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計算機網路概述教學

發布時間: 2023-08-09 20:58:39

A. 計算機網路技術簡介

計算機網路技術簡介

計算機網路就是通過電纜、電話線或無線通訊將兩台以上的計算機互連起來的集合。下面是我整理的計算機網路技術簡介,歡迎大家參考!

計算機網路技術簡介 篇1

1.1計算機網路基礎

計算機網路是計算機技術與通信技術相結合的專門技術。它將分布在不同地理位置、功能獨立的多個計算機系統、網路設備和其他信息系統互聯起來,以功能強大的網路軟體、網路協議、網路操作系究等為基礎,實現了資源共享和信息傳遞。

計算機網路能夠實現:

1.資源共享:包括程序共享、數據共享、文件共享及設備共享等;

2.數據通信;

3.分布式計算;

4.廣泛應用。

1.1.1計算機網路原理

1.拓撲結構

(1)拓撲結構:網路中計算機與其他設備的連接關系。網路拓撲是指網路形狀,或者是它在物理上的連通結構。

(2)匯流排型結構:網路上的各節點連接在同一條匯流排上。連接在同一公共傳輸介質土的匯流排型方法的主要特點:易擴充、介質沖突較頻繁;結構簡單,便於擴充;網路響應速度快,便於廣播式工作;設備量少,價格低廉;節點多時網路性能有所下降。

(3)星型結構:網路以中央節點為中心,各個節點通過中央節點構成點對點的連接方式。其主要特點:中心節點易於集中管理、控制;傳輸率高,各節點可同時傳輸;可靠性高,某個飛節點(非中央節點)故障不影響整個網路。

(4)環型結構:網路中各個節點通過環路介面連接在閉合環型線路中。其主要特點:封閉環、不適於大流量;信息在環路中沿固定方向流動,兩節點問只有唯一的通路;傳輸速度可以預期,適用於實時控制的場合;任意節點的故障都可能導致全網路的失效。

其他類型的拓撲結構還包括:樹形拓撲、混合拓撲

及網形拓撲等。

2.網路分類

計算機網路可按多種方式進行分類。

按分布范圍分類:廣域網(WAN)、區域網(LAN)、城域網(MAN)

按交換方式分類:電路交換網、報文交換網、分組交換網;

按拓撲結構分類:匯流排網、星形網、環形網、樹形網、網狀網;

按傳輸媒體分類:雙絞線網路、同軸電纜網路、光纖網路、無線網路

按信道帶寬分類:窄帶網、寬頻網;

按信息交換范圍分類:內部網、外部網:

按社會職能分類:公用網、專用網:

按用途分類:教育網、校園網、科研網、商業網、企業網4軍事網等。

目前,網路主要以分布范圍為參考進行分類。

(1)區域網

區域網(LAN, Local Area Network):在有限的幾百米至幾公里的局部地域范圍內,將計算機、外設和網路設備互聯構成的計算機網路系統。主要涉及到乙太網、快速乙太網、令牌環網、FDDI、無線網(802.11)、藍牙等技術。

區別於其他網路,區域網具有以下特點:

1)地理分布范圍較小,一般為幾百米至幾公里。可覆蓋一幢大樓、一所校園或一個企業。

2)數據傳輸速率較高,一般為10~1000Mbps,可交換各類數字和非數字(如語音、圖像、視頻等)信息。

3)誤碼率低,一般在10一ll~104以下。這是因為區域網通常採用短距離基帶傳輸,可以使用高質量的傳輸媒體,從而提高了數據傳輸質量。

4)以計算機為主體,包括終端及各種外設,一般不包含大型網路設備。

5)結構靈活、建網成本低、周期短、便於管理和擴充。

(2)城域網

城域網(MAN,MetropolitanAreaNetwork):覆蓋城市范圍的計算機網路系統,范圍介於區域網與廣域網之間。

(3)廣域網

廣域網(WAN,WideAreaNetwork):分布距離遠,包含復雜的網路互聯設備。無明確拓撲結構,多採用點對點傳輸。主要涉及到ISDN,FrameRelay,ATM,DDN,SDH,MPLS 技術。

(4)網際網路

網際網路(Internet)也稱互聯網或萬維網,是採用TCP/IP通信協議的全球性計算機網路,由全球數以千萬計的各種類型和不同規模的計算機網路組成,是全世界所有公開使用的計算機網路的互聯總和。互聯網通過普通電話、高速率專用線路、衛星、微波和光纜等通信線路把不同國家的大學、公司、科研機構以及軍事和政治等組織的網路連接起來。

1.1.2計算機網路組成

1.計算機網路的軟體系統計算機網路的軟體系統主要包括操作系統、應用軟體、網路管理軟體、協議軟體(TCP/IP,NETBEULIPX/SPX等)。

其中,操作系統提供系統操作基本環境、資源管理、信息管理、設備驅動和設備設置軟體,伺服器端還具有網路用戶管理、網路運行狀況統計、網路安全性建立、網路信息通信等管理功能。

網路管理軟體:對網路運行狀態信息進行統計、報告、監控;設置網路設備狀態、模式、配置、功能等指標。

網路協議軟體:網路中計算機、網路設備、各類系統之間進行信息交換的規則。

2.計算機網路的硬體系統

計算機網路的硬體是由傳輸介質(連接線纜、連接端子等)、接入埠設備(網卡、數據機、中繼器、收發器和各類介面卡等)、網路設備(集線器、交換機、路由器、網橋等)、安全設備(防火牆、保密系統等)和資源設備(伺服器、工作站、外部設備等)構成。

傳輸介質提供連接網路設備,提供數據傳輸的線路,主要包括非屏蔽雙絞線(UTP,UnshieldedTwistedPaited)、屏蔽雙絞線(STP,ShieldedTwistedPaired)、光纜、電話線、細同軸電纜(簡稱細纜)、粗同軸電纜(簡稱粗纜)、無線通信等。

目前,在用戶端和區域網環境中雙絞線使用得非常廣泛,因為雙絞線具有低成本、使用方便等優點。雙絞線有兩種基本類型:屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線,它們都由多對兩根絞在一起的導線來形成傳輸電路,每對導線絞在一起主要是為了防止干擾。在一條雙絞線電纜中,有四對或多對雙絞線。目前常用的是四對八芯的。還有更多對的,用於智能大樓結構化布線系統中的'垂直布線子系統中。雙絞線通過RJ45接頭(俗稱水晶頭)與網路設備等相連接cRJ45頭有八個銅片,將雙絞線的四對八芯線插入RJ45頭中,用專用的RJ45壓線器將銅片壓入線中,使之連接牢固。RJ45頭的線序排列為:銅片方朝上、頭朝前,左邊第一腳為"1罰,從左到右順序排列l~8,其每腳的定義見表1-1和表1-2。雙絞線四對的顏色按標准分為:綠白/綠、橙白/橙、藍白/藍、棕臼/棕(棕白為白色和棕色相間,其他類似)。四對八芯線與RJ45頭連接的方法:按照EIA/TIA568A或568B標准,同一根雙絞線兩端分別按這兩個標准做RJ45頭,這根雙絞線就是信號交叉連接線;兩端用同一個標准做RJ45頭,則是信號直通連接線。

接入埠設備主要指網卡、Modem(數據機)、橋接器。網卡:網路主機發送和接收數據的介面卡。Modem:撥號上網用的連接計算機和電話線路的設備。網卡是最常用的接入埠設備。網卡插在每台工作站和伺服器主機板的擴展槽里。工作站通過網卡向伺服器發出請求,當伺服器向工作站傳送數據時,工作站也通過網卡完成有關操作。

網路設備主要包括集線器(Hub)、交換機(Switch)、路由器(Router)。集線器可以說是一種共享設備,是計算機在網路中常用的直接互聯設備。交換機在計算機之間提供專用的交換式通信信道,使單台計算機佔有更大帶寬,不受其他設備影響。

集線器可分為獨立式、堆疊式;常見有8埠、16埠、24埠等多種規格:傳輸速率主要分為:10Mbps,10OMbps和1000Mbps等。

1)獨立式(Standalorm)集線器主要是為了克服匯流排結構的網路布線困難和易出故障的問題而引入,一般不帶管理功能,沒有容錯能力,不能支持多個網段,不能同時支持多協議。這類集線器適用於小型網路,一般支持8~24個節點,可以利用串接方式連接多個集線器來擴充埠。

2)堆疊式(Stackable)集線器疊加連接,各集線器用高速鏈路連接起來,一般可以堆疊4~8個,適用於網路節點密集的工作組網路和大樓水平子系統的布線。

交換機採用模塊化結構,由機櫃、電源、面板、插卡和管理模塊等組成。支持多種區域網標准和多種類型的連接,根據需要可以插入各類區域網模塊,另外還有網管模塊、路由模塊等。它與Hub不同之處在於每個埠都可以獲得同樣的帶寬。如lOOMbps交換機,每個埠都可以獲得100Mbps的帶寬,而10OMbps的Hub則是多個埠共享100Mbps帶寬。很多交換機還有若干個比一般埠更高速的埠,用於連接高速主幹網或直接連到高性能伺服器上,這樣可以有效地克服網路瓶頸。

路由器是實現在網路層的一種網路互聯設備。它能實現很多復雜的功能,如路由選擇、多路重發以及錯誤檢測等。路由器是網路之間進行互聯的關鍵設備。通常的路由器都具有負載平衡、阻止廣播風暴、控制網路流量以及提高系統容錯能力等功能。一般來說,路由器可支持多種協議,提供多種不同的介面,從而使不同廠家、不同規格的網路產品之間,以及不同協議的網路之間可以進行非常有效的網路互聯。

安全設備:防火牆、入侵檢測系統、認證系統、加密解密系統、防病毒工具、漏洞掃描系統、審計系統、訪問控制系統等。

資源設備:包括連在網路上的所有存儲數據、提供信息、使用數據和輸入輸出數據的設備。常用的有伺服器、工作站、數據存儲設備、網路列印設備等。

伺服器是指提供信息服務的高檔計算機系統。按伺服器所提供的功能不同又分為:文件伺服器(FileServer)、域名伺服器(DomainServer)和應用伺服器(ApplicationServer)。文件伺服器通常提供文件和列印服務;應用伺服器包括資料庫伺服器、電子郵件伺服器、專用伺服器等。根據硬體配置不同,伺服器又可分為工作組伺服器和部門級伺服器。

工作站(WorkStatio丑)是連接到網路上的計算機。這些計算機是網路中的節點,稱為網路工作站,簡稱為工作站。工作站僅僅為它們的操作者服務,而伺服器則為網路上的其他伺服器和工作站共同服務。

計算機網路技術簡介 篇2

一、專業發展前景

計算機網路技術專業成立於2001年,2003年該專業被確定為院級改革試點專業。到目前為止,共招收10屆學生,8屆畢業生。我專業主要培養面向各型企事業單位,從事計算機網路的設計實施與維護、網站的設計開發與維護工作,具有必備的科學文化基礎知識;有網路操作系統相關知識,掌握各型網路設備的選型與使用及網路系統規劃技能,能完成對中小型網路的規劃、建設與實施;有網路安全相關知識,掌握windows、linux等系統平台下各種應用系統及服務的配置技能,能完成對中小型網路的日常管理和維護;具有從事網站開發、資料庫建立與管理技能,具有一定的工作創新精神,具有職業生涯發展基礎的高素質技能型專門人才。

二、課程設置

主要課程有:C語言程序設計、數據結構、計算機組裝與維修、資料庫原理及應用(SQL Server2000)、網路操作系統(windows server 2003)、路由器/交換機技術、網路綜合布線、網路安全技術、Linux操作系統、網路方案規劃與實施、Web技術及網頁設計、動態網站設計與開發、組網實訓、路由器/交換機技術實訓、網路綜合布線實訓、動態網站設計與開發實訓、網路工程師職業素養訓練、網站開發工程師職業素養訓練等。

三、專業特色

建立了一整套完善的專業人才培養體系:

① 以就業為導向,以企業需求為依據。培養信息技術和信息產業需要的能勝任該職業崗位工作的技術應用性人才。堅持產學結合的培養途徑,將滿足企業的工作需求作為課程開發的出發點,以職場環境為背景,全力提高人才培養的針對性和適應性。探索和建立根據企業用人「訂單」進行教育的機制,根據企業用人需求,調整專業方向,開發、設計產學結合、突出實踐能力培養的課程方案。

② 以綜合職業素質為基礎,以能力為本位。以科學的勞動觀與技術觀指導幫助學生正確理解技術發展、勞動生產組織和職業活動的關系,充分認識職業和技術實踐活動對經濟發展和個人成長的意義和價值,使學生形成健康的勞動態度、良好職業道德和正確價值觀,全面提高學生綜合職業素質。以能力為本位構建專業培養方案。從職業分析入手,對職業崗位進行能力分解,把握能力領域、能力單元兩個層次,並依此確定專業核心能力和一般專業能力,重點突出技術的運用能力和崗位工作能力的培養,圍繞核心能力培養形成系列核心課程,形成以網路技術應用能力或面向工作過程能力為支撐的計算機網路技術專業培養方案。

