計算機網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用 課件 模塊一：主題1認識計算機網(wǎng)絡(luò)

走進網(wǎng)絡(luò)精彩世界-計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用學(xué)習(xí)情境計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物計算機網(wǎng)絡(luò)拓展了人類交流、生活與工作的空間，提供了全新媒介，構(gòu)成了所謂的網(wǎng)絡(luò)空間（數(shù)字空間、虛擬空間或賽博空間（Cyberspace））

互聯(lián)網(wǎng)的普及，網(wǎng)絡(luò)游戲等是網(wǎng)絡(luò)空間的典型代表之一。如今元宇宙（Metaverse）拓展了網(wǎng)絡(luò)空間的內(nèi)涵：如與好友在虛擬咖啡店中閑聚、和同事在虛擬辦公室中協(xié)作學(xué)習(xí)提示課前回顧4

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主題1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)1.了解信息網(wǎng)絡(luò)交互與社會發(fā)展之間的關(guān)系。2.理解計算機網(wǎng)絡(luò)的定義。3.理解計算機網(wǎng)絡(luò)的主要功能。4.掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。1.從計算機網(wǎng)絡(luò)定義的角度，認識網(wǎng)絡(luò)蘊含的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化思想。2.從計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的角度，認同自己的社會身份以及肩負的社會責(zé)任。素質(zhì)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能夠使用計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與工作。2.能夠描述計算機網(wǎng)絡(luò)的通用定義。信息交互方式概述7

語言交互是人類最早、最基本、最直接的信息交互方式?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)生活在網(wǎng)絡(luò)中，不但信息交互方式種類很多，而且對社會發(fā)展所帶來的影響更加深刻7

信息網(wǎng)絡(luò)交互的特點8

一對一（單播）一對多（多播）一對所有（廣播）你知道，新四大發(fā)明是什么嗎？9

新四大發(fā)明與網(wǎng)絡(luò)有何關(guān)系使用網(wǎng)絡(luò)的初衷10

你平時是因為什么而需要使用計算機網(wǎng)絡(luò)呢？請把能想到的理由列舉到下面。比如：數(shù)據(jù)通信、…何謂網(wǎng)絡(luò)11

由節(jié)點和連線構(gòu)成的圖，圖中會有實體傳送人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)民用航空網(wǎng)絡(luò)生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)的概念12

實現(xiàn)資源共享和信息交互以資源共享為目的、自治的、互聯(lián)的計算機系統(tǒng)集合1互聯(lián)目的2聯(lián)網(wǎng)對象3操作方法自治系統(tǒng)互連使用合適的傳輸介質(zhì)將計算機和傳輸設(shè)備連接起來，并遵守相同的規(guī)則思考：分析計算機網(wǎng)絡(luò)概念中蘊含了哪些優(yōu)秀傳統(tǒng)文化思想計算機網(wǎng)絡(luò)的概念13

計算機網(wǎng)絡(luò)可以被理解為（）。A．執(zhí)行計算機數(shù)據(jù)處理的軟件模塊B．自治的計算機互聯(lián)起來的集合體C．多個處理器通過共享內(nèi)存實現(xiàn)的緊耦合系統(tǒng)D．用于共同完成一項任務(wù)的分布式系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的概念14

你知道的計算機網(wǎng)絡(luò)有哪些?計算機網(wǎng)絡(luò)的概念15

如何理解網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)（互連網(wǎng)）和因特網(wǎng)?網(wǎng)絡(luò)：把計算機連接在?起互連網(wǎng)：把網(wǎng)絡(luò)連接在一起互聯(lián)網(wǎng)：世界上最大的互連網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)）互聯(lián)網(wǎng)（Internet）≠互連網(wǎng)（internet）計算機網(wǎng)絡(luò)的概念16

如何理解網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)（互連網(wǎng)）和因特網(wǎng)?計算機網(wǎng)絡(luò)是（

）的集合，互聯(lián)網(wǎng)是（

）的集合，因特網(wǎng)是最大的計算機網(wǎng)絡(luò)。(填大寫字母)

A.計算機網(wǎng)絡(luò)

B.計算機計算機網(wǎng)絡(luò)是由若干個（

）和連接這些節(jié)點的（

）組成。(填大寫字母)

