信息技术导论网络工程学科简介PPT优质课件.ppt
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1、信息技术导信息技术导论网络工程论网络工程学科简介学科简介n网络的重要性网络的重要性20102010年年 7 7月月 1515日日,中中 国国 互互 联联 网网 络络 信信 息息 中中 心心(CNNICCNNIC)在在京京发发布布了了第第2626次次中中国国互互联联网网络络发发展展状状况况统统计计报报告告。报报告告显显示示,截截至至20102010年年6 6 月月底底,我我国国网网民民规规模模达达4.24.2亿亿人人,互互联联网网普普及及率率持持续续上上升升增增至至31.8%31.8%。手手机机网网民民达达到到 2.772.77亿亿人人(手手机机用用户户已已超超过过8 8亿亿)。互互联联网网商商
2、务务化化程程度度迅迅速速提提高高,全全国国网网络络购购物物用用户户达达到到1.41.4亿亿,网网上上支支付付、网网络络购购物物和和网网上上银银行行半半年年用用户户增增长长率率均在均在30%30%左右,远远超过其他类网络应用。左右,远远超过其他类网络应用。n网络的重要性网络的重要性麦特卡尔夫定律麦特卡尔夫定律麦特卡尔夫定律可以描述为:网络的价值同麦特卡尔夫定律可以描述为:网络的价值同网络用户数量的平方成正比,也就是说,网络用户数量的平方成正比,也就是说,N 个联结可创造出个联结可创造出 N*N 的效益。的效益。网络就是计算机,这已成为人们的共识网络就是计算机,这已成为人们的共识。计算机网络技术是
3、计算机网络技术是20世纪对人类社会影响最深远的世纪对人类社会影响最深远的科技成就之一。科技成就之一。随着因特网技术的发展和信息基础设施的完善,计随着因特网技术的发展和信息基础设施的完善,计算机网络己广泛应用于政府、军事、教育、科研、算机网络己广泛应用于政府、军事、教育、科研、商业等部门,并连接到千千万万个普通家庭。商业等部门,并连接到千千万万个普通家庭。计算机网络已成为人们获取和交流信息的一种十分计算机网络已成为人们获取和交流信息的一种十分重要、快捷的手段,它正深刻影响着社会管理及经重要、快捷的手段,它正深刻影响着社会管理及经济运行模式以及人们的工作、学习、生活方式。济运行模式以及人们的工作、
4、学习、生活方式。n网络的重要性网络的重要性因特网对我们生活的影响因特网对我们生活的影响网上购物、网上旅游、网上炒股网上购物、网上旅游、网上炒股网上聊天、网上娱乐、远程医疗网上聊天、网上娱乐、远程医疗因特网对我们学习的影响因特网对我们学习的影响网上学校、网上教育、网上学习网上学校、网上教育、网上学习因特网对我们工作的影响因特网对我们工作的影响SOHO一族(在家办公)一族(在家办公)DBA(数据库管理员)(数据库管理员)SA(系统管理员)(系统管理员)IT顾问或咨询专家顾问或咨询专家网络秘书网络秘书n网络的重要性网络的重要性计计算算机机网网络络使使人人类类处处理理信信息息的的能能力力发发展展到到了
5、了一一个空前的高度,并且还将继续快速发展。个空前的高度,并且还将继续快速发展。有有无无全全国国性性的的高高速速安安全全的的计计算算机机网网络络,已已经经成成了了衡衡量量一一个个国国家家科科学学技技术术和和综综合合国国力力的的重重要要标标志。志。而而能能否否经经Internet与与世世界界沟沟通通,则则决决定定了了一一个个国国家从整个世界获取资源的能力。家从整个世界获取资源的能力。在在21世世纪纪,谁谁能能控控制制信信息息、控控制制网网络络,谁谁就就将将控制整个世界。控制整个世界。主要内容主要内容第第1节节 网络发展历史网络发展历史第第2节节 现有网络类型现有网络类型第第3节节 网络的主要技术问
6、题网络的主要技术问题第第4节节 网络涉及到的学科领域网络涉及到的学科领域第第6节节 社会对网络工程人才的需求情况及就业前景分析社会对网络工程人才的需求情况及就业前景分析 第第5节节 网络技术发展方向网络技术发展方向第一节 网络发展历史网络发展历史网络发展历史n通信技术发展历史原始通信方式千百年来,鼓声、烽火上帝创造了何等的奇迹!电报1837年,莫尔斯电报“沃森特先生,快来帮我啊”电话1876年,贝尔电话“要是我能指挥电磁波,就可飞越整个世界”无线电报1896年,波波夫、马可尼数字通信1937年,里夫斯脉冲编码调制节点节点网络概念n链路连接的多个节点n节点连接的多个网络网络发展历史网络发展历史n
7、网络发展历史纵横制接线器1919年,瑞典大型纵横制电话局程控交换机1965年,美国计算机通信1969年,ARPA网,联机终端网移动通信网1979年,蜂窝模拟移动通信系统局域网络1982年,以太网互联网1991年,商业用户首次超过学术界用户ARPAnetNSFnetInternet下一代网络:1997年开始研究下一代互联网下一代电信网下一代移动网节点节点节点节点交换机All IP网 网络发展的动力网络发展的动力n三个因素推动网络的发展:流量增长新业务发展技术进步n例如:竞争和技术进步费用下降 流量增长和新业务发展(年增长6080%)新网络需求 新网络结构和新技术(每10年更新一代)第二节 现有网
