計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

computernetworks1教材張浩軍主編，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教程(第二版)，高等教育出版社，2008.3授課環(huán)節(jié)教學(xué)：32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)：16學(xué)時(shí)2《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》謝希仁編著電子工業(yè)出版社2005.2《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù)教程》李冬等清華大學(xué)出版社2006.11教學(xué)參考資料3交流渠道溝通渠道：E-mail

電話:班級信箱E-mail：口令:information4課程目標(biāo):本課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和原理，并掌握運(yùn)用所學(xué)知識建設(shè)、配置、管理和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的技能，以及培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上獲取、加工、發(fā)布信息的能力。5第1章

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述6教學(xué)內(nèi)容與要求主要內(nèi)容

網(wǎng)絡(luò)概念與發(fā)展

(掌握)

網(wǎng)絡(luò)組成與分類

(掌握)

網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用(掌握)

數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)(了解)71.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念與發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的定義和演進(jìn)過程8人類信息傳播的四大媒體9看下列圖片大家在干什么？10信息化社會對網(wǎng)絡(luò)的依賴11信息化社會對網(wǎng)絡(luò)的依賴12CNNIC25次中國互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)報(bào)告13中國互聯(lián)網(wǎng)普及狀態(tài)14部分國家互聯(lián)網(wǎng)普及狀態(tài)15網(wǎng)絡(luò)支撐著我們的生活方式Internet正以令人難以置信的速度成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?16網(wǎng)絡(luò)支撐著我們的學(xué)習(xí)方式17網(wǎng)絡(luò)支撐著我們的工作方式18網(wǎng)絡(luò)支撐著我們的娛樂方式19二十一世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)化世紀(jì)、數(shù)字化世紀(jì)！網(wǎng)絡(luò)通世界，計(jì)算曉天下，存儲知古今201.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念什么是網(wǎng)絡(luò)PSTNGSMCDMAINTRANENTINTERNET兩個概念：互聯(lián)和自主211.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的誕生1946年產(chǎn)生第一臺數(shù)字計(jì)算機(jī)1954年收發(fā)器終端的產(chǎn)生60年代初，由多重線路控制器參與組成的網(wǎng)絡(luò)，被稱為第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ModemModemModemModem22第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的誕生1964年，Baran提出存儲轉(zhuǎn)發(fā)概念DABCdata暫存，查找轉(zhuǎn)發(fā)表，轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展23分組首部分組首部分組首部第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的誕生1964年，Baran提出存儲轉(zhuǎn)發(fā)概念1966年，David提出分組概念1969年，DARPA的計(jì)算機(jī)分組交換網(wǎng)ARPANET投入運(yùn)行1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展241977年OSI參考模型的提出，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到第三個階段。1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展2540年代中期60年代初期70年代初期80年代初期90年代初期90年代末期21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)概念萌芽階段提出分組交換概念穩(wěn)步發(fā)展與應(yīng)用提出OSI參考模型體系結(jié)構(gòu)成熟發(fā)展Internet廣泛應(yīng)用后TCP/IP模型時(shí)代網(wǎng)絡(luò)體系的演變過程26發(fā)展方向形成未來復(fù)雜信息網(wǎng)絡(luò)的三個主要趨勢是:移動用戶數(shù)量不斷增加具備網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備急劇增加服務(wù)范圍不斷擴(kuò)大27

第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由多重線路控制器參與組成的網(wǎng)絡(luò)面向終端的通信網(wǎng)－－計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的控制中心第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以資源子網(wǎng)為中心ARPANET的成功運(yùn)行第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)OSI參考模型出現(xiàn)階段總結(jié)281.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用(課后檢索)291.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類301.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成設(shè)備和介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)的物理要素，即硬件介質(zhì)

31服務(wù)和過程是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上運(yùn)行的通信程序，稱為軟件。32終端設(shè)備包括:計(jì)算機(jī)（工作站、筆記本電腦、文件服務(wù)器、Web服務(wù)器）網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)VoIP

