计算机网络导论.ppt

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1、一、课程导言 21世纪的重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以三网为核心的信息时代。计算机与通信（C&C,Computer and Communication）紧密结合形成计算机网络。一、课程导言数字计算机技术的发展渗透到通信技术中，提高了通信网络的各种性能。通信网络为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段。计算机网络一、课程导言 计算机网络深刻影响着世界经济、政治、文化和社会的发展，促进了社会生产生活和信息传播的变革。 计算机网络也日益成为人们生活、工作、学习不可或缺的工具，正对社会生活的方方面面产生着深刻影响。既是一个虚拟的社会，又是现实社会的一部分。一、课程导言二、理论教学目

2、的 1.理论教学目的旨在使学生能够学习和掌握计算机通信与网络的基本概念、原理、方法，学习计算机网络的组成、体系结构及协议、局域网标准及主流局域网、广域网、网络互连技术等，同时要求学生具备基本的网络规划、网络设计能力和掌握常用组网技术。二、实验教学目的2.实验教学的目的是为了使学生在课程学习的同时，通过在一个计算机网络环境中的实际操作，加深对数据链路层中交换机、虚拟局域网、路由器等网络理论知识的理解，培养学生进行初步的网络安装、设计、配置等方面具体的实践操作能力。二、本课程的学习目的3.了解网络的起源； 了解计算机网络形成雏形； 了解计算机网络发展的过程； 了解计算机网络相关标准的形成； 了解局

3、域网，Internet网以及我国计算机网络的发展。二、教学目的网络的产生首先要完成数据通信首先要完成数据通信技术的基础研究技术的基础研究二、教学目的网络的产生 线路控制器 M M M M远程终端远程终端当初计算机当初计算机是为成批处是为成批处理信息而设理信息而设计的计的调制解调器调制解调器 作用是把计算机或终端的数字信号变换成可以在电话线路作用是把计算机或终端的数字信号变换成可以在电话线路传送的传送的 模拟信号以及完成相反的变换。模拟信号以及完成相反的变换。线路控制器线路控制器由于在计算机内部是并行传输，而通信线路上是串行传输；由于在计算机内部是并行传输，而通信线路上是串行传输；故线路控制器的

4、作用为进行串行和并行传输的转换以及简单故线路控制器的作用为进行串行和并行传输的转换以及简单的差错控制。的差错控制。二、教学目的网络的产生多重线路 控制器 M M M M远程终端远程终端 M M M M远程终端远程终端 M M M M远程终端远程终端公共电话网面向终端的计算机通信网第一代计算机网络第一代计算机网络计算机是网络的中心和控制者终端围绕中心计算机分布在各处第一代计算机网络的主要任务还是进行成批处理。第一代计算机网络的主要任务还是进行成批处理。二、教学目的网络的雏形产生人们把这种以单个计算机为中心的联机系统称作面向终端的远程联机系统20世纪世纪60年代初，美国航空公司与年代初，美国航空公

5、司与IBM合作建成合作建成的由的由 一台计算机与分布在全美国的一台计算机与分布在全美国的2000多个多个终端终端组成的航空订票系统组成的航空订票系统SABRE-I就是一种典型的计就是一种典型的计算机通信网络。算机通信网络。终端终端终端终端终端终端终端这里的终端是指由一台这里的终端是指由一台计算机外部设备组成的计算机外部设备组成的简单计算机简单计算机 ，仅包括，仅包括CRT控制器、键盘，没控制器、键盘，没有有CPU、内存和硬盘、内存和硬盘 二、教学目的现代计算机网络的发展终端应军事、科学研应军事、科学研究、地区与国家究、地区与国家经济信息分析决经济信息分析决策、大型企业经策、大型企业经营管理等领

6、域的营管理等领域的用户要求用户要求(网络用户可以通过计算机使用本地计算机的软件、硬件与数据资源网络用户可以通过计算机使用本地计算机的软件、硬件与数据资源。这个阶段研究的典型代表这个阶段研究的典型代表:美国国防部高级研究计划局美国国防部高级研究计划局（ARPA）的）的ARPANET（ARPA网）网）二、教学目的现代计算机网络的发展分组分组交换交换二、教学目的现代计算机网络的发展ARPA网的发展网的发展是计算机网络技术发展的一个重要的里程碑。是计算机网络技术发展的一个重要的里程碑。意义：意义：1、完成了对计算机网络的定义、分类与相关技术内容的描述；、完成了对计算机网络的定义、分类与相关技术内容的描

7、述； 2、提出了资源子网、通信子网的两级网络机构的概念；、提出了资源子网、通信子网的两级网络机构的概念； 3、研究了报文分组交换的数据交换方法；、研究了报文分组交换的数据交换方法； 4、采用了层次结构的网络结构和协议体系；、采用了层次结构的网络结构和协议体系； 5、促进了、促进了TCP/IP协议的发展协议的发展 6、为、为Internet的形成与发展奠定了基础的形成与发展奠定了基础二、教学目的现代计算机网络的发展二、教学目的现代计算机网络标准的形成二、教学目的现代计算机网络的发展1977年，国际标准化组织年，国际标准化组织ISO（Internet Standardization Organiz

8、ation）设立分委）设立分委员会员会SC97，以，以“开放系统互连开放系统互连”为目标，为目标，专门研究网络体系结构、网络互连标准等。专门研究网络体系结构、网络互连标准等。1984年，年，ISO正式颁布了一个称为正式颁布了一个称为“开放系统互开放系统互连基本参考模型连基本参考模型”的国际标准的国际标准ISO7498,简称简称OSI参考模型或参考模型或OSI/RM(Open System Interconnection /Reference Model)OSI/RM共有七层，因此也称为共有七层，因此也称为OSI七层模型。七层模型。1977年，国际标准化组织年，国际标准化组织ISO（Intern

