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所屬專業(yè):視覺傳播設計與制作所屬課程:《廣告攝像》所屬單元:《產(chǎn)品短視頻的拍攝》
計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)第一章網(wǎng)絡基礎(chǔ)知識物聯(lián)網(wǎng)工程學院(信息安全學院)總目錄Contents1.計算機網(wǎng)絡概述2.計算機網(wǎng)絡分類3.計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)4.計算機網(wǎng)絡的標準化1.1計算機網(wǎng)絡概述1.1.1計算機網(wǎng)絡的含義1.1.2計算機網(wǎng)絡的系統(tǒng)組成和軟件1.1.3計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展1.1.4下一代網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢計算機網(wǎng)絡概述計算機網(wǎng)絡就是將分布在不同地理位置的具有獨立工作能力的計算機、終端及其附屬設備用通信設備和通信線路連接起來,并配置網(wǎng)絡軟件,以實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)不同地理位置終端通信設備和通信線路資源共享計算機網(wǎng)絡特點計算機網(wǎng)絡的特點與功能1自主性自主功能的計算機主機(Host)或節(jié)點40%+=數(shù)據(jù)資源軟件資源硬件資源通過網(wǎng)絡設備及通信線路連接起來,并遵循所規(guī)定的通信規(guī)則計算機網(wǎng)絡特點計算機網(wǎng)絡的特點與功能1自主性2互聯(lián)性主機主機通信設備傳輸介質(zhì)計算機網(wǎng)絡特點計算機網(wǎng)絡的特點與功能1自主性2互聯(lián)性3三個目的實現(xiàn)通信交往信息資源交流計算機分布資源共享或協(xié)同工作計算機網(wǎng)絡特點計算機網(wǎng)絡的特點與功能1自主性2互聯(lián)性3三個目的1計算機之間及用戶間相互通信2實現(xiàn)硬件、軟件及數(shù)據(jù)等資源的共享3計算機之間或用戶間協(xié)同工作1.1.2計算機網(wǎng)絡的系統(tǒng)組成和軟件1)計算機網(wǎng)絡的系統(tǒng)組成2)計算機網(wǎng)絡的軟件計算網(wǎng)絡的系統(tǒng)組成資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)路由器主機服務器通信子網(wǎng):由通信控制處理機、通信線路和其他網(wǎng)絡通信設備組成資源子網(wǎng):由主機系統(tǒng)、終端、終端控制器、連網(wǎng)外設、各種軟件資源與信息資源組成。計算網(wǎng)絡的系統(tǒng)組成資源子網(wǎng)負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務,向網(wǎng)絡用戶提供各種網(wǎng)絡資源與網(wǎng)絡服務。1)主機分為大型機、中型機、小型機、工作站和微機。主機是資源子網(wǎng)的主要組成單元,它通過高速通信線路與通信子網(wǎng)中的通信控制處理機相連。普通用戶終端通過主機接入網(wǎng)內(nèi)。主機為本地用戶訪問網(wǎng)絡其他主機設備與資源提供服務,同時為網(wǎng)絡中遠程用戶共享本地資源提供服務。2)終端、終端控制器。終端控制器連接一組終端,負責這些終端和主機的通信,或者直接作為網(wǎng)絡節(jié)點。終端是直接面向用戶的交互設備,可以是由鍵盤和顯示器組成的簡單終端,也可以是微型計算機系統(tǒng)。3)連網(wǎng)外設是指網(wǎng)絡中的一些共享設備,如大型硬盤機、高速打印機和大型繪圖儀等。
計算網(wǎng)絡的系統(tǒng)組成通信子網(wǎng)由通信控制處理機、通信線路與信號變換設備等組成,完成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務。1)通信控制處理機。通信控制處理機用來連接通信線路和主機或其他數(shù)據(jù)通信設備,管理與數(shù)據(jù)終端設備(DataTerminalEquipment,DTE)連接的全部通信線路。它既作為與資源子網(wǎng)的主機、終端連接的接口,將主機和終端接入網(wǎng)內(nèi),又作為通信子網(wǎng)中的分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點,實現(xiàn)分組的接收、校驗、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)等功能,起到將源主機報文準確發(fā)送到目的主機的作用。2)通信線路。計算機網(wǎng)絡采用多種通信線路,如電話線、雙絞線、同軸電纜、光纖、無線通信信道、微波與衛(wèi)星通信信道等。大型網(wǎng)絡中和相距較遠的兩個節(jié)點之間的通信一般鏈路,都利用現(xiàn)有的公共數(shù)據(jù)通信線路。3)信號變換設備。信號變換設備對信號進行變換以適應不同傳輸媒介的要求。