計算機網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)論課件

計算機網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)論黃恒一一、課程導(dǎo)言

21世紀(jì)的重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，它是一個以三網(wǎng)為核心的信息時代。

計算機與通信（C&C,ComputerandCommunication）緊密結(jié)合形成計算機網(wǎng)絡(luò)。指電信網(wǎng)絡(luò)、有限電視網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)，這三種網(wǎng)絡(luò)通常簡稱為“三網(wǎng)”。一、課程導(dǎo)言計算機通信數(shù)字計算機技術(shù)的發(fā)展?jié)B透到通信技術(shù)中，提高了通信網(wǎng)絡(luò)的各種性能。通信網(wǎng)絡(luò)為計算機之間的數(shù)據(jù)傳遞和交換提供了必要的手段。計算機網(wǎng)絡(luò)一、課程導(dǎo)言計算機網(wǎng)絡(luò)深刻影響著世界經(jīng)濟(jì)、政治、文化和社會的發(fā)展，促進(jìn)了社會生產(chǎn)生活和信息傳播的變革。

計算機網(wǎng)絡(luò)也日益成為人們生活、工作、學(xué)習(xí)不可或缺的工具，正對社會生活的方方面面產(chǎn)生著深刻影響。既是一個虛擬的社會，又是現(xiàn)實社會的一部分。一、課程導(dǎo)言二、理論教學(xué)目的1.理論教學(xué)目的旨在使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和掌握計算機通信與網(wǎng)絡(luò)的基本概念、原理、方法，學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)的組成、體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議、局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及主流局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)等，同時要求學(xué)生具備基本的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計能力和掌握常用組網(wǎng)技術(shù)。。二、實驗教學(xué)目的2.實驗教學(xué)的目的是為了使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的同時，通過在一個計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的實際操作，加深對數(shù)據(jù)鏈路層中交換機、虛擬局域網(wǎng)、路由器等網(wǎng)絡(luò)理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行初步的網(wǎng)絡(luò)安裝、設(shè)計、配置等方面具體的實踐操作能力。二、本課程的學(xué)習(xí)目的3.了解網(wǎng)絡(luò)的起源；了解計算機網(wǎng)絡(luò)形成雛形；了解計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的過程；了解計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的形成；了解局域網(wǎng)，Internet網(wǎng)以及我國計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。二、教學(xué)目的網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生20世紀(jì)50年代初——美國半自動地面防空系統(tǒng)（SAGE）1946年世界上第一臺電子計算機ENIAC在美國誕生？首先要完成數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基礎(chǔ)研究二、教學(xué)目的網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生線路控制器

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M遠(yuǎn)程終端當(dāng)初計算機是為成批處理信息而設(shè)計的調(diào)制解調(diào)器

作用是把計算機或終端的數(shù)字信號變換成可以在電話線路傳送的模擬信號以及完成相反的變換。線路控制器由于在計算機內(nèi)部是并行傳輸，而通信線路上是串行傳輸；故線路控制器的作用為進(jìn)行串行和并行傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換以及簡單的差錯控制。二、教學(xué)目的網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生多重線路控制器

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M遠(yuǎn)程終端

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M遠(yuǎn)程終端

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M遠(yuǎn)程終端公共電話網(wǎng)．．．．．．面向終端的計算機通信網(wǎng)第一代計算機網(wǎng)絡(luò)計算機是網(wǎng)絡(luò)的中心和控制者終端圍繞中心計算機分布在各處第一代計算機網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)還是進(jìn)行成批處理。二、教學(xué)目的網(wǎng)絡(luò)的雛形產(chǎn)生人們把這種以單個計算機為中心的聯(lián)機系統(tǒng)稱作面向終端的遠(yuǎn)程聯(lián)機系統(tǒng)計算機通信網(wǎng)絡(luò)的雛形20世紀(jì)60年代初，美國航空公司與IBM合作建成的由一臺計算機與分布在全美國的2000多個終端組成的航空訂票系統(tǒng)SABRE-I就是一種典型的計算機通信網(wǎng)絡(luò)。終端終端終端終端終端終端終端這里的終端是指由一臺計算機外部設(shè)備組成的簡單計算機，僅包括CRT控制器、鍵盤，沒有CPU、內(nèi)存和硬盤二、教學(xué)目的現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展終端應(yīng)軍事、科學(xué)研究、地區(qū)與國家經(jīng)濟(jì)信息分析決策、大型企業(yè)經(jīng)營管理等領(lǐng)域的用戶要求(計算機-計算機的網(wǎng)絡(luò))網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過計算機使用本地計算機的軟件、硬件與數(shù)據(jù)資源。這個階段研究的典型代表:美國國防部高級研究計劃局（ARPA）的ARPANET（ARPA網(wǎng)）現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)實際是20世紀(jì)60年代美蘇冷戰(zhàn)時期的產(chǎn)物二、教學(xué)目的現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展在60年代初，美國國防部領(lǐng)導(dǎo)的遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局ARPA（AdvancedResearchProjectAgency）提出要研制一種嶄新的、能夠適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的、殘存性很強的網(wǎng)絡(luò)，其目的是對付來自前蘇聯(lián)的核進(jìn)攻威脅。根據(jù)美國軍方的要求，這種新型網(wǎng)絡(luò)必須滿足以下基本要求：1、和傳統(tǒng)的電信網(wǎng)不一樣，用于計算機與計算機之間的數(shù)據(jù)傳送；2、可以連接不同類型的計算機；3、所有網(wǎng)絡(luò)結(jié)點都要同等重要；4、計算機在進(jìn)行通信時，必須有冗余的路由；5、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能地簡單，但能夠非?？煽康貍魉蛿?shù)據(jù)。根據(jù)軍方要求，一批專家終于設(shè)計出了使用分組交換的新型計算機網(wǎng)絡(luò)ARPANET本身就是一種分組交換網(wǎng)絡(luò)。二、教學(xué)目的現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展ARPA網(wǎng)的發(fā)展1969年ARPA提出設(shè)想，4個結(jié)點1973年ARPANET發(fā)展到40個結(jié)點1983年已經(jīng)達(dá)到100多個結(jié)點ARPANET通過有線、無線與衛(wèi)星通信線路，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋了包括美國本土以及歐洲與夏威夷的廣闊地域。是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個重要的里程碑。意義：1、完成了對計算機網(wǎng)絡(luò)的定義、分類與相關(guān)技術(shù)內(nèi)容的描述；

