第2章网络技术的演变和发展
2024年学习笔记信息系统项目管理师(第四版)第二章-信息技术发展
第⼆章-信息技术发展1-信息技术及其发展1.1-计算机软硬件、计算机⽹络1.计算机硬件是指计算机系统中有电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。
2.计算机软件是指计算机系统中的程序及文档，程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。
3.硬件和软件相互依存。
4.从网络的作用范围可将网络类别划分为：个人局域网（PAN）、局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）、公用网、专用网。
5.广域网协议主要包块：PPP 点对点协议、ISDN 综合业务数字网、xDSL、DDN 数字专线、x.25、FR 帧中继、ATM 异步传输模式。
6.IEEE 802 协议族：IEEE 802 规范定义了网卡如何访问传输介质（如光缆、双绞线、无线等），以及如何在传输介质上传输数据的方法，还定义了传输信息的网络设备之间连接的建立、维护和拆除的途径。
7.802.3（以太网的 CSMA/CD 载波监听多路访问/冲突检测协议）、802.11（无线局域网 WLAN 标准协议）。
8.OSI 七层网络模型从上到下：应用层（事务处理程序、文件传送协议）、表示层（管理数据的解密加密数据转换、格式化和文本压缩）、会话层（负责在网络中的两节点之间建立和维持通信，以及提供交互会话的管理功能）、传输层（提供建立、维护和拆除传送连接的功能）、网络层（网络地址 IP 地址翻译成对应物理地址 MAC 地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方，实现拥塞控制。
网际互联等）、数据链路层（物理地址寻址、数据的成帧、流量控制。
数据的检错重发等）、物理层（物理联网媒介，如电缆连线连接器）。
9.TCP/IP 是 Internet 的核心，共四层有：应用层（FTP 文件传输协议、TFTP 简单文件传输协议、HTTP 超文本传输协议、SMTP 简单邮件传输协议、DHCP 动态主机配置协议、Telnet 远程登录协议、DNS 域名系统、SNMP 简单网络管理协议）、传输层（TCP 传输控制协议、UDP 用户数据报协议）、网络层（IP 协议、ICMP 网络控制报文协议、IGMP 网际组管理协议、ARP 地址解析协议、RARP 反向地址解析协议）、网络接口层（底层协议，传输数据的物理媒介）。
中职网络基础教案(网络基础)
第一章教学目标：了解计算机网络的发展掌握计算机网络的概率和功能对计算机网络组成，分类有充分认识教学要点：计算机网络的概念和功能计算机网络的组成计算机网络的分类教学方式：讲授与提问教学内容：第一讲内容（第一节计算机网络的概念2个课时) 1.1 计算机网络的概念随着计算机应用的不断深入，人们已经不再满足于单机系统独自运行，如何使不同计算机连接起来，以实现资源共享和信息传递，成为一种客观需求,通信技术的飞速发展使得这种需求有了实现的可能。
通信技术和计算机技术的相互结合，产生了计算机网络技术，从最早的简单互连到现在无处不在的Internet，计算机网络的发展大体上经历了四个发展阶段:面向终端的计算机网络→多主机互联的计算机网络→标准计算机网络→全球化的Internet。
如今网络正不断地影响着我们的工作和生活，也必将改变我们的未来。
1.1.1 计算机网络的定义凡将地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路而连接起来，且以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统，可称为计算机网络。
我们平时所接触的办公网络、校园网络，以及我们访问的Internet,都属于计算机网络。
网络的规模可大可小,最小的计算机网络可以是两台计算机的互联，最大、最复杂的计算机网络是全球范围的计算机互联。
网络是计算机的一个群体，是由多台计算机组成的，这些计算机是通过一定的通信介质互联在一起的。
计算机之间的互联是指它们彼此之间能够交换信息。
互联通常有两种方式：一种是计算机间通过双绞线、同轴电缆、电话线、光纤等有形通信介质连接；另一种是通过红外光、激光、微波、卫星通信信道等无形介质互联.计算机网络的定义包括如下几个基本要素。
1）至少存在两个以上的具有独立操作系统的计算机，相互间需要共享资源、信息交换与传递。
2）两个以上能独立操作的计算机之间要拥有某种通信手段或方法进行互联。
3）两个以上的独立实体之间要做到互相通信,就必须制定各方都认可的通信规则，也就是所谓的通信协议。
