第一章 计算机网络产生发展定义功能和分类（课件）《计算机网络技术与应用》（电工版第四版）《上好课》

电子工业出版社 第一章 计算机网络概述 计算机网络的发展、定义与分类 计算机网络技术与应用（第4版） 学习目标 了解计算机网络产生与发展过程 掌握计算机网络的概念 理解计算机网络的功能 掌握计算机网络的分类 目录 计算机网络的产生与发展 > 计算机网络的定义和功能 > 计算机网络的分类 > 教学导入 我们的学习和生活都离不开一张看不见却无比强大的 “网”—— 计算机网络。 这张网是如何诞生的呢？ 计算机网络的产生、发展、定义与分类 知识讲授 上世纪六十年代，美国国防部高级研究计划局创建了ARPANET，作为首个分组交换网络，它奠定了现代互联网的基础，开启了全球信息互联互通的新纪元。 计算机网络的发展过程 计算机网络的发展经历了从简单到复杂、由低级到高级的演变过程，其大致分为四个阶段。 计算机网络的发展过程 知识讲授 计算机网络的发展过程 1、第一阶段：面向终端的计算机通信网络（20世纪60年代初） 特点： 1.以主机为中心，面向终端。 2.分时访问和使用中央服务器上的信息资源。 3.中央服务器的性能和运算速度决定连接终端用户的数量。 知识讲授 计算机网络的发展过程 2、第二阶段：以通信子网为中心的计算机网络（20世纪60-70年代） 特点： 1.以通信子网为中心，实现了"计算机-计算机"的通信。 2.ARPANET的出现，为Internet以及网络标准化建设打下了坚实的基础。 知识讲授 计算机网络的发展过程 3、第三阶段：开放式的标准化计算机网络（20世纪70年代中-90年代） 特点： 1.网络体系结构的形成和网络协议的标准化 2.建立全网统一的通信规则 3.使计算机网络对用户提供透明服务 知识讲授 计算机网络的发展过程 4、第四阶段：以Internet为主体的高速、智能化的互联网络 （20 世纪90年代中-至今） 特点： 1.网络的高速发展 2.网络在社会生活中的大量应用 3.网络经济的快速发展 知识讲授 师生互动 ➸知识点背诵 根据下面提示的关键字回顾计算机的发展的4个阶段。 高速、智能化 通信子网 标准化 终端 师生互动 ➸例题分析 下列关于计算机网络发展阶段的说法，正确的是（ ） A. 面向终端的联机阶段已实现多主机之间的交互通信 B. 分组交换网阶段的核心技术是分组交换，典型代表为ARPANET C. 标准化网络阶段尚未确立TCP/IP协议，网络无法跨地域互联 D. 下一代互联网阶段的核心目标是实现单机运算速度提升 【答案】B 【解析】ARPANET是第一个采用分组交换技术的网络,为现代互联网奠定了基础。 课堂练习 1.计算机网络是计算机技术和（ ）技术相结合的产物。 A．集成电路 B．无线通信 C．人工智能 D．通信 【答案】D 【解析】计算机网络的本质是计算机技术与通信技术融合的产物。 课堂练习 2.计算机网络发展中初次实现了计算机与计算机之间通信的是（ ） A. 第一阶段 B. 第二阶段 C. 第三阶段 D. 第四阶段 【答案】B 【解析】计算机网络在发展的第二阶段实现了计算机与计算机之间的通信。 课堂练习 3.第一代计算机网络中为减轻主机负荷，产生了________和________设备。 【答案】CCP ；FEP 【解析】通信控制器：专门负责处理终端和主机之间的数据传输、编码解码等通信任务，减轻主机的通信相关工作。前端处理机： 功能比通信控制器更完善，除了处理通信任务，还能完成数据的缓冲、差错控制、报文转换等，进一步分担主机的负荷。 计算机网络的发展趋势 更大 01 02 03 更快 更安全 128 位 IPv6 地址（约 3.4×10³⁸个），支持海量终端接入 端到端速率≥100Mbps，骨干网进入 100G 时代，400G 加速商用 设计阶段内置安全机制，IPv6 增强溯源 / 抗嗅探 / IPSec 传输能力 知识讲授 计算机网络的发展趋势 计算机网络的新特点 移动化趋势：云与物联网的融合 智能化升级：人工智能的驱动 网络空间资源化：未来核心资产 知识讲授 师生互动 ➸知识点背诵 关于计算机网络的发展，下一代互联网与现在的互联网相比，优点有______、_______和________。 