信號變換設備包括將計算機輸出的數(shù)字信號變換為電話線中傳送的模擬信號的調(diào)制解調(diào)器、無線通信接收和發(fā)送器、用于光纖通信的編碼/解碼器等。隨堂習題1.計算機網(wǎng)絡中可共享資源包括(C)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和通信信道主機、外設和通信信道硬件、軟件和數(shù)據(jù)2.Internet最早起源于(A)ARPAnetB.以太網(wǎng)C.NSFnetD.環(huán)狀網(wǎng)計算網(wǎng)絡的軟件1)網(wǎng)絡協(xié)議軟件。網(wǎng)絡協(xié)議軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)議功能,如TCP/IP、IPX/SPX等協(xié)議軟件。2)網(wǎng)絡通信軟件。網(wǎng)絡通信軟件是指實現(xiàn)網(wǎng)絡中各種設備之間通信的軟件。3)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)資源共享,管理用戶的應用程序?qū)Σ煌Y源的訪問。典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)有WindowsNT、NetWare和UNIX等。4)網(wǎng)絡管理軟件和網(wǎng)絡應用軟件。網(wǎng)絡管理軟件是用來對網(wǎng)絡資源進行管理,以及對網(wǎng)絡進行維護的軟件。網(wǎng)絡應用軟件是為網(wǎng)絡用戶提供服務的軟件,它可以幫助網(wǎng)絡用戶解決網(wǎng)絡上的實際問題。1.1.3計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展1)面向單機的網(wǎng)絡互連模式2)多區(qū)域主機網(wǎng)絡互連模式3)體系結(jié)構(gòu)標準化網(wǎng)絡4)互聯(lián)網(wǎng)的普及與應用計算機網(wǎng)絡發(fā)展歷程所屬專業(yè):物聯(lián)網(wǎng)工程學院各專業(yè)課程性質(zhì):專業(yè)基礎(chǔ)課所用課時:48課時開設學期:大一上/下學期計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)教學成效1983年,支持多種網(wǎng)絡互聯(lián)的TCP/IP協(xié)議的出現(xiàn)標志著互聯(lián)網(wǎng)的誕生。只要支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡,便可以進行互聯(lián)。1969年美國國防部下屬的高級研究計劃署ARPA籌措建立APRANET,由最初的四個節(jié)點發(fā)展到后來的幾十個節(jié)點。ARPANET便是Internet的前身。1954年,發(fā)明了一種被稱作收發(fā)器的終端機,用戶通過終端命令以交互方式使用計算機,人們把它稱為遠程聯(lián)機系統(tǒng),這便是計算機網(wǎng)絡的雛形。1946年,第一臺數(shù)字電子計算機ENIAC(埃尼阿克)誕生,計算機還是龐然大物,需要存在在機房里,一般學生或者研究人員使用計算機都需要跑到機房里面去。面向單機的互連模式20世紀60年代中期以前,主機昂貴,而通信線路和通信設備相對便宜,可以共享主機資源以進行信息的采集和綜合處理。在這個階段,系統(tǒng)由過去的單用戶獨占發(fā)展到多用戶分時占用。面向終端的單主機互連系統(tǒng)是指多個終端用戶分時占用主機上的資源,這種結(jié)構(gòu)也被稱為第一代計算機網(wǎng)絡。面向單機的互連模式在面向終端的單主機互連系統(tǒng)中,每一個分散的終端都要單獨占用一條通信線路,線路的利用率低。在該系統(tǒng)中,主機既要承擔通信工作,又要承擔數(shù)據(jù)處理任務,因此,主機的負荷較重且效率低。為了提高效率與資源利用率,后來出現(xiàn)了多點通信線路、使用通信控制處理機和集中器的通信系統(tǒng)。多區(qū)域主機網(wǎng)絡互連模式
20世紀60年代中期~70年代中期,隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的進步,多個單處理機聯(lián)機終端網(wǎng)絡互相連接,形成了以多處理機為中心的網(wǎng)絡。通過通信線路將,臺主機連接起來,以便為用戶提供服務。第一種形式:主機通過通信線路連接,主機既承擔數(shù)據(jù)處理任務又承擔通信工作。多區(qū)域主機網(wǎng)絡互連模式第二種形式是把通信從主機分離出來,設置通信控制處理機CCP,主機間的通信通過CCP的中繼功能間接進行,由CCP組成的傳輸網(wǎng)絡稱為通信子網(wǎng)。體系結(jié)構(gòu)標準化網(wǎng)絡經(jīng)過20世紀60年代~70年代前期的探索,人們對網(wǎng)絡的技術(shù)、方法和理論的研究日趨成熟。為了促進網(wǎng)絡產(chǎn)品的開發(fā),各大計算機廠商紛紛制訂自己的網(wǎng)絡技術(shù)標準,最終促成網(wǎng)絡技術(shù)國際標準的出臺。遵循網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)標準建成的網(wǎng)絡稱為第三代計算機網(wǎng)絡。標準化建設經(jīng)歷了兩個階段:各計算機廠商網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)標準化、國際網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)標準化?;ヂ?lián)網(wǎng)的普及與應用1991年起美國政府逐漸將網(wǎng)絡的經(jīng)營權(quán)交給私人公司,政府不再負責Internet的運營。1993年,ISP(Internet
