【正文】 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用 1 教學(xué)內(nèi)容 本課程講解較成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，介紹有關(guān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本原理及其應(yīng)用技術(shù)。 本課程共分 5章，主要內(nèi)容包括：網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)與實(shí)例、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)編程概念與實(shí)現(xiàn)方法。 2 教學(xué)要求 ?掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念與基本工作原理； ?深刻理解協(xié)議的概念，掌握 TCP/IP的主要協(xié)議的配置； ?掌握常用的局域網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)與在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下常用軟件的使用； ?掌握網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念，學(xué)會(huì)如何在網(wǎng)絡(luò)下保護(hù)系統(tǒng)； ?掌握網(wǎng)頁設(shè)計(jì)的基本方法，具備網(wǎng)頁設(shè)計(jì)的基本能力 ?了解網(wǎng)絡(luò)編程的基本思想與方法； 3 教材 自編講義 《 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用 》 授課環(huán)節(jié) 教學(xué)： 32學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)： 16學(xué)時(shí) 教材及授課學(xué)時(shí) 考試形式： 平時(shí)成績(jī) 40%+筆試 60% (閉卷 ) 4 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、內(nèi)容與安排 一、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí) 驗(yàn)證與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 16學(xué)時(shí)（課內(nèi)） 二、平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定 （ 平時(shí)表現(xiàn)） 15分 +（ 實(shí)驗(yàn)） 25分 三、實(shí)驗(yàn)的組織形式 以實(shí)驗(yàn)小組（約 4人）為學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，要求在網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)中互相幫助。 5 第 1章 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 6 1. 什么是網(wǎng)絡(luò)？網(wǎng)絡(luò)能做什么？ 2. 掌握分層的體系結(jié)構(gòu)思想； 3. 理解 TCP/IP各層主要功能及主要協(xié)議的工作原理； 4. 掌握 IP地址的分類、子網(wǎng)劃分及子網(wǎng)掩碼的應(yīng)用； 5. 掌握應(yīng)用層基本服務(wù)使用方法及工作原理； 本章重點(diǎn) 7 第 1章 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)空間 認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與 TCP/IP基礎(chǔ) 應(yīng)用層協(xié)議及服務(wù)實(shí)例 8 網(wǎng)絡(luò)空間 9 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代 ? Inter 正以令人難以置信的速度成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧? ?傳媒 ?銀行 ?交通運(yùn)輸 ?生活 ?醫(yī)療衛(wèi)生 ?教育 … . 10 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代 互聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息傳播的改變 互聯(lián)網(wǎng)對(duì)人類社會(huì)關(guān)系的改變 互聯(lián)網(wǎng)對(duì)人們生活的改變 生活在以網(wǎng)絡(luò)為中心的世界里 11 互聯(lián)網(wǎng)對(duì)人們生活的改變 根據(jù)一定的策略、運(yùn)用特定的計(jì)算機(jī)程序從互聯(lián)網(wǎng)上搜集信息； 蘊(yùn)含了大量的教育信息，能創(chuàng)造出一定的教育價(jià)值網(wǎng)絡(luò)資源； 從眾多的文獻(xiàn)中查找并獲取所需文獻(xiàn)的過程 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下商業(yè)服務(wù) 搜索引擎 獲得教育資源 文獻(xiàn)檢索 電子商務(wù) 12 網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)技術(shù) Add Your Text 云計(jì)算 物聯(lián)網(wǎng) 三網(wǎng)融合 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) 13 了解云計(jì)算 2022年底 Google推出了“ Google101計(jì)劃”，并正式提出“云”的概念和理念。 云計(jì)算是 2022年末才興起的一個(gè)新名詞，在 Google， IBM等公司的大力推動(dòng)下逐漸進(jìn)入人們的視野。 據(jù) Gartner公司 ——全球最具權(quán)威的 IT研究與顧問咨詢公司分析師稱： 20222022年期間，多核處理器、云計(jì)算、用戶界面、社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)/社會(huì)化軟件和網(wǎng)絡(luò)混搭（ web mashup）占據(jù)了改變 IT前景的 10大革命性技術(shù)前五名。 14 對(duì)云計(jì)算的理解 通過網(wǎng)絡(luò)提供可動(dòng)態(tài)伸縮的廉價(jià)計(jì)算能力。 云計(jì)算是一種資源交付和使用模式， 它通過網(wǎng)絡(luò)將大量硬件、平臺(tái)、軟件構(gòu)成的資源池中的資源，以按需服務(wù)的形式交付給最終用戶。 