2.3 信息系统中的计算机网络课件-2025-2026学年华东师大版高中信息技术必修二

情境导入 我们与这些 停车场明显 有一段距离， 为什么这些 数据能够远 距离传输到 我们手机？ 数据传输依 靠的是什么？ 假期，为了放松，你们爸妈可能会带你们自驾游，自驾肯定要考虑停车问题。我们可以提前在家利用相关软件搜索到目的地附近的车位情况。如图所示，我们可以看到这些停车场的车位剩余情况，那大家有没有想过，我们和这个停车场是一定距离的，为什么停车场的车位信息能够远距离的传输到我们的手机上呢？数据传输依靠的是什么？（计算机网路） 实际上，在这些看似习以为常的数据传输背后，都需要依靠计算机网路。 1 信息系统中的计算机网络 那什么是计算机网络，它由哪些组成呢？这节课，我们一起走进《信息系统中的计算机网络》。 2 一、网络基础知识 【自主阅读】快速阅读教材P57的相关内容，思考： 1.何为计算机网络？ 2.计算机网络由哪些部分构成？ 1.定义： 计算机网络是指利用各种通信线路，把地理上分散的、彼此独立的多台计算机连接起来，遵循某种约定进行通信，实现资源的共享及相互协同工作的系统。 2.组成： 计算机设备 通信线路及连接设备 计算机网络通信协议 ‘’首先，请大家自主阅读教材57页内容，思考屏幕上的两个问题。依照定义，我们来理解一下计算机网络，首先，他是一个系统，它可以干嘛呢，帮助我们共享资源、协同工作等等。计算机网络，那必不可少的硬件必然是计算机，如何将这些地理上分散的计算机连接起来呢，就要依靠各种通信线路，如果想要顺利通信，必须还需要一些约定、规则。通过分析，你是否能回答出第二个问题呢？计算机网络的组成有哪些？（计算机设备、通信线路及连接设备、计算机网络通信协议） 3 一、网络基础知识 3.分类（按覆盖范围）： （1）局域网（LAN）：<10km，覆盖同一办公室、同一建筑物、同一公司或学校 （2）广域网（WAN）：通常能够连接多个地区、城市和国家 局域网示意图 广域网示意图 局域网 小型 广域网 如图所示，这是老师办公室电脑网络显示情况，可以看到我们学校的无线网，slzx-wx，我们可以连入这个WiFi进行上网，如果是在家里，还能连入这个WiFi吗？答案是不能，说明网络是有覆盖范围的，按照覆盖范围，我们可以将网络分为局域网和广域网，如图所示，这些都是局域网，一般10千米以内，覆盖同一办公室、同一建筑物、同一公司或学校；超过这个范围的，则为广域网，比如，我们在家可以搜到很远地方的停车场信息，说明我们家和停车场共在同一个广域网中。它可以由多个局域网构成，也可以是多个广域网构成形成更大的广域网。能够连接多个地区、城市和国家。 4 二、通信线路与网络连接设备 【观察思考】如何将一台独立的计算机连入计算机网络呢？ 考虑因素：易用性、稳定性、传输速率 还是这一张图，请同学们观察思考，如何将一台独立的计算机连入计算机网络呢？从图中，我们可以看到有两个不同的图标，有什么区别？（一个有线、一个无线）所以，我们其实是通过通信线路将计算机连入网络，分为有线与无线的方式。具体选择哪种方式，是依据具体情况来定的，主要考虑考虑网络的是否可用、是否稳定、传输数据的速率怎么样。 5 通信线路 有线 线缆 无线 WiFi 移动通信技术 二、通信线路与网络连接设备 有线连接 无线连接 举个常见的例子，比如一台台式机与一台笔记本电脑，台式机由于体积较大、较笨重，常常固定一个地方不懂，所以可以采用有线连接方式，增强数据传输的稳定性；而笔记本电脑，则是从他的便携性考虑，所以采用无线连接方式。那有线连接，这些网线究竟是什么呢？ 6 2.1传输介质——光纤（光缆） 光纤是由一组光导纤维组成，用来传播光束。 大家有没有见过这样的玩具，下面变换不同的光的颜色，我们可以看到上面的纤维也随之变色，说明这种纤维可以传导？（光）人们正是利用这一特性，发明出光纤。利用光的全反射，在一头发射光脉冲，在另一头就可以传递出这束光脉冲。 7 2.1传输介质——光纤（光缆） 这是具体的光纤图，大家有没有想过光纤传导的是光，为什么能够传输数据呢？要回答这个问题，要先回忆一下——所有的信息在计算机中是以什么形式存在的？（二进制形式），而光束的亮灭正好可以表示两种状态0和1，所以，我们只需要在两头接上光发送机和光接收机，就可以实现光信号与电信号的转化，继而实现通信。由于光纤不受外界电磁场的干扰，同时光信号在光纤中衰减较少，因此可以可以稳定、长距离地传输大量数据，比如海底光纤，可以连接各个国家。缺点：价格较高、配置较复杂 8 2.2传输介质——双绞线 水晶头RJ45连接器 铜丝 光纤适合广域网，贵且配置复杂；那我们设计小型局域网时，通常会考虑成本以及配置便利性。比如学校机房，一般采用双绞线有线连接。双绞线由两条互相绝缘的铜线组成。两端的接头是水晶头，可以很方便的连接计算机和网络设备，相较于光纤，他的优点是成本低、加工方便，但他传输数据时，信号会随着距离的增加衰减，所以缺点是抗干扰能力弱，传输距离短（100米左右）。 