學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性 課件

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性社會(huì)與生活的需要在信息化社會(huì)里計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)扮演了非常重要的角色，如何強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性都不過(guò)分。大學(xué)生的素質(zhì)要求教育部在非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)課程中，把《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》作為計(jì)算機(jī)的核心課程來(lái)定位的課程的性質(zhì)與特點(diǎn)本課程是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。它涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)通信兩門學(xué)科。課程的理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，需要豐富的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)；同時(shí)，本課程有很強(qiáng)的實(shí)用性，許多用人單位需要掌握這方面理論知識(shí)、具有較強(qiáng)動(dòng)手能力的人才；本課程涉及的知識(shí)面較廣，知識(shí)點(diǎn)分散，在教與學(xué)的過(guò)程中，把握重點(diǎn)都是至關(guān)重要的。

第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信基礎(chǔ)

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展本節(jié)課主要內(nèi)容

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念及主要功能三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類及應(yīng)用一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展⑴第一階段20世紀(jì)50年代，人們開(kāi)始將彼此獨(dú)立發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合起來(lái)，完成了數(shù)據(jù)通信技術(shù)與計(jì)算通信網(wǎng)絡(luò)的研究，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生做好了技術(shù)準(zhǔn)備，并奠定了理論基礎(chǔ)。⑵第二階段從20世紀(jì)60年代美國(guó)國(guó)防部的ARPANET與分組交換技術(shù)開(kāi)始。⑶第三個(gè)階段大致從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始。（OSI&TCP/IP）⑷第四階段從20世紀(jì)90年代開(kāi)始。(Internet)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展下一代網(wǎng)絡(luò)速度更快；內(nèi)容更加豐富；互動(dòng)性更強(qiáng)。

圖1現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)路由器路由器路由器路由器路由器路由器通信子網(wǎng)到目前為止,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并沒(méi)有一個(gè)確切的定義。其實(shí)，我們可以簡(jiǎn)單地描述為：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)通信線路連接起來(lái)的自治的計(jì)算機(jī)集合。該描述包括了3個(gè)方面的含義：①必須有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上、具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互連接起來(lái)，以達(dá)到共享資源為目的；②計(jì)算機(jī)互相通信交換信息，必須有一條通道。這條通道的連接是物理的，由物理介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)（例如銅線、光纖、微波、衛(wèi)星等）；③計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的信息交換，必須要遵守某種約定和規(guī)則。以上從三個(gè)方面概括了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本內(nèi)涵。因此，我們可以把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為：二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是把分布在不同地點(diǎn)，并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線路連接起來(lái)，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件和協(xié)議的管理下，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享為目標(biāo)的系統(tǒng)。

由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型如圖2所示。圖2計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本模型AB存儲(chǔ)器A機(jī)能使用B機(jī)的存儲(chǔ)器B機(jī)能使用A機(jī)的打印機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念資源共享觀點(diǎn)出發(fā)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“以能夠相互共享資源的方式互連起來(lái)的自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合”。資源共享觀點(diǎn)的定義符合目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本特征，其主要表現(xiàn)在： ⑴計(jì)算機(jī)資源的共享。 ⑵計(jì)算機(jī)分布在不同地理位置，獨(dú)立自治。 ⑶遵循全網(wǎng)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能資源共享提高系統(tǒng)可靠性均衡負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)通信資源共享分布式處理

1、資源共享⑴硬件資源：包括各種類型的計(jì)算機(jī)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，如彩色打印機(jī)、靜電繪圖儀等。

⑵軟件資源：包括各種應(yīng)用軟件、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)所用的支撐軟件、語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等。

⑶數(shù)據(jù)資源：包括數(shù)據(jù)庫(kù)文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、辦公文檔資料、企業(yè)生產(chǎn)報(bào)表等。

⑷信道資源：通信信道可以理解為電信號(hào)的傳輸介質(zhì)。通信信道的共享是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的共享資源之一。

