計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教材第一章

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程名稱：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)劃學(xué)時(shí)：108計(jì)劃學(xué)分：6面向?qū)I(yè)：網(wǎng)絡(luò)課程性質(zhì)：必修主筆人：張悟編制單位：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系教學(xué)大綱一、課程的性質(zhì)、地位和作用本課程是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)主干課程之一，了解和掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生的基本要求，并為將來深入學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。二、教學(xué)目的及要求通過學(xué)習(xí)，了解網(wǎng)絡(luò)的基本概念，掌握局域網(wǎng)的基本理論，基本的以太網(wǎng)組網(wǎng)方法和技術(shù)，了解和掌握交換和虛擬局域網(wǎng)、TCP/IP、路由器和路由選擇、C/S交互模型、域名系統(tǒng)、WWW服務(wù)和電子郵件系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)安全和接入國際互聯(lián)網(wǎng)的概念和使用。

三、課程的章節(jié)

第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念第2章局域網(wǎng)的基本知識(shí)第3章以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)第4章交換與虛擬局域網(wǎng)第5章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念第6章IP地址第7章地址解析協(xié)議ARP第8章IP數(shù)據(jù)報(bào)第9章路由器與路由選擇第10章TCP與UDP第11章客戶—服務(wù)器交互模型第12章域名系統(tǒng)第13章電子郵件系統(tǒng)第14章WWW服務(wù)第15章網(wǎng)絡(luò)安全第16章接入互聯(lián)網(wǎng)難點(diǎn)：交換機(jī)和VLAN的配置、子網(wǎng)的規(guī)劃和劃分、配置路由、C/S程序編寫、配置WWW服務(wù)器和SSL。重點(diǎn)：IP地址的作用、組成、編址和子網(wǎng)劃分，路由選擇協(xié)議，TCP與UDP協(xié)議，Web服務(wù)器、瀏覽器、HTTP和網(wǎng)絡(luò)安全的概念。四、課程的主要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)1.第三章：簡單以太網(wǎng)組網(wǎng)；2.第四章：交換式以太網(wǎng)和VLAN配置。3.第六章：子網(wǎng)規(guī)劃；4.第七章：ARP命令；5.第八章：PING命令使用；6.第九章：配置路由；7.第十一章：編寫C/S程序；8.第十二章：配置DNS;9.第十三章：電子郵件實(shí)操。10.第十四章：使用IE和配置WWW服務(wù)器。11.第十五章：SSL實(shí)踐操作；12.第十六章：配置RAS接入。13補(bǔ)充內(nèi)容：DHCP和FTP的設(shè)置五、課程的學(xué)時(shí)分配

章節(jié)課程理論課時(shí)實(shí)踐課時(shí)第一章網(wǎng)絡(luò)基本概念2第二章局部網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)4第三章以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)42第四章交換與虛擬以太網(wǎng)62第五章網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念2五、課程的學(xué)時(shí)分配

章節(jié)課程理論課時(shí)實(shí)踐課時(shí)第六章IP地址42第七章地址解析協(xié)議ARP22第八章IP數(shù)據(jù)報(bào)42第九章路由器與路由選擇64第十章TCP與UDP2第十一章C/S交互模型44第十二章域名系統(tǒng)42第十三章電子郵件系統(tǒng)64第十四章WWW服務(wù)62第十五章網(wǎng)絡(luò)安全42第十六章接入互聯(lián)網(wǎng)22補(bǔ)充內(nèi)容DHCP，F(xiàn)TP2期中和期末復(fù)習(xí)考試8六、教學(xué)方法、手段

講大課和小課輔導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)相結(jié)合七、本課程考核方式、方法閉卷考試，小課考勤、實(shí)驗(yàn)20%、期中測驗(yàn)20%、期末筆試60%

九、本課程采用的教材“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”，徐敬東等編，清華大學(xué)出版社第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念

本章主要內(nèi)容計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡介計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的特點(diǎn)ISO/OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu)和各層功能TCP/IP體系結(jié)構(gòu)及各層功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡介一.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個(gè)階段：

1.具有通信功能的單機(jī)系統(tǒng)

五十年代的批處理系統(tǒng)—個(gè)人獨(dú)占計(jì)算機(jī)

