计算机网络与通信.ppt
Computer Network&Communication,课程内容第一章 计算机网络概述 第二章 数据通信技术 第三章 计算机网络体系结构 第四章 局域网技术 第六章 网络设备及组网技术 第七章 TCP/IP协议 第八章 Windows NT网络管理 第九章 网络安全技术,Chapter 1 Introduction of Computer Network,该章主要介绍计算机网络的基本概念，包括计算机网络的定义、发展历史、基本构成、功能、拓扑结构等等。使学生对计算机上网络有整体和初步的了解，为后期的学习奠定基础。重点难点：计算机网络的主要功能；计算机网络的组成；通信子网与资源子网；网络拓扑结构及特点,1.1 Concept of network,1.1.1 Definition of Computer Network 计算机网络是将地理位置不同，且有独立功能的多个计算机系统利用通信设备和线路互相连接起来，且以功能完善的网络软件（包括网络通信协议、网络操作系统等）实现网络资源共享的系统。,由定义可知：（1）计算机网络是“通信技术”与“计算机技术”的结合产物（2）数据交换是基础，资源交换（共享）为目的（3）具有以下特点：计算机的数量是“多个”，而不是单一的。计算机是能够独立工作的系统。计算机可以处在异地。处在异地的多台计算机由通信设备和线路进行连接。必须有完善的通信协议、信息交换技术、网络操作系统等软件管理。（4）涉及以下几个问题：连接介质；通信协议；网络连接设备；网络管理软件；网络管理员,1.1.2 Objective of Computer network 计算机网络提供的主要功能有：1 数据通信；2 资源共享 3 负载均衡；4 提高可靠性,1.2 Evolution of Computer Network 计算机网络发展经历了四个阶段面向终端的计算机网络（初级阶段）计算机计算机网络 开放式标准化网络体系结构的网络 高速、互连、智能化的计算机网络,1.初 级 阶 段,20CEN，50-60年代，远程联机系统。特征是计算机与终端互连，实现远程访问。解决了多个用户共享主机资源、主机负担重、通信费用昂贵的问题。主要问题：多个用户只能共享一台主机资源,典型：美国半自动地面防空系统SAGE,远程联机系统的发展,Computer,T,T,T,PSTN,2.计算机计算机网络阶段（20CEN，60-70年代）,分布在不同地点的计算机通过通信线路互联成计算机-计算机的网络：ARPA NET,特征是计算机与计算机互连 采用分组交换技术实现计算机计算机之间的通信，使计算机网络的结构、概念都发生了变化，形成了通信子网和资源子网的网络结构 主要问题：网络对用户不是透明的,3.开放式标准化的计算机网络阶段（20CEN，70-90年代）,现代计算机网络阶段，特征是网络体系结构的形成和网络协议的标准化。局域网技术出现突破性进展。IBM的SNA（System Network Architecture 系统网络结构）-1974 DEC的DNA（分布型网络的数字网络体系）-1975 ISO的OSI RM（开放系统互连参考模型）-1977/1983 IEEE的IEEE802标准-1980年 ETHERNET Internet,Internet结构示意图,4.高速、智能的计算机网络阶段（20CEN，90年代21CEN）,高速网络带宽不断提高（about 10G bit per second）互连 Internet&Internet；Intranet&Extranet多媒体应用在计算机网络中所占的份额越来越高网络的可靠性、安全性和可用性得到提高 智能化 QoS（Quality of Service 服务质量）Management（网络管理也逐渐进入了智能化阶段）,未来的网络结构,1.3 Composing of Computer Network,从资源构成的角度讲，计算机网络是由硬件和软件组成的。硬件包括各种主机、终端等用户端设备，以及交换机、路由器等通信控制处理设备，软件则由各种系统程序（网络操作系统）和应用程序以及大量的数据资源组成。,按功能（网络的逻辑）划分：资源子网和通信子网,资源子网提供用户访问网络和处理数据的能力。