1.2信息技术发展脉络与趋势教学设计2023—2024学年粤教版(2019)高中信息技术必修2
4. 提升自身专业素养：根据反思结果，不断提升自身的专业知识和教学技能。参加培训、研讨会等活动，了解最新的教育理念和方法，并将其融入到教学中。
在教学反思与改进的基础上，我将制定改进措施并计划在未来的教学中实施。通过不断反思和改进，提高教学效果，促进学生全面发展。同时，我也将注重与家长、同事的沟通与合作，共同为学生的成长和发展创造良好的教育，帮助学生建立知识之间的联系。
- 提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为学习新课打下基础。
（三）新课呈现（预计用时：25分钟）
知识讲解：
- 清晰、准确地讲解信息技术发展脉络与趋势的知识点，结合实例帮助学生理解。
- 突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。
- 新兴技术：人工智能、大数据、云计算
- 我国信息技术发展：成果、挑战与未来展望
② 词、句：
- “信息技术，改变生活”
- “摩尔定律，引领硬件革新”
- “新兴技术，开启未来之门”
- “我国信息技术，砥砺前行”
③ 艺术性与趣味性：
- 使用不同颜色粉笔，突出重点知识，增强视觉冲击力。
- 设计信息科技发展时间轴，以图文并茂的形式展示信息技术演变过程。
1.2信息技术发展脉络与趋势教学设计2023—2024学年粤教版（2019）高中信息技术必修2
主备人
备课成员
教学内容
1.2信息技术发展脉络与趋势
本节教学内容依据粤教版（2019）高中信息技术必修2，主要包括以下内容：
1. 信息技术发展历程：从古代通信方式演变至现代互联网的诞生，梳理信息技术发展的关键节点。
计算机网络基础及应用-局域网基础
2.1.5 局域网类型
3.异步传输模式（ATM） ATM是目前网络发展的最新技术，它采用基于信元的异 步传输模式和虚电路结构，根本上解决了多媒体的实时性 及带宽问题。实现面向虚链路的点到点传输，它通常提供 155Mbit/s的带宽。它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连 接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络 中带宽可变、适于突发性传输的灵活性，从而成为迄今为 止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互 联手段。
2.1.5 局域网类型
1.以太网（Ethernet） 早期局域网技术的关键是如何解决连接在同一总线上的 多个网络节点有秩序地共享一个信道的问题，而以太网络 正是利用载波监听多路访问/碰撞检测（CSMA/CD）技术成 功地提高了局域网络共享信道的传输利用率，从而得以发 展和流行的。交换式快速以太网及千兆以太网是近几年发 展起来的先进的网络技术，使以太网络成为当今局域网应 用较为广泛的主流技术之一。
早期的计算机网络大多为广域网，局域网是在20世纪70 年代个人计算机（PC）在市场推出以后出现并发展起来的。 20世纪80年代，由于PC机性能不断提高、PC 机和小型机的 价格不断降低，计算机从“专家”群里走进“大众”之中，网 络应用也从科学计算走入事务处理，使得 PC 机大量地进入 各行各业的办公室和百姓的家中。
学习情境引入：
东方电子商务有限公司计划投资组建新型网络，以优化企业的网络，提 高企业的网速，实现企业办公的网络自动化和信息化，该工程由其单位 的网络工程师王某和技术员张某负责。为了按期完成网络的规划，两人 准备去科技市场考察网络的硬件设备。
当前，网络设备种类繁多，工程师王某和技术员张某在科技市场考察后， 难以判断他们各自的优势，现将他们调查过的品牌列举如下，请同学们 学完本章内容后，帮助工程师王某和技术员张某做出合适的选择。
第二章 我国网络新闻传播发展的历史
（三）网络新闻的优势
内容丰富、形态多样 迅速、及时、自由，不受空间限制 信息承载具有海量性
检索方便
交互性强
早期网络新闻存在的问题
信息量少，重复性高，时效性不急传统媒体 新闻分类不科学，编排不醒目，大杂烩，一味 求多、求全、求规模、求数量 单调陈旧，假新闻泛滥
服务功能单一，缺乏针对特定读者的新闻
三、几个基本概念的界定
二、网络媒体的新闻传播
推动网络新闻发展的网络新闻传播事件 斯塔尔报告 印尼排华暴乱
安瓦尔事件
9.11恐怖袭击
斯塔尔报告
这是有史以来第一次人们不是通过电视、电台或者报纸， 而是通过Internet率先了解一个重大新闻事件的详情。
印尼排华暴乱
