【教学课件】第一章计算机网络基础知识.ppt
第一章 计算机网络基础知识,第一章 计算机网络基础知识,学习目的与要求 了解计算机网络的基本概念，掌握计算机网络的功能、组成、分类的相关理论知识，了解计算机网络的体系结构的概念，了解计算机网络操作系统的分类，掌握一定的计算机网络体系结构的基础知识。,第一章 计算机网络基础知识,1.1 计算机网络概述1.2 计算机网络的功能1.3 计算机网络的组成1.4 计算机网络的分类1.5 计算机网络的体系结构1.6 网络操作系统概述1.7 思考与练习,1.1 计算机网络概述,1.1.1 计算机网络概述计算机网络就是现代计算机技术和通信技术相结合的产物。它是用通信路线和通信设备将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统互相连接起来，在功能完善的网络软件的支持下实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统。,1.1.2 计算机网络的发展,分为远程终端联机阶段、计算机网络阶段、网络互联阶段和信息高速公路四个阶段。远程终端联机阶段由一台中心计算机和若干终端通过通信线路联接起来，进行远程批处理业务。,1.1.2 计算机网络的发展,计算机网络阶段将分布在不同地区的多台计算机用通信线路连接起来，彼此交换数据、传递信息，而每个相联的计算机都是具有独立功能的计算机。,1.1.2 计算机网络的发展,计算机网络互联阶段以ARPANET为主干发展起来的国际互联网，它的覆盖范围已遍及全世界，全球各种各样的计算机和网络都可以通过网络互联设备联入国际互联网，实现全球范围内的计算机之间的通信和资源共享。信息高速公路阶段未来的信息高速公路，将是以光纤为传输媒体，传输速率极高，集电话、数据、电报、有线电视、计算机网络等所有网络为一体的信息高速公路网。,1.2 计算机网络的功能,数据通信资源共享远程传输集中管理负载平衡,1.3 计算机网络的组成,计算机网络如从逻辑上看可分为通信子网与资源子网两大部分,1.3 计算机网络的组成,通信子网 为资源子网提供信息传送服务，是支持资源子网上用户之间相互通信的基本环境。它的组成如下：分组交换器PSE集线器或多路转换器分组组装拆卸没备PAD网络控制中心NCC网关资源子网资源子网实现全网的面向应用的数据处理和网络资源共享。它由各种硬件(主机与外设)和软件(网络操作系统与网络数据库)组成。主机终端设备网络操作系统网络数据库,1.4 计算机网络的分类,按网络节点分布：局域网、城域网、广域网。按网络拓扑结构：总线型、星型、环型以及混合型拓扑结构。按传输介质：有线网、光纤网、无线网。按交换方式：线路交换、报文交换、分组交换。按逻辑：通信子网、资源子网。按通信方式：点对点、广播式。按服务方式：客户机/服务器模式、对等式。,1.5 计算机网络的体系结构,网络协议三个组成部分：语义、语法、时序OSI 参考模型将整个网络通信的功能划分为七个层次,1.5 计算机网络的体系结构,OSI参考模型对各个层次的划分遵循下列原则：网中各结点都有相同的层次，相同的层次具有同样的功能；同一结点内相邻层之间通过接口通信；每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务；不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。,1.5 计算机网络的体系结构,物理层是OSI参考模型的最低层，向下直接与物理传输介质相连接。物理层协议是各种网络设备进行互连时必须遵守的低层协议。数据链路层数据链路建立、维护与释放的链路管理工作；数据链路层服务数据单元帧的传输；差错检测与控制；数据流量控制；在多点连接或多条数据链路连接的情况下,提供数据链路端口标识的识别，支持网络层实体建立网络连接；帧接收顺序控制,1.5 计算机网络的体系结构,网络层定义网络操作系统通信用的协议，为信息确定地址，把逻辑地址和名字翻译成物理的地址。