9 光纤与双绞线的比较 传输介质名称 优点 缺点 适用于局域网还是广域网 10 光纤与双绞线的比较 传输介质名称 优点 缺点 适用于局域网还是广域网 光纤 光纤衰减小、抗干扰性能好、传输距离远、速率高，可以稳定、长距离地传输大量数据 价格较高、配置较复杂 适用广域网，如城市主干网络 双绞线 成本低、加工方便 传输距离短（100米）、 抗干扰能力弱 适用局域网，如学校机房 11 光纤与双绞线的比较 传输介质名称 优点 缺点 适用于局域网还是广域网 光纤 光纤衰减小、抗干扰性能好、传输距离远、速率高，可以稳定、长距离地传输大量数据 价格较高、配置较复杂 适用广域网，如城市主干网络 双绞线 成本低、加工方便 传输距离短（100米）、 抗干扰能力弱 适用局域网，如学校机房 12 传输介质小结 13 传 输介质 有线传输介质 双绞线 光纤 无线传输介质 无线电波 红外线 2.3无线连接方式——WiFi技术 需要设备：无线接入点（AP，全称Access Point）是无线网络的核心设备，负责将有线网络信号转换为无线信号，并为无线设备（如手机、笔记本电脑）提供连接服务‌。 优点 缺点 适用于局域网还是广域网 无需线缆连接； 降低成本； 可以快速搭建网络 小范围连接（几十到一百米）； 易受外界电磁干扰；易被墙体影响 局域网 14 2.3无线连接方式——WiFi技术 需要设备：无线接入点（AP，全称Access Point）是无线网络的核心设备，负责将有线网络信号转换为无线信号，并为无线设备（如手机、笔记本电脑）提供连接服务‌。 优点 缺点 适用于局域网还是广域网 无需线缆连接； 降低成本； 可以快速搭建网络 小范围连接（几十到一百米）； 易受外界电磁干扰；易被墙体影响 局域网 15 16 2.4无线连接方式——移动通信网络 需要设备：移动通信的基站，基站通过光纤接入主干网络。 优点 缺点 适用于局域网还是广域网 覆盖范围广泛，不受地域限制，包括城市、乡村和偏远地区，以提供无处不在的通信服务 成本较高 广域网 17 2.4无线连接方式——移动通信网络 需要设备：移动通信的基站，基站通过光纤接入主干网络。 优点 缺点 适用于局域网还是广域网 覆盖范围广泛，不受地域限制，包括城市、乡村和偏远地区，以提供无处不在的通信服务 成本较高 广域网 18 2.5连接设备——交换机 …… 交换机 交换机是将若干台计算机连接在一起，方便它们之间相互通信的设备。 19 2.5连接设备——交换机 问：机房有近50台电脑，交换机的接口不够怎么办？ 解决方案：1.换有更多接口数量的交换机；2.或者用多台交换机连接。 20 2.6连接设备——路由器 如果希望把一个网络与其他不同类型的网络相连，实现不同网络间的数据通信，就需要利用另一种连接设备——路由器。路由器与交换机不同，它是应用于不同网络之间，连接多个网络的网际设备。路由器的主要作用是路径选择。 21 三、网络协议 TCP/IP协议：传输控制协议与互联网协议（transmission control protocol and Internet protocol），互联网中最主要的协议之一。 IP 协议负责把数据从一台计算机通过网络发送到另一台计算机。 TCP 协议则是建立在 IP 协议之上的，TCP 协议负责在两台计算机之间建立可靠连接，如果 IP 数据包丢失，会自动重发，从而保证数据包被完整接收。 22 三、网络协议 超文本传输协议HTTP 简单邮件传输协议SMTP HTTP（hypertext transfer protocol）用于浏览网页 SMTP(simple mail transfer protocol)用于发送电子邮件 文件传输协议FTP FTP（file transfer protocol) 实现文件的上传、下载和其他文件操作 23 四、因特网接入方式与带宽 vs 24 互联网 是由多个不同的计算机网络通过一组通用的网络协议相互连接而形成的规模更大的网络。例如,学校的校园网是一个单独的计算机网络,而校园网和其他网络相互连接就构成了一个互联网。 因特网 采用的是 TCP/IP协议,它是全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络。因特网也是世界上最大的一个互联网。 四、因特网接入方式与带宽 25 四、因特网接入方式与带宽 因 特 网 服 务 提 供 商 (Internetservice provider,ISP) 26 ISP 电信 移动 广电 联通 四、因特网接入方式与带宽 宽带 1.定义：提供以较快速度访问网络资源的接入方式 2.接入方式： 光纤接入（家庭用户接入方式） 4G、5G接入方式（如智能手机接入方式） 27 四、因特网接入方式与带宽 带宽：单位时间内能传输的数据量。 带宽单位是比特/秒（bit/s、b/s 、bps） 下载软件单位：字节/秒（Byte/s，B/s） 1Byte = 8 bit，即1B = 8b 1B/s = 8b/s 1KB = 1024B，1Kb = 1024b 1MB = 1024KB，1Mb = 1024Kb 28 三、带宽与下载速度 【课堂练习】 小智父母为了让小智更流畅地看网课，安装了百兆宽带，请问小智下载某软件的下载速度大约是多少B/s？ 100Mb/s=100M / 8b/s=12.5MB/s 下载软件单位 1B/s = 8b/s 带宽单位 29 $