计算机网络 报告人：张欢 霍怿恺 郭俊超 计算机网络 Introduction to Computer Science.

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1 计算机网络 报告人：张欢 霍怿恺 郭俊超 计算机网络 Introduction to Computer Science

2 概念历史 A 计算机网络的概念和发展历史 拓扑结构 B 拓补结构 C 网络之间互连的协议 IP 计算机网络

3 概念历史 什么是计算机网络 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。 简单地说，计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合。 拓扑结构 IP 计算机网络

4 计算机网络的组成 网络硬件 网络软件 主计算机 网络工作站 网络终端通信处理机 通信线路 信息变换设备 网络操作系统 网络协议软件
概念历史 主计算机 网络工作站 网络终端通信处理机 通信线路 信息变换设备 网络硬件 拓扑结构 网络操作系统 网络协议软件 网络管理软件 网络通信软件 网络应用软件 IP 网络软件 计算机网络 4

5 计算机网络发展史 第一代：计算机终端网络 第二代：计算机通信网络
概念历史 计算机网络发展史 第一代：计算机终端网络 典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组成的飞机订票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘，无CPU和内存。 第二代：计算机通信网络 典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET。主机之间不是直接用线路相连，而是由接口报文处理机（IMP）转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务，构成了通讯子网。通讯子网互联的主机负责运行程序，提供资源共享，组成资源子网。 拓扑结构 IP 计算机网络

6 因吹 斯霆 第三代：开放式的标准化计算机网络
为了使不同体系结构的网络也能相互交换信息，国际标准化组织(ISO)于1978年成立了专门机构并制定了世界范围内的网络互联标准，称为开放系统互联参考模型OSI/RM(Open Systems Interconnection / Reference Model)，简称OSI，人们称之为第三代计算机网络。 第四代：Internet 从1983年到1993年10年期间，Internet从一个小型的、实验型的研究项目，发展成为世界上最大的计算机网，从而真正实现了资源共享、数据通信和分布处理的目标。我们把它称为第四代计算机网络 概念历史 拓扑结构 IP 因吹 斯霆 计算机网络

7 由于计算机网络自身的特点，其分类方法有多种。根据不同的分类原则，可以得到不同类型的计算机网络。
计算机网络的分类： 由于计算机网络自身的特点，其分类方法有多种。根据不同的分类原则，可以得到不同类型的计算机网络。 For instance：按网络所覆盖的地理范围的不同，计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。 概念历史 拓扑结构 IP 计算机网络

8 局域网： 覆盖的地理范围比较小，一般在几十米到几千米之间。 它常用于组建一个办公室、一栋楼、一个楼群、一个校园或一个企业的计算机网络。
概念历史 覆盖的地理范围比较小，一般在几十米到几千米之间。 它常用于组建一个办公室、一栋楼、一个楼群、一个校园或一个企业的计算机网络。 局域网主要用于实现短距离的资源共享。 拓扑结构 IP 计算机网络

9 城域网： 覆盖范围：在一个城市内 它将位于一个城市之内的多个计算机局域网连接起来实现资源共享。
概念历史 覆盖范围：在一个城市内 它将位于一个城市之内的多个计算机局域网连接起来实现资源共享。 城域网所使用的通信设备和网络设备的功能要求比局域网高。 拓扑结构 IP 计算机网络

10 广域网： 广域网可以覆盖一个城市、一个国家甚至于全球。Internet是广域网的一种，但它不是一种具体独立性的网络，它将同类或不同类的物理网络（局域网、广域网与城域网）互联，并通过高层协议实现不同类网络间的通信。 概念历史 拓扑结构 IP 计算机网络

11 计算机网络的 拓扑结构 张欢 计算机网络

12 先说一下我在讲什么 计算机网络——————————拓扑结构 拓扑学 （亲爱的同学们不要不明觉厉，计算机小 白只会讲小白都听得懂的内容）
概念历史 先说一下我在讲什么 拓扑结构 拓扑学 计算机网络——————————拓扑结构 IP （亲爱的同学们不要不明觉厉，计算机小 白只会讲小白都听得懂的内容） 计算机网络

