计算机网络导论优秀PPT.ppt
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1、第一章第一章 计算机网络导论计算机网络导论教化部人才培育模式改革和开放教化试点教材计算机网络教学课教化部人才培育模式改革和开放教化试点教材计算机网络教学课件件中心广播电视高校出版社临 夏 电 大 老师:马 俊 清内容简介 本章主要介绍信息技术的发展背景,以及信息技术在本章主要介绍信息技术的发展背景,以及信息技术在社会发展中的重要地位,并介绍信息技术具体的典型应用社会发展中的重要地位,并介绍信息技术具体的典型应用和信息技术发展的新方向和信息技术发展的新方向 。学习目标 通过本章的学习,应当做到:通过本章的学习,应当做到:1.1.了解人类信息文明史的几个里程碑阶段。了解人类信息文明史的几个里程碑阶
2、段。2.2.驾驭信息技术的发展过程,特殊是因特网的发展驾驭信息技术的发展过程,特殊是因特网的发展状况。状况。3.3.了解网络的应用范围和发展前景。了解网络的应用范围和发展前景。1.1 信息技术发展简史1.1.1 语言的产生 古代的人类通过学会运用和制造工具进行生产劳动,在相互沟通信息的基本须要的激励下,经过长期的变迁,由原来的以简洁的声音沟通消息,到可以运用更困难的语言自由地交换思想,这个长达上百年万年的漫长的进化过程使得当时的人类不同于一般的动物,在信息文明的发展方面迈出了特别关键性的一步。1.1.2 文字的产生 大约在上万年前,人类产生了文字。尽管东西方文明的发展有很大差距,但都是运用一些
3、特定的符号来表达确定的意思。有了文字的帮助,人类第一次把在生产劳动中学习积累起来的学问,以恰当的文字形式保存下来,和其他的人进行沟通。这样做的结果,学问就可以用图形或文字的形式保存在石壁上、涂写在兽皮上、或者烙在竹简上相互沟通或留传给后人。1.1.3 印刷术的产生 上面说的方法虽然可行,但效果并不好。大约在上千万年前,中国的蔡伦独创了纸的制造工艺,于是大批的纸张被制造出来,以刻板(一凹板和凸版的形式)的方式复制了很多的书。大约在此后不久,又出现了“活字排版术”。从今,人类就摆脱了原始的落后状态,而可以接受先进得多的印刷技术来大量复制信息了。由于可以存放大量信息的书本可以被高效率地复制,这些书本
4、的携带又比带竹简等便利很多。运用这种方式以后,人类社会的信息的传播速度明显提高,人类的文明程度也因此而得以快速提升。1.1.4 电话电报技术的产生 距今约200年前,莫尔斯独创了电报,解决了信息不能够远距离高速传送的问题。这样一来,就可以借助电流在电线中流淌或磁波在空中的传播,将信息发到几百里路以外的地方去。这种方法帮助人们有效地克服了空间和时间的限制,在传递信息方面获得了相当大的自由。电报虽然传得快,但是输入手续比较麻烦,要翻译成特定的代码,不能干脆读懂,须要专业人员的帮助才能够运用。大约在100多年前,独创家贝尔独创了电话。由于电话运用便利,运用者只要干脆对着话筒讲话,从耳机里听就可以便利
5、地沟通信息。在短时间内可以沟通的信息量也大为增加。电话技术的独创大大改写了人类社会的信息独创程度,极大地促进了人类社会各方面的发展。电话技术沿用至今,虽经很多的改进提高,其基本思路至今日仍无多大的变更。1.1.5 集成电路和计算机技术的独创 公元1964年,世界上的第一台数字电子计算机诞生了。当时这台计算机的体积特别大,要用一个很大的房间才能够放得下,而且电能的消耗高,用了大约6,000只电子管,每秒钟能够运算的速度极其有限。但这终归是开天辟地的一个创举,有了数字电子计算机,就可以开展对文字的高速处理,此举将人类对信息的处理速度提高到一个崭新的高度。此后,集成电路技术应运而生。将从前要运用很大