③以學生為主體,體現教學組織的科學性和靈活性。 充分考慮學生的認知水平和已有知識、技能、經驗與興趣,為學生提供適應勞動力市場需要和有職業發展前景的、模塊化的學習資源。力求在學習內容、教學組織、教學評價等方面給教師和學生提供選擇和創新的空間,用靈活的模塊化課程結構,滿足學生就業的不同需要,增強學生就業競爭力。技術實踐要求:選題要按照所學專業培養目標及教學基本要求確定,圍繞本領域選擇有實用價值的具有所學課程知識、能力訓練的題目。選題應與社會、生產實際工作相結合,使實踐與學生就業做到無縫連接。

打破傳統教學模式,注重學生實際動手能力的培養

計算機網路技術專業要求學生具有非常強的動手能力,在入校時大部分學生都有過使用計算機的經歷,對基礎知識有了初步的了解,這樣,如果開始還是按照傳統的教學方式,學生勢必會感覺枯燥無味,或認為內容淺顯。這樣就必須在開始就要激發學生的好奇心和學習情趣,將實踐內容滲透到日常的教學過程中。所以在人才培養過程中,採用課內實驗、校內集中實訓、頂崗實習三個環節。

1、上課的過程就是動手實踐的過程。在授課環節中,採用項目教學法,推行基於工作過程的教學模式,融「教、學、做」為一體,強化能力培養。

我們從校企合作中,學習、總結並應用「案例」教學、「項目驅動式」教學等先進的教學方法。摒棄先理論後上機,老師主學生輔的學科式的教學模式,全面貫徹推行符合高職特色的以工作過程為導向的職業式教學模式。即:在整個教學過程中,學生作為學習的主體,教師先提出問題,學生去分析、研究、實施,遇到困難和問題再在老師的幫助下查閱資料,自主學習。對基本理論的學習完全貫穿在實際項目的實施過程中,體現「做中學、學中做」。這樣有效的調動學生的學習積極性和求知慾,培養學生自學的能力,可持續發展的能力和團隊協作能力。

2、實訓教學課程採用模塊化且與職業資格等級鑒定結合,培養學生運用網路技術實際技能

我們以IT崗位的綜合職業能力為依據,構建實踐教學體系,合理地確定實訓教學課程體系,改革實踐教學,切實重視學生技術應用能力的培養,突出應用性和實踐性,按照實驗與檢測、實習與實訓、工程設計和施工來構建多媒體網路技術專業實踐教學體系,縱向上與理論教學交叉進行,橫向上與理論教學相互滲透,將「雙證書」教育納入計算機網路專業課程體系中,使學生在完成學歷教育的同時取得行業認可的職業技能資格證書。

如網路操作系統課程為取證課程。在教學標準的制定過程中,以國家勞動部相關技能證書的要求為參照,制定相關的實訓內容,讓學生在學習完該課程之後就能取得相關的職業技能證書,為今後的就業奠定良好的基礎。

3、採用「2+1」教學模式,突出培養學生的職業技能,讓學生早融入社會。

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B. 計算機網路技術(一)——概論

摘要

計算機誕生後,作為信息處理的核心器件,被廣泛用於科學計算、工業控制、人工智慧等各個領域。隨著計算機普及,人們越來越不滿足孤立的計算機進行的信息處理,而是希望位於不同空間的計算機及其附屬設備能夠連通起來,從而實現[信息的傳輸和共享]。計算機網路便在這樣的背景下出現了。

從資源共享的角度可以定義為:計算機網路是以能夠相互共享資源的方式互聯起來的自治計算機系統的集合。

美國國防部於20世紀60年代末開始建設ARPANET,用於研究和實驗。ARPANET採用[分組交換技術],可以連接到不同型號的計算機設備,實現數據信號的傳輸。最初的ARPANET包含4個節點,到了20世紀70年代,越來越多的大學和科研機構作為結點加入ARPANET。同時,出現了越來越多的基於ARPANET的網路應用,比如電子郵件、DNS、FTP和Telnet等。在ARPANET網路研究過程中,研究員為了將不同類型的網路互聯起來,使得位於不同網路的計算機之間可以通信,TCP/IP模型由此而生。進入20世紀80年代,TCP/IP完全覆蓋了ARPANET,成為網路互聯的標准協議。

根據網路的覆蓋范圍可以分為:區域網、城域網、廣域網和互聯網。

計算機網路按照傳輸介質的類型可以分為:有線網路和無線網路。

有線網路的優點:

有線網路的缺點:

無線網路的優點:

無線網路的缺點:

計算機網路按照其所有權性質的不同,可以分為:公用網和專用網。
公用網是由電信部門建設的,能供任何個人和單位使用。專用網是由某個部門為本單位的特殊用途而建設的,通常不向外提供服務。

拓撲結構是網路中各個結點之間相互連接的幾何形式,直接影響到網路中數據傳輸的特點和性能,主要有以下幾種。

在邏輯功能上,計算機網路可以分為兩部分:通信子網和資源子網。
通信子網負責完成網路數據的傳輸、轉發、交換和路由等通信認為;資源子網負責網路的數據處理業務,向網路中的用戶提供各種資源和服務。

計算機網路可以分為廣播式網路和點對點式網路。傳統的乙太網就是廣播式計算機網路,基於TCP/IP的Internet屬於點對點式網路。

計算機網路要實現數據傳輸和資源共享,必須要有相應的設備來實現這些功能。計算機網路設備可以分為硬體設備和軟體設備。硬體設備包括計算機、伺服器、交換機、路由器和通信介質等,軟體設備包含各種網路協議、網路操作系統和應用程序等。

是用戶訪問和使用計算機網路的界面,包含台式機、筆記本、伺服器及智能手機、平板電腦等。

是某種交換式網路(如乙太網)內部的一種核心裝置,負責網路內部數據的調度和轉發。

是連接IP網路中不同類型的網路,為不同格式的數據分組選擇合適的通信路徑並轉發的網路中間設備。實現路由的方法稱為路由演算法(Routing Algorithm)。

規定網路中所傳輸的數據分組的格式、傳輸的策略、交換和路由方法。網路協議包含三個基本要素:

區別於單機操作系統,能夠在網路環境下為用戶和網路資源提供介面,實現對網路資源管理和控制的程序集合。

是計算機網路中連接各個網路結點的物理線路,是數據傳輸的通道。可以分為有線介質(或稱引導型介質)和無線介質(或稱非引導型介質)兩大類。

要研究和使用計算機網路,首先要有一套評價網路運行好壞的性能指標體系,其中包括定量的性能指標,也包括非定量的性能指標。

根據制定和使用標準的組織性質不同,標准可以分為:企業標准、行業標准、國家標准和國際標准。

C. 如何進行計算機網路基礎課程的教學

計算機網路技術是計算機技術與通信技術緊密結合並不斷發展的一門學科。《計算機網路基礎》課程的開設,旨在培養學生了解計算機網路的基本概念、原理、方法,掌握計算機網路應用的基本工具,具備熟練上網操作的能力等。課程以網路分層體系結構為線索,具有概念多、理論抽象、實踐性強等特點。但是在教學過程中不難發現,對於學生而言,《計算機網路基礎》課程具有抽象難懂、枯燥無味等特點。教學的關鍵在於有效地激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極性,充分發揮學生的主體地位,因此探索適合《計算機網路基礎》課程的教學方式和方法具有非常重要的現實意義。
1.優化設計教學過程
教師在教學過程中要堅持效率與效果相統一的原則,確保提高教學質量。通過對知識的精煉講解和准確完整的描述,可以使學生更快更好地掌握知識。因此教師一定要對教學內容的重點和難點、主要問題和次要問題做出具體的分析,通過思考、研究和分析,確定符合實際的課程內容,把教學工作置於切實有效的基礎上來。對於《計算機網路基礎》這門課來說,我們首先要明確課程的整體教學任務和詳細的教學內容,明確各個知識點之間的內在聯系,
然後在此框架內設計每一堂課的教學方法、手段和學生的活動形式。在具體的授課過程中,從講課的語言到授課的方法要生動有趣、引人入勝,從而營造生動的學習氛圍,調動學生的學習積極性。教學過程還應突出學生的主體地位和教師在課堂上的主導地位,注重學生在課堂中的活動,多讓學生去動手,多說多練,並在此過程中實現師生的互動和生與生之間的互動。通過雙向的互動環節,讓課堂氣氛活躍起來,激發學生對於計算機網路學習的強烈興趣。教師通過對教材中的重點內容,通過設計問題後,讓學生進行積極的思考和小組的合作探究進行生生互動,充分的調動學生學習的積極性。然後在教師的啟發引導下進行師生互動,促進師生有效的交流,對重難點進行突破。這樣所講的內容學生很容易做到當堂消化,對知識本質的理解也會進一步升華。教學過程的優化設計,能夠有效地引導學生主動思考,調動學生的學習積極性,使其主動獲取知識,進而應用知識解決問題,提高創新精神和實踐能力。
2.靈活採用多種教學方法
2.1 任務驅動法
「任務驅動教學法」是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學法,它將以往以傳授知識為主的傳統教學理念,轉變為以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念:將再現式教學轉變為探究式學習,使學生處於積極的學習狀態,每一位學生都能根據自己對當前問題的理解,運用共有的知識和自己特有的經驗提出方案、解決問題。在《計算機網路基礎》課程的教學過程中,教師可以根據當前教學主題設計並提出「任務」,針對提出的任務,採取演示或講解等方式,給出完成任務的思路、方法、操作和結果,然後引導學生邊學邊練,並完成相應的學習任務。這種教學方法不僅使學生獲得知識,還能增強動手實踐能力,讓學生的探索和創新精神得以展現。筆者在課堂教學中是這樣使用任務驅動法的,首先對於所要學習的內容,提出需要掌握的程度和設計一些習題,讓學生通過認真的聽講,之後進行小組的合作探究學習,共同完成所要求達到的目標。這樣的任務驅動法,不僅培養了學生的合作能力和共同獲得新知識的能力,還能增強學生的動手實踐能力,在操作中和小組合作中實現創新。
2.2 案例教學法
計算機網路課程,具有抽象的理論性和較強的實踐性,如課程中的組建與維護、網站開發與設計、互聯網應用、網路產品,需要結合實物和一定的實例進行講解,讓學生對照真實的實物和具體的實例結合課本上的理論知識進行深刻的理解,並學會融會貫通和舉一反三。為了加強學生對實際網路工作過程的了解,開闊學生的視野,在計算機網路課程的教學過程中,結合教材的具體內容將同軸電纜、光纖、交換機、路由器等網路設備搬到課堂上,對照實物現場進行講解,同時在課堂上現場給學生演示如何製作網線,如何製作簡單的網頁,如何配置家用路由器和交換機,幫助學生更直觀、更有效地了解和掌握計算機網路原理和實用技術。學生對實際網路工作過程加強了解,開闊了視野;同時讓學生了解如何做網路研究和開發工作,提升學生對課程的興趣。
2.3 圖例教學法
對於一些比較抽象的概念.可以採用具體的圖例,並結合實際應用進行講解,使抽象的概念更加直觀。比如,在講解「星型拓撲結構」時,筆者首先畫出「星型拓撲結構」的示意圖。通過示意圖來講解它的優點是易於維護、安全可靠。一個用戶產生故障不會影響其他用戶;同時,也指出它的缺點是中心節點會成為整個網路的瓶頸,一旦出現故障.與它相連的網路就會癱瘓。學生在宿舍上網時會使用交換機進行互連,這樣互連的網路具有星型結構的優點和缺點。如果交換機出現故障,那麼與之相連的所有計算機就都不能上網。理論與實際相結合,把抽象概念實例化,學生學習起來就會容易很多。
3.綜合使用各種教學手段
在教學過程中,可以採用多種教學手段,每一種教學手段都是為了加深學生對概念的理解,提高學生的動手能力。比如多媒體教學。計算機網路的原理比較抽象,有時很難用語言把它描述清楚。如果把這些晦澀難懂的內容製作成多媒體課件,將原來抽象、復雜的理論知識用生動形象的動畫表現出來,學生們就能更加直觀的接受這些知識,激發學生的學習興趣。再比如網路教學。通過網路教學平台,將課程的教案、參考文獻目錄、授課PPT、網路課件等相關教學資料在校園網的網路教學平台上發布,可以實現教學資源的共享。此外,教師還可以組織學生在網上進行交流討論等等。
4.總結
教學是一種永無止境的追求過程,所以在《計算機網路基礎》這門課程的教學過程中,我們要不斷改進教學方法,豐富教學手段,從而激發學生們學習的興趣,達到良好的教學效果。

