计算机网络基础教程-第3章_网络体系结构与协议
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计算机网络技术基础教程(第3章)计算机网络技术基础教程(第3章)3.1 网络拓扑在计算机网络中,网络拓扑指的是网络中各个节点(计算机、网络设备等)之间的连接关系。
常见的网络拓扑包括星型拓扑、总线型拓扑、环型拓扑等。
3.1.1 星型拓扑星型拓扑是指所有的节点都通过一个中央节点(通常是交换机或者集线器)直接连接在一起的网络结构。
这种拓扑具有简单、易于维护的特点,但是当中央节点出现故障时,整个网络将不可用。
3.1.2 总线型拓扑总线型拓扑是指所有的节点都通过一个共享的总线连接在一起的网络结构。
这种拓扑具有成本低、易于扩展的特点,但是当总线发生故障时,整个网络将不可用。
3.1.3 环型拓扑环型拓扑是指所有的节点按照环形的顺序连接在一起的网络结构。
这种拓扑具有高性能、可靠性好的特点,但是当环路中的某个节点故障时,整个网络将受到影响。
3.2 网络协议网络协议是计算机网络中各个节点之间进行通信时遵循的规则和约定,用于保证信息的正确传递。
常见的网络协议包括TCP/IP协议、UDP协议等。
3.2.1 TCP/IP协议TCP/IP协议是在互联网上进行数据传输的基本协议。
它包括了TCP(Transmission Control Protocol)和IP(Internet Protocol)两个部分。
TCP负责建立可靠的连接,保证数据包的有序传输;IP 负责将数据包从源节点传输到目标节点。
3.2.2 UDP协议UDP协议是一种无连接的传输协议,它不保证数据包的可靠传输和顺序传输。
相比于TCP协议,UDP协议具有更低的延迟和更高的传输速率,适用于对实时性要求较高的应用场景。
3.3 网络设备网络设备是指用于实现计算机网络中各个节点之间连接和通信的硬件设备。
常见的网络设备包括交换机、路由器、网关等。
3.3.1 交换机它通过学习各个节点的MAC地址,将数据包转发到目标节点,实现了快速、可靠的数据交换。
3.3.2 路由器路由器是用于实现不同网络之间数据传输的设备。
计算机网络基础教案第一章:计算机网络概述1.1 计算机网络的定义与发展1.2 计算机网络的分类1.3 计算机网络的组成与结构1.4 计算机网络的拓扑结构第二章:数据通信基础2.1 数据通信的基本概念2.2 数据传输的类型与标准2.3 数据编码与传输技术2.4 传输介质的选择与使用第三章:网络协议与体系结构3.1 网络协议的定义与分类3.2 计算机网络体系结构3.3 常见的网络协议及其作用3.4 网络协议的层次模型与通信过程第四章:网络互联设备与技术4.1 网络接口卡的作用与类型4.2 交换机的功能与分类4.3 路由器的功能与分类4.4 网络互联技术与设备的选择第五章:局域网技术5.1 局域网的概述与分类5.2 常见局域网技术及其特点5.3 局域网的组建与维护5.4 局域网的安全与管理第六章:广域网技术6.1 广域网的概述与分类6.2 常见广域网技术及其特点6.3 广域网的组建与维护6.4 广域网的安全与管理第七章:互联网基础7.1 互联网的概述与发展历程7.2 互联网的组成与结构7.3 互联网协议TCP/IP7.4 互联网的应用服务与技术第八章:网络安全与管理8.1 网络安全的概念与重要性8.2 计算机病毒的防范与处理8.3 网络攻击技术与防御策略8.4 网络管理的基本概念与技术第九章:网络编程与应用9.1 网络编程的基本概念与方法9.2 常用的网络应用程序及其工作原理9.3 网络应用开发技术与工具9.4 网络应用案例分析与实践第十章:云计算与大数据网络10.1 云计算的概述与架构10.2 云计算服务模型与部署模式10.3 大数据网络的概念与技术特点10.4 云计算与大数据网络的应用场景与案例分析重点和难点解析一、计算机网络的组成与结构难点解析:理解网络体系结构和分层模型的概念,以及各层协议的作用和相互关系。
