计算机网络在信息时代中的作用
计算机网络-教学-2省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件
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3 计算机网络定义和分类
计算机网络基本特征
• 计算机资源共享 • 自治计算机 • 统一通信协议
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• 电路交换 • 报文交换 • 分组交换 • 混合交换
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3 计算机网络定义和分类
基于网络使用者分类
• 企业网络（专用网 private network ） • 公众网络（公用网 public network ）
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3 计算机网络定义和分类
基于网络使用者分类
• 企业网络
• 资源共享：网上资源，不论在哪，都可随时取用 • 高可靠性：任何资源都可有多个副本 • 节约经费：无须每台自主计算机上都配置全部软硬
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2 计算机网络发展过程
因特网（Internet）发展历程
• 阶段三：多级结构因特网形成
• 从1993年开始，由美国政府资助 NSFNET逐步被若
干个商用 ISP 网络所代替。
• 1994 年开始创建了 4 个网络接入点 NAP
(Network Access Point)，分别由 4 个电信企业经 营。
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3 计算机网络定义和分类
一个简单计算机网络
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3 计算机网络定义和分类
一个相对复杂计算机网络
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3 计算机网络定义和分类
计算机网络基本特征
• 自治计算机
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3 计算机网络定义和分类
计算机网络基本特征
• 统一通信协议
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计算机网络技术的应用和发展
计算机网络技术的应用和发展计算机网络技术的应用和发展，是当今信息时代的重要组成部分。
随着互联网的迅猛发展，计算机网络技术在各行各业得到了广泛应用，也带来了许多技术创新和进步。
本文将从多个角度探讨计算机网络技术的应用和发展。
一、计算机网络技术的应用领域计算机网络技术的应用广泛涉及各个领域，如教育、医疗、交通、金融等。
首先，教育领域利用计算机网络技术可以实现远程教育，学生无需亲临实体学校，就可以通过网络学习知识。
其次，医疗领域通过计算机网络技术可以实现远程医疗，医生可以通过互联网远程会诊，提供更加高效和及时的医疗服务。
此外，交通领域可以利用计算机网络技术实现智能交通系统，提高交通管理的效率和安全性。
金融领域也广泛应用计算机网络技术，比如在线银行系统、电子支付等，方便了人们的日常生活。
二、计算机网络技术的发展趋势计算机网络技术的发展呈现出多个趋势。
首先，无线技术的发展使得计算机网络不再受限于有线连接，无线网络逐渐取代有线网络成为主流。
其次，云计算技术的兴起将数据存储与计算从个人设备转移到云服务器上，人们可以通过计算机网络随时随地访问资源和应用。
此外，物联网技术的发展使得各种智能设备可以通过计算机网络相互连接，实现信息的共享和互通。
最后，网络安全问题日益引起关注，网络安全技术的发展也成为计算机网络技术发展的重点之一。
三、计算机网络技术的创新和应用案例计算机网络技术的快速发展推动了许多创新和应用案例的出现。
其中之一就是电子商务的兴起，人们可以通过计算机网络实现在线购物、在线支付等。
另外，社交网络也是计算机网络技术的应用之一，人们可以通过社交网络与朋友、家人保持联系。
