第一章计算机网络基础(浙教版高中))

网络技术应用（选修）浙教版第一章计算机网络基础1.初识计算机网络（组成、功能、类型）2.计算机网络体系结构（通信协议、OSI）3.网络中的信息载体、通信线路和连接设备（交换和复用）一、初识计算机网络•计算机网络组成：地理上分散分布的多台独立自主的计算机遵循约定的通信协议，通过软、硬件设备互连，来实现资源共享和信息交换的系统．计算机网络是一组能够相互通信的计算机。？谈一谈你所了解的计算机网络。计算机网络所用的通信方式称为__________•三要素：•两注意：计算机设备、通信线路与网络连接设备、计算机网络通信协议独立的或自治的；计算机的网络的主要功能：资源共享和信息交换数据通信计算机网络的功能•主要功能：1.资源共享:共享资源包括硬件、软件、数据等。2.信息交换：电子邮件。•其他功能分布处理式计算(新技术：网格计算GridComputing）P3“离散分布型污水处理系统”??讨论与探究※讨论：1、网络聊天2、网络游戏3、网上下载4、网上学习5、网上诊断……分别体现什么功能？问题1：在处理神舟飞船升空及飞行这一问题时，网络中的所有计算机都协作完成一部分的数据处理任务，体现了网络的（）功能。问题2：教师将教案和学习资料发布在BLOG上，所有学生都可以阅读和下载，这体现了网络的（）功能。问题3：某同学经常用msn和QQ和远方的朋友交流，体现了网络的（）功能。A.数据通信B.资源共享C.分布处理和负载均衡D.提高计算机的可靠性和可用性C\B\A计算机网络的类型按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为以下三类：分类缩写特点局域网LAN（LocalAreaNetwork）覆盖范围小，小到一个房间，大到一个校园、厂区，最大不超过10KM。城域网MAN（MetropolitanAreaNetwork）覆盖范围在一个城市区域，一般在10KM--60KM之间，最大不超过100KM。广域网WAN（WideAreaNetwork）一般跨度起过100KM，可以跨城市、跨地区，甚至跨国家。Internet是目前世界上最大的广域网。计算机系统LAN计算机网络MAN计算机系统计算机网络广域网WAN？？校园网属于哪一类？什么是服务器？局域网中，一种运行管理软件以控制对网络或网络资源（磁盘驱动器、打印机等）进行访问的计算机，并能够为在网络上的计算机提供资源使其犹如工作站那样地进行操作。城域网MAN讨论与探究•案例1.学校的信息技术老师在同一个办公室，他们人手一台计算机，可是只有周老师的计算机是安装了打印机的。有一次,蔡老师想打印一份论文，他在编辑好的WORD文档中按下“打印”命令，并放张纸进打印机，一会儿便见打印机“哗哗”地，打印出来一份文字来。•案例2.在印度洋海啸救援工作进行之际，互联网成为协调救援努力、筹集捐款的重要工具。在香港，人们设立了一个网站，让在海啸中失踪者的家属张贴照片，以便更快捷的寻找失踪的家人。如果有任何的相似特征，这些信息将会通过电子邮件发送给相关的家人，以便核实是否是他们寻找的人。••案例3.2004年全省首个“家校通”在汕头开通了。9月1日新学年开学的第一天，市区东厦中学的同学们一进校门做的第一件事便是：走到教室门口的一部“绿匣子”前，掏出一张磁卡，轻轻一刷，“嘀嘀嘀”三声过后，“平安到校”的信息便第一时间传送到爸爸妈妈的电脑或小灵通上，挂念着孩子是否安全上学的家长们也随着报安信息的到来消除了担忧。•案例4.中国南方航空公司的售票网点分布在国内的许多大中城市，人们可以随时随地地在各个网点进行查询、订票、退票等操作。王先生想从东莞乘坐大巴到深圳谈一笔生意，并在第二天从深圳坐飞机前往上海，他担心到时误点，便通过南方航空公司的售票联机系统进行查询，并向南航在深圳的网点预定好了第二天前往上海的机票。•案例5.阿富汗战争中，美军刻意试验网络中心战。所谓网络中心战，其核心就是实现海、陆、空横向一体化协同作战。通过信息网络平台，各作战单位共享情报资源，信息畅通无阻，实现实时指挥和控制。