二、数据通信基础难点解析:区分不同类型的数据传输标准和选择适当的传输介质。
三、网络协议与体系结构难点解析:理解协议分层的好处,以及如何在不同层次上实现网络通信。
《计算机网络基础》课程标准前言:《计算机网络基础》是电子商务专业的一门专业基础课,面向电子商务专业新生开设,课程总学时为68学时,依据电子商务的人才培养方案要求以及电子商务专业毕业生所从事岗位的实际需求,坚持“授之以鱼不如授之以渔”的理念,培养学生综合运用所学知识解决工作实际问题的能力。
一、课程的说明:计算机网络是计算机技术和通信技术密切结合而形成的新的技术领域,是当今计算机界公认的主流技术之一,也是迅速发展并在信息社会中得到广泛应用的一门综合性学科。
作为信息类学生应该了解并掌握一定程度的计算机网络与数据通信的知识及应用。
通过本课程的学习使学生能够在已有的计算机基础知识、计算机系统结构和计算机原理等基础上,对网络技术有一个系统的、全面的了解;理解计算机网络的体系结构和基本原理,尤其是TCP/IP 协议簇和IEEE 802系列,培养实际动手能力,使学生能充分运用并掌握科学的现代化网络管理方法和手段,为本专业服务,为今后能够迅速地适应社会各方面管理工作的需要服务,为Internet开发与管理和局域网的组建、规划和管理打下良好基础,从而为社会培养高素质的现代化信息管理人材学习本课程需掌握一定的计算机文化基础知识,并可以为后续课程——电子商务网站建设、网络组建与应用、网页设计与制作等积累相应的基础知识。
计算机网络教学总时数为64学时(其中理论学时为54学时,实验学时为8学时,参观2学时),另外自学4学时,共分10章。
附课内总学时讲授主要知识点及课内学时分配表:二、课程培养目标:通过本课程的教学,使学生对计算机网络从整体上有一个较清晰的了解,了解计算机网络的基本概念,了解网络新技术的新发展,从网络层次结构模型的应用层到物理层来对计算机网络体系结构进行描述,掌握计算机网络各层协议的基本工作原理及其所采用的技术,对当前计算机网络的主要种类和常用的网络协议有较清晰的概念,学会计算机网络的一些基本设计方法,对典型计算机网络(Internet)的特点和具体实现有基本印象,初步培养在TCP/IP协议工程和LAN上的实际工作能力,学会计算机网络操作和日常管理和维护的最基本方法,为后续各课程的学习打下扎实基础。
计算机网络基础教案一、教学目标1. 让学生了解计算机网络的基本概念、历史和发展趋势。
2. 使学生掌握计算机网络的体系结构、协议和标准。
3. 培养学生理解网络层、链路层、网络层和应用层的基本原理和功能。
4. 帮助学生熟悉常用的网络设备和网络拓扑结构。
5. 引导学生了解网络编程和网络应用的基本概念。
二、教学内容1. 计算机网络的定义、历史和发展趋势计算机网络的定义:通过通信设备和通信介质连接起来,实现资源共享和信息传递的系统。
计算机网络的历史:从出现的ARPANET到现代的互联网。
计算机网络的发展趋势:5G、物联网、边缘计算等。
2. 计算机网络的体系结构网络体系结构的基本概念:分层、协议、接口等。
OSI七层模型:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
TCP/IP四层模型:链路层、网络层、传输层和应用层。
三、教学方法1. 课堂讲解:通过PPT、案例和实例,讲解基本概念、原理和技术。
2. 实验操作:安排实验室,让学生亲自动手搭建网络环境,加深对网络技术的理解。
3. 小组讨论:分组进行讨论,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
4. 课后作业:布置相关的习题和实际案例,巩固所学知识。
