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“大学计算机信息技术”课程研讨会(3) 张福炎 南京大学 计算机系 (2003.7) 研 讨 内 容 一、 Motivation——对IT教育的认识 二、 What——教什么? 三、 How ——怎么教? 第4章 计算机网络与因特网 学习目标与要求 1 了解数据通信的基本知识,如数据通信系统的组成,多路复用和交换技术,传输介质的种类与特性等。 2 掌握局域网的特点与组成,了解几种常用的局域网,熟悉局域网提供的功能与服务,初步理解网络的两种工作模式。 3 了解构成广域网的远程数字通信线路的性能及几种常用的接入技术,懂得广域网的构成和分组交换机的功能,理解广域网的通信过程与路由表的作用。 4 初步了解TCP/IP协议的作用,熟悉IP地址的格式与分类,初步懂得路由器的功能与通信过程。 学习目标与要求 5 熟悉域名与IP地址的关系,理解域名系统的作用和工作过程。 6 了解电子邮件系统和远程文件传输系统(FTP)的大体原理与工作过程。 7 了解WWW的功能、组成及其应用,掌握HTML、URL、http和Web浏览器等的作用与原理。 8 初步理解网络信息安全措施如身份认证、访问控制、数据加密、数字签名、防火墙、病毒防范等的原理与作用。 教学要点 先局域网,再广域网,后因特网;把局域网讲清楚,对比着介绍广域网和因特网 局域网中:先以太网,然后其它局域网,对比着讲它们的差异(异构性) 广域网及因特网中,讲清楚路由和路由器的功能与原理 网络功能(服务)与网络软件相互联系,网络软件与有关协议相联系 1 数据通信基础 数据通信模型及有关的基本概念: 信道 调制解调 多路复用 交换 主要指标 2 计算机局域网 物理组成: 网卡、电缆、集线器、计算机 工作站/服务器 (统称为“节点”) 本地资源/网络资源 以太网工作原理 共享的总线结构(总线拓扑结构) 采用广播方式进行通信 以数据帧(frame)为传输单位,一次传输一帧 采用带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)方法 以太网工作原理 信息帧的格式和MAC地址: 发送的数据字节数目是不定长的 介质访问地址MAC(Media Access Address)是每一块网卡唯一的 帧中必须包含自己的MAC地址和接收结点的MAC地址 每次通信时,总线上的所有结点,都要检测信息帧中的MAC地址,来决定是否应该接收该信息帧,这个任务由每个结点的网卡完成 使用集线器构建以太网 集线器的作用 传输速率:10Mbps,100Mbps,1Gbps 集线器分类:总线式 / 交换式 交换式以太网 使用交换式集线器(以太网交换器)构建 每一个结点都独享一定的带宽(10Mb/s或100 Mb/s),多对节点可同时通信(星形拓扑) 可按层次方式互相连接起来,构成多层次的局域网 与总线式以太网完全同构 光纤分布式数字接口网(FDDI) 与以太网的区别(拓扑、传输介质、帧格式) ATM局域网 交换式局域网(使用ATM交换机构建) 数据传输速率高(155Mbps/622Mbps) 同样的技术可构建广域网(ATM广域网) 短信元(cell),固定长:53字节(有效载荷48字节),无CRC 无线局域网 无线局域网采用的协议: IEEE 802.11 2Mbps 802.11a 25Mbps 802.11b 11 Mbps 蓝牙(IEEE 802.15)是一种近距离无线数字通信的技术标准, 局域网提供的4类服务 (1)文件服务 (共享存储服务 ) 共享程序文件 共享数据文件 (2)打印服务 (3)消息服务 (4)应用服务 “客户/服务器”(Client-Server,简称C/S) 数据库服务器 理解 Client / Server 网络中的计算机都是相互合作的,它们在合作中扮演着不同的角色: 提供资源(如磁盘空间、打印机、处理器等)的计算机是服务器 使用服务器资源的计算机是客户机(工作站) PC机组成的局域网有两种工作模式: 对等(peer-to-peer)模式:网络中的每台PC机既可以作为工作站也可以作为服务器,即每一台计算机都能既充当服务的请求者,又充当服务的提供者; 客户/服务器模式:网络中每一台计算机都扮演着固定的角色,要么是服务器,要么是客户机。扮演服务器角色的大多是一些专门设计的高性能的硬件,如文件服务器、打印服务器、数据库服务器、应用服务器(巨型机)等。 局域网软件 网络操作系统 (广义)普通操作系统扩充了网络功能,包括:网络通信、网络服务、网络管理、网络安全和各种网络应用。 (狭义)安装在“专职”服务器上使用的专门的网络操作系统版本 网络应用软件(支持多个用户协同完成一个任务): 群件(groupware) 工作流软件(workflow) 计算机广域网 广域网的本质特征:可以将任意距离
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