阿富汗战争期间，美军首次试验网络中心战取得了一些成果，比如，从阿拉伯海航空母舰上起飞的舰载机，有80%以上事先并不知道要去战区的什么地方、攻击什么样的目标，只是在起飞以后的飞行途中才接到指挥系统发来的最新任务指令，这时飞行员便可在指挥系统的引导下，选择最佳路径和方式对目标进行攻击。注：1、作用描述有A——信息交换，B——资源共享，C——分布式计算2、网络类型有A——局域网，B——城域网，C——广域网应用实例作用描述网络类型办公室内的多台计算机互联互联网在印度洋海啸中成为救援、筹款工具家校通中国南方航空公司售票网络平台美国网络中心战中的信息网络指挥平台校园网？？你还知道其他标准的分类情况吗？BAAACAABCABCCBA计算机网络的拓扑结构总线结构优点：结构简单，成本较低。缺点：任何时候只允许一台计算机发送信息，当有两台以上计算机要进行通信时就会发生冲突。网络的拓扑结构是指网络中各节点（包括计算机和其他设备）之间的相互连接关系。常用的拓扑结构主要有总线结构、环型结构和星型结构。星形结构优点：单独相连，若某个节点出现故障，不会影响其他设备。缺点：需大量网线，当中央节点发生故障时，整个网络瘫痪。环形结构优点：传输速率高，节省传输介质和连接设备。缺点：环中任何一个节点出现故障都可能造成瘫痪，节点的加入和撤除、环路维护都比较困难。综合结构计算机网络的分类方法•根据数据传输方式分类：广播网络和点对点网络•根据网络组建的关系分类：对等网和基于服务器的网站•根据信息交换方式分类：电路交换网、报文交换网、报文分组交换网等•按传输介质分类：双绞线网、同轴电缆网、光纤网、无线网等问题1：根据网络覆盖范围划分，学校机房属于哪类网络()A、LANB、MANC、WAND、Internet问题2：学校网络是什么拓扑结构()A、总线型结构B、星型结构C、环型结构D、混合型拓扑结构AB问题3：我们熟悉的学校校园网属于哪类网络（）A、局域网B、城域网C、广域网D、因特网问题4：在互联网（Internet）深入应用的今天，它几乎是我们每天都要与之打交道的一种网络，那么Internet属于哪类网络。（）A、局域网B、城域网C、广域网D、因特网AC问题5：不同拓扑结构的局域网采用的信号技术、协议以及所能达到的网络性能，往往有很大的差别，下列哪种结构，会出现只要有两台计算机要发送信息时就会发生“冲突”（）A、总线型结构B、星型结构C、环型结构D、混合型拓扑结构A•6.如图所示的网络拓扑结构是()•A.星形B.树形•C.总线形D.环形•7.小明设计了如下的网络拓扑结构图，则该网络拓扑结构图属于（）•A、树型B、星型•C、环型D、总线型•8.下面所示的网络拓扑图，采用的网络拓扑结构是（）•A、总线形结构B、星形结构•C、环形结构D、网状形结构ACA二、计算机网络体系结构•计算机网络体系结构是一种关于计算机网络基础架构的描述和规定,它包括硬件、功能层、接口和协议,用于建立通信,并确保信息的可靠传输。计算机网络上的通信协议•计算机网络通信协议是用来定义并实现网络通信的一组规则和参数.•打电话的例子（内容、语言和传输）开放系统互连参考模型OSI•OSI参考模型（OSI/RM）的全称是开放系统互连参考模型，它是由国际标准化组织ISO提出的一个网络系统互连模型。分层的好处：一、每一层都相对独立，分别实现不同的功能，容易管理。二、各层可相对独立地制定规则而不影响其它层的规则。信件的旅程用户（写信人）邮政局运输部门用户（收信人）邮政局运输部门用户／邮局约定邮局／运输部门约定甲地乙地运输子系统用户子系统邮局子系统用户间约定邮政局间约定运输部门间约定应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层物理传输信道系统Ａ系统Ｂ处理相互交换的信息处理文本格式化,显示代码转换(数据的压缩与恢复,加密与解密)建立、维持、协调通信确保数据正确发送(流量控制,避免拥挤)决定传输路由，处理信息传递(流量控制,计费)编码、编址、传输管理硬件连接开放系统互连参考模型（OSI模型）(OpenSystemInterconnection)实例分析：qq之间通信下面以同学们经常使用的即时通信工具QQ之间的通信为例，介绍从主机A发送QQ数据后，是如何被远方主机B的QQ所接受的。