计算机网络与互联网基础知识课件.ppt

1、课程名称计算机网络与互联网基础知识1任务目标2知识目标课程目标请在此输入工作任务1请在此输入工作任务2请在此输入工作任务3请在此输入知识要点1请在此输入知识要点2掌握微软Windows系统的操作课程内容目录基本通信理论1计算机网络基础知识2Internet与TCP/IP4计算机网络体系结构和协议3课程内容目录局域网的概念及组成5回顾和练习6总结7一、基本通信理论1 1、有线通信和无线通信 有线通信利用电缆或光缆或电话线来充当传输导体的通信方式。有线通信常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光导纤维等。 双绞线：分为屏蔽和非屏蔽两种。价格便宜，抗干扰能力差，传输距离有限，数据速率一般为1-10Mbp

2、s，当距离很短并采用特殊技术时，可达100Mbps。如五类双绞线可以将100Mbps信号传输100米。 同轴电缆：抗干扰能力强，能进行较高速率的传输(几百M)。 光导纤维：电磁绝缘性能好，不受外界电磁干扰，衰减小，传输距离远。传输频带宽，需要光电转换。目前价格尚高。 无线通信：利用无线通道进行数据传输的通信方式。如无线电台、地面微波、卫星通信等。无线电台通信误码率比较高(10-2)，速率不高。地面微波和卫星通信都可以实现较高速率，但费用比较高。无线通信保密性差、容易受外界电磁干扰和大气情况影响。一、基本通信理论2 2、模拟通信和数字通信模拟信号：模拟信号指幅度的取值是连续的（幅值可由无限个数值

3、表示）。数字信号：数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。模拟通信：用模拟信号作为载体进行传输的通信方式。数字通信：用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可以传输经过数字化处理的语音和图像等模拟信号。传输方式：串行方式和并行方式，计算机以并行方式 产生数据，一般网络是按串行方式传输的。基带传输：直接传输没有经过调制的数字信号。宽带传输：有些信道不能传输基带信号（如无线信道和光纤信道），要利用调制和解调技术将基带信号调制到正弦波载波上后传输。课程内容目录基本通信理论1计算

4、机网络基础知识2Internet与TCP/IP4计算机网络体系结构和协议3二、计算机网络的基础知识1 1、什么是计算机网络凡是将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来，并配置网络软件，以实现计算机资源共享的系统，称为计算机网络。要点：独立计算机为共享资源而进行互连互通。可共享的计算机资源包括：（1） 硬件设备资源，如打印机、磁盘驱动器、CPU等（2） 软件信息资源，如数据库、应用程序、文本文件等。 分布式的信息采集、传输、存储、加工和处理，使信息增值是计算机网络的最重要作用。二、计算机网络的基础知识2 2、计算机网络的种类人们普遍按网络规模

5、的大小分为局域网、城域网和广域网三类。局域网(LAN):仅工作在有限的地理区域内，一般为几公里到十公里的范围内。 通常采用广播方式的传输技术。城域网(MAN):通常覆盖一个地区或一个城市，其地理范围从几十公里到上百公里。 是对局域网范围的拓展。企业网(Intranet):跨地区的大型企业的内部网络全球网(Internet):横跨全球的网络。广域网(WAN):可以把众多的甚至是全球的城域网、局域网连接起来。 通常采用点到点的传输技术。计算机网络二、计算机网络的基础知识3 3、计算机网络组成和基本要素 组成一个计算机网络必需具备下列三个条件：（1）有两台或多台具有独立操作系统的计算机，且相互之间有

6、共享资源的需求。（2）计算机之间要有通信手段将其互连。（3）计算机之间要遵循相同的通信规则。组成网络的要素较多，下面仅举一些常见的名称：服务器（server)；客户机(client)；工作站(workstation)；链路(link)；主机(host)； 调制解调器(modem)；网络操作系统(network operating system，NOS)；协议(protocol)课程内容目录基本通信理论1计算机网络基础知识2Internet与TCP/IP4计算机网络体系结构和协议3三、计算机网络体系结构和协议1 1、网络体系与层次结构网络体系与层次结构 计算机网络的层次、网络拓扑结构、各层的功能