包括加入网络的所有的计算机、终端外设及各种软件和数据资源 通信子网 提供网络的通信功能（数据的传输与转发）包括通信处理机通信设备与通信线路,1.4 Type of Computer Network,常见计算机网络分类的方法 按通信所使用的介质分为有线网络和无线网络 按使用网络的对象分为公众网络和专用网络 按网络传输技术分为广播式网络和点到点式网络 按网络传输速度的高低将计算机网络分为低速网络和高速网络 按地理覆盖范围，将网络划分为广域网、城域网和局域网,（1）广播式网络 在网络中只有一个通信信道，由网络中的所有主机共享 特点：当从网络中任何一台主机发出一个短报文时，网上所有的主机都可以接受到。但通过报文中“地址标识”，确定目标主机，它适用于距离范围小，网络内工作站点少。(图释01-1),（2）点到点网络 当在一个网络中成对的主机间存在着若干对的相互联结关系时，便组成了点到点的网络 特点：当源主机想目的主机发送“分组”信息时，分组信息可能经由一个或多个中间节点才能到达。(图释01-2),（3）局域网（Local Area NetworkLAN）是指传输距离有限，传输速度较高，以共享网络资源为目的的网络系统。特点：分布范围有限；有较高的通信带宽，数据传输率高；数据传输可靠，误码率低；通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质，跨楼寓时使用光纤；拓扑结构简单简洁；网络的控制一般趋向于分布式；通常网络归单一组织所拥有和使用。,（4）城域网（Metropolitan Area NetworkMAN）是规模介于局域网和广域网之间的一种较大范围的高速网络，一般覆盖临近的多个单位和城市，从而为接入网络的企业、机关、公司及社会单位提供文字、声音和图像的集成服务。,（5）广域网（Wide Area Network WAN）又称远程网。它是指覆盖范围广、传输速率相对较低、以数据通信为主要目的数据通信网。特点：分布范围广 数据传输率低。可靠性不同 广域网常常借用传统的公共传输网（电话网等）来实现 拓扑结构较为复杂。,上海,企业网,防火墙,因特网,网关,路由器,modem,modem,modem,modem,modem,modem,北京,主服务器,LAN,LAN,电话网,1.5 Topology of Computer Network,拓扑的概念所谓“拓扑”就是把实体抽象成与其大小、形状无关的“点”，而把连接实体的线路抽象成“线”，进而以图的形式来表示这些点与线之间关系的方法，其目的在于研究这些点、线之间的相连关系。表示点和线之间关系的图被称为拓扑结构图 与“几何”的区别:拓朴结构关注的是点与线之间的关系，而几何结构关注的点与线所构成的具体形状计算机网络中，我们把计算机、终端、通信处理机等设备抽象成点，把连接这些设备的通信线路抽象成线，并将由这些点和线所构成的拓扑称为网络拓扑结构,常见的网络拓扑结构,总线型,星 型,环 型,树 型,网状型,（1）总线型（Bus）,特点：总线型网络是将各个结点设备和一根总线相连。说明：广播式通信方式优点：结构简单、易于扩充缺点：线路出现故障时，整个网络瘫痪,特点：每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连 接。任何两点之间的通信都要通过中心结点优点：结构简单、实现容易、便于管理缺点：可靠性较差；投资较大,（2）星型（Star）,HUB（中央控制器）,HUB（中央控制器）,（3）环型（Ring）,特点：优点：缺点：,各结点通过通信线路组成闭合环路，环中的数据沿一个方向传输。,结构简单、实现容易,扩充不如总线型容易;可靠性差（环中任何一个结点出现故障都会导致全网瘫痪）,（4）树型（Tree）,特点：是星型的扩展，树型网络是分层结构，具有根节点和分支节点。适用于分级管理和控制系统。,（5）网状型（Mesh）,特点：结点间的连接是任意的，没有规律，网络的任一 结点一般至少有两条链路与其 它结点相连。优点：系统可靠性高缺点：结构复杂，花费高,（6）其它型,a.双环型 b.拓展星型 c.不规则型,d.完全网状型 e.蜂窝型,关于网络拓扑结构的说明,1.局域网的基本拓扑结构：总线型、星型、环型2.广域网的网络基本形式：网状拓扑3.网络拓扑是决定网络性能的主要因素,Homework,.什么是计算机网络？简述其功能及应用。2.请以一个你所熟悉的因特网应用为例，说明对计算 机网络定义和功能的理解。3.请分别举出一个局域网、城域网和广域网的例子，并说明它们的区别。4.何谓计算机网络的两级子网结构（逻辑划分）？说 明各子网的组成和功能。5.试用列表的形式概要比较各种网络拓扑的特点。,