整个发送、接收过程如图所示。1．发送方。（1）首先主机A的QQ发送用户数据，如“加油中国!”，交给本地的OSI的应用层。应用层对该用户数据进行处理。将应用层的相关标识信息（报头）和用户数据合并成一个新的数据包，然后传送给表示层。（2）在表示层中，将对传送过来的“加油中国!”信息进行加密、压缩处理（现在QQ消息为了保证安全，腾讯公司都要进行加密的；如果在QQ里还发送一张图片，为了传送快捷，还要将图片重新编码压缩），然后将表示层的相关信息填入报头中，生成新的数据包传送给会话层。（3）在会话层中，将会为A地和B地的QQ应用程序建立连接，形成通路。接着会话层数据包交给传输层处理。（4）在传输层中，将相应的标识信息添加为报头，这样来保证主机A发送的用户数据包能被主机B的QQ所接受。（5）当传输层数据包到达网络层后，再为其添加一个头部（报头）。报头信息中包含网络进程所使用的网络协议，以及主机A和主机B的网络地址等。（6）数据链路层为网络层数据包分别添加一个头部和尾部，把数据包封装成帧，头部和尾部中包含使用的协议、主机A和主机B网卡的MAC地址错误校检等信息。然后就把帧交给物理层。（7）物理层，形成二进制数据，交给通信媒体进行传输。2．接收方。（1）当二进制数据流到达主机B后，首先交给物理层，将这些数据流信息重新组合成帧，交给数据链路层。数据链路层接着将帧数据解封提取出网络层数据包，并把数据包交给网络层。（2）主机B的用户数据处理过程正好和主机A相反，依次经过物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层的处理，并且每层中的处理过程也正好和主机A相应层的处理相反。它们是将主机A的相应数据包进行解封，提出上层所需要的数据信息，最后应用层将“加油中国!”信息交给主机B的QQ应用程序。3．这就是一次完整的传输过程，应用数据包在主机A的处理和在主机B的处理正好是一个相反的过程。协议与接口•协议是两个系统对等的层之间一组约定.•接口是一个系统内部两个相邻层的一组约定,反映了相邻层之间的关系.计算机网络通信协议的几个概念•计算机网络协议通常由语义、语法、交换规则三部分组成。•报文：每个协议所要传输的信息（可分为控制报文和数据报文）•帧：物理层和数据链路层上的报文。返回练习•1.OSI参考模型中，网络层、数据链路层和物理层传输的协议数据单元（PDU）分别称为（）•A.报文（message）、帧（frame）、比特（bit）•B.分组（packet）、报文（message）、比特（bit）•C.分组（packet）、帧（frame）、比特（bit）•D.数据报（datagram）、帧（frame）、比特（bit）C•2关于OSI参考模型，下列说法中不正确的是（）。•A.OSI参考模型是开放系统互联参考模型•B.OSI参考模型定义了开放系统的层次结构•C.在OSI参考模型中，每层可以使用上层提供的服务•D.OSI参考模型是一个在制定标准时使用的概念性的框架C•3不同结点的同等层通过（）来实现对等层之间的通信。•A接口B原语C协议D程序C•4OSI参考模型的数据链路层的功能包括（）。•A控制报文通过网络的路由选择•B提供用户与网络系统之间的接口•C处理信号通过物理介质的传输•D保证数据的正确顺序、无差错和完整性D•5.在OSI中，同层对等实体间进行信息交换时必须遵守的规则称为（）•A.协议B.接口C.服务D.会话•6.在OSI中，相邻层间进行信息交换时必须遵守的规则称为（）•A.协议B.接口C.服务D.会话AB•7.（）是指为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。•A接口B体系结构•C层次D网络协议D三、信息载体、通信线路和连接设备【一】信息载体•电磁