四、教学评价1. 平时成绩:课堂表现、小组讨论、实验报告等占总评的40%。
2. 考试成绩:期末考试,包括选择题、填空题、简答题和计算题,占总评的60%。
五、教学资源1. 教材:《计算机网络基础》2. PPT课件:详细讲解每个章节的知识点3. 实验设备:交换机、路由器、计算机等4. 网络编程工具:Socket编程、Python网络库等5. 网络应用案例:、FTP、SMTP等协议的实例分析六、教学安排1. 第1-2周:计算机网络的定义、历史和发展趋势2. 第3-4周:计算机网络的体系结构(OSI七层模型和TCP/IP四层模型)3. 第5-6周:网络层和链路层的基本原理和功能4. 第7-8周:网络设备和网络拓扑结构5. 第9-10周:网络编程和网络应用的基本概念七、教学注意事项1. 注重基本概念的讲解,让学生理解计算机网络的实质。
计算机网络技术基础教程计算机网络技术基础教程第一章:计算机网络概述1.1 网络的定义与分类1.2 计算机网络的发展历程1.3 网络的基本组成与功能第二章:网络通信基础2.1 信号与信道2.2 数据传输方式2.3 编码与调制2.4 数字化通信系统2.5 模拟化与数字化通信系统的对比第三章:计算机网络体系结构3.1 OSI参考模型3.1.1 物理层3.1.2 数据链路层3.1.3 网络层3.1.4 传输层3.1.5 会话层3.1.6 表示层3.1.7 应用层3.2 TCP/IP参考模型3.2.1 网络接口层 3.2.2 网际层3.2.3 传输层3.2.4 应用层第四章:物理层4.1 数据通信4.2 传输介质4.3 基带与宽带传输4.4 信道复用技术4.5 传输介质的调制解调第五章:数据链路层5.1 帧与帧同步5.2 解决信道错误与丢失5.3 链路管理与控制5.4 介质访问控制5.5 局域网与广域网第六章:网络层6.1 数据包的传输与交换6.2 路由选择与转发6.3 网络互联与互联网6.4 IPv4与IPv66.5 网络地质转换(NAT)与端口地质转换(PAT)第七章:传输层7.1 传输层的任务与功能7.2 TCP协议7.3 UDP协议7.4 可靠数据传输与流量控制7.5 拥塞控制8.1 常见应用协议8.1.1 HTTP协议8.1.2 FTP协议8.1.3 SMTP协议8.1.4 DNS协议8.2 网络安全与应用层协议 8.2.1 SSL/TLS协议8.2.2 SSH协议8.2.3 IPsec协议第九章:网络管理与安全9.1 网络管理概述9.2 管理协议9.3 网络故障诊断与管理 9.4 网络性能优化9.5 网络安全基础9.6 防火墙与入侵检测系统10.1 附录A:网络设备常用命令及示例10.2 附录B:常用网络工具介绍10.3 附录C:常用网络术语解释本文档涉及附件:附件A: 网络设备常用命令及示例附件B: 常用网络工具介绍附件C: 常用网络术语解释本文所涉及的法律名词及注释:1、OSI参考模型 - OSI(Open Systems Interconnection)是由国际标准化组织(ISO)制定的一个网络架构,用于指导计算机网络的设计和实现。
计算机⽹络(第三版)第⼀到第六章课后问答题答案整理第⼀章计算机⽹络概论1.请参考本章对现代Internet结构的描述,解释“三⽹融合”发展的技术背景。
基于Web的电⼦商务、电⼦政务、远程医疗、远程教育,以及基于对等结构的PSP⽹络、3G/4G与移动Internet的应⽤,使得Internet以超常规的速度发展。
“三⽹融合”实质上是计算机⽹络、电信通信⽹与电视传输⽹技术的融合、业务的融合。
2.请参考本章对Internet应⽤技术发展的描述,解释“物联⽹”发展技术背景。
物联⽹是在Internet技术的基础上,利⽤射频标签、⽆线传感与光学传感等感知技术⾃动获取物理世界的各种信息,构建覆盖世界上⼈与⼈、⼈与物、物与物的智能信息系统,促进了物理世界与信息世界的融合。