在暴乱爆发的第一时间里，新加坡《联合早报》电子版便进行了报道， 在网络受众中产生了强烈的反响。在该报所开辟的印尼局势讨论区里， 当天夜里便有数十条电子邮件一拥而入。
9.11恐怖袭击
2001年9月11日发生在美国本土的一系列自杀 式恐怖袭击事件 ，博客成为重要信息源
（一）世界网络媒体和网络新闻的发展
1987年，世界上最早上网的报纸是美国的《圣何塞信使报》 1998年5月，时任联合国秘书长安南在联合国新闻委员会年会上的讲话中 指出，“在加强传统的文字和声像传播手段的同时，应利用最先进的第四 媒体——互联网，以加强新闻传播工作。” 1998年10月，以美国《新闻周刊》的NEWSWEEK网站正式开通为标志， 美国的主要新闻媒体就已实现了全部上网。 20世纪90年代中期，传统媒体报刊、通讯社、电台和电视台上网
（二）网络媒体的功能
多媒体功能：文字、图片、声音、动画、 影像 信息检索功能：在海量信息中根据需要拉出 所需信息
超链接功能：在一个文档的特定区域引入其 他文档或程序
计算机网络的拓扑结构ppt课件
知识结构
计算机网络的发展 计算机网络的定义 计算机网络的功能 计算机网络的特点 计算机网络的应用
按覆盖范围分类 按传播方式分类 按传输介质分类 按传输技术分类
国际组织与机构 美国组织与机构 欧洲组织与机构 中国国家2标准局
网络的逻辑结构 网络的拓扑结构 网络软件的组成 网络硬件的组成
计算机网络支撑技术 计算机网络的关键技术 计算机网络的研究热点
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
§1.1 计算机网络的基本概念
计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物，它 的诞生使计算机的体系结构发生了巨大变化。在当今社会 发展中，计算机网络起着非常重要的作用，并对人类社会 的进步做出了巨大贡献。
ISO于1977年成 立了专门的机构 来研究该问题， 并且在1984年正 式颁布了“开放 系统互联基本参 考模型” 的国际 标准OSI,这就产 生了第三代计算 机网络。
9
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.1.3 计算机网络的主要功能
3、分布处理 把要处理的任务分散到各个计算机上运行，而不是集中在
一台大型计算机上。这样，不仅可以降低软件设计的复杂性， 而且还可以大大提高工作效率和降低成本。
4、集中管理 对地理位置分散的组织和部门,可通过计算机网络来实现集 中管理,如数据库情报检索系统、交通运输部门的定票系统、军 事指挥系统等。
3
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
安全行业网络安全防护技术研究与应用方案
安全行业网络安全防护技术研究与应用方案第一章网络安全防护技术概述 (2)1.1 网络安全防护技术发展历程 (2)1.2 网络安全防护技术分类及特点 (3)第二章认证与访问控制技术 (4)2.1 认证技术原理及分类 (4)2.1.1 密码学认证 (4)2.1.2 生物特征认证 (4)2.1.3 第三方认证 (4)2.2 访问控制技术原理及分类 (4)2.2.1 访问控制原理 (4)2.2.2 访问控制分类 (5)2.3 认证与访问控制技术在网络安全中的应用 (5)2.3.1 网络访问控制 (5)2.3.2 应用系统访问控制 (5)2.3.3 数据保护 (5)2.3.4 虚拟专用网络（VPN） (5)2.3.5 云计算安全 (5)第三章防火墙技术 (6)3.1 防火墙技术原理 (6)3.2 防火墙技术分类 (6)3.3 防火墙技术在网络安全防护中的应用 (6)第四章入侵检测技术 (7)4.1 入侵检测技术原理 (7)4.2 入侵检测系统分类 (7)4.3 入侵检测技术在网络安全防护中的应用 (8)第五章恶意代码防护技术 (8)5.1 恶意代码分类及传播途径 (8)5.2 恶意代码防护技术原理 (9)5.3 恶意代码防护技术在网络安全防护中的应用 (9)第六章加密技术 (10)6.1 加密技术原理 (10)6.2 加密算法分类 (10)6.2.1 对称加密算法 (10)6.2.2 非对称加密算法 (10)6.2.3 混合加密算法 (10)6.3 加密技术在网络安全防护中的应用 (10)6.3.1 数据传输加密 (10)6.3.2 数据存储加密 (11)6.3.3 身份认证加密 (11)6.3.4 数字签名加密 (11)6.3.5 防火墙和入侵检测系统加密 (11)第七章安全协议 (11)7.1 安全协议概述 (11)7.2 常见安全协议介绍 (11)7.2.1 SSL/TLS协议 (11)7.2.2 IPsec协议 (11)7.2.3 SSH协议 (12)7.2.4 Kerberos协议 (12)7.3 安全协议在网络安全防护中的应用 (12)7.3.1 保障数据传输安全 (12)7.3.2 实现身份认证 (12)7.3.3 提高网络通信功能 (12)7.3.4 支持多种应用场景 (12)7.3.5 促进网络安全技术发展 (12)第八章网络安全监测与预警技术 (12)8.1 网络安全监测技术原理 (13)8.2 网络安全预警技术原理 (13)8.3 网络安全监测与预警技术在网络安全防护中的应用 (13)第九章网络安全防护体系构建 (14)9.1 网络安全防护体系设计原则 (14)9.2 网络安全防护体系架构 (14)9.3 网络安全防护体系实施策略 (15)第十章网络安全防护技术应用案例 (15)10.1 金融行业网络安全防护技术应用案例 (15)10.2 部门网络安全防护技术应用案例 (16)10.3 企业网络安全防护技术应用案例 (16)第一章网络安全防护技术概述1.1 网络安全防护技术发展历程网络安全防护技术是互联网的快速发展而逐渐兴起的。
第2章 计算机网络通信原理
第2章计算机网络通信原理本章首先简单介绍数据通信的基本概念和原理，然后介绍各种传输介质、数据传输方式、数据交换技术、数据编码技术、多路复用技术和差错控制技术等。
通过本章学习，要求掌握数据传输方式，掌握数据交换技术，掌握差错控制技术；熟悉多路复用技术，了解传输介质，了解数据编码技术。
理解数数据据通信的基本概念和原理。
2.1 数据通信基本知识2.1.1信息、数据、信号和信道在计算机网络中，通信的目的就是为了交换信息。
1．信息信息是对客观事物属性和特性的描述，可以是对事物的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以是对事物与外部联系的描述。
信息是字母、数字、符号的集合，其载体可以是数字、文字、语音、视频和图像等。
2．数据数据是指数字化的信息。
在数据通信过程中，被传输的二进制代码（或者说数字化的信息）称为数据。
数据是信息的表现形式或载体。
数据分为数字数据和模拟数据。
数字数据的值是离散的，如电话号码、邮政编码等；模拟数据的值是连续变换的量，如身高、体重、温度、气压等。
数据与信息的区别在于，数据是信息的载体或表现形式，而信息则是数据的内在含义或解释。
3．信号数据通信中，信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式，因此数据只有转换为信号才能传输。
信号是运输数据的工具，是数据的载体，是数据的表现形式，信号使数据能以适当的形式在介质上传输。
从广义上讲，信号包含光信号、声信号和电信号，人们通过对光、声、电信号的接收，才知道对方要表达的消息。
信号从形式上分为模拟信号和数字信号。
模拟信号指的是在时间上连续不间断，数值幅度大小也是连续不断变化的信号，如传统的音频信号、视频信号等。
数字信号指的是在时间轴上离散，幅度不连续的信号，可以用二进制1或0表示，如计算机数据、数字电话、数字电视等输出的都是数字信号。
4．信道信道是信息从发送端传输到接收到的一个通路，它一般有传输介质（线路）和相应的传输设备组成。
在数据通信系统中，信道为信号的传输提供了通路。
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分配租用业务、动态路由配置与光层虚拟专用网服 务的功能。
2.1 WAN技术特征和发展 二、WAN技术的发展趋势 光以太网技术：光纤波分复用+以太网 组建同样规模的广域网/城域网，光以太网的造价是SONET的
有线电视网接入
主要介绍： 广域网技术的特征与发展趋势 引起城域网概念与技术演变的原因 高速局域网技术的特征与发展趋势 接入技术与局域网、城域网的关系 广域网、局域网与城域网技术发展与TCP/IP 协议的
关系
2.1 WAN技术特征和发展 一、WAN的主要特征 作为互联网主干网的广域网技术具有以下两个基本的
1991 SDH SONET
DWDM
1988 1989
1995
异步传输 模式网
GE
10GE
1998
2002Biblioteka 100GE 20102.1 WAN技术特征和发展 二、WAN技术的发展趋势 ISDN致力于实现以下目标： ① 提供一个在世界范围内协调一致的数字通信网络，支
持各种通信服务，并在不同的国家采用相同的标准。 ② 为在通信网络之间进行数字传输提供完整的标准。 ③ 提供一个标准的用户接口，使通信网络内部的变化对
2.1 WAN技术特征和发展
二、WAN技术的发展趋势 广域网技术的发展过程：
综合业务 数字网
X.25分组 交换网
光纤波分 复用
千兆以太 网
ISDN X.25
WDM GE/10GE /100GE
ISDN
N-ISDN
1972 X.25