D. 計算機教案

作為一名人民教師,通常會被要求編寫教案,編寫教案有利於我們弄通教材內容,進而選擇科學、恰當的教學方法。我們該怎麼去寫教案呢?下面是我為大家整理的計算機教案4篇,歡迎大家分享。

計算機教案 篇1

第一課Internet概述

教學課時:3課時教案序號:15

(一)目的與要求

要求掌握Internet的一些基本概念和功能等

(二)教材分析

重點:Internet的功能和應用

難點:Internet的功能和應用

(三)教學過程

1、計算機網路的概念和分類

計算機網路:計算機網路是計算機技術與通信相結合的產物,小學計算機教案(八)。它的基本含義是將處於不同地理位置具有獨立功能的計算機、終端及附屬設備用通信線連接起來,按照一定的規約實現彼此之間的通信,以達到資源共享的目的。

網路:用通信線路連接起來的計算機系統就是計算機網路。

網路通信協議:計算機相互通信時所遵守的規約一般成為網路通信協議。例如:TCP/IP、NETBEUI、NWLINK等

計算機網路一般按照網路互連的距離劃分為區域網(LAN)和廣域網(WAN)

Internet即不是區域網也不是廣域網

2、計算機網路的功能

A、資源共享

資源共享包括軟體、硬體和數據等資源

B、數據傳送

C、提高計算機的可靠性

D、易於進行分布處理

3、Internet的概念和歷史

A、Internet:把許許多多的區域網和廣域網聯起來,構成一個世界性的大網,我們稱為Internet,或為英特網,教案《小學計算機教案(八)》。

B、歷史:

60年代初期研究人員開始計算機聯網的實驗

60年代末美國政府開始認識到計算機即將並且已經給教育及軍事等領域的研究與開發,投資進行網路研究,建立了計算機實驗網路,即Internet的前身。

我國雖然接入Internet的時間不長,但發展非常迅速

4、Internet應用

A、電子郵件E-Mail

電子郵件E-Mail是Internet上的傳統應用。電子郵件可以進行多地址投遞,可以傳送文本、聲音、圖象等

B、文件傳輸FTP

文件傳輸FTP允許Internet殺困難感的用戶將一台電腦上的文件、資料傳送到另一台電腦上,以達到資源共享的目的

C、WWW網頁瀏覽

網頁瀏覽是一種基於超文本技術的互動式多媒體信息查詢工具,只需在網頁瀏覽中輸入網頁地址即獲得需要的信息。

D、網上聊天

網上聊天是近年來非常流行的一種網路運用,上網的二人可以在電腦上相互進行文字聊天,現在的聊天軟體不但可以傳輸文本,還可以傳輸語音、視頻等

學生練習

1、什麼是計算機網路?

2、什麼是計算機網路通訊協議?

3、計算機按照聯網距離可分哪幾類?

4、計算機網路功能有那些?

5、WWW、E-MAIL、FTP的中文稱什麼?它們的主要作用是什麼?

計算機教案 篇2

學生甲:在發明之初,計算機確實是用來進行計算的機器。用它進行比較復雜的數學計算。但是,隨著科學技術的飛速發展,如今電子計算機早已經不單純地運用在計算方面了。科學家們把計算機做成像人的大腦一樣的機器,迅速的對外界傳來的信息做出相應的判斷和處理。因此,人們把它稱之為電腦。

教師追問:通過你對電腦的了解,你能說說電子計算機可以做那些信息處理嗎?

學生丁:電子計算機可以幫助人們進行各種數據的存儲,可以進行文字處理和表格處理,還可以進行圖片、動畫……處理。

教師小結:電子計算機的功能可真多,真不愧「電腦」的稱呼呀。

計算機教案 篇3

教學目的:通過學習使學生更充分地了解信息技術在生活中的應用。

教學內容:觀看「神奇的信息世界」光碟

教學准備:1、調試每台計算機 2、打開計算機並由教師機控制 3、由各組組長帶隊有秩序地進電腦室

教學過程:

一、新授

生:好!

師:啟動「神奇的信息世界」。

(讓學生來觀看,老師邊解說)

師:觀看影片後,同學們有什麼感想嗎?

(讓學生來講一講自己的想法。)

三、想一想

1、你在什麼地方見過計算機?

2、你認為計算機還能做些什麼事?

計算機教案 篇4

教學目標:

1、學會本課的生字新詞。

2、引導學生聯系課文內容理解詞語。

3、理清課文的脈絡,整體感知課文的內容。

教學過程:

一、揭示課題。

1、導語:同學們,隨著科學技術的不斷發展,在我們的生活中又走進了一位新朋友。他簡直是無所不能,既能給我們的生活增添無窮的樂趣,又能在我們的學習生活中給與莫大的幫助與支持。你們知道這位時代的驕子是什麼嗎?對!就是電子計算機。

2、板書課題:電子計算機與多媒體

3、同學們對電子計算機有哪些了解呢?今天我們共同學習課文《電子計算機與多媒體》,深入了解它們。

二、檢查學生預習情況。

1、反饋生字詞的預習情況。

具體要求:請一個學生或者小組匯報的形式,談談自學生字詞的收獲。

(1)自讀課文,找出課文中的生字,說說應該注意什麼?

多媒體:m6i

誕生:d4n

埃尼阿克:1i

嗅覺:xi)

(2)再次朗讀課文,聯系課文內容,結合字典中的解釋,理解課文中詞語的含義。

繁衍:逐漸增多或增廣。

角色:本來比喻生活中某種類型的人物,課文中把電子計算機比作人,說明計算機已經成為人類社會中不可缺少的'東西。

信息:在日常生活中,它可以理解為「音信,消息」;在科學研究中,它指的是用符號傳送的內容,而這些內容是接收符號者事先不知道的。

傳真:通過有線電或無線電裝置把照片、圖表、書信、文件等的真跡傳送到遠方的通訊方式。

信息高速公路:指電腦與電腦連接起來形成的電腦網路

2、檢查學生朗讀課文的情況,指名分段朗讀,集體糾正讀音。

3、課前,同學們都閱讀查找了有關電子計算機和多媒體的有關資料。哪個同學願意舉例說一說電腦在生活中的用途呢?(組織學生交流搜集的有關資料。)

三、自學課文,初步了解課文的內容,理清課文的脈絡。

1、自由讀課文。思考:預習中向我們提出了哪些問題?你能試著在課文中找出相關的答案嗎?(預習中給同學們提出了四個問題:什麼是多媒體?多媒體與計算機有什麼關系?課文向我們介紹了有關多媒體的哪些知識?你對電子計算機越來越「神」是怎樣理解的?)

2、學生分小組討論,試著解決問題。

(1)多媒體指的是能夠傳遞信息的物體。

(2)目前,具有多媒體功能的電腦設備已經走入了尋常百姓家。人們可以使用它看電視、聽廣播、打電話、發傳真、看vcd、聽cd、唱卡拉ok……還可以在家中上網。

3、指導學生分段,歸納段意。

思考:默讀課文,想想課文中哪幾個自然段向我們介紹了「電子計算機與多媒體」的知識呢?

(課文的2——5自然段向我們介紹了多媒體與計算機的知識。)

追問:課文的一、六自然段分別向我們介紹了哪些知識?

(第一自然段簡單地向我們介紹了計算機發展的歷史進程以及重要的地位。第六自然段講的是計算機的技術將會發展的非常迅速,而且會越來越「神」)

4、再次朗讀課文,目的在於讓學生進一步理清文章的層次。

四、作業

1、書寫本課的生字新詞。

2、查找有關計算機與多媒體的資料,為下節課的學習做准備。

第二課時

教學目標:

1、了解計算機與多媒體的簡單知識以及二者之間的關系。

2、激發學生熱愛科學、主動學習的興趣。

3、學會運用舉例說明的方法。

教學過程:

一、深入學習,理解課文的內容。

1、將學生分成學習小組,以小組為單位自學課文。把自己感興趣的問題或者不懂的問題記錄下來。

2、引導學生將各組提出的問題篩選、分類,歸並成幾個大的問題,請學生寫在紙上,投影出示。

可能出現的問題:

(1)第一台電子計算機是怎樣誕生的?

(2)人們為什麼把電子計算機稱為「電腦」?

(3)多媒體是怎麼回事?有哪些功能?

(4)電腦與計算機有什麼關系呢?

(5)計算機越來越神。她會神到什麼程度呢?

3、選擇自己感興趣的問題,再次深入默讀課文,進行獨立思考。然後與組內的同學進行交流。

4、匯報解決以上的問題。

E. 計算機網路知識點

一、計算機網路概述

1.1 計算機網路的分類

按照網路的作用范圍:廣域網(WAN)、城域網(MAN)、區域網(LAN);

按照網路使用者:公用網路、專用網路。

1.2 計算機網路的層次結構

TCP/IP四層模型與OSI體系結構對比:

1.3 層次結構設計的基本原則

各層之間是相互獨立的;

每一層需要有足夠的靈活性;

各層之間完全解耦。

1.4 計算機網路的性能指標

速率:bps=bit/s 時延:發送時延、傳播時延、排隊時延、處理時延 往返時間RTT:數據報文在端到端通信中的來回一次的時間。

二、物理層

物理層的作用:連接不同的物理設備,傳輸比特流。該層為上層協議提供了一個傳輸數據的可靠的物理媒體。簡單的說,物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。

物理層設備:

中繼器【Repeater,也叫放大器】:同一區域網的再生信號;兩埠的網段必須同一協議;5-4-3規程:10BASE-5乙太網中,最多串聯4個中繼器,5段中只能有3個連接主機;

集線器:同一區域網的再生、放大信號(多埠的中繼器);半雙工,不能隔離沖突域也不能隔離廣播域。

信道的基本概念:信道是往一個方向傳輸信息的媒體,一條通信電路包含一個發送信道和一個接受信道。

單工通信信道:只能一個方向通信,沒有反方向反饋的信道;

半雙工通信信道:雙方都可以發送和接受信息,但不能同時發送也不能同時接收;

全雙工通信信道:雙方都可以同時發送和接收。

三、數據鏈路層

3.1 數據鏈路層概述

數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網路層提供服務,其最基本的服務是將源自網路層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網路層。數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。

該層的作用包括: 物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發 等。

有關數據鏈路層的重要知識點:

數據鏈路層為網路層提供可靠的數據傳輸;

基本數據單位為幀;

主要的協議:乙太網協議;

兩個重要設備名稱:網橋和交換機。

封裝成幀:「幀」是 數據鏈路層 數據的基本單位:

透明傳輸:「透明」是指即使控制字元在幀數據中,但是要當做不存在去處理。即在控制字元前加上轉義字元ESC。

3.2 數據鏈路層的差錯監測

差錯檢測:奇偶校驗碼、循環冗餘校驗碼CRC

奇偶校驗碼–局限性:當出錯兩位時,檢測不到錯誤。

循環冗餘檢驗碼:根據傳輸或保存的數據而產生固定位數校驗碼。

3.3 最大傳輸單元MTU

最大傳輸單元MTU(Maximum Transmission Unit),數據鏈路層的數據幀不是無限大的,數據幀長度受MTU限制.

