计算机网络技术应用 第2章 网络基础

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第二章 计算机网络基础知识
城域网：
城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络，城域网设计的目标是要 满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需求。 早期的城域网产品主要是光纤分布式数据接口。目前各种城域网建设方案的 共同点是：传输介质采用光纤，交换结点采用基于IP交换的高速路由交换机或 ATM交换机。在体系结构上采用核心交换层、业务汇聚层与接入层的三层模式。
( C ( D (
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A
用户线 交换机
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用户线

B
电路交换的特点
电路交换是面向连接的，即必须经过以下三个 步骤的联网方式：
建立连接 通信 释放连接
采用电路交换时，通信过程中一直占有一条物 理通路。
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分组交换的原理（一）
在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固 定长度的数据段。
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第二章 计算机网络基础知识
通信子网”和“资源子网
通信子网”和“资源子网
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第二章 计算机网络基础知识
（3）第三阶段：开放式的标准化计算机网络
20世纪70年代 网络体系结构与协议标准化的研究 广域网、局域 网与公用分组交换网的研究与应用 国际标准化组织（International Standards Organization ,ISO）提出了开放系统的互连参考模型与 协议
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第二章 计算机网络基础知识
广域网 ：
广域网也称为远程网。它所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里。具备 以下特点： （1）适应大容量与突发性通信的要求； （2）适应综合业务服务的要求； （3）开放的设备接口与规范化的协议； （4）完善的通信服务与网络管理。 广域网中涉及以下概念：X.25网、帧中继、SMDS、B－ISDN与ATM网。 X.25网：建立在速率较低、误码率较高的电缆传输介质之上执行过程比较复杂。 帧中继： 建立在数据传输速率高、误码率低的光纤上。 ATM网：新一代数据传输与分组交换技术，能够保证用户对数据传输的服务质 量QoS 的需求。结合了线路交换和分组交换的优点，符合B－ISDN的需求 。

《网络技术应用》全套教案第一章：网络基础知识1.1 教学目标了解计算机网络的定义、功能和分类掌握计算机网络的基本组成和拓扑结构理解网络协议和分层模型的概念1.2 教学内容计算机网络的定义和功能计算机网络的分类计算机网络的基本组成网络拓扑结构网络协议和分层模型1.3 教学方法讲授法案例分析法小组讨论法1.4 教学资源PPT课件网络技术应用案例网络拓扑结构图1.5 教学评价课堂问答小组讨论报告课后作业第二章：网络设备与网络介质2.1 教学目标掌握常见网络设备的功能和作用了解网络介质的类型和特点学会使用网络设备搭建简单网络2.2 教学内容常见网络设备：交换机、路由器、网关、防火墙等网络介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线电波等网络设备搭建简单网络2.3 教学方法讲授法实操演示法小组实践法2.4 教学资源PPT课件网络设备实物网络搭建实操环境2.5 教学评价实操考试小组实践报告课后作业第三章：TCP/IP协议栈3.1 教学目标理解TCP/IP协议栈的组成和作用掌握IP地址、子网掩码、网关的概念和计算方法学会使用网络诊断工具3.2 教学内容TCP/IP协议栈的组成：IP协议、TCP协议、UDP协议、ICMP协议等IP地址、子网掩码、网关的概念和计算方法网络诊断工具的使用：ping、tracert、netstat等3.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法3.4 教学资源PPT课件网络诊断工具软件网络搭建实操环境3.5 教学评价实操考试小组讨论报告课后作业第四章：局域网技术4.1 教学目标掌握局域网的基本技术和应用了解局域网的组网方法和拓扑结构学会局域网的规划与设计4.2 教学内容局域网的基本技术：共享式局域网、交换式局域网、无线局域网等局域网的拓扑结构：总线型、环型、星型、树型等局域网的规划与设计4.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法4.4 教学资源PPT课件网络设备实物网络搭建实操环境4.5 教学评价实操考试小组实践报告课后作业第五章：网络互联设备与技术5.1 教学目标理解网络互联设备的作用和功能掌握网络互联技术的基本原理学会使用网络互联设备搭建互联网络5.2 教学内容网络互联设备：路由器、交换机、网关、防火墙等网络互联技术：静态路由、动态路由、VLAN、NAT等网络互联设备搭建互联网络5.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法5.4 教学资源PPT课件网络设备实物网络搭建实操环境5.5 教学评价实操考试小组实践报告课后作业第六章：互联网应用6.1 教学目标了解互联网的基本服务与应用掌握常见的互联网应用协议学会使用互联网进行信息检索与交流6.2 教学内容互联网的基本服务：电子邮件、文件传输、远程登录等常见的互联网应用协议：、FTP、SMTP、POP3等互联网信息检索与交流工具：搜索引擎、在线交流工具、社交网络等6.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法6.4 教学资源PPT课件互联网应用软件网络搭建实操环境6.5 教学评价实操考试小组讨论报告课后作业第七章：网络安全与管理7.1 教学目标理解网络安全的重要性掌握网络安全的基本原理与技术学会网络管理与维护的基本方法7.2 教学内容网络安全概述：安全威胁、安全策略等网络安全技术：防火墙、入侵检测、加密算法等网络管理：网络监控、故障排查、性能优化等7.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法7.4 教学资源PPT课件网络安全与管理软件网络搭建实操环境7.5 教学评价实操考试小组实践报告课后作业第八章：网络编程与应用开发8.1 教学目标理解网络编程的基本概念掌握网络应用开发的流程与方法学会使用网络编程接口8.2 教学内容网络编程基础：套接字编程、多线程编程等网络应用开发：客户端/服务器模型、Web应用开发等网络编程接口：Socket API、协议等8.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法8.4 教学资源PPT课件网络编程与开发软件网络搭建实操环境8.5 教学评价实操考试小组讨论报告课后作业第九章：云计算与大数据技术9.1 教学目标了解云计算与大数据的基本概念掌握云计算与大数据的基本技术了解云计算与大数据的应用场景9.2 教学内容云计算基本概念：IaaS、PaaS、SaaS等大数据技术：数据采集、数据存储、数据分析等云计算与大数据应用场景：在线教育、智能医疗、智慧城市等9.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法9.4 教学资源PPT课件云计算与大数据软件网络搭建实操环境9.5 教学评价实操考试小组实践报告课后作业第十章：网络技术发展趋势10.1 教学目标了解网络技术的发展历程掌握当前网络技术的发展趋势展望未来网络技术的应用前景10.2 教学内容网络技术的发展历程：从ARPANET到互联网当前网络技术的发展趋势：5G、物联网、边缘计算等未来网络技术的应用前景：虚拟现实、增强现实、无人驾驶等10.3 教学方法讲授法小组讨论法案例分析法10.4 教学资源PPT课件网络技术发展案例网络搭建实操环境10.5 教学评价小组讨论报告课后作业课堂问答重点和难点解析1. 网络基础知识：理解计算机网络的定义、功能和分类，掌握计算机网络的基本组成和拓扑结构，理解网络协议和分层模型的概念。