7、划分以及每层协议与接口总称为计算机网络体系结构。 计算机网络体系结构是网络的基本设计思想及方案，是各个组成部分的功能定义。 作为开放的信息系统，网络设备之间的通信必须遵守共同认可的标准，或称为协议(protocol)。三、计算机网络体系结构和协议2 2、ISO/OSI开放系统互连参考模型ISO/OSI参考模型定义了网络通信的7个功能层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。并规定了每层的功能以及不同层的协调方法。三、计算机网络体系结构和协议3 3、网络的拓扑结构网络的拓扑结构是抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式。它的结构主要有星形结构、环形结构、总线型结构、

8、树形结构、网状结构等。课程内容目录基本通信理论1计算机网络基础知识2Internet与TCP/IP4计算机网络体系结构和协议3四、InternetInternet与TCP/IPTCP/IP1 1、Internet简介 Internet，中文正式译名为因特网，又叫做国际互联网。它是由那些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的全球网络。一旦你连接到它的任何一个节点上，就意味着您的计算机已经连入Internet网上了。Internet目前的用户已经遍及全球，有超过几亿人在使用Internet，并且它的用户数还在以等比级数上升。 Internet是在美国早期的军用计算机网ARPANET（阿帕网）的基础

9、上经过不断发展变化而形成的。Internet的起源主要可分为一下几个阶段。Internet的雏形阶段、Internet的发展阶段、Internet的商业化阶段四、InternetInternet与TCP/IPTCP/IP2 2、TCP/IP网络协议TCP/IP的网络体系结构TCP/IP的全称是传输控制协议/网际协议。它是最早的计算机网ARPANET使用的标准。该协议和ARPA NET网取得了巨大的成功,TCP/IP在许多LAN和MAN系统中被采用,ARPANET也发展成为今天的Internet。TCP/IP是一簇协议的代名词，它包含着许多别的协议，共同完成网际互连的功能。 TCP/IP的层次结

10、构如图四、InternetInternet与TCP/IPTCP/IP3 3、TCP/IP功能(1)物理层物理层不是TCP/IP协议的一部分，而是TCP/IP组成应用网络时的硬件设备。(2)链路层链路层和物理层一样也不是TCP/IP协议的一部分，而是TCP/IP存在的各种通信网络和TCP/IP之间的接口。(3)网络层网络层由四部分组成：Internet协议(IP)，Internet控制信息协议(ICMP)，地址解析协议(ARP)和反向地址解析协(RARP)。IP将多个网络联结成一个互联网；ICMP传送收发控制信息；ARP使主机可以找出互联网中任一物理主机的物理地址；无IP地址的站点通过RARP协

11、议获得自己的IP地址。(4)传输层TCP提供可靠的数据流服务，保证报文顺序并重发失败的发送。UDP依靠IP传送报文，这种服务不用确认，不对报文排序，可能会出现丢失、重复、失序等现象。(5)其他各层服务TCP/IP服务还包括了另外三层，即会话层、表示层和应用层。这与OSI参考模型有较大的差别，没有明确的层次划分。课程内容目录局域网的概念及组成5回顾和练习6总结7五、局域网的概念及组成1 1、局域网的概念五、局域网的概念及组成1 1、局域网的概念 局域网（Local Area Network，LAN）是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软

12、件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。 局域网（Local Area Network，LAN）是在一个局部的地理范围内（如一个学校、工厂和机关内），一般是方圆几千米以内，将各种计算机，外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网。 局域网一般为一个部门或单位所有，建网、维护以及扩展等较容易，系统灵活性高。其主要特点是：1、覆盖的地理范围较小，只在一个相对独立的局部范围内联，如一座或集中的建筑群内。2、使用专门铺设的传输介质进行联网，数据传输速率高（10Mb/s10Gb/s

13、）通信延迟时间短，可靠性较高。五、局域网的概念及组成2 2、局域网标准一般来说，局域网标准是指IEEE802委员会负责制定的局域网标准。IEEE是英文Institute of Electrical and Electronics Engineers的简称，其中文译名是电气和电子工程师协会。该协会的总部设在美国，主要开发数据通信标准及其他标准。IEEE802委员会负责起草局域网草案，并送交美国国家标准协会（ANSI）批准和在美国国内标准化。IEEE还把草案送交国际标准化组织（ISO）。ISO把这个802规范称为ISO 8802标准。因此，许多IEEE标准也是ISO标准。例如，IEEE 802.3

