计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。连接介质可以是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能,具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。计算机网络可按网络拓扑结构、网络涉辖范围和互联距离、网络数据传输和网络系统的拥有者、不同的服务对象等不同标准进行种类划分。一般按网络范围划分为:(1)局域网(LAN);(2)城域网(MAN);(3)广域网(WAN)。局域网的地理范围一般在10千米以内,属于一个部门或一组群体组建的小范围网,例如一个学校、一个单位或一个系统等。广域网涉辖范围大,一般从几十千米至几万千米,例如一个城市,一个国家或洲际网络,此时用于通信的传输装置和介质一般由电信部门提供,能实现较大范围的资源共享。城域网介于LAN和WAN之间,其范围通常覆盖一个城市或地区,距离从几十千米到上百千米。
计算机网络由一组结点和链络组成。网络中的结点有两类:转接结点和访问结点。通信处理机、集中器和终端控制器等属于转接结点,它们在网络中转接和交换传送信息。主计算机和终端等是访问结点,它们是信息传送的源结点和目标结点。
计算机网络技术实现了资源共享。人们可以在办公室、家里或其他任何地方,访问查询网上的任何资源,极大地提高了工作效率,促进了办公自动化、工厂自动化、家庭自动化的发展。
21世纪已进入计算机网络时代。计算机网络极大普及,计算机应用已进入更高层次,计算机网络成了计算机行业的一部分。新一代的计算机已将网络接口集成到主板上,网络功能已嵌入到操作系统之中,智能大楼的兴建已经和计算机网络布线同时、同地、同方案施工。随着通信和计算机技术紧密结合和同步发展,我国计算机网络技术飞跃发展。
㈡ 计算机网络发展的各个阶段标志性的技术是什么
计算机网络的发展可以划分为四个阶段,分别为:
1、第一阶段:计算机网络技术与理论准备阶段 。
第一阶段可以追溯到20世纪50年代;这个阶段的主要的特点与标志性成果主要表现在: (1)数据通信技术日趋成熟,为计算机网络的形成奠定了技术基础;
(2)分组交换概念的提出为计算机网络的研究奠定了理论基础。
2、第二阶段:计算机网络的形成
第二阶段是从20世纪60年代ARPANET与技术分组交换开始;ARPANET是计算机网络技术发展中的一个里程碑,它的研究对促进网络技术发展和理论体系的形成起到了重要的推动作用,并为Internet的形成奠定了坚实的基础;这个阶段出现了三项标志性的成果: (1)ARPANET的成功运行证明了分组交换理论的正确性;
(2)TCP/IP协议的广泛应用为更大规模的网络互联奠定了坚实的基础;
(3)E-mail、FTP、TELNET、BBS等应用展现出网络技术广阔的应用前景。
3、第三阶段:网络体系结构的研究
第三阶段大致是从20世纪70年代中期开始;这个时期,国际上各种广域网、局域网与公用分组交换网技术发展迅速,各个计算机生产商纷纷发展自己的计算机网络,提出了个自的网络协议标准;网络体系结构与协议的标准化的研究,对更大规模的网络互联起到了重要的推动作用。 国际标准化组织(ISO)在推动“开放系统互连(Open System Interconnection,OSI)参考模型”与网络协议标准化研究方面做了大量的工作,同时它也面临着TCP/IP协议的严峻挑战;这个阶段研究成果的重要性主要表现在:、
(1)OSI参考模型的研究对网络理论体系的形成与发展,以及在网络协议标准化研究方面起到了重要的推动作用;
(2)TCP/IP经受了市场和用户的检验,吸引了大量的投资,推动了Internet应用的发展,成为业界标准。
4、第四阶段:Internet应用、无线网络与网络安全技术研究的发展
第四阶段是从20世纪90年代开始;这个阶段最富有挑战性的话题是Internet应用技术、无线网络技术、对等网络技术与网络安全技术;这个阶段的特点主要表现在:
(1)Internet作为全球性的国际网与大型信息系统,在当今政治、经济、文化、科研、教育与社会生活等方面发挥了越来越重要的作用;
(2)Internet大规模接入推动了接入技术的发展,促进了计算机网络、电信通行网与有限电视网的“三网融合”;
(3)对等(Peer-to-Peer,P2P)网络技术的研究,使得“即时通信”等新的网络应用不断涌现,进一步丰富了人与人之间信息交互与共享的方式;
(4)无线个人区域网、无线局域网与无线城域网技术日益成熟,并已进入应用阶段;无线自组网、无线传感器网络的研究与应用受到了高度重视;
(5)Internet应用中数据采集与录入从人工方式逐步扩展到自动方式,通过射频标签RFID。各种类型的传感器与传感器网络(Sense Network),以及光学视频感知与摄录设备,能过方便、自动地采集各种物品与环境信息,拓宽了人与人、人与物、物与物之间更为广泛的信息交互,促进了物联网(Internet of Things,IoT)技术的形成与发展; (6)随着网络应用的快递增长,社会对网络安全问题的重视程度也越来越高,强烈的社会需求推动了网络安全技术的快速发展。
㈢ 计算机网络技术简介
计算机网络技术简介
计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合。下面是我整理的计算机网络技术简介,欢迎大家参考!
1.1计算机网络基础
计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的专门技术。它将分布在不同地理位置、功能独立的多个计算机系统、网络设备和其他信息系统互联起来,以功能强大的网络软件、网络协议、网络操作系究等为基础,实现了资源共享和信息传递。
计算机网络能够实现:
1.资源共享:包括程序共享、数据共享、文件共享及设备共享等;
2.数据通信;
3.分布式计算;
4.广泛应用。
1.1.1计算机网络原理
1.拓扑结构
(1)拓扑结构:网络中计算机与其他设备的连接关系。网络拓扑是指网络形状,或者是它在物理上的连通结构。
(2)总线型结构:网络上的各节点连接在同一条总线上。连接在同一公共传输介质土的总线型方法的主要特点:易扩充、介质冲突较频繁;结构简单,便于扩充;网络响应速度快,便于广播式工作;设备量少,价格低廉;节点多时网络性能有所下降。
(3)星型结构:网络以中央节点为中心,各个节点通过中央节点构成点对点的连接方式。其主要特点:中心节点易于集中管理、控制;传输率高,各节点可同时传输;可靠性高,某个飞节点(非中央节点)故障不影响整个网络。
(4)环型结构:网络中各个节点通过环路接口连接在闭合环型线路中。其主要特点:封闭环、不适于大流量;信息在环路中沿固定方向流动,两节点问只有唯一的通路;传输速度可以预期,适用于实时控制的场合;任意节点的故障都可能导致全网络的失效。
其他类型的拓扑结构还包括:树形拓扑、混合拓扑
及网形拓扑等。
2.网络分类
计算机网络可按多种方式进行分类。
按分布范围分类:广域网(WAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)
按交换方式分类:电路交换网、报文交换网、分组交换网;
按拓扑结构分类:总线网、星形网、环形网、树形网、网状网;
按传输媒体分类:双绞线网络、同轴电缆网络、光纤网络、无线网络;
按信道带宽分类:窄带网、宽带网;
按信息交换范围分类:内部网、外部网:
按社会职能分类:公用网、专用网:
按用途分类:教育网、校园网、科研网、商业网、企业网4军事网等。
目前,网络主要以分布范围为参考进行分类。
(1)局域网
局域网(LAN, Local Area Network):在有限的几百米至几公里的局部地域范围内,将计算机、外设和网络设备互联构成的计算机网络系统。主要涉及到以太网、快速以太网、令牌环网、FDDI、无线网(802.11)、蓝牙等技术。
区别于其他网络,局域网具有以下特点:
1)地理分布范围较小,一般为几百米至几公里。可覆盖一幢大楼、一所校园或一个企业。
2)数据传输速率较高,一般为10~1000Mbps,可交换各类数字和非数字(如语音、图像、视频等)信息。
3)误码率低,一般在10一ll~104以下。这是因为局域网通常采用短距离基带传输,可以使用高质量的传输媒体,从而提高了数据传输质量。
4)以计算机为主体,包括终端及各种外设,一般不包含大型网络设备。
5)结构灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩充。
(2)城域网
城域网(MAN,MetropolitanAreaNetwork):覆盖城市范围的计算机网络系统,范围介于局域网与广域网之间。
(3)广域网
广域网(WAN,WideAreaNetwork):分布距离远,包含复杂的网络互联设备。无明确拓扑结构,多采用点对点传输。主要涉及到ISDN,FrameRelay,ATM,DDN,SDH,MPLS 技术。
(4)因特网
因特网(Internet)也称互联网或万维网,是采用TCP/IP通信协议的全球性计算机网络,由全球数以千万计的各种类型和不同规模的计算机网络组成,是全世界所有公开使用的计算机网络的互联总和。互联网通过普通电话、高速率专用线路、卫星、微波和光缆等通信线路把不同国家的大学、公司、科研机构以及军事和政治等组织的网络连接起来。
1.1.2计算机网络组成
1.计算机网络的软件系统计算机网络的软件系统主要包括操作系统、应用软件、网络管理软件、协议软件(TCP/IP,NETBEULIPX/SPX等)。
其中,操作系统提供系统操作基本环境、资源管理、信息管理、设备驱动和设备设置软件,服务器端还具有网络用户管理、网络运行状况统计、网络安全性建立、网络信息通信等管理功能。
网络管理软件:对网络运行状态信息进行统计、报告、监控;设置网络设备状态、模式、配置、功能等指标。
网络协议软件:网络中计算机、网络设备、各类系统之间进行信息交换的规则。
2.计算机网络的硬件系统
计算机网络的硬件是由传输介质(连接线缆、连接端子等)、接入端口设备(网卡、调制解调器、中继器、收发器和各类接口卡等)、网络设备(集线器、交换机、路由器、网桥等)、安全设备(防火墙、保密系统等)和资源设备(服务器、工作站、外部设备等)构成。
传输介质提供连接网络设备,提供数据传输的线路,主要包括非屏蔽双绞线(UTP,UnshieldedTwistedPaited)、屏蔽双绞线(STP,ShieldedTwistedPaired)、光缆、电话线、细同轴电缆(简称细缆)、粗同轴电缆(简称粗缆)、无线通信等。
目前,在用户端和局域网环境中双绞线使用得非常广泛,因为双绞线具有低成本、使用方便等优点。双绞线有两种基本类型:屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线,它们都由多对两根绞在一起的导线来形成传输电路,每对导线绞在一起主要是为了防止干扰。在一条双绞线电缆中,有四对或多对双绞线。目前常用的是四对八芯的。还有更多对的,用于智能大楼结构化布线系统中的'垂直布线子系统中。双绞线通过RJ45接头(俗称水晶头)与网络设备等相连接cRJ45头有八个铜片,将双绞线的四对八芯线插入RJ45头中,用专用的RJ45压线器将铜片压入线中,使之连接牢固。RJ45头的线序排列为:铜片方朝上、头朝前,左边第一脚为"1罚,从左到右顺序排列l~8,其每脚的定义见表1-1和表1-2。双绞线四对的颜色按标准分为:绿白/绿、橙白/橙、蓝白/蓝、棕臼/棕(棕白为白色和棕色相间,其他类似)。四对八芯线与RJ45头连接的方法:按照EIA/TIA568A或568B标准,同一根双绞线两端分别按这两个标准做RJ45头,这根双绞线就是信号交叉连接线;两端用同一个标准做RJ45头,则是信号直通连接线。
接入端口设备主要指网卡、Modem(调制解调器)、桥接器。网卡:网络主机发送和接收数据的接口卡。Modem:拨号上网用的连接计算机和电话线路的设备。网卡是最常用的接入端口设备。网卡插在每台工作站和服务器主机板的扩展槽里。工作站通过网卡向服务器发出请求,当服务器向工作站传送数据时,工作站也通过网卡完成有关操作。
网络设备主要包括集线器(Hub)、交换机(Switch)、路由器(Router)。集线器可以说是一种共享设备,是计算机在网络中常用的直接互联设备。交换机在计算机之间提供专用的交换式通信信道,使单台计算机占有更大带宽,不受其他设备影响。
集线器可分为独立式、堆叠式;常见有8端口、16端口、24端口等多种规格:传输速率主要分为:10Mbps,10OMbps和1000Mbps等。
1)独立式(Standalorm)集线器主要是为了克服总线结构的网络布线困难和易出故障的问题而引入,一般不带管理功能,没有容错能力,不能支持多个网段,不能同时支持多协议。这类集线器适用于小型网络,一般支持8~24个节点,可以利用串接方式连接多个集线器来扩充端口。
2)堆叠式(Stackable)集线器叠加连接,各集线器用高速链路连接起来,一般可以堆叠4~8个,适用于网络节点密集的工作组网络和大楼水平子系统的布线。
交换机采用模块化结构,由机柜、电源、面板、插卡和管理模块等组成。支持多种局域网标准和多种类型的连接,根据需要可以插入各类局域网模块,另外还有网管模块、路由模块等。它与Hub不同之处在于每个端口都可以获得同样的带宽。如lOOMbps交换机,每个端口都可以获得100Mbps的带宽,而10OMbps的Hub则是多个端口共享100Mbps带宽。很多交换机还有若干个比一般端口更高速的端口,用于连接高速主干网或直接连到高性能服务器上,这样可以有效地克服网络瓶颈。
路由器是实现在网络层的一种网络互联设备。它能实现很多复杂的功能,如路由选择、多路重发以及错误检测等。路由器是网络之间进行互联的关键设备。通常的路由器都具有负载平衡、阻止广播风暴、控制网络流量以及提高系统容错能力等功能。一般来说,路由器可支持多种协议,提供多种不同的接口,从而使不同厂家、不同规格的网络产品之间,以及不同协议的网络之间可以进行非常有效的网络互联。
安全设备:防火墙、入侵检测系统、认证系统、加密解密系统、防病毒工具、漏洞扫描系统、审计系统、访问控制系统等。
资源设备:包括连在网络上的所有存储数据、提供信息、使用数据和输入输出数据的设备。常用的有服务器、工作站、数据存储设备、网络打印设备等。
服务器是指提供信息服务的高档计算机系统。按服务器所提供的功能不同又分为:文件服务器(FileServer)、域名服务器(DomainServer)和应用服务器(ApplicationServer)。文件服务器通常提供文件和打印服务;应用服务器包括数据库服务器、电子邮件服务器、专用服务器等。根据硬件配置不同,服务器又可分为工作组服务器和部门级服务器。
工作站(WorkStatio丑)是连接到网络上的计算机。这些计算机是网络中的节点,称为网络工作站,简称为工作站。工作站仅仅为它们的操作者服务,而服务器则为网络上的其他服务器和工作站共同服务。
一、专业发展前景
计算机网络技术专业成立于2001年,2003年该专业被确定为院级改革试点专业。到目前为止,共招收10届学生,8届毕业生。我专业主要培养面向各型企事业单位,从事计算机网络的设计实施与维护、网站的设计开发与维护工作,具有必备的科学文化基础知识;有网络操作系统相关知识,掌握各型网络设备的选型与使用及网络系统规划技能,能完成对中小型网络的规划、建设与实施;有网络安全相关知识,掌握windows、linux等系统平台下各种应用系统及服务的配置技能,能完成对中小型网络的日常管理和维护;具有从事网站开发、数据库建立与管理技能,具有一定的工作创新精神,具有职业生涯发展基础的高素质技能型专门人才。
二、课程设置
主要课程有:C语言程序设计、数据结构、计算机组装与维修、数据库原理及应用(SQL Server2000)、网络操作系统(windows server 2003)、路由器/交换机技术、网络综合布线、网络安全技术、Linux操作系统、网络方案规划与实施、Web技术及网页设计、动态网站设计与开发、组网实训、路由器/交换机技术实训、网络综合布线实训、动态网站设计与开发实训、网络工程师职业素养训练、网站开发工程师职业素养训练等。
三、专业特色
建立了一整套完善的专业人才培养体系:
① 以就业为导向,以企业需求为依据。培养信息技术和信息产业需要的能胜任该职业岗位工作的技术应用性人才。坚持产学结合的培养途径,将满足企业的工作需求作为课程开发的出发点,以职场环境为背景,全力提高人才培养的针对性和适应性。探索和建立根据企业用人“订单”进行教育的机制,根据企业用人需求,调整专业方向,开发、设计产学结合、突出实践能力培养的课程方案。
② 以综合职业素质为基础,以能力为本位。以科学的劳动观与技术观指导帮助学生正确理解技术发展、劳动生产组织和职业活动的关系,充分认识职业和技术实践活动对经济发展和个人成长的意义和价值,使学生形成健康的劳动态度、良好职业道德和正确价值观,全面提高学生综合职业素质。以能力为本位构建专业培养方案。从职业分析入手,对职业岗位进行能力分解,把握能力领域、能力单元两个层次,并依此确定专业核心能力和一般专业能力,重点突出技术的运用能力和岗位工作能力的培养,围绕核心能力培养形成系列核心课程,形成以网络技术应用能力或面向工作过程能力为支撑的计算机网络技术专业培养方案。
③以学生为主体,体现教学组织的科学性和灵活性。 充分考虑学生的认知水平和已有知识、技能、经验与兴趣,为学生提供适应劳动力市场需要和有职业发展前景的、模块化的学习资源。力求在学习内容、教学组织、教学评价等方面给教师和学生提供选择和创新的空间,用灵活的模块化课程结构,满足学生就业的不同需要,增强学生就业竞争力。技术实践要求:选题要按照所学专业培养目标及教学基本要求确定,围绕本领域选择有实用价值的具有所学课程知识、能力训练的题目。选题应与社会、生产实际工作相结合,使实践与学生就业做到无缝连接。
打破传统教学模式,注重学生实际动手能力的培养
计算机网络技术专业要求学生具有非常强的动手能力,在入校时大部分学生都有过使用计算机的经历,对基础知识有了初步的了解,这样,如果开始还是按照传统的教学方式,学生势必会感觉枯燥无味,或认为内容浅显。这样就必须在开始就要激发学生的好奇心和学习情趣,将实践内容渗透到日常的教学过程中。所以在人才培养过程中,采用课内实验、校内集中实训、顶岗实习三个环节。
1、上课的过程就是动手实践的过程。在授课环节中,采用项目教学法,推行基于工作过程的教学模式,融“教、学、做”为一体,强化能力培养。
我们从校企合作中,学习、总结并应用“案例”教学、“项目驱动式”教学等先进的教学方法。摒弃先理论后上机,老师主学生辅的学科式的教学模式,全面贯彻推行符合高职特色的以工作过程为导向的职业式教学模式。即:在整个教学过程中,学生作为学习的主体,教师先提出问题,学生去分析、研究、实施,遇到困难和问题再在老师的帮助下查阅资料,自主学习。对基本理论的学习完全贯穿在实际项目的实施过程中,体现“做中学、学中做”。这样有效的调动学生的学习积极性和求知欲,培养学生自学的能力,可持续发展的能力和团队协作能力。
2、实训教学课程采用模块化且与职业资格等级鉴定结合,培养学生运用网络技术实际技能
我们以IT岗位的综合职业能力为依据,构建实践教学体系,合理地确定实训教学课程体系,改革实践教学,切实重视学生技术应用能力的培养,突出应用性和实践性,按照实验与检测、实习与实训、工程设计和施工来构建多媒体网络技术专业实践教学体系,纵向上与理论教学交叉进行,横向上与理论教学相互渗透,将“双证书”教育纳入计算机网络专业课程体系中,使学生在完成学历教育的同时取得行业认可的职业技能资格证书。
如网络操作系统课程为取证课程。在教学标准的制定过程中,以国家劳动部相关技能证书的要求为参照,制定相关的实训内容,让学生在学习完该课程之后就能取得相关的职业技能证书,为今后的就业奠定良好的基础。
3、采用“2+1”教学模式,突出培养学生的职业技能,让学生早融入社会。
;㈣ 现代计算机网络的技术基础有哪些
第1章 计算机网络基础知识
1.1 计算机网络的产生与发展
1.2 计算机网络概述
1.2.1 计算机网络的基本概念
1.2.2 通信子网和资源子网
1.3 计算机网络的功能
1.4 计算机网络的分类和拓扑结构
1.4.1 计算机网络的分类
1.4.2 计算机网络的拓扑结构
1.5 计算机网络的应用
小结
习题1
第2章 数据通信技术
2.1 数据通信的基本概念
2.1.1 信息、数据与信号
2.1.2 模拟信号与数字信号
2.1.3 基带信号与宽带信号
2.1.4 信道及信道的分类
2.1.5 数据通信的技术指标
2.1.6 通信方式
2.2 传输介质的主要特性和应用
2.2.1 传输介质的主要类型
2.2.2 双绞线
2.2.3 同轴电缆
2.2.4 光纤
2.2.5 双绞线、同轴电缆与光纤的性能比较
2.3 无线与卫星通信技术
2.3.1 电磁波谱
2.3.2 无线通信
2.3.3 微波通信
2.3.4 卫星通信
2.4 数据交换技术
2.4.1 电路交换
2.4.2 存储转发交换
2.5 数据传输技术
2.5.1 基带传输技术
2.5.2 频带传输技术
2.5.3 多路复用技术
2.6 数据编码技术
2.6.1 数据编码的类型
2.6.2 数字数据的模拟信号编码
2.6.3 数字数据的数字信号编码
2.6.4 脉冲编码调制
2.7 差错控制技术
2.7.1 差错产生的原因与差错类型
2.7.2 误码率的定义
2.7.3 差错的控制
小结
习题2
第3章 计算机网络体系结构与协议
3.1 网络体系结构与协议概述
3.1.1 网络体系结构的概念
3.1.2 网络协议的概念
3.1.3 网络协议的分层
3.1.4 其他相关概念
3.2 OSI参考模型
3.2.1 OSI参考模型的概念
3.2.2 OSI参考模型各层的功能
3.2.3 OSI参考模型中的数据传输过程
3.3 TCP/IP参考模型
3.3.1 TCP/IP概述
3.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能
3.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型
3.4.1 两种模型的比较
3.4.2 OSI参考模型的缺点
3.4.3 TCP/IP参考模型的缺点
3.4.4 网络参考模型的建议
小结
习题3
第4章 局域网
4.1 局域网概述
4.2 局域网的特点及其基本组成
4.3 局域网的主要技术
4.3.1 局域网的传输介质
4.3.2 局域网的拓扑结构
4.3.3 介质访问控制方法
4.4 局域网体系结构与IEEE 802标准
4.4.1 局域网参考模型
4.4.2 IEEE 802局域网标准
4.5 局域网组网技术
4.5.1 传统以太网
4.5.2 IBM令牌环网
4.5.3 交换式以太网
4.6 快速网络技术
4.6.1 快速以太网组网技术
4.6.2 吉比特以太网组网技术
4.6.3 ATM技术
4.7 VLAN
4.7.1 VLAN概述
4.7.2 VLAN的组网方法
4.8 WLAN
4.8.1 WLAN概述
4.8.2 WLAN的实现
4.8.3 WLAN组网实例——家庭无线局域网的组建
小结
习题4
第5章 广域网接入技术
5.1 广域网概述
5.2 常见的广域网接入技术
5.2.1 数字数据网(DDN)
5.2.2 综合业务数字网(ISDN)
5.2.3 宽带综合业务数字网(B-ISDN)
5.2.4 分组交换数据网(PSDN)
5.2.5 帧中继(Frame Relay)
5.2.6 数字用户线路xDSL
小结
习题5
第6章 网络互联技术
6.1 网络互联的基本概念
6.1.1 网络互联概述
6.1.2 网络互联的要求
6.2 网络互联的类型和层次
6.2.1 网络互联的类型
6.2.2 网络互联的层次
6.3 典型网络互连设备
6.3.1 中继器
6.3.2 网桥
6.3.3 网关
6.3.4 路由器
6.4 路由协议
6.4.1 路由信息协议(RIP)
6.4.2 内部路由协议(OSPF)
6.4.3 外部路由协议(BGP)
6.5 路由器的基本配置
6.5.1 路由器的接口
6.5.2 路由器的配置方法
小结
习题6
第7章 Inter基础知识
7.1 Inter的产生和发展
7.1.1 ARPANET的诞生
7.1.2 NSFNET的建立
7.1.3 全球范围Inter的形成与发展
7.2 Inter概述
7.2.1 Inter的基本概念
7.2.2 Inter的特点
7.3 Inter的主要功能与服务
7.3.1 Inter的主要功能
7.3.2 Inter的主要服务
7.4 Inter的结构
7.4.1 Inter的物理结构
7.4.2 Inter协议结构与TCP/IP
7.4.3 客户机/服务器的工作模式
7.5 Inter地址结构
7.5.1 IP地址概述
7.5.2 IP地址的组成与分类
7.5.3 特殊类型的IP地址
7.5.4 IP地址和物理地址的转换
7.6 子网和子网掩码
7.6.1 子网
7.6.2 子网掩码
7.6.3 A类、B类、C类IP地址的标准子网掩码
7.6.4 子网掩码的确定
7.7 域名系统
7.7.1 域名系统的层次命名机构
7.7.2 域名的表示方式
7.7.3 域名服务器和域名的解析过程
7.8 IPv4的应用极其局限性
7.8.1 什么是IPv4
7.8.2 IPv4的应用
7.8.3 IPv4的局限性
7.9 IPv6简介
7.9.1 IPv6的发展历史
7.9.2 IPv4的缺点及IPv6的技术新特性
7.9.3 IPv4与IPv6的共存局面
7.9.4 从IPv4过渡到IPv6的方案
7.9.5 IPv6的应用前景
小结
习题7
第8章 Inter接入技术
8.1 Inter接入概述
8.1.1 接入到Inter的主要方式
8.1.2 ISP
8.2 电话拨号接入Inter
8.2.1 SLIP/PPP概述
8.2.2 Winsock概述
8.3 局域网接入Inter
8.4 ADSL接入技术
8.4.1 ADSL概述
8.4.2 ADSL的主要特点
8.4.3 ADSL的安装
8.4.4 PPP与PPPoE
8.5 Cable Modem接入技术
8.5.1 CATV和HFC
8.5.2 Cable Modem概述
8.5.3 Cable Modem的主要特点
8.6 光纤接入技术
8.6.1 光纤接入技术概述
8.6.2 光纤接入的主要特点
8.7 无线接入技术
8.7.1 无线接入概述
8.7.2 WAP简介
8.7.3 当今流行的无线接入技术
8.8 连通测试
小结
习题8
第9章 Inter的应用
9.1 Inter应用于家庭
9.1.1 家庭用户连入Inter
9.1.2 使用浏览器浏览Inter
9.1.3 家庭娱乐
9.2 Inter应用于电子商务
9.2.1 电子商务及其起源
9.2.2 电子商务的特点
9.2.3 电子商务的内容
9.3 Inter应用所带来的社会问题
9.4 Inter应用的发展趋势与研究热点
小结
习题9
第10章 移动IP与下一代Inter
10.1 移动IP技术
10.1.1 移动IP技术的概念
10.1.2 与移动IP技术相关的几个重要术语
10.1.3 移动IP的工作原理
10.1.4 移动IP技术发展的3个阶段
10.2 第三代Inter与中国
10.2.1 什么是第三代Inter
10.2.2 第三代Inter的主要特点
10.2.3 中国的下一代互联网
小结
习题10
第11章 网络操作系统
11.1 网络操作系统概述
11.1.1 网络操作系统的基本概念
11.1.2 网络操作系统的基本功能
11.1.3 网络操作系统的发展
