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L o g oL o g o2023-3-8-精品-1计算机网络应用基础计算机网络应用基础2023-3-8-精品精品- 网络基础知识网络基础知识计算机网络概述计算机网络概述1 计算机网络的组成与结构计算机网络的组成与结构2 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构3q了解计算机网络的发展史和网络的应用了解计算机网络的发展史和网络的应用q 掌握计算机网络的定义、分类、基本功能和组成要素掌握计算机网络的定义、分类、基本功能和组成要素q 掌握掌握OSI和和TCP/IP参考模型参考模型2023-3-8-精品精品- 1.1 计算机网络概述计算机网络概述分类分类定义定义发展发展功能功能应用应用计算机网络概述计算机网络概述2023-3-8-精品精品-v计算机网络是计算机网络是计算机技术计算机技术与与通信技术通信技术发展的结晶，发展的结晶，并在并在用户需求用户需求( (应用应用) )的促进下得到进一步地发展。的促进下得到进一步地发展。 1.1.1 1.1.1 计算机网络的定义计算机网络的定义 计算机网络是将计算机网络是将分散在不同地点且具有独立功分散在不同地点且具有独立功能能的多个计算机系统，利用的多个计算机系统，利用通信设备和线路相互连通信设备和线路相互连接接起来，在起来，在网络协议和软件网络协议和软件的支持下进行数据通信，的支持下进行数据通信，实现资源共享实现资源共享的计算机系统的集合。的计算机系统的集合。2023-3-8-精品精品-1.1.1 1.1.1 计算机网络的定义计算机网络的定义2023-3-8-精品精品-网络实验室逻辑拓扑连接图网络实验室逻辑拓扑连接图学生机区域学生机区域实验实验RACK区域，区域，8组组连接到校园网连接到校园网教师机区域教师机区域到学生机区域到学生机区域RCMS01RCMS082023-3-8-精品精品-1.1.2 1.1.2 计算机网络的发展计算机网络的发展宽带化、综合化宽带化、综合化、数字化网络、数字化网络第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代Network Network 计算机计算机网络计算机计算机网络开开 放放 式式 标标 准准 化化 网网 络络面向终端的面向终端的计算机网络计算机网络2023-3-8-精品精品-第一代计算机网络第一代计算机网络面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络特点：特点： 以单台计算机为中心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一台中心计算机上 终端都不具备自主处理能力终端都不具备自主处理能力存在问题：存在问题：中心计算机负担重，通信费用高中心计算机负担重，通信费用高2023-3-8-精品精品-第二代计算机网络第二代计算机网络计算机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多台计算机通过通信线路连接起来 没有主从关系。没有主从关系。 典型是典型是ARPAnetARPAnet网。网。与第一代的区别：与第一代的区别：这里的多台计算机都具有自主这里的多台计算机都具有自主 处理能力。处理能力。缺点：缺点：没有统一的网络体系结构，无法实现更大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。范围的信息交换和共享。2023-3-8-精品精品- 第三代计算机网络是开放式标准化网络，它具有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。准化使得不同的计算机网络能方便地互联在一起。第三代计算机网络第三代计算机网络开放式标准化网络开放式标准化网络特点特点: :网络体系结构的形成和网络协议的标准化。网络体系结构的形成和网络协议的标准化。典型代表：典型代表：InternetInternet。2023-3-8-精品精品-第四代计算机网络第四代计算机网络宽带化、综合化、数字化网络宽带化、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。计算机的发展已进入以网络为中心的时代。发展前景：发展前景：高速化高速化多媒体网络技术宽带网络技术多媒体网络技术宽带网络技术智能化（智能化（电话被叫寻呼电话被叫寻呼）标准化标准化电话被叫寻呼的特征是电话被叫寻呼的特征是：当使用该业务的电话（包括固定：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。动终端（手机或小灵通）上。2023-3-8-精品精品-NGNNGN NGN NGN就是指下一代网络，是可以同时提供话就是指下一代网络，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纤到户。另外还能把用于长途电话的低资费IPIP电话引入本地市话，有望大大降低本地通话费电话引入本地市话，有望大大降低本地通话费的成本和价格。的成本和价格。