【答案】更大；更快；更安全 【解析】更大是指支持海量终端接入，更快是指速度更快，更安全是指通过安全机制，IPv6 增强溯源 / 抗嗅探 / IPSec 传输能力提高安全性。 师生互动 ➸例题分析 关于计算机网络移动化的特征，下列说法正确的是（ ） A. 移动网络接入终端固定，通信范围受限 B. 移动网络仅支持语音通信，不支持数据传输 C. 移动网络具有带宽动态变化、终端便携的特点 D. 移动网络安全性优于传统有线网络 【答案】C 【解析】移动网络接入终端具备便携性；现代移动网络可同时支持语音、数据传输；移动网络无线传输易被拦截，安全性整体弱于有线网络。 师生互动 未来，计算机网络还会从哪些方面改变我们的生活？ 小组讨论 计算机 网络 课堂练习 1.下列技术中，不属于计算机网络移动化核心支撑技术的是（ ） A. 5G通信技术 B. 无线局域网（Wi-Fi） C. 光纤以太网 D. 蓝牙技术 【答案】C 【解析】光纤以太网属于有线网络技术，依赖物理光纤介质，无法支撑移动终端（手机、平板）的无线接入。 课堂练习 2.移动互联网的快速发展体现了计算机网络________的趋势，用户可以随时随地访问网络资源。 【答案】移动化 【解析】移动化是网络核心发展趋势，核心特征是打破有线接入的位置限制，依托5G、Wi-Fi等无线技术，支撑手机、平板等移动终端随时随地接入网络，与移动互联网的应用场景高度契合。 计算机网络的定义 和功能 知识讲授 ➸简单定义 以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。 ➸功能定义 由通信子网和资源子网构成的两级网络。 计算机网络的定义及组成 ➸数据通信 计算机网络的功能 ➸资源共享 ➸负载均衡 ➸分布式处理 ➸提高计算机的可靠性 知识讲授 师生互动 ➸知识点背诵 计算机网络的两大核心功能为_______和________。 【答案】数据通信；资源共享 【解析】资源共享是指网络中的多台计算机可以共享彼此的硬件、软件和数据资源，降低成本，提高资源利用率。数据通信是指网络中的计算机之间可以双向传输文本、图像、音频、视频等各类数据。 师生互动 ➸例题分析 关于资源子网和通信子网的关系，下列说法正确的是（ ） A. 资源子网依赖通信子网实现资源共享 B. 通信子网可以脱离资源子网独立存在 C. 资源子网负责数据传输，通信子网负责资源存储 D. 两者之间没有数据交互 【答案】A 【解析】资源子网的设备需要通过通信子网的传输通道，才能实现跨设备的资源共享和数据交互；通信子网的存在是为资源子网服务，无法独立发挥作用。 师生互动 打印机 交换机 路由器 网卡 服务器 双绞线 以下哪些属于资源子网，哪些属于通信子网？ 【答案】资源子网：打印机 服务器 通信子网：交换机 路由器 网卡 双绞线 【解析】资源子网由主机及外设、服务器、客户机、网络打印机等相关软件。 通信子网：主要包括交换机、路由器、网桥、中继器、集线器、网卡和线缆等设备。 课堂练习 1.计算机网络最突出的优点是（ ） A．资源共享 B．运算精度高 C．存储容量大 D．运算速度快 【答案】A 【解析】计算机网络建立的核心目的就是打破地理限制，实现不同设备之间的硬件、软件、数据资源共享。 课堂练习 2.计算机网络中，当某一计算机任务很重，通过网络将任务分给其他计算机，这属于计算机网络功能中的（ ） A.资源共享 B. 分布式处理 C.综合信息处理 D. 均衡负载、相互协作 【答案】D 【解析】计算机网络功能中的均衡负载、相互协作是指在计算机网络中，当某一计算机任务很重，通过网络将任务分给其他计算机。 教学导入 同学们，大家每天用手机连家里的 Wi-Fi 上网，这是小范围的网络；而我们刷视频、网购用的是覆盖全球的互联网。