任务二 了解计算机网络的分类（课件）-《计算机网络技术第四版》（电子工业出版社）【上好课】

计算机网络技术 电子工业出版社 模块一 认识计算机网络 任务二 了解计算机网络的分类 ” 学习目标 知识目标 技能目标 素养目标 1. 能根据覆盖范围判断网络类型； 2. 能根据实际场景选择合适的网络分类标准进行分析。 1. 掌握按作用范围分类的三种网络及其特点； 2. 理解按传输技术、使用范围、传输介质分类的网络类型； 3. 了解按企业或公司管理分类的三种网络。 1. 体会网络分类对认识网络本质的重要性； 2. 培养严谨务实的思维素养，激发对网络技术的学习热情。 教学导入 知识讲授 师生互动 课堂练习 课堂小结 环节 目录 第一部分 按作用范围分类 教学导入：同样是“上网”，类型并不相同 校园中的教学楼、机房和服务器互联；家庭通过 Wi‑Fi 连接手机和电脑；移动终端还可以通过 5G 接入网络。它们看起来都在“联网”，但网络规模、技术和使用方式并不相同。 计算机网络种类繁多、性能各异。要准确认识一个网络，需要按照不同标准进行分类，再从分类结果理解它的特点与适用场景。 知识讲授：分类框架 按什么来分？ 从五个维度认识网络：作用范围、传输技术、使用范围、传输介质，以及企业或公司管理。每一种标准都从不同侧面描述网络。 为什么要分？ 不同规模、不同传输方式和不同管理边界会对应不同的网络特点。分类能够把复杂的网络现象拆解成更清晰的知识框架。 知识讲授：按作用范围分类 分类依据 按照网络覆盖的地理范围以及计算机之间的互联距离进行分类。教案指出，不同规模的网络会采用不同技术。 三类结果 按作用范围，计算机网络可以分为局域网 LAN、城域网 MAN 和广域网 WAN。覆盖范围由小到大，互联层级逐步扩展。 知识讲授：局域网 LAN 06 基本定义 局域网（Local Area Network，LAN）一般覆盖几十米到几千米，一个局域网可以容纳几台到上千台计算机。 核心理解 局域网通常服务于相对集中的空间，例如家庭、学校、企业或机关内部。网络距离较短，便于统一布线和集中管理。 知识讲授：局域网 知识讲授：局域网的规模与典型应用 规模特点 局域网的设备数量可以从少量终端扩展到上千台计算机。由于覆盖范围较小，组网与维护相对方便，适合内部资源共享。 应用场景 企业、学校、机关、家庭和物联网等场景。它们共同特点是设备集中、通信频繁，需要稳定而高效的内部连接。 知识讲授：局域网技术的演进 早期技术 早期局域网技术包括以太网、令牌环网和 FDDI 环网等。不同技术在组网结构、成本和实现方式上存在差异。 技术演进 令牌环网与 FDDI 因组网复杂、成本较高逐渐被淘汰；以太网凭借组网灵活、成本较低和速率提升潜力成为主流。 知识讲授：今天的局域网 有线核心 以太网已经成为局域网的主流技术。交换机、网线和服务器构成稳定的有线骨干，适合固定终端和高带宽业务。 无线补充 无线局域网（WLAN）快速普及，与有线以太网共同构成当前局域网的核心形态，为移动终端提供更加灵活的接入。 知识讲授：局域网的主要特点 性能表现 覆盖范围小、传输延迟低、数据传输速率高，并且稳定性较强。近距离互联有利于提高通信效率。 组网价值 局域网组网便捷、性价比较高，技术实现难度低于广域网，因此非常适合作为组织内部的基础网络。 知识讲授：城域网 MAN 基本定义 城域网（Metropolitan Area Network，MAN）的覆盖范围通常是一座城市或城市群的核心区域，地理跨度可从几十千米到数百千米。 网络位置 城域网位于局域网和广域网之间，是连接城市内分散局域网的重要节点，承担城市级网络接入和综合服务。 