它也确定从源机沿着网络到目标机的路由选择，并处理交通问题，例如交换、路由和对数据包阻塞的控制。路由器的功能在这一层。路由器可以将子网连接在一起，它依赖于网络层将子网之间的流量进行路由。传输层负责错误的确认和恢复，以确保信息的可靠传递。在必要时，它也对信息重新打包，把过长信息分成小包发送；而在接收端，把这些小包重构成初始的信息。在这一层中最常用的协议就是TCP/IP的传输控制协议TCP、Novell的顺序包交换SPX以及Microsoft NetBIOS/NetBEUI。,1.5 计算机网络的体系结构,会话层向会话的应用进程之间提供会话组织和同步服务，对数据的传送提供控制和管理，以达到协调会话过程、为表示层实体提供更好的服务。表示层将应用程序数据排序成一个有含义的格式并提供给会话层。这一层也通过提供诸如数据加密的服务来负责安全问题，并压缩数据以使得网络上需要传送的数据尽可能少。,1.5 计算机网络的体系结构,应用层是最终用户应用程序访问网络服务的地方。它负责整个网络应用程序一起很好地工作。这里也正是最有含义的信息传过的地方。程序如电子邮件、数据库等都利用应用层传送信息。应用层是OSI参考模型的最高层，它为用户的应用进程访问OSI环境提供服务。OSI关心的主要是进程之间的通信行为，因而对应用进程所进行的抽象只保留了应用进程与应用进程间交互行为的有关部分。,1.6 网络操作系统概述,网络操作系统(network operation system，NOS)是网络用户与计算机网络之间的接口，用以实现对网络资源的管理和控制。为使网络上各个计算机能方便而有效地共享网络资源，而提供给网络用户的各种服务软件和有关规程的集合。网络操作系统的主要功能有：资源共享、网络通信、网络服务、网络资源管理、系统管理、用户管理功能。,1.6.1 网络操作系统的组成与分类,NOS的组成由网络驱动程序、子网协议和应用层协议3个部分组成NOS的分类按照设计目标与应用范围，NOS可分为面向任务型和通用型两大类按照连网计算机结点之间的地位与关系，NOS被分成对等结构的NOS与非对等结构的NOS,1.6.2 常用的几种网络操作系统,Windows操作系统微软公司先后对其Windows网络操作系统进行了多次改进，陆续推出Windows NT 3.5，Windows NT 4.0、Windows 2000 Server家族和Windows 2003 Server。UNIX操作系统UNIX最早是指由美国贝尔实验室发明的一种多用户、多任务的通用操作系统。经过长期的发展和完善，目前已成长为一种主流的操作系统技术和基于这种技术的产品大家族。其中最为著名的有SCO UNIX、XENIX、SUNOS、Berkeley BSD、AT&T系统V。,1.6.2 常用的几种网络操作系统,Linux操作系统Linux是一种类似于Unix的操作系统，是一个完全免费的操作系统。不同发行厂商发行的Linux 发行版只是GNU操作系统的某个发行版。而Linux是各种版本的GNU操作系统的内核。NetWare操作系统Netware是NOVELL公司推出的网络操作系统。Netware是一个开放的网络服务器平台,可以方便地对其进行扩充。Netware系统对不同的工作平台(如D0S、0S/2、Macintosh等),不同的网络协议环境如TCP/IP以及各种工作站操作系统提供了一致的服务。该系统 内可以增加自选的扩充服务(如替补备份、数据库、电子邮件以及记帐等),这些服务可以取自Netware本身,也可取自第三方开发者。,1.7 思考与练习,(1)什么是计算机网络？计算机网络由那些组成？(2)计算机多用户系统和网络系统有什么异同点？(3)什么是计算机网络的拓扑结构图？(4)通信子网与资源子网分别由那些主要部分组成？其主要功能是什么？(5)计算机网络分成哪几种类型？试比较不同类型网络的特点？(6)计算机网络的主要功能是什么？根据你的兴趣和需求，举出几种应用实例。(7)串行数据通信的方向性结构有几种？分别为哪些？,