CPU終端終端通信線路通信線路紙帶輸入穿孔輸出主機(jī)利用率低，同時(shí)處理數(shù)據(jù)和通信。通信線路利用率低主機(jī)通信處理機(jī)集中器終端終端終端低速通信線路低速通信線路低速通信線路高速通信線路主機(jī)利用率提高，線路利用率提高希望多機(jī)通信2.具有通信功能的多機(jī)系統(tǒng)六十年代的主機(jī)、通信處理機(jī)、集中器系統(tǒng)終端通信線路通信線路通信線路希望共享資源3.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)主機(jī)主機(jī)主機(jī)終端終端終端終端激光

打印機(jī)海量

存儲(chǔ)器主機(jī)主機(jī)主機(jī)終端終端終端終端4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)二.局部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡介由于微電子技術(shù)的發(fā)展，微型機(jī)的出現(xiàn)，用微機(jī)為工作站的局部網(wǎng)絡(luò)發(fā)展起來。其發(fā)展過程分為三個(gè)階段1.局域網(wǎng)萌芽階段（60年代末--70年代初）美國貝爾實(shí)驗(yàn)室—NewHall環(huán)形網(wǎng)（1969）美國加洲大學(xué)---DCS分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（1972）美國國防部---ARPANET（Internet的前身）（1969）這些從理論和實(shí)踐上奠定了局域網(wǎng)基礎(chǔ)

2.局域網(wǎng)發(fā)展階段（70年代中）

最早代表—美國夏威夷大學(xué)的ALOHA網(wǎng)三個(gè)代表型網(wǎng)絡(luò)（1）美國Xerox公司的以太網(wǎng)（Ethernet

）--總線網(wǎng)代表

3complus，Novell（2）英國劍橋大學(xué)的劍橋環(huán)（Cambridge）--環(huán)形網(wǎng)代表（3）美國Datapoint公司的ARCNET

網(wǎng)---總線邏輯環(huán)網(wǎng)代表這使局域網(wǎng)的理論和技術(shù)基本定型和成熟3.局域網(wǎng)大發(fā)展階段（80年代初）局域網(wǎng)的研制從學(xué)校，科研單位走向公司，出現(xiàn)了幾百種局域網(wǎng)。產(chǎn)品也走向商品化、標(biāo)準(zhǔn)化。IBM公司推出IBMPC機(jī)IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)推出IEEE802標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)用于學(xué)校、公司、研究機(jī)關(guān)、工廠、銀行、商場各個(gè)方面。4.局域網(wǎng)成熟階段(90年代）1.典型代表(1)Novell-Netware

