01 计算机网络系统概述

1船舶局域网技术及应用郑忠玖轮机工程学院船电教研室HP：15940937097E-mail：[e-mail]2015年3月Zheng03/20152授课计划（32H+4H）第1章计算机网络系统概述（4H）第2章数据通信基础（4H）第3章计算机网络体系结构（6H）第4章局域网技术（8H+2H）第5章网络操作系统（1H）第6章Internet和Intranet（2H）第7章船舶局域网的组建与维护（4H+2H）第8章网络管理与网络安全（1H）考试（2H）Zheng03/20153本课程教材和参考书目教材《船舶局域网技术及应用》王宁,大连海事大学出版社,2012.12参考书目《计算机网络基础与局域网构建》姜波高等教育出版社《局域网组建与管理》尹敬齐机械工业出版社《计算机网络》张曾科阳宪惠清华大学出版社Zheng03/20154成绩（3学分）卷面70分填空、选择、名词解释、简答、应用题实验20分两次实验平时10分出勤、作业Zheng03/20155答疑与作业时间每周四上午3、4节地点综合楼508Zheng03/20156第1章计算机网络系统概述Zheng03/2015第1章计算机网络系统概述计算机网络基本概念计算机网络的类型和特点计算机网络拓扑结构计算机网络的主要用途计算机网络发展的趋势计算机应用基础介绍7Zheng03/20158计算机网络基本概念计算机网络的发展计算机网络的定义计算机网络系统的组成Zheng03/20159计算机网络的发展第一阶段：具有通信功能的批处理系统。时间：60年代特点：以主机为中心主机多口集中器TT……Zheng03/201510优点实现了资源的共享，提高了计算机的利用率。缺点主机既要进行数据处理，又要承担终端间的通信，效率低下；分散的终端独占通信线路，利用率低。Zheng03/201511计算机网络的发展第二阶段：具有通信功能的多机系统。时间：70年代特点：数据处理和数据通信分离主机前端通信处理机TT集中器TTZheng03/201512优点改善了第一阶段的缺点，增设前端处理机专门负责通信，在终端比较集中的地方设置集中器。缺点终端自身没有处理功能。注：在这个时期，Internet的前身-美国国防高级计划局开发的ARPANET投入使用。Zheng03/201513计算机网络的发展第三阶段：计算机网络系统时间：80年代特点：通信网络为中心主机主机主机通信网络Zheng03/201514优点真正实现了所有网络资源的共享，网络结构和网络系统日趋成熟，计算机网络已逐步渗透到当今信息社会的各个领域。缺点不断的发现，不断的得到解决。Zheng03/201515计算机网络基本概念计算机网络的发展计算机网络的定义计算机网络系统的组成Zheng03/201516计算机网络的定义计算机网络是以相互共享资源（硬件、软件和数据等）方式而连接起来的、各自具有独立功能的计算机系统的集合。Zheng03/201517计算机网络基本要素至少两台独立操作系统的计算机计算机之间要有通信手段将其互连计算机要有相互通信的规则配有网络软件实现计算机资源共享Zheng03/201518计算机网络系统的组成网络软件软环境。包括网络协议和协议软件、网络通信软件和网络操作系统。网络硬件物质基础。包括服务器、工作站、集线器、交换机、路由器等等。网络模型组建网络的体系结构。Zheng03/2015第1章计算机网络系统概述计算机网络基本概念计算机网络的类型和特点计算机网络拓扑结构计算机网络的主要用途计算机网络发展的趋势计算机应用基础介绍19Zheng03/201520计算机网络的类型按信息传输距离的长短划分•局域网(LAN,LocalAreaNetwork)•城域网(MAN,MetropolitanAreaNetwork)•广域网(WAN,WideAreaNetwork)Zheng03/201521计算机网络的特点数据通信能力（传送数据）自治性（相互独立又相互联系）建网周期短（软硬件连接安装）成本低（享受大型机的好处）对技术要求不高（比掌握大型机技术简单实用）Zheng03/2015第1章计算机网络系统概述计算机网络基本概念计算机网络的类型和特点计算机网络拓扑结构计算机网络的主要用途计算机网络发展的趋势计算机应用基础介绍22Zheng03/201523计算机网络拓扑结构拓扑的概念一种研究与大小、距离无关的集合图形特性的方法。Zheng03/201524计算机网络拓扑结构基本术语•节点：网络单元。包括转节点和访问节点。•链路：两个节点间的连线。包括物理链路和逻辑链路。•通路：从发出信息的节点到接收信息的节点的一串节点和链路，它是一系列链路的集合。Zheng03/201525常见的网络拓扑结构1.星型结构连接器PC1PC2PC3PC4辐射状连接中央节点集中式通信控制•优点：结构简单，访问协议简单，单个节点的故障不会影响到整个网络。•缺点：对中央节点的可靠性要求很高，一有故障，全网瘫痪。Zheng03/201526常见的网络拓扑结构2.总线结构所有的站点都连接在同一根传输线，即“总线”上。•优点：结构简单，易于扩充。•缺点：故障检测比较困难。PC1PC2PC3PC4Zheng03/201527常见的网络拓扑结构3.环形结构站与站点之间首尾相接，形成一个环，数据只能沿单方向传输。•优点：这种结构适合于光纤介质。实时性较强。•缺点：如果处理不当站点的故障会引起全网故障。PC1PC2PC3PC4Zheng03/201528常见的网络拓扑结构4.树形结构它是从星型拓扑演变而来的，形状像一棵倒挂的树。•特点：与星型拓扑结构大致相似。它与星型结构相比降低了通信线路成本，增加了网络复杂性。PC1PC2PC3PC4连接器连接器连接器Zheng03/201529常见的网络拓扑结构5.网状结构网状网络的每一个站点都与其它站点一一直接互连。•优点：连接方法主要是利用冗余的连接，实现站与站之间的高速传输和高容错性能，以提高网络的速度和可靠性。