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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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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 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
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
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
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
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
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
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…
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
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。
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。
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
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
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
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
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
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
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