3.请参考本章对于城域⽹技术特点的描述,解释“宽带城域⽹”发展技术背景。
宽带城域⽹是以IP为基础,通过计算机⽹络、⼴播电视⽹、电信⽹的三⽹融合,形成覆盖城市区域的⽹络通信平台,以语⾳、数据、图像、视频传输与⼤规模的⽤户接⼊提供⾼速与保证质量的服务。
4.请参考本章对WPAN技术的描述,举出5个应⽤⽆线个⼈区域⽹络技术的例⼦。
答:家庭⽹络、安全监控、汽车⾃动化、消费类家⽤电器、⼉童玩具、医⽤设备控制、⼯业控制、⽆线定位。
5..请参考本章对于Internet核⼼交换、边缘部分划分⽅法的描述,举出⾝边5种端系统设备。
答:PDA、智能⼿机、智能家电、⽆线传感器节点、RFID节点、视频监控设备。
第⼆章⽹络体系结构与⽹络协议1.请举出⽣活中的⼀个例⼦来说明“协议”的基本含义,并举例说明⽹络协议三要素“语法”、“语义”与“时序”的含义与关系协议是⼀种通信规则例:信件所⽤的语⾔就是⼀种⼈与⼈之间交流信息的协议,因为写信前要确定使⽤中⽂还是其他语⾔,否则收信者可能因语⾔不同⽽⽆法阅读三要素:语法:⽤户数据与控制信息的结构与格式,以及数据出现顺序语义:解释⽐特流的每⼀部分含义,规定了需要发出何种控制信息,以及完成的动作和作出的响应时序:对实现顺序的详细说明2.计算机⽹络采⽤层次结构的模型有什么好处?1)各层之间相互独⽴2)灵活性好3)各层都可采⽤最合适的技术来实现,各层实现技术的改变不影响其他层4)易于实现和维护5)有利于促进标准化3.ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的主要原则是什么?1)⽹中各结点都具有相同的层次2)不同结点的同等层具有相同的功能3)不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信计算机⽹络技术基础教程计算机⽹络概述...计算机⽹络概述...4)同⼀结点内相邻层之间通过接⼝通信5)每个层可以使⽤下层提供的服务,并向其上层提供服务4.如何理解OSI参考模型中的“OSI环境”的概念?“OSI环境”即OSI参考模型所描述的范围,包括联⽹计算机系统中的应⽤层到物理层的7层与通信⼦⽹,连接结点的物理传输介质不包括在内5.请描述在OSI参考模型中数据传输的基本过程1)应⽤进程A的数据传送到应⽤层时,加上应⽤层控制报头,组织成应⽤层的服务数据单元,然后传输到表⽰层2)表⽰层接收后,加上本层控制报头,组织成表⽰层的服务数据单元,然后传输到会话层。
第一章计算机网络概论1.请参考本章对现代Internet结构的描述,解释“三网融合”发展的技术背景。
基于Web的电子商务、电子政务、远程医疗、远程教育,以及基于对等结构的PSP网络、3G/4G与移动Internet的应用,使得Internet以超常规的速度发展。
“三网融合”实质上是计算机网络、电信通信网与电视传输网技术的融合、业务的融合。
2.请参考本章对Internet应用技术发展的描述,解释“物联网”发展技术背景。
物联网是在Internet技术的基础上,利用射频标签、无线传感与光学传感等感知技术自动获取物理世界的各种信息,构建覆盖世界上人与人、人与物、物与物的智能信息系统,促进了物理世界与信息世界的融合。
3.请参考本章对于城域网技术特点的描述,解释“宽带城域网”发展技术背景。
宽带城域网是以IP为基础,通过计算机网络、广播电视网、电信网的三网融合,形成覆盖城市区域的网络通信平台,以语音、数据、图像、视频传输与大规模的用户接入提供高速与保证质量的服务。
4.请参考本章对WPAN技术的描述,举出5个应用无线个人区域网络技术的例子。
答:家庭网络、安全监控、汽车自动化、消费类家用电器、儿童玩具、医用设备控制、工业控制、无线定位。
5..请参考本章对于Internet核心交换、边缘部分划分方法的描述,举出身边5种端系统设备。
