計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第1章引論

教學(xué)目的掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的基本工作原理及相關(guān)概念、理論和技術(shù)；了解常用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及最新進(jìn)展。教材

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》（第二版）馮博琴主編高等教育出版社參考

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》（第四版）謝希仁主編電子工業(yè)出版社出版社

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)期末考試80%

作業(yè)及上機(jī)實(shí)驗(yàn)成績(jī)20%主講教師：李好文網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)例SIMATICS7-400SINECH1研華工控SIMATICS5RS422總廠管理服務(wù)器其它部門生產(chǎn)/管理計(jì)算機(jī)TCP/IPEthernetSIMATICProfibusSIMATICS7-300/ET200SIMOVERTMasterDriveSIMATICProfibus圖1網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)例1遠(yuǎn)程電力抄表系統(tǒng)INTERNET公網(wǎng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)ZigBee/GPRS網(wǎng)關(guān)調(diào)度中心采集模塊數(shù)據(jù)中心IEEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)例2課時(shí)分配

授課課時(shí)：36學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課時(shí)：4學(xué)時(shí)第1章引論2課時(shí)第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)10課時(shí)第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)6課時(shí)第4章因特網(wǎng)及其應(yīng)用4課時(shí)第5章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與因特網(wǎng)基礎(chǔ)4課時(shí)第6章局域網(wǎng)8課時(shí)第8章常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2課時(shí)第一章引論

本章內(nèi)容1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展因特網(wǎng)（Internet）的形成與發(fā)展因特網(wǎng)的前身——ARPANET美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期由美國(guó)軍方建立的實(shí)驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò)，最初4個(gè)節(jié)點(diǎn)，60年代末期。Internet工作組，60多個(gè)節(jié)點(diǎn)，72年。美國(guó)科學(xué)基礎(chǔ)網(wǎng)，NSFENET，82年。Internet的商業(yè)化，建立信息高速公路，90年。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為三個(gè)階段（三代網(wǎng)絡(luò)）：1.以主機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)2.以通信子網(wǎng)為中心的主機(jī)互聯(lián)3.體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)

1.以主機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)特征：終端(Terminal)共享主機(jī)(Host)的軟硬件資源單臺(tái)主機(jī)：執(zhí)行計(jì)算和通信任務(wù)多臺(tái)終端：執(zhí)行用戶交互連接方式：本地或遠(yuǎn)程應(yīng)用：飛機(jī)訂票系統(tǒng)TSTTTTTTHOST通信線路T2.以通信子網(wǎng)為中心的主機(jī)互聯(lián)特征多個(gè)終端主機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)，形成了多主機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從“主機(jī)－終端”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鳈C(jī)－主機(jī)”HOSTHOSTHOSTTTTTTTTTTT通信線路兩層網(wǎng)絡(luò)概念的出現(xiàn)由CCP組成的傳輸網(wǎng)絡(luò)——通信子網(wǎng)，提供信息傳輸服務(wù)建立在通信子網(wǎng)基礎(chǔ)上的主機(jī)集合——資源子網(wǎng)，提供計(jì)算資源CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTTT通信子網(wǎng)3.

體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)為什么需要標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的兼容性和互操作性。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：OSI參考模型。事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)：TCP/IP參考模型。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：把若干臺(tái)地理位置不同且各自具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)，通過通信設(shè)備和線路互連起來，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)資源硬件資源，如硬盤。軟件資源，如工具軟件。數(shù)據(jù)資源，如數(shù)據(jù)庫。通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與終端分時(shí)系統(tǒng)終端分時(shí)系統(tǒng)，指終端是靠中央處理器把系統(tǒng)的一部分主存分給終端用戶，為每個(gè)用戶分時(shí)執(zhí)行用戶的應(yīng)用程序。分時(shí)系統(tǒng)主機(jī)以分時(shí)方式為終端服務(wù)，終端完全依賴于主機(jī)。終端只是主機(jī)與用戶之間的接口。終端本身不具備計(jì)算資源。終端之間無聯(lián)系。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)每臺(tái)計(jì)算機(jī)地位平等，有計(jì)算資源，都能獨(dú)立工作。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與終端分時(shí)系統(tǒng)、多機(jī)系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)的異同點(diǎn)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與多機(jī)系統(tǒng)

指同一機(jī)房中的許多大型主機(jī)互聯(lián)組成的功能強(qiáng)大、能高速并行處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。對(duì)系統(tǒng)要求高帶寬和多樣的連通性。從耦合度和用途方面進(jìn)行比較多機(jī)系統(tǒng)設(shè)備之間耦合度緊，設(shè)備分布近。資源共享，無需常規(guī)的通信接口和通信介質(zhì)。主要用途為科學(xué)計(jì)算。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間耦合度松，設(shè)備分布相對(duì)較遠(yuǎn)。有明顯的通信接口和通信介質(zhì)。主要用途為資源共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)的區(qū)別

分布式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在計(jì)算機(jī)硬件連接、系統(tǒng)拓?fù)浜屯ㄐ趴刂频确矫婊疽粯樱季哂型ㄐ藕唾Y源共享能力。分布式系統(tǒng)各計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)工作，共同完成一項(xiàng)任務(wù)，如并行計(jì)算。用戶面對(duì)的是一臺(tái)邏輯上的計(jì)算機(jī)，組成分布式系統(tǒng)的各計(jì)算機(jī)怎樣協(xié)同工作，對(duì)用戶透明用途主要是科學(xué)計(jì)算和事務(wù)處理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)的區(qū)別計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)非協(xié)調(diào)性的松散耦合的各計(jì)算機(jī)對(duì)用戶非透明，用戶必須指定資源的位置用途主要是資源共享1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)：在整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用來提供信息傳遞的部分。

資源子網(wǎng)：在整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用來提供各種信息和服務(wù)的部分。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)端節(jié)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，交換機(jī)、復(fù)用器、路由器、中繼器等通信鏈路：信息傳輸?shù)耐ǖ?.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：節(jié)點(diǎn)之間的連接方式按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類星形有一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，其它從節(jié)點(diǎn)間不能直接通信。樹形一個(gè)根結(jié)點(diǎn)、多個(gè)中間分支節(jié)點(diǎn)和底層節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，信息在不同的層次上垂直傳輸。星形拓?fù)錁湫瓮負(fù)?.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類總線

所有節(jié)點(diǎn)掛接到一條總線上，一個(gè)服務(wù)器，其他為工作站。廣播式信道，需要有介質(zhì)訪問控制規(guī)程以防止沖突，某一時(shí)間段，只容許一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送信息。環(huán)形所有節(jié)點(diǎn)連接成一個(gè)閉合的環(huán)，節(jié)點(diǎn)之間為點(diǎn)到點(diǎn)連接，數(shù)據(jù)在環(huán)上單向流動(dòng)。總線形拓?fù)洵h(huán)形拓?fù)?.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類全連接點(diǎn)到點(diǎn)全連接，隨節(jié)點(diǎn)數(shù)的增長(zhǎng)（Nx(N-1)/2條線路），建造成本急劇增長(zhǎng)，只適用于節(jié)點(diǎn)數(shù)很少的廣域網(wǎng)中。不規(guī)則點(diǎn)到點(diǎn)部分連接，多用于廣域網(wǎng)，由于連接的不完全性，需要有交換節(jié)點(diǎn)。不規(guī)則拓?fù)淙B接1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按地域范圍分類局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)范圍：小，＜20公里傳輸技術(shù)：基帶，10-1000Mbps，延遲低，出錯(cuò)率低（10-11）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線，環(huán)1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按地域范圍分類城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork，MAN)范圍：中等，＜100公里傳輸技術(shù)：寬帶/基帶拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，WAN)范圍：大，＞100公里傳輸技術(shù)：寬帶，延遲大，出錯(cuò)率高拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：不規(guī)則，點(diǎn)到點(diǎn)按通信介質(zhì)劃分有線網(wǎng)，采用同軸電纜、雙絞線、光纖等物理介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)，采用衛(wèi)星、微波等無線形式傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按通信速率劃分

低速網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸速率為300b/s～1.4Mb/s,在電話網(wǎng)上借助調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)。中速網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸速率為1.4Mb/s～45Mb/s,在傳統(tǒng)的數(shù)字式公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中使用。高速網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸速率為50Mb/s～750Mb/s。

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按通信傳播方式分類：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳播方式的網(wǎng)絡(luò)：由一對(duì)對(duì)機(jī)器間的多條鏈路構(gòu)成。這種網(wǎng)絡(luò)上的報(bào)文分組在信源和信宿之間需通過一臺(tái)和多臺(tái)中間設(shè)備進(jìn)行傳播。廣播方式網(wǎng)絡(luò)：僅有一條通道，由網(wǎng)絡(luò)上所有的計(jì)算機(jī)共享。一般來說，局域性網(wǎng)絡(luò)使用廣播方式；廣域性網(wǎng)絡(luò)使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式。1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按網(wǎng)絡(luò)控制方式劃分集中式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)處理的控制功能集中在一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)上所有的信息必須由控制中心來處理，如星形網(wǎng)絡(luò)和樹形網(wǎng)絡(luò)。分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)均以平等的地位相互協(xié)調(diào)工作和交換信息，并可共同完成同一個(gè)大型任務(wù)，如分組交換網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀形網(wǎng)絡(luò)。

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按使用范圍劃分公用網(wǎng)（公眾網(wǎng)），向全社會(huì)所有人提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。專用網(wǎng)，僅僅對(duì)擁有者提供服務(wù)。按網(wǎng)絡(luò)環(huán)境劃分部門網(wǎng)絡(luò)(departmentalnetwork)，局限于一個(gè)部門的局域網(wǎng)。特點(diǎn)是規(guī)模小且技術(shù)成熟，目前流行的是總線型以太網(wǎng)，速率為10Mb/s～100Mb/s，網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)單。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)(enterprisenetwork)，在一個(gè)企業(yè)中配置的能覆蓋整個(gè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)，通常占用幾棟樓。其主干網(wǎng)速率為100Mb/s。特點(diǎn)是規(guī)模大、可以擁有多種類型的網(wǎng)絡(luò)、配置大量的軟硬件資源，所以對(duì)關(guān)鍵部件要有容錯(cuò)技術(shù)，要求配備專門的網(wǎng)絡(luò)管理員。校園網(wǎng)(campusnetwork)，是在學(xué)校中配置的、覆蓋整個(gè)學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)，全國(guó)已將各大高校、研究機(jī)構(gòu)的局域網(wǎng)連接成統(tǒng)一的校園網(wǎng)。

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類由局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)組成互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)局