计算机网络应用基础

Logo2021/3/4---精品---1计算机网络应用基础制作人：李少帅Logo2021/3/4---精品---网络基础知识计算机网络概述1计算机网络的组成与结构2计算机网络的体系结构3了解计算机网络的发展史和网络的应用掌握计算机网络的定义、分类、基本功能和组成要素掌握OSI和TCP/IP参考模型Logo2021/3/4---精品---1.1计算机网络概述分类定义发展功能应用计算机网络概述Logo2021/3/4---精品---计算机网络是计算机技术与通信技术发展的结晶，并在用户需求(应用)的促进下得到进一步地发展。1.1.1计算机网络的定义计算机网络是将分散在不同地点且具有独立功能的多个计算机系统，利用通信设备和线路相互连接起来，在网络协议和软件的支持下进行数据通信，实现资源共享的计算机系统的集合。Logo2021/3/4---精品---1.1.1计算机网络的定义含义：网络要有两台以上的独立自制的计算机，地理位置不限，机型不限。需要有一条通道以及必要的通信设备。要有网络软件（通信协议软件、网络操作系统）。计算机网络的目的就是共享网络中的所有硬件、软件和数据资源。Logo2021/3/4---精品---网络实验室逻辑拓扑连接图学生机区域实验RACK区域，8组连接到校园网教师机区域到学生机区域RCMS01RCMS08Logo2021/3/4---精品---1.1.2计算机网络的发展宽带化、综合化、数字化网络第一代第二代第三代第四代NetworkHistory计算机－计算机网络开放式标准化网络面向终端的计算机网络Logo2021/3/4---精品---第一代计算机网络——面向终端的计算机网络特点：以单台计算机为中心将地理上分散的多个终端通过通信线路连接到一台中心计算机上终端都不具备自主处理能力存在问题：中心计算机负担重，通信费用高Logo2021/3/4---精品---第二代计算机网络——计算机－计算机网络多台计算机通过通信线路连接起来没有主从关系。典型是ARPAnet网。与第一代的区别：这里的多台计算机都具有自主处理能力。缺点：没有统一的网络体系结构，无法实现更大范围的信息交换和共享。Logo2021/3/4---精品---第三代计算机网络是开放式标准化网络，它具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议，标准化使得不同的计算机网络能方便地互联在一起。第三代计算机网络——开放式标准化网络特点:网络体系结构的形成和网络协议的标准化。典型代表：Internet。Logo2021/3/4---精品---第四代计算机网络——宽带化、综合化、数字化网络计算机的发展已进入以网络为中心的时代。发展前景：高速化多媒体网络技术宽带网络技术智能化（电话被叫寻呼）标准化电话被叫寻呼的特征是：当使用该业务的电话（包括固定电话和小灵通）无人接听时，该呼叫信息（包括主叫、被叫、呼叫时间等）将被以短信的形式发送到用户指定的移动终端（手机或小灵通）上。Logo2021/3/4---精品---NGNNGN就是指下一代网络，是可以同时提供话音、数据、多媒体等多种业务的综合性的、全开放的宽频网络平台体系，至少可实现千兆光纤到户。另外还能把用于长途电话的低资费IP电话引入本地市话，有望大大降低本地通话费的成本和价格。Logo2021/3/4---精品---地理覆盖范围传输介质拓扑结构传输速率1.1.3计算机网络分类Logo2021/3/4---精品---按地理覆盖范围分类局域网LAN城域网MAN广域网WAN互联网Internet1.1.3计算机网络分类Logo2021/3/4---精品---路由器路由器计算机计算机计算机局域网（LAN）Logo2021/3/4---精品---城域网络(公用网)路由器路由器路由器路由器计算机计算机计算机计算机城域网（MAN）Logo2021/3/4---精品---公用交换网(PSTN、ISDN、PDN、ATM、FR)LANMANMANLAN公用交换网(PSTN、ISDN、PDN、ATM、FR)广域网（WAN）Logo2021/3/4---精品---有线网：采用同轴电缆、双绞线、光纤等物理介质来传输数据的网络按传输介质分类无线网：采用卫星、微波、光波等无线形式传输数据的网络1.1.3计算机网络分类Logo2021/3/4---精品---有线传输介质双绞线Logo2021/3/4---精品---微波通信示例Logo2021/3/4---精品---按网络的拓扑结构分类拓扑结构总线型网星型网环型网树型网1.1.3计算机网络分类Logo2021/3/4---精品---计算机网络的拓扑结构拓扑（Topology）是从图论演变而来的，是一种研究与大小形状无关的点、线、面特点的方法。在计算机网络中抛开网络中的具体设备，把工作站、服务器等网络单元抽象为“点”，把网络中的电缆等通信介质抽象为“线”，这样计算机网络结构就抽象为点和线组成的几何图形，人们称之为网络的拓扑结构。网络拓扑结构对整个网络的设计、功能、可靠性、费用等方面有着重要的影响。Logo2021/3/4---精品---星形拓扑树型拓扑总线型拓扑环型拓扑网状型拓扑常见的网络拓扑结构图Logo2021/3/4---精品---1、总线型网络将网上的设备均连接在一条总线上，任何两台计算机之间不再单独连接。Logo2021/3/4---精品---⑴总线型结构工作方式采用单根传输线作为传输介质，网上计算机共享总线，任意时刻只有一台计算机发送信息（广播式），其他计算机处于接收状态,总线结构是局域网最常用的结构。⑵总线型结构特点优点:结构简单、易于安装、易于扩充使用电缆少，设备相对简单缺点：总线故障全网瘫痪,故障诊断困难站点增加网络效率降低Logo2021/3/4---精品---集线器2、星型网络将多台计算机连在一个中心节点（集线器或交换机）上，各计算机之间通信必须通过中心节点。Logo2021/3/4---精品---星型结构特点优点：便于管理扩展容易容易检查、隔离故障缺点：中心结点是全网的瓶颈，出现故障全网瘫痪每个站点直接与中央节点相连，需要大量电缆，费用较高Logo2021/3/4---精品---3、环型网络将网上计算机连接成一个封闭的环，网上计算机共享通信介质，任意时刻只有一个计算机发送信息，信号沿环单向传递经过每一台计算机，每台计算机都接收信号，经再生放大后传给下一台计算机。Logo2021/3/4---精品---环型结构的特点：优点：结构简单，能很好的避免冲突，电缆长度短缺点：结点较多时，性能下降，但没有总线网那样严重不便于扩充一台计算机故障会影响全网。故障诊断困难Logo2021/3/4---精品---树型网树型网4、树型网络树型网络是从总线拓扑演变过来的，形状象一棵倒置的树，顶端有一个带有分支的根，每个分支还可延伸出子分支。Logo2021/3/4---精品---①形状象一棵倒置的树，顶端有一个带有分支的根，每个分支还可延伸出子分支。②树型拓扑是一种分层的结构，适用于分级管理和控制系统。③这种拓扑与其它拓扑的主要区别在于其根的存在。当下面的分支节点发送数据时，根接收该信号，然后再重新广播发送到全网。这种结构不需要中继器。④与星型拓扑相比，由于通信线路总长度较短，故它的成本低，易推广，但结构较星型复杂。树型结构特点：Logo2021/3/4---精品---网状型网络是一种不规则的连接，通常一台计算机与其他计算机有两条以上的通路。5、网型网络Logo2021/3/4---精品---容错能力强，一条通路故障，可以经其它通路连接目的计算机。费用高、布线困难。网型结构的特点Logo2021/3/4---精品---6、混合型网络拓扑结构Logo2021/3/4---精品---按网络的传输速率分类传输速率10M网100M网1000M网Logo2021/3/4---精品---按网络的操作系统分类操作系统WindowsNT网UNIX网LINUX网Logo2021/3/4---精品---1.1.4计算机网络的功能1．