计算机网络和通信基础知识

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1、第1章计算机网络和通信基础知识第1章计算机网络和通信基础知识本章要点●认识计算机网络●数据通信和计算机网络的拓扑结构概述第1课认识计算机网络本课主要讲解计算机网络的形成与发展，定义、功能和分类以及&课堂讲解计算机网络的基本组成，使大家对计算机网络有一个初步的认识。1.1计算机网络的形成与发展21世纪的一个重要特征是数字化、网络化与信息化，而数字化、网络化与信息化的基础便是支持全社会的、强大的计算机网络。计算机网络是计算机应用中一个空前活跃的领域，是当今社会发展的重要推动力。它正在改变人们的传统通信工具：网络电话成为模拟电话的竞争对手；网络电视向传

2、统模拟电视发起强大冲击；电子邮件有可能取代人们的手写书信。它正在改变传统社会的运行模式：网络与社会融合产生网络社会；网络与经济融合产生网络经济；网络与教育融合产生网上大学或远程教育；网络与投资融合产生网络投资。总之，计算机网络的应用与发展已成为影响一个国家或地区政治、经济、军事、科学与文化发展的重要因素之一。从1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC诞生到现在的Internet空前发展，纵观计算机网络近50年的发展史，其演变过程大致可概括为四个阶段。●第一阶段：20世纪50年代——面向终端的计算机网络●第二阶段：20世纪60年代——数据通信

3、网络●第三阶段：20世纪70年代——开放的标准化网络●第四阶段：20世纪90年代——Internet时代1．面向终端的计算机网络在这种计算机网络中，是多个终端共享一台主机系统的资源，因此把它称为面向终端的计算机网络。这种计算机网络的典型特点就是：共享主机，主从关系明显。这个阶段的计算机网络主要有两种代表：多用户系统（如图1-1所示）和面向终端的远程联机系统（如图1-2所示）。多用户系统（并不能算是真正意义上的网络系统）是将一台中央主计算机连接到大量的地理位1计算机网络技术基础置处于分散的终端。显然，在多用户系统中，中央主计算机负担较重，因为它既要

4、进行数据处理，又要承担通信控制。因此，为了减轻中央计算机的负担，20世纪60年代研制出了面向终端的远程联机系统，由一台叫作“前端处理机（FEP）”的设备专门负责通信控制，而中央计算机只需要负责数据处理。图1-1公用电话网MTMMT计算机FEPMMMTFEP——前端处理机M——调制解调器T——终端用前端处理机完成通信任务图1-220世纪60年代初期，美国航空公司投入使用的飞机票预定系统就是一种面向终端的远程联机系统，这个系统名为SABRE，即Semi-AutomaticBusinessResearchEnvironment，由一台计算机和遍布全美国

5、的2000多个终端组成。2．数据通信网络第二代计算机网络以美国的ARPA网（ARPANet）为典型代表。ARPA网是世界上第一个以资源共享为主要目的的计算机网络。此外，它还是Internet的前身（ARPA网的民用科技研究部分演化成目前的Internet）。目前有关计算机网络的概念、结构和技术都与ARPA网有关。在ARPA网中提出的许多网络技术术语，如分组交换（packetswitching）、存储转发（storeandforward）、路由选择（routing）、流量控制（flowcontrol）等术语，至今仍在使用。ARPA网结构示意图如图1

6、-3所示。2第1章计算机网络和通信基础知识图1-3从图1－3可以看出，ARPA网分成两个部分：通信子网和资源子网。其中，通信子网主要负责数据通信工作，即负责在用户计算机之间传输数据；资源子网主要负责数据处理工作，由网上的主机向网络用户提供各种软件和硬件资源。在这个阶段，除了ARPA网之外，还有两个代表：SNA（SystemNetworkArchitecture，系统网络体系结构）网和DNA（DigitalNetworkArchitecture，数字网络体系结构）网。SNA是IBM（InternationalBusinessMachinesCorp

7、）公司于1974年提出的一个网络标准体系，是第一个商品化的网络。它说明了利用IBM公司的计算机设备构成网络系统时，所要遵守的规则（或约定）。IBM的用户可以利用它将分布在各地的计算机系统和终端连接起来，形成一个整体。DNA是DEC（DataEquipmentCompany）公司提出的网络标准体系，1975年推出相应的产品DECnet。不管是ARPA网、SNA网还是DNA网，都有各自不同的网络体系结构和标准，因此这些网络之间很难互联互通。因此，出现了计算机网络发展的第三个阶段——开放的标准化网络。3．开放的标准化网络虽然在20世纪70年代末计算机网

8、络得到了很大发展，但各个厂商或研究机构各自设计并搭建的网络并不是依据一个统一的标准，它们之间不能做到互联互通。因此，国际标准化组织（In