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1、2023/1/10,IT Education&Training,计算机网络原理与应用,2023/1/10,课程总体介绍,总学时：64学时，其中实验20学时，全部为实验室实验 周学时：4学时课程特点：理论为基础应用为核心注重动手能力理论与实践相结合,2023/1/10,课程内容与培养能力,紧密结合当前网络技术的发展，介绍计算机网络的基本概念、数据通信的基础知识、体系结构、物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层等，突出网络设备及其相关操作，着重实验和动手能力的培养。,掌握计算机基础知识、现代信息技术知识、具有概念化和抽象化能力、估计与定性分析、实验性的探索、电子及多媒体交流、行业应用技术。,2
2、023/1/10,课程的意义与作用,专业课其他专业课程的基础掌握计算机网络的基本应用方法为将来从事专业方向工作打下基础奠定坚实的网络基础（科研、工程、应用）,2023/1/10,教学的组织形式,信息技术与商务管理系,大连东软信息学院,2,1,4,教学的组织,3,提问,习题,2023/1/10,教学安排,三级项目的安排：,单元,理论,实践,一,五级项目,CU（1）,二,五级项目,CU（2）,三,五级项目,CU（3）,四,五级项目,CU（4）,五,五级项目,CU（5）,六,五级项目,CU（6）,三级项目,2023/1/10,实践项目,2023/1/10,项目背景,康泰集团自1989年起，从一家小公
3、司开始经营，逐渐成长至今，成为以创新与质量而闻名的全球性高科技IT企业，营收超过100亿美元，品牌价值高达15亿美元。经过20年的持续稳定发展，康泰集团已建立起一个具有国际竞争力的全球设计网络、采购网络、制造网络、营销与服务网络。现有工业园13个,海外工厂及制造基地3个,海外设计中心2个，营销网点10000个。拥有台式机电脑、笔记本、服务器、外设数码产品在内的45大门类5800多个规格的产品群，并出口到世界80多个国家和地区。,2023/1/10,康泰集团简介,2023/1/10,项目设计思路,以康泰大连分公司为设计背景，设计使用常见的网络设备实现与康泰中国总公司的远程网络通信。通过路由器技术
4、实现IP子网划分及相互通信；通过PPP协议的基本配置及两种安全认证方式实现广域网络配置；并通过广域网配置和路由配置实现访问远程网络中的服务器。,2023/1/10,成绩评定,平时成绩 10%,实验室实验成绩 20%,期中考试成绩 10%,总成绩,三级项目成绩 10%,期末考试成绩 50%,2023/1/10,应用方向课程关联,2023/1/10,实验室实验考核注意事项,以小组为单位开展项目实践，建议4-6人一组每次检查方式：从小组中选择2名同学，对实验演示结果与问题回答情况打分，分数平均数作为小组最终成绩。平均每学期人均2-3次。项目实践结束后，以小组为单位撰写电子版实验报告，下一次实验课上提
5、交。,2023/1/10,加分和扣分情况,迟到、早退、旷课（扣平时成绩）手机（振动或关机）请假（出示假条，一周内销假有效）电脑（只有习题课和实验课需要带）表现好加分,2023/1/10,学校文件,2、按时上课。学生要按照学院的规定，提前10 分钟进入上课的教室，做到不迟到、不早退、不旷课。（1）上课铃响没有进入课堂者，按迟到处理，每迟到一次按旷课0.5学时计算。迟到12 次，由素质教师批评教育；迟到或旷课累计5 学时，由系综合办公室通报批评；累计旷课10 学时，给予警告处分。（2）每迟到一次扣该门课程平时成绩3 分，每旷课一次扣该门课程平时成绩6 分；迟到两次按旷课一次计。（6）一门课程累计缺
6、课（包括旷课、事假、病假等）达到或超过该门课程规定学时的1/3 者，取消该门课程期末考试资格，不允许参加补考，可以参加以后组织的毕业补考，并根据旷课情节给予相应的纪律处分。,2023/1/10,学校文件,（三）严肃课堂、晨读和自习纪律（1）学生必须严格遵守课堂、晨读和自习纪律，任课教师和学生管理人员对违反课堂、晨读和自习纪律的学生，要进行严肃的批评教育以至必要的纪律处分。（2）对上课不认真听讲，随意讲话、睡觉、打手机等做与本课无关的活动扰乱课堂秩序者，授课教师应对其发出批评警告，不听或顶撞者，教师可令其立即离开教室，并于课后通知系综合办公室，由系综合办公室进行通报批评；再次违犯者教师有权中止其
7、该门课程的学习或取消期末考试资格，并给予相应的纪律处分。（3）对在课堂（含晨读、自习课）上玩游戏或用电脑做与本课无关活动的学生，均按本次课为旷课处理。,2023/1/10,自我介绍,蒋晶晶办公室：G310电话：84835228Email：,2023/1/10,第1章 计算机网络概述,了解计算机网络的定义和作用了解计算机网络的产生与发展掌握因特网的基础知识掌握计算机网络的分类熟悉计算机网络的主要性能指标,2023/1/10,1.1 计算机网络的定义和作用,最简单的定义：计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。,2023/1/10,1.1 计算机网络的定义和作用,计算机网络在信息时代的作用
8、：信息时代以网络为核心。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。,2023/1/10,计算机网络在信息时代的作用,2023/1/10,计算机网络向用户提供的最重要的功能,连通性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。,2023/1/10,1.2 计算机网络的产生与发展,1.2.1 计算机网络的产生,在20世纪50年代，通信技术和计算机技术的互相结合，为计算机网络的产生奠定了理论基础。计算机网络是半导体技术、计算机技术、数据通信技术和网络
