计算机网络综合知识ppt课件.ppt

计算机网络,（大专）,前言,本课程的特点：概念多（计算机网络是一个复杂的系统，涉及的技术很多，各项技术都包含很多我们较少接触的概念。）更新快（计算机网络技术发展迅速，内容变化较快，涉及很多新的东西。）实践性强（计算机网络属工程技术，要注重理论联系实际，重视实践环节。）,怎样学习？计算机网络是信息处理技术和信息传输技术的结合，是较杂的技术，内容很多。本课程使用传统的方式，将复杂的计算机网络分成若干功能比较明确的层次，每个层次实现网络的某一特定功能。我们学习时要运用层次化的方法来对网络作比较清晰的了解，这样才不会因为概念多而混乱。,第1章 计算机网络导论,本章主要介绍信息技术发展的背景、方向，简单介绍计算机网络的组成和体系结构。本章重点：Internet的发展情况及网络系统的组成和标准体系。,1.1 信息技术发展简史,一、人类信息文明发展的进程1、语言的产生2、文字的产生3、印刷术的产生4、电话电报技术的产生5、集成电路和计算机技术的发明6、现代通讯技术的进步7、计算机网络和Internet的产生,1946年，美国诞生了世界上第一台电子计算机“ENIAC”，当时用了17000多个电子管，70000个电阻，10000个电容和6000个开关，重约30吨，每秒可进行5000次加法运算。在IT产业中著名的摩尔定律（Moores Law）：每18个月，集成度翻番，处理速度提高一倍，价格下降一半。并行处理技术使计算能力每2年提高一个数量级，到2005年将达到每秒千万亿次级。,过去10年间，光纤的传输速率几乎每年翻一番，近两年达到每半年翻一番。2.4Gb/s至10Gb/s的同步数字传输（SDH）系统已经实用。密集波分复用（DWDM）技术实现了超大容量光传输，在单一光纤上传输80Gb/s的系统已经商用，预计5-10年内可以达到太位级。,计算机网络技术的产生计算机网络是计算机技术和现代通信技术的有机结合。计算机网络技术的发展是一个螺旋式上升发展的过程：由信息中心到分布式处理再到数据中心。,信息中心（Information Center）：共享处理能力和信息资料。,分布式处理：由于计算机自身的存储量和处理能力的发展，逐步建立起以信息交换为主的网络交换中心。,数据中心（Date Center）：因为原来分散的处理需要很多资源（包括硬件资源、人力资源等），但目前的资源（特别是人力资源）紧缺。因此，又将大量的资源通过高速网络进行集中管理。,Internet的发展Internet的起源：1969年，美国国防部国防高级研究计划署资助建立了一个名为ARPANET（“阿帕网”）的网络。1972年，发展到40多个网点数。TCP/IP协议的产生：1974年，建立了一种能保证计算机之间进行通信的标准规范（即“通信协议”）。TCP/IP协议是由几百个协议组成的协议族。Internet完全是基于TCP/IP的技术发展和运作的。,Stanford,Harvard,YourComputer,Computer,England,JiangMen,Singapore,Internet,包交换（Packet Switching）信息的传输不是将信息全部整体发出，而是把信息分成若干个信息包（象寄信一样封装好），包有包头、包尾。包头存放有发送、接收地址、有关控制信息等；包尾有纠错信息。这样不同信息的包能在同一信道上传送，大大节省资源。同时，同一信息不同的包可以通过不同的路径传送，大大提高了信息传递速率。,例如图5中信息分为、三个包，可以通过三条路径有A传输到B。,信息资源共享的水平的高低反映了人类发展的文明程度。 今天，Internet的发展已经不再是简单化的数字通信了，它是一个综合的、全面的信息服务大环境，它将人类信息化的水平又提高到一个空前的高度。,中国互联网发展状况的部分资料（2002/7）：截止到2002年6月30日，我国的上网计算机数已达1613万台，其中专线上网计算机数为307万台，占19%，拨号上网计算机数为1200万台，占74%，使用其他方式上网的计算机数为106万台，占7% 。