答:PDA、智能手机、智能家电、无线传感器节点、RFID节点、视频监控设备。
第二章网络体系结构与网络协议1.请举出生活中的一个例子来说明“协议”的基本含义,并举例说明网络协议三要素“语法”、“语义”与“时序”的含义与关系协议是一种通信规则例:信件所用的语言就是一种人与人之间交流信息的协议,因为写信前要确定使用中文还是其他语言,否则收信者可能因语言不同而无法阅读三要素:语法:用户数据与控制信息的结构与格式,以及数据出现顺序语义:解释比特流的每一部分含义,规定了需要发出何种控制信息,以及完成的动作和作出的响应时序:对实现顺序的详细说明2.计算机网络采用层次结构的模型有什么好处?1)各层之间相互独立2)灵活性好3)各层都可采用最合适的技术来实现,各层实现技术的改变不影响其他层4)易于实现和维护5)有利于促进标准化3.ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的主要原则是什么?1)网中各结点都具有相同的层次2)不同结点的同等层具有相同的功能3)不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信计算机网络技术基础教程计算机网络概述...计算机网络概述...4)同一结点内相邻层之间通过接口通信5)每个层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务4.如何理解OSI参考模型中的“OSI环境”的概念?“OSI环境”即OSI参考模型所描述的范围,包括联网计算机系统中的应用层到物理层的7层与通信子网,连接结点的物理传输介质不包括在内5.请描述在OSI参考模型中数据传输的基本过程1)应用进程A的数据传送到应用层时,加上应用层控制报头,组织成应用层的服务数据单元,然后传输到表示层2)表示层接收后,加上本层控制报头,组织成表示层的服务数据单元,然后传输到会话层。
计算机网络技术基础教程计算机网络技术基础教程章节一:网络基础概念1.1 计算机网络的定义和作用1.2 网络体系结构1.3 网络协议与标准1.4 OSI参考模型1.5 TCP/IP协议族章节二:物理层2.1 信号与噪声2.2 传输介质2.3 传输介质的特性和分类2.4 调制与解调技术2.5 数字传输技术章节三:数据链路层3.1 数据链路层的功能和特点3.2 帧的结构和帧的同步3.3 面向连接的数据链路层协议3.4 CSMA/CD和以太网3.5 虚拟局域网(VLAN)章节四:网络层4.1 网络层的功能和特点4.2 数据包的传输与路由4.3 网际协议(IP)4.4 网络地址转换(NAT)4.5 路由器与路由算法章节五:传输层5.1 传输层的功能和特点5.2 传输层协议的选择5.3 传输层连接管理5.4 TCP协议和UDP协议5.5 网络地址转换(NAT)章节六:应用层6.1 应用层的功能和特点6.2 常见应用层协议6.3 网络应用程序的开发和部署6.4 互联网服务提供商(ISP)6.5 网络安全与应用层协议章节七:局域网和广域网7.1 局域网的特点和分类7.2 以太网的搭建与管理7.3 VLAN的配置与管理7.4 广域网的特点和分类7.5 光纤通信和载波通信章节八:无线网络技术8.1 无线网络的特点和分类8.2 WLAN和WPAN8.3 Wi-Fi和蓝牙技术8.4 移动通信和移动网络8.5 无线传感器网络附件:附件一:网络设备配置示例附件二:常用网络命令手册附件三:网络拓扑图示例法律名词及注释:1. ISP:互联网服务提供商,负责提供互联网接入服务的公司或组织。
2. NAT:网络地址转换,一种网络协议技术,用于将私有IP地址转换为公网IP地址。
3. VLAN:虚拟局域网,将一个物理局域网划分为多个虚拟局域网的技术,实现逻辑隔离和安全控制。