它们有什么不同呢？今天这节课，我们就来给五花八门的计算机网络 “分分类”，揭开它们的身份密码！ 计算机网络的分类 知识讲授 计算机网络的分类 按覆盖范围分类 局域网 城域网 广域网 师生互动 根据视频内容，分小组总结局域网、城域网和广域网的特点。 局域网 城域网 广域网 ✦覆盖范围小：通常局限在一栋建筑、一个园区或一所学校内 ✦传输速率高：主流速率可达千兆甚至万兆比特每秒，延迟极低、稳定性强。 ✦覆盖范围中等：连接城市内多个局域网，比如把全市的学校、医院、政府机构的局域网互联。 ✦传输速率适中：速率低于局域网、高于广域网，常用光纤作为传输介质。 ✦覆盖范围广：跨越地理距离限制，连接不同地区、国家的局域网和城域网。 ✦传输速率差异大：骨干链路速率高，末端接入速率相对较低，延迟高于局域网。 知识讲授 计算机网络的分类 按网络的管理方式分类 对等网 网络中所有节点地位平等，无专用服务器，每个节点既是客户机也是服务器。 集中式网络架构，网络中存在专用服务器（提供资源、服务）和客户机（请求资源、服务）。 客户机/服务器网络 知识讲授 计算机网络的分类 按网络的传输介质分类 有线网络 有线网络是指通过物理传输介质连接计算机、交换机、路由器等设备的网络架构，数据依靠有形介质传输。 知识讲授 计算机网络的分类 按网络的传输介质分类 无线网络 无线网络无需物理线缆，通过无线电波、微波、红外线等无线信号传输数据，实现设备灵活互联。 ➸无线网和有线网两者区别 知识讲授 计算机网络的分类 按网络的传输技术分类 广播式传输网络 采用共享通信信道的网络架构，一个节点发送的数据会以广播形式传递到网络内所有其他节点，各节点根据数据包中的目标地址判断是否接收该数据。 以多条专用链路连接任意两个通信节点的网络架构，数据从源节点到目标节点，需经过一个或多个中间节点转发，每条链路仅连接一对节点。 点对点式传输网络 师生互动 ➸知识点背诵 根据下面提示的关键字记忆计算机网络的不同分类方式。 覆盖范围 管理方式 传输介质 传输技术 LAN、MAN、WAN 对等、C/S 有线、无线 广播式、点对点 师生互动 ➸例题分析 以下网络类型中，不是按覆盖距离分类的是( ) A. 局域网 B. 电路交换网 C. 城域网 D. 广域网 【答案】B 【解析】局域网 (LAN)、城域网 (MAN) 和广域网 (WAN) 是根据网络覆盖的地理范围来区分的。电路交换网是按交换技术分类的，不是按覆盖距离分类的。 课堂练习 1.以下属于按传输介质划分的计算机网络类型是（ ） A. 广播式网络和点对点网络 B. 局域网和广域网 C. 有线网和无线网 D. 对等网和 C/S 网 【答案】C 【解析】传输介质是数据传输的载体，据此可分为有线网（双绞线、光纤等）和无线网（无线电波、蓝牙等）。 课堂练习 2.覆盖范围最小的计算机网络是（ ） A. 局域网（LAN） B. 城域网（MAN） C. 广域网（WAN） D. 互联网（Internet） 【答案】A 【解析】局域网地理覆盖范围通常在 1 千米以内，是三者中最小的；广域网覆盖范围最大，互联网是全球最大的广域网。 课堂练习 3.按照覆盖范围的地理范围，计算机网络可以分为________、 ________ 、 ________ 。 【答案】局域网; 城域网; 广域网 【解析】按照覆盖范围的地理范围，计算机网络可以分为 局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。 课堂练习 4.计算机网络按网络管理方式分为对等网和________网。 【答案】客户机/服务器 【解析】计算机网络按网络管理方式分为对等网和 客户机 / 服务器（C/S） 网。 课堂小结 课后作业 1、总结计算机网络的分类方式； 2、课后练习题； Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $