CH01 计算机通信与网络概述
《通信与网络技术》课件
03
网络技术基础
计算机网络的形成与发展
计算机网络的形成
随着计算机技术的不断发展，人们开始将多台计算机连接起 来，实现资源共享和信息交换。
计算机网络的发展
经历了从简单到复杂、从局部到全球的发展过程，形成了现 代的互联网。
网络的拓扑结构与分类
网络的拓扑结构
是指网络中各个节点之间的连接方式和布局。
网络的分类
网卡
是计算机与网络连接的接 口卡，实现数据的传输和 控制。
04
无线通信与移动网络
无线通信原理与技术
无线通信原理
无线通信利用电磁波传输信号， 涉及无线电波的传播、调制和解 调等基本技术。
无线通信技术分类
无线通信技术可分为长波通信、 中波通信、短波通信、微波通信 等，每种技术有其特定的应用场 景和优势。
将高频信号还原为低频信号的过程， 以便接收端识别。相应的解调方式有 鉴频、鉴相和鉴幅。
通信信道及其容量
通信信道
传输信号的媒介，可以分为有线信道和无线信道。
信道容量
信道传输信息的最大速率，单位是比特每秒（bps）。
通信协议与标准
通信协议
为保证通信过程顺利实现而制定的规则和技术规范。
标准
为不同厂商和组织之间实现互操作而制定的统一规范。常见的通信协议和标准有TCP/IP协议族、IEEE 802.11标准（Wi-Fi）等。
云计算、大数据与人工智能在网络中的应用
云计算
通过网络提供可伸缩的、动态的虚拟 化资源服务，用户可以按需使用和管 理。
大数据
人工智能
利用机器学习、深度学习等技术，使 计算机能够模拟人类的智能行为，实 现人机交互。
通过处理海量数据，挖掘出有价值的 信息，用于决策支持、商业分析等。
计算机网络与通讯技术基础知识导论课程
计算机网络与通讯技术基础知识导论课程计算机网络与通讯技术基础知识导论课程是IT领域的重要基础课程之一。
本课程旨在向学生们介绍计算机网络的基本概念、原理和技术，以及通讯技术相关的知识。
通过学习本课程，学生能够深入理解计算机网络的工作原理，掌握网络协议的实现和应用，以及具备进行网络设计、配置和管理的能力。
一、计算机网络的基本概念1.1 网络的定义与分类计算机网络是指将分布在不同地理位置的计算机通过通信线路连接起来，实现资源共享和信息传递的系统。
根据范围的不同，计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）等。
1.2 网络拓扑结构网络拓扑结构指网络中各个节点之间连接的形式。
常见的拓扑结构有总线型、星型、环形、树型和网状等。
1.3 OSI参考模型开放式系统互联（Open System Interconnection，简称OSI）参考模型将计算机网络分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每一层都负责处理特定的功能和任务。
二、网络协议的基本原理和应用2.1 网络协议的定义与分类网络协议是计算机网络中用于数据通信的规则和约定。
常见的网络协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
2.2 TCP/IP协议族TCP/IP协议族是计算机网络中最重要的协议族，由多个协议组成，包括IP、TCP、UDP等。
IP协议负责网络间的数据传输，而TCP协议和UDP协议则负责应用程序之间的数据传输。
2.3 HTTP协议和WWW超文本传输协议（HTTP）是一种用于传输超文本的应用层协议，是万维网的基础。
通过HTTP协议，客户端可以向服务器请求信息，服务器则将响应发送给客户端。
三、网络安全与管理3.1 网络安全的基本概念网络安全是指保护计算机网络和网络中的资源不被非法访问、破坏或篡改的技术和措施。
常见的网络安全威胁包括计算机病毒、网络钓鱼和黑客攻击等。
3.2 防火墙和入侵检测系统防火墙和入侵检测系统是常见的网络安全设备，用于监控和过滤网络流量，保护内部网络不受外部攻击和恶意软件的侵害。
计算机通信与网络
计算机通信与网络计算机通信与网络是指利用计算机和网络技术进行信息传输和交流的过程。