A.結(jié)點

B.鏈路計算機網(wǎng)絡(luò)是如何改變世界的17

是信息社會的基礎(chǔ)是通信的主要手段是娛樂的主要方式計算機網(wǎng)絡(luò)是經(jīng)濟的主要增長點是學(xué)習(xí)的主要途徑計算機網(wǎng)絡(luò)帶來的挑戰(zhàn)18

計算機網(wǎng)絡(luò)是一把雙刃劍?絡(luò)安全：?絡(luò)攻擊、?絡(luò)病毒；信息安全：竊取機密、危害安全；電信詐騙：詐騙錢財、害國害?；

流?蜚語：散布謠?、蠱惑??；?絡(luò)游戲：沉迷游戲、不思進取；社交活動：缺乏溝通、關(guān)系疏遠；不良信息：??暴?、害?不淺。

……。有了網(wǎng)絡(luò)，你可能帥不過15天

計算機網(wǎng)絡(luò)帶來的挑戰(zhàn)19

做網(wǎng)絡(luò)良民不要使勁嘚瑟成笑話不要為所欲為做老大不要肆意“討伐”學(xué)公知不要造謠傳謠被人罵切記道德與律法切記做人不能太CNN…….作為新時代大學(xué)生高尚的情操嚴(yán)格的自律正義的使者…….做網(wǎng)絡(luò)、國家和人民的守護神，而不是相反計算機網(wǎng)絡(luò)的概念20

計算機網(wǎng)絡(luò)的功能數(shù)據(jù)通信資源共享分布處理集中管理負載均衡通過閱讀教材，探究如下問題問題1：在處理神舟飛船升空及飛行這一問題時，網(wǎng)絡(luò)中的所有計算機都協(xié)作完成一部分的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的（

）功能問題2：教師將教案和學(xué)習(xí)資料發(fā)布在BLOG上，所有學(xué)生都可以閱讀和下載，這體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的（

）功能問題3：某同學(xué)經(jīng)常用MSN和QQ和遠方的朋友交流，體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的（

）功能

A.數(shù)據(jù)通信B.資源共享C.分布處理D.負載均衡21

計算機網(wǎng)絡(luò)的概念考研考點：全國統(tǒng)考，沒有涉及；院校自主命題，有涉及1.在計算機網(wǎng)絡(luò)中，可以沒有的是（

）。A.客戶機 B.服務(wù)器 C.操作系統(tǒng) D.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)2.計算機網(wǎng)絡(luò)的最大優(yōu)勢是（

）。A.共享資源 B.精度高 C.計算速度快 D.內(nèi)存容量大3.計算機網(wǎng)絡(luò)最基本的功能是（）?！?016沈陽工業(yè)大學(xué)】Ⅰ差錯控制 Ⅱ路由選擇 Ⅲ分布式處理 Ⅳ傳輸控制A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ B.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ C.Ⅰ、Ⅳ D.Ⅲ、Ⅳ22

計算機網(wǎng)絡(luò)的概念計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)(能定性描述、定量計算）23

計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)Bandwidthdelayproduct(bit)時延帶寬積05RTT(Round-TripTime)往返時間06Utilization利用率07Datarate(

bps)速率01Bandwidth(bit/s)帶寬02Throughput(bit/s)吞吐量

03Delay(s)時延04計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)24

速率1Datarate指的是連接在計算機網(wǎng)絡(luò)上的主機在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)的速率，它也稱為數(shù)據(jù)率(datarate)或比特率(bitrate)。2速率的單位是bit/s，或kbit/s、Mbit/s、

Gbit/s等。例如4

1010bit/s的數(shù)據(jù)率就記為40Gbit/s。3速率往往是指額定速率或標(biāo)稱速率，非實際運行速率。在計算機界，K=210=1024M=220,G=230,T=240計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)25

1在傳統(tǒng)通信中，指信號具有的頻帶寬度，其單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。2在計算機網(wǎng)絡(luò)中，指在單位時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中的某信道所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”。3前者為頻域稱謂，而后者為時域稱謂。通信鏈路的“帶寬”越寬，其所能傳輸?shù)摹白罡邤?shù)據(jù)率”也越高。帶寬Bandwidth計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)26