数据通信（1）传输文件（2）使用电子邮件（E-mail）2．资源共享（1）共享硬件资源（2）共享软件资源（3）共享数据资源。3．分布与协同处理4．提高计算机系统的可靠性和可用性Logo2021/3/4---精品---1.1.5计算机网络的应用-健康保健：远程医疗、紧急医疗响应支持-教育：远程教育、数字图书馆-科学研究：能源、地理系统、气象、生物-国家安全：高性能全球通信、先进的信息传播-环境：监测、预测、警告、响应-政府：传递政府服务和信息给公民和企业-突发事件：灾难响应、危机管理-设计和制造：制造工程-经济活动：电子商务Logo2021/3/4---精品---1.2计算机网络的组成与结构1.2.1计算机网络的基本组成1.2.2资源子网和通信子网Logo2021/3/4---精品---提供各种连接技术和信息交换技术，包括网卡、传输介质、网络互连设备为网络内的其他计算机提供共享资源,如：服务器、工作站为网络用户提供数据通讯与资源共享服务，包括网络协议、网络操作系统、网络通信软件、网络管理软件等1.2.1计算机网络的基本组成计算机系统数据通信系统网络软件及协议一个典型的计算机网络主要是由计算机系统、数据通信系统、网络软件及协议三大部分组成。Logo2021/3/4---精品---按照计算机网络的系统功能分类1.2.2资源子网和通信子网资源子网：主要负责全网的信息处理，为网络用户提供网络服务和资源共享功能。计算机网络通信子网：主要负责全网的数据通信。为网络用户提供数据传输、转接、加工和变换等通信处理工作。Logo2021/3/4---精品---主机终端主机终端主机主机主机通信子网资源子网终端终端网络节点通信线路Logo2021/3/4---精品---包括主机、终端、连网外设、外部设备及各种软件资源等。主机：提供接入服务、信息服务的计算机。早期主要由大型机、中型机、小型机承担，现在也用高档微机。终端：用户访问网络的一些设备，可以是哑终端或智能终端。资源子网Logo2021/3/4---精品---通信子网由通信处理机、通信线路和其它通信设备组成。通信处理机：一方面作为与资源子网的主机、终端连接的接口，将主机和终端连入网内；另一方面作为通信子网中的分组存储转发结点。通信线路：连接主机、通信处理机，为它们之间传输数据提供通道。在局域网中，资源子网主要是由网络的服务器和工作站组成，通信子网主要是由传输介质、集线器、网卡等组成。Logo2021/3/4---精品---1.3计算机网络的体系结构1.3.1计算机体系结构的基本概念1.3.2ISO的OSI参考模型1.3.3TCP/IP参考模型1.3.4OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较1.3.5常用的网络通信协议1.3.6选择网络通信协议的原则Logo2021/3/4---精品---1.3.1计算机体系结构的基本概念生活中常遇到的几种现象：①打电话时，接电话的一方先说：“喂”，然后打电话的一方说：“我找。。。”，如此反复地来回交谈。②当你开车的时候，必须注意红绿灯，必须遵守交通规则。③在超市，人们在结帐时都是依次排好队。。。。Logo2021/3/4---精品---在20世纪80年代末和九十年代初，网络的规模和数量都得到了迅猛的增长。但是许多网络都是基于不同的硬件和软件而实现的，这使得它们之间互不兼容，而且很难在使用标准的网络之间进行通信。1、网络的发展过程中遇到的问题例如，把一台IBM公司生产的计算机接入该公司的SNA网是可以的，但把一台HP公司生产的计算机接入SNA网就不是一件容易的事。这种情况限制了网络及信息社会的日益发展。Logo2021/3/4---精品---网络之间采用统一的“语言”进行交流。2、如何来确保不同类型的网络之间具有更好的兼容性和互操作性呢?从前面的例子我们可以得出这样的结论：网络上的“语言”就是协议。协议确保了网络通信更加有效地进行信息交流。Logo2