计算机网络基础：2024年教案全新升级.pptxVIP

计算机网络基础：2024年教案全新升级汇报人：2024-11-15

计算机网络概述数据通信基础网络层次结构与协议分析局域网技术深入剖析广域网与接入技术简介网络应用与服务部署指南网络安全管理与防护措施目录

01计算机网络概述

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。定义从ARPANET到Internet，计算机网络经历了由简单到复杂、由低级到高级的发展过程，现已成为全球范围内最重要的信息基础设施之一。发展历程计算机网络定义与发展

分类方式根据网络的覆盖范围、传输技术、使用目的等，计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）等。拓扑结构常见的计算机网络拓扑结构包括星型、环型、总线型、树型、网状等，每种结构都有其特定的优缺点和应用场景。计算机网络分类与拓扑结构

传输介质与连接设备简介连接设备用于连接计算机和传输介质的设备包括网卡、集线器、交换机、路由器等，这些设备在计算机网络中起着至关重要的作用。传输介质计算机网络中常用的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等，不同介质在传输速度、距离、成本等方面存在差异。

标准化组织为了推动计算机网络技术的规范化发展，国际上成立了许多网络标准化组织，如ISO（国际标准化组织）、IEC（国际电工委员会）等。协议网络协议是计算机网络中通信双方必须共同遵守的规则和约定，常见的网络协议包括TCP/IP、HTTP、FTP等。这些协议确保了数据在不同设备和系统之间的顺畅传输。网络标准化组织及协议

02数据通信基础

数据通信系统模型信源产生并发送数据的设备或系统，如计算机、手机等。信道传输数据的媒介，可以是有线或无线的，如光纤、电缆、无线电波等。信宿接收数据的设备或系统，与信源相对应。编码器与解码器负责将数据转换为适合在信道上传输的信号，并在接收端将信号还原为原始数据。

多个数据位同时传输，适用于短距离、高速率的数据传输，如计算机内部总线。数据位逐位传输，适用于长距离、低成本的数据传输，如网络通信。以固定的时钟节拍来发送数据，接收端需与发送端保持同步。以数据块为单位进行传输，每个数据块前附加起始位，后附加停止位，适用于低速、不连续的数据传输。数据传输方式及特点分析并行传输串行传输同步传输异步传输

差错控制方法与技术探讨通过添加冗余位来检测数据在传输过程中是否发生错误，如奇偶校验码、循环冗余校验码（CRC）等。检错码不仅能检测错误，还能自动纠正一定范围内的错误，如海明码等。结合检错码和纠错码的优点，先尝试纠正错误，若无法纠正则使用检错码进行错误检测并请求重传。纠错码当接收端检测到错误时，通知发送端重新发送数据，直到正确接收为止，如自动请求重传（ARQ）协议。反馈重传机合纠错与检错

延迟指数据从信源发送到信宿所需的时间，包括发送延迟、传播延迟、处理延迟和排队延迟等。延迟会影响数据传输的实时性和效率。带宽指信道能传输的最高频率与最低频率之差，决定了信道的传输能力，通常以Hz或bps（比特每秒）为单位表示。速率指单位时间内传输的数据量，可分为码元速率和信息速率，码元速率表示每秒传输的码元个数，信息速率表示每秒传输的信息量（比特数）。带宽、速率与延迟概念阐释

03网络层次结构与协议分析

物理层定义传输媒体的接口特性，包括机械、电气、功能和过程特性。OSI七层模型详解及各层功能介绍数据链路层在物理层提供的服务基础上，建立数据链路连接，传输以“帧”为单位的数据包，并采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。网络层为数据在节点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径，以及实现拥塞控制、网络互联等功能。

传输层负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。由于一个主机可同时运行多个进程，因此运输层有复用和分用功能。传输层将数据分片，加入TCP/UDP头部，形成数据包。会话层负责建立、管理、终止会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。表示层用于数据转换。表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。OSI七层模型详解及各层功能介TCP/IP四层模型对比分析网络接口层包括用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议。它定义了物理地址，即我们常说的MAC地址，以及怎样把数据帧从一台主机发送到另一台主机的方法。网络层该层是整个TCP/IP协议栈的核心，其功能是把分组从源端传到目的端，为数据包选择路由。IP协议就是网络层的主要协议。