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计算机网络及应用 Computer Network and Application

计算机网络及应用 Computer Network and Application. 清华大学自动化系 吴秋峰 wqf-dau@tsinghua.edu.cn 张佐 zhangz@mail.tsinghua.edu.cn 戴琼海 qhdai@tsinghua.edu.cn 2002年. 计算机网络及应用课程介绍. 一、 课程名称：计算机网络及应用 学时：49 学分：3 二、 课程设置目的

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Presentation Transcript

  1. 计算机网络及应用Computer Network and Application 清华大学自动化系 吴秋峰 wqf-dau@tsinghua.edu.cn 张佐 zhangz@mail.tsinghua.edu.cn 戴琼海 qhdai@tsinghua.edu.cn 2002年

  2. 计算机网络及应用课程介绍 一、课程名称：计算机网络及应用 学时：49 学分：3 二、课程设置目的 学习计算机网络基础知识，掌握网络基本技术，提高网络方面的自学能力。以自动化应用的角度为主。 三、教学内容 l计算机网络的基本概念：内涵、定义、标准化 l数据通信基础：指标、介质、编码、交换 l计算机网络体系结构与协议：OSI，TCP/IP l局域网络：IEEE 802，MAC，网络互联。以太网组网技术 l局域网络操作系统：Windows NT， Netware，Unix，Linux l控制网络与现场总线技术 l因特网、广域网、宽带网、无线网 l宽带信息网、广域网与网络发展 l网络管理与网络安全 l网络应用与网络规划

  3. 计算机网络及应用课程介绍 四、作业、试验、考核： 企业网络规划、综述报告、组网试验或参观、作业与思考题、期末考核 五、 参考教材：见大纲 六、相关课程及历次教学情况 七、讲员及辅导：吴秋峰、张佐、戴琼海、程朋、叶德建、田春华等 八、课前调研 姓名、班号、学号 1.数据通信及计算机网络方面的基础知识 2．计算机网络的实践（组网、使用等） 3．对本课程的希望

  4. 参考教材 • 吴秋峰、张佐等，自动化系统计算机网络，机械工业出版社，2001 • 顾尚杰、薛质，计算机通讯网基础，电子工业出版社，1996 • 张公忠，现代网络技术教程，电子工业出版社，2000 • Andrew S.Tanenbaum,Computer Networks,3rd Edition,Prentice Hall,1996（有中译本） • 黎洪松、裘晓峰，网络系统集成技术及应用，科学出版社，1999 • 王健，网络互连与系统集成，电子工业出版社，1996 • 胡道元，信息网络与系统集成技术，清华大学出版社，1996

  5. 参考教材 • 谢希仁，计算机网络（第二版），大连理工大学出版社 • 吴功宜，计算机网络基础，南开大学出版社，1996 • 周明天，TCP/IP原理，清华大学出版社，1991 • 胡道元，计算机局域网（第二版），清华大学出版社，1996 • 陈均良，黎连业，计算机网络系统集成与方案实例，机械工业出版社，2001 • Douglas E.Comer著，徐良贤等译，计算机网络与互联网，电子工业出版社，2001 • 吴国新，CIMS计算机网络，机械工业出版社，1997 • 网络安全与防火墙技术，清华大学出版社，2000

  6. 第一章 计算机网络概论 1．计算机网络应用广泛，学科交叉透彻深入 2．计算机网络的定义、发展与功能 （1）发展： 60年代中：主机——终端 70年代中：专业网、体系结构 80年代中：OSI/RM，LAN 90年代中：TCP/IP，Internet （2）定义：一般定义，共享资源观点，通信观点，用户透明观点 （3）功能：通信，分布式处理，资源共享，信息综合服务，学科发展 3．计算机网络的分类 广播网与点到点网；专用网与公用网；局域网LAN，城域网MAN，广域网WAN；通信子网与资源子网；网络拓扑；网络协议；网络应用

  7. 第一章 计算机网络概论 4．计算机网络标准化组织：ISO，ITU，IEEE，NIST，IAB 5．计算机网络体系结构基本概念 （1）计算机网络体系结构（Architectures）含义 （2）分层理由与分层原则；服务与协议 （3）OSI/RM （4）TCP/IP Suite （5）IEEE 802 （6）TOP/MAP  6．计算机网络研发的视角 （1）通信观点 （2）计算机观点 （3）自动化应用与控制观点等