11.2 Windows NT Server操作系统
11.2.1 Windows NT Server 的发展
11.2.2 Windows NT Server的特点
11.3 Windows 2000 Server操作系统
11.3.1 Windows 2000 Server简介
11.3.2 Windows 2000 Server的特点
11.4 Windows Server 2003操作系统
11.4.1 Windows Server 2003简介
11.4.2 Windows Server 2003的特点
11.5 NetWare操作系统
11.5.1 NetWare操作系统的发展与组成
11.5.2 NetWare操作系统的特点
11.6 UNIX操作系统
11.6.1 UNIX操作系统的发展
11.6.2 UNIX操作系统的特点
11.7 Linux操作系统
11.7.1 Linux操作系统的发展
11.7.2 Linux操作系统的特点
小结
习题11
第12章 网络安全
12.1 网络安全的现状与重要性
12.2 防火墙技术
12.2.1 防火墙的基本概念
12.2.2 防火墙的主要类型
12.2.3 防火墙的主要产品
12.3 网络加密技术
12.3.1 网络加密的主要方式
12.3.2 网络加密算法
12.4 数字证书和数字签名
12.4.1 电子商务安全的现状
12.4.2 数字证书
12.4.3 数字签名
12.5 入侵检测技术
12.5.1 入侵检测的基本概念
12.5.2 入侵检测的分类
12.6 网络防病毒技术
12.6.1 计算机病毒
12.6.2 网络病毒的危害及感染网络病毒的主要原因
12.6.3 网络防病毒软件的应用
12.6.4 网络工作站防病毒的方法
12.7 网络安全技术的发展前景
12.7.1 网络加密技术的发展前景
12.7.2 入侵检测技术的发展趋势
12.7.3 IDS的应用前景
小结
习题12
第13章 网络管理
13.1 网络管理概述
13.1.1 网络管理的基本概念
13.1.2 网络管理体系结构
13.2 网络管理的功能
13.3 MIB
13.3.1 MIB的结构形式
13.3.2 MIB的访问方式
13.4 SNMP
13.4.1 SNMP的发展
13.4.2 SNMP的设计目标
13.4.3 SNMP的工作机制
13.5 网络管理工具
13.5.1 HP Open View
13.5.2 IBM TME 10 NetView
13.5.3 Cisco Works 2000
13.5.4 3Com Transcend
13.6 网络管理技术的发展趋势
小结
习题13
第14章 网络实验
14.1 实验1 理解网络的基本要素
14.2 实验2 双绞线的制作与应用
14.3 实验3 使用“超级终端”进行串行通信
14.4 实验4 网络连接性能的测试
14.5 实验5 组建一个小型对等网
14.6 实验6 服务
14.7 实验7 使用电子邮件
14.8 实验8 DHCP服务器的安装与配置
14.9 实验9 DNS服务器的安装与配置
㈤ 计算机网络性能指标有哪些
性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。
1、速率
计算机发送出的信号都是数字形式的。比特(bit)是计算机中的数据量的单位,也是信息论中使用的信息量单位。英文字bit来源binarydigit(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。网络技术中的速率指的是链接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,也称为数据率(datarate)或者比特率(bitrate)。速率的单位是b/s(比特每秒)或者bit/s,也可以写为bps,即bitpersecond。当数据率较高时,可以使用kb/s(k=10^3=千)、Mb/s(M=10^6=兆)、Gb/s(G=10^9=吉)或者Tb/s(T=10^12=太)。现在一般常用更简单并不是很严格的记法来描述网络的速率,如100M以太网,而省略了b/s,意思为数据率为100Mb/s的以太网。这里的数据率通常指额定速率。
2、带宽
带宽本上包含两种含义:
(1)带宽本来指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。例如,在传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是3.1kHz(从300Hz到3.1kHz,即声音的主要成分的频率范围)。这种意义的带宽的单位是赫兹。在以前的通信的主干线路传送的是模拟信号(即连续变化的信号)。因此,表示通信线路允许通过的信号频带范围即为线路的带宽。
(2)在计算机网络中,贷款用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力,因此网络带宽表示在单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据量“。这种意义的带宽的单位是”比特每秒“,即为b/s。子这种单位的前面也通常加上千(k)、兆(M)、吉(G)、太(T)这样的倍数。
3、吞吐量
吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量进场用于对现实世界中的网络的一种测量,以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。显然,吞吐量受到网络的带宽或网络的额定速率的限制。例如,对于一个100Mb/s的以太网,其额定速率为100Mb/s,那么这个数值也是该以太网的吞吐量的绝对上限值。因此,对100Mb/s的以太网,其典型的吞吐量可能只有70Mb/s。
4、时延
时延指数据(一个报文或者分组)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。时延是一个非常重要的性能指标,也可以称为延迟或者迟延。
网络中的时延由以下几部分组成:
(1)发送时延发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间,也就是从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需时间。发送时延也可以称为传输时延。发送的时延=数据帧长度(b)/发送速率(b/s)。
对于一定的网络,发送时延并非固定不变,而是与发送的帧长成正比,与发送数率成反比。
(2)传播时延传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播数率(m/s)
电磁波在自由空间的传播速率是光速,即3.0×10^5km/s。电磁波在网络传输媒体中的传播速率比在自由空间低一些,在铜线电缆中的传播速率约为2.3×10^5km/s,在光纤中的传播速率约为2.0×10^5km/s。
(3)处理时延主机或路由器在收到分组时需要花费一定的时间处理,分析分组首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验、查到适当路由等,这就产生了处理时延。
(4)排队时延分组在经过网络传输时,要经过许多的路由器。但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接口后,还要在输出队列中排队等待转发。这就产生了排队延时。排队延时通常取决于网络当时的通信量。
这样数据在网络中尽力的总延时就是
总延时=发送延时+传播延时+处理延时+排队延时
对于高速网络链路,提高的仅仅是数据的发送数率而不是比特在链路上的传播速率。荷载信息的电磁波在通信线路上的传播速率与数据的发送速率并无关系。提高的数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。
5、时延带宽积
把以上两个网络性能的两个度量,传播时延和带宽相乘,就等到另外一个度量:传播时延带宽积,即
时延带宽积=传播时延×带宽
例如,传播时延为20ms,带宽为10Mb/s,则时延带宽积=20×10×10^3/1000=2×10^5bit。这就表示,若发送端连续发送数据,则在发送的第一个比特即将达到终点时,发送端就已经发送了20万个比特,而这20万个bit都在链路上向前移动。
6、往返时间RTT
在计算机网络中,往返时间RTT也是一个重要的性能指标,表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时间。对于上面提到的例子,往返时间RTT就是40ms,而往返时间和带宽的乘积是4×10^5(bit)。
显然,往返时间与所发送的分组长度有关。发送很长的数据块的往返时间,应当比发送很短的数据块往返时间要多些。
往返时间带宽积的意义就是当发送方连续发送数据时,即能够及时收到对方的确认,但已经将许多比特发送到链路上了。对于上述例子,假定数据的接收方及时发现了差错,并告知发送发,使发送方立即停止发送,但也已经发送了40万个比特了。
7、利用率