電話安全攝像頭移動手持設(shè)備（如無線條碼掃描儀、PDA）33中間設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用這些設(shè)備將每臺主機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)，并且可以將多個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)連接成網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)。中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括:網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備（集線器、交換機(jī)和無線接入點(diǎn)）網(wǎng)間設(shè)備（路由器）通信服務(wù)器和調(diào)制解調(diào)器安全設(shè)備（防火墻）34有線介質(zhì)雙絞線光纖無線介質(zhì)無線電微波激光紅外線傳輸介質(zhì)分類35雙絞線TP是目前使用最廣，價(jià)格相對便宜的一種傳輸介質(zhì)。由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞組成，以減少對鄰近線對的電氣干擾。由若干對雙絞線構(gòu)成的電纜被稱為雙絞線電纜非屏蔽雙絞線UTP和屏蔽雙絞線STP。Cat5eUTPCat5eSTP36有線網(wǎng)——光纖光導(dǎo)纖維簡稱光纖，是一種能高質(zhì)量傳導(dǎo)光信號的玻璃纖維;光傳輸系統(tǒng)由三個部分組成：光纖傳輸介質(zhì)、光源和檢測器驅(qū)動器光源光檢測器放大器電信號電信號光信號光纖超細(xì)玻璃熔硅纖維發(fā)光二極管激光二極管光電二極管37光脈沖在光纖中的傳輸是利用了光的全反射原理光纖分為多模光纖和單模光纖多模光纖單模光纖輸入脈沖輸出脈沖輸入脈沖輸出脈沖

光信號在光纖中的傳輸38無線電就是利用地面發(fā)射的無線電波通過電離層的反射，或電離層與地面的多次反射而到達(dá)接收端的一種遠(yuǎn)距離通信方式傳播距離遠(yuǎn)，容易穿過建筑物，全方向傳播無線電波的傳播特性與頻率有關(guān)在低頻上，無線電波能輕易地繞過一般障礙物，但其能量隨著傳播距離的增大而急劇遞減在高頻上，無線電波趨于直線傳播并易受障礙物的阻擋，還會被雨水吸收質(zhì)量不穩(wěn)定，容易受到其他電子設(shè)備的各種電磁干擾地球表面電離層地球表面地面波無線電39微波是能量集中于一點(diǎn)并沿直線傳播，且頻率在1GHz以上的無線電波微波通信是利用無線電波在對流層的視距范圍內(nèi)進(jìn)行信息傳輸?shù)囊环N通信方式使用頻率范圍一般在1GHz至20GHz左右需要使用中繼站延長傳輸距離成本低，常用于長途通信缺點(diǎn)是保密性不如電纜和光纜好微波40傳輸介質(zhì)成本傳輸距離傳輸速率抗噪性可擴(kuò)展性施工難易優(yōu)點(diǎn)總結(jié)缺點(diǎn)總結(jié)雙絞線低<100m高STP較好UTP一般好易價(jià)格便宜，使用廣泛，技術(shù)成熟，安裝簡單易受電磁干擾和竊聽，傳輸距離短光纜高<70km高優(yōu)好難傳輸速率高，傳輸距離遠(yuǎn)，不易受電磁干擾，保密性強(qiáng)，使用范圍正在逐步擴(kuò)大成本較高，安裝較難無線電/微波高可達(dá)數(shù)百公里較高差好較易幾乎不受傳輸距離的限制，適合于復(fù)雜地形衰減大，造價(jià)較高，保密性差，抗干擾能力差，有時(shí)需要申請使用頻段各種傳輸介質(zhì)總結(jié)41計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常由三個部分組成，它們是資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)和通信協(xié)議。功能角度劃分42網(wǎng)絡(luò)表示方式需要牢記的重要術(shù)語包括:網(wǎng)絡(luò)接口卡物理端口接口431.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按技術(shù)分

廣播式網(wǎng)絡(luò)

點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)

按規(guī)模分

局域網(wǎng)城域網(wǎng)廣域網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)按傳輸介質(zhì)分有線網(wǎng)無線網(wǎng)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分

總線

環(huán)形網(wǎng)狀星形

按網(wǎng)絡(luò)組件關(guān)系分類

對等網(wǎng)基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)44為家庭、建筑或園區(qū)提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)視為局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)在以下方面可能存在巨大差異:

覆蓋的區(qū)域大小連接的用戶數(shù)量可用的服務(wù)數(shù)量和類型局域網(wǎng)（LAN）45城域網(wǎng)(MAN)城域網(wǎng)覆蓋范圍介于LAN和WAN之間;城域網(wǎng)劃分為城域網(wǎng)城域部分和城域網(wǎng)接入部分;46分布于不同地區(qū)的局域網(wǎng)由稱為廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接在一起廣域網(wǎng)(WAN)47TheInternet–由多個網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò)internet由相互連接的網(wǎng)絡(luò)組成.LANs和WANs可連接成網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò).481.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能491.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要的功能包括：數(shù)據(jù)通信資源共享分布式處理提高可靠性等負(fù)載均衡硬件和軟件資源共享集中處理綜合信息服務(wù)(圖像,語音,動畫等)50計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

多臺自主計(jì)算機(jī)的互聯(lián)系統(tǒng)；用戶必須指定網(wǎng)絡(luò)中哪一臺計(jì)算機(jī)來完成什么樣的操作；51分布式系統(tǒng)

虛擬計(jì)算機(jī)，可能是多臺計(jì)算機(jī)的有機(jī)組合；用戶向虛擬計(jì)算機(jī)提交一個任務(wù)后，由操作系統(tǒng)來安排任務(wù)的完成；分布系統(tǒng)通常也基于自主計(jì)算機(jī)的互聯(lián)，但由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理，對用戶而言，具有高度的整體性和透明性；52Internet是世界范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的集合，這些網(wǎng)絡(luò)之間共同協(xié)作，使用通用標(biāo)準(zhǔn)來交換信息。Internet用戶可通過電話線、光纜、無線傳輸和衛(wèi)星鏈路，以各種形式交換信息。1.3.2Internet53ARPAnetInternetTCP/IPNSFnetANSnetInternet的發(fā)展歷史1984年，美國國家科學(xué)基金會（NSF）決定組建NSFNET1992年,美國IBM、MCI、MERIT三家公司聯(lián)合組建了一個高級網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司(ANS),建立了一個新的網(wǎng)絡(luò)70‘，美國國防部高級研究計(jì)劃管理局建立的只有4個結(jié)點(diǎn)，加利福尼亞州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)圣巴巴拉分校、斯坦福大學(xué)、猶他州大學(xué)的4臺大型計(jì)算機(jī)54Internet服務(wù)提供商（ISP）任何想要連接到Internet的家庭、企業(yè)或組織都必須使用Internet服務(wù)提供商(ISP)。ISP是為Internet接入提供連接與支持的公司。ISP為接入Internet提供了基本服務(wù)。要想接入Internet，用戶必須擁有主機(jī)計(jì)算機(jī)和ISP。55連接到ISP的方法ISP提供的連接Internet的方法多種多樣，每種Internet接入技術(shù)都會使用網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備（由ISP提供）來連接到ISP。56Internet文件傳輸FTP遠(yuǎn)程登錄Telnet信息檢索文件檢索WWW檢索WorldWideWed電子郵件E-mailInternet資源57WorldWideWeb:是一種圖文并茂的超文本信息檢索工具，通常借助瀏覽軟件檢索網(wǎng)絡(luò)信息常用的瀏覽軟件有：InternetExplorerNetscape萬維網(wǎng)58超文本鏈接HTTP瀏覽器地址連接請求服務(wù)客戶端服務(wù)器萬維網(wǎng)常用技術(shù)術(shù)語59向我發(fā)送“計(jì)算機(jī)歷史”客戶端向運(yùn)行Web服務(wù)器程序的計(jì)算機(jī)發(fā)送HTTP消息并請求文檔。Web服務(wù)器向客戶端發(fā)送超媒體HTML文檔。

您最終在您的計(jì)算機(jī)屏幕上看到該文檔。Web事務(wù)處理的步驟：選擇超鏈接連接到服務(wù)器地址服務(wù)器為請求提供服務(wù)Web事務(wù)60可以實(shí)現(xiàn)以下功能：傳輸文件共享軟件FTP的優(yōu)點(diǎn)速度快成本低可選范圍廣文件傳輸協(xié)議（FTP）61電子郵件的優(yōu)點(diǎn)速度快多媒體成本低電子郵件的缺點(diǎn)只能發(fā)送到具有電子郵件ID的用戶不能發(fā)送任何有形的物質(zhì)，如：現(xiàn)金、書籍或軟盤包括兩部分：郵件地址郵件正文從一臺計(jì)算機(jī)向另一臺計(jì)算機(jī)發(fā)送郵件的方法電子郵件62郵政地址 JohnSmith先生 陽光公寓101號 公爵大街，倫敦，英國電話號碼0016099519638電子郵件地址

