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1、计算机网络技术课件第1章计算机网络概论1.1计算机网络的产生与发展1.2计算机网络的组成与结构1.3计算机网络的功能、分类与应用1.4拓扑结构与传输介质1.5数据通信基础知识1.1计算机网络的产生与发展1.1.1面向终端的计算机网络(具有远程通信功能的单机系统)在计算机问世后的一段时期内,计算机的使用维持在单机运行状态。当时的计算机数量少、价格昂贵。为使多人同时使用同一台计算机,20世纪50年代,人们开始进行计算机网络技术的研究。最初,用一台计算机作为主机,通过通信线路与多台终端相连,构成简单的计算机连机系统,系统中所有数据处理都由主机完成,终端没有任何处理能力,仅起着字符输入、结
2、果显示等作用,这种连机系统被称为主机-终端系统,或称为面向终端的计算机网络。这一系统的出现标志着将计算机技术与通信技术相结合进行研究的开始。这时的连机系统与人们现在所定义的计算机网络在概念上是不同的。20世纪60年代,随着计算机主机性能的提高,所连接的远程终端台数也不断增加,如美国航空公司60年代初投入使用的飞机订票系统SABRE1,就是由一台中心计算机和全美范围内2000多台终端相连而成的。在大型主机-终端系统中,随着终端数量的增加,系统的矛盾也更加突出。其矛盾主要表现在:作为主机的计算机既要进行数据处理,又要承担与各终端间的通信,主机负荷加重,实际工作效率下降;同时,主机与每一
3、台远程终端都用一条专用通信线路连接,线路的利用率较低。为了解决这些矛盾,人们开始研究如何将数据处理和数据通信进行分工,即在主机前端用一台通信处理机或前端处理机FEPFrontEndProcessor,如图1-1所示,通过调制解调器与远程终端相连,专门完成通信工作,而计算机主机则专门进行数据处理,使系统的运行效率得到提高。另外,在终端比较集中的地区设置终端控制器TCTerminalController或集中器CConcentrator,以提高远程线路的利用率。通信设备图1-1面向终端的计算机网络示意图1.1.2多机互连系统(具有远程通信功能的多机系统)这一阶段主要是解决在第一阶段出现
4、的问题。主要是:在主机前加一个前端处理机(FEP),用来对信息进行预处理,而主要主要用来对数据处理,提高了数据处理的效率。为了降低建设费用,提高线路的利用率,在终端较集中的地方加上线路集中器,也就是相当于现在的集线器(HUB)。1.1.3开放式标准化计算机网络(具有统一体系结构、国际化标准协议的计算机网络)大量自行研制的计算机网络的投入运营,暴露了不少缺乏统一规划而产生的弊端。其主要原因是因为各自研制的网络没有统一的网络体系结构,难以实现互连,这种自成体系的系统称为“封闭”系统。为此,人们迫切希望建立一系列的国际标准,渴望得到一个“开放”的系统。这也是推动计算机网络走向国际标准化的
5、一个重要因素。正是出于这种动机,1977年,国际标准化组织ISOInternationalStandardizationOrganization设立分委员会SC16属TC97信息处理系统技术委员会,以“开放系统互连”为目标,专门研究网络体系结构、互连标准等。1984年,ISO正式颁布了一个称为“开放系统互连基本参考模型”OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel的国际标准ISO7498,简称OSI参考模型或OSI/RM。OSI/RM共有七层,因此也称为OSI七层模型。OSI/RM的提出,开创了一个具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协
6、议的计算机网络新时代。OSI标准不仅确保了各厂商生产的计算机间的互连,同时也促进了企业的竞争。厂商只有执行这些标准才能有利于产品的销路,用户也可以从不同制造厂商获得兼容的开放的产品,从而大大加速了计算机网络的发展。特别要指出的是,ARPANET中使用的传输控制协议与互联网协议TCP/IPTransmissionControlProtocol/InternetProtocol尽管不是OSI标准协议,但至今仍被广泛采纳,成为事实上的工业标准。自1983年TCP/IP成为ARPANET上惟一的正式协议后,ARPANET上连接的网络和计算机迅速增长,逐渐形成了以ARPANET为主干、TCP
7、/IP协议为核心的Internet原型。由上我们可以得出有关计算机网络的定义:计算机网络是指的在一定的范围内,通过一定的物理媒质和人为的手段把计算机连接起来,使计算机资源和信息在一定的程度上达到共享的一种计算机群体(集合)。从定义我们可以看出,现代计算机网络有以下特点:1资源共享是计算机网络的主要目的,计算机资源包括计算机硬件、软件和数据。2被连接的自主计算机应自成一个完整的系统。包括各种类型、档次的计算机,都必须有自已的CPU、主存储器、显示器、辅助存储器和完善的系