2、提出了資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)的兩級網(wǎng)絡(luò)機構(gòu)的概念；

3、研究了報文分組交換的數(shù)據(jù)交換方法；

4、采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議體系；

5、促進(jìn)了TCP/IP協(xié)議的發(fā)展

6、為Internet的形成與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)20世紀(jì)70、80年代開始，出現(xiàn)了很多研究實驗性網(wǎng)絡(luò)、公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和校園網(wǎng)。二、教學(xué)目的現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展主要負(fù)責(zé)全網(wǎng)的信息處理，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和資源共享等主要負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接、加工和變換等通信處理工作。在20世紀(jì)70年代中期，世界上便開始出現(xiàn)了由郵電部門或通信公司統(tǒng)一組建和管理的公用分組交換網(wǎng)，即公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN.早期的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)采用模擬通信的電話交換網(wǎng)，新型的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)則采用數(shù)字傳輸技術(shù)和分組交換的方法。第二代計算機網(wǎng)絡(luò)公用分組交換網(wǎng)二、教學(xué)目的現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的形成經(jīng)過20世紀(jì)60-70年代前期的發(fā)展，人們對組網(wǎng)的技術(shù)、方法和理論的研究日趨成熟。為了促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的發(fā)展的開發(fā)，各大計算機公司紛紛制定自己的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：IBM首先于1974年推出了該公司的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA.DEC公司在1975年宣布了自己的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)DNA.1976年UNIVAC宣布了該公司的分布式通信體系結(jié)構(gòu)DCA.等等這些體系結(jié)構(gòu)只能在一個公司范圍內(nèi)有效，所謂遵從某種標(biāo)準(zhǔn)的，能夠互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品，也只能同一公司生產(chǎn)的同類型設(shè)備，無法實現(xiàn)相互兼容。？產(chǎn)生了制定統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的迫切需求二、教學(xué)目的現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1977年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（InternetStandardizationOrganization）設(shè)立分委員會SC97，以“開放系統(tǒng)互連”為目標(biāo)，專門研究網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連標(biāo)準(zhǔn)等。1984年，ISO正式頒布了一個稱為“開放系統(tǒng)互連基本參考模型”的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7498,簡稱OSI參考模型或OSI/RM(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel)OSI/RM共有七層，因此也稱為OSI七層模型。網(wǎng)絡(luò)世界的法律1977年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（InternetStandardizationOrganization）設(shè)立分委員會SC97，以“開放系統(tǒng)互連”為目標(biāo)，專門研究網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連標(biāo)準(zhǔn)等。二、教學(xué)目的現(xiàn)代局域網(wǎng)的發(fā)展20世紀(jì)80年代微型計算機出現(xiàn)1972年Xerox公司發(fā)明以太網(wǎng)使微機局域網(wǎng)得到了快速的發(fā)展結(jié)合使單位內(nèi)部的微機和智能設(shè)備相互聯(lián)系起來，提供了辦公自動化的環(huán)境和信息共享的平臺。1980年2月IEEE802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)出臺，并相繼提出IEEE801.5-802.6等局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)草案，其中絕大部分內(nèi)容已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）正式認(rèn)可。局域網(wǎng)的發(fā)展道路與廣域網(wǎng)不同，局域網(wǎng)設(shè)備廠商一開始就按照標(biāo)準(zhǔn)化、相互兼容的方式競爭，因此用戶在建設(shè)自己的局域網(wǎng)時選擇面更寬，設(shè)備更新更快。經(jīng)過20世紀(jì)80年代后期的激烈競爭，局域網(wǎng)設(shè)備廠商大都進(jìn)入專業(yè)化的成熟時期。二、教學(xué)目的因特網(wǎng)的發(fā)展1985年,美國國家科學(xué)基金會NSF，利用ARPAnet協(xié)議建立了用于科學(xué)研究和教育的骨干網(wǎng)絡(luò)NSFnet。20世紀(jì)90年代，NSFnet代替ARPAnet成為美國國家骨干網(wǎng)。1992年，Internet學(xué)會成立。1993年，美國伊利諾斯大學(xué)國家超級計算機中心成功開發(fā)了網(wǎng)上瀏覽器Mosaic。1993年，美國總統(tǒng)克林頓宣布正式實施國家信息基礎(chǔ)設(shè)施NII計劃。同時Internet進(jìn)入商業(yè)運作。20世紀(jì)90年代后期，Internet發(fā)展速度驚人因特網(wǎng)的發(fā)展二、教學(xué)目的我國因特網(wǎng)的發(fā)展1.我國互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展啟蒙與20世紀(jì)80年代。2.1987年9月，錢天白教授通過意大利公用分組網(wǎng)ITAPC設(shè)在北京的PAD發(fā)出我國的第一封電子郵件，與德國卡爾斯魯厄大學(xué)進(jìn)行了通信，揭開了中國人使用Internet的序幕。3.1997年6月，根據(jù)國務(wù)院信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室的決定，中國科學(xué)院在中科院網(wǎng)絡(luò)信息中心組建了中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心CNNIC，同時，國務(wù)院信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室宣布成立中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心工作委員會。從此我國進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展時期。4.根據(jù)2007年1月中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心CNNIC發(fā)布的第十九次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》，目前我國網(wǎng)民達(dá)13700萬人，上網(wǎng)計算機達(dá)5940萬臺，域名總數(shù)達(dá)411萬個，具有一定規(guī)模的因特網(wǎng)運營商（ISP）有：中國移動、中國聯(lián)通、中國移動三、教學(xué)方法，先修課程、后續(xù)課程及課程關(guān)聯(lián)1.采用學(xué)導(dǎo)式、角色扮演和案例式綜合教學(xué)方法.教學(xué)過程學(xué)生自學(xué)回答問題新的教學(xué)內(nèi)容提出問題三、先修課程及后續(xù)課程2.學(xué)生結(jié)合自己所掌握計算機專業(yè)課程的實際確定必須具備以下先修課程基礎(chǔ)：