同时，虚拟现实技术结合计算机网络，使得人们可以在虚拟的世界中体验各种场景和活动。
此外，计算机网络技术在金融领域的应用也不容忽视，通过互联网银行、移动支付等，提供了更加便捷的金融服务。
四、计算机网络技术的挑战和问题计算机网络技术的发展也面临着一些挑战和问题。
1.1计算机网络的发展
1.1.3 以OSI为核心的国际标准化的第三代 计算机网络
• 具有统一的网络体系结构， 遵循国际标准化协议。 • 标准化的目的：使得不同计算机及计算机网络能方便地
互联起来。
• 1980年国际标准化组织（ISO）公布了开放系统互联参 考模型（OSI/RM），成为网络体系的公共标准。
1.1.4以高速和多媒体应用为核心的第四代
（2）若干终端共享通信线路
主机
终端
（3）增加了CCP和集中器的网络
何为CCP和集中器
• 在终端设备和主计算机之间增加一台功能简单的计算机，专门用于处 理终端设备的通信信息及控制通信线路，并能对用户的作业进行某些 预处理操作，因此称之为前端处理机FEP或通信控制处理机CCP。
• 集中器用于终端设备较密集的地方，以减少终端对前端处理机的频繁 打扰。它以高速线路和前端处理机相连，以低速线路和终端相连，从 而提高了通信线路的性价比。Fra bibliotek设备的功能
• 通信处理机（CCP）或前端处理机（FEP）：主要作用是完成全部 的通信控制任务，让主机专门进行数据处理，以提高数据的处理效 率。
• 集中器或多路器：主要负责从终端到主机的数据集中收集及主机到 终端的数据分发。实现多个终端共享同一通信线路。
• 距离远的时候，可以借用公共电话网（PSTN）和调制解调器 （Modem）完成信息传输。
• 特点：只有一台主机。终端不具备处理功能。 • 结构上有3种形式：
（1）计算机经过通信线路与若干终端直接相连
主机：数据处理和、通信控制和 数据存储功能 终端：不具备数据处理和存储能 力的计算机 用户分时轮流的使用主机资源 当通信线路增加时，费用增大。
• 终端用户通过终端机向主机发送一些数据运算处理请求， 主机运算后发给终端机，而且终端用户要存储数据时向 主机里存储，终端机并不保存任何数据。
计算机网络在电子信息工程中的应用
计算机网络在电子信息工程中的应用计算机网络是指利用计算机技术和通信技术相结合，实现数据通信和资源共享的系统。
在当今信息化时代，计算机网络已经成为电子信息工程领域不可或缺的重要组成部分。
它不仅为电子信息工程带来了许多新的技术和方法，还为人们的生活和工作带来了前所未有的便利。
在电子信息工程中，计算机网络的应用涉及到诸多方面，比如通信网络、互联网、局域网等等，这些网络的应用使得信息的传输更加迅速高效、资源的共享更加方便，同时也提高了工作效率和生活品质。
下面，我们将从不同方面来介绍计算机网络在电子信息工程中的应用。
一、通信网络通信网络是计算机网络的一个重要组成部分，它是现代电子信息工程领域最基本的设施之一。
通信网络可以分为有线通信网络和无线通信网络，有线通信网络包括电话网、光纤网、数据网，而无线通信网络包括无线局域网、蜂窝网络等。
这些通信网络都是由计算机网络技术构建而成的，它们为人们提供了高效、快捷、安全的通信方式，使得信息的传输更加便捷。
在电子信息工程中，通信网络的应用非常广泛。
通过电话网、数据网，人们可以随时随地进行语音通话、传真传输、数据传输等，而通过互联网、无线局域网，人们可以进行多媒体信息传输、视频会议等。
这些通信网络的应用使得信息传输更加高效，也为电子信息工程的发展提供了强有力的支持。
二、互联网互联网是计算机网络的一个重要应用，它是当前最大的计算机网络，是数以亿计的计算机网络的集合。
互联网以其巨大的信息容量和信息资源共享的特点，成为了电子信息工程的重要组成部分。
在电子信息工程中，互联网的应用非常广泛。
互联网为人们提供了大量的信息资源和服务，通过互联网，人们可以进行信息检索、学习、购物、娱乐等。
互联网也为电子信息工程领域的科研和工程设计提供了丰富的信息资源和交流平台。
互联网的应用使得信息获取更加便捷，也为电子信息工程的发展提供了强大的支持。
三、局域网局域网是指在一个有限地理范围内（比如一个建筑物或者一个校园）进行数据传输的计算机网络。
计算机网络及基础应用
校园网