利用率有信道利用率和网络利用率。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好。这是因为,根据排队的理论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的时延也就迅速增加。
如果D0表示网络空闲时的时延,D表示当前网络时延,可以用简单公式(D=D0/(1-U)来表示D,D0和利用率U之间的关系。U数值在0和1之间。当网络的利用率接近最大值1时,网络的时延就趋近于无穷大。
㈥ 计算机网络技术是是什么
计算机网络技术 计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。连接介质可以是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能,具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。 计算机网络可按网络拓扑结构、网络涉辖范围和互联距离、网络数据传输和网络系统的拥有者、不同的服务对象等不同标准进行种类划分。一般按网络范围划分为:(1)局域网(LAN);(2)城域网(MAN);(3)广域网(WAN)。局域网的地理范围一般在10千米以内,属于一个部门或一组群体组建的小范围网,例如一个学校、一个单位或一个系统等。广域网涉辖范围大,一般从几十千米至几万千米,例如一个城市,一个国家或洲际网络,此时用于通信的传输装置和介质一般由电信部门提供,能实现较大范围的资源共享。城域网介于LAN和WAN之间,其范围通常覆盖一个城市或地区,距离从几十千米到上百千米。
计算机网络由一组结点和链络组成。网络中的结点有两类:转接结点和访问结点。通信处理机、集中器和终端控制器等属于转接结点,它们在网络中转接和交换传送信息。主计算机和终端等是访问结点,它们是信息传送的源结点和目标结点。
计算机网络技术实现了资源共享。人们可以在办公室、家里或其他任何地方,访问查询网上的任何资源,极大地提高了工作效率,促进了办公自动化、工厂自动化、家庭自动化的发展。
21世纪已进入计算机网络时代。计算机网络极大普及,计算机应用已进入更高层次,计算机网络成了计算机行业的一部分。新一代的计算机已将网络接口集成到主板上,网络功能已嵌入到操作系统之中,智能大楼的兴建已经和计算机网络布线同时、同地、同方案施工。随着通信和计算机技术紧密结合和同步发展,我国计算机网络技术飞跃发展
专业培养目标:培养掌握计算机网络基本理论和基本技能,具有计算机网络硬件组网与调试,网络系统安装与维护,以及网络编程能力的高级技术应用性专门人才。
专业核心能力:计算机网络安装与维护能力、网络应用软件的编程能力。
专业核心课程与主要实践环节:组网技术与网络管理、网络操作系统、网络数据库、网页制作、计算机网络与应用、网络通信技术、网络应用软件、JAVA编程基础、服务器配置与调试、网络硬件的配置与调试、计算机网络软件实训等,以及各校的主要特色课程和实践环节。
可设置的专业方向:
就业方向 :计算机系统维护.网络管理.程序设计.网站建设.网络设备调试等岗位
㈦ 计算机网络技术
第一章 计算机网络概述
1.1 计算机网络的定义和发展历史
1.1.1 计算机网络的定义
计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物,是在地理上分散的通过通信线路连接起来的计算机集合,这些计算机遵守共同的协议,依据协议的规定进行相互通信,实现网络各种资源的共享。
网络资源:所谓的网络资源包括硬件资源(如大容量磁盘、打印机等)、软件资源(如工具软件、应用软件等)和数据资源(如数据库文件和数据库等)。
计算机网络也可以简单地定义为一个互连的、自主的计算机集合。所谓互连是指相互连接在一起,所谓自主是指网络中的每台计算机都是相对独立的,可以独立工作。
1.1.2 计算机网络的发展历史
课后小结:
1. 计算机网络的定义.
2. 网络资源的分类.
课后作业:预习P2-P8.
第二讲
教学类型:理论课
教学课题:1.2~1.3
教学目标:1.了解计算机网络的功能和应用;2. 了解计算机网络的系统组成
教学重点、难点:计算机网络的功能和应用;网络的系统组成
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
1.2 计算机网络的功能和应用
1. 计算机网络的功能
(1)实现计算机系统的资源共享
(2)实现数据信息的快速传递
(3)提高可靠性
(4)提供负载均衡与分布式处理能力
(5)集中管理
(6)综合信息服务
2.计算机网络的应用
计算机网络由于其强大的功能,已成为现代信息业的重要支柱,被广泛地应用于现代生活的各个领域,主要有:
(1)办公自动化
(2)管理信息系统
(3)过程控制
(4)互联网应用(如电子邮件、信息发布、电子商务、远程音频与视频应用)
1.3计算机网络的系统组成
1.3.1 网络节点和通信链路
从拓扑结构看,计算机网络就是由若干网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成的。计算机网络中的节点又称网络单元,一般可分为三类:访问节点、转接节点和混合节点。
通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现,如双绞线、同轴电缆、光缆、卫星、微波等。
通信链路又分为物理链路和逻辑链路。
1.3.2 资源子网和通信子网
从逻辑功能上可把计算机网络分为两个子网:用户资源子网和通信子网。
资源子网包括各种计算机和相关的硬件、软件;
通信子网是连接这些计算机资源并提供通信服务的连接线路。正是在通信子网的支持下,用户才能利用网络上的各种资源,进行相互间的通信,实现计算机网络的功能。
通信子网有两种类型:
(1)公用型(如公用计算机互联网CHINANET)
(2)专用型(如各类银行网、证券网等)
1.3.3 网络硬件系统和网络软件系统
计算机网络系统是由计算机网络硬件系统和网络软件系统组成的。
网络硬件系统是指构成计算机网络的硬设备,包括各种计算机系统、终端及通信设备。
常见的网络硬件有:
(1)主机系统; (2)终端; (3)传输介质; (4)网卡;(5)集线器; (6)交换机; (7)路由器
网络软件主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络应用系统。
(1)服务器操作系统
常见的有:Novell公司的NetWare、微软公司的 Windows NT Server及 Unix系列。
(2)工作站操作系统
常见的有: Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。
(3)网络通信协议
(4)设备驱动程序
(5)网络管理系统软件
(6)网络安全软件
(7)网络应用软件
课后小结:
1. 计算机网络的功能和应用
2. 网络的系统组成
课后作业:预习P8-P10
第三讲
教学类型:理论课
教学课题:1.4计算机网络的分类
教学目标:1.掌握计算机网络的分类;2. 了解计算机网络的定义和发展;3. 了解计算机网络的功能和应用;4. 了解计算机网络的系统组成
教学重点、难点:掌握计算机网络的分类
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
1.4 计算机网络的分类
1.4.1 按计算机网络覆盖范围分类
由于网络覆盖范围和计算机之间互连距离不同,所采用的网络结构和传输技术也不同,因而形成不同的计算机网络。
一般可以分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)三类。
1.4.2按计算机网络拓扑结构分类
网络拓扑是指连接的形状,或者是网络在物理上的连通性。如果不考虑网络的的地理位置,而把连接在网络上的设备看作是一个节点,把连接计算机之间的通信线路看作一条链路,这样就可以抽象出网络的拓扑结构。
按计算机网络的拓扑结构可将网络分为:星型网、环型网、总线型网、树型网、网型网。
1.4.3 按网络的所有权划分
1.公用网
由电信部门组建,由政府和电信部门管理和控制的网络。
2.专用网
也称私用网,一般为某一单位或某一系统组建,该网一般不允许系统外的用户使用。
1.4.4 按照网络中计算机所处的地位划分
(1)对等局域网
(2)基于服务器的网络(也称为客户机/服务器网络)。
课后小结:
1. 计算机网络的定义;2. 计算机网络的功能和应用;3. 计算机网络的分类
课后作业:(P10)1 、4、5、6
第四讲
教学类型:理论课
教学课题:1.1计算机网络的定义和发展
教学目标:1. 了解数据通信的基本概念;2. 了解数据传输方式
教学重点、难点:数据传输方式
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
教学内容与过程
导入:由现在的网络通讯中的一些普通关键词引入新课
讲授新课:(多媒体幻灯片演示或板书)
第二章 数据通信基础
2.1 数据通信的基本概念
2.1.1 信息和数据
1.信息