路徑MTU:由鏈路中MTU的最小值決定。

3.4 乙太網協議詳解

MAC地址:每一個設備都擁有唯一的MAC地址,共48位,使用十六進製表示。

乙太網協議:是一種使用廣泛的區域網技術,是一種應用於數據鏈路層的協議,使用乙太網可以完成相鄰設備的數據幀傳輸:

區域網分類:

Ethernet乙太網IEEE802.3:

乙太網第一個廣泛部署的高速區域網

乙太網數據速率快

乙太網硬體價格便宜,網路造價成本低

乙太網幀結構:

類型:標識上層協議(2位元組)

目的地址和源地址:MAC地址(每個6位元組)

數據:封裝的上層協議的分組(46~1500位元組)

CRC:循環冗餘碼(4位元組)

乙太網最短幀:乙太網幀最短64位元組;乙太網幀除了數據部分18位元組;數據最短46位元組;

MAC地址(物理地址、區域網地址)

MAC地址長度為6位元組,48位;

MAC地址具有唯一性,每個網路適配器對應一個MAC地址;

通常採用十六進製表示法,每個位元組表示一個十六進制數,用 - 或 : 連接起來;

MAC廣播地址:FF-FF-FF-FF-FF-FF。

四、網路層

網路層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送,具體功能包括定址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。數據交換技術是報文交換(基本上被分組所替代):採用儲存轉發方式,數據交換單位是報文。

網路層中涉及眾多的協議,其中包括最重要的協議,也是TCP/IP的核心協議——IP協議。IP協議非常簡單,僅僅提供不可靠、無連接的傳送服務。IP協議的主要功能有:無連接數據報傳輸、數據報路由選擇和差錯控制。

與IP協議配套使用實現其功能的還有地址解析協議ARP、逆地址解析協議RARP、網際網路報文協議ICMP、網際網路組管理協議IGMP。具體的協議我們會在接下來的部分進行總結,有關網路層的重點為:

1、網路層負責對子網間的數據包進行路由選擇。此外,網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能;

2、基本數據單位為IP數據報;

3、包含的主要協議:

IP協議(Internet Protocol,網際網路互聯協議);

ICMP協議(Internet Control Message Protocol,網際網路控制報文協議);

ARP協議(Address Resolution Protocol,地址解析協議);

RARP協議(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析協議)。

4、重要的設備:路由器。

路由器相關協議

4.1 IP協議詳解

IP網際協議是 Internet 網路層最核心的協議。虛擬互聯網路的產生:實際的計算機網路錯綜復雜;物理設備通過使用IP協議,屏蔽了物理網路之間的差異;當網路中主機使用IP協議連接時,無需關注網路細節,於是形成了虛擬網路。

IP協議使得復雜的實際網路變為一個虛擬互聯的網路;並且解決了在虛擬網路中數據報傳輸路徑的問題。

其中,版本指IP協議的版本,佔4位,如IPv4和IPv6;首部位長度表示IP首部長度,佔4位,最大數值位15;總長度表示IP數據報總長度,佔16位,最大數值位65535;TTL表示IP數據報文在網路中的壽命,佔8位;協議表明IP數據所攜帶的具體數據是什麼協議的,如TCP、UDP。

4.2 IP協議的轉發流程

4.3 IP地址的子網劃分

A類(8網路號+24主機號)、B類(16網路號+16主機號)、C類(24網路號+8主機號)可以用於標識網路中的主機或路由器,D類地址作為組廣播地址,E類是地址保留。

4.4 網路地址轉換NAT技術

用於多個主機通過一個公有IP訪問訪問互聯網的私有網路中,減緩了IP地址的消耗,但是增加了網路通信的復雜度。

NAT 工作原理:

從內網出去的IP數據報,將其IP地址替換為NAT伺服器擁有的合法的公共IP地址,並將替換關系記錄到NAT轉換表中;

從公共互聯網返回的IP數據報,依據其目的的IP地址檢索NAT轉換表,並利用檢索到的內部私有IP地址替換目的IP地址,然後將IP數據報轉發到內部網路。

4.5 ARP協議與RARP協議

地址解析協議 ARP(Address Resolution Protocol):為網卡(網路適配器)的IP地址到對應的硬體地址提供動態映射。可以把網路層32位地址轉化為數據鏈路層MAC48位地址。

ARP 是即插即用的,一個ARP表是自動建立的,不需要系統管理員來配置。

RARP(Reverse Address Resolution Protocol)協議指逆地址解析協議,可以把數據鏈路層MAC48位地址轉化為網路層32位地址。

4.6 ICMP協議詳解

網際控制報文協議(Internet Control Message Protocol),可以報告錯誤信息或者異常情況,ICMP報文封裝在IP數據報當中。

ICMP協議的應用:

Ping應用:網路故障的排查;

Traceroute應用:可以探測IP數據報在網路中走過的路徑。

4.7網路層的路由概述

關於路由演算法的要求:正確的完整的、在計算上應該盡可能是簡單的、可以適應網路中的變化、穩定的公平的。

自治系統AS: 指處於一個管理機構下的網路設備群,AS內部網路自治管理,對外提供一個或多個出入口,其中自治系統內部的路由協議為內部網關協議,如RIP、OSPF等;自治系統外部的路由協議為外部網關協議,如BGP。

靜態路由: 人工配置,難度和復雜度高;

動態路由:

鏈路狀態路由選擇演算法LS:向所有隔壁路由發送信息收斂快;全局式路由選擇演算法,每個路由器計算路由時,需構建整個網路拓撲圖;利用Dijkstra演算法求源端到目的端網路的最短路徑;Dijkstra(迪傑斯特拉)演算法

距離-向量路由選擇演算法DV:向所有隔壁路由發送信息收斂慢、會存在迴路;基礎是Bellman-Ford方程(簡稱B-F方程);

4.8 內部網關路由協議之RIP協議

路由信息協議 RIP(Routing Information Protocol)【應用層】,基於距離-向量的路由選擇演算法,較小的AS(自治系統),適合小型網路;RIP報文,封裝進UDP數據報。

RIP協議特性:

RIP在度量路徑時採用的是跳數(每個路由器維護自身到其他每個路由器的距離記錄);

RIP的費用定義在源路由器和目的子網之間;

RIP被限制的網路直徑不超過15跳;

和隔壁交換所有的信息,30主動一次(廣播)。

4.9 內部網關路由協議之OSPF協議

開放最短路徑優先協議 OSPF(Open Shortest Path First)【網路層】,基於鏈路狀態的路由選擇演算法(即Dijkstra演算法),較大規模的AS ,適合大型網路,直接封裝在IP數據報傳輸。

OSPF協議優點:

安全;

支持多條相同費用路徑;

支持區別化費用度量;

支持單播路由和多播路由;

分層路由。

RIP與OSPF的對比(路由演算法決定其性質):

4.10外部網關路由協議之BGP協議

BGP(Border Gateway Protocol)邊際網關協議【應用層】:是運行在AS之間的一種協議,尋找一條好路由:首次交換全部信息,以後只交換變化的部分,BGP封裝進TCP報文段.

五、傳輸層

第一個端到端,即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外,傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。

傳輸層的任務是根據通信子網的特性,最佳的利用網路資源,為兩個端系統的會話層之間,提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,負責端到端的可靠數據傳輸。在這一層,信息傳送的協議數據單元稱為段或報文。

網路層只是根據網路地址將源結點發出的數據包傳送到目的結點,而傳輸層則負責將數據可靠地傳送到相應的埠。

有關網路層的重點:

傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題;

包含的主要協議:TCP協議(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)、UDP協議(User Datagram Protocol,用戶數據報協議);

重要設備:網關。

5.1 UDP協議詳解

UDP(User Datagram Protocol: 用戶數據報協議),是一個非常簡單的協議。

UDP協議的特點:

UDP是無連接協議;

UDP不能保證可靠的交付數據;

UDP是面向報文傳輸的;

UDP沒有擁塞控制;

UDP首部開銷很小。

UDP數據報結構:

首部:8B,四欄位/2B【源埠 | 目的埠 | UDP長度 | 校驗和】 數據欄位:應用數據

5.2 TCP協議詳解

TCP(Transmission Control Protocol: 傳輸控制協議),是計算機網路中非常復雜的一個協議。

TCP協議的功能:

對應用層報文進行分段和重組;

面向應用層實現復用與分解;

實現端到端的流量控制;

擁塞控制;

傳輸層定址;

對收到的報文進行差錯檢測(首部和數據部分都檢錯);

實現進程間的端到端可靠數據傳輸控制。

TCP協議的特點:

TCP是面向連接的協議;

TCP是面向位元組流的協議;

TCP的一個連接有兩端,即點對點通信;

TCP提供可靠的傳輸服務;

TCP協議提供全雙工通信(每條TCP連接只能一對一);

5.2.1 TCP報文段結構:

最大報文段長度:報文段中封裝的應用層數據的最大長度。

TCP首部:

序號欄位:TCP的序號是對每個應用層數據的每個位元組進行編號

確認序號欄位:期望從對方接收數據的位元組序號,即該序號對應的位元組尚未收到。用ack_seq標識;

TCP段的首部長度最短是20B ,最長為60位元組。但是長度必須為4B的整數倍

TCP標記的作用:

5.3 可靠傳輸的基本原理

基本原理:

不可靠傳輸信道在數據傳輸中可能發生的情況:比特差錯、亂序、重傳、丟失

基於不可靠信道實現可靠數據傳輸採取的措施:

差錯檢測:利用編碼實現數據包傳輸過程中的比特差錯檢測 確認:接收方向發送方反饋接收狀態 重傳:發送方重新發送接收方沒有正確接收的數據 序號:確保數據按序提交 計時器:解決數據丟失問題;

停止等待協議:是最簡單的可靠傳輸協議,但是該協議對信道的利用率不高。

連續ARQ(Automatic Repeat reQuest:自動重傳請求)協議:滑動窗口+累計確認,大幅提高了信道的利用率。

5.3.1TCP協議的可靠傳輸

基於連續ARQ協議,在某些情況下,重傳的效率並不高,會重復傳輸部分已經成功接收的位元組。

5.3.2 TCP協議的流量控制

流量控制:讓發送方發送速率不要太快,TCP協議使用滑動窗口實現流量控制。

5.4 TCP協議的擁塞控制

擁塞控制與流量控制的區別:流量控制考慮點對點的通信量的控制,而擁塞控制考慮整個網路,是全局性的考慮。擁塞控制的方法:慢啟動演算法+擁塞避免演算法。

慢開始和擁塞避免:

【慢開始】擁塞窗口從1指數增長;

到達閾值時進入【擁塞避免】,變成+1增長;

【超時】,閾值變為當前cwnd的一半(不能<2);

再從【慢開始】,擁塞窗口從1指數增長。

快重傳和快恢復:

發送方連續收到3個冗餘ACK,執行【快重傳】,不必等計時器超時;

執行【快恢復】,閾值變為當前cwnd的一半(不能<2),並從此新的ssthresh點進入【擁塞避免】。

5.5 TCP連接的三次握手(重要)

TCP三次握手使用指令:

面試常客:為什麼需要三次握手?

第一次握手:客戶發送請求,此時伺服器知道客戶能發;

第二次握手:伺服器發送確認,此時客戶知道伺服器能發能收;

第三次握手:客戶發送確認,此時伺服器知道客戶能收。

建立連接(三次握手):

第一次: 客戶向伺服器發送連接請求段,建立連接請求控制段(SYN=1),表示傳輸的報文段的第一個數據位元組的序列號是x,此序列號代表整個報文段的序號(seq=x);客戶端進入 SYN_SEND (同步發送狀態);

第二次: 伺服器發回確認報文段,同意建立新連接的確認段(SYN=1),確認序號欄位有效(ACK=1),伺服器告訴客戶端報文段序號是y(seq=y),表示伺服器已經收到客戶端序號為x的報文段,准備接受客戶端序列號為x+1的報文段(ack_seq=x+1);伺服器由LISTEN進入SYN_RCVD (同步收到狀態);

第三次: 客戶對伺服器的同一連接進行確認.確認序號欄位有效(ACK=1),客戶此次的報文段的序列號是x+1(seq=x+1),客戶期望接受伺服器序列號為y+1的報文段(ack_seq=y+1);當客戶發送ack時,客戶端進入ESTABLISHED 狀態;當服務收到客戶發送的ack後,也進入ESTABLISHED狀態;第三次握手可攜帶數據;

5.6 TCP連接的四次揮手(重要)

釋放連接(四次揮手)

第一次: 客戶向伺服器發送釋放連接報文段,發送端數據發送完畢,請求釋放連接(FIN=1),傳輸的第一個數據位元組的序號是x(seq=x);客戶端狀態由ESTABLISHED進入FIN_WAIT_1(終止等待1狀態);

第二次: 伺服器向客戶發送確認段,確認字型大小段有效(ACK=1),伺服器傳輸的數據序號是y(seq=y),伺服器期望接收客戶數據序號為x+1(ack_seq=x+1);伺服器狀態由ESTABLISHED進入CLOSE_WAIT(關閉等待);客戶端收到ACK段後,由FIN_WAIT_1進入FIN_WAIT_2;

第三次: 伺服器向客戶發送釋放連接報文段,請求釋放連接(FIN=1),確認字型大小段有效(ACK=1),表示伺服器期望接收客戶數據序號為x+1(ack_seq=x+1);表示自己傳輸的第一個位元組序號是y+1(seq=y+1);伺服器狀態由CLOSE_WAIT 進入 LAST_ACK (最後確認狀態);

第四次: 客戶向伺服器發送確認段,確認字型大小段有效(ACK=1),表示客戶傳輸的數據序號是x+1(seq=x+1),表示客戶期望接收伺服器數據序號為y+1+1(ack_seq=y+1+1);客戶端狀態由FIN_WAIT_2進入TIME_WAIT,等待2MSL時間,進入CLOSED狀態;伺服器在收到最後一次ACK後,由LAST_ACK進入CLOSED;

為什麼需要等待2MSL?