校园网是为学校师生提供教学、 校园网是为学校师生提供教学、科研和综合 信息服务的宽带多媒体网络。 信息服务的宽带多媒体网络。 为学校教学、 为学校教学、科研提供先进的信息化教学环 境。应具有教务、行政和总务管理功能。应满足 应具有教务、行政和总务管理功能。 校内外的通信要求。 校内外的通信要求。
通信子网
资源子网
1.3 计算机网络的组成
计算机 网络 网络设备 通信线路 (传输介质 传输介质) 传输介质 网 网 卡 络 互 连 设 备 双 绞 线 网 同 轴 电 缆 光 缆 微 波 卫 星 络 传 输 协 议 网络软件 网 络 操 作 系 统 网 络 管 理 软 件 网 络 应 用 软 件
1. 对等型局域网（peer to peer LAN ） 对等型局域网（
网内每台计算机既可用作工作站，也可用作服 网内每台计算机既可用作工作站， 务器，资源分布更加灵活。 务器，资源分布更加灵活。 不需要专用服务器，成本较低， 不需要专用服务器，成本较低，网内同一组中 的计算机可以共享相互的资源。 的计算机可以共享相互的资源。 安全性较低， 安全性较低，适用于小规模的办公室或家庭局 域网。 域网。
硬盘 Serve r PC PC 打印机
PC
PC
文件共享方式
2. 服务器型局域网 服务器型局域网(server-centric LAN)
九十年代又发展了新的网络结构一客户机（ 九十年代又发展了新的网络结构一客户机（Client）/服务器 ） 服务器 ），简称 方式， （Server），简称 ），简称C/S方式，体现了请求与服务之间的合作关 方式 计算机网络中有多个服务器， 系。计算机网络中有多个服务器，每个服务器提供一种专项服 务。
客 户 机
什么是计算机网络及其基本组成部分
什么是计算机网络及其基本组成部分计算机网络是指将多台计算机连接起来，通过通信设备和传输介质实现信息传递和资源共享的系统。
它是现代信息化社会的基础设施，使得世界范围内的计算机与设备能够互相通信，实现数据的传输和共享。
1. 介绍计算机网络的定义及重要性计算机网络是指连接多台计算机的系统，通过通信设备和传输介质实现信息传递和资源共享。
在信息化时代，计算机网络的重要性不言而喻。
它不仅带来了人与人、人与机器之间的无缝连接，还促进了数据的快速传输和共享，推动着社会的发展与进步。
2. 计算机网络的基本组成部分计算机网络由多个基本组成部分构成，包括硬件设备、软件应用和协议等。
2.1 硬件设备硬件设备是计算机网络的基石，包括计算机终端、交换机、路由器、光纤等。
计算机终端是用户与网络进行交互的工具，常见的有台式机、笔记本电脑、智能手机等。
交换机和路由器是网络中的核心设备，起到信息传递和转发的作用，确保信息的准确和高效传输。
光纤是现代网络中常用的传输介质，具有高带宽和远距离传输等优点。
2.2 软件应用软件应用是计算机网络的运行载体，包括操作系统、网络协议、应用程序等。
操作系统是计算机网络的基础，负责管理硬件和提供运行环境。
网络协议是计算机网络中的通信规则，包括TCP/IP、HTTP、SMTP等，它们保证了数据的安全和可靠传输。
应用程序是计算机网络的应用载体，包括浏览器、邮件客户端、聊天工具等，它们为用户提供了各种各样的网络服务和应用。
2.3 协议协议是计算机网络中的核心，它规定了计算机之间进行通信和数据传输的规则和格式，保证了计算机网络的正常运行。
常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议和SMTP协议等，它们分别负责传输层、应用层和邮件传输层的通信和数据处理。
3. 计算机网络的功能计算机网络通过连接各个计算机和设备，实现了以下几个基本功能：3.1 数据通信计算机网络提供了数据的传输和通信功能，使得信息可以从一个地方传输到另一个地方。
《计算机网络》教学大纲
《计算机网络》课程教学大纲（Computer Networks）一、课程简介网络技术是信息时代最为核心的技术之一。
是构建教育信息化环境、推进信息技术教育应用的基础技术和基本手段，是教育技术领域最基础、使用最为广泛的技术之一。
本课程的主要内容是以OSI（开放系统互联）模型为理论体系，以TCP/IP体系为应用体系的关于计算机网络的基本概念、原理和方法。
探讨包括物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层在内的TCP/IP体系结构各层次的主要功能、原理、协议和设备。