信息是对客观事物的反映,可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述,也可表示物质与外部的联系。信息有各种存在形式。
2.数据
信息可以用数字的形式来表示,数字化的信息称为数据。数据可以分成两类:模拟数据和数字数据。
2.1.2 信道和信道容量
1.信道
信道是传送信号的一条通道,可以分为物理信道和逻辑信道。
物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路,由传输及其附属设备组成。
逻辑信道也是指传输信息的一条通路,但在信号的收、发节点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质,而是在物理信道基础上,由节点设备内部的连接来实现。
2.信道的分类
信道按使用权限可分为专业信道和共用信道。
信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道。
信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。
3.信道容量
信道容量是指信道传输信息的最大能力,通常用数据传输率来表示。即单位时间内传送的比特数越大,则信息的传输能力也就越大,表示信道容量大。
2.1.3 码元和码字
在数字传输中,有时把一个数字脉冲称为一个码元,是构成信息编码的最小单位。
计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”,例如二进制数字10000001是由7个码元组成的序列,通常称为“码字”。
2.1.4 数据通信系统主要技术指标
1.比特率:比特率是一种数字信号的传输速率,它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位(bit)数,单位用比特每秒(bps)或千比特每秒(Kbps)表示。
2.波特率:波特率是一种调制速率,也称波形速率。在数据传输过程中,线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率,其单位为波特(baud)。
3.误码率:误码率指信息传输的错误率,也称误码率,是数据通信系统在正常工作情况下,衡量传输可靠性的指标。
4.吞吐量:吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量,单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中,吞吐量=信道容量×传输效率。
5.通道的传播延迟:信号在信道中传播,从信源端到达信宿端需要一定的时间,这个时间叫做传播延迟(或时延)。
2.1.5 带宽与数据传输率
1.信道带宽
信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度,它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。
带宽越大,所能达到的传输速率就越大,所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。
2.数据传输率
数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量,即比特率,单位为比特/秒。
一般来说,数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定,如果每一位所占时间越小,则速率越高。
2.2 数据传输方式
2.2.1 数据通信系统模型
2.2.2 数据线路的通信方式
根据数据信息在传输线上的传送方向,数据通信方式有:
单工通信
半双工通信
双工通信
2.2.3 数据传输方式
数据传输方式依其数据在传输线原样不变地传输还是调制变样后再传输,可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方式。
1.基带传输
2.频带传输
3.宽带传输
课后小结:
1. 什么是信息、数据?
2. 什么是信道?常用的信道分类有几种?
3. 什么是比特率?什么是波特率?
4. 什么是带宽、数据传输率与信道容量?
课后作业:(P20)二1、2、3、4、5、6
第五讲
教学类型:理论课
教学课题:2.2~2.4
教学目标:1.理解数据交换技术;2. 理解差错检验与校正技术
教学重点、难点:数据交换技术、差错检验与校正技术
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
教学内容与过程:
导入:由现在的网络通讯中的一些普通关键词引入新课
讲授新课:(多媒体幻灯片演示或板书)
2.3 数据交换技术
通常使用四种交换技术:
电路交换
报文交换
分组交换
信元交换。
2.3.1 电路交换
电路交换(也称线路交换)
在电路交换方式中,通过网络节点(交换设备)在工作站之间建立专用的通信通道,即在两个工作站之间建立实际的物理连接。一旦通信线路建立,这对端点就独占该条物理通道,直至通信线路被取消。
电路交换的主要优点是实时性好,由于信道专用,通信速率较高;缺点是线路利用率低,不能连接不同类型的线路组成链路,通信的双方必须同时工作。
电路交换必定是面向连接的,电话系统就是这种方式。
电路交换的三个阶段:
电路建立阶段
数据传输阶段
拆除电路阶段
2.3.2 报文交换
报文是一个带有目的端信息和控制信息的数据包。报文交换采取的是“存储—转发”(Store-and-Forward)方式,不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。
报文交换的主要缺点是网络的延时较长且变化比较大,因而不宜用于实时通信或交互式的应用场合。
在 20 世纪 40 年代,电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。
报文交换的时延较长,从几分钟到几小时不等。现在,报文交换已经很少有人使用了。
2.3.3 分组交换
分组交换也称包交换,它是报文交换的一种改进,也属于存储-转发交换方式,但它不是以报文为单位,而是以长度受到限制的报文分组(Packet)为单位进行传输交换的。分组也叫做信息包,分组交换有时也称为包交换。
分组在网络中传输,还可以分为两种不同的方式:数据报和虚电路。
分组交换的优点
高效 动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占用。
灵活 以分组为传送单位和查找路由。
迅速 必先建立连接就能向其他主机发送分组;充分使用链路的带宽
可靠 完善的网络协议;自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性
2.3.4 信元交换技术
(ATM,Asynchronous Transfer Mode,异步传输模式)
ATM是一种面向连接的交换技术,它采用小的固定长度的信息交换单元(一个53Byte的信元),话音、视频和数据都可由信元的信息域传输。
它综合吸取了分组交换高效率和电路交换高速率的优点,针对分组交换速率低的弱点,利用电路交换完全与协议处理几乎无关的特点,通过高性能的硬件设备来提高处理速度,以实现高速化。
ATM是一种广域网主干线的较好选择。
2.4 差错检验与校正
数据传输中出现差错有多种原因,一般分成内部因素和外部因素。
内部因素有噪音脉冲、脉动噪音、衰减、延迟失真等。
外部因素有电磁干扰、太阳噪音、工业噪音等。
为了确保无差错地传输,必须具有检错和纠错的功能。常用的校验方式有奇偶校验和循环冗余码校验。
2.4.1 奇偶校验
采用奇偶校验时,若其中两位同时发生错误,则会发生没有检测出错误的情况。
2.4.2 循环冗余码校验。
这种编码对随机差错和突发差错均能以较低的冗余充进行严格的检查。
课后小结:
1. 数据通信的的一些基本知识
2. 三种交换方式的基本工作原理
3. 两种差错校验方法:奇偶校验和循环冗余校验
课后作业:(P20)二7、8、9
第六讲
教学类型:复习课
教学课题:第一章与第二章
教学目标:通过复习掌握第一、二章的重点
教学重点、难点:第一、二章的重点
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
教学内容:第一、二章的内容
第七讲
教学类型:测验一
第八讲
教学类型:理论课
教学课题:第三章 计算机网络技术基础
教学目标:1. 掌握几种常见网络拓扑结构的原理及其特点;2. 掌握ISO/OSI网络参考模型及各层的主要功能
教学重点、难点:1. 掌握几种常见网络拓扑结构的原理及其特点;2. 掌握ISO/OSI网络参考模型及各层的主要功能
教学方法:教师讲解、演示、学生认真学习并思考、记忆;教师讲授与学生理解协调并重的教学法
教学工具:多媒体幻灯片演示
教学内容与过程
导入:提问学生对OSI的七层模型和TCP/IP四层模型的理解。
引导学生总结重要原理并认真加以研究。
教师总结归纳本章重要原理的应用,进入教学课题。
讲授新课:(多媒体幻灯片演示或板书)
第三章 计算机网络技术基础
3.1 计算机网络的拓扑结构
3.1.1 什么是计算机网络的拓扑结构