2023-3-8-精品精品-操作系统操作系统地理覆盖范围地理覆盖范围传输介质传输介质拓扑结构拓扑结构传输速率传输速率1.1.3 1.1.3 计算机网络分类计算机网络分类2023-3-8-精品精品-按地理覆盖范围分类按地理覆盖范围分类局域网局域网LAN城域网城域网MAN广域网广域网WAN互联网互联网Internet1.1.3 1.1.3 计算机网络分类计算机网络分类2023-3-8-精品精品-局域网（局域网（LANLAN）2023-3-8-精品精品-城域网（城域网（MANMAN）2023-3-8-精品精品-广域网（广域网（WANWAN）2023-3-8-精品精品-有线网有线网： 采用采用同轴电缆同轴电缆、双绞线双绞线、光光纤纤等物理介质等物理介质来传输数据的来传输数据的网络网络按传输介质分类按传输介质分类无线网无线网： 采用采用卫星卫星、微微波波、光波光波等无等无线形式传输数线形式传输数据的网络据的网络1.1.3 1.1.3 计算机网络分类计算机网络分类2023-3-8-精品精品-有线传输介质有线传输介质双绞线双绞线2023-3-8-精品精品-微波通信示例微波通信示例2023-3-8-精品精品-按网络的拓扑结构分类按网络的拓扑结构分类拓扑结构拓扑结构总线型网总线型网星型网星型网环型网环型网树型网树型网1.1.3 1.1.3 计算机网络分类计算机网络分类2023-3-8-精品精品-计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构拓扑拓扑（TopologyTopology）是从图论演变而来的，是一种研究与大小是从图论演变而来的，是一种研究与大小形状无关的形状无关的点、线、面点、线、面特点的方法。在计算机网络中抛开网络特点的方法。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中的具体设备，把工作站、服务器等网络单元抽象为“点点”，把网络中的电缆等通信介质抽象为把网络中的电缆等通信介质抽象为“线线”，这样计算机网络结，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网络的拓扑结构构。 网络拓扑结构对整个网络的设计、功能、可靠性、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。费用等方面有着重要的影响。2023-3-8-精品精品-星形拓扑星形拓扑树型拓扑树型拓扑总线型拓扑总线型拓扑环型拓扑环型拓扑网状型拓扑网状型拓扑常见的网络拓扑结构图常见的网络拓扑结构图2023-3-8-精品精品-1 1、总线型网络、总线型网络2023-3-8-精品精品- 总线型结构工作方式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。 总线型结构特点总线型结构特点 优点优点: :u结构简单、易于安装、易于扩充u使用电缆少，设备相对简单 缺点：缺点：u总线故障全网瘫痪,故障诊断困难u站点增加网络效率降低2023-3-8-精品精品-集线器集线器星型网络星型网络 将多台计算机连在一个中心节点（集线器或交换机）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。上，各计算机之间通信必须通过中心节点。2023-3-8-精品精品-星型结构特点星型结构特点优点：优点：u便于管理u扩展容易u容易检查、隔离故障缺点：缺点：u中心结点是全网的瓶颈，出现故障全网瘫痪u每个站点直接与中央节点相连，需要大量电缆，费用较高2023-3-8-精品精品-环型网络环型网络 将网上计算机连接成一个封闭的环，将网上计算机连接成一个封闭的环，网上计算机共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。号，经再生放大后传给下一台计算机。2023-3-8-精品精品- 环型结构的特点：环型结构的特点： 优点：优点：u结构简单，能很好的避免冲突，电缆长度短 缺点：缺点：u结点较多时，性能下降，但没有总线网那样严重u不便于扩充u一台计算机故障会影响全网。u故障诊断困难 2023-3-8-精品精品-树型网树型网树型网络树型网络 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。出子分支。2023-3-8-精品精品- 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。 树型拓扑是一种分层的结构，适用于分级管理和控制系统。 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。 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：树型结构特点：2023-3-8-精品精品- 网状型网络是一种不规则的连接，通常一台计算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。机与其他计算机有两条以上的通路。网型网络网型网络2023-3-8-精品精品-网型结构的特点网型结构的特点2023-3-8-精品精品-混合型网络拓扑结构混合型网络拓扑结构2023-3-8-精品精品-按网络的按网络的传输速率传输速率分类分类传输速率传输速率10M10M网网100M100M网网1000M1000M网网2023-3-8-精品精品-按网络的操作系统分类按网络的操作系统分类操作系统操作系统Windows NT网网UNIX网网LINUX网网2023-3-8-精品精品-1.1.4 1.1.4 计算机网络的功能计算机网络的功能1 1数据通信数据通信 （1）传输文件 （2）使用电子邮件（E-mail） 2 2资源共享资源共享 （1）共享硬件资源 （2）共享软件资源 （3）共享数据资源。 3 3分布与协同处理分布与协同处理 4 4提高计算机系统的可靠性和可用性提高计算机系统的可靠性和可用性2023-3-8-精品精品-1.1.5 1.1.5 计算机网络的应用计算机网络的应用 -健康保健健康保健：远程医疗、紧急医疗响应支持 -教育教育：远程教育、数字图书馆 -科学研究科学研究：能源、地理系统、气象、生物 -国家安全国家安全：高性能全球通信、先进的信息传播 -环境环境：监测、预测、警告、响应 -政府政府：传递政府服务和信息给公民和企业 -突发事件突发事件：灾难响应、危机管理 -设计和制造设计和制造：制造工程 -经济活动经济活动：电子商务202