统 5l计算机网络的雏形。计算机网络的雏形。l在该系统中，人们利用通信线路、集中器等在该系统中，人们利用通信线路、集中器等设备，将一台设备，将一台计算机计算机与多台与多台用户终端用户终端相连接，相连接，用户通过终端命令以交互的方式使用计算机用户通过终端命令以交互的方式使用计算机系统，从而将单一计算机系统的各种资源分系统，从而将单一计算机系统的各种资源分散到了每个用户

4、手中。散到了每个用户手中。l该系统的成功，极大地刺激了用户使用计算该系统的成功，极大地刺激了用户使用计算机的热情，使计算机用户的数量迅速增加。机的热情，使计算机用户的数量迅速增加。l缺点：如果计算机的负荷较重，会导致系统缺点：如果计算机的负荷较重，会导致系统响应时间过长；而且单机系统的可靠性一般响应时间过长；而且单机系统的可靠性一般较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网络系统的瘫痪。络系统的瘫痪。67l多机系统是真正意义上的计算机网络。多机系统是真正意义上的计算机网络。l该系统中，该系统中，多台计算机多台计算机通过通信子网构成一通过通信子网构成一个有机的整

5、体，既分散又统一，从而使整个个有机的整体，既分散又统一，从而使整个系统性能大大提高；系统性能大大提高；l原来单一主机的负载可以分散到全网的各个原来单一主机的负载可以分散到全网的各个机器上，使得网络系统的响应速度加快；机器上，使得网络系统的响应速度加快；l而且在这种系统中，单机故障也不会导致整而且在这种系统中，单机故障也不会导致整个网络系统的全面瘫痪。个网络系统的全面瘫痪。 8通信子网通信子网资源子网资源子网CCPCCPCCPCCPCCPCCP主机主机主机终端终端终端9计算机通信网络计算机通信网络- -多机系统在逻辑上可分为两大多机系统在逻辑上可分为两大部分：部分：l通信子网（通信子网（Comm

6、unication SubnetCommunication Subnet）l资源子网资源子网 l资源子网由主计算机系统、终端、终端控制资源子网由主计算机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，向成。资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。网络用户提供各种网络资源与网络服务。 l通信子网由通信控制处理机（通信子网由通信控制处理机（Communication Communication Control Processor, CCPControl Processor, CCP）、

7、通信线路和其）、通信线路和其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。等通信处理任务。10l互联网是全球范围的计算机网络，它属于互联网是全球范围的计算机网络，它属于“网络网络网络网络”的系统，在全球已有几万的系统，在全球已有几万个网络进行了互连。个网络进行了互连。l互联网的发展历史可以追溯到互联网的发展历史可以追溯到7070年代末，由年代末，由于于APRANETAPRANET的发展，并成功地采用了的发展，并成功地采用了TCP/IPTCP/IP协协议，使网络可以在议，使网络可以在TCP/IPTCP/IP体系结构和协议规体系结构和协议规范的基础上进

8、行互连。范的基础上进行互连。l进人进人9090年代以来，互联网进入了快速发展时年代以来，互联网进入了快速发展时期，到了期，到了2020世纪末，互联网的应用越来越普世纪末，互联网的应用越来越普及，随着全世界基础设施的建设，互联网的及，随着全世界基础设施的建设，互联网的发展将会更加如火如荼。发展将会更加如火如荼。 11通信子网通信子网路由器路由器路由器路由器路由器路由器主机局域网主机局域网主机局域网主机局域网路由器路由器路由器路由器服务器服务器服务器服务器12l以以小写字母小写字母 i i 开始的开始的 internetinternet（互联（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指网或互连网）是一

9、个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。由多个计算机网络互连而成的网络。 l以以大写字母大写字母I I开始的的开始的的 InternetInternet（因特（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用而成的特定计算机网络，它采用 TCP/IP TCP/IP 协议族作为通信的规则，且其前身是美协议族作为通信的规则，且其前身是美国的国的 ARPANETARPANET。13l因特网已经成为世界上规模最大和增长因特网已经成为世界上规模最大和增长速率最快的计算机网络，

10、没有人能够准速率最快的计算机网络，没有人能够准确说出因特网究竟有多大。确说出因特网究竟有多大。l因特网的迅猛发展始于因特网的迅猛发展始于 20 20 世纪世纪 90 90 年年代。由欧洲原子核研究组织代。由欧洲原子核研究组织 CERN CERN 开发开发的万维网的万维网 WWW (World Wide Web)WWW (World Wide Web)被广泛被广泛使用在因特网上，大大方便了广大非网使用在因特网上，大大方便了广大非网络专业人员对网络的使用，成为因特网络专业人员对网络的使用，成为因特网的这种指数级增长的主要驱动力的这种指数级增长的主要驱动力。 14 l从不同的角度理解有不同的定义从不