其目的是通过本课程的学习使教育技术系的学生能了解计算机网络的基本工作原理、计算机网络的分层结构、主要的网络协议、主要的网络互连设备、主要的网络服务配置以及近年来网络技术的最新发展，为他们应用局域网、Internet网络构建教育信息化环境，推进计算机网络在教育教学及相关领域的应用，解决教学和生活中所面临的实际问题奠定基础。
二、课程的性质、目的和任务《计算机网络》是教育技术学专业必修的学科基础课程。
通过本课程的学习，希望学生全面了解计算机网络的基础知识；熟悉常用的网络通信协议及网络体系结构；了解常见的网络互联设备；初步掌握常见的网络互联设备的配置方法；能独立组建较为简单的局域网；掌握常用的网络服务的构建与配置；具备初步的网络管理及维护能力。
三、课程教学的基本要求（一）引入网络技术发展的最新成果，拓展教学内容，保证教学内容的实时性和前沿性；（二）规范课程实验、实训，完善课程实验及实训的考核体系，加大实验成绩在课程评价中比重，突出网络知识的实际应用及学生动手能力培养；（三）使学生了解计算机网络的基本概念及基础知识；理解计算机网络的工作原理、熟悉计算机网络的两种主要体系结构OSI和TCP/IP体系结构；（四）掌握物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层等主要层次的功能及协议；（五）掌握常见网络互联设备的功能及特点，初步掌握路由器、交换机等网络互连设备的配置；（六）掌握VLAN、TRUNK的原理与配置，熟悉IP子网规划；（七）掌握DNS、WEB、FTP、DHCP等常见网络服务的原理、配置与应用；（八）了解无线网络、网络安全及网络管理的相关知识。
计算机网络技术的应用
计算机网络技术的应用随着计算机技术的不断发展，计算机网络技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。
在今天的信息社会中，计算机网络技术不仅为人们提供了更加便利高效的通信手段，还逐渐渗透到了各个行业和领域，成为了推动经济发展的重要力量。
本文将从不同角度探讨计算机网络技术的应用。
一、计算机网络在互联网时代的应用随着互联网的发展，计算机网络技术迎来了空前的发展机遇。
今天的互联网已不仅仅是一个信息平台，它还是一个商业平台和社交平台。
计算机网络技术为互联网的发展提供了强有力的支持。
我们可以在互联网上购物、聊天、在线支付等等，这些都是计算机网络技术实现的。
此外，计算机网络技术还为远程办公、远程教育等提供了条件。
可以说，计算机网络技术是支撑互联网发展的重要支撑。
二、计算机网络在智能家居的应用随着科技的不断进步，智能家居成为了近年来极受关注的领域。
计算机网络技术为智能家居提供了先进的通信手段。
通过网络将家用电器连接起来，实现了远程控制，如管家服务。
在保证家用电器开关的控制方面，还可以实现数据存储、使用习惯的分析以及其他智能化的服务。
这些服务可以根据消费者需求、技术评价和消费者的体验进行定制和改进。
三、计算机网络在医疗卫生领域的应用计算机网络技术在医疗卫生领域也有着广泛的应用。
现代医疗卫生已经发展成为集疾病治疗、健康预防、医学信息收集管理和防疫预警等多种功能于一身的综合性服务体系。
通过计算机网络技术，可以实现医学信息的实时共享，医生可以在线诊断，患者可以在线咨询。
同时，计算机网络技术还支持疾病的追踪、监控，大大提高了医疗卫生的效率和便利性。
四、计算机网络在金融领域的应用计算机网络技术在金融领域也发挥着重要作用。
在金融交易中，计算机网络技术可以实现数据的快速传输和实时核对，大大提高交易的速度和准确性。
同时，通过计算机网络技术，可以实现远程支付、网上银行等服务，为用户提供了更加方便的交易方式。
此外，计算机网络技术的广泛应用，使金融管理得以实现数字化、自动化，提高了风控水平和工作效率。
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万维网 WWW 的问世
因特网已经成为世界上规模最大和增长 速率最快的计算机网络，没有人能够准 确说出因特网究竟有多大。 因特网的迅猛发展始于 20 世纪 90 年代。 由欧洲原子核研究组织 CERN 开发的万 维网 WWW (World Wide Web)被广泛 使用在因特网上，大大方便了广大非网 络专业人员对网络的使用，成为因特网 的这种指数级增长的主要驱动力。