6、、很困难而昂贵电路的设备变成了只要用指甲盖那么大的集成电路就可以实现了。这个类似天方夜潭式的奇迹现在已经变成现实。今日,数字电子计算机的体积、能耗、处理速度、存储信息的容量都大大提高。这方面Intel公司创始人之一摩尔(Gordon Moore)于60年头末曾提出,硅技术将依据以后所称的摩尔定律不断提高芯片的集成度和速度,大约每18个月存储器芯片的集成度翻番,微处理器速度提高一倍,而价格下降一半。今日,数字电子计算机技术已经深化到我们生活的各个角落,我们几乎每天都要和数字电子计算机打交道。数字电子计算机的独创给人类信息文明史谱写了光辉一章。1.1.6 现代通讯技术的进步 一、程控交换技术 程控
7、交换技术是传统电话交换技术的电脑化产物。原来的电话系统的交换是接受人工转接或者用继电器转接的。运用计算机化的程控交换机后,全部的电话交换都没有了硬件的接通和拆除过程,整个电话的转接业务都通过执行计算机指令的软件方式来实现。二、卫星通信 卫星是人们用于克服地理位置给人们信息传递所造成的障碍而发展起来的通信技术。卫星通信的特点是没有通信死角,但不行能供应太大的通信容量。假如用来向很多地方同时广播信息,则它的信道利用率很高。三、蜂窝通信 为了本地通信的便利,人类又开发了蜂窝状电话通信系统。蜂窝电话的思想是在地面上每隔一段距离就设一个无线通信的基站,每一个基站负责和自己覆盖范围内的移动通信手机相联系,
8、基站与基站之间用有线信道方式来相互连通。这样形成的网络是由很多基站合作而成,它们的分布形态类似蜂窝,由此而得名。四、光钎通信 光纤是当今传输信息的媒体里面最具有优势的媒体之一。光纤信道具有带宽大,体积小,保密性能好,抗干扰实力强,价格便宜等很多优点,是今后通信传输系统所运用的媒体的住流。1.1.7 计算机网络和因特网(Internet)的产生一、计算机网络技术的产生计算机的产生和运用为人类信息文明的发展带来了革命性的契机。但是单就计算机本身而言,它虽然可以在很短的时间内处理大量的信息,但是单台的计算机终归只能在自己有限的范围内工作,即使它的存储容量再大也是极其有限的,因此,便产生了在计算机之间
9、交换数据的需求;另外,每台计算机在工作时,要配备打印机等外部设备,如何节约昂贵的外部设备的需求,也导致了将计算机通过通信信道相互连接,以便共享外设的考虑。于是,计算机网络技术应运而生。从实质上来讲,计算机网络是信息传播技术与信息处理技术的结合。因此,计算机网络是计算机技术和现代通信技术的有机结合。二、Internet的发展简史人类信息文明从刚过去的上一世纪的70年头起先,出现了一场更大的演化。这就是Internet的前身美国国防部高级探讨规划局的ARPA网。原来的探讨宗旨是探讨如何在特别期间仍保持通信网络的连续工作。使几个高校和国家级探讨院参与了这个探讨项目,探讨的最重要结果是产生了一套通信标
10、准,称为TCP/IP协议。这个协议并不是一个简洁的标准,它囊括了以11个最主要的新型通信标准为代表的上百个通信协议。由于TCP/IP协议是本着包涵各种不同现存主要网络通信技术这样一个现实状况下开发出来的一套技术(IP本身就四因特网的意思),所以很简洁得到各个网络生产厂家的支持。这个网络标准的核心内容叫做“包交换”(Packet Switching)。人们依据这个标准,开发了大量的网上应用。今日,Internet发展得特别快,已经成为整个世界的一个主要的通信网络标准。绝大多数的网络技术,无论是老的还是新发觉的,都无不倾向于发展成可以和Internet相连接、相配套运用,否则就会有缺乏发展生命力之