9、技术相互渗透，相互促进的产物。通信网为计算机网络提供了便利而广泛的信息传输通道，而计算机和计算机网络技术的发展也促进了通信技术的发展。,2023/1/10,1.2.2 计算机网络的发展,(1)具有通信功能的单机系统(2)具有通信功能的多机系统(3)以共享资源为主要目的计算机网络阶段（计算机计算机网络）(4)标准、开放的计算机网络阶段(5)高速、智能的计算机网络阶段,2023/1/10,1.3 因特网概述,1.3.1 网络的网络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。结点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等。如图P3 1
10、-1（a）所示 互联网是“网络的网络”(network of networks)，即网络和网络通过路由器互连起来。如图P3 1-1（b）所示,2023/1/10,2023/1/10,区分网络与因特网,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。,2023/1/10,连接在因特网上的计算机都称为主机(host)。,2023/1/10,1.3.2 多层次 ISP 结构的因特网,因特网服务提供者 ISP(Internet Service Provider)。,2023/1/10,用户通过 ISP 上网,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
11、次。,2023/1/10,一级 ISP,一级 ISP,第一层 ISP,大公司,本地 ISP,大公司,大公司,公司,本地 ISP,本地 ISP,第二层 ISP,第二层 ISP,NAP,NAP,A,B,主机A 本地 ISP 第二层 ISP NAP 第一层 ISP NAP 第二层 ISP 本地 ISP 主机B,第一层 ISP,第二层 ISP,本地 ISP,本地 ISP,本地 ISP,本地 ISP,第一层 ISP,第一层,第二层,第三层,本地 ISP,第二层 ISP,本地 ISP,本地 ISP,本地 ISP,本地 ISP,第二层 ISP,本地 ISP,本地 ISP,第二层 ISP,NAP:网络接入点或
12、对等点，表示接入NAP的设备都是平等的,2023/1/10,万维网 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。,2023/1/10,1.3.3 因特网的组成,从因特网的工作方式上看，可以划分为以下的两大块：(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，用来进行通信和资源共享
13、。(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）。,2023/1/10,1.3.3.1 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”。,2023/1/10,两种通信方式,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
14、）即Client/Server方式 对等方式（P2P 方式）即 Peer-to-Peer方式,2023/1/10,1.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。,2023/1/10,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。,2023/1/10,2.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
15、件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。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。,2023/1/10,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。,2023/1/10,P2P是指通过在系统之间的直接交换实现计算机资源和服务的共享。P2P（对等网络）是不同于C/S、B/S等传统模式的新通信技术，它最大的特点是抛开了应用服务器的束缚，用户之间可以直接通信、共享资源或协同工作。P2P应用程序由一些（通常是动态的）对等点组成。网络上现有的许多服务可以归入P2P
16、的行列，如ICQ、微软的MSN Messenger、QQ等是最流行的P2P应用。,(1)P2P通信服务简介,P2P和BT下载,2023/1/10,P2P（peer-to-peer）,P2P还是point to point 点对点下载的意思，意思是下载的同时，还要继续做主机上传，这种下载方式，人越多速度越快，但缺点是对硬盘损伤比较大（在写的同时还要读），还有就是对内存占用较多，影响整机速度德国互联网调研机构ipoque称，P2P已经彻底统治了当今的互联网，其中50-90的总流量都来自P2P程序。,2023/1/10,P2P应用,BT下载eDonkey、emule在线视频（pplive、pps等）
17、,2023/1/10,即时通讯,QQMSNICQ阿里旺旺新浪UCYahoo MessagerAIM,2023/1/10,BT全称BitTorrent（中文全称比特流，俗称BT下载、变态下载）是一个多点下载的源码公开的P2P（点对点）下载软件，使用非常方便，就像一个浏览器插件，很适合新发布的热门下载。在下载（download）的同时，也在为其他用户提供上传（upload），因为大家是“互相帮助”，所以不会随着用户数的增加而降低下载速度。总的来说，BT下载的特点就是下的人越多速度就越快。,(2)BT简介,1.BT概念,P2P和BT下载,2023/1/10,BT首先在上传者把一个文件分成了多个部分，