最後一個報文沒有確認;

確保發送方的ACK可以到達接收方;

2MSL時間內沒有收到,則接收方會重發;

確保當前連接的所有報文都已經過期。

六、應用層

為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。應用層重點:

數據傳輸基本單位為報文;

包含的主要協議:FTP(文件傳送協議)、Telnet(遠程登錄協議)、DNS(域名解析協議)、SMTP(郵件傳送協議),POP3協議(郵局協議),HTTP協議(Hyper Text Transfer Protocol)。

6.1 DNS詳解

DNS(Domain Name System:域名系統)【C/S,UDP,埠53】:解決IP地址復雜難以記憶的問題,存儲並完成自己所管轄范圍內主機的 域名 到 IP 地址的映射。

域名解析的順序:

【1】瀏覽器緩存,

【2】找本機的hosts文件,

【3】路由緩存,

【4】找DNS伺服器(本地域名、頂級域名、根域名)->迭代解析、遞歸查詢。

IP—>DNS服務—>便於記憶的域名

域名由點、字母和數字組成,分為頂級域(com,cn,net,gov,org)、二級域(,taobao,qq,alibaba)、三級域(www)(12-2-0852)

6.2 DHCP協議詳解

DHCP(Dynamic Configuration Protocol:動態主機設置協議):是一個區域網協議,是應用UDP協議的應用層協議。作用:為臨時接入區域網的用戶自動分配IP地址。

6.3 HTTP協議詳解

文件傳輸協議(FTP):控制連接(埠21):傳輸控制信息(連接、傳輸請求),以7位ASCII碼的格式。整個會話期間一直打開。

HTTP(HyperText Transfer Protocol:超文本傳輸協議)【TCP,埠80】:是可靠的數據傳輸協議,瀏覽器向伺服器發收報文前,先建立TCP連接,HTTP使用TCP連接方式(HTTP自身無連接)。

HTTP請求報文方式:

GET:請求指定的頁面信息,並返回實體主體;

POST:向指定資源提交數據進行處理請求;

DELETE:請求伺服器刪除指定的頁面;

HEAD:請求讀取URL標識的信息的首部,只返回報文頭;

OPETION:請求一些選項的信息;

PUT:在指明的URL下存儲一個文檔。

6.3.1 HTTP工作的結構

6.3.2 HTTPS協議詳解

HTTPS(Secure)是安全的HTTP協議,埠號443。基於HTTP協議,通過SSL或TLS提供加密處理數據、驗證對方身份以及數據完整性保護

原文地址:https://blog.csdn.net/Royalic/article/details/119985591

F. 計算機網路知識

計算機網路 課程的特點是計算機技術與通信技術的結合,從事計算機網路課程教學的教師應具備計算機網路建設、管理和研究的背景。下面是我整理的一些關於計算機網路入門知識的相關資料,供你參考。

計算機網路知識大全

一、計算機網路基礎

對「計算機網路」這個概念的理解和定義,隨著計算機網路本身的發展,人們提出了各種不同的觀點。

早期的計算機系統是高度集中的,所有的設備安裝在單獨的大房間中,後來出現了批處理和分時系統,分時系統所連接的多個終端必須緊接著主計算機。50年代中後期,許多系統都將地理上分散的多個終端通過通信線路連接到一台中心計算機上,這樣就出現了第一代計算機網路。

第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統。典型應用是由一台計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機定票系統。

終端:一台計算機的外部設備包括CRT控制器和鍵盤,無GPU內存。

隨著遠程終端的增多,在主機前增加了前端機FEP當時,人們把計算機網路定義為「以傳輸信息為目的而連接起來,實現遠程信息處理或近一步達到資源共享的系統」,但這樣的通信系統己具備了通信的雛形。

第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來,為用戶提供服務,興起於60年代後期,典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。

主機之間不是直接用線路相連,而是介面報文處理機IMP轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的通信線路一起負責主機間的通信任務,構成了通信子網。通信子網互聯的主機負責運行程序,提供資源共享,組成了資源子網。

兩個主機間通信時對傳送信息內容的理解,信息表示形式以及各種情況下的應答信號都必須遵守一個共同的約定,稱為協議。

在ARPA網中,將協議按功能分成了若干層次,如何分層,以及各層中具體採用的協議的總和,稱為網路體系結構,體系結構是個抽象的概念,其具體實現是通過特定的硬體和軟體來完成的。

70年代至80年代中第二代網路得到迅猛的發展。

第二代網路以通信子網為中心。這個時期,網路概念為「以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體」,形成了計算機網路的基本概念。

第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放式和標准化的網路。

IS0在1984年頒布了0SI/RM,該模型分為七個層次,也稱為0SI七層模型,公認為新一代計算機網路體系結構的基礎。為普及區域網奠定了基礎。(^60090922a^1)

70年代後,由於大規模集成電路出現,區域網由於投資少,方便靈活而得到了廣泛的應用和迅猛的發展,與廣域網相比有共性,如分層的體系結構,又有不同的特性,如區域網為節省費用而不採用存儲轉發的方式,而是由單個的廣播信道來連結網上計算機。

第四代計算機網路從80年代末開始,區域網技術發展成熟,出現光纖及高速網路技術,多媒體,智能網路,整個網路就像一個對用戶透明的大的計算機系統,發展為以Internet為代表的互聯網。

計算機網路:將多個具有獨立工作能力的計算機系統通過通信設備和線路由功能完善的網路軟體實現資源共享和數據通信的系統。

從定義中看出涉及到三個方面的問題:

(1)至少兩台計算機互聯。

(2)通信設備與線路介質。

(3)網路軟體,通信協議和NOS

二、計算機網路的分類

用於計算機網路分類的標准很多,如拓撲結構,應用協議等。但是這些標准只能反映網路某方面的特徵,最能反映網路技術本質特徵的分類標準是分布距離,按分布距離分為LAN,MAN,WAN,Internet。

1.區域網

幾米——10公里。小型機,微機大量推廣後發展起來的,配置容易,速率高,4Mbps~2GbpS。 位於一個建築物或一個單位內,不存在尋徑問題,不包括網路層。

2.都市網

10公里——100公里。對一個城市的LAN互聯,採用IEEE802.6標准,50Kbps~l00Kbps,位於一座城市中。

3.廣域網

也稱為遠程網,幾百公里——幾千公里。發展較早,租用專線,通過IMP和線路連接起來,構成網狀結構,解決循徑問題,速率為9.6Kbps~45Mbps 如:郵電部的CHINANET,CHINAPAC,和CHINADDN網。

4.互聯網

並不是一種具體的網路技術,它是將不同的物理網路技術按某種協議統一起來的一種高層技術。

三、區域網的特徵

區域網分布范圍小,投資少,配置簡單等,具有如下特徵:

(1)傳輸速率高:一般為1Mbps--20Mbps,光纖高速網可達100Mbps,1000MbpS

(2)支持傳輸介質種類多。

(3)通信處理一般由網卡完成。

(4)傳輸質量好,誤碼率低。

(5)有規則的拓撲結構。

四、區域網的組成

區域網一般由伺服器、工作站、網卡和傳輸介質四部分組成。

1.伺服器

運行網路0S,提供硬碟、文件數據及列印機共享等服務功能,是網路控制的核心。

從應用來說較高配置的普通486以上的兼容機都可以用於文件伺服器,但從提高網路的整體性能,尤其是從網路的系統穩定性來說,還是選用專用伺服器為宜。

目前常見的NOS主要有Netware,Unix和Windows NT三種。

(1)Netware:

流行版本V3.12,V4.11,V5.0,對硬體要求低,應用環境與DOS相似,技術完善,可靠,支持多種工作站和協議,適於區域網操作系統,作為文件伺服器,列印伺服器性能好。

(2)Unix:

一種典型的32位多用戶的NOS,主要應用於超級小型機,大型機上,目前常用版本有Unix SUR4.0。支持網路文件系統服務,提供數據等應用,功能強大,不易掌握,命令復雜,由AT&T和SCO公司推出。

(3)Windows NT Server 4.0:

一種面向分布式圖形應用程序的完整平台系統,界面與Win95相似,易於安裝和管理,且集成了Internet網路管理工具,前景廣闊。

伺服器分為文件伺服器,列印伺服器,資料庫伺服器,在Internet網上,還有Web,FTP,E-mail等伺服器。

網路0S朝著能支持多種通信協議,多種網卡和工作站的方向發展。

2.工作站

可以有自己的0S,獨立工作;通過運行工作站網路軟體,訪問Server共享資源,常見有DOS工作站,Windows 95工作站。

3.網卡

將工作站式伺服器連到網路上,實現資源共享和相互通信,數據轉換和電信號匹配。

網卡(NTC)的分類:

(1)速率:10Mbps,100Mbps

(2)匯流排類型:ISA/PCI

(3)傳輸介質介面:

單口:BNC(細纜)或RJ-45(雙絞線)。(^60090922b^2)

4.傳輸介質

目前常用的傳輸介質有雙絞線,同軸電纜,光纖等。

(1)雙絞線(TP):

將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中,為了降低干擾,每對相互扭繞而成。分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。區域網中UTP分為3類,4類,5類和超5類四種。

以AMP公司為例:

3類:10Mbps,皮薄,皮上注「cat3」,箱上注「3類」,305米/箱,400元/箱。

4類:網路中用的不多。

5類:(超5類)100Mbps,10Mbps,皮厚,匝密,皮上注「cat5」,箱上注5類,305米/箱,600—700元/箱(每段100米,接4個中繼器,最大500米)。

接線順序:

正常: 白桔 桔 白綠 藍 白藍 綠 白棕 棕

(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8

集聯: 白綠 綠 白桔 棕 白棕 桔 白藍 藍

(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8

STP:內部與UTP相同,外包鋁箔,Apple,IBM公司網路產品要求使用STP雙絞線,速率高,價格貴。

(2)同軸電纜:

由一根空心的外圓柱導體和一根位於中心軸線的內導線組成,兩導體間用絕緣材料隔開。

按直徑分為粗纜和細纜。

粗纜:傳輸距離長,性能高但成本高,使用於大型區域網干線,連接時兩端需終接器。

A.粗纜與外部收發器相連。

B.收發器與網卡之間用AUI電纜相連。

C.網卡必須有AUI介面:每段500米,100個用戶,4個中繼器可達2500米,收發器之間最小2.5米,收發器電纜最大50米。

細纜:傳輸距離短,相對便宜,用T型頭,與BNC網卡相連,兩端安50歐終端電阻。

每段185米,4個中繼器,最大925米,每段30個用戶,T型頭之間最小0.5米。 按傳輸頻帶分為基帶和寬頻傳輸。

基帶:數字信號,信號占整個信道,同一時間內能傳送一種信號。

寬頻:傳送的'是不同頻率的信號。

(3)光纖:

應用光學原理,由光發送機產生光束,將電信號變為光信號,再把光信號導入光纖,在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號,並把它變為電信號,經解碼後再處理。分為單模光纖和多模光纖。絕緣保密性好。

單模光纖:由激光作光源,僅有一條光通路,傳輸距離長,2公里以上。

多模光纖:由二極體發光,低速短距離,2公里以內。

五、區域網的幾種工作模式

1.專用伺服器結構(Server-Baseb)

又稱為「工作站/文件伺服器」結構,由若乾颱微機工作站與一台或多台文件伺服器通過通信線路連接起來組成工作站存取伺服器文件,共享存儲設備。

文件伺服器自然以共享磁碟文件為主要目的。 對於一般的數據傳遞來說已經夠用了,但是當資料庫系統和其他復雜而被不斷增加的用戶使用的應用系統到來的時候,伺服器已經不能承擔這樣的任務了,因為隨著用戶的增多,為每個用戶服務的程序也增多,每個程序都是獨立運行的大文件,給用戶感覺極慢,因此產生了客戶機/伺服器模式。

2.客戶機/伺服器模式(client/server)

其中一台或幾台較大的計算機集中進行共享資料庫的管理和存取,稱為伺服器,而將其他的應用處理工作分散到網路中其他微機上去做,構成分布式的處理系統,伺服器控制管理數據的能力己由文件管理方式上升為資料庫管理方式,因此,C/S由的伺服器也稱為資料庫伺服器,注重於數據定義及存取安全後備及還原,並發控制及事務管理,執行諸如選擇檢索和索引排序等資料庫管理功能,它有足夠的能力做到把通過其處理後用戶所需的那一部分數據而不是整個文件通過網路傳送到客戶機去,減輕了網路的傳輸負荷。C/S結構是資料庫技術的發展和普遍應用與區域網技術發展相結合的結果。

3.對等式網路(Peer-to-Peer)

在拓撲結構上與專用Server與C/S相同。在對等式網路結構中,沒有專用伺服器 每一個工作站既可以起客戶機作用也可以起伺服器作用。

G. 網路概述

(一)計算機網路的概念

計算機網格是計算機技術與通信技術日益發展和密切結合的產物,它的發展過程大致可以劃分為以下4個階段。

1.具有通信功能的單機系統

該系統又稱終端—計算機網路,是早期計算機網路的主要形式。它將一台計算機經通信線路與若干終端直接相連。

2.具有通信功能的多機系統

對終端—計算機網進行改進,在主計算機的外圍增加一台計算機,專門用於處理終端的通信信息及控制通信線路,並能對用戶的作業進行某些預處理操作,這台計算機稱為「前端處理機」或「通信控制處理機」,在終端設備較集中的地方設置一台集中器,終端通過低速線路先匯集到集中器上,然後再用高速線路將集中器連到主機上,這就形成多機系統。