2、網(wǎng)絡(luò)通信

通信通道可以傳輸各種類型的信息,包括數(shù)據(jù)信息和圖形、圖像、聲音、視頻流等各種多媒體信息。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能

3、分布處理

把要處理的任務(wù)分散到各個(gè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，而不是集中在一臺(tái)大型計(jì)算機(jī)上。這樣，不僅可以降低軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，而且還可以大大提高工作效率和降低成本。

4、

均衡負(fù)荷當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某臺(tái)計(jì)算機(jī)的任務(wù)負(fù)荷太重時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序的控制和管理，將作業(yè)分散到網(wǎng)絡(luò)中的其它計(jì)算機(jī)中，由多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同完成。

5、提高系統(tǒng)的可靠性在一個(gè)系統(tǒng)中，當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)、某個(gè)部件或某個(gè)程序出現(xiàn)故障時(shí)，必須采取替換資源的辦法來(lái)維持系統(tǒng)的繼續(xù)運(yùn)行，以避免系統(tǒng)癱瘓。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類從不同方向來(lái)進(jìn)行分類網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍交換方式傳輸介質(zhì)傳輸信道用途按覆蓋范圍分類：1、局域網(wǎng)2、城域網(wǎng)3、廣域網(wǎng)四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類（一）按覆蓋范圍分類

圖3局域網(wǎng)連接示意圖服務(wù)器工作站工作站工作站打印機(jī)

1、

局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）

局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)成的計(jì)算機(jī)組。一般是方圓幾千米以內(nèi)。局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享、打印機(jī)共享、工作組內(nèi)的日程安排、電子郵件和傳真通信服務(wù)等功能。局域網(wǎng)是封閉型的，可以由辦公室內(nèi)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，也可以由一個(gè)公司內(nèi)的上千臺(tái)計(jì)算機(jī)組成。

2、

城域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）城域網(wǎng)是局域網(wǎng)的延伸,用于局域網(wǎng)之間的連接,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模局限在一座城市范圍內(nèi),覆蓋的地理范圍從幾十至幾百公里。MAN的一個(gè)重要用途是用作骨干網(wǎng)，通過(guò)它將位于同一城市內(nèi)不同地點(diǎn)的主機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)，以及LAN等互相聯(lián)接起來(lái)，這與WAN的作用有相似之處，但兩者在實(shí)現(xiàn)方法與性能上有很大差別。

（一）按覆蓋范圍分類

城域網(wǎng)絡(luò)路由器計(jì)算機(jī)圖4城域網(wǎng)鏈接示意圖

3、廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）覆蓋的范圍比局域網(wǎng)（LAN）和城域網(wǎng)（MAN）都廣。它將分布在不同地區(qū)的局域網(wǎng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，達(dá)到資源共享的目的。如互聯(lián)網(wǎng)是世界范圍內(nèi)最大的廣域網(wǎng)。公用交換網(wǎng)MANLANMANLAN圖5

廣域網(wǎng)連接示意圖（一）按覆蓋范圍分類局域網(wǎng)、城域網(wǎng)及廣域網(wǎng)的比較1、服務(wù)對(duì)象不同局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)通常是為了一個(gè)單位或系統(tǒng)服務(wù)的，而城域網(wǎng)則是為整個(gè)城市而不是為某個(gè)特定的部門服務(wù)的。2、建設(shè)方向不同建設(shè)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)包括資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩個(gè)方面，而城域網(wǎng)的建設(shè)主要集中在通信子網(wǎng)上，其中也包含兩個(gè)方面：一是城市骨干網(wǎng)，它與全國(guó)的骨干網(wǎng)相連：二是城市接入網(wǎng)，它把本地所有的聯(lián)網(wǎng)用戶與城市骨干網(wǎng)相連。3、覆蓋范圍和性能不同。1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是能夠?qū)崿F(xiàn)