网络拓扑是指网络连接的形状,或者是网络在物理上的连通性。
网络拓扑结构能够反映各类结构的基本特征,即不考虑网络节点的具体组成,也不管它们之间通信线路的具体类型,把网络节点画作“点”,把它们之间的通信线路画作“线”,这样画出的图形就是网络的拓扑结构图。
不同的拓扑结构其信道访问技术、网络性能、设备开销等各不相同,分别适应于不同场合。它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面,是研究计算机网络的主要环节之一。
计算机网络的拓扑结构主要是指通信子网的拓扑结构,常见的一般分为以下几种:
1.总线型;2.星型;3.环型;4.树型;5.网状型
3.1.2 总线型拓扑结构
总线结构中,各节点通过一个或多个通信线路与公共总线连接。总线型结构简单、扩展容易。网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障,可靠性较高。
总线型结构是从多机系统的总线互联结构演变而来的,又可分为单总线结构和多总线结构,常用CSMA/CD和令牌总线访问控制方式。
总线型结构的缺点:
(1)故障诊断困难;(2)故障隔离困难;(3)中继器等配置;(4)实时性不强
3.1.3 星型拓扑结构
星型的中心节点是主节点,它接收各分散节点的信息再转发给相应节点,具有中继交换和数据处理功能。星型网的结构简单,建网容易,但可靠性差,中心节点是网络的瓶颈,一旦出现故障则全网瘫痪。
星型拓扑结构的访问采用集中式控制策略,采用星型拓扑的交换方式有电路交换和报文交换。
星型拓扑结构的优点:
(1)方便服务;(2)每个连接只接一个设备;(3)集中控制和便于故障诊断;(4)简单的访问协议
星型拓扑结构的缺点:
(1)电缆长度和安装;(2)扩展困难;(3)依赖于中央节点
3.1.4 环型拓扑结构
网络中节点计算机连成环型就成为环型网络。环路上,信息单向从一个节点传送到另一个节点,传送路径固定,没有路径选择问题。环型网络实现简单,适应传输信息量不大的场合。任何节点的故障均导致环路不能正常工作,可靠性较差。
环型网络常使用令牌环来决定哪个节点可以访问通信系统。
环型拓扑结构的优点:
(1)电缆长度短;(2)适用于光纤;(3)网络的实时性好
环型拓扑结构的缺点:
(1)网络扩展配置困难;(2)节点故障引起全网故障;(3)故障诊断困难;(4)拓扑结构影响访问协议
3.1.5 其他类型拓扑结构
1.树型拓扑结构
树型网络是分层结构,适用于分级管理和控制系统。网络中,除叶节点及其联机外,任一节点或联机的故障均只影响其所在支路网络的正常工作。
2.星型环型拓扑结构
3.1.6 拓扑结构的选择原则
拓扑结构的选择往往和传输介质的选择和介质访问控制方法的确定紧密相关。选择拓扑结构时,应该考虑的主要因素有以下几点:
(1)服务可靠性; (2)网络可扩充性; (3)组网费用高低(或性能价格比)。
3.2 ISO/OSI网络参考模型
建立分层结构的原因和意义:
建立计算机网络的根本目的是实现数据通信和资源共享,而通信则是实现所有网络功能的基础和关键。对于网络的广泛实施,国际标准化组织ISO(International Standard Organization),经过多年研究,在1983年提出了开放系统互联参考模型OSI/RM(Reference Model of Open System Interconnection),这是一个定义连接异种计算机的标准主体结构,给网络设计者提供了一个参考规范。
OSI参考模型的层次
OSI参考模型共有七层,由低到高分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
1.OSI参考模型的特性
(1)是一种将异构系统互联的分层结构;
(2)提供了控制互联系统交互规则的标准骨架;
(3)定义了一种抽象结构,而并非具体实现的描述;
(4)不同系统上的相同层的实体称为同等层实体;
(5)同等层实体之间的通信由该层的协议管理;
(6)相邻层间的接口定义了原语操作和低层向上层提供的服务;
(7)所提供的公共服务是面向连接的或无连接的数据服务;
(8)直接的数据传送仅在最低层实现;
(9)每层完成所定义的功能,修改本层的功能并不影响其它层。
2.有关OSI参考模型的技术术语
在OSI参考模型中,每一层的真正功能是为其上一层提供服务。在对这些功能或服务过程以及协议的描述中,经常使用如下一些技术术语:
(1)数据单元
服务数据单元SDU(Service Data Unit)
协议数据单元PDU(Protocol Data Unit)
接口数据单元IDU(Interface Data Unit)
服务访问点SAP(Service Access Point)
服务原语(Primitive)
(2)面向连接和无连接的服务
下层能够向上层提供的服务有两种基本形式:面向连接和无连接的服务。
面向连接的服务是在数据传输之前先建立连接,主要过程是:建立连接、进行数据传送,拆除链路。面向连接的服务,又称为虚电路服务。
无连接服务没有建立和拆除链路的过程,一般也不采用可靠方式传送。不可靠(无确认)的无连接服务又称为数据报服务。
3.2.1 物理层
物理层是OSI模型的最低层,其任务是实现物理上互连系统间的信息传输。
1.物理层必须具备以下功能
(1)物理连接的建立、维持与释放;2)物理层服务数据单元传输;(3)物理层管理。
2.媒体和互联设备
物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等;
通信用的互联设备如各种插头、插座等;局域网中的各种粗、细同轴电缆,T型接/插头,接收器,发送器,中继器等都属物理层的媒体和连接器。
3.2.2 数据链路层
数据链路可以粗略地理解为数据信道。数据链路层的任务是以物理层为基础,为网络层提供透明的、正确的和有效的传输线路,通过数据链路协议,实施对二进制数据正确、可靠的传输。
数据链路的建立、拆除、对数据的检错、纠错是数据链路层的基本任务。
1.链路层的主要功能
(1)链路管理;(2)帧的装配与分解;(3)帧的同步;(4)流量控制与顺序控制;(5)差错控制;(6)使接收端能区分数据和控制信息;(7)透明传输;(8)寻址
2.数据链路层的主要协议
(1)ISO1745-1975;(2)ISO3309-1984;(3)ISO7776
3.链路层产品
独立的链路产品中最常见的是网卡,网桥也是链路产品。
数据链路层将本质上不可靠的传输媒介变成可靠的传输通路提供给网络层。在IEEE802.3情况下,数据链路层分成两个子层:一个是逻辑链路控制,另一个是媒体访问控制。
3.2.3 网络层
网络层是通信子网与资源子网之间的接口,也是高、低层协议之间的接口层。网络层的主要功能是路由选择、流量控制、传输确认、中断、差错及故障的恢复等。当本地端与目的端不处于同一网络中,网络层将处理这些差异。
1.网络层的主要功能
(1)建立和拆除网络连接;
(2)分段和组块;
(3)有序传输和流量控制;
(4)网络连接多路复用;
(5)路由选择和中继;
(6)差错的检测和恢复;
(7)服务选择
2.网络层提供的服务
OSI/RM中规定,网络层中提供无连接和面向连接两种类型的服务,也称为数据报服务和虚电路服务。
3.路由选择
3.2.4 传输层
传输层是资源子网与通信子网的接口和桥梁。传输层下面三层(属于通信子网)面向数据通信,上面三层(属于资源子网)面向数据处理。因此,传输层位于高层和低层中间,起承上启下的作用。它屏蔽了通信子网中的细节,实现通信子网中端到端的透明传输,完成资源子网中两节点间的逻辑通信。它是负责数据传输的最高一层,也是整个七层协议中最重要和最复杂的一层。
1.传输层的特性
(1)连接与传输;(2)传输层服务
2.传输层的主要功能
3.传输层协议
3.2.5 会话层
会话层、表示层和应用层一起构成OSI/RM的高层,会话层位于OSI模型面向信息处理的高三层中的最下层,它利用传输层提供的端到端数据传输服务,具体实施服务请求者与服务提供者之间的通信,属于进程间通信的范畴。
会话层还对会话活动提供组织和同步所必须的手段,对数据传输提供控制和管理。
1.会话层的主要功能;
(1)提供远程会话地址;
(2)会话建立后的管理;
(3)提供把报文分组重新组成报文的功能
2.会话层提供的服务
(1)会话连接的建立和拆除;
(2)与会话管理有关的服务;
(3)隔离;
(4)出错和恢复控制
3.2.6 表示层
表示层为应用层服务,该服务层处理的是通信双方之间的数据表示问题。为使通信的双方能互相理解所传送信息的含义,表示层就需要把发送方具有的内部格式编码为适于传输的比特流,接收方再将其译码为所需要的表示形式。
数据传送包括语义和语法两个方面的问题。OSI模型中,有关语义的处理由应用层负责,表示层仅完成语法的处理。
1.表示层的主要功能
(1)语法转换;(2)传送语法的选择;(3)常规功能
2.表示层提供的服务
(1)数据转换和格式转换;
(2)语法选择;
(3)数据加密与解密;
(4)文本压缩
3.2.7 应用层
OSI的7层协议从功能划分来看,下面6层主要解决支持网络服务功能所需要的通信和表示问题,应用层则提供完成特定网络功能服务所需要的各种应用协议。