3.以共享資源為主的計算機網路

具有通信功能的多機系統是計算機-計算機網路,它是由若乾颱計算機互聯而構成的系統,即利用通信線路將多台計算機連接起來,在計算機之間進行通信。該網路有兩種結構形式:一種形式是主計算機通過通信線路直接互聯,其中主計算機同時承擔數據處理和通信工作;另一種形式是通過通信控制處理機間接地把各主計算機連接起來,其中通過處理機和主計算機分工,前者負責網路上各主計算機間的通信處理和控制,後者是網路資源的擁有者,負責數據處理,它們共同組成資源共享的計算機網路。

4.以區域網及互聯網為支持環境的分布式計算機系統

區域網是繼遠程網之後發展起來的,它繼承了遠程網的分組交換技術和計算機的I/O匯流排結構技術,區域網的發展也促使計算機網路的模式發生了變革,即由早期的以大型機為中心的集中式模式轉變為微機構成的分布式計算機模式。

計算機網路提供的主要功能有4個方面:①數據通信;②資源共享;③負載均衡;④高可靠性。

(二)計算機網路的分類

計算機網路的分類方式很多,按照不同的分類原則,可以得到各種不同類型的計算機網路。例如,按通信距離可分為廣域網(WAN)、區域網(LAN)和城域網(MAN);按信息交換方式可分為電路交換網、分組交換網和綜合交換網;按網路拓撲結構可分為星形網、樹形網、環形網和匯流排網;按通信介質可分為雙紋線網、同軸電纜網、光纖網和衛星網等;按傳輸帶寬可分為基帶網和寬頻網;按使用范圍可分為公用網和專用網;按速率可分為高速網、中速網和低速網;按通信傳播方式可分為廣播式和點到點式。

(三)網路的協議與標准

計算機網路的硬體設備是承載計算機通信的實體,但它們是怎樣有序地完成計算機之間的通信任務的呢?也就是說,要共享計算機網路的資源,以及進行網路中的信息交換,就需要實現不同系統中的實體的通信.兩個實體要想成功地通信,它們必須具有相同的通信語言,在計算機網路中稱為協議(或規程)。所謂的協議,指的是網路中的計算機與計算機進行通信時,為了能夠實現數據的正常發送與接收,必須要遵循的一些事先約定好的規程(標准或約定),這些規程中明確規定了通信時的數據格式、數據傳送時序以及相應的控制信息和應答信號等內容。

H. 計算機網路技術

第一章 計算機網路概述
1.1 計算機網路的定義和發展歷史
1.1.1 計算機網路的定義
計算機網路是現代通信技術與計算機技術相結合的產物,是在地理上分散的通過通信線路連接起來的計算機集合,這些計算機遵守共同的協議,依據協議的規定進行相互通信,實現網路各種資源的共享。
網路資源:所謂的網路資源包括硬體資源(如大容量磁碟、列印機等)、軟體資源(如工具軟體、應用軟體等)和數據資源(如資料庫文件和資料庫等)。
計算機網路也可以簡單地定義為一個互連的、自主的計算機集合。所謂互連是指相互連接在一起,所謂自主是指網路中的每台計算機都是相對獨立的,可以獨立工作。
1.1.2 計算機網路的發展歷史
課後小結:
1. 計算機網路的定義.
2. 網路資源的分類.
課後作業:預習P2-P8.

第二講
教學類型:理論課
教學課題:1.2~1.3
教學目標:1.了解計算機網路的功能和應用;2. 了解計算機網路的系統組成
教學重點、難點:計算機網路的功能和應用;網路的系統組成
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示

1.2 計算機網路的功能和應用
1. 計算機網路的功能
(1)實現計算機系統的資源共享
(2)實現數據信息的快速傳遞
(3)提高可靠性
(4)提供負載均衡與分布式處理能力
(5)集中管理
(6)綜合信息服務
2.計算機網路的應用
計算機網路由於其強大的功能,已成為現代信息業的重要支柱,被廣泛地應用於現代生活的各個領域,主要有:
(1)辦公自動化
(2)管理信息系統
(3)過程式控制制
(4)互聯網應用(如電子郵件、信息發布、電子商務、遠程音頻與視頻應用)
1.3計算機網路的系統組成
1.3.1 網路節點和通信鏈路
從拓撲結構看,計算機網路就是由若干網路節點和連接這些網路節點的通信鏈路構成的。計算機網路中的節點又稱網路單元,一般可分為三類:訪問節點、轉接節點和混合節點。
通信鏈路是指兩個網路節點之間承載信息和數據的線路。鏈路可用各種傳輸介質實現,如雙絞線、同軸電纜、光纜、衛星、微波等。
通信鏈路又分為物理鏈路和邏輯鏈路。
1.3.2 資源子網和通信子網
從邏輯功能上可把計算機網路分為兩個子網:用戶資源子網和通信子網。
資源子網包括各種計算機和相關的硬體、軟體;
通信子網是連接這些計算機資源並提供通信服務的連接線路。正是在通信子網的支持下,用戶才能利用網路上的各種資源,進行相互間的通信,實現計算機網路的功能。
通信子網有兩種類型:
(1)公用型(如公用計算機互聯網CHINANET)
(2)專用型(如各類銀行網、證券網等)
1.3.3 網路硬體系統和網路軟體系統
計算機網路系統是由計算機網路硬體系統和網路軟體系統組成的。
網路硬體系統是指構成計算機網路的硬設備,包括各種計算機系統、終端及通信設備。
常見的網路硬體有:
(1)主機系統; (2)終端; (3)傳輸介質; (4)網卡;(5)集線器; (6)交換機; (7)路由器
網路軟體主要包括網路通信協議、網路操作系統和各類網路應用系統。
(1)伺服器操作系統
常見的有:Novell公司的NetWare、微軟公司的 Windows NT Server及 Unix系列。
(2)工作站操作系統
常見的有: Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。
(3)網路通信協議
(4)設備驅動程序
(5)網路管理系統軟體
(6)網路安全軟體
(7)網路應用軟體
課後小結:
1. 計算機網路的功能和應用
2. 網路的系統組成
課後作業:預習P8-P10

第三講
教學類型:理論課
教學課題:1.4計算機網路的分類
教學目標:1.掌握計算機網路的分類;2. 了解計算機網路的定義和發展;3. 了解計算機網路的功能和應用;4. 了解計算機網路的系統組成
教學重點、難點:掌握計算機網路的分類
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
1.4 計算機網路的分類
1.4.1 按計算機網路覆蓋范圍分類
由於網路覆蓋范圍和計算機之間互連距離不同,所採用的網路結構和傳輸技術也不同,因而形成不同的計算機網路。
一般可以分為區域網(LAN)、城域網(MAN)、廣域網(WAN)三類。
1.4.2按計算機網路拓撲結構分類
網路拓撲是指連接的形狀,或者是網路在物理上的連通性。如果不考慮網路的的地理位置,而把連接在網路上的設備看作是一個節點,把連接計算機之間的通信線路看作一條鏈路,這樣就可以抽象出網路的拓撲結構。
按計算機網路的拓撲結構可將網路分為:星型網、環型網、匯流排型網、樹型網、網型網。
1.4.3 按網路的所有權劃分
1.公用網
由電信部門組建,由政府和電信部門管理和控制的網路。
2.專用網
也稱私用網,一般為某一單位或某一系統組建,該網一般不允許系統外的用戶使用。
1.4.4 按照網路中計算機所處的地位劃分
(1)對等區域網
(2)基於伺服器的網路(也稱為客戶機/伺服器網路)。
課後小結:
1. 計算機網路的定義;2. 計算機網路的功能和應用;3. 計算機網路的分類
課後作業:(P10)1 、4、5、6

第四講
教學類型:理論課
教學課題:1.1計算機網路的定義和發展
教學目標:1. 了解數據通信的基本概念;2. 了解數據傳輸方式
教學重點、難點:數據傳輸方式
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:由現在的網路通訊中的一些普通關鍵詞引入新課
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
第二章 數據通信基礎
2.1 數據通信的基本概念
2.1.1 信息和數據
1.信息
信息是對客觀事物的反映,可以是對物質的形態、大小、結構、性能等全部或部分特性的描述,也可表示物質與外部的聯系。信息有各種存在形式。
2.數據
信息可以用數字的形式來表示,數字化的信息稱為數據。數據可以分成兩類:模擬數據和數字數據。
2.1.2 信道和信道容量
1.信道
信道是傳送信號的一條通道,可以分為物理信道和邏輯信道。
物理信道是指用來傳送信號或數據的物理通路,由傳輸及其附屬設備組成。
邏輯信道也是指傳輸信息的一條通路,但在信號的收、發節點之間並不一定存在與之對應的物理傳輸介質,而是在物理信道基礎上,由節點設備內部的連接來實現。
2.信道的分類
信道按使用許可權可分為專業信道和共用信道。
信道按傳輸介質可分為有線信道、無線信道和衛星信道。
信道按傳輸信號的種類可分為模擬信道和數字信道。
3.信道容量
信道容量是指信道傳輸信息的最大能力,通常用數據傳輸率來表示。即單位時間內傳送的比特數越大,則信息的傳輸能力也就越大,表示信道容量大。
2.1.3 碼元和碼字
在數字傳輸中,有時把一個數字脈沖稱為一個碼元,是構成信息編碼的最小單位。
計算機網路傳送中的每一位二進制數字稱為「碼元」或「碼位」,例如二進制數字10000001是由7個碼元組成的序列,通常稱為「碼字」。
2.1.4 數據通信系統主要技術指標
1.比特率:比特率是一種數字信號的傳輸速率,它表示單位時間內所傳送的二進制代碼的有效位(bit)數,單位用比特每秒(bps)或千比特每秒(Kbps)表示。
2.波特率:波特率是一種調制速率,也稱波形速率。在數據傳輸過程中,線路上每秒鍾傳送的波形個數就是波特率,其單位為波特(baud)。
3.誤碼率:誤碼率指信息傳輸的錯誤率,也稱誤碼率,是數據通信系統在正常工作情況下,衡量傳輸可靠性的指標。
4.吞吐量:吞吐量是單位時間內整個網路能夠處理的信息總量,單位是位元組/秒或位/秒。在單信道匯流排型網路中,吞吐量=信道容量×傳輸效率。
5.通道的傳播延遲:信號在信道中傳播,從信源端到達信宿端需要一定的時間,這個時間叫做傳播延遲(或時延)。
2.1.5 帶寬與數據傳輸率
1.信道帶寬
信道帶寬是指信道所能傳送的信號頻率寬度,它的值為信道上可傳送信號的最高頻率減去最低頻率之差。
帶寬越大,所能達到的傳輸速率就越大,所以通道的帶寬是衡量傳輸系統的一個重要指標。
2.數據傳輸率
數據傳輸率是指單位時間信道內傳輸的信息量,即比特率,單位為比特/秒。
一般來說,數據傳輸率的高低由傳輸每一位數據所佔時間決定,如果每一位所佔時間越小,則速率越高。
2.2 數據傳輸方式
2.2.1 數據通信系統模型
2.2.2 數據線路的通信方式
根據數據信息在傳輸線上的傳送方向,數據通信方式有:
單工通信
半雙工通信
雙工通信
2.2.3 數據傳輸方式
數據傳輸方式依其數據在傳輸線原樣不變地傳輸還是調制變樣後再傳輸,可分為基帶傳輸、頻帶傳輸和寬頻傳輸等方式。
1.基帶傳輸
2.頻帶傳輸
3.寬頻傳輸
課後小結:
1. 什麼是信息、數據?
2. 什麼是信道?常用的信道分類有幾種?
3. 什麼是比特率?什麼是波特率?
4. 什麼是帶寬、數據傳輸率與信道容量?
課後作業:(P20)二1、2、3、4、5、6