14、标准就是ISO 8802.3标准。IEEE 802规范定义了网卡如何访问传输介质（如光缆、双绞线、无线等），以及如何在传输介质上传输数据的方法，还定义了传输信息的网络设备之间连接建立、维护和拆除的途径。遵循IEEE 802标准的产品包括网卡、桥接器、路由器以及其他一些用来建立局域网络的组件。五、局域网的概念及组成3 3、IEEE 802标准概述（1）IEEE802.1： 这个标准对IEEE 802系列标准作了介绍，并却它对接口原语进行了规定，成为国际标准。在这个标准中还包括局域网体系结构，网络互连及网络管理与性能测试等内容。（2）IEEE802.2 ：定义 逻辑链路控制协议LLC，LLC是数据

15、链路层的上半部分。（3）IEEE802.3 定义CSMA/CD网络媒体访问控制子层和物理层的规范。 （4）IEEE802.4 定义令牌环总线网络媒体访问控制子层和物理层的规范。 （5）IEEE802.5 定义令牌环网媒体访问控制子层和物理层的规范。（6）IEEE802.6 定义城域网媒体访问控制子层和物理层的规范。（7）IEEE802.7 定义了宽带技术。（8）IEEE802.8 定义了光纤技术。（9）IEEE802.9 定义了语音和数据综合局域网技术。（10）IEEE802.10 定义局域网络安全性规范。（11）IEEE802.11 定义了无线局域网技术。IEEE802.11标准主要包括三个

16、标准，即IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g。五、局域网的概念及组成3 3、 几种局域网新技术-千兆以太网千兆以太网是对IEEE 802.3以太网标准的扩展，在基于以太网协议的基础之上，将快速以太网的传输速率（100Mbps）提高了10倍，达到了1 Gbps。因为千兆以太网是以太网技术的改进和提高，所以在以太网和千兆以太网之间可以实现平滑升级。千兆以太网的特点是：（1）通过增大了带宽来获得更高的性能。并允许以1Gb/s的速率进行半双工、全双工操作。（2）使用8023以太网帧格式和CSMA/CD访问方式，与10BASE-T、100BASE-T技术向后兼容。（3）

17、使用1000Base-T的第5类铜线电缆上的千兆位技术，不需要重新布线，降低成本。 （4）利用千兆位服务器网卡和交换机，通过链路聚合实现多个千兆位的速度。 （5）具有服务质量（QoS）特性，可用来帮助消除视频抖动和音频失真。 五、局域网的概念及组成3 3、 几种局域网新技术-无线局域网无线局域网（Wireless LAN,以下简称WLAN）是90年代计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。无线局域网最重要的优点就是安装便捷。在有线网络建设中，大楼的综合布线需要花费大量的时间和精力。而无线网络

18、的安装建设不需要布线或开挖沟槽，一般只要安装一个或多个接入点AP(Access Point)设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 五、局域网的概念及组成3 3、 几种局域网新技术-虚拟局域网虚拟局域网VLAN（Virtual Local Area Network）是指在局域网交换机里采用网络管理软件所构建的可跨越不同网段、不同网络、不同位置的端到端的逻辑网络。VLAN具有以下优点： （1）控制网络的广播风暴 （2）确保网络安全 （3）简化网络管理 VLAN的划分主要有以下几种： （1）基于端口的VLAN （2）基于MAC地址的VLAN （3）基于第3层的VLAN （4）基于策略的VLAN 课程内容目录局域网的概念及组成5回顾和练习6总结7课程回顾l1.计算机网络的基础知识l2.基本通信理论l3.计算机网络的体系结构l4.Internet与TCP/IPl5.局域网的概念及组成课程测试测试题1.计算机七层模型分为哪几层？2.有线通信的传输介质通常是什么？3.网络的拓扑的结构主要有？课程内容目录局域网的概念及组成5回顾和练习6总结7总结本章主要讲解计算机网络与互联网基础知识，提升计网络操作水平。