下载文档原格式
第 6 章 计算机控制中的网络与通信技术现代化工业生产规模不断扩大，对生产过程的控制和管理也日趋复杂，往往需要几台或几十台计算机才能完成控制和管理任务。
不同的地理位置、不同功能的计算机及设备之间需要交换信息，这样把多台计算机或设备连接起来，就构成了计算机网络。
对于广大的从事过程控制的技术人员来说，为了提高计算机的应用水平，更好地编制程序，有必要了解数据通信的通信网络技术、通信网络协议和数据通信知识。
6.1 计算机网络概述6.1.1 计算机网络的定义计算机网络是指把若干台地理位置不同且具有独立功能的计算机或设备，通过通讯设备和线路相互连接起来，以实现信息的传输和资源共享的一种计算机系统。
也就是说，计算机网络是将分布于不同地理位置上的计算机或设备通过有线或无线的通信链路连接起来，不仅能使网络中的各台计算机或设备(或称为节点)之间相互通信，而且还能共享某些节点(如服务器)上的系统资源。
所谓资源包括硬件资源(如大容量磁盘、光盘以及打印机等)，软件资源(如语言编辑器、文本编辑器、工具软件及应用程序等)和数据资源(如数据文件和数据库等)。
6.1.2 计算机网络的分类随着网络技术的发展，出现了多种类型的网络分类方法，按其跨度、拓扑结构、管理性质、交换方式和功能，可进行如下分类：1. 按网域的跨度划分局域网只有和广域网互联，进一步扩大应用范围，才能更好地发挥其作用。
但在同广域网相连时，应考虑网络的安全性。
在计算机控制系统中一般采用局域网或局域网的互联。
2. 按拓扑结构划分在计算机通信网络中，网络的拓扑(Topology)结构是指网络中的各台计算机、设备之间相互连接的方式。
常用的网络拓扑结构有以下几种。
由于线路对信号的衰减作用，总线形网仅用于有限的区域，常用于组建局域网。
由于不同拓扑结构的网络往往采用不同的网络控制方法，具有不同的性质，适应不同的应用环境，因此计算机控制系统的网络可以根据应用的不同，选择或者混合不同的网络拓扑结构，一般来讲，计算机控制系统的网络拓扑结构以总线形式为多。
网络通信技术发展与应用作业指导书第1章网络通信基础 (4)1.1 网络通信概述 (4)1.1.1 基本概念 (4)1.1.2 发展历程 (4)1.1.3 通信模型 (4)1.2 网络通信协议 (4)1.2.1 TCP/IP协议 (4)1.2.2 HTTP协议 (4)1.2.3 FTP协议 (4)1.2.4 SMTP协议 (5)1.3 网络体系结构 (5)1.3.1 OSI模型 (5)1.3.2 TCP/IP模型 (5)1.3.3 五层模型 (5)第2章数据传输技术 (5)2.1 传输介质 (5)2.1.1 有线传输介质 (5)2.1.2 无线传输介质 (5)2.2 数据传输模式 (6)2.2.1 并行传输 (6)2.2.2 串行传输 (6)2.3 差错控制 (6)2.3.1 差错检测 (6)2.3.2 差错纠正 (6)2.3.3 流量控制 (6)2.3.4 数据压缩 (6)第3章网络拓扑结构 (6)3.1 星型拓扑 (6)3.1.1 结构特点 (7)3.1.2 应用场景 (7)3.2 环型拓扑 (7)3.2.1 结构特点 (7)3.2.2 应用场景 (7)3.3 总线型拓扑 (7)3.3.1 结构特点 (7)3.3.2 应用场景 (8)3.4 网状拓扑 (8)3.4.1 结构特点 (8)3.4.2 应用场景 (8)第4章局域网技术 (8)4.1 以太网 (8)4.1.2 技术标准 (8)4.1.3 发展历程 (8)4.2 交换式局域网 (9)4.2.1 概述 (9)4.2.2 技术特点 (9)4.2.3 常见交换机技术 (9)4.3 虚拟局域网 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 技术原理 (9)4.3.3 应用场景 (9)4.3.4 管理与配置 (9)第5章广域网技术 (9)5.1 电话网络 (9)5.1.1 电话网络的体系结构 (10)5.1.2 电话网络的传输特性 (10)5.1.3 电话网络在广域网中的应用 (10)5.2 分组交换网络 (10)5.2.1 分组交换网络原理 (10)5.2.2 分组交换网络的分类 (10)5.2.3 分组交换网络在广域网中的应用 (10)5.3 帧中继 (10)5.3.1 帧中继的技术特点 (10)5.3.2 帧中继的工作原理 (10)5.3.3 帧中继在广域网中的应用 (10)5.4 ATM技术 (10)5.4.1 ATM技术的体系结构 (10)5.4.2 ATM技术的传输特性 (11)5.4.3 ATM技术在广域网中的应用 (11)第6章无线网络通信技术 (11)6.1 无线局域网 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 技术标准 (11)6.1.3 应用场景 (11)6.2 无线城域网 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 技术标准 (11)6.2.3 应用场景 (11)6.3 蓝牙技术 (11)6.3.1 概述 (11)6.3.2 技术特点 (11)6.3.3 应用场景 (11)6.4 移动通信技术 (12)6.4.1 概述 (12)6.4.3 应用场景 (12)第7章网络互联技术与设备 (12)7.1 路由器 (12)7.1.1 路由器概述 (12)7.1.2 路由器的工作原理 (12)7.1.3 路由器的分类与功能 (12)7.2 交换机 (12)7.2.1 交换机概述 (12)7.2.2 交换机的工作原理 (12)7.2.3 交换机的分类与功能 (13)7.3 网关 (13)7.3.1 网关概述 (13)7.3.2 网关的工作原理 (13)7.3.3 网关的分类与功能 (13)7.4 防火墙 (13)7.4.1 防火墙概述 (13)7.4.2 防火墙的工作原理 (13)7.4.3 防火墙的分类与功能 (13)第8章网络管理技术 (13)8.1 网络管理概述 (13)8.2 SNMP协议 (14)8.3 CMIP协议 (14)8.4 网络管理工具 (14)第9章网络安全技术 (14)9.1 加密技术 (14)9.1.1 基本概念 (15)9.1.2 分类 (15)9.1.3 常用算法 (15)9.2 鉴别与授权 (15)9.2.1 基本概念 (15)9.2.2 方法 (15)9.2.3 应用 (15)9.3 入侵检测与防御 (15)9.3.1 基本原理 (15)9.3.2 方法 (15)9.3.3 应用 (16)9.4 防病毒技术 (16)9.4.1 基本原理 (16)9.4.2 方法 (16)9.4.3 应用 (16)第10章网络通信技术的发展与应用 (16)10.1 物联网技术 (16)10.2 云计算与大数据 (16)10.4 未来网络通信技术的发展趋势与应用前景 (17)第1章网络通信基础1.1 网络通信概述网络通信是现代信息技术领域的核心内容，它涉及数据在不同地理位置的计算机或设备之间的传输。
通信与网络教案一、教学目标- 了解通信与网络的基本概念和原理，并能够应用于实际场景；- 掌握常见的通信和网络技术，如无线通信、互联网、协议等；- 培养学生的网络安全意识，提高信息安全技能。
二、教学内容1. 通信基础知识- 通信定义及基本原理- 信号传输和调制技术- 传输媒介和介质- 常见的通信设备和网络设备2. 无线通信技术- 无线通信的基本原理和分类- 常见的无线通信标准和技术（如Wi-Fi、蓝牙、移动通信等）- 无线通信的应用场景和发展趋势3. 互联网和网络协议- 互联网的结构和功能- 互联网的应用与风险4. 网络安全与信息安全- 网络安全的概念和原则- 常见的网络攻击和防范措施- 个人信息安全和隐私保护三、教学方法- 授课讲解：通过讲解理论知识，让学生了解通信和网络的基本概念和原理。
- 实践操作：利用实验室或计算机网络模拟实践，让学生亲自操作和实践，加深对通信和网络技术的理解和应用能力。
- 讨论和案例分析：引导学生进行讨论和案例分析，让他们掌握实际应用中的问题解决方法和技巧。
四、教学评估- 课堂测试：每个教学单元结束后进行小测验，检验学生对知识点的理解程度。
- 实验报告：要求学生进行实验操作，并提交实验报告，评估他们的实际操作能力。
- 课程作业：布置作业题目，评估学生的思考能力和综合应用能力。
- 期末考试：综合考察学生对整个课程内容的掌握程度。
五、参考资料- 《通信原理与网络技术》- 《无线通信》- 《计算机网络与互联网》- 《网络安全与信息安全》以上仅为教案的大致内容和安排，具体细节和教学进度可以根据实际情况进行调整。
第 6 章 计算机控制中的网络与通信技术现代化工业生产规模不断扩大，对生产过程的控制和管理也日趋复杂，往往需要几台或几十台计算机才能完成控制和管理任务。
不同的地理位置、不同功能的计算机及设备之间需要交换信息，这样把多台计算机或设备连接起来，就构成了计算机网络。
对于广大的从事过程控制的技术人员来说，为了提高计算机的应用水平，更好地编制程序，有必要了解数据通信的通信网络技术、通信网络协议和数据通信知识。
6.1 计算机网络概述6.1.1 计算机网络的定义计算机网络是指把若干台地理位置不同且具有独立功能的计算机或设备，通过通讯设备和线路相互连接起来，以实现信息的传输和资源共享的一种计算机系统。
也就是说，计算机网络是将分布于不同地理位置上的计算机或设备通过有线或无线的通信链路连接起来，不仅能使网络中的各台计算机或设备(或称为节点)之间相互通信，而且还能共享某些节点(如服务器)上的系统资源。
所谓资源包括硬件资源(如大容量磁盘、光盘以及打印机等)，软件资源(如语言编辑器、文本编辑器、工具软件及应用程序等)和数据资源(如数据文件和数据库等)。
6.1.2 计算机网络的分类随着网络技术的发展，出现了多种类型的网络分类方法，按其跨度、拓扑结构、管理性质、交换方式和功能，可进行如下分类：1. 按网域的跨度划分局域网只有和广域网互联，进一步扩大应用范围，才能更好地发挥其作用。
但在同广域网相连时，应考虑网络的安全性。
在计算机控制系统中一般采用局域网或局域网的互联。
2. 按拓扑结构划分在计算机通信网络中，网络的拓扑(Topology)结构是指网络中的各台计算机、设备之间相互连接的方式。
常用的网络拓扑结构有以下几种。
由于线路对信号的衰减作用，总线形网仅用于有限的区域，常用于组建局域网。
由于不同拓扑结构的网络往往采用不同的网络控制方法，具有不同的性质，适应不同的应用环境，因此计算机控制系统的网络可以根据应用的不同，选择或者混合不同的网络拓扑结构，一般来讲，计算机控制系统的网络拓扑结构以总线形式为多。