上网计算机数半年增加了359万台，增长率为28.6%，和去年同期相比增长61.0%，是1997年10月第一次调查结果29.9万台的54倍。,历次调查上网计算机数（万台）,我国的上网用户人数为4580万人，其中专线上网用户人数为946万人，约占21%，拨号上网用户人数为2682万人，约占58% 。ISDN上网用户人数为315万人，宽带上网用户人数为200万人，表明上网用户的上网方式正趋向多元化。 上网用户人数半年增加了1210万人，增长率为35.9%，和去年同期相比增长72.8%，同1997年10月第一次调查结果62万上网用户人数相比，现在的上网用户人数已是当初的74倍。,历次调查上网用户人数（万人）,我国CN下注册的域名数为126146个，与半年前相比减少了1173个，与去年同期相比减少了2216个，同1997年10月第一次调查相比，域名总数已是当初4066个的31倍。从整体上看，CN下注册域名总数增长很快，只是近期有所减少。,历次调查CN下注册域名数（个）,我国WWW站点数为293213个，半年内增加16113个，增长率为5.8%，和去年同期相比增长20.8%。从我国WWW站点数的变化趋势可以看出，尽管在2001年上半年，网站数下降了2.3万，但是从2001年下半年到现在，网站数又开始了增长。WWW站点数近期的变化趋势在一定程度上说明我国互联网产业在经历了一个低潮后，正呈现出进一步发展的迹象。,历次调查WWW站点数（个）,我国国际出口带宽的总容量为10576.5M，半年增加了2979M，增长率为39.2%，和去年同期相比增长2.25倍，是1997年10月第一次调查结果25.408M的416倍。可见，我国国际出口带宽的增长是相当迅速的。链接,历次调查我国国际出口带宽（M）,二、人类信息文明发展规律1、从缓慢到高速； 2、信息量由小到大； 3、信息技术从低级到高级。,1.2 计算机网络的用途,1、数字通信（Digital Communication）两个世界：物理世界（连续的、模拟的、现实的世界）数字世界（二进制量、数字的、虚拟的世界）数字通信就是利用技术将模拟量转化为数字量，再利用计算机网络传输。,当前常见的应用： 网络电话（IP Phone）是将话音压缩成数字信号，通过IP网络进行传输，再还原成话音。 视频会议（Video Conferencing）分两类：大型视频会议系统和桌面视频会议系统。 电子邮件服务（Email Service）, 大型视频会议系统（如图6所示）MCU多媒体交换设备（象电话交换机）T视频终端（显示屏等）, 桌面视频会议系统在大型视频会议系统的基础上出现的一种比较灵活的系统，价格比较便宜。只需要在普通的PC上装上一个电话卡、小摄像头、话筒，连上互联网即可。今后，还可以通过WAP（无线网络）使用手机对视频会议进行调度。,E-mail的优点： 成本低廉（1000字符的信息在E-mail上传送约花费人民币3厘钱） 一对多传递（一个E-mail可以同时发送给很多的人） 传送速度快 性能价格比高 能实现多媒体传输,2、分布式计算是指将若干台计算机通过网络连接起来，将一个程序分散到这几台计算机上去同时运行，然后把每台计算机计算的结果收集汇总到一起，整理出一个结果。（好像多个人抬一件大件物品）,3、网络门户、IDC和ASP “门户（Portal）”的概念：提供这样一个大的统一环境，将各种信息分门别类放在这个环境的平台上，网上用户不用到很多地方，只要进入这个平台，就能找到所需要的相关信息。这种服务称为“门户服务”。IDC（Internet Date Center）：互联网数据中心。ASP（Application Service Provider）：网上应用服务提供商。,4、信息查询信息查询工具搜索引擎（Search Engine）5、网上教育（Distance Learning，远程教育）利用Internet技术开发的远程教育系统，给人们提供了一个终身教育的机会。6、虚拟现实（Virtual Reality）反映了互联网上的和谐统一。“虚拟”本人并不在其中。“现实”感觉又象真的一样。需要很高的传输速度，很强的处理能力。