1974
1984
同步数 字体系
WDM
1975
B-ISDN ATM
异步传输 模式网
二、WAN技术的发展趋势
上个世纪90年代： （1）传输介质：电缆 光纤 （2）局域网间高速互联的需求大 （3）用户计算机性能提高，可承担部分通信处理能力 （4） X.25协议执行过程复杂，传输时延大，服务质量
低
2.1 WAN技术特征和发展
二、WAN技术的发展趋势
帧中继技术：在数据传输速度高、误码率低的光纤上 ，使用简单的协议以减小网络时延，将必要的差错 控制功能交给用户设备来完成。
X.25协议
X.25协议
X.25交换机
X.25 分组交换网
X.25网
X.25网的结构
X.25交换机
2.1 WAN技术特征和发展 二、WAN技术的发展趋势 X.25协议设计的重点： 解决数据传输的差错控制、流量与拥塞控制问题
这种设计思路的直接效果就是协议结构很复杂。
传输速率：64kb/s
2.1 WAN技术特征和发展
传输速率：1.5Mb/s——45Mb/s 特点： （1）高网络吞吐量、低传输时延 X.25交换机30步操作/帧 帧中继交换机6步操作/帧 转发时延小一个数量级，吞吐量高一个数量级。
2.1 WAN技术特征和发展
二、WAN技术的发展趋势 （2）提供虚拟专用网服务 帧中继网的设计目标主要是局域网之间的互联。
1990 1991
RF
同步光 网络
1991
SDH SONET
帧中继网
IP over SONET/SDH
DWDM
1988 1989
1995
GE
10GE
100GE
1998
2002
2010
2.1 WAN技术特征和发展
二、WAN技术的发展趋势
X.25网是指采用X.25协议组建的公共分组交换网。 X.25协议规 定用户终端设备与X.25交换机之间的接口标准。
路由器
帧中继交换网 VPN
帧中继的VPN结构
路由器
2.1 WAN技术特征和发展
二、WAN技术的发展趋势 广域网技术的发展过程：
综合业务 数字网
ISDN X.25
WDM GE/10GE /100GE
ISDN
1972 X.25
1974 WDM
1975
N-ISDN 1984
B-ISDN ATM
1990 1991 RF
第一代传输网络
第二代传输网络
第三代传输网络
电结点 光结点 铜缆 光纤
2.1 WAN技术特征和发展
二、WAN技术的发展趋势
光传输网络技术AON（all optical network） ① 允许将网络带宽资源动态分配给路由，提高了带宽
利用率，改善了系统性能。 ② 提高网络系统智能控制能力，降低对网管软件功能
特征： 广域网是一种公共数据网（PDN） 广域网研究的重点是宽带核心交换技术
如何接入不同类型的计算机系统 如何提供能够保障服务质量的宽带核心交换服务
2.1 WAN技术特征和发展 二、WAN技术的发展趋势 构成广域网的通信技术与网络类型主要包括：
1）公共电话交换网（public switching telephone network，PSTN） 2）综合业务数字网（integrated service digital network，ISDN） 3）数字数据网（digital data network，DDN） 4）X.25分组交换网 5）帧中继网（frame replay，FR） 6）异步传输模式网（asynchronous transfer mode，ATM） 7）光以太网（optical Ethernet）
互联网是一个由大量的路由器将广域网、城域网和局域网互联 起来，形成层次复杂、结构在不断变化的网际网。
国际/国家级主干网
地区主干网 企业/校园网
ADSL 接入设备
PSTN
CATV
线缆调制 解调器
无线自组网接入 无线局域网接入 无线城域网接入
(802.11)
(802.16)
局域网接入 (802.3)
电话交换网接入
终端用户透明。
2.1 WAN技术特征和发展
二、WAN技术的发展趋势
ISDN特点： （1）与单一业务的电信网不同，ISDN线路可以供多种
业务共用，可以与多个用户通信。 （2）ISDN 完全采用数字信道，可以获得较高的通信质
量与可靠性。
2.1 WAN技术特征和发展
二、WAN技术的发展趋势
B-ISDN：将语音、数据、图像的传输以及传统的服务 综合在一个通信网中，覆盖从低传输速率到高传输 速率的各种非实时、实时与突发性的传输要求。
ATM技术的主要特点表现在： （1）采用一种面向连接的技术 （2）采用的信元长度为53B，头部5B，数据48B （3）以统计时分多路复用方式动态分配带宽 （4）数据传输速率：155Mb/s——2.4Gb/s
2.1 WAN技术特征和发展
二、WAN技术的发展趋势 光传输网络技术AON（all optical network） 将计算机网络按照网络传输介质划分：