  8. 信息流层次示意图

  9. 企业通信网层次结构

  10. 企业分层结构图（ISO/FA模型）

  11. 企业网络示例图：WD－CIMS

  12. 企业网络示例图：Extranet/Intranet/Fieldbus

  13. 计算机网络的功能、定义与发展 • 20世纪50－60年代：以通信线路连接起来的计算机系统集合，传输信息（通信）为主要目的，广义观点，远程终端控制 • 20世纪20－80年代初：能共享资源并各自具备独立功能的计算机系统集合，共享资源的观点。 • 20世纪80年代中－90年代：因特网发展，分布式系统，广义观点，因特网，Intranet，ATM…

  14. 计算机网络体系结构与协议 • 网络体系结构与协议 • 开放式系统互联参考模型OSI/RM（Open System Interconnection Reference Model），合法的标准 • TCP/IP协议集 • MAP/TOP

  15. 网络的定义 1．广义观点 以传输信息为主要目的，用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合，定义为计算机通信网络。 2．共享观点 以能够相互共享资源的方式连接起来，并且各自具备独立功能的计算机系统的集合。 3．用户透明观点 存在着一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，可用它调用完成用户任务所需的资源，使得整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的。

  16. 网络的主要功能 1．数据通信与分布对象的集中控制与管理； 2．资源共享功能； 3．分布处理与均衡负荷的功能； 4．综合信息服务的功能； 5．提高计算机的可靠性和可用性； 6．易于进行分布处理。

  17. 网络的拓扑结构 网络拓扑是指网络的形状，或者是它在物理上的连通性。网络的拓扑结构主要有：总线拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑、混合形拓扑及网形拓扑等。 总线型 星型 环型 树型

  18. 拓扑结构

  19. 标准化组织 1．ISO（International Standards Organization），国际标准化组织，为大量科目制定标准； 2．ITU（International Telecommunication Union），国际电信联盟，主要有三个部门：无线通信部门、电信标准化部门、开发部门。任务是制定电话、电报和数据通信接口的技术建议。 3．IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers），电气和电子工程师协会，是世界最大的电类专业组织。 4．NIST（National Institute of Standards and Technology），美国标准和技术协会，是美国商业部的一个办事机构，制定美国政府购买物品的强制标准。 5．IAB（Internet Activities Board），因特网活动委员会 6．IAB（Internet Architecture Board），因特网体系结构委员会

  20. 计算机网络体系结构的基本概念 1．体系结构的基本概念 l递阶分层是解决复杂事情的一种哲理 l分层的理由及好处： 单个决策能力有限；事物本身的层次性；分解——协调好，则效率高；分层可相对独立；便于标准化…… l分层原则： 层数适中；各层相对独立；界面清晰 l计算机网络层次结构模型和各层协议的集合——计算机网络体系结构 l协议与服务 对等层间——协议； 层间——服务 服务访问点，服务原语 除物理层外，对等层间均为虚通信

  21. 计算机网络体系结构的基本概念 2．ISO/OSI参考模型（OSI/RM） 开放系统互联参考模型（Open System Interconnection Reference Model）1982OSI/RM (ISO 7499)；GB9387 7层结构：应用；表示；会话；传输；网络；数据链路；物理 合法标准  3．TCP/IP协议集（TCP/IP Suite） Transmission Control Protocol and Internet Protocol Suite 4层结构：应用，传输或服务；网络与路由；网络访问；物理 事实上的标准 4．IEEE（局域网络）标准 IEEE Standards IEEE 802，802.1，802.2，802.3，802.4， ……，802.14概念

  22. 计算机网络体系结构分层原则 • 根据不同层次的抽象分层 • 每层应当实现一个定义明确的功能 • 每层功能的选择应该有助于制定网络协议的国际标准 • 各层边界的选择应当尽量减小跨国接口的通信量 • 层数应当足够多，以避免不同的功能混杂在同一层次中，但也不能过多，否则体系结构过大

  23. 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层 OSI各层的功能 面向应用 应用程序：FTP、E-mail、Telnet 面向 服务 数据结构表示、数据转换、加密、压缩 进程管理、双工、半双工、单工、断点续发，薄层 为上层提供可靠的数据传输 面向通信 数据分组、路由选择、差错控制、流量控制 通信 子网 数据组成可发送、接收的帧 传输物理信号、接口、信号形式、速率

  24. OSI与TCP/IP的对比

  25. 教学方法与教学组织 • 教学方法 介绍基本概念及技术，引导自学与调研，组织参观或讲座，探索局域网的规划与关键技术，启发创新思路。 • 作业与研讨： • 企业网络规划 • 思考题 • 专题研讨

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