18、客户端甲在服务器随机下载了第N部分，客户端乙在服务器随机下载了第M部分。这样甲的BT就会根据情况到乙的电脑上去拿乙已经下载好的第M部分，乙的BT就会根据情况去到甲的电脑上去拿甲已经下载好的第N部分。,2.BT的工作原理,2023/1/10,3.种子,就是提供你下载的网友，而这个文件有多少种子就是有多少个网友在下载同时上传。,2023/1/10,1.3.3.2 因特网的核心部分,网络核心部分是因特网中最复杂的部分。因特网的核心部分是由许多网络和把它们互连起来的路由器组成。网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信。在网络核心部分起特殊作用的
19、是路由器(router)。路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。,2023/1/10,1.4 计算机网络的分类,按网络拓扑结构划分 总线、星状、环状、网状、树状和星环网络按网络的覆盖范围划分 广域网、城域网、局域网、接入网按通信传输介质划分 有线：双绞线、同轴电缆、光纤 无线：微波、红外线、激光,2023/1/10,1.4 计算机网络的分类,按数据传输方式划分 广播网络、点对点网络按使用网络的对象划分 专用网和公用网按网络组件的关系划分 对等网络、基于服务器的网络,2023/1/10,1.4.1 网络的拓扑结构
20、,2023/1/10,1.4.2 从网络的覆盖范围进行分类,广域网 WAN(Wide Area Network)局域网 LAN(Local Area Network)城域网 MAN(Metropolitan Area Network)接入网 AN(Access Network),2023/1/10,用来把用户接入到因特网的网络,接入网 AN(Access Network)，它又称为本地接入网或居民接入网。由 ISP 提供的接入网只是起到让用户能够与因特网连接的“桥梁”作用。,2023/1/10,广域网、城域网、接入网及局域网关系图,2023/1/10,1.4.3 通信传输介质双绞线,1 2 3
21、 4 5 6 7 8,1 2 3 4 5 6 7 8,T-568B,T-568A,2023/1/10,1.4.3 通信传输介质同轴电缆,细缆(thinnet)粗缆(thicknet),2023/1/10,1.4.3 通信传输介质光纤,2023/1/10,1.4.4 不同使用者的网络,从网络的使用者进行分类公用网(public network)专用网(private network),2023/1/10,1.5 计算机网络的主要性能指标,速率带宽吞吐量时延,2023/1/10,1.5.1 速率,速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率
22、的单位是 b/s，或kb/s,Mb/s,Gb/s 等比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。Bit 来源于 binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0。,2023/1/10,1.5.2 带宽,“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s(bit/s)。,2023/1/10,字节和比特,byte字节bit比特1byte=8bit作为单位时，通常用B代表byte，用b代表bit。,
23、2023/1/10,基本单位：K、M、G、T,在计算机界，K=210=1024，M=220，G=230，T=240。1K(B)=210=1024B1M(B)=210K=220B1G(B)=210M=230B 1T(B)=210G=240B 问题:1K字节最多能包含多少个字母，多少个汉字?1024 512,汉字在计算机中存储是使用机内码（一种数字编号）来存储的，而常用汉字不过是几万个,2023/1/10,常用的带宽单位,更常用的带宽单位是千比每秒，即 kb/s（103 b/s），也常写为kbps兆比每秒，即 Mb/s（106 b/s），也常写为Mbps吉比每秒，即 Gb/s（109 b/s），也
24、常写为Gbps太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s），也常写为Tbps描述带宽也常常把“比特/秒”省略。例如，带宽是 10 M，实际上是 10 Mbps。这里的 M 是 106。,2023/1/10,什么是宽带？,宽带线路：可通过较高数据率的线路。宽带是相对的概念，并没有绝对的标准。在目前，对于用户接入到因特网的用户线来说，每秒传送几个兆比特就可以算是宽带速率。,2023/1/10,A,B,A,B,宽带线路,窄带线路,在宽带线路上比特传播得快,在窄带线路上比特传播得慢,错误的概念,2023/1/10,A,B,A,B,宽带线路,窄带线路,宽带线路：每秒有更多比特从计算机注入到线路。宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。,正确的概念,2023/1/10,比喻：汽车运货,宽带和窄带线路：车速一样宽带线路：车距缩短,2023/1/10,练习,1、二进制计算：11对应的10进制是多少？10+11=2、十六进制计算：E对应10进制多少？1E对应10进制多少？A+C=？3、家庭网络的带宽为3Mbps，最高下载速度不超过多少KB。,2023/1/10,本节小结,计算机网络的定义和作用计算机网络的产生与发展因特网的基础知识计算机网络的分类性能指标,