的互連起來(lái)的自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。2、網(wǎng)絡(luò)按覆蓋的范圍可分為廣域網(wǎng)、___、___。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類（二）按照網(wǎng)絡(luò)的交換方式進(jìn)行分類電路交換報(bào)文交換分組交換1、電路交換通信過(guò)程電路建立階段數(shù)據(jù)傳送階段電路釋放階段圖7電路交換通信過(guò)程示意圖1、電路交換固話網(wǎng)電路交換圖8固話網(wǎng)電路交換示意圖廣域網(wǎng)電路交換1、電路交換圖9廣域網(wǎng)電路交換示意圖2、報(bào)文交換無(wú)需專用路徑對(duì)報(bào)文進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)圖10報(bào)文交換示意圖3、分組交換分組交換方式和報(bào)文交換方式類似，但報(bào)文被分成分組傳送，并規(guī)定了最大長(zhǎng)度。分組交換技術(shù)是在數(shù)據(jù)網(wǎng)中最廣泛使用的一種交換技術(shù)，適用于交換中等或大量數(shù)據(jù)的情況。分組交換：虛電路交換和數(shù)據(jù)報(bào)交換圖分組交換示意圖虛電路交換數(shù)據(jù)傳輸單位是分組（一個(gè)報(bào)文可以分為多個(gè)分組）需要建立專用“虛”通路—虛電路采用“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”方式（3）分組交換圖12虛電路交換示意圖數(shù)據(jù)報(bào)交換數(shù)據(jù)傳輸單位是分組不需要建立專用通路采用“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”方式3、分組交換圖13數(shù)據(jù)報(bào)交換示意圖電路交換Vs報(bào)文交換Vs分組交換電路交換Vs報(bào)文交換Vs分組交換電路交換的優(yōu)點(diǎn)：

1、信息的傳輸時(shí)延小，對(duì)一次接續(xù)而言。傳輸時(shí)延固定不變。

2、信息以數(shù)字信號(hào)形式在數(shù)據(jù)通路中“透明”傳輸，交換機(jī)不對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理，因此,對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳輸效率比較高。

3、信息的編碼方法和信息格式由通信雙方協(xié)調(diào)，不受網(wǎng)絡(luò)的限制。電路交換的缺點(diǎn)：1、電路資源被通信雙方獨(dú)占，整個(gè)電路利用率低2、通信雙方在信息傳輸、編碼格式、同步方式或通信協(xié)議等方面要完全兼容，這就限制了各種不同的速率、不同代碼格式、不同通信協(xié)議的用戶終端直接的互通

3、有呼損，即可能出現(xiàn)由于對(duì)方用戶終端設(shè)備忙或交換網(wǎng)負(fù)載過(guò)重而呼叫不通

報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)：

1、報(bào)文以“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”方式通過(guò)交換機(jī)，輸入、輸出電路的速率、電碼格式等可以不同。很容易實(shí)現(xiàn)各種不同類型終端之間的相互通信。

2、在報(bào)文交換的過(guò)程中，沒(méi)有電路接續(xù)的過(guò)程，來(lái)自不同用戶的報(bào)文可以在一條線路上以報(bào)文為單位進(jìn)行多路復(fù)用，線路可以以它的最高傳輸能力工作，大大提高線路的利用率。3、用戶不需要叫通對(duì)方就可以發(fā)送報(bào)文，無(wú)呼損，并可以節(jié)省操作人員的時(shí)間。

缺點(diǎn)：

1、信息通過(guò)交換機(jī)的時(shí)延大，并且時(shí)延的變化也大。2、交換機(jī)要有能力對(duì)報(bào)文進(jìn)行存儲(chǔ)。其中有的報(bào)文可能很長(zhǎng)，要求交換機(jī)要有較強(qiáng)的處理能力和存儲(chǔ)容量。

3、報(bào)文交換不運(yùn)用于即時(shí)交互式數(shù)據(jù)通信。

分組交換的優(yōu)點(diǎn)：

1、向用戶提供了不同的速率、不同代碼、不同同步方式、不同通信控制協(xié)議的數(shù)據(jù)終端之間能夠相互通信的靈活的通信環(huán)境

2、在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載輕的情況下，信息的傳輸時(shí)延較小，而且變化范圍不大，能夠較好的滿足計(jì)算機(jī)交互業(yè)務(wù)的需求