随着计算机和网络技术的不断发展，计算机通信与网络在现代社会中起到了至关重要的作用。
本文将从计算机通信的基本原理、网络的组成和功能、计算机通信与网络的应用以及计算机通信与网络的未来发展等方面进行详细阐述。
首先，计算机通信的基本原理是指通过计算机将信息进行编码并传输给接收方的过程。
计算机通信的基本原理包括数据的编码和解码、数据的传输和数据的接收等环节。
其中，数据的编码是将原始信息转换为计算机可以处理的二进制代码的过程，数据的传输是指将编码后的数据通过各种传输介质（如电缆、光纤等）传输给接收方的过程，数据的接收是指接收方将接收到的数据进行解码并还原为原始信息的过程。
其次，网络是由若干计算机和网络设备互连而成的通信系统。
网络通常由网络节点、链路、路由器和交换机等组成。
网络节点是指连接在网络中的计算机或其他网络设备，链路是指网络节点之间传输数据的通道，路由器和交换机是用于控制数据传输和处理的设备。
网络的主要功能包括数据传输、资源共享和远程访问等。
通过网络，用户可以方便地进行数据传输和共享资源，实现计算机之间的远程访问和协同工作。
随着计算机和网络技术的不断发展，计算机通信与网络已广泛应用于各个领域。
在互联网时代，人们可以通过互联网进行在线购物、在线教育、在线医疗等各种在线服务。
企业可以通过局域网搭建企业内部的信息系统，实现办公自动化和业务管理。
政府可以通过广域网实现跨地域的信息交互和资源共享。
此外，计算机通信与网络还应用于军事、交通、金融等重要领域，起到了至关重要的作用。
计算机通信与网络的未来发展趋势可以归纳为以下几点。
首先，无线通信技术的发展将使计算机通信更加方便和灵活。
通过无线网络，人们可以在任何地方进行通信和访问网络，不再受到时间和空间的限制。
其次，云计算和大数据技术的发展将使计算机通信和网络更加智能化和高效化。
通过云计算，用户可以方便地存储和处理大量的数据，实现各种复杂的计算任务。
计算机通信网课件
成熟阶段
未来趋势
20世纪90年代，互联网的兴起使得计算机 通信网得到了迅速发展，成为全球性的信 息传输和资源共享平台。
随着云计算、物联网等技术的发展，计算 机通信网将进一步向着高速、智能、安全 等方向发展。
02
计算机通信网技术基 础
数据传输技术
01
02
03
数据传输方式
数据传输方式包括串行传 输和并行传输，串行传输 按位依次传输，并行传输 同时传输多个位。
计算机通信网能够将不同地理位置的 计算机连接起来，实现资源共享，提 高资源利用效率和数据处理能力。
计算机通信网的历史与发展
早期阶段发ຫໍສະໝຸດ 阶段20世纪60年代，ARPANET的出现标志着计 算机通信网的诞生，主要用于军事和科研 领域。
20世纪80年代，随着个人计算机的普及和 局域网的兴起，计算机通信网开始广泛应 用于企业、学校等领域。
UDP（用户数据报协议）是一 种无连接的协议，提供不可靠 的数据传输服务。
UDP简单高效，适用于对实时 性要求较高的应用，如流媒体 和在线游戏。
04
计算机通信网应用
万维网
总结词
万维网是计算机通信网的重要应用之 一，它使用超文本标记语言（HTML ）和超文本传输协议（HTTP）来创 建和传输网页内容。
详细描述
云计算使用虚拟化技术将计算资源（如服务器、存储设备和应用程序）作为服务提供给用户，而大数据则涉及对 大量数据的收集、处理和分析，以揭示其中的模式和趋势。这些技术广泛应用于企业、政府和学术界等领域，以 支持各种业务需求和创新研究。
05
计算机通信网发展趋 势与挑战
5G/6G通信技术发展
1 2 3
网络安全挑战与应对策略
计算机网络和通信基础知识
本
章
要
点本课主要讲解计算机网络的形成与发展，定义、功能和分类以及
图1-1
公用电话网
M T
M
M T
FEP
计算机 M
M
M T
FEP —— 前端处理机 M —— 调制解调器 T —— 终端
用前端处理机完成通信任务
图1-2
年代初期，美国航空公司投入使用的飞机票预定系统就是一种面向终端的远程联机系统，这个系统名为SABRE，即Semi-Automatic Business Research Environment，由一台计算机和遍布全美国的2000多个终端组成。