（4） 光纤可防止传输过程中被分接偷听，也杜绝了辐射波的 窃听，因而是最安全的传输媒体。
2.1.5 局域网类型
3.异步传输模式（ATM） ATM是目前网络发展的最新技术，它采用基于信元的异 步传输模式和虚电路结构，根本上解决了多媒体的实时性 及带宽问题。实现面向虚链路的点到点传输，它通常提供 155Mbit/s的带宽。它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连 接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络 中带宽可变、适于突发性传输的灵活性，从而成为迄今为 止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互 联手段。
2.1.5 局域网类型
1.以太网（Ethernet） 早期局域网技术的关键是如何解决连接在同一总线上的 多个网络节点有秩序地共享一个信道的问题，而以太网络 正是利用载波监听多路访问/碰撞检测（CSMA/CD）技术成 功地提高了局域网络共享信道的传输利用率，从而得以发 展和流行的。交换式快速以太网及千兆以太网是近几年发 展起来的先进的网络技术，使以太网络成为当今局域网应 用较为广泛的主流技术之一。
早期的计算机网络大多为广域网，局域网是在20世纪70 年代个人计算机（PC）在市场推出以后出现并发展起来的。 20世纪80年代，由于PC机性能不断提高、PC 机和小型机的 价格不断降低，计算机从“专家”群里走进“大众”之中，网 络应用也从科学计算走入事务处理，使得 PC 机大量地进入 各行各业的办公室和百姓的家中。
学习情境引入：
东方电子商务有限公司计划投资组建新型网络，以优化企业的网络，提 高企业的网速，实现企业办公的网络自动化和信息化，该工程由其单位 的网络工程师王某和技术员张某负责。为了按期完成网络的规划，两人 准备去科技市场考察网络的硬件设备。
当前，网络设备种类繁多，工程师王某和技术员张某在科技市场考察后， 难以判断他们各自的优势，现将他们调查过的品牌列举如下，请同学们 学完本章内容后，帮助工程师王某和技术员张某做出合适的选择。

第三阶段：1995年以后，是开始商业应用阶段。 1995年1月邮电部开通ChinaNet，通过电话网、 DDN专线以及X.25等方式正式向社会提供接入 Internet服务。
1996年9月第二个商业网ChinaGBN开通。
各地ISP纷纷开办。
3.中国互联网的主干网
1、中国科学技术网络(CSTNet)—由中科院主管 2、中国公用计算机互联网(ChinaNet)—由中国电信主管 3、中国教育和科研计算机网(CERNet)—由国家教育委员
国际出口带宽8M256K
2.2、对互联网基本认识
2.2.1 进一步认识Internet Internet上的资源 Internet的工作方式
2.2.1 认识TCP/IP协议及IP地址 2.2.3 认识WWW
Internet上的资源
1. 信息资源——包含了人类知识的方方面面
2. 服务资源——可主要归纳如下：
电子邮件(E-mail) 远程登录(Telnet) 文件传输(FTP) 新闻(Usenet) 电子公告栏(BBS) 信息查找（Brows）
万维网WWW 菜单式信息查询服务(Gopher) 档案查询 服务(Archie) 广域信息服务系统(WAIS)
Internet的工作方式
采用客户机/服务器系统（Client/Server System）。提供资源的计算机叫作服务器，使用资源 的计算机叫作客户机。
国际出口带宽4M。
(2) 中国公用计算机互联网(ChinaNet)
中国邮电部组建，包括8个地区网络中心和31省 市网络分中心，是主干线覆盖全国的商业网之 一。目前在北京、上海分别有两条专线作为国 际出口。
国际出口带宽123M（99年）
(3) 中国教育和科研计算机网(CERNet)