11、虑。人们正在主动考虑,充分利用这个技术来为现代文明社会建设的各个方面服务。各国政府纷纷围围着这个技术制定了发展规划。近来,Internet的技术又演化出Intranet技术,这是把现在的在Internet上行之有效的技术用在不对外的内部网络建设的新用法。Internet技术的发展正方兴未艾,已经成为各国和世界建设信息高速马路,发展信息化社会的主要手段。1.2 计算机网络的用途1.2.1 数字通信数字通信,是现代社会通信的主流。因为计算机技术的普及,全部的信息都已经存放到计算机存储器里去了。由于计算机内信息的表达都是二进制的,所以把这些内容都称之为“数字”。数字通信就是计算机化了的信息通信。一、
12、网络电话技术:把电话的语音信号打“包”(packet),在速率够的状况下(一般要求大于12kbps),就可以利用因特网来传递语音信号,这种电话的成本特别低廉。二、视频会议技术:视频信号包含有较高的信息量。经过压缩技术的处理之后,可以以较低的速率的信道来传输(目前最低的压缩标准是64kbps,但质量好一些的分别要384-2048kbps)。三、电子邮件的服务:电子邮件生怕是当前最流行的通信工具之一。利用因特网的传输功能把各个用户输入的信件在网络范围内快速传递,使得每一封信的综合投递价格降到几分钱。目前有很多网站向用户供应完全免费的电子邮政服务。电子邮件的流行使得信息的传递速度以秒来计算,成本低得
13、可以忽视不计。1.2.2 分布式计算分布式计算是对应于集中式计算而言的。从不太严密的说法来说,全部的基于网络的应用都是一种分布式计算。但从更严格的定义上来讲,分布式计算机就是指将若干台计算机通过网络连接起来,将一个程序分散到这几台计算机上去同时进行,然后把每一台计算机计算的结果搜集汇总到一起来,整理得出一个结果。这种做法是计算机网络化的一个基本功能。还有一种用法是远程计算。如一个地方没有大型的计算机,但人们可以通过计算机将一个须要大量计算的题目送到远处的网络上去计算,并返回结果。很好玩的一个例子是利用地球白昼的变更,当亚洲的人在白天的时候,美洲正值黑夜。这时,可以将一些须要大规模计算的内容从亚
14、洲送到美洲去计算,然后返回结果。因为这时候美洲的计算机用户大多在睡觉,那里的大型计算机系统比较有空闲,而亚洲的人都在工作,所以机器会比较忙。这样调度的结果可以使得计算机的运行负荷匀整而且开支也会削减。1.2.3 网络门户服务,IDC和ASP计算机发展到今日,又出现了所谓的网门的概念.网门是信息产业发展到现阶段所出现的一个崭新的概念.从传统的因特网的出现,产生了所谓的信息化的概念.第一阶段的计算机信息化概念,是将全部的信息都放到计算中心或者信息中心的大型计算机上进行集中处理。将原来呈自然分散状态的信息硬性集中放在一处的做法的缺点是无法很好地被广袤用户利用。因而后来很快被分布式的局域网络和局域网络
15、的互连体所替代。这个分布的模式大约发展到前几年已经为大众所接受,成为当前信息系统的典型模式。到了去年下半年,国际上又出现了新的改进模式,既是在物理网络普遍通达的基础上开展集中的系统信息服务网门的概念。网门简洁地讲,就是用一个统一的网页入口界面,将大量的网上信息分们别类地向用户供应服务的技术。IDC是Internet Date Center的缩写,ASP是Application Service Provider的缩写。分别翻译成互联网数据中心和网上应用服务的供应商。IDC的业务主要集中在网络通信的环境方面,而ASP主要用于支持网上的高层应用。它们的基本概念如下,社会上一般单位普遍具有如下的特点:
16、1、缺乏计算机专业人才,特殊是高级专业技术人才。因此在飞速发展的信息技术方面,主要是在系统的管理、运行和应用开发方面,始终保持跟踪先进水平就显得比较力不从心。2、由于预算等缘由,设备不行能随应用的需求的增加而不断更新。所以,能够供应集中一大批高层次的技术人才,集开发运行维护管理于一身,以一个大型的信息服务平台通过高速通信网络向大量的社会上的各单位供应高档次的、有特色的、可不断升级换代的、牢靠的网上信息化服务,是一个在当今互联网环境上开展多种信息化的最佳途径。1.2.4 信息查询计算机网络是供应资源共享的最好工具.而这里的资源是指硬件、软件和信息资源。在这三类资源中,信息资源是最重要的。Inte
17、rnet是一个连接全世界各种计算机的超级大网。它上面的信息量之大,内容之丰富,堪称为信息的汪洋大海。“搜寻引擎”可以卓有成效地帮助我们在互联网环境中搜寻我们所感爱好的信息。我们所须要做的只是依据我们要找寻的内容,用少量“关键”词来概括归纳出这些信息的内容,输入到连在互联网上的计算机中去,它会很快地把你所感爱好的内容所在的网络地址排列出来,让你按图索骥,很快就找到你所要的内容。1.2.5 网上教化网上教化是利用Internet技术开发的互联网的一种综合应用。它充分发挥网络可以跨越空间和时间的特点,在网络平台上向学生供应各种与教化相关的信息。作到“任何人、在任何时间、任何地点、可以学习任何课程”。
18、网上教化可以可以充分发挥网络技术的特点,向学生供应网上课程点播、网上答疑、习题库和试题库、交作业、网上沟通和数字图书馆等服务。并可以依据学生在网上的表现,自动赐予适合学生本人状况的指导和建议。网上学习给学生创建了充分的选择余地,他可以依据自己的爱好,选择网上随意一位老师上的课程,假如还没有听懂,他还可以换一个老师讲的同一个课程,从不同的角度去学习,去体会,以提高学习质量。网上教化现在充分利用了计算机网络的特点,将各种学习的需求通过计算机网络的途径来供应,在很大程度上解决了教化资源不足和克服了传统教化方法上课时满堂灌等方面的弊端。网上教化就像是为你请了一个永不知疲乏的全能家庭老师,使你们全家人都
19、能享受终身教化的便利。1.2.6 虚拟现实虚拟,又是现实,这一对冲突的词在互联网上找到了和谐的统一。所谓“虚拟”,就是指你本人并没有身临其境;而“现实”,就是你感觉到像真的一样。在互联网上开发出来的这一个特色应用的确迷人。不信,你可以试一下,首先,让我们带上虚拟现实专用的眼镜上网去。然后,让我们去法国巴黎走一圈。在配备有虚拟显示应用的网络计算机显示屏的功能菜单上连续选择和点击旅游-欧洲-法国-巴黎-艾菲尔铁塔。转瞬间我们就来到了艾菲尔塔的入口处。你信步走进电梯,门自动关闭。电梯缓缓上升,巴黎全景尽收眼底。随着电梯不断上升,你看到的外面的景色也不断变更,外边的房子、河流也随之变小。但是假如你把手
20、伸出去试图摸一下你看到的物体,你遇到的不是铁塔的电梯窗户,而是你坐在前面的桌子了。现在虚拟现实的技术还在接着不断地进步。现在已经探讨出“感觉手套”,假如你在上述“虚拟旅游”中同时带上“感觉手套”的话,那你的巴黎之行生怕还要更“逼真”一些。虚拟现实的用途特别大,但须要特别高的计算机处理实力和通信速率才可以应用。随着今后我们可以得到的通信信道带宽的大大增加,费用的快速下降,虚拟现实就可以用来网上开会,做探讨,培训、做试验等做很多有用的应用,你可以设想通过网络的虚拟现实技术来实现很多的应用的例子。1.2.7 电子商务现在计算机网络的一个热门话题就是电子商务。电子商务的定义可以分成广义和窄义的两类。广