,7、电子商务（E-Commerce） 电子化的各种商业事务。8、家庭自动化（Smart-home）家庭保安智能化家电家庭影院 9、智能化楼宇（Intelligent Building）,1.3 计算机网络系统的组成,一、网络的拓扑结构网络拓扑（Network Topology）用于表示网络的连接形式。“点”表示连网的计算机，“线”表示连接计算机的通信线路。,典型网络示例,分类：a） 星型（Star）b） 环型（Ring）c） 树型（Tree）d） 网型（全连接）e） 总线型（Bus）f） 不规则型g） 蜂窝型（Cellulave）（用于地面无线网络）,网络拓扑图,信号在计算机网络中传递的方式：1、“广播”方式适用于局域网总线型网络，一台计算机发出信号，网上所连接的计算机均可收到，并判断这个信号是否发给我的，如果是，则接收，否则，不理睬。2、“点对点”方式用于较为复杂的网络，两台计算机之间建立通信联系，发送方发出信号沿着建立好的线路一步一步传送下去，直到接收方。,二、计算机网络的组成结构从计算机网络的基本结构来看，分为三个部分：通信子网、网络高层和网上应用。,通信子网 位于网络层次化结构的低层，是保证计算机网络通信的基本传输部分。组成：物理信道、信道链接的通信控制软件。作用： 衔接通信媒体； 完成相邻节点的相互通信控制； 消除不同类型网络的技术差异； 保证通信的正确； 为高层提供一定质量的传输服务。,高层服务 相对通信子网而言，位于子网的上面。（主要在于广域网）作用：提供端对端的完整通信传输服务。目的：要完成网上应用和网络数据通信之间彻底的分开。这是网络层次化结构思想的主要体现，简化了网络的分析和设计。,应用服务 面对用户的广泛的网上应用服务。通过各种不同的应用软件来实现。较为典型的应用： 网络目录服务； 网络域名服务； 网络数据库服务。,1.4 网络的标准体系,计算机网络的国际标准体系：ISO/OSI模型（International Standards Organization/Open System Interconnection Refertence Model）（国际标准化组织/开放式系统互连参考模型）因特网的首选标准：TCP/IP协议族（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）（传输控制协议/互连网协议）局域网标准集：IEEE-802.x标准（美国电气和电子工程师协会）,1.5 网络的新进展及发展趋势,通信技术的进步1、交换方式的改变交换（Switch）的概念：在网络中，信息从一台计算机传送到另一台计算机，必然经过一些中间转发过程。根据需要把各方面信息通过一台交换机把某一方向线路传来的信息切换到另一方向去的过程，称为“交换” 。,交换的分类：（两种） 电路交换最早的交换方式，源自电话系统。建立电路交换的过程：（以打电话为例）建立链路（象拨打电话并接通，通信的两端接通，便拥有一条世纪的物理线路）发送数据（双方交谈）删除链路（谈话完毕，挂掉电话）优点：实时交换，传输延迟小，独享物理线路。缺点：独享线路造成浪费；建立链路时，呼叫信号须经过若干中间交换机，需时长，效率较低。, 包交换 （也称“报文分组交换”或“分组交换”，象寄信的邮件系统）把信息分成若干“分组”（包）（Packet）来传送。优点：可靠性强，线路利用率高，使用灵活。缺点：应答时间延迟较大，“分组”（或“打包”）的过程比较复杂。,2、光纤波分复用技术（WDM，Wavelength Division Multiplexing）不同频率的信号光波共享一根光纤信道。,3、无线接入方式（Wireless Access）无线接入是目前很热门的接入方式，两方面的技术影响：时分复用多路访问（TDMA）码分复用多路访问（CDMA）蓝牙技术的发展,多媒体技术的进步多媒体技术的发展大大推进了计算机网络技术的发展。网上应用的进步1、先进网管技术 性能管理 账号管理 安全管理 拓扑管理2、信息安全保障自动翻译文字声音,本章重点习题教材 P17自测题练习题（作业） ：1、3、7、8,See you next chapter!,