電子郵件地址與郵政地址或電話號碼相似美國的國家代碼地區(qū)代碼普林斯頓的城市代碼實(shí)際的電話號碼密歇根技術(shù)大學(xué)教育機(jī)構(gòu)郵件服務(wù)器地址用戶帳戶63

URL(UniformResourceLocator)來標(biāo)志萬維網(wǎng)上的各種文檔。

一般格式：protocol://computer_name:port/document_name舉例

統(tǒng)一資源定位符64隨著Internet的出現(xiàn)和廣泛使用，許多新的通信形式也應(yīng)運(yùn)而生，它們使個人能夠創(chuàng)建全球各地的人們都可以訪問的信息。即時(shí)消息實(shí)時(shí)2人或多人之間以文本的形式網(wǎng)絡(luò)日志（博客）基于Web頁個人形式播客基于站點(diǎn)提供音頻文件下載

65課后思考：

IPv6的現(xiàn)狀與發(fā)展

認(rèn)識無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展問題:以你自己的親身體會說明計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及由網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶來的社會問題。661.4

數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)67通信要素使用許多不同的通信方式來交流數(shù)據(jù)信息三個共同的要素

消息來源

通道

消息的目的地址1.4.1數(shù)據(jù)通信的基本概念68通信是把信息從一個地方傳送到另一個地方的過程，用來實(shí)現(xiàn)通信過程的系統(tǒng)被稱為通信系統(tǒng)。數(shù)據(jù)通信是指在不同計(jì)算機(jī)之間傳送表示字母、數(shù)字、符號的二進(jìn)制代碼0和1比特序列的過程。數(shù)據(jù)通信包括數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)在傳輸前后的處理。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、傳輸控制設(shè)備和傳輸控制規(guī)程及通信軟件組成。69通信系統(tǒng)實(shí)例70信息、數(shù)據(jù)和信號模擬信號和數(shù)字信號信息是人對現(xiàn)實(shí)世界事物存在方式或運(yùn)動狀態(tài)的某種認(rèn)識模擬信號是信號參數(shù)（幅度、頻率等）的大小連續(xù)變化的電磁波，可以按不同的頻率在媒體上傳輸

數(shù)據(jù)是用于描述事物的某些屬性的具體量值信號是信息傳遞的媒介數(shù)字信號是不連續(xù)的物理量，信號參數(shù)也不連續(xù)變化什么是信號71頻率和帶寬數(shù)據(jù)傳輸速率和比特率頻率是指在一固定時(shí)間段內(nèi)信號幅度變化的次數(shù)值。用每秒周期數(shù)或者Hz（赫茲）表示帶寬指信號在信道中傳輸可使用的最高頻率與最低頻率之差，單位為Hz（赫茲）“帶寬”也用來描述指定網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)或協(xié)議的額定吞吐能力，所指的其實(shí)是數(shù)據(jù)傳輸率，通常是以“字節(jié)/秒”為單位數(shù)據(jù)傳輸速率是指設(shè)備在某種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的能力

比特率表示單位時(shí)間（每秒）內(nèi)傳輸實(shí)際信息的比特?cái)?shù)，單位為比特／秒信號的指標(biāo)72噪聲和衰減在信號的傳輸、處理過程中設(shè)備自身、環(huán)境干擾等原因而產(chǎn)生的、與輸入信號無關(guān)的信號信噪比（S/N）指信號中原有成份與噪聲的比例，常常用分貝數(shù)（dB）表示信號的衰減，即隨著信號的傳播，能量逐漸減少數(shù)字信號的優(yōu)點(diǎn)：1、抗干擾能力強(qiáng)2、遠(yuǎn)距離傳輸仍能保證質(zhì)量

信號在傳輸過程中產(chǎn)生的失真731.4.2數(shù)據(jù)的傳輸方式信道的通信方式信號在通信線路上傳輸是有