13 概念历史 拓扑学 拓扑学（英语：topology）是近代发展起来的一个数学分支，研究的是几何形体在连续形变，精确地说，双方一一而且双方连续的变换（称为同胚）之下保持不变的性质。在20世纪，拓扑学发展成为数学中一个非常重要的领域。 拓扑结构 IP 计算机网络

14 概念历史 拓扑结构 计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关的点，线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。 拓扑结构 IP 计算机网络

15 最基本的三种拓扑结构 概念历史 1 总线型拓扑结构 拓扑结构 2 星型拓扑结构 IP 3 环型拓扑结构 计算机网络

16 概念历史 1.总线型拓扑结构 网络中任何一台计算机发送的信号都沿一条共同 的总线传播，而且能被其他所有计算机接收。有 时又称这种网络结构为点对点拓扑结构。 拓扑结构 ———— ———— IP 计算机网络

17 优点：连接简单、易于扩充，成本费用低。最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。
概念历史 拓扑结构 优点：连接简单、易于扩充，成本费用低。最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。 缺点：① 传送数据的速度缓慢：共享一条电缆，只能有其中一台计算机发送信息，其他接收。 ②维护困难：因为网络一旦出现断点，整个网络将瘫痪，而且故障点很难查找。 IP 计算机网络

18 2.星型拓扑结构 每个节点都由一个单独的通信线路连接到中心节点 上，中心节点控制全网的通信。这种拓扑结构是目 前使用最普遍的拓扑结构。
概念历史 2.星型拓扑结构 每个节点都由一个单独的通信线路连接到中心节点 上，中心节点控制全网的通信。这种拓扑结构是目 前使用最普遍的拓扑结构。 拓扑结构 IP 计算机网络

19 优点：①某台计算机或某条线缆出现问题时，不会 影响其他计算机的正常通信。②易于检测和排除故 障，维护和管理比较容易。
概念历史 拓扑结构 优点：①某台计算机或某条线缆出现问题时，不会 影响其他计算机的正常通信。②易于检测和排除故 障，维护和管理比较容易。 缺点：①通信线路专用，电缆成本高 ②中心结 点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致 网络的瘫痪。 IP 计算机网络

20 概念历史 3.环型拓扑结构 以一个共享的环型信道连接所有设备，每个节点用户 都与两个相邻节点用户相连。在环型拓扑中，信号会 沿着环型信道按一个方向传播，并通过每台计算机。 拓扑结构 IP 计算机网络

21 优点：①电缆长度短 ②传输速度很高，十分适用一环型拓扑的单向传输。
概念历史 拓扑结构 优点：①电缆长度短 ②传输速度很高，十分适用一环型拓扑的单向传输。 缺点：①节点过多时,影响传输效率 ②环某处断开会导致整个系统的失效。③故障检测需在网个各个节点进行，检测就不很容易。 IP 计算机网络

22 概念历史 其他计算机网络拓扑结构的简单介绍 树型拓扑结构 拓扑结构 混合型拓扑结构 IP 网状拓扑结构 计算机网络

23 树形结构 树型结构是星型结构的扩展，它由根结点和分支结 点所构成。
树型拓扑结构是一种层次结构，结点按层次连结，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。 概念历史 拓扑结构 IP 计算机网络

24 混合型拓扑结构 网状拓扑结构 混合型拓扑结构 ，顾名思义，就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用，可以对网络的基本拓扑取长补短。
概念历史 混合型拓扑结构 混合型拓扑结构 ，顾名思义，就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用，可以对网络的基本拓扑取长补短。 拓扑结构 网状拓扑结构 又称作无规则结构，结点之间的联结是任意的，没有规律。系统可靠性高，比较容易扩展，但是结构复杂，每一结点都与多点进行连结，因此必须采用路由 算法和流量控制方法。 大型互联网一般都采用这种结构，如我国的教育科研网CERNET，Internet的主干网都采用网状结构。 IP 计算机网络

