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计算机网络课件-谢希仁•计算机网络概述•计算机网络体系结构•局域网技术•广域网技术目•因特网技术•网络应用与协议录contents01计算机网络概述计算机网络定义与功能计算机网络定义计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统计算机网络功能计算机网络的功能主要包括数据通信、资源共享和分布式处理等数据通信是指通过网络实现不同设备间的数据交换和信息传递;资源共享是指网络中的资源(如硬件、软件和数据)可以被所有用户共享;分布式处理是指利用多台计算机协同工作来完成一个共同的任务计算机网络发展历程0102030405面向终端的计算分组交换网络的ARPANET与国际标准化组织因特网的发展与机网络出现TCP…的形成普及20世纪50年代初,出现了20世纪60年代初,出现了20世纪60年代末,美国国随着计算机网络的发展,20世纪90年代初,因特网以单个计算机为中心的面以分组交换为核心的计算防部高级研究计划局国际标准化组织(ISO)成开始商业化,并迅速普及向终端的计算机网络,多机网络分组交换采用存(ARPA)建立了立,并制定了OSI参考模型,到全球因特网采用个终端通过通信线路共享储转发技术,实现了不同ARPANET,并采用TCP/IP为计算机网络的发展提供TCP/IP协议,实现了全球主机的资源类型终端之间的数据交换协议这一事件被认为是了标准化的框架范围内的信息共享和交流现代计算机网络的起点计算机网络的分类根据覆盖范围分类计算机网络可以分为局域网、城域网和广域网局域网通常覆盖一个建筑物或校园;城域网覆盖一个城市或地区;广域网覆盖较大的地理范围,如国家或国际间根据拓扑结构分类计算机网络可以分为星型、总线型、环型和网状型等拓扑结构不同的拓扑结构具有不同的特点和应用场景02计算机网络体系结构OSI参考模型•OSI概述OSI(Open SystemsInterconnection)参考模型是国际标准化组织(ISO)制定的一个用于描述网络通信协议的分层模型,它将网络通信协议按照功能划分为7个独立的层次,以便于理解和开发网络系统OSI参考模型•物理层负责传输比特流,对应于电缆、集线器和中继器等硬件设备•数据链路层负责将比特流组合成帧,以及帧的发送和接收,对应于网卡、交换机等设备及其驱动程序OSI参考模型010203•网络层•传输层•会话层负责将数据包从源发送到负责端到端的通信,对应负责建立和维护通信会话,目的,对应于IP协议和路于TCP和UDP协议对应于RPC、SQL等协议由器OSI参考模型•表示层负责数据表示和加密解密,对应于压缩解压缩、加密解密等算法•应用层负责处理特定的应用程序细节,对应于HTTP、FTP、SMTP等协议OSI参考模型•层次结构•标准化接口•功能划分各层之间相对独立,降低各层之间通过标准化接口各层的功能划分明确,便了复杂度,易于开发和维进行通信,使得不同厂商于理解和研究网络协议护的产品可以互操作TCP/IP模型•TCP/IP概述TCP/IP(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol)模型是一个用于描述互联网协议(IP)和传输控制协议(TCP)的分层模型,它是互联网的核心协议栈TCP/IP模型•网络接口层对应于OSI的物理层和数据链路层,负责硬件设备的接入和数据链路的建立•网络层对应于OSI的网络层,负责数据的路由和转发,使用IP协议TCP/IP模型•传输层使用TCP或UDP协议,负责端到端的通信•应用层负责处理特定的应用程序细节,使用HTTP、FTP、SMTP等协议TCP/IP模型•简单高效•广泛使用•可扩展性TCP/IP模型结构简单,易于实现TCP/IP模型是互联网的核心协议TCP/IP模型可以扩展新的协议和和维护,能够高效地传输数据栈,广泛应用于各种网络设备和服务,具有很好的可扩展性应用程序中比较OSI与TCP/IP模型相似之处OSI和TCP/IP模型都是分层模型,各层都有明确的功能和职责,通过标准化接口进行通信不同之处OSI模型强调开放性和互操作性,适用于异构网络环境;而TCP/IP模型则更注重简单高效和广泛适用性,适用于互联网环境在实际应用中,OSI模型更多地被用于理论分析和教学,而TCP/IP模型则在实际的网络设备和应用程序中被广泛采用03局域网技术局域网概述局域网定义应用场景局域网是一种在有限区域内使用的计适用于办公室、工厂、校园等场所的算机网络,通常覆盖一个建筑物、校信息传输和资源共享园或地理区域特点具有较高的数据传输速率、较低的延迟和可靠的网络连接以太网技术工作原理通过以太网电缆连接各个节点,使以太网概述用CSMA/CD协议实现数据的发送和接收以太网是一种流行的局域网技术,基于DIX以太网标准,采用总线型或星型拓扑结构优势成本低、兼容性好、易于扩展和维护无线局域网技术01020304无线局域网概述标准与协议应用场景优势无线局域网利用无线通信技术,主要基于IEEE