第五講
教學類型:理論課
教學課題:2.2~2.4
教學目標:1.理解數據交換技術;2. 理解差錯檢驗與校正技術
教學重點、難點:數據交換技術、差錯檢驗與校正技術
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程:
導入:由現在的網路通訊中的一些普通關鍵詞引入新課
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
2.3 數據交換技術
通常使用四種交換技術:
電路交換
報文交換
分組交換
信元交換。
2.3.1 電路交換
電路交換(也稱線路交換)
在電路交換方式中,通過網路節點(交換設備)在工作站之間建立專用的通信通道,即在兩個工作站之間建立實際的物理連接。一旦通信線路建立,這對端點就獨占該條物理通道,直至通信線路被取消。
電路交換的主要優點是實時性好,由於信道專用,通信速率較高;缺點是線路利用率低,不能連接不同類型的線路組成鏈路,通信的雙方必須同時工作。
電路交換必定是面向連接的,電話系統就是這種方式。
電路交換的三個階段:
電路建立階段
數據傳輸階段
拆除電路階段
2.3.2 報文交換
報文是一個帶有目的端信息和控制信息的數據包。報文交換採取的是「存儲—轉發」(Store-and-Forward)方式,不需要在通信的兩個節點之間建立專用的物理線路。
報文交換的主要缺點是網路的延時較長且變化比較大,因而不宜用於實時通信或互動式的應用場合。
在 20 世紀 40 年代,電報通信也採用了基於存儲轉發原理的報文交換(message switching)。
報文交換的時延較長,從幾分鍾到幾小時不等。現在,報文交換已經很少有人使用了。
2.3.3 分組交換
分組交換也稱包交換,它是報文交換的一種改進,也屬於存儲-轉發交換方式,但它不是以報文為單位,而是以長度受到限制的報文分組(Packet)為單位進行傳輸交換的。分組也叫做信息包,分組交換有時也稱為包交換。
分組在網路中傳輸,還可以分為兩種不同的方式:數據報和虛電路。
分組交換的優點
高效 動態分配傳輸帶寬,對通信鏈路是逐段佔用。
靈活 以分組為傳送單位和查找路由。
迅速 必先建立連接就能向其他主機發送分組;充分使用鏈路的帶寬
可靠 完善的網路協議;自適應的路由選擇協議使網路有很好的生存性
2.3.4 信元交換技術
(ATM,Asynchronous Transfer Mode,非同步傳輸模式)
ATM是一種面向連接的交換技術,它採用小的固定長度的信息交換單元(一個53Byte的信元),話音、視頻和數據都可由信元的信息域傳輸。
它綜合吸取了分組交換高效率和電路交換高速率的優點,針對分組交換速率低的弱點,利用電路交換完全與協議處理幾乎無關的特點,通過高性能的硬體設備來提高處理速度,以實現高速化。
ATM是一種廣域網主幹線的較好選擇。
2.4 差錯檢驗與校正
數據傳輸中出現差錯有多種原因,一般分成內部因素和外部因素。
內部因素有噪音脈沖、脈動噪音、衰減、延遲失真等。
外部因素有電磁干擾、太陽噪音、工業噪音等。
為了確保無差錯地傳輸,必須具有檢錯和糾錯的功能。常用的校驗方式有奇偶校驗和循環冗餘碼校驗。
2.4.1 奇偶校驗
採用奇偶校驗時,若其中兩位同時發生錯誤,則會發生沒有檢測出錯誤的情況。
2.4.2 循環冗餘碼校驗。
這種編碼對隨機差錯和突發差錯均能以較低的冗餘充進行嚴格的檢查。
課後小結:
1. 數據通信的的一些基本知識
2. 三種交換方式的基本工作原理
3. 兩種差錯校驗方法:奇偶校驗和循環冗餘校驗
課後作業:(P20)二7、8、9

第六講
教學類型:復習課
教學課題:第一章與第二章
教學目標:通過復習掌握第一、二章的重點
教學重點、難點:第一、二章的重點
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容:第一、二章的內容

第七講
教學類型:測驗一

第八講
教學類型:理論課
教學課題:第三章 計算機網路技術基礎
教學目標:1. 掌握幾種常見網路拓撲結構的原理及其特點;2. 掌握ISO/OSI網路參考模型及各層的主要功能
教學重點、難點:1. 掌握幾種常見網路拓撲結構的原理及其特點;2. 掌握ISO/OSI網路參考模型及各層的主要功能
教學方法:教師講解、演示、學生認真學習並思考、記憶;教師講授與學生理解協調並重的教學法
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:提問學生對OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。
引導學生總結重要原理並認真加以研究。
教師總結歸納本章重要原理的應用,進入教學課題。
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
第三章 計算機網路技術基礎
3.1 計算機網路的拓撲結構
3.1.1 什麼是計算機網路的拓撲結構
網路拓撲是指網路連接的形狀,或者是網路在物理上的連通性。
網路拓撲結構能夠反映各類結構的基本特徵,即不考慮網路節點的具體組成,也不管它們之間通信線路的具體類型,把網路節點畫作「點」,把它們之間的通信線路畫作「線」,這樣畫出的圖形就是網路的拓撲結構圖。
不同的拓撲結構其信道訪問技術、網路性能、設備開銷等各不相同,分別適應於不同場合。它影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等方面,是研究計算機網路的主要環節之一。
計算機網路的拓撲結構主要是指通信子網的拓撲結構,常見的一般分為以下幾種:
1.匯流排型;2.星型;3.環型;4.樹型;5.網狀型
3.1.2 匯流排型拓撲結構
匯流排結構中,各節點通過一個或多個通信線路與公共匯流排連接。匯流排型結構簡單、擴展容易。網路中任何節點的故障都不會造成全網的故障,可靠性較高。
匯流排型結構是從多機系統的匯流排互聯結構演變而來的,又可分為單匯流排結構和多匯流排結構,常用CSMA/CD和令牌匯流排訪問控制方式。
匯流排型結構的缺點:
(1)故障診斷困難;(2)故障隔離困難;(3)中繼器等配置;(4)實時性不強
3.1.3 星型拓撲結構
星型的中心節點是主節點,它接收各分散節點的信息再轉發給相應節點,具有中繼交換和數據處理功能。星型網的結構簡單,建網容易,但可靠性差,中心節點是網路的瓶頸,一旦出現故障則全網癱瘓。
星型拓撲結構的訪問採用集中式控制策略,採用星型拓撲的交換方式有電路交換和報文交換。
星型拓撲結構的優點:
(1)方便服務;(2)每個連接只接一個設備;(3)集中控制和便於故障診斷;(4)簡單的訪問協議
星型拓撲結構的缺點:
(1)電纜長度和安裝;(2)擴展困難;(3)依賴於中央節點
3.1.4 環型拓撲結構
網路中節點計算機連成環型就成為環型網路。環路上,信息單向從一個節點傳送到另一個節點,傳送路徑固定,沒有路徑選擇問題。環型網路實現簡單,適應傳輸信息量不大的場合。任何節點的故障均導致環路不能正常工作,可靠性較差。
環型網路常使用令牌環來決定哪個節點可以訪問通信系統。
環型拓撲結構的優點:
(1)電纜長度短;(2)適用於光纖;(3)網路的實時性好
環型拓撲結構的缺點:
(1)網路擴展配置困難;(2)節點故障引起全網故障;(3)故障診斷困難;(4)拓撲結構影響訪問協議
3.1.5 其他類型拓撲結構
1.樹型拓撲結構
樹型網路是分層結構,適用於分級管理和控制系統。網路中,除葉節點及其聯機外,任一節點或聯機的故障均隻影響其所在支路網路的正常工作。
2.星型環型拓撲結構
3.1.6 拓撲結構的選擇原則
拓撲結構的選擇往往和傳輸介質的選擇和介質訪問控制方法的確定緊密相關。選擇拓撲結構時,應該考慮的主要因素有以下幾點:
(1)服務可靠性; (2)網路可擴充性; (3)組網費用高低(或性能價格比)。
3.2 ISO/OSI網路參考模型
建立分層結構的原因和意義:
建立計算機網路的根本目的是實現數據通信和資源共享,而通信則是實現所有網路功能的基礎和關鍵。對於網路的廣泛實施,國際標准化組織ISO(International Standard Organization),經過多年研究,在1983年提出了開放系統互聯參考模型OSI/RM(Reference Model of Open System Interconnection),這是一個定義連接異種計算機的標准主體結構,給網路設計者提供了一個參考規范。
OSI參考模型的層次
OSI參考模型共有七層,由低到高分別是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
1.OSI參考模型的特性
(1)是一種將異構系統互聯的分層結構;
(2)提供了控制互聯系統交互規則的標准骨架;
(3)定義了一種抽象結構,而並非具體實現的描述;
(4)不同系統上的相同層的實體稱為同等層實體;
(5)同等層實體之間的通信由該層的協議管理;
(6)相鄰層間的介面定義了原語操作和低層向上層提供的服務;
(7)所提供的公共服務是面向連接的或無連接的數據服務;
(8)直接的數據傳送僅在最低層實現;
(9)每層完成所定義的功能,修改本層的功能並不影響其它層。
2.有關OSI參考模型的技術術語
在OSI參考模型中,每一層的真正功能是為其上一層提供服務。在對這些功能或服務過程以及協議的描述中,經常使用如下一些技術術語:
(1)數據單元
服務數據單元SDU(Service Data Unit)
協議數據單元PDU(Protocol Data Unit)
介面數據單元IDU(Interface Data Unit)
服務訪問點SAP(Service Access Point)
服務原語(Primitive)
(2)面向連接和無連接的服務
下層能夠向上層提供的服務有兩種基本形式:面向連接和無連接的服務。
面向連接的服務是在數據傳輸之前先建立連接,主要過程是:建立連接、進行數據傳送,拆除鏈路。面向連接的服務,又稱為虛電路服務。
無連接服務沒有建立和拆除鏈路的過程,一般也不採用可靠方式傳送。不可靠(無確認)的無連接服務又稱為數據報服務。
3.2.1 物理層
物理層是OSI模型的最低層,其任務是實現物理上互連系統間的信息傳輸。
1.物理層必須具備以下功能
(1)物理連接的建立、維持與釋放;2)物理層服務數據單元傳輸;(3)物理層管理。
2.媒體和互聯設備
物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等;
通信用的互聯設備如各種插頭、插座等;區域網中的各種粗、細同軸電纜,T型接/插頭,接收器,發送器,中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。
3.2.2 數據鏈路層
數據鏈路可以粗略地理解為數據信道。數據鏈路層的任務是以物理層為基礎,為網路層提供透明的、正確的和有效的傳輸線路,通過數據鏈路協議,實施對二進制數據正確、可靠的傳輸。
數據鏈路的建立、拆除、對數據的檢錯、糾錯是數據鏈路層的基本任務。
1.鏈路層的主要功能
(1)鏈路管理;(2)幀的裝配與分解;(3)幀的同步;(4)流量控制與順序控制;(5)差錯控制;(6)使接收端能區分數據和控制信息;(7)透明傳輸;(8)定址
2.數據鏈路層的主要協議
(1)ISO1745-1975;(2)ISO3309-1984;(3)ISO7776
3.鏈路層產品
獨立的鏈路產品中最常見的是網卡,網橋也是鏈路產品。
數據鏈路層將本質上不可靠的傳輸媒介變成可靠的傳輸通路提供給網路層。在IEEE802.3情況下,數據鏈路層分成兩個子層:一個是邏輯鏈路控制,另一個是媒體訪問控制。
3.2.3 網路層
網路層是通信子網與資源子網之間的介面,也是高、低層協議之間的介面層。網路層的主要功能是路由選擇、流量控制、傳輸確認、中斷、差錯及故障的恢復等。當本地端與目的端不處於同一網路中,網路層將處理這些差異。
1.網路層的主要功能
(1)建立和拆除網路連接;
(2)分段和組塊;
(3)有序傳輸和流量控制;
(4)網路連接多路復用;
(5)路由選擇和中繼;
(6)差錯的檢測和恢復;
(7)服務選擇
2.網路層提供的服務
OSI/RM中規定,網路層中提供無連接和面向連接兩種類型的服務,也稱為數據報服務和虛電路服務。
3.路由選擇
3.2.4 傳輸層
傳輸層是資源子網與通信子網的介面和橋梁。傳輸層下面三層(屬於通信子網)面向數據通信,上面三層(屬於資源子網)面向數據處理。因此,傳輸層位於高層和低層中間,起承上啟下的作用。它屏蔽了通信子網中的細節,實現通信子網中端到端的透明傳輸,完成資源子網中兩節點間的邏輯通信。它是負責數據傳輸的最高一層,也是整個七層協議中最重要和最復雜的一層。
1.傳輸層的特性
(1)連接與傳輸;(2)傳輸層服務
2.傳輸層的主要功能
3.傳輸層協議
3.2.5 會話層
會話層、表示層和應用層一起構成OSI/RM的高層,會話層位於OSI模型面向信息處理的高三層中的最下層,它利用傳輸層提供的端到端數據傳輸服務,具體實施服務請求者與服務提供者之間的通信,屬於進程間通信的范疇。
會話層還對會話活動提供組織和同步所必須的手段,對數據傳輸提供控制和管理。
1.會話層的主要功能;
(1)提供遠程會話地址;
(2)會話建立後的管理;
(3)提供把報文分組重新組成報文的功能
2.會話層提供的服務
(1)會話連接的建立和拆除;
(2)與會話管理有關的服務;
(3)隔離;
(4)出錯和恢復控制
3.2.6 表示層
表示層為應用層服務,該服務層處理的是通信雙方之間的數據表示問題。為使通信的雙方能互相理解所傳送信息的含義,表示層就需要把發送方具有的內部格式編碼為適於傳輸的比特流,接收方再將其解碼為所需要的表示形式。
數據傳送包括語義和語法兩個方面的問題。OSI模型中,有關語義的處理由應用層負責,表示層僅完成語法的處理。
1.表示層的主要功能
(1)語法轉換;(2)傳送語法的選擇;(3)常規功能
2.表示層提供的服務
(1)數據轉換和格式轉換;
(2)語法選擇;
(3)數據加密與解密;
(4)文本壓縮
3.2.7 應用層
OSI的7層協議從功能劃分來看,下面6層主要解決支持網路服務功能所需要的通信和表示問題,應用層則提供完成特定網路功能服務所需要的各種應用協議。
應用層是OSI的最高層,直接面向用戶,是計算機網路與最終用戶的介面。負責兩個應用進程(應用程序或操作員)之間的通信,為網路用戶之間的通信提供專用程序。
課後小結:
1.計算機網路的拓撲結構的分類
2.OSI參考模型的層次
課後作業:預習P37~P39

