第1章计算机网络基础

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1、第1章计算机网络基础第1章计算机网络基础学习目标þ了解计算机网络的定义þ了解计算机网络的发展þ认识计算机网络的组成þ认识计算机网络的拓扑结构þ认识计算机网络的类型þ熟悉计算机网络的功能þ熟悉计算机网络的应用1.1计算机网络的定义计算机网络技术在不断发展，在不同的发展阶段，其定义也不尽相同。从计算机网络的现状来看，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。要更好地理解计算机网络定义，应掌握以下几个概念。è计算机之间相互独立：首先，从数据处理能力方面来看

2、，计算机既可以单机工作，也可以联网工作，并且计算机在联网工作时，网内的一台计算机不能强制性地控制另一台计算机；其次，从计算机分布的地理位置来看，计算机是独立的个体，可以“远在天边”，也可以“近在眼前”。è网络协议：处于计算机网络的各计算机在通信过程中必须遵守统一的网络规定，这样才能够实现各台计算机之间的相互访问。è通信线路：计算机网络必须使用传输介质和互联设备将各个计算机连接起来，其中的传输介质可以是同轴电缆、双绞线、光纤及无线电波等，这些设备和传输介质共同组成了计算机网络中的通信线路。è资源共享：处于计算机网络中的任一计算机都可以将本身的资源共享给其他处于该网络中的计算机使用，这些被共享

3、的资源可以是硬件，也可以是软件和信息资源等。U提示：用户透明性观点定义网络：使用一个能为用户自动管理资源的网络操作系统来管理用户任务所需要的资源，而整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的。17第1章计算机网络基础1.1计算机网络的发展随着计算机的广泛应用，计算机网络的影响也越来越大，计算机网络从形成、发展到广泛应用，大致经历了以下几个阶段。1.1.1第一代——数据通信型网络早在20世纪50年代，人们利用通信线路，将多台终端设备连到一台计算机上，构成“主机-终端”系统，如图1-1所示。这种面向终端的计算机网络雏形，称为第一代计算机网络。U提示：这里所说的终端不能够单独进行数据处理，仅

4、能完成简单的输入/输出，所有数据处理和通信处理任务均由计算机主机完成。通信线路通信控制器计算机主机终端图1-1“主机-终端”系统第一代计算机网络——“主机-终端”系统，由于终端没有独立处理数据的能力，因此并不是真正意义上的计算机网络。但在此阶段中，逐步开始了计算机技术与通信技术相结合的研究，是当代计算机网络发展的基础。1.1.2第二代——资源共享型网络在20世纪60年代，计算机应用普及范围逐渐增大，许多行业都开始配置大、中型计算机系统。正因为如此，在地理位置分散的各个部门间的信息量交换也越来越大，使得多个计算机系统通过通信线路连接成为一个计算机通信网络，以方便信息交换。在这种计算机网络中，

5、各台计算机都具有独立处理数据的能力，并且不存在主从关系。通常情况下，称这种计算机网络为第二代计算机网络，它实现了计算机和计算机之间的通信。第二代计算机通信网络主要用于传输和交换信息。由于没有成熟的网络操作系统的支持，因此资源共享程度不高。在这个阶段，产生了通信子网和用户资源子网的概念，因此，第二代计算机网络也称为两级结构的计算机网络。例如，美国的ARPAnet网络就是第二代计算机网络的典型代表，也是Internet的前身。处于该阶段的计算机网络的主要特征在于其使用了分组交换技术。所谓分组，就是将一个报文（Message）划分成若干个较小的数据段，并给每个数据段添加控制信息，封装成一个组。在

6、第二代计算机网络中，面向无连接的分组交换方式诞生了。这种交换的原理指：由源主机发出的报文分组，经过分组交换网中的结点交换机逐点进行接收、存储和转发，最后到达目的主机。17第1章计算机网络基础1.1.1第三代——标准系统型网络到了20世纪70年代中期，计算机网络已经发展到一个新的阶段，出现了众多网络体系结构与网络协议，将这些网络协议和网络体系结构进行国际标准化处理是急需解决的。当时，IBM公司采用的是SNA网络体系结构，而DEC公司采用的是DNA数字网络体系结构，这两种网络体系结构存在着较大的差异，因此无法实现不同网络之间的互联，这样就限制了计算机网络的发展。直到1977年，国际标准化组织（

7、InternationalStandardsOrganization，ISO）制定了著名的计算机网络体系结构国际标准——开放系统互连参考模型（OpenSystemInterconnection/ReferenceModel，OSI/RM）。OSI/RM的产生，标志着第三代计算机网络的诞生，它对网络技术的发展有着极其重要的影响。第三代计算机网络的主要特征是网络中所有的计算机遵守同一种网络协议，突出了资源共享（如硬件、软件和