知识讲授：城域网的核心功能 互联对象 城域网可以整合城市内分散的企业、学校、机关等局域网，使不同区域的网络能够互联互通。 承载业务 城域网可稳定支持数据、语音、视频等多业务传输，并承担网络接入和综合服务职责。 知识讲授：城域网技术演进 早期方案 早期城域网曾采用 IEEE 802.6 的 DQDB 标准以及 ATM 技术。这些方案因灵活性差、成本较高、难以适配多业务等原因逐步退出。 当前主流 当前城域网建设以 IP 以太网为主，并融合 SDN（软件定义网络）、NFV（网络功能虚拟化）等技术，提高部署与业务适配能力。 知识讲授：城域网的层次 骨干层 城域网骨干层普遍采用万兆或 100Gbps 级以太网，以高带宽连接城市中的关键节点与核心网络。 接入层 接入层可结合千兆以太网、10G‑PON 等技术，面向家庭宽带、政企专线以及物联网终端提供多类型接入。 知识讲授：城域网与城市数字化 城市连接 城域网一端连接本地各类局域网，另一端对接骨干广域网，形成城市内部与外部网络之间的承接层。 应用支撑 城域网视为城市数字化转型的重要基础设施，可为数字政务、智慧民生等应用提供稳定、高速的网络支撑。 知识讲授：广域网 WAN 基本定义 广域网（Wide Area Network，WAN）用于连接不同地区的分布局域网，是跨地域通信网络。 覆盖尺度 它的地理范围可从数百千米延伸到数千甚至上万千米，并能够跨越国界和洲界，形成大范围网络互联。 知识讲授：广域网的核心目的： 连接对象 广域网把分布在不同区域的局域网、计算机系统连接起来，使跨地区的设备和网络能够进行通信与资源共享。 互联价值 覆盖范围扩大后，网络不再局限于一个单位或一座城市，而是能够形成跨地区、跨国家甚至跨洲的互联体系。 知识讲授：早期广域网 典型技术 PSTN、ISDN、PDN、ATM、帧中继（FR）等早期技术，它们通常依托电信部门提供的公用交换网络部署。 工作特点 早期广域网以存储转发为重要技术思路，让数据经过中间节点逐步转发，从而实现跨地域的资源共享与远程通信。 知识讲授：现代广域网 前沿技术 广域网逐步融入 SD‑WAN、5G 承载、算力网络、光传送网（OTN）等技术，提升网络部署的灵活性和业务承载能力。 带宽提升 10Gbps、100Gbps 等高速以太网与 IP 宽带网的普及，使以太网能够扩展到广域网领域，进一步提升传输带宽与效率。 知识讲授：广域网承载的业务 业务范围 现代广域网可以承载云服务、远程办公、工业互联等多种业务，为分散地点之间的持续通信提供基础支撑。 全域互联 随着技术融合，广域网、城域网和局域网之间的边界逐渐模糊，形成互联互通、无缝衔接的全域网络体系。 知识讲授：LAN、MAN、WAN：从覆盖范围看三类网络 22 分类依据 以网络覆盖的地理范围和互联距离为主要尺度。 理解关键 规模扩大时，网络承担的互联层级和技术复杂度也随之提升。 网络类型 覆盖范围 主要作用 典型场景 局域网 LAN 几十米至几千米 内部设备高速互联 家庭、学校、企业、机关、物联网 城域网 MAN 一座城市或城市群核心区域 整合城市内多个局域网 城市宽带、政企专线、城市数字化 广域网 WAN 数百千米至上万千米 跨地区连接分布局域网 跨地区办公、云服务、全球互联 知识背诵 局域网 LAN 范围：几十米~几千米 速率：高（百兆~万兆） 延迟：极低 场景：校园、办公室 技术：以太网、Wi-Fi 城域网 MAN 范围：几千米~数百千米 速率：较高（千兆级） 延迟：较低 场景：城市级网络 技术：IP以太网 广域网 WAN 范围：数百千米~全球 速率：相对较低 延迟：相对较高 场景：互联网、跨省 技术：光纤骨干、MPLS 18 师生互动 请结合生活实际，举例说明局域网、城域网和广域网的应用场景，并分析它们各自的特点。 ① 你家里或学校有哪些设备连在一起？它们属于哪种网络？ ② 你所在的城市有没有覆盖全城的政务网络或交通监控网络？它们属于哪种网络？ ③ 你平时用的互联网（如访问百度、微信）属于哪种网络？它是如何把全世界连接起来的？ 课堂练习 01 按网络的作用范围分类，计算机网络可分为局域网、城域网和________。 答案：广域网 02 局域网的英文缩写是________，城域网的英文缩写是________，广域网的英文缩写是________。 答案：LAN、MAN、WAN 03 局域网一般在几十米到几千米范围内，其优点是覆盖范围小、传输延迟低、________且稳定性强。 答案：数据传输速率高 04 城域网是衔接________与________的关键节点。 答案：局域网、广域网 05 广域网的核心目的是打破________，让分布在不同区域的局域网、计算机系统实现互联互通。 答案：地理限制 第二部分 其他分类标准 知识讲授：计算机网络分类 知识讲授：按传输技术分类 广播式网络 广播式网络只有一条共享通信信道。当一台计算机发送分组时，网络中的每台计算机都能够接收到分组，再根据目的地址判断是否处理。 点到点网络 点到点网络中的节点通过专用物理链路连接。分组从源节点到目的节点的过程中，可能经过多个中间节点转发。 知识讲授：广播式网络 共享信道 在广播式网络中，所有计算机共享通信信道。发送端把分组放到信道上，网络内的计算机都能够收到该分组。 地址判断 接收端会把自己的地址与分组中的目的地址进行比较；地址相同则处理，不相同则丢弃，从而完成目标识别。 知识讲授：广播网络中的三种发送方式 共享信道 广播式网络中的计算机共享同一通信信道，接收后再判断是否处理分组。 目的地址决定接收范围 根据面向全部、部分或单一节点，可理解为广播、组播与单播。 广播 Broadcasting 所有节点都接收并处理 组播 Multicasting 分组发送给网络中的某些计算机 单播 Unicasting 分组只发送给一台指定计算机 知识讲授：点到点网络： 传输方式 节点通过专用物理链路直接连接；从源节点到目的节点的分组可能经过多个中间节点，并通过“存储转发”继续前进。 为什么需要路由算法 网络中通常存在多条可用路径，路由算法负责选择合适的转发方向。星型、环型、网状网络通常采用点到点方式传输数据。 知识讲授：广播式与点到点 典型拓扑 无线网和总线型网络一般采用广播传输方式；星型、环型和网状网络一般采用点到点方式进行数据传输。 规模规律 规模较小的网络常采用广播传输方式，而规模较大的网络更多采用点到点传输方式。 知识讲授：按使用范围分类 公用网 公用网由电信部门或其他通信服务经营部门组建、管理和控制，网络内的传输和交换装置可以向部门或个人提供使用。 专用网 专用网由特定用户或部门组建和管理，通常不向其他用户或部门开放，服务范围集中在明确的组织内部。 知识讲授：公用网与专用网 公用网面向更广泛的用户提供通信服务，常用于广域通信。 专用网由特定用户或部门建设、管理和使用，典型如校园网、企业网。 知识讲授：按传输介质分类： 有线网 采用双绞线、同轴电缆、光纤等物理介质连接设备。不同介质在成本、距离、速率与抗干扰能力方面各有特点。 无线网 使用电磁波传输数据，可采用无线电波、微波或卫星信号。其突出特点是连接方式灵活，便于在不易布线的环境中部署。 知识讲授：有线网（一） 特点 双绞线组网经济、安装方便，是常见连网方式。它广泛应用于局域网，是日常以太网布线的重要介质。 应用 在学校、办公室和家庭网络中，电脑、交换机、路由器等设备经常通过双绞线完成有线连接，形成稳定的近距离通信链路。 知识讲授：有线网（二）： 同轴电缆 同轴电缆可以采用粗缆或细缆组网，也可通过有线电视电缆配合电缆调制解调器接入网络。