以小写字母 i 开始的 internet（互联网或 互连网）是一个通用名词，它泛指由多 个计算机网络互连而成的网络。 以大写字母 I 开始的的 Internet（因特网） 则是一个专用名词，它指当前全球最大 的、开放的、由众多网络相互连接而成 的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协 议族作为通信的规则，且其前身是美国 的 ARPANET。
对等连接方式的特点
对等连接方式从本质上看仍然是使用客户 服务器方式，只是对等连接中的每一个主 机既是客户又同时是服务器。 例如主机 C 请求 D 的服务时，C 是客户， D 是服务器。但如果 C 又同时向 F提供服 务，那么 C 又同时起着服务器的作用。
运行 P2P 程序
E
网络边缘
C
运行 P2P 程序
请注意名词“结点”
“结点”的英文名词是 node。 虽然 node 有时也可译为“节点”，但这 是指像天线上的驻波的节点，这种节点 很像竹竿上的“节”。 在网络中的 node 的标准译名是“结点” 而不是“节点”。
网络与因特网
网络把许多计算机连接在一起。 因特网则把许多网络连接在一起。
两种通信方式
在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通 信方式通常可划分为两大类： • 客户服务器方式（C/S 方式） 即 Client/Server方式 • 对等方式（P2P 方式） 即 Peer-to-Peer方式
1. 客户服务器方式
客户(client)和服务器(server)都是指通信中 所涉及的两个应用进程。 客户服务器方式所描述的是进程之间服务 和被服务的关系。 客户是服务的请求方，服务器是服务的提 供方。
第1章 概述
1.1 计算机网络在信息时代中的作用 1.2 因特网概述 1.3 因特网的组成 习题
计算机网络
1.1 计算机网络 在信息时代的作用
21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和 信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。 网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济 的重要基础。 网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网 络和计算机网络。 发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。
F
运行 P2P 程序
网络核心 D 运行 P2P 程序
Excisses and Thinking
练习题 P29 1,5,10 课外 简述计算机网络的利与弊? 讨论 客户程序与服务程序的区别？ 讨论
网络 结点
互联网（网络的网络）
链路
(a)
(b)
主机
因特网
1.2.2 因特网发展的三个阶段
第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网 发展的过程。 1983年TCP/IP协议成为ARPANET上的标准 协议。 人们把1983年作为因特网的诞生时间。
internet 和 Internet 的区别
三级结构的因特网
第二阶段的特点是建成了三级结构的因特 网。 三级计算机网络，分为主干网、地区网和 校园网（或企业网）。 如：NSFNAT 来自于大学和研究机构；
多层次 ISP 结构的因特网
第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网。 出现了因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。
1.3 因特网的组成
从因特网的工作方式上看，可以划分为以 下的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大块： (1) 边缘部分 由所有连接在因特网上的主 机组成。这部分是用户直接使用的，用 来进行通信（传送数据、音频或视频） 和资源共享。 (2) 核心部分 由大量网络和连接这些网络 的路由器组成。这部分是为边缘部分提 供服务的（提供连通性和交换）。
计算机网络向用户提供的 最重要的功能