应用层是OSI的最高层,直接面向用户,是计算机网络与最终用户的接口。负责两个应用进程(应用程序或操作员)之间的通信,为网络用户之间的通信提供专用程序。
课后小结:
1.计算机网络的拓扑结构的分类
2.OSI参考模型的层次
课后作业:预习P37~P39
第九讲
教学类型:理论课
教学课题:3.3~3.4
教学目标:
1. 掌握共享介质方式的CSMA/CD和令牌传递两种数据传输控制方式的基本原理
2. 了解几种常见的网络类型
教学重点、难点:理解数据传输控制方式
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
教学内容与过程
导入:提问学生对OSI的七层模型和TCP/IP四层模型的理解。
引导学生总结重要原理并认真加以研究。
教师总结归纳本章重要原理的应用,进入教学课题。
讲授新课:(多媒体幻灯片演示或板书
3.3 数据传输控制方式
数据和信息在网络中是通过信道进行传输的,由于各计算机共享网络公共信道,因此如何进行信道分配,避免或解决通道争用就成为重要的问题,就要求网络必须具备网络的访问控制功能。介质访问控制(MAC)方法是在局域网中对数据传输介质进行访问管理的方法。
3.3.1 具有冲突检测的载波侦听多路访问
冲突检测/载波侦听(CSMA/CD法)
CSMA/CD是基于IEEE802.3标准的以太网中采用的MAC方法,也称为“先听后发、边发边听”。它的工作方式是要传输数据的节点先对通道进行侦听,以确定通道中是否有别的站在传输数据,若信道空闲,该节点就可以占用通道进行传输,反之,该节点将按一定算法等待一段时间后再试,并且在发送过程中进行冲突检测,一旦有冲突立即停止发送。通常采用的算法有三种:非坚持CSMA、1-坚持CSMA、P-坚持CSMA。
目前,常见的局域网,一般都是采用CSMA/CD访问控制方法的逻辑总线型网络。用户只要使用Ethernet网卡,就具备此种功能。
㈧ 计算机方面的技术标准
本报北京4月5日讯 新华社记者王雷鸣、本报记者胡健报道:针对近年来大幅上升的黑客攻击、病毒传播、有害信息传播等计算机违法犯罪活动,有关部门近日出台《计算机信息系统安全保护等级划分准则》,规定从2001年1月1日起对计算机信息系统安全保护实行等级划分,此举标志着我国计算机信息系统安全保护纳入了等级管理的轨道。
<br> 由公安部提出并组织制定、国家质量技术监督局发布的强制性国家标准———《计算机信息系统安全保护等级划分准则》,将计算机信息系统的安全保护等级划分为用户自主保护级、系统审计保护级、安全标记保护级、结构化保护级、访问验证保护级等5个级别。用户可以根据自己计算机信息系统的重要程度确定相应的安全保护级别,并针对相应级别进行建设。
<br> 据公安部有关负责人介绍,实行安全等级保护制度后,将有利于提高公安机关对计算机信息系统安全保护的监督管理水平。
<br>--------------------------------------------------------------------
<br> 计算机安全等级
<br> 几年前,美国国防部为计算机安全的不同级别制订了4个准则。
<br>橙皮书(正式名称为可信任计算机标准评估标准)包括计算机安全级
<br>别的分类。看一下这些分类可以了解在一些系统中固有的各种安全风
<br>险,并能掌握如何减少或排除这些风险。
<br>
<br> 1、D1 级
<br> 这是计算机安全的最低一级。整个计算机系统是不可信任的,硬
<br>件和操作系统很容易被侵袭。D1级计算机系统标准规定对用户没有验
<br>证,也就是任何人都可以使用该计算机系统而不会有任何障碍。系统
<br>不要求用户进行登记(要求用户提供用户名)或口令保护(要求用户
<br>提供唯一字符串来进行访问)。任何人都可以坐在计算机前并开始使
<br>用它。
<br> D1级的计算机系统包括:
<br> MS-Dos
<br> MS-Windows3.xe及Windows95(不在工作组方式中)
<br> Apple的System7.x
<br>
<br> 2、C1 级
<br> C1级系统要求硬件有一定的安全机制(如硬件带锁装置和需要钥
<br>匙才能使用计算机等),用户在使用前必须登录到系统。C1级系统还
<br>要求具有完全访问控制的能力,经应当允许系统管理员为一些程序或
<br>数据设立访问许可权限。C1级防护不足之处在于用户直接访问操作系
<br>统的根。C1级不能控制进入系统的用户的访问级别,所以用户可以将
<br>系统的数据任意移走。
<br> 常见的C1级兼容计算机系统如下所列:
<br> UNIX 系统
<br> XENIX
<br> Novell3.x或更高版本
<br> Windows NT
<br>
<br> 3、C2 级
<br> C2级在C1级的某些不足之处加强了几个特性,C2级引进了受控访
<br>问环境(用户权限级别)的增强特性。这一特性不仅以用户权限为基
<br>础,还进一步限制了用户执行某些系统指令。授权分级使系统管理员
<br>能够分用户分组,授予他们访问某些程序的权限或访问分级目录。
<br>另一方面,用户权限以个人为单位授权用户对某一程序所在目录的访
<br>问。如果其他程序和数据也在同一目录下,那么用户也将自动得到访
<br>问这些信息的权限。C2级系统还采用了系统审计。审计特性跟踪所有
<br>的“安全事件”,如登录(成功和失败的),以及系统管理员的工作,
<br>如改变用户访问和口令。
<br> 常见的C2级操作系统有:
<br> UNIX 系统
<br> XENIX
<br> Novell3.x或更高版本
<br> Windows NT
<br>
<br> 4、B1 级
<br> B1级系统支持多级安全,多级是指这一安全保护安装在不同级别
<br>的系统中(网络、应用程序、工作站等),它对敏感信息提供更高级
<br>的保护。例如安全级别可以分为解密、保密和绝密级别。
<br>
<br> 5、B2 级
<br> 这一级别称为结构化的保护(Structured Protection)。B2 级安
<br>全要求计算机系统中所有对象加标签,而且给设备(如工作站、终端
<br>和磁盘驱动器)分配安全级别。如用户可以访问一台工作站,但可能
<br>不允许访问装有人员工资资料的磁盘子系统。
<br>
<br> 6、B3 级
<br> B3级要求用户工作站或终端通过可信任途径连接网络系统,这一
<br>级必须采用硬件来保护安全系统的存储区。
<br>
<br> 7、A 级
<br> 这是橙皮书中的最高安全级别,这一级有时也称为验证设计(ve-
<br>rified design)。与前面提到各级级别一样,这一级包括了它下面各
<br>级的所有特性。A级还附加一个安全系统受监视的设计要求,合格的
<br>安全个体必须分析并通过这一设计。另外,必须采用严格的形式化方
<br>法来证明该系统的安全性。而且在A级,所有构成系统的部件的来源
<br>必须安全保证,这些安全措施还必须担保在销售过程中这些部件不受
<br>损害。例如,在A级设置中,一个磁带驱动器从生产厂房直至计算机
<br>房都被严密跟踪。
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<br> 在成功举办前六届中国国际计算机信息系统安全展览会的基础上,第七届中国国际计算机网络和信息安全展览会将于2006年6月15日-17日在北京展览馆举办。该展览会由公安部公共信息网络安全监察局、国家保密局科学技术委员会主办,公安部科学技术信息研究所承办。本届展览会的主题为宣传和推动国家信息安全等级保护,同期还就展会的主题举行研讨会,邀请政府主管部门、信息安全专家、业内着名厂商就政策法规、安全与管理、技术发展趋势、解决方案等内容发表专题演讲。
<br>
<br> 中国国家主席胡锦涛曾参观了第二届展览会并指出:“这个展览办得好。要高度重视我国计算机信息的安全问题,进一步提高自我保护和防范意识;要大力加强计算机安全技术的自我研究和开发,并注意吸收和借鉴国外的先进技术;要采取有利措施,健全法制,加强管理,切实保障国家计算机信息系统的安全。”这表明中央领导对我国信息安全行业的关心和重视。
<br>
<br> 经过六年的发展,该展会已经成为中国乃至亚太地区最知名的专业计算机安全展会之一,全面体现着亚太地区计算机网络信息安全的发展水平。2006年展会将顺应行业需求,在展示最具代表性的产品与技术的同时,还为展商和观众提供全面信息安全咨询及解决方案等最新资讯。展品覆盖范围广泛,包括不同系列的信息安全产品:互联网安全、电子政务安全、虚拟专用网、公共密钥基础设施、证书中心、入侵检测系统、网络安全与管理、计算机安全、计算机取证、通讯安全、数据储存/备份、防火墙/计算机病毒防护、灾难恢复、安全审核、无线安全、掌上电脑安全、培训和安全服务、法律法规宣传等。
<br>
<br> 本届中国国际计算机网络和信息安全展览会继续得到了中央各部委和有关单位的大力支持。诚挚邀请广大信息安全厂商和相关企事业单位积极参加,以促进中国信息安全产业的发展。
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刚开始有借鉴的,但现在是基本上是自己独立开发了的。