•缺点：关系复杂，建网难，维护难。PC1PC2PC3PC4连接器连接器连接器连接器Zheng03/2015第1章计算机网络系统概述计算机网络基本概念计算机网络的类型和特点计算机网络拓扑结构计算机网络的主要用途计算机网络发展的趋势计算机应用基础介绍30Zheng03/201531计算机网络的主要用途共享资源强有力的通信手段分布式数据处理Zheng03/2015第1章计算机网络系统概述计算机网络基本概念计算机网络的类型和特点计算机网络拓扑结构计算机网络的主要用途计算机网络发展的趋势计算机应用基础介绍32Zheng03/201533计算机网络发展的趋势一个目标两个支撑三个融合四个热点Zheng03/201534一个目标21世纪计算机网络发展的总体目标是要在各个国家，进而在全球建立完善的信息基础设施。1993年美国政府制定信息高速公路（即国家信息基础设施，NationalInformationInfrastructure,NII)发展计划，各国政府也相继规划和实施NII计划。中国也提出了自己的NII(CNII)。1994年西方七国部长会议上又提出了实施全球信息基础设施(GII)的若干原则。1998年美国又提出了实施数字地球的计划。Zheng03/201535两个支撑微电子技术光技术Zheng03/201536三个融合计算机、通信、信息内容三个技术的融合电信网、电视网、计算机网的三网合一Zheng03/201537四个热点多媒体宽带网移动通信信息安全Zheng03/2015第1章计算机网络系统概述计算机网络基本概念计算机网络的类型和特点计算机网络拓扑结构计算机网络的主要用途计算机网络发展的趋势计算机应用基础介绍38Zheng03/201539计算机应用基础介绍硬件系统（硬件介绍）软件系统（操作介绍）工业计算机（IPC）不间断电源（UPS）Zheng03/201540计算机系统Zheng03/201541计算机硬件系统计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。Zheng03/201542运算器算术逻辑单元，其功能就是在控制器的控制下，从存储器中取得数据，进行算术运算和逻辑运算，并把结果送到存储器中。Zheng03/201543计算机的控制中心，其基本功能是按照程序计数器所指出的指令地址从内存中取出一条指令，并对指令进行分析，根据指令的功能向有关部件发出控制指令，控制执行指令的操作。控制器Zheng03/201544存储器存放程序和数据的部件，是计算机的记忆装置。存储器的容量是以字节为基本单位。分为内存和外存。Zheng03/201545接收用户输入的数据、程序。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔、声音识别系统、触摸屏等。输入设备Zheng03/201546输出设备将存储在计算机内部的信息转换成人们所能接受的形式。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。Zheng03/201547主板CPU内存外存（硬盘）声卡光驱显示器显卡鼠标键盘机箱电源打印机PC机硬件Zheng03/201548主板主板是整个计算机的中枢，所有部件及外设都通过它与处理器连接在一起并进行通信。它的制作工艺、设计和芯片组直接决定一台PC机的性能和稳定性。Zheng03/201549CPUCPU即中央处理器，它就像人的大脑一样，在计算机系统中发挥着运算和控制的作用。CPU运算速度的快慢在很大程度上影响着PC机性能的发挥。Zheng03/201550计算机中用于记忆的部件。CPU的运算速度越快越好，而内存则是容量越大越好。按物理性质区分，内存可分为RAM和ROM。RAM俗称内存，只能用于暂时保存数据，一旦关闭电源或断电，其中的数据就会丢失。内存Zheng03/201551外存（硬盘）外存是为了补足内存容量的不足而设计的，有硬盘、软盘、光盘、移动存储设备（如U盘）等。硬盘是一种常用的外存，其存储容量大，作用是存储计算机运行时需要的数据。Zheng03/201552用于实现各种声音的控制功能，成为绝大多数PC机的必配设备，当然也有一些在主板中集成。声卡Zheng03/201553显卡是PC机最基本的组成部分之一，其功能是将计算机系统所需要的显示信息进行转换，驱动显示器并向显示器提供扫描信号，控制显示器正确显示，它是连接显示器和PC机主板的重要原件。显卡Zheng03/201554显示器用于实现人机交互的一种接口。从技术上看，显示器经历了球面CRT、纯平、LCD和LED的发展阶段。显示器Zheng03/201555光驱主要分为CD-ROM和DVD-ROM，主要用于读取CD或DVD盘片，在安装系统的过程中常常用到。光驱Zheng03/201556键盘主要用于输入数据、文本、程序和命令等，可将键盘分为四个主要部分，即打字机键盘、功能键、编辑键和数字小键盘。鼠标是一种屏幕标定装置，在屏幕上进行图形处理比键盘方便的多，分为有线鼠标和无线鼠标。键盘、鼠标Zheng03/201557机箱、电源机箱和电源是给计算机提供保护和动力的设备，计算机很多典型的故障都与电源工作不稳定有关。Zheng03/201558打印机是计算机的输出设备之一。衡量打印机好坏的指标有三项：打印分辨率，打印速度和噪声。打印机的种类很多，按所采用的技术，分柱形、球形、喷墨式、热敏式、激光式、静电式、磁式、发光二极管式等打印机。打印机Zheng03/201559软件是计算机系统中运行、维护、程序开发所需的程序集合。通常将计算机软件分为系统软件和应用软件。计算机软件系统Zheng03/201560操作系统操作系统是最重要的系统软件，它是对计算机硬件和软件资源进行管理、调度、控制及运行的一组程序。它是用户与计算机的接口，用户通过操作系统可以