了解云計(jì)算 15 三網(wǎng)融合 三網(wǎng)融合主要包括 技術(shù)融合與行業(yè)融合 。其中技術(shù)融合是前提，包括終端融合與網(wǎng)絡(luò)融合，行業(yè)融合是目標(biāo)，包括業(yè)務(wù)融合與市場(chǎng)融合。 16 三網(wǎng)融合 網(wǎng)絡(luò)融合：指三種業(yè)務(wù)網(wǎng)（PSTN/Video/Inter）建立在一個(gè)統(tǒng)一的承載網(wǎng)上，這個(gè)承載網(wǎng)就是 Inter的承載網(wǎng)。 終端融合：指三類業(yè)務(wù)的終端的融合，比如將計(jì)算機(jī)、電話機(jī)、電視機(jī)集成為一個(gè)統(tǒng)一的終端設(shè)備，以同時(shí)支持看電視、打電話和上網(wǎng)。 業(yè)務(wù)融合：指構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的、開放的、可擴(kuò)展的橫向集成的業(yè)務(wù)平臺(tái)，包括統(tǒng)一的業(yè)務(wù)開放接口、統(tǒng)一的認(rèn)證與計(jì)費(fèi)、統(tǒng)一的用戶與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理等功能。 市場(chǎng)融合：在統(tǒng)一的監(jiān)管政策環(huán)境下，同一個(gè)運(yùn)營(yíng)商可以同時(shí)提供三類業(yè)務(wù)、統(tǒng)一營(yíng)銷。各種業(yè)務(wù)可以同時(shí)打包，進(jìn)行銷售。 三網(wǎng)融合 17 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) 新的 …… 新的技術(shù)應(yīng)用平臺(tái) 新的服務(wù)模式 新的資源類型 新的用戶群和用戶需求 將帶給我們什么 ? 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的未來 我們未來的一部分 18 ?互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)有什么不同 ? 終端設(shè)備不同 (硬件和軟件 ) ? 接入模式不同 ? 用戶視圖不同 ? 應(yīng)用系統(tǒng)不同 ? 資源類型和表現(xiàn)方式不同 ? 前 3個(gè)不同是客觀環(huán)境 ,后 2個(gè)不同是我們努力加以研究和完善的目標(biāo) 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) 思考：相同點(diǎn) 19 ? 物聯(lián)網(wǎng) (Inter of things) 定義：把所有物品通過無線射頻識(shí)別 （ RFID） 等 信息傳感設(shè)備 與 互聯(lián)網(wǎng) 連接起來 ， 實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理 。 國(guó)際電信聯(lián)盟 （ ITU） 曾描繪 “ 物聯(lián)網(wǎng) ” 時(shí)代的情形： ?司機(jī) 出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車會(huì)自動(dòng)報(bào)警； ?公文包 會(huì)提醒主人忘帶了什么東西； ?衣服 會(huì) “ 告訴 ” 洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求 。 ??? 物聯(lián)網(wǎng) 20 物聯(lián)網(wǎng) 感知層：是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和 5官識(shí)別物體 ,采集信息。主要功能是識(shí)別物體 ,采集信息 ,與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和 5官的作用相似。 應(yīng)用層：應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合 ,與行業(yè)需求結(jié)合 ,完成行業(yè)智能化。 網(wǎng)絡(luò)層：是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦信息傳遞和處置。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息傳遞和處置 ,相似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。 21 認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò) 22 什么是網(wǎng)絡(luò) 兩個(gè)概念：互聯(lián)和自主 網(wǎng)絡(luò)基本概念 ? 互連的計(jì)算機(jī)都是獨(dú)立的“自治計(jì)算機(jī)” ? 聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)之間通信必須遵循共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立的主要目的是實(shí)現(xiàn)資源共享 23 ?為家庭、建筑或園區(qū)提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)視為局域網(wǎng) ?網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)在以下方面可能存在巨大差異 : ?覆蓋的區(qū)域大小 ?連接的用戶數(shù)量 ?用的服務(wù)數(shù)量和類型 局域網(wǎng)（ LAN） 網(wǎng)絡(luò)劃分 24 ?分布于不同地區(qū)的局域網(wǎng)由稱為廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接在一起 廣域網(wǎng) (WAN) 網(wǎng)絡(luò)劃分 25 城域網(wǎng) (MAN) 網(wǎng)絡(luò)劃分 ?城域網(wǎng)覆蓋范圍介于 LAN和 WAN之間 。 ?城域網(wǎng)劃分為城域網(wǎng)城域部分和城域網(wǎng)接入部分 。 26 The Inter –由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò) ?Inter由相互連接的網(wǎng)絡(luò)組成 . ?LANS 和 WANS 可連接成網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò) . 27 Modem Modem Modem Modem ?第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的誕生 ? 1946年產(chǎn)生第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī) ? 1954年收發(fā)器終端的產(chǎn)生 ? 