连接——计算机网络使上网用户之间都可 以交换信息，好像这些用户的计算机都可 以彼此直接连通一样。 共享——即资源共享。可以是信息共享、 软件共享，也可以是硬件共享。
1.2 因特网概述
1.2.1 网络的网络 • 起源于美国的因特网现已发展成为世界 上最大的国际性计算机互联网 • 网络(network)由若干结点(node)和连接 这些结点的链路(link)组成。 • 互联网是“网络的网络”(network of networks)。 • 连接在因特网上的计算机都称为主机 (host)。
因特网的发展情况概况
网络数 主机数 用户数 管理机构数 10 102 102 100 103 105 106 101 105 107 108 102 106 108 109 103
1980 1990 2000 2005
1.2.3 因特网的标准化工作
因特网协会 ISOC 因特网体系结构 研究委员会 IAB 因特网研究部 IRTF 因特网研究指导小组 IRSG …
运行 客户 程序
A
网络边缘
运行 服务器 程序 B
客户
网络核心 服务器
客户 A 向服务器 B 发出请求服务， 而服务器 B 向客户 A 提供服务。
客户软件的特点
被用户调用后运行，在通信时主动向远地 服务器发起通信（请求服务）。因此，客 户程序必须知道服务器程序的地址。 可与多个服务器进行通信。 不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。
服务器软件的特点
一种专门用来提供某种服务的程序，可 同时处理多个远地或本地客户的请求。 系统启动后即自动调用并一直不断地运 行着，被动地等待并接受来自各地的客 户的通信请求。因此，服务器程序不需 要知道客户程序的地址。 一般需要强大的硬件和高级的操作系统 支持。
2. 对等连接方式
对等连接(peer-to-peer，简写为P2P)是指 两个主机在通信时并不区分哪一个是服务 请求方还是服务提供方。 只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连 接通信。
因特网的边缘部分与核心部分
因特网的边缘部分 主机 路由器 网络
因特网的核心部分
1.3.1 因特网的边缘部分
处在因特网边缘的部分就是连接在因特 网上的所有的主机。这些主机又称为端 系统(end system)。 “主机 A 和主机 B 进行通信”，实际上 是指：“运行在主机 A 上的某个程序和 运行在主机 B 上的另一个程序进行通 信”。 即“主机 A 的某个进程和主机 B 上的另 一个进程进行通信”。或简称为“计算 机之间通信”
因特网(Internet)的发展
进入 20 世纪 90 年代以后，以因特网为 代表的计算机网络得到了飞速的发展。 已从最初的教育科研网络逐步发展成为 商业网络。 已成为仅次于全球电话网的世界第二大 网络。
因特网的意义
因特网是自印刷术以来人类通信方面最 大的变革。 现在人们的生活、工作、学习和交往都 已离不开因特网。
因特网工程部 IETF
因特网工程指导小组 IESG
… 领域 领域 WG … WG WG … WG
RG
RG
制订因特网的正式标准要经过以下的四个 阶段
因特网草案(Internet Draft) ——在这 个阶段还不是 RFC 文档。 建议标准(Proposed Standard) ——从 这个阶段开始就成为 RFC 文档。 草案标准(Draft Standard) 因特网标准(Internet Standard)
用户通过 ISP 上网
用户
因特网 服务提供者
ISP1
因特网
ISP2 根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的 IP 地址数目的不同，ISP 也分成为不同的层次。
本地 ISP 第三层 本地 ISP 本地 ISP 第二层 本地 ISP 第二层 ISP 大公司 第一层 本地 ISP 本地 ISP 大公司 第一层 ISP 第一层 ISP 第二层 ISP 本地 ISP 本地 ISP 第二层 ISP 一级 ISP ISP NAP NAP 一级 第二层 ISP 第一层 ISP 本地 ISP 本地 ISP 第二层 ISP 第二层 ISP 本地 ISP 大公司 本地 ISP 本地 ISP 公司 本地 ISP A B 校园网 校园网校园网 校园网