1在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)（或信道、接口）成功傳送的數(shù)據(jù)量。2吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬、額定速率、設(shè)備性能、網(wǎng)絡(luò)拓撲、服務(wù)器性能等的限制。3吞吐量更能準(zhǔn)確在表示到底有多少數(shù)據(jù)量通過網(wǎng)絡(luò)。吞吐量Throughput機場車站人流吞吐量、港口貨物吞吐量……計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)27

1你實際的、可測到的帶寬和你申請到的帶寬有什么不同嗎？2下載進度條顯示的速度為什么會變化？3人們體驗網(wǎng)絡(luò)的實際效果是吞吐量，而非帶寬。吞吐量Throughput思考：速率、帶寬、吞吐量之間的關(guān)系是怎樣的呢？最高速率≥額定速率≥實際運行速率“網(wǎng)速快”指的是信號在連路（類似傳輸介質(zhì)）上跑得快嗎？計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)28

1指數(shù)據(jù)（一個報文或分組，甚至比特）從網(wǎng)絡(luò)（或鏈路）的一端傳送到另一端所需的時間。包括：a發(fā)送時延：數(shù)據(jù)幀從結(jié)點進入到傳輸媒體所需的時間。b傳播時延：電磁波在信道中傳播花費的時間。時延Delayorlatencyc處理時延：主機或路由器處理收到數(shù)據(jù)花費的時間。d排隊時延：數(shù)據(jù)在路由器中隊列中排隊花費的時間。e接入時延：有數(shù)據(jù)發(fā)送到獲得信道使用權(quán)發(fā)送出去的時間。傳輸延遲=數(shù)據(jù)長度D（bit）/數(shù)據(jù)速率R（bit/s）傳播延遲=介質(zhì)長度L（m）/電磁波在信道上的傳播速率S（m/s）計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)29

1鏈路的時延帶寬積又稱為以比特為單位的鏈路長度。2時延帶寬積=傳播時延帶寬3只有在代表鏈路的管道都充滿比特時，鏈路才得到了充分利用。時延帶寬積Bandwidthdelayproduct采用單向端到端延遲，當(dāng)最終的接收方收到第1個比特時，發(fā)送方可以發(fā)送的比特數(shù)。采用往返時間RTT，當(dāng)發(fā)送方收到來自接收方的確認信息時，發(fā)送方可以發(fā)送的比特數(shù)。(最有用)計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)30

1指發(fā)送一個信號所花費的時間加上確認接收該信號所花費的時間。往返時間Round-TripTime2RTT也稱為ping時間，可以通過ping命令確定。3RTT對于實現(xiàn)可靠通信非常重要，用于計算重傳時間。計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)31

1信道利用率指發(fā)送方在一個發(fā)送周期的時間內(nèi)，有效的發(fā)送數(shù)據(jù)所需要的時間占整個發(fā)送周期的比率。利用率Utilization2網(wǎng)絡(luò)利用率是全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值。3信道利用率并非越高越好。，是網(wǎng)絡(luò)空閑時的時延，是網(wǎng)絡(luò)利用率。思考：如何理解增加信道帶寬和提高信道利用率是一對矛盾體？信道利用率指標(biāo)是如何指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)實踐的？計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)32

1．有100MB待發(fā)送的數(shù)據(jù)，網(wǎng)卡的發(fā)送速率為100Mbit/s，則網(wǎng)卡發(fā)送完該數(shù)據(jù)塊需要多長時間？2．兩端傳輸距離為1000km，傳播速率2×108m/s，計算數(shù)據(jù)長度107bit，發(fā)送速率為100kbit/s情況下的發(fā)送延遲和傳播延遲。3．一條鏈路的“帶寬”越寬，傳輸?shù)摹皵?shù)據(jù)率”越高，該表述是否正確？4．假設(shè)主機A和主機B之間的鏈路帶寬為100Mbit/s，主機A的網(wǎng)卡速率為1Gbit/s，主機B的網(wǎng)卡速率為10Mbit/s，主機A與主機B之間鏈路的吞吐量最大為多少？課堂同步計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)33

傳輸速率、帶寬和傳播速率之間的比較計算機網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)34

考研考點：考查重點，每年均有涉及，題型分布選擇