3、實(shí)現(xiàn)線路動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)復(fù)用，通信線路（包括中繼線和用戶環(huán)路）的利用率很高，在一條物理線路上可以同時(shí)提供多條信息通路缺點(diǎn)：1、由網(wǎng)絡(luò)附加的傳輸信息較多，對(duì)長(zhǎng)報(bào)文通信的傳輸效率比較低。

2、技術(shù)實(shí)現(xiàn)有一定的復(fù)雜度。方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用場(chǎng)景電路交換可靠、低時(shí)延、保序信道利用率低高質(zhì)量的大數(shù)據(jù)量的持續(xù)的傳輸報(bào)文交換鏈路利用率高、支持多播、支持速度和代碼的轉(zhuǎn)換不可靠、高時(shí)延小數(shù)據(jù)量或間歇式的傳輸分組交換虛電路分組交換可靠、低時(shí)延、保序、減小每個(gè)分組的頭開(kāi)銷鏈路故障影響大高質(zhì)量的大數(shù)據(jù)量的持續(xù)的傳輸數(shù)據(jù)報(bào)分組交換無(wú)需呼叫建立不保序,鏈路故障影響小小數(shù)據(jù)量或間歇式的傳輸五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用辦公自動(dòng)化數(shù)字通信分布式計(jì)算信息查詢遠(yuǎn)程教育虛擬現(xiàn)實(shí)電子商務(wù)企業(yè)管理與決策

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給傳統(tǒng)的信息處理工作帶來(lái)了革命性的變化，同時(shí)也給傳統(tǒng)的管理帶來(lái)了很大的沖擊。目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、數(shù)字通信

數(shù)字通信是現(xiàn)代社會(huì)通信的主流，包括網(wǎng)絡(luò)電話、可視圖文系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)和電子郵件服務(wù)。

2、分布式計(jì)算

分布式計(jì)算包括兩個(gè)方面：一是將若干臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，將一個(gè)程序分散到各計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行，然后把每一臺(tái)計(jì)算機(jī)計(jì)算的結(jié)果搜集匯總，整體得出結(jié)果；另一種是通過(guò)計(jì)算機(jī)將需要大量計(jì)算的題目送到網(wǎng)絡(luò)上的大型計(jì)算機(jī)中進(jìn)行計(jì)算并返回結(jié)果。

3、信息查詢

信息查詢是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供資源共享的最好工具,通過(guò)“搜索引擎”，用少量的“關(guān)鍵”詞來(lái)概括歸納出這些信息內(nèi)容,很快地把你所感興趣的內(nèi)容所在的網(wǎng)絡(luò)地址一一羅列出來(lái)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

4、遠(yuǎn)程教育

遠(yuǎn)程教育是利用Internet技術(shù)開(kāi)發(fā)的現(xiàn)代在線服務(wù)系統(tǒng)，它充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)可以跨越空間和時(shí)間的特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上向?qū)W生提供各種與教育相關(guān)的信息,做到“任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，可以學(xué)習(xí)任何課程”。5、虛擬現(xiàn)實(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)是計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、人工智能及心理學(xué)等高速發(fā)展的結(jié)晶。虛擬現(xiàn)實(shí)與傳統(tǒng)的仿真技術(shù)都是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模擬,即兩者都是基于模型的活動(dòng)，而且都力圖通過(guò)計(jì)算機(jī)及各類裝置達(dá)到現(xiàn)實(shí)世界盡可能精確地再現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與仿真技術(shù)必將在21世紀(jì)異彩紛呈，絢麗奪目。五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

6、電子商務(wù)

廣義的電子商務(wù)包括各行各業(yè)的電子業(yè)務(wù)、電子政務(wù)、電子醫(yī)務(wù)、電子軍務(wù)、電子教務(wù)、電子公務(wù)和電子家務(wù)等；狹義的電子商務(wù)指人們利用電子化