其结构具有中心导体、绝缘层与屏蔽层。 光纤 光纤以光导纤维作为传输介质。其传输距离长、速率高、抗干扰能力强，因此适合高速、远距离和高安全性要求的网络。 知识讲授：无线网 传输方式 无线网使用电磁波传输数据，可采用无线电波、微波和卫星信号等方式，减少对固定线缆的依赖。 例举 包括无线电话、无线电视、微波通信网和卫星通信网。它们共同体现了无线连接灵活、可覆盖不同距离的特点。 知识讲授：按企业或公司管理分类 分类关注点 关注企业内部、企业伙伴之间以及全球互联网之间的连接与管理边界。 三类名称 内联网（Intranet）、外联网（Extranet）与因特网（Internet）。 Intranet 企业内部网络 面向内部服务 Extranet 向相关企业扩展连接 强调受控互联 Internet 国际互联网络 面向全球互联 知识讲授：内联网 Intranet 技术基础 内联网是企业内部网络，由企业原有网络环境和软件平台逐步整合而成。它采用通用 TCP/IP 协议，并利用 Internet 的 WWW 技术。 服务形态 内联网可采用浏览器/服务器模式，以 Web 模型作为标准平台，并配置自己的 Intranet Web 服务器与安全防护系统，为企业内部服务。 知识讲授：外联网 Extranet 连接边界 外联网相对于内联网而言，是把企业网络扩展连接到与自身相关的其他企业网络，用于建立受控的组织间连接。 安全要求 外联网采用 Internet 技术并可以拥有自己的 WWW 服务器；需要利用防火墙隔离内联网与 Internet，以保护企业内部信息。 知识讲授：因特网 Internet 与 WWW Internet 与 WWW 因特网是国际互联网络。WWW 把分布在世界各地、不同网址上的相关信息组织起来，并通过浏览器提供友好的查询与访问界面。 网络服务 用户可以通过 Internet 获取文本、图像、声音等信息。 Telnet、FTP、E‑mail 等传统 Internet 服务，体现全球网络资源共享。 知识背诵：四种其他分类 传输技术 广播式 点到点 使用范围 公用网 专用网 传输介质 有线网 无线网 企业管理 Intranet Extranet Internet 师生互动 情景题目 假设你是一名网络工程师，客户向你咨询以下场景应选择哪种类型的网络：①某大学校园内部网络；②某城市政府各部门之间的互联网络；③跨国公司的全球办公网络；④家庭Wi-Fi网络。请根据网络分类知识给出建议。 答案提示 ①局域网（LAN）。 ②城域网（MAN）。 ③广域网（WAN）。 ④局域网（LAN），属于无线局域网（WLAN）。 课堂练习 01.按网络的传输技术分类，计算机网络可分为________和________。 参考答案：广播式网络、点到点网络 02.按网络的使用范围分类，计算机网络可分为________和________。 参考答案：公用网、专用网 03.按网络的传输介质分类，计算机网络可分为________和________。 参考答案：有线网、无线网 04.按企业或公司管理分类，计算机网络可分为________、________和________。 参考答案：内联网、外联网、因特网 05.有线网的传输介质主要有双绞线、________和光纤。 参考答案：同轴电缆 课堂总结 课后作业 必做任务 实践题： 调查自己家庭、学校或周围环境中使用的网络类型，并分析其属于哪种分类标准下的网络。 选做拓展 拓展题： 查阅资料，了解5G网络属于哪种分类标准下的网络类型？下节课分享。 ” 感谢观看 THANKS FOR WATCHING 愿技术照亮前行的路 · 期待与您再次相遇 $