（MS-DOS,IBMPC系列機(jī)）(2)WindowsNT（IBMPC系列機(jī)）(3)Intranet

（Windows98以上,Pentium系列）2.特征局域網(wǎng)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合局域網(wǎng)多用于管理信息系統(tǒng)（MIS）局域網(wǎng)在過程控制中應(yīng)用較少局域網(wǎng)均通過路由器與Internet相連三.Internet的發(fā)展簡介1.Internet的前身1969年，美國國防部高級(jí)研究工程局部建成了ARPANET，采用TCP/IP協(xié)議，連接了四臺(tái)計(jì)算機(jī)。1983年，TCP/IP協(xié)議被批準(zhǔn)為軍方標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)不同操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)間互連。1984年，美國國家科學(xué)基金會(huì)將ARPANET和NSFNET、MILNET等網(wǎng)合并，統(tǒng)一運(yùn)行TCP/IP協(xié)議，建成了Internet（因特網(wǎng)）為科研、教學(xué)服務(wù)。1984年以后，因特網(wǎng)發(fā)展飛速，用于各行各業(yè)。世界所有國家都加入因特網(wǎng)，連入的計(jì)算機(jī)臺(tái)數(shù)不計(jì)其數(shù)。1985：1916臺(tái)，1995：485.2萬臺(tái)，1998：5000萬臺(tái)。2.Internet的現(xiàn)狀I(lǐng)nternet已成為世界上規(guī)模最大、用戶最多、資源最豐富的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)。至今，全球：Internet的網(wǎng)民：3億（2005年預(yù)計(jì)達(dá)10億）Internet上電子商務(wù)交易額每年10000億美元Internet上的數(shù)據(jù)量每100天翻一番我國：到2001年12月底，上網(wǎng)計(jì)算機(jī)臺(tái)數(shù)：1254萬臺(tái)CN下注冊的域名總數(shù)：128362個(gè)Internet已成繼電話、電視后的第三大公共系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念（1）1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：利用通信線路將具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)連接起來而形成的計(jì)算機(jī)集合，計(jì)算機(jī)間可以借助通信線路傳遞信息，共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)等資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念（2）2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立在通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上(2)建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的資源共享在線通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（1）1.共享打印機(jī)等各種硬件設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（2）2.共享數(shù)據(jù)資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（3）3.共享應(yīng)用程序計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類1.廣域網(wǎng)（WAN）覆蓋的地理范圍：幾十公里到幾千公里數(shù)據(jù)傳輸率：<10MBPS誤碼率：10-6—10-7分屬于不同單位、城市、國家2.城域網(wǎng)（MAN）覆蓋的地理范圍：幾十公里到幾百公里3.局域網(wǎng)（LAN）覆蓋的地理范圍：<10公里（如大樓、校園內(nèi)）數(shù)據(jù)傳輸率：>=10MBPS誤碼率：10-8—10-11屬于一個(gè)單位所有協(xié)議的基本概念（1）1.協(xié)議（protocol）是通信雙方為了實(shí)現(xiàn)通信所進(jìn)行的約定或所作的對(duì)話規(guī)則2.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的優(yōu)劣直接影響網(wǎng)絡(luò)的性能3.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成語義：做什么（whattodo）語法：怎么做（howtodo）定時(shí)關(guān)系：何時(shí)做（whentodo）協(xié)議的基本概念（2）4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在有多種協(xié)議5.協(xié)議之間的相互作用為避免重復(fù)工作，每個(gè)協(xié)議應(yīng)該處理沒有被其他協(xié)議處理過的通信問題協(xié)議之間可以共享數(shù)據(jù)和信息網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)（1）1.層次劃分的目的將網(wǎng)絡(luò)這個(gè)龐大的、復(fù)雜的問題劃分成若干較小的、簡單的問題2.層次劃分的原則層內(nèi)功能內(nèi)聚層間耦合松散網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)（2）3.層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性各層之間相互獨(dú)立靈活性好每層都可以采用最合適的實(shí)現(xiàn)技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)有利于網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化ISO/OSI參考模型1.OSI參考模型是一個(gè)描述網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的模型2.OSI參考模型定義的主要內(nèi)容信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程各層的功能和架構(gòu)3.OSI參考模型是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，并非指一個(gè)現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)ISO/OSI的7層參考模型OSI參考模型的基本思想網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)具有相同的層次不同節(jié)點(diǎn)的同等層具有相同的功能同一節(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過接口通信每一層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)不同節(jié)點(diǎn)的同等層按照協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信OSI各層的主要功能物理層（physicallayer）數(shù)據(jù)鏈路層（datalinklayer）網(wǎng)絡(luò)層（networklayer）傳輸層（transportlayer）會(huì)話層（sessionlayer）表示層（presentationlayer）應(yīng)用層（applicationlayer）物理層的功能:保證二進(jìn)制位流的正確傳輸.數(shù)據(jù)鏈路層的功能:

保證信息禎的正確傳輸實(shí)現(xiàn)介質(zhì)訪問控制協(xié)議信息流控制網(wǎng)絡(luò)層的功能:

路由選擇報(bào)文分組和組裝信息流控制傳輸層的功能:

保證端—端的信息的正確傳輸信息流控制會(huì)話層的功能:建立,管理,結(jié)束主機(jī)間的會(huì)話.表示層的功能:

數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮數(shù)據(jù)加密和解密文件格式的轉(zhuǎn)換應(yīng)用層的功能:

為應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù).直接通信與虛通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的封裝與解封生活中信件的封裝、傳遞與解封完整的OSI數(shù)據(jù)傳遞與流動(dòng)過程TCP/IP體系結(jié)構(gòu)1.TCP/IP協(xié)議是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或“事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)”2.TCP/IP協(xié)議的主要特點(diǎn)開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用可運(yùn)行于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議TCP/IP分層體系結(jié)構(gòu)TCP/IP體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中各層的功能網(wǎng)絡(luò)接口層（networkinterfacelayer）互聯(lián)層（internetlayer）傳輸層（transportlayer）應(yīng)用層（applicationlayer）網(wǎng)絡(luò)接口層的功能:同OSI物理層和數(shù)據(jù)鏈路層.互聯(lián)層的功