25 网络之间互连的协议 霍怿恺 计算机网络

26 网络之间互连的协议 概念历史 定义 实现方式 拓扑结构 IP分类 IP IP 数据包 IP地址 计算机网络

27 概念历史 定义 网络之间互连的协议（IP）是Internet Protocol的外语缩写，中文缩写为“网协”。 网络之间互连的协议也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。 拓扑结构 IP 计算机网络

28 概念历史 实现方式 拓扑结构 IP协议实际上是一套由软件、程序组成的协议软件，它把各种不同“帧”统一转换成“网协数据包”格式，这种转换是因特网的一个最重要的特点，使所有各种计算机都能在因特网上实现互通，即具有“开放性”的特点。 网络互连设备，如以太网、分组交换网等，它们相互之间不能互通，不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元（技术上称之为“帧”）的格式不同。 IP 计算机网络

29 概念历史 数据包 数据包也是分组交换的一种形式，就是把所传送的数据分段打成 “包”，再传送出去。各个数据包不一定都通过同一条路径传输，所以叫做“无连接型”。这一特点非常重要，它大大提高了网络的坚固性和安全性。 拓扑结构 IP 计算机网络

30 概念历史 IP数据包格式 每个数据包都有报头和报文这两个部分，报头中有目的地址等必要内容，使每个数据包不经过同样的路径都能准确地到达目的地。在目的地重新组合还原成原来发送的数据。这就要IP具有分组打包和集合组装的功能。 在传送过程中，数据包的长度为30000字节(Byte)(1字节=8二进制位) 拓扑结构 IP 计算机网络

31 概念历史 拓扑结构 IP 计算机网络

32 概念历史 拓扑结构 IP 某IP式外卖员工 计算机网络

33 IP地址 概念历史 按照IP协议规定，IP地址用二进制来表示，每个IP地址长32bit，比特换算成字节，就是4个字节。例如一个采用二进制形式的IP地址是一串很长的数字，人们处理起来也太费劲了。为了方便人们的使用，IP地址经常被写成十进制的形式，中间使用符号“.”分开不同的字节。IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”，这显然比1和0容易记忆得多。 IP地址是IP网络中数据传输的依据，它标识了IP网络中的一个连接，一台主机可以有多个IP地址。IP分组中的IP地址在网络传输中是保持不变的。 IP地址就是给每个连接在互联网上的主机分配的一个32位地址。 拓扑结构 IP查询： 开始---运行，输入cmd---在弹出的对话框里输入ipconfig /all （网协配置、参数变量为全部），然后回车出现列表. 地址格式为：IP地址=网络地址+主机地址或 IP地址=网络地址+子网地址+主机地址 IP 计算机网络

34 分类 A类地址第1字节为网络地址，其它3个字节为主机地址。它的第1个字节的第一位固定为0。
概念历史 A类地址第1字节为网络地址，其它3个字节为主机地址。它的第1个字节的第一位固定为0。 B类地址第1字节和第2字节为网络地址，其它2个字节为主机地址。它的第1个字节的前两位固定为10。 C类地址第1字节、第2字节和第3个字节为网络地址，第4个字节为主机地址。另外第1个字节的前三位固定为110。 D类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前四位固定为1110。 E类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前五位固定为11110。 IP地址分为五类 A类保留给政府机构， B类分配给中等规模的公司， C类分配给任何需要的人， D类用于组播， E类用于实验，各类可容纳的地址数目不同。 网络号 用于识别主机所在的网络； 主机号 用于识别该网络中的主机。 拓扑结构 IP 计算机网络

35 组员分工 郭俊超（材料收集，PPT制作） 张欢 （材料收集，PPT制作） 霍怿恺（材料收集，PPT制作与后期处理） 尾 声 计算机网络

36 参考资料来源 《计算机网络》沈鑫剡 清华大学出版社 尾 声 计算机网络

37 尾 声 THANK YOU~ 计算机网络