计算机网络第1章-1概论

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1、计算机网络李小红电子信息工程系信号与信息处理研究所李小红教材及参考书教材：《计算机网络教程》谢希仁人民邮电出版社教材：《CommunicationNetworksAFirstCourse》JeanWalrand机械工业出版社参考书：数据通信与计算机网络高传善等高等教育出版社计算机网络基础陈少红清华大学出版社计算机网络胡金初清华大学出版社课件及思考题网络教学平台下载成绩：平时成绩+卷面成绩内容安排第一章概论第二章数据通信基本概念第三章计算机网络体系第四章数据链路层第五章局域网第六章广域网第七章Internet主要内容第八章传输层

2、第1章概论1.1计算机网络的形成和发展1.2计算机网络的定义和功能1.3计算机网络的组成1.4计算机网络的分类1.5计算机网络的拓扑结构1.11.1计算机网络的形成与发展21世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络。发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。进入20世纪90年代以后，以因特网为代表的计算机网络得到了飞速的发展。已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络。已成为仅次于全球电话网的

3、世界第二大网络。1.1计算机网络的形成与发展1.1.1计算机网络发展阶段的划分第一阶段（50年代）：“面向终端”的数据通信阶段，特征是计算机与终端互连，实现远程访问。第二阶段（60年代）：“面向通信”分组交换网阶段，计算机通信系统，特征是计算机与计算机互连第三阶段（70年代中期—80年代末期）：现代计算机网络阶段，特征是网络体系结构的形成和网络协议的标准化第一阶段：面向终端的网络1.具有远程通信功能的单机系统20世纪60年代初期由一台中央主计算机通过通信线路连接大量的、在地理位置上处于分散的终端构成系统。这类简单的以单个主机为中心

4、的“终端——通信线路——计算机”联机系统称为面向终端的远程联机系统图面向终端远程联机系统终端设备与计算机之间连接的方式点-点式专线每个终端都独占一条线路，形成一种辐射式星型结构，从而线路利用率很低多点或分支连接方式一条通信线路上串接多个终端,这样,多个终端可以共享同一条通信线路与主机进行通信。由于主机—终端间的通信具有突发性和高带宽的特点,所以各个终端与主机间的通信可以分时地使用同一高速通信线路。极大地提高信道的利用率图面向终端远程联机系统在这样的系统中，主机是网络的中心和控制者，负担较重，不仅要承担数据处理工作，还要担负起与各个终

5、端的通信任务；而终端设备运行速度慢，操作时间长，每个用户独占一条长距离的通信线路，线路的利用率较低，费用高。由于连接的终端数目的增加，为了减轻主机的通信负担，计算机系统中附加了专用的、更加智能化的通信控制装置主要问题主机系统的负荷较重，它既要承担数据处理任务，又要承担通信任务；通信线路的利用率很低，尤其是终端距离主机较远时更是如此。2、具有远程通信功能的多机系统在通信线路和主机之间增设一台功能简单的计算机作为前端处理机(FEP，FrontEndProcessor，又称通信控制处理机CommunicationControlProces

6、sor)，专门负责与终端之间的通信控制。其次，在终端设备较集中的地区，设置集中器(也称多路复用器)，通过低速线路将附近群集的终端连至集中器，再用高速通信线路与远程计算机的前端机相连，构成远程联机系统。这就形成了“终端群→低速通信线路→集中器→高速通信线路→前端处理机→主机”系统模式的计算机网络解决了主机负担重、通信费用昂贵的问题。主要问题：多个用户只能共享一台主机资源Data低速终端主机主机系统FEP前端处理机调制解调器调制解调器公用电话网调制解调器调制解调器低速终端低速终端高速终端集中器著名的面向终端的网络系统1963年美国航空公

7、司和IBM公司研究投入使用的飞机订票系统SABRAI，其中心是设在纽约的一台中央计算机，2000个售票终端遍布全国，使用多点分支线路与中央计算机相连；1968年建成的美国通用电气公司的信息网络，此网络采用分层星型结构，一台主计算机连接7个中心集中器，通过它们与分布在世界上23个地点上的75个远程集中器相连。这是世界上第一个面向数据处理的商用计算机网络。面向终端的网络存在的主要问题计算机的负荷较重，会导致系统响应时间过长单机系统的可靠性一般较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网络系统的瘫痪第二阶段：“面向通信”的网络阶段随着计算机应用

8、的发展，出现了多台计算机互连的需求，网络用户希望通过网络实现计算机资源共享的目的；1969年9月，由于美国军方的需要，美国国防部高级研究计划局（ARPA)的研究开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试；典型的研究成果是ARPAnet。目