2．数据通信网络
第二代计算机网络以美国的ARPA网（ARPANet）为典型代表。
ARPA网是世界上第一个
图1-3
可以看出，ARPA网分成两个部分：通信子网和资源子网。
其中，通信子网主
客户机、服务器
图1-5
另一种计算机网络的形式是基于客户/服务器（Client/Server，C/S）模式的。
其中，服务器是指网络上管理共享资源的计算机。
通常，客户机是网络中请求其他计算机（如服务器）上的
服务器
客户机
图1-6
7
图1-7
双绞线（Twisted Pairwire）分为两种：屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）和非屏
图1-8 图1-9
2．同轴电缆
内层导线
绝缘体
金属屏蔽
外绝缘层 图1-10 图1-11 3．光纤（光缆）
图1-12。
《数据通信与计算机网络》电子全套课件
网络协议
NETBEUI网络、IPX/SPX网络、 TCP/IP网络等
拓扑
总线型网络、星型网络、环型网络等
体系结构
以太网、令牌环网、AppleTalk网络等
Hale Waihona Puke 网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
12
1.2计算机网络的分类
LAN MAN WAN的距离标准 ：
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
1.1.3 计算机网络的定义 定义 ：计算机网络是自主计算机的互联集合。 它是具有独立功能的计算机、终端及其它设备， 用通信线路连接起来，按一定的方式进行通信 并实现资源共享的系统
1. 互联可以通过电缆（电话线、网线或光纤等）来实现，也可以 采用无线连接，使用无线电信号、激光或红外技术、或者卫星 传输。总之，两台计算机如果能互相交换信息即称为互联。
FDDI Dual Ring
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
8
1.1 计算机网络的发展过程
4.标准化网络
20世纪70年代后期，开始提出发展计算机网络 的国际标准化问题。ISO、CCITT、IEEE等都 成立了专门的研究机构，研究计算机系统的互 连、计算机网络协议标准化等问题。
1984年，ISO正式颁布了一个称为“开放系统互 连基本参考模型”（OSI模型）的国际标准 ISO7498。
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
2
1.1 计算机网络的发展过程
1.1.1 计算机网络的产生与发展 1．计算机—终端通信网络
50年代中期出现了“具有通信功能的单主机多终端 系统”。在这种系统中，一台计算机通过通信线路与 若干近地终端及远方终端连接，或多个终端共享一条 通信线路和一台主机连接，形成“终端—通信线路— 计算机”简单的通信系统，构成了计算机网络的雏形
计算机网络与通信的知识点总结
计算机网络与通信的知识点总结计算机网络与通信是现代信息技术的基础，它涉及到了许多重要的概念和技术。
本文将对计算机网络与通信的一些重要知识点进行总结，帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、计算机网络的基本概念1. 计算机网络的定义：计算机网络是指将分布在不同地理位置的计算机和其他设备通过通信线路互连起来，实现信息交换和资源共享的系统。
2. 网络拓扑结构：常见的网络拓扑结构包括总线型、环型、星型、树型和网状型等，每种结构都有其特点和适用场景。
3. 网络协议：网络协议是计算机网络中实现通信的规则和约定。
常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
二、计算机网络的层次结构1. OSI参考模型：OSI参考模型是一种将计算机网络分为七层的抽象模型，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每一层都有不同的功能和责任。