Service
Provider,互聯(lián)網(wǎng)服務提供商)出現(xiàn),ISP提供互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務、信息業(yè)務和增值業(yè)務。專業(yè)基礎(chǔ)課ISP的出現(xiàn),標志著Internet的商業(yè)化,Internet開始向大眾普及。1985年,美國建立了三級計算機網(wǎng)絡NSFNET—主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)、校園網(wǎng),覆蓋了主要大學和研究所,連接5個超級計算機中心。中國互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展教學成效1987年9月20日,從北京向德國卡魯厄爾大學發(fā)送了第一封電子郵件,是中國人使用Internet的起點。
1994年4月20日,中國實現(xiàn)了與Internet的全功能連接。從此中國被國際上正式承認為真正擁有全功能Internet的國家。2015年3月5日上午十二屆全國人大三次會議上,李克強總理在政府工作報告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃?;ヂ?lián)網(wǎng)的普及與應用教學成效互聯(lián)網(wǎng)的普及與應用所屬專業(yè):視覺傳播設計與制作所屬課程:《廣告攝像》所屬單元:《產(chǎn)品短視頻的拍攝》教學成效多層次的計算機網(wǎng)絡互聯(lián)網(wǎng)的普及與應用所屬專業(yè):視覺傳播設計與制作所屬課程:《廣告攝像》所屬單元:《產(chǎn)品短視頻的拍攝》教學成效網(wǎng)絡的組成互聯(lián)網(wǎng)的普及與應用所屬專業(yè):視覺傳播設計與制作所屬課程:《廣告攝像》所屬單元:《產(chǎn)品短視頻的拍攝》所屬專業(yè):物聯(lián)網(wǎng)工程學院各專業(yè)課程性質(zhì):專業(yè)基礎(chǔ)課所用課時:48課時開設學期:大一上/下學期教學成效國際互聯(lián)網(wǎng)的連接互聯(lián)網(wǎng)的普及與應用所屬專業(yè):視覺傳播設計與制作所屬課程:《廣告攝像》所屬單元:《產(chǎn)品短視頻的拍攝》所屬專業(yè):物聯(lián)網(wǎng)工程學院各專業(yè)課程性質(zhì):專業(yè)基礎(chǔ)課所用課時:48課時開設學期:大一上/下學期教學成效國際互聯(lián)網(wǎng)的連接GlobalInternetMapMap2021()互聯(lián)網(wǎng)的普及與應用所屬專業(yè):視覺傳播設計與制作所屬課程:《廣告攝像》所屬單元:《產(chǎn)品短視頻的拍攝》所屬專業(yè):物聯(lián)網(wǎng)工程學院各專業(yè)課程性質(zhì):專業(yè)基礎(chǔ)課所用課時:48課時開設學期:大一上/下學期教學成效國際互聯(lián)網(wǎng)的連接GlobalInternetMapMap2022()互聯(lián)網(wǎng)的普及與應用1.1.4下一代網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢四大核心技術(shù)融合趨勢區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建信任基礎(chǔ):分布式賬本技術(shù)確保數(shù)據(jù)不可篡改量子計算突破算力瓶頸:量子比特特性解決復雜加密問題虛擬現(xiàn)實重塑交互方式:XR設備創(chuàng)造三維沉浸式體驗人工智能優(yōu)化系統(tǒng)決策:機器學習算法提升網(wǎng)絡智能化水平VIEWMORE安全性突破時間節(jié)點:2027年60%概率實現(xiàn)量子加密防護去中心化演進路徑:2030年60%概率完成網(wǎng)絡架構(gòu)重構(gòu)沉浸體驗實現(xiàn)預期:2032年70%概率建成元宇宙級交互環(huán)境2027-2032年關(guān)鍵里程碑Revolutionarysecuritysystem革命性的安全體系量子加密技術(shù)原理:利用量子態(tài)不可克隆特性防御黑客攻擊區(qū)塊鏈身份驗證機制:非對稱加密實現(xiàn)用戶匿名可控生物識別技術(shù)應用:虹膜/指紋等多因子認證保障登錄安全腦機接口技術(shù)突破:神經(jīng)信號直接控制虛擬化身動作觸覺反饋系統(tǒng)演進
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