11、同的角度理解有不同的定义信息传输角度信息传输角度: :以计算机之间传输信息为目以计算机之间传输信息为目的而连接起来、实现远程信息处理或进一步的而连接起来、实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统。达到资源共享的系统。 资源共享角度资源共享角度: :以能够相互共享资源（硬件、以能够相互共享资源（硬件、软件和数据）的方式连接起来，并且各自具软件和数据）的方式连接起来，并且各自具备独立功能的计算机系统之集合体。备独立功能的计算机系统之集合体。 用户透明性角度用户透明性角度: :由一个网络操作系统自动由一个网络操作系统自动管理用户任务所需的资源，从而使整个网络管理用户任务所需的资源，从而使整个网络就

12、像一个对用户透明的计算机大系统。就像一个对用户透明的计算机大系统。 15l得到普遍认可的定义：得到普遍认可的定义：计算机网络是把一定地计算机网络是把一定地理范围内的计算机通过通信线路互相连接起来，理范围内的计算机通过通信线路互相连接起来，在特定的通信协议和网络系统软件的支持下，在特定的通信协议和网络系统软件的支持下，彼此互相通信并共享资源的系统。彼此互相通信并共享资源的系统。l从以下几个方面来理解从以下几个方面来理解: :计算机网络中至少拥有计算机网络中至少拥有两台以上两台以上的计算机。的计算机。传输媒体传输媒体和和通信设备通信设备把若干台计算机连结把若干台计算机连结到了一起。到了一起。把多台

13、计算机连接在一起，形成一个网络，把多台计算机连接在一起，形成一个网络，是为了是为了资源共享资源共享。为了正确地通信，需要有一个共同遵守的为了正确地通信，需要有一个共同遵守的约定约定通信协议通信协议。161.1.数据通信数据通信 2.2.资源共享资源共享 3.3.提高可靠性提高可靠性 4.4.提高系统处理能力提高系统处理能力 5.5.分布式处理分布式处理 17l电子邮件电子邮件 l远程文件传输、网上综合信息服务以及电子远程文件传输、网上综合信息服务以及电子商务商务 l利用计算机网络的数据通信功能，还可以对利用计算机网络的数据通信功能，还可以对分散的对象进行实时的、集中的跟踪管理与分散的对象进行实

14、时的、集中的跟踪管理与监控，如监控，如: :管理信息系统（管理信息系统（MISMIS）、）、计算机集计算机集成制造系统（成制造系统（CIMSCIMS）等。等。l此外，计算机网络还给科学家和工程师们提此外，计算机网络还给科学家和工程师们提供一个网络环境，在此基础上可以建立一种供一个网络环境，在此基础上可以建立一种新型的合作方式新型的合作方式计算机支持协同工作计算机支持协同工作（CSCWCSCW）。）。18l硬件资源硬件资源：由于网络中某些计算机及其外围：由于网络中某些计算机及其外围设备价格昂贵，如巨型计算机、激光打印机、设备价格昂贵，如巨型计算机、激光打印机、大容量磁盘等，采用计算机网络进行资源

15、共大容量磁盘等，采用计算机网络进行资源共享可以减少硬件设备的重复购置，从而提高享可以减少硬件设备的重复购置，从而提高设备的利用率；设备的利用率；l软件资源软件资源：软件共享避免了软件的重复购置：软件共享避免了软件的重复购置或重复开发，从而达到降低成本，提高效率或重复开发，从而达到降低成本，提高效率的目的；的目的；l信息资源信息资源：用户数据也是一种非常有价值的：用户数据也是一种非常有价值的资源，通过网络可以达到全网用户的共享，资源，通过网络可以达到全网用户的共享，以提高信息的利用率。（如数字图书馆）以提高信息的利用率。（如数字图书馆）19l在一个单机系统中，某部件或计算机产生故在一个单机系统中

16、，某部件或计算机产生故障时，必须通过替换资源的办法来维持系统障时，必须通过替换资源的办法来维持系统的继续运行，否则系统便无法开展正常的工的继续运行，否则系统便无法开展正常的工作。作。l而在计算机网络中，由于设备彼此相连，当而在计算机网络中，由于设备彼此相连，当一台机器出故障时，可以通过网络寻找其他一台机器出故障时，可以通过网络寻找其他机器来代替本机工作；而且每种资源可以存机器来代替本机工作；而且每种资源可以存放在多个地点，用户可以通过多种途径来访放在多个地点，用户可以通过多种途径来访问网内的某个资源，从而避免了单点失效对问网内的某个资源，从而避免了单点失效对用户产生的影响。因此系统的可靠性可以得用户产生的影响。因此系统的可靠性可以得到大大地提高。到大大地提高。 20l单机的处理能力是有限的，并且由于种种原单机的处理能力是有限的，并且由于种种原因（例如时差），计算机之间的忙闲程度是因（例如时差），计算机之间的忙闲程度是不均匀的。不均匀的。l从理论上讲，在同一网内的多台计算机可通从理论上讲，在同一网内的多台计算机可通过协同操作和并行处理来提高整个系统的处过协同操作和并行处理来提高整个系统的