第1章 计算机网络概论

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1、第1章计算机网络概论1.1计算机网络的形成和发展1.2计算机网络的定义1.3计算机网络的功能1.4计算机网络的分类1.5计算机网络的模式1.6计算机网络的组成*1.7网络计算研究与应用的发展*1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC诞生时，计算机技术与通信技术并没有直接的联系；*20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国半自动地面防空系统（SAGE）的研究开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试；*随着计算机应用的发展，出现了多台计算机互连的需求，用户希望通过网络实现计算机资源共享的目的；典型的研究成果是ARPAnet。主机－主机网络的演变

2、◇演变阶段1*通信任务从主机中分离，由通信控制处理机（CCP）完成;CCP：处理主机之间通信任务的专用计算机。两层网络的概念结构◇演变阶段2*通信子网规模逐渐扩大*私有→社会公用*公用数据通信网*PSTN*X.25*优点*降低用户系统建设成本*提高通信线路利用率兼容性好【例子】:*因特网的前身¡ª¡ªARPANET*美苏冷战时期由美国军方建立的实验性网络*最初4个节点→70年代的60多个节点9*地域跨越美洲、欧洲*具有现代网络的许多特征，例如*分组交换*分层次的网络体系*较为完善的通信协议(3)体系结构标准化网络◇为什么需要标准化？*不同网络设备

3、之间的兼容性是推动网络体系结构标准化的原动力*而兼容性的最终目的仍是资源共享◇标准化的时机？*先制定标准再开发还是先开发再制定标准？*各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论等*方面的研究日趋成熟是基础*厂商标准IBM-SNA，DEC-DNA等*缺点：适用范围：兼容性？技术垄断：竞争？标准不统一：用户利益？*国际标准（ISOOSI/RM）*OpenSystemInterconnection/RecommendedModel(开放系统互联参考模型，简称OSI参考模型)*OSI参考模型是一种概念上的网络模型，规定了网络体系结构的框架：7个层次*只

4、说明了做什么（Whattodo）而未规定怎样做（Howtodo）*太复杂，几乎没有与之完全符合的网络*事实上的标准TCP/IP(因特网的骨干协议)*从体系结构上看，它是OSI参考模型的简化（4层）*为了实现各类网络的互联、适应更大范围的资源共享、促进网络的开放性及标准化程度，国际标准化组织（ISO）于70年代后期开始制定一系列国际标准，并于1981年正式公布了“开放系统互连参考模型”（OSI—OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel)，从而确立了计算机网络的体系结构。按照标准化的体系结构建立的计算机

5、网络称为第三代网络。***因特网时代的到来◇因特网的出现标志着网络时代的到来◇因特网是全球性的网络◇丰富的信息和便利的使用是其规模迅速增长的主要驱动力◇截止到2000年,Internet的规模为*网络数达到105数量级,主机数达到107数量级,用户数108数量级，主干速率大于2.5Gbit/s◇美国政府资助的“下一代因特网计划”目标是9*主干网的速率比现在的因特网高1000倍*端到端的速率要达到100Mbit/s-10Gbit/s2.计算机网络按年代划分*第一阶段：20世纪50年代数据通信技术的研究与发展*第二阶段：20世纪60年代ARPAnet

6、与分组交换技术的研究与发展*第三阶段：20世纪70年代网络体系结构与协议标准化的研究广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用*第四阶段：20世纪90年代Internet技术的广泛应用网络计算技术的研究与发展宽带城域网与接入网技术的研究与发展网络与信息安全技术的研究与发展1.2计算机网络的定义◇计算机网络定义的主要观点：*从应用的观点：以相互共享资源方式连接起来，且各自具有独立功能的计算机系统的集合。*从物理的观点：在网络协议的控制下，由若干台计算机和数据传输设备组成的系统。*观点3：利用各种通信手段，把地理分散的计算机互联起来，能够互相通信且共享

7、资源的系统。*计算机网络：相互连接的自治计算机的集合*自治：能独立运行，不依赖于其他计算机*互连：以任何可能的通信连接方式*有线方式：铜线、光纤等*无线方式：红外、无线电（微波）、卫星等计算机网络与其它类似系统的比较◇终端分时系统*各终端分时占用主机资源*终端无计算能力，对主机的依赖性极强*数据分时处理◇多机系统*主机间通信多采用共享存储器、共享总线等（有的系统也采用高速局域网）◇分布式系统1、分布式系统的特点：*在分布式OS统一调度下，各计算机协调工作，数据并行处理,共同完成一项任务，如并行计算。9用途：主要是科学计算和事务处理。2、计算机网络

8、的特点：*非协调性的；*松散耦合的；*各计算机对用户非透明，用户必须指定资源的位置；*用途主要是资源共享。*分布式系统往往是基于计算机网