第九講
教學類型:理論課
教學課題:3.3~3.4
教學目標:
1. 掌握共享介質方式的CSMA/CD和令牌傳遞兩種數據傳輸控制方式的基本原理
2. 了解幾種常見的網路類型
教學重點、難點:理解數據傳輸控制方式
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:提問學生對OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。
引導學生總結重要原理並認真加以研究。
教師總結歸納本章重要原理的應用,進入教學課題。
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書
3.3 數據傳輸控制方式
數據和信息在網路中是通過信道進行傳輸的,由於各計算機共享網路公共信道,因此如何進行信道分配,避免或解決通道爭用就成為重要的問題,就要求網路必須具備網路的訪問控制功能。介質訪問控制(MAC)方法是在區域網中對數據傳輸介質進行訪問管理的方法。
3.3.1 具有沖突檢測的載波偵聽多路訪問
沖突檢測/載波偵聽(CSMA/CD法)
CSMA/CD是基於IEEE802.3標準的乙太網中採用的MAC方法,也稱為「先聽後發、邊發邊聽」。它的工作方式是要傳輸數據的節點先對通道進行偵聽,以確定通道中是否有別的站在傳輸數據,若信道空閑,該節點就可以佔用通道進行傳輸,反之,該節點將按一定演算法等待一段時間後再試,並且在發送過程中進行沖突檢測,一旦有沖突立即停止發送。通常採用的演算法有三種:非堅持CSMA、1-堅持CSMA、P-堅持CSMA。
目前,常見的區域網,一般都是採用CSMA/CD訪問控制方法的邏輯匯流排型網路。用戶只要使用Ethernet網卡,就具備此種功能。

I. 計算機網路概述

在前面我們已經學會了用Word編輯文章,用Excel進行統計和計算,逐步感受到了用計算機處理信息的強大能力。現在假設你在家裡的計算機上已編排好了你的漂亮而有個性的自薦書,怎樣才能把這個文件復制到你的同事或同學的計算機中呢?傳統的方法是將文件復制到磁碟(或U盤),再把磁碟(或U盤)帶到你的同學那兒,把文件從磁碟(或U盤)再復制到另一台計算機上。但是,如果你的同學和你遠隔千里,或者需要將你的文件復制給成百上千個同學,又該怎麼辦呢?通過郵寄!耗時、費力、花金錢。

計算機網路技術能夠很好地解決計算機信息傳輸與共享。

那麼,到底什麼是計算機網路,它的發展過程怎樣,怎樣分類,計算機網路的功能有哪些?

一、什麼是計算機網路

計算機網路是將計算機與通信這兩大現代技術相結合的產物。所謂計算機網路,就是把分布在不同地點的具有獨立功能的多台計算機系統,通過通信設備和線路連接起來,再配有相應的支撐軟體,以實現計算機間的相互通信、資源共享的系統。

隨著計算機網路的發展,對「計算機網路」這個概念的定義和理解,也是在不斷變化和完善。

二、計算機網路的發展

計算機網路的發展過程大致分為以下四個階段:

1.第一代計算機網路

第一代計算機網路是面向終端的計算機網路。20世紀50年代中後期,許多系統都將地理上分散的多個終端(一種只有鍵盤和顯示器,沒有存儲和數據處理能力的設備)通過通信線路連接到一台中心計算機上,這就是計算機網路的雛形,早期的計算機——終端系統,也稱聯機系統,也就是第一代計算機網路。其典型應用是由一台計算機和全美2000多個終端組成的飛機訂票系統、美國半自動地面防空系統(SAGE)。在這種方式中,主機是網路的中心和控制者,終端分布在各處並與主機相連,用於通過本地的終端使用遠程的主機。

2.第二代計算機網路

第二代計算機網路是計算機通信網路。面向終端的計算機網路只能在終端和主機之間進行通信,子網之間無法通信。因此,20世紀60年代中期開始,出現了多個主機互聯的系統,可實現計算機—計算機的通信,它由通信子網和用戶資源子網(第一代網路)構成,用戶通過終端不僅可以共享本機上的軟硬體資源,還可共享通信子網中其他主機上的軟硬體資源。但是,由於沒有成熟的網路操作系統軟體來管理網上的資源,它只能稱為網路的初級階段,因此,稱其為計算機通信網。

第二代計算機網路以通信子網為中心。典型的代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。

3.第三代計算機網路

第三代計算機網路是Internet。這是網路互聯階段,具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放化和標准化。

20世紀70年代後期,區域網誕生,由於投資少,方便靈活而得到廣泛應用和迅速發展,例如,乙太網。各大公司都開發有相應於自己的系統網路體系結構。為了使不同網路體系結構的網路能相互交換信息,國際標准化組織 ISO(International Standards Organization)於1977年成立專門機構,提出了開放系統互連參考模型 OSI/RM(Open system interconnection/reference model),簡稱OSI,標志著第三代計算機網路的誕生。

4.第四代計算機網路

第四代計算機網路是千兆位網路。千兆位網路也叫寬頻綜合業務數字網,也就是人們常說的「信息高速公路」。

計算機網路發展的基本方向:開放、集成、高性能(高速)、智能化。

開放是指開放的體系結構,開放的介面標准,使各種異構系統便於互聯和具有高度的互操作性,歸根結底是標准化問題。

集成表現在各種服務和多種媒體應用的高度集成。

高性能表現在網路應當提供高速的傳輸,高效的協議處理和高品質的網路服務。

智能化表現在網路的傳輸和處理上能向用戶提供更為方便、友好的應用介面;在路由選擇、擁塞控制和網路管理等方面顯示出更強的主動性。

三、計算機網路的分類

對計算機網路進行分類的標准很多,按信息傳輸技術可分為廣播式和點到點網路,按傳輸介質可分為有線網和無線網等,這些標准都只能給出網路某一方面的特徵,我們採用一種能反映網路技術本質的分類標准,即按計算機網路的通信距離來分類。

按照通信距離,計算機網路通常分為:區域網(Local area network)、城域網(Metropolitan area network)、廣域網(Wide area network)、互聯網(Internetwork)。它們所具有的特徵參數如表6-1。

表6-1 計算機網路特徵參數表

1.區域網

區域網是指連接近距離的計算機組成的網路。規模相對較小,區域網的分布范圍一般在幾千米以內,最大距離不超過10千米。這種網路是小型機、微型機大量推廣後發展起來的,具有組網成本低,配置容易,速率高,組網方便、靈活、應用廣等特點。常見於一個房間、一幢大樓、一個學校、一個工廠或一個企業內。

目前,許多學校都建了區域網,如聯網的微機教室等。

2.廣域網

廣域網也稱遠程網,是相對於區域網而言的,它涉及范圍較大,通常可以達幾十千米,甚至上百千米。它把分布在若干城市、地區甚至國家中的計算機連接在一起而組成網路。因為傳輸距離較遠,所以傳輸速率低於區域網,誤碼率高於區域網。在廣域網中為了保證網路的可靠性,採用比較復雜的控制機制。

許多全國性的計算機網路就屬於這種網路,例如,中國的CHINANET網等。

3.城域網

城域網是介於區域網和廣域網之間的一種較大范圍內的高速網路。隨著區域網功效的日益顯現,人們逐漸要求擴大區域網的范圍,或者將各個區域網連接起來,以便在更大范圍內進行信息傳輸和共享。城域網正好能滿足這種需求,其覆蓋范圍一般是在一個城市內。

目前,我國的各大城市都建有城域網。

4.互聯網

互聯網技術其實並不是一種具體的物理網路技術,而是將跨地區和國家的若干網路按照某種協議統一起來,實現WAN和WAN、WAN和LAN、LAN和LAN之間互聯的技術。

目前,世界上發展最快、也是最熱門的互聯網就是Internet網,即網際網路。關於網際網路的具體內容將在本章第三節介紹。

四、計算機網路的功能

1.資源共享

充分利用計算機系統軟硬體資源是計算機網路最主要的功能。網路的用戶可以共享分布在任何地理位置的資源,包括軟體、硬體(如硬碟、列印機等)、尤其是數據,這種資源共享功能方便了用戶,節約了投資。

2.遠程通信

計算機與計算機、計算機與終端之間快速可靠地相互傳送信息,這是計算機網路最基本的功能。通過網路,兩個或多個相隔千里之遙的人可以一起寫報告、編教材,你可以直接和感興趣的作者交換意見,或者商討合作事宜,遠隔千里,卻「不再遙遠」。當某人修改了聯機文檔的某處時,其他人員可以立即看到變更,而不必花幾天的時間等待信件。利用這種方式大大提高了效率、節約了費用(這種通信手段比電話、信件便宜得多)。

有著「第四媒體」之稱的Internet網路打破了時間和空間的限制,使信息傳播速度很快,幾乎達到頃刻就能傳遍全球的地步。網路通信具有傳播的實時性、交互性,內容豐富性,聲音、圖像、多媒體並舉等優勢。春節聯歡晚會、奧運會等大型事件的現場直播都採用了互聯網作為直接的傳播渠道,充分展示了網路超強的通信能力。

3.集中管理和分布管理

由於計算機網路具有資源共享能力,使得在一台或多台伺服器上管理其他計算機上的資源成為可能,這一功能在某些部門顯得尤為重要,例如銀行系統通過計算機網路,可以將分布於各地的計算機上的財務信息傳到伺服器上實現集中管理。

在計算機網路中,把一項復雜的任務(或一個比較大的問題)劃分成若干個子任務(或子問題),由網路上各計算機分別承擔一部分任務,同時運作,共同完成,從而使整個系統的效率和功能加強。

例如,從1988年開始實施的「人類基因組計劃」是由美國倡導,在世界范圍內進行的,整個研究過程依託了高性能超大容量的網路伺服器和網路,對龐大的基因資料庫進行分布式管理,利用稱之為「網路計算」(網路把分布在各地的計算機連接起來,用戶分享網上資源,感覺如同個人使用一台超級計算機一樣)的方式來解決破解基因代碼中數據量極大的科學工程計算。

J. 計算機網路基本概念

1、含義:計算機網路是將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。

2、產生和發展:計算機網路發展經歷了四個階段。

誕生階段,20世紀60年代中期之前的第一代計算機網路以單個計算機為中心;形成階段,20世紀60年代中期至70年代以多個主機通過通信線路互聯;互聯互通階段,計算機網路具有統一的網路體系結構並遵守國際標准;高速網路技術階段,發展為以網際網路為代表的互聯網。

3、分類:分為區域網、城域網、廣域網、無線網。

4、功能:數據通信是計算機網路的最主要的功能之一,利用數據傳輸技術在兩個終端之間傳遞數據信息;資源共享;集中管理;實現分布式處理;負荷均衡。

5、應用:主要體現在商業、家庭。移動用戶方面的應用。商業方面,提供通信媒介,如電子郵件、視頻會議;電子商務活動;通過Internet與客戶做各種交易,如書店、音像。家庭運用包括訪問遠程信息、個人通信、互動式娛樂等。

(10)計算機網路概述教學擴展閱讀:

計算機網路的性能指標

1、速率

計算機網路中最重要的一個性能指標。根據每幀圖像存儲時所佔的比特數和傳輸比特率,可以計算數字圖像信息傳輸的速度。位元組(Byte)是構成信息的單位,在計算機中作為處理數據的基本單位,1位元組等於8位,即 1 Byte = 8 bits。

2、帶寬

在單位時間內通過網路中某一點的最高數據率,常用的單位為bps(又稱為比特率,bit per second,每秒多少比特)。在日常生活中中描述帶寬時常常把bps省略掉,例如:帶寬為4M,完整的稱謂應為4Mbps。

3、吞吐量

對網路、設備、埠、虛電路或其他設施,單位時間內成功地傳送數據的數量。吐量的大小主要由網路設備的內外網口硬體,及程序演算法的效率決定,尤其是程序演算法。