2. TCP/IP模型：TCP/IP模型是实际应用最广泛的网络层次结构，它包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
三、网络通信的基本原理1. 数据传输方式：常见的数据传输方式有单工、半双工和全双工。
单工只能单向传输数据，半双工可以双向传输但不能同时进行，全双工可以同时进行双向传输。
2. 数据交换方式：数据交换方式包括电路交换、报文交换和分组交换。
电路交换在通信开始前需要建立一条专用的物理连接，报文交换将数据分成固定长度的报文进行传输，分组交换将数据分成较小的数据包进行传输。
3. 数据传输的可靠性：为了保证数据传输的可靠性，常用的方法有检错、重传和流量控制等。
四、常见的网络协议和技术1. IP协议：IP协议是互联网上最常用的网络协议之一，它负责将数据包从源主机传输到目标主机。
2. TCP协议：TCP协议是一种可靠的传输协议，它负责将数据分割成报文段，并通过网络将其传输到目标主机，然后再将其重新组装成完整的数据。
3. HTTP协议：HTTP协议是一种应用层协议，它定义了Web浏览器和Web服务器之间的通信规则，常用于传输超文本和其他资源。
工业机器人操作与应用【ch01】PROFINET工业网络通信 培训教学课件
KRC4系统PROFINET连接方式
在KRC4系统中，PROFINET模块可用于连接数字量和模拟量，在实际生产应 用中，比较常用的PROFINET模块目前由西门子、WAGO、Phoenix、P业 等制造厂商提供。 通常为了使现场总线连接渚晰，便于诊断通信模块的故障，KRC4系统还会 通过一个总线耦合器(Scalance交换机）与现场总线模块连接，总线耦合器中 设有可连接PROFINET模块的逻辑电路，现场总线可通过I/0接口与之连接。
KRC4系统PROFINET驱动程序
2 KRC4系统PROFINET驱动程序安装
驱动程序可以借助U盘KUKA.PROFINETOptionsCD（选项光盘）安装，也 可以通过网络安装。 PROFINET驱动程序的安装方式有两种，一种是通过示教器安装，另一种 是通过WorkVisual软件(KRC4系统专用软件）安装。
03
KRC4系统 PROFINET驱动程序
KRC4系统PROFINET驱动程序
1 KRC4系统PROFINET软件堆栈说明
KRC4系统通过库卡线路接口(KUKALineInte.tface,KLI)实现PROFINET通 信，PROFINET通信协议由安装的PROFINET软件堆栈提供，PROFINET软 件堆栈用于模拟传统PROFINET通信卡的功能。 PROFINET软件堆栈不仅简化了硬件配置，而且提高了系统的灵活性。
KRC4系统PROFINET连接方式
1 PROFINET概述
一类是实时通信(RT)，这类通信没有时间同步要求，一般要求响应时间为 5~10ms,主要用于工厂自动化。实时通信时，应用程序通常并非同步运行， 应用程序、数据传输和现场设备具有不同的处理周期，周期时间和图像跳 动精度均很不精确。 另一类是等时实时同步通信(IRT)，可实现节拍同步式的数据传输。 这种通信方式下，应用程序、数据传输和现场设备的处理周期保待同步， 周期时间小于lms，图像跳动精度小于O.O01ms,主要用于运动控制。
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本地 ISP 校园网
校园网
第1章 计算机通信与网络概述
移动网
石家庄铁道大学
校园网
校园网
校园网
校园网
第1章 计算机通信与网络概述
多级结构的因特网
大公司 网络接入点 NAP 对等点） （对等点） 地区 ISP 本地 ISP 校园网 大公司 地区 ISP 网络接入点 NAP 对等点） （对等点） 地区 ISP 公司 地区 ISP 本地 ISP 校园网 校园网
石家庄铁道大学
主干服务 提供者 大公司
石家庄铁道大学
二、计算机通信和计算机网络
• 计算机通信 • 计算机网络：资源共享 • 二者差别
ARPANET
第1章 计算机通信与网络概述
1.3 网络的类型及其特征