●計算機基礎(chǔ)●計算機組裝與維護(hù)要求：課后完成學(xué)習(xí)心得，課堂參與討論.三、后續(xù)課程3.結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)理論教學(xué)和實驗操作情況建議后續(xù)課程

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理、計算機網(wǎng)絡(luò)安全考核：期末考試（70%）,學(xué)習(xí)心得（10%）,課堂討論（10%）,出勤（10%）.三、課程關(guān)聯(lián)1.先修課程《計算機基礎(chǔ)》為《計算機網(wǎng)絡(luò)》中應(yīng)用層相關(guān)通信協(xié)議的理解有幫助。2.先修課程《計算機組裝與維護(hù)》為《計算機網(wǎng)絡(luò)》中相關(guān)實踐操作例如局域網(wǎng)的組網(wǎng)搭建有直接的關(guān)聯(lián)。3.《計算機網(wǎng)絡(luò)》為后續(xù)課程《計算機網(wǎng)絡(luò)安全》中網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的基礎(chǔ)等內(nèi)容有鋪墊的作用。3.《計算機網(wǎng)絡(luò)》為后續(xù)課程《網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理》中服務(wù)器的搭建與組建有指導(dǎo)的作用。四、本課程主要內(nèi)容1.課程主要內(nèi)容涉及計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識，計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，豐富的實踐組網(wǎng)案例讓學(xué)生學(xué)會組網(wǎng)、建網(wǎng)等技術(shù)，滿足計算機網(wǎng)絡(luò)管理人員的崗位需求。四、本課程主要內(nèi)容（一）理論教學(xué)重點內(nèi)容1.網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及分層原則；2.子網(wǎng)劃分的原則；3.路由器的配置原理；4.局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、以及局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制機制（二）實踐教學(xué)重點內(nèi)容1.掌握網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)制作及選取方法。2.掌握簡單局域網(wǎng)的組建與配置3.常用工具軟件的安裝與使用四、本課程主要內(nèi)容第一部分計算機網(wǎng)絡(luò)概述第二部分物理層第三部分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層第四部分網(wǎng)絡(luò)層第五部分運輸層第六部分應(yīng)用層五、計算機網(wǎng)絡(luò)前沿領(lǐng)域1、IPv6技術(shù)2、云計算3、移動互聯(lián)網(wǎng)4、物聯(lián)網(wǎng)5.當(dāng)前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點1、IPv6IPv4的問題IP地址數(shù)量面臨不足亞太地區(qū)各國IP地址成長量IPv6的優(yōu)點IPv4與IPv6的比較中國IPv6產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀3G和IPV6的關(guān)系IPv4的問題IP位址數(shù)量不足，影響網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展NAT有其限制造成數(shù)位落差路由表日益增大，影響路由效率設(shè)定