21、义的电子商务事实上应有尽有。英文称之为EB(Electronic Business),包括各行各业的电子化,网络化。概括地说是电子业务,可以是电子商务,电子政务,电子医务,电子军务等。窄义的电子商务含义则比较明确,英文叫做EC(Electronic Commerce),指人们利用电子化网络化手段进行商务活动。可以在网上做电子商情、电子广告、电子交易、电子购物、电子签约、电子支付、电子转帐和电子结算等活动。我们现在一般指的电子商务都是后面这一种。电子商务的普及,可以实现足不出户,购买任何商品。可以在家里办公上班,享受各种服务如医疗保健、图书资料查阅、网上炒股、家政服务、网上消遣等。1.2.8 家
22、庭自动化家庭自动化现在也是一个大热门。可以通过计算机网络实现自动化的内容着实不少。首先,家庭要连接到计算机网络上去。网络的速度当然越高越好,最好还是完全实时的连接。然后,就有可能在很多方面实现家庭自动化了。如首当其冲的就是家庭保安系统。现在有一种特地用于家庭自动化的网络标准,可以利用电力线来传送各种家庭自动化的信号,这样各个家庭不必更改布线或者重新布线就可以便利地实现自动化。本本 节节 小小 结结 总之,信息网络的应用的例子举不胜举。现代信息技术的总之,信息网络的应用的例子举不胜举。现代信息技术的发展和应用总的来说具备下列特点,就是高速化、立体化、多发展和应用总的来说具备下列特点,就是高速化、
23、立体化、多媒体化、交互化和特性化。媒体化、交互化和特性化。高速化很重要,因为很多的网上应用必需有高速率的网络高速化很重要,因为很多的网上应用必需有高速率的网络来支持才会发挥效果。如视频会议、视频点播等。但是如虚拟来支持才会发挥效果。如视频会议、视频点播等。但是如虚拟现实之类的应用仍旧须要很大的带宽和具备高速处理实力的计现实之类的应用仍旧须要很大的带宽和具备高速处理实力的计算机;算机;所谓的立体化,是指充分发挥各种数字通信设施的功能,所谓的立体化,是指充分发挥各种数字通信设施的功能,同时供应空中、地面、海上和太空等多方位的通信实力,无线同时供应空中、地面、海上和太空等多方位的通信实力,无线和有线
24、通信相结合。构筑一个全方位多功能的网络运用环境;和有线通信相结合。构筑一个全方位多功能的网络运用环境;而交互化,则是人类获得和交换信息的高级阶段必需所具而交互化,则是人类获得和交换信息的高级阶段必需所具备的特点,交互化的特点能够充分赐予用户选择的自由,任何备的特点,交互化的特点能够充分赐予用户选择的自由,任何时候,他都可以选择任何节目来听或看,或者任何时候,他都时候,他都可以选择任何节目来听或看,或者任何时候,他都可以和其他人交谈等;多媒体化的发展前景也是自不待言的,可以和其他人交谈等;多媒体化的发展前景也是自不待言的,人与外部世界作信息沟通的工具无非是眼睛、耳朵和嘴巴。换人与外部世界作信息沟
25、通的工具无非是眼睛、耳朵和嘴巴。换言之就是视觉、听觉和说话的实力。言之就是视觉、听觉和说话的实力。在平常,人们一般不大会从应用的角度来划分计算机网络在平常,人们一般不大会从应用的角度来划分计算机网络的类型或者功能。在现实社会中的计算机网络应用中也不会有的类型或者功能。在现实社会中的计算机网络应用中也不会有一种单纯的服务业务。而总是用一个网络同时支持多种业务,一种单纯的服务业务。而总是用一个网络同时支持多种业务,多个网络又相互之间协调连接,各种业务的应用相互渗透,从多个网络又相互之间协调连接,各种业务的应用相互渗透,从而形成一个较为完整的信息服务系统。而形成一个较为完整的信息服务系统。1.3 计
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