60年代初，由多重線路控制器參與組成的網(wǎng)絡(luò)，被稱為第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展 28 以分組交換為核心的第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) HOST HOST HOST T T T T T T T T T T 通信線路 ? 多個(gè)終端主機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)，形成了多主機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) ? 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從“主機(jī)－終端” 轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鳈C(jī)－主機(jī)” 29 以分組交換為核心的第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) C C C H H H 資源子網(wǎng) 通信子網(wǎng) H H 30 D A B C data 暫存，查找轉(zhuǎn)發(fā)表， 轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口 以分組交換為核心的第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) ?1964年， Baran提出存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)概念 ?1966 年， David 提出分組概念 ?1969 年， DARPA 的計(jì)算機(jī)分組交換網(wǎng)ARPANET 投入運(yùn)行 31 分組首部 分組首部 分組首部 01011100 10100111 10111110 ?1964年， Baran提出存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)概念 ?1966 年， David 提出分組概念 ?1969 年， DARPA 的計(jì)算機(jī)分組交換網(wǎng)ARPANET 投入運(yùn)行 以分組交換為核心的第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 32 以分組交換為核心的第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) A B C D F E G ?將通訊電文分成一個(gè)個(gè) 分組 ，這些分組通過 不同路徑 到達(dá)目的地，終點(diǎn)將收到的分組 按順序重新組合 成通訊電文 33 ?1964年， Baran提出存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)概念 ?1966 年， David 提出分組概念 ?1969 年， DARPA 的計(jì)算機(jī)分組交換網(wǎng)ARPANET 投入運(yùn)行 以分組交換為核心的第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 34 ?1977年 OSI參考模型的提出，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到第三個(gè)階段。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展 35 發(fā)展方向 ?形成未來復(fù)雜信息網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)主要趨勢(shì)是 : ?移勱用戶數(shù)量不斷增加 ?具備網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備急劇增加 ?服務(wù)范圍不斷擴(kuò)大 36 網(wǎng)絡(luò)組成 通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)CCPCCPCCPCCPCCPCCP主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)終端終端終端終端資源子網(wǎng)主要負(fù)責(zé)全網(wǎng)的信息處理，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和資源共享等功能。它主要包括網(wǎng)絡(luò)中所有的計(jì)算機(jī)、 I/O設(shè)備和終端，各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)等。資源子網(wǎng)是終結(jié)節(jié)點(diǎn)。 通信子網(wǎng)物理上由若干個(gè)節(jié)點(diǎn)和連接節(jié)點(diǎn)的傳輸介質(zhì)組成。節(jié)點(diǎn)包括網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）、交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)等等，傳輸介質(zhì)通常分為光纖、雙絞線等有線介質(zhì)和衛(wèi)星、無線電、微波等無線介質(zhì)。通信子網(wǎng)是中轉(zhuǎn)的設(shè)備和中間節(jié)點(diǎn)。 37 網(wǎng)絡(luò)組成 接入層：將網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶連接或訪問網(wǎng)絡(luò)的部分稱為接入層。 匯聚層：將位于接入層和核心層之間的部分稱為匯聚層， 核心層 : 網(wǎng)絡(luò)的主干部分稱為核心層。其功能主要是實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)絡(luò)之間的優(yōu)化傳輸 , 38 網(wǎng)絡(luò)主要功能 ? 數(shù)據(jù)通信 ? 資源共享 ? 分布式處理 ? 提高可靠性等 負(fù)載均衡 硬件和軟件資源共享 集中處理 綜合信息服務(wù) (圖像 ,語音 ,動(dòng)畫等 ) 39 ? 多臺(tái)自主計(jì)算機(jī)的互聯(lián)系統(tǒng)； ? 用戶必須指定網(wǎng)絡(luò)中哪一臺(tái)計(jì)算機(jī)來完成什么樣的操作； _______計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) ? 虛擬計(jì)算機(jī)，可能是多臺(tái)計(jì)算機(jī)的有機(jī)組合； ? 用戶向虛擬計(jì)算機(jī)提交一個(gè)任務(wù)后，由操作系統(tǒng)來安排任務(wù)的完成； ? 分布系統(tǒng)通常也基于自主計(jì)算機(jī)的互聯(lián)，但由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理，對(duì)用戶而言，具有高度的整體性和透明性； _