802.11标准,适用于移动办公、会议中心、灵活性高、无需布线、易于安实现局域网范围内的数据传输包括WiFi、WiMAX等咖啡馆等需要灵活接入网络的装和维护场所04广域网技术广域网概述广域网(WAN)是一种覆盖广阔地理区域的计算机网络,可以实现不同地区、不同城市甚至不同国家之间的数据传输和通信广域网通常由电信运营商或大型企业构建和维护,提供数据传输、语音通信、视频会议等多种服务广域网的发展与互联网技术紧密相关,随着互联网技术的不断演进,广域网也经历了多次变革公用交换电话网(PSTN)PSTN是一种传统的电信网络,PSTN采用电路交换方式,即通PSTN已经逐渐被基于IP技术的通过模拟信号传输语音通信信双方在通信过程中占用固定网络所取代,但在一些偏远地的通信资源,直到通信结束区或特定应用场景中仍被使用数字数据网(DDN)DDN是一种数字通信网络,提DDN采用数字信号传输,具有DDN通常用于金融、证券、企供数据传输服务传输质量高、通信速率稳定等特业等领域,提供高速、实时的数点据传输服务帧中继(Frame Relay)帧中继是一种面向连接的数据通帧中继采用统计复用技术,允许帧中继主要应用于局域网互联、信协议,用于广域网中的数据传多个用户共享通信资源,提高网分布式数据库等领域,具有高速、输络利用率可靠的数据传输能力05因特网技术IP地址与子网掩码IP地址IP地址是用来唯一标识网络中计算机的地址,由32位二进制数组成,通常以点分十进制表示子网掩码子网掩码用于标识IP地址中的网络地址和主机地址部分,通过与IP地址进行位与运算,可以确定IP地址所在的网络地址路由器与路由协议路由器路由器是连接不同网络的设备,能够根据IP地址将数据包从一个网络转发到另一个网络路由协议路由协议是路由器之间用来交换路由信息的协议,常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等因特网接入方式ADSL接入ADSL是一种利用现有电话线进行宽带数据传输的技术,可以实现高速上网和电话通信两不误光纤接入光纤接入采用光信号传输数据,具有高速、大容量、低损耗等优点,是未来因特网发展的重要方向无线接入无线接入利用无线技术进行数据传输,包括移动通信网络和WiFi等06网络应用与协议万维网(WWW)总结词详细描述WWW(万维网)是一种基于超文本的WWW由多个网页组成,每个网页包含文信息系统,通过浏览器可以实现信息检本、图像、音频、视频等多种媒体内容,索、浏览、交互等功能VS通过超链接实现不同网页之间的跳转浏览器作为客户端软件,负责解析和显示网页内容,并响应用户的操作电子邮件系统总结词详细描述电子邮件系统是一种基于文本的通信方式,电子邮件系统由多个电子邮箱组成,每个电通过电子邮箱实现信息的发送、接收和管理子邮箱拥有独立的地址用户通过客户端软件(如Outlook、Foxmail等)或Web浏览器登录邮箱,进行邮件的撰写、发送、接收、回复等操作邮件可以包含文本、附件、图片等多种类型的内容文件传输协议(FTP)总结词详细描述FTP是一种用于文件传输的协议,支持本地FTP通过客户端-服务器架构实现文件传输到远程和远程到本地的文件传输客户端软件通过FTP协议与服务器建立连接,进行文件的上传和下载操作FTP支持匿名访问和注册用户访问两种模式,提供文件传输的可靠性和安全性保障简单网络管理协议(SNMP)要点一要点二总结词详细描述SNMP是一种用于网络设备管理的协议,支持网络管理员SNMP基于TCP/IP协议,通过UDP协议传输管理信息网对网络设备进行远程监控和管理络管理员可以通过SNMP协议获取网络设备的状态信息、配置参数等,对设备进行远程控制和管理SNMP提供了一种简单、统一的网络管理解决方案,广泛应用于企业网络和运营商网络的管理中THANK YOU感谢观看。