9、et Standardization Organization）设立分委）设立分委员会员会SC97，以，以“开放系统互连开放系统互连”为目标，为目标，专门研究网络体系结构、网络互连标准等。专门研究网络体系结构、网络互连标准等。二、教学目的现代局域网的发展二、教学目的因特网的发展二、教学目的我国因特网的发展 1.我国互联网的发展启蒙与我国互联网的发展启蒙与20世纪世纪80年代。年代。 2.1987年年9月，钱天白教授通过意大利公用分组网月，钱天白教授通过意大利公用分组网ITAPC设在北京的设在北京的PAD发出我发出我国的第一封电子邮件，与德国卡尔斯鲁厄大学进行了通信，揭开了中国人使用国的第一封电

10、子邮件，与德国卡尔斯鲁厄大学进行了通信，揭开了中国人使用Internet的序幕。的序幕。 3.1997年年6月，根据国务院信息化工作领导小组办公室的决定，中国科学院在中月，根据国务院信息化工作领导小组办公室的决定，中国科学院在中科院网络信息中心组建了中国互联网络信息中心科院网络信息中心组建了中国互联网络信息中心CNNIC，同时，国务院信息化工作，同时，国务院信息化工作领导小组办公室宣布成立中国互联网络信息中心工作委员会。从此我国进入了互联领导小组办公室宣布成立中国互联网络信息中心工作委员会。从此我国进入了互联网的高速发展时期。网的高速发展时期。 4.根据根据2007年年1月中国互联网络信息中心

11、月中国互联网络信息中心CNNIC发布的第十九次发布的第十九次中国互联网络中国互联网络发展状况统计报告发展状况统计报告，目前我国网民达，目前我国网民达13700万人，上网计算机达万人，上网计算机达5940万台，域名万台，域名总数达总数达411万个，具有一定规模的因特网运营商（万个，具有一定规模的因特网运营商（ISP）有：中国移动、中国联通、）有：中国移动、中国联通、中国移动中国移动三、教学方法，先修课程、后续课程及课程关联1. 采用学导式、角色扮演和案例式综合教学方法. 教学过程 学生自学 回答问题 新的教学内容 提出问题三、先修课程及后续课程 2. 学生结合自己所掌握计算机专业课程的实际确定必

12、须具备以下先修课程基础： 计算机基础计算机组装与维护计算机基础计算机组装与维护 要求：要求：课后完成学习心得，课堂参与讨论课后完成学习心得，课堂参与讨论. .三、后续课程 3. 结合计算机网络理论教学和实验操作情况建议后续课程 网络系统管理、计算机网络安全网络系统管理、计算机网络安全 考核：期末考试（考核：期末考试（70%70%）, ,学习心得（学习心得（10%10%）, , 课堂讨论（课堂讨论（10%10%）, ,出勤（出勤（10%10%）. .三、课程关联 1.先修课程计算机基础为计算机网络中应用层相关通信协议的理解有帮助。 2.先修课程计算机组装与维护为计算机网络中相关实践操作例如局域网

13、的组网搭建有直接的关联。 3.计算机网络为后续课程计算机网络安全中网络安全协议的基础等内容有铺垫的作用。 3.计算机网络为后续课程网络系统管理中服务器的搭建与组建有指导的作用。四、本课程主要内容 1. 课程主要内容涉及计算机网络基础知识，计算机网络领域的相关技术，丰富的实践组网案例让学生学会组网、建网等技术，满足计算机网络管理人员的岗位需求。四、本课程主要内容（一） 理论教学重点内容1. 网络的体系结构及分层原则；2. 子网划分的原则；3. 路由器的配置原理；4. 局域网标准、以及局域网的介质访问控制机制（二） 实践教学重点内容1. 掌握网络传输介质制作及选取方法。2. 掌握简单局域网的组建与

14、配置3. 常用工具软件的安装与使用四、本课程主要内容 第一部分 计算机网络概述 第二部分 物理层 第三部分 数据链路层 第四部分 网络层 第五部分 运输层 第六部分 应用层五、计算机网络前沿领域 1、IPv6技术 2、云计算 3、移动互联网 4、物联网 5. 当前计算机网络技术的特点1、IPv6 IPv4的问题 IP地址数量面临不足 亚太地区各国IP地址成长量 IPv6的优点 IPv4与IPv6的比较 中国IPv6产业现状 3G和IPV6的关系IPv4的问题 IP位址数量不足，影响网络应用的发展 NAT有其限制 造成数位落差 路由表日益增大，影响路由效率 设定及管理不易(Auto-config

15、uration) 缺乏IP层的安全性需求(IPSEC) 缺乏服务质量的支持(QoS) 网络中的云 云计算 云计算 =（数据 + 软件 + 平台 + 基础设施） 服务 过去十年，云计算的概念（Buzz word） 网络计算，网格计算，按需计算，效能计算，按需服务，虚拟计算，软件即服务，平台即服务 用户只关心服务，而不是计算和资源l 移动互联网移动互联网l MEMS微机电系统微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）它是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。l惯性惯性传感器传感器在手机中的应用在手机中的应用l移动互联网移动互联网 + 传感器技术传感器技术353637You？ 物联网的定义及内涵 物联网系统的构成 物联网的关键技术（节点感知技术、节点组网技术局、数据融合和智能处理等） 物联网技术的应用和发展 1、计算机、通信和数字媒体技术的互相渗透和结合，其集中的体现就是互联网的发展； 2、计算机在计算能力和存储容量提高的同时体积也越来越小，其发展趋势是把计算能力嵌入到各种设备中去，而且这些设备可联网使用。