8、络类型现有网络类型现有网络类型n按业务类型划分语音通信网络模拟通信数字通信网络无线通信数据通信网络计算机网络/局域网帧中继网Internet视频通信网络有线电视网络综合业务网络窄带综合业务数字网络ISDN宽带综合业务数字网络ATM电话网电话网q三级结构,全连接核心网qAT&T:135个五百万门核心交换机q本地交换局可同时连到多个核心交换机Local Exchange CarrierCentralOfficeSwitchCO3CO2CO1TOLL SwitchWide Area CoreSubscribersInternet结构一级 ISP一级 ISP第一层 ISP大公司本地 ISP大公司大公司
9、公司本地 ISP本地 ISP校园网校园网校园网校园网第二层 ISP第二层 ISPNAPNAPAB主机A 本地 ISP 第二层 ISP NAP 第一层 ISP NAP 第二层 ISP 本地 ISP 主机B第一层 ISP第二层 ISP本地 ISP本地 ISP本地 ISP本地 ISP第一层 ISP第一层第二层第三层本地 ISP第二层 ISP本地 ISP本地 ISP本地 ISP本地 ISP第二层 ISP本地 ISP本地 ISP第二层 ISPInternet结构Internet结构电视网络现有网络类型n按覆盖范围划分广域网(几百几千公里)城域网(50公里左右)局域网(几十米几公里)个人网(十几米以内)I
10、RERIRIRIRRRRRRRIRIRIRIRIRERIRIRIRIRIRRRRRRRHost 1Host 2Host nHost 3RouterHost 1Host 2Host nHost 3Host 1Host 2Host nHost 1Host 2Host nHost 3LANWANMANIRIRERIRIRERRRRRRRIRRIRRPANLANMANMAN现有网络类型现有网络类型n按传输媒介划分有线网光纤网电视电缆网电话线/双绞线网电线网无线网卫星通信网移动通信网Ad hoc网无线传感网光纤光纤Backbone Transport NetworkVoiceDataWeb Hostin
11、gIPVoiceDataWeb HostingIPMetro Transport/Access NetworkMetro Transport/Access NetworkVideoVideoADSLn典型带宽 1.5-2.0 Mbps(DSL Access Multiplexer)NID-Network Interface Device电视电缆n共享本地回路,但高速率无线蜂窝移动Ad hoc网络n不需要主架构网络支持n易于构建n在没有网络的地方(荒野、灾区、战区)非常有用n可能需要通过多个链路到达目的地移动Ad hoc网络n移动会导致路由改变无线传感网(物联网)无人监测:环境、生态、工程结构、
12、战区第三节 网络的主要技术问题网络的主要技术问题之一n点到点通信n多路复用n多路访问n交换n路由n组播n端到端传输Host AHost BHost EHost DHost CNode 1Node 2Node 3Node 4Node 5Node 6Node 7点到点通信与多路访问点到点通信多路复用多路访问L1L2L3R1R2R3交换/路由171.69Packets Forwarded Based on IP AddressDataAddress Prefix128.89171.6911I/FAddress Prefix128.89128.89171.690101I/F128.8901128.89
13、.25.4128.89.25.4 Data Address Prefix128.89128.890I/FDataData128.89.25.4128.89.25.4128.89.25.4128.89.25.4128.89.25.4128.89.25.4Route Update路由Host h2abbaaCABdcA.aA.cC.bB.acbHosth1自治系统内路由自治系统间路由自治系统内路由组播MulticastSrc7:1Src组播MulticastSrcSrc14:2组播MulticastSrcSrc21:4组播MulticastSrcSrc28:8组播Multicast32:12组播M
14、ulticastSrc7:1Src14:221:428:832:12端到端传输n在主机主机连接基础上的应用应用连接HostHostApplicationHostApplicationHostHostChanneln请求/响应分布式文件系统数字图书馆(web)n流视频:帧序列视频点播视频会议网络的主要技术问题之二n间接n虚拟n移动n安全n质量n可信间接n中间boxHostHostApplicationHostApplicationHostHostChannel内网防火墙内网代理虚拟局域网VLANA1SwitchB1C1D1SwitchA2SwitchB2C2D2A3SwitchB3C3Switc
15、hs2s1SwitchS2S1VLAN1VLAN2VLAN3VLAN4虚拟专网VPNMPLS BackboneBlue VPNYellow VPNRed VPN移动Mobile IPMobile Host(MH,移动主机)Visiting LocationHome(归属网)InternetCorrespondent Host(CH,通信主机)Packet移动Mobile IPVisiting LocationHomeInternetCorrespondent Host(CH)PacketHome Agent(HA,归属代理)Mobile Host(MH)I am here移动Mobile IP
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