按拓扑结构 按交换与传输体制 按通信媒体类型 按网络规模
石家庄铁道大学
第1章 计算机通信与网络概述
1.3 网络的类型及其特征
按拓扑结构 按交换与传输体制 按通信媒体类型 按网络规模
第1章 计算机通信与网络概述
一、电子技术的发展
模拟电子技术 数字电子技术
石家庄铁道大学
二、通信技术的发展 三、网络技术的发展
面向终端的网络
第1章 计算机通信与网络概述
三、网络技术的发展
面向终端的网络
石家庄铁道大学
第1章 计算机通信与网络概述
三、网络技术的发展
面向终端的网络
石家庄铁道大学
Front-End Processor 通信控制
• 局域网 • 城域网 • 广域网 • 互联网
石家庄铁道大学
石家庄铁道大学
第1章 计算机通信与网络概述
广域网
城域网 接入网 接入网 接入网 城域网 接入网 接入网 接入网
…
局域网 校园网 企业网
…
局域网
第1章 计算机通信与网络概述
三级结构的因特网
国家主干网
石家庄铁道大学
地区网
地区网地区网校园网 Nhomakorabea校园网
事 件 第一台数字电子计算机问世 晶体管问世，为通信器件的进步创造条件 香农信息论，建立了通信统计理论 直拨长途电话开通 敷设越洋通信电缆 第一颗人造地球卫星 第一颗通信卫星 第一颗同步通信卫星，脉冲编码调制进入 实用阶段 计算机网络开始出现 程控交换机，光纤通信投入使用，网络体 系结构开始制订 开通数字网络公用业务，网络体系结构国 际标准 蜂窝电话系统开通；互联网，多媒体通信 技术极大发展 68个国家签订国际协定，互开电信市场 68个国家签订国际协定，互开电信市场
数据通信与网络技术
CH1 计算机通信与网络概述
主讲人：张之猛 Email: z-m.zhang@
第1章 计算机通信与网络概述
一、电子技术的发展
模拟电子技术 数字电子技术
石家庄铁道大学
二、通信技术的发展
事 件 摩尔斯发明有线电报 麦克斯韦提出电磁辐射方程 贝尔利用电磁感应发明了电话 第一个专用人工电话系统运行 第一个付费电话系统运营 加拿大开始规定电话速率 马克尼发明无线电报 电子管问世，进入电子信息时代 越洋语音连接 调幅无线电广播，朝外差式接收机问世 开通三路明线载波电话，开始多路通信 调频无线电广播开播 雷沃斯发明脉冲编码调制，奠定了数字通信 1937 基础 1938 电视广播开播 1940～ 1940～1945 雷达、微波通信发展
第1章 计算机通信与网络概述
三、网络技术的发展
面向终端的网络 面向通信的网络 面向应用的网络
石家庄铁道大学
四、网络的进一步发展
数字通信网和数字数据网(DDN) 局域网 综合数字业务网(ISDN) 信息化时代
第1章 计算机通信与网络概述
1.2 与通信、网络有关的概念
一、数据与数据通信
• 数据 • 数据通信 • 数据通信网
共享控制 Concentrator
第1章 计算机通信与网络概述
三、网络技术的发展
面向终端的网络 面向通信的网络
石家庄铁道大学
Packet-Switched Network
第1章 计算机通信与网络概述
分组交换网
分组 1 首部 数据 分组 2 首部 数据 分组 3 首部 报文
1101000110101010110101011100010011010010 数 据 数 据 数 据
石家庄铁道大学
报文
1101000110101010110101011100010011010010
数据
第1章 计算机通信与网络概述
H1 向 H5 发送分组
H2 结点交换机 B 主机 H1 A H5 E H6 H4 分组交换网 D
石家庄铁道大学
C H3
分别在结点交换机 A、C、 E 暂存查找转发表找到 转发的端口， 转发的端口，最后到达 目的主机 H5。
时间 1837 1864 1876 1879 1880 1892 1896 1907 1915 1918 1925 1936
时间 1946 1947 1948 1951 1956 1957 1958 1962 20世纪60年代 20世纪60年代 20世纪70年代 20世纪70年代 20世纪80年代 20世纪80年代 20世纪90年代 20世纪90年代 1997