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《计算机网络技术基础》课件第七章

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目录

计算机网络概述

网络协议与通信原理

局域网技术

广域网技术

网络设备与网络互联

网络安全与管理

计算机网络概述

01

计算机网络是由多台计算机通过通信设备和线路连接起来，实现资源共享和信息交换的系统。

定义

从20世纪60年代的ARPANET开始，经历了局域网、广域网和互联网等阶段，逐渐发展成为全球性的信息基础设施。

发展历程

计算机网络由计算机、通信设备、传输介质和网络软件等组成。

计算机网络通常采用分层结构，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等。

结构

组成

分类

根据网络覆盖范围，计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。根据传输介质，可分为有线网和无线网。

特点

计算机网络具有资源共享、信息交换、分布式处理和高可靠性等特点。同时，不同类型的网络还具有各自独特的特点，如局域网的高速传输和广域网的远距离通信等。

网络协议与通信原理

02

网络协议是计算机网络中实现通信规则和约定的集合，规定了通信双方如何进行信息交换和协同工作。

网络协议的定义

网络协议通常采用分层结构，将复杂的通信过程划分为多个相对独立的层次，每个层次负责完成特定的通信功能。常见的网络协议层次结构包括OSI七层模型和TCP/IP四层模型。

网络协议的层次结构

TCP/IP协议族的组成

TCP/IP协议族是一组用于实现网络互连的通信协议，包括TCP（传输控制协议）、IP（网际协议）、UDP（用户数据报协议）、ICMP（Internet控制报文协议）等。

TCP/IP协议族的工作原理

TCP/IP协议族采用分层结构，各层之间通过接口进行通信。其中，IP层负责网络层的数据传输和路由选择；TCP和UDP层负责传输层的数据传输和流量控制；应用层则提供各种网络服务和应用。

数据通信的基本概念

数据通信是指通过计算机网络进行数据传输和信息交换的过程，涉及数据的编码、传输、同步、差错控制等方面。

数据传输方式

数据传输方式包括并行传输和串行传输两种。并行传输是将多个数据位同时传输，适用于近距离高速通信；串行传输则是将数据位逐个传输，适用于远距离低速通信。

数据传输的同步方式

数据传输的同步方式包括异步传输和同步传输两种。异步传输以字符为单位进行传输，每个字符前都加上起始位和停止位；同步传输则以数据块为单位进行传输，通过特定的同步字符或同步信号来实现数据同步。

局域网技术

03

局域网定义

局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是一种在小范围内实现计算机之间通信的网络，通常覆盖一个建筑物、校园或企业园区。

通常限制在几公里以内。

数据传输速率较高，一般为10Mbps、100Mbps、1Gbps等。

由于传输距离短，信号衰减小，误码率较低。

网络规模相对较小，管理和维护相对容易。

地理范围小

低误码率

易于管理和维护

高速率

通过双绞线或光纤等介质传输基带信号。

采用基带传输技术

即载波监听多路访问/冲突检测，确保数据在共享介质上可靠传输。

采用CSMA/CD访问控制方法

支持多种传输速率：包括10Mbps、100Mbps、1Gbps等。

以太网是企业内部局域网的主要技术，实现计算机、服务器、打印机等设备之间的连接和通信。

企业内部网络

校园网

宽带接入网

以太网也广泛应用于校园网络，实现教学楼、实验室、图书馆等场所的计算机联网。

以太网还可作为宽带接入网的一种实现方式，为用户提供高速上网服务。

03

02

01

采用无线传输技术

通过无线电波或红外线等无线介质传输数据。

采用扩频通信技术

提高抗干扰能力和数据传输速率。

VS

在会议或展览等临时性场所，无线局域网可实现计算机之间的快速组网和通信。

公共场所网络覆盖

如机场、酒店、咖啡厅等公共场所提供无线局域网服务，方便用户上网。

会议与展览

广域网技术

04

01

02

广域网（WideAr…

覆盖地理范围广泛，连接多个城市、国家甚至全球范围内的计算机网络。

覆盖范围广

可跨越城市、国家甚至全球。

传输速率低

相对于局域网而言，广域网的传输速率较低。

异构性

连接的设备、协议和技术标准多样化。

安全性

需要更高的安全保障措施，如加密和防火墙等。

03

04

05

路由器是网络层设备，根据网络层地址（IP地址）进行路由选择和数据转发。路由器通过维护路由表来实现路由选择，根据路由表中的信息将数据报文转发到相应的网络接口。

路由器工作原理

为每个接口配置IP地址、子网掩码等参数。

接口配置

根据网络规模和需求选择合适的路由协议，如静态路由、RIP、OSPF等，并进行相应的配置。

路由协议配置

通过ACL实现对网络流量的控制和过滤，保障网络安全。

访问控制列表（ACL）配置

远程访问服务（RemoteAccess