第1章+计算机网络概述

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1、计算机网络技术第1章计算机网络概述本章任务:计算机网络的产生与定义计算机网络的组成计算机网络的分类计算机网络的功能和应用1.1计算机网络的产生与定义计算机网络是通信技术和计算机技术相结合的产物，它是信息社会最重要的基础设施，并将构筑成人类社会的信息高速公路。1.1.1计算机网络的产生与发展计算机网络的产生和发展以通信技术的发展为基础，通信技术不断更新和快速发展为计算机网络的产生奠定了良好的基石。1．通信技术的发展通信技术的发展经历了一个漫长的过程，1835年莫尔斯发明了电报，1876年贝尔发明了电话，从此开辟了近代通信技术发展的历史。通信技术在

2、人类生活和两次世界大战中都发挥了极其重要的作用。2．计算机网络的产生1946年诞生了世界上第一台电子数字计算机，从而开创了向信息社会迈进的新纪元。20世纪50年代，美国利用计算机技术建立了半自动化的地面防空系统（SAGE），它将雷达信息和其他信号经远程通信线路送至计算机进行处理，第一次利用计算机网络实现远程集中控制，这是计算机网络的雏形。1969年美国国防部的高级研究计划局（DARPA）建立了世界上第一个分组交换网——ARPAnet，即Internet的前身，这是一个只有4个结点的存储转发方式的分组交换广域网，1972年在首届国际计算机通信会议

3、（ICCC）上首次公开展示了ARPAnet的远程分组交换技术。3．计算机网络的发展计算机网络的发展过程大致可分为以下四个阶段：第一阶段：以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机通信网（20世纪50年代）第二阶段：多个自主功能的主机通过通信线路互联，形成资源共享的计算机网络（20世纪60年代末）第三阶段：形成具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的计算机网络（20世纪70年代末）第四阶段：向互连、高速、智能化方向发展的计算机网络（始于20世纪80年代末）(1)面向终端的计算机通信网1946年世界上第一台电子计算机ENIAC在美国

4、诞生时，计算机技术与通信技术并没有直接的联系。自50年代开始，人们及各种组织机构使用计算机来管理他们的信息的速度迅速增长。20世纪50年代初，美国为了自身的安全，在美国本土北部和加拿大境内，建立了一个半自动地面防空系统SAGE（译成中文为赛其系统），进行了计算机技术与通信技术相结合的尝试。人们把这种以单个计算机为中心的联机系统称做面向终端的远程联机系统。上述单机系统有以下两个主要缺点：①主机既要负责数据处理，又要管理与终端的通信，因此主机的负担很重。②由于一个终端单独使用一根通信线路，造成通信线路利用率低。此外，每增加一个终端，线路控制器的软硬

5、件都需要做出很大的改动。图1-1-2单机系统的典型结构示意图为减轻主机的负担，可在通信线路和计算机之间设置了一个前端处理设置一个前端处理机（FEP），FEP专门负责与终端之间的通信控制，而让主机进行数据处理；为提高通信效率，减少通信费用，在远程终端比较密集的地方增加一个集中器，集中器的作用是把若干个终端经低速通信线路集中起来，连接到高速线路上。然后，经高速线路与前端处理机连接。前端处理机和集中器当时一般由小型计算机担当，因此，这种结构也称为具有通信功能的多机系统，如图1-1-3所示。图1-1-3具有通信功能的多机系统示意(2)多个自主功能的主机

6、通过通信线路互联的计算机网络 （计算机-计算机网络）该阶段也被看作是以共享资源为主要目的计算机网络发展阶段，它是由若干台计算机相互连接起来的系统，即利用通信线路将多台计算机连接起来，实现了计算机与计算机之间的通信。随着计算机应用的发展，出现了多台计算机互连的需求。这种需求主要来自军事、科学研究、地区与国家经济信息分析决策、大型企业经营管理。他们希望将分布在不同地点的计算机通过通信线路互连成为计算机-计算机网络。网络用户可以通过计算机使用本地计算机的软件、硬件与数据资源，也可以使用连网的其它地方计算机软件、硬件与数据资源，以达到计算机资源共享的目

7、的。1969年在美国国防部高级研究计划管理局建成的ARPAnet是这一阶段的代表。20世纪60年代至70年代，分组交换的概念首先被提了出来，与此同时美国和前苏联两个超级大国一直处于相互对立的冷战阶段，美国国防部为了保证不会因其军事指挥系统中的主计算机遭受来自前苏联的核打击而使整个系统瘫痪，委托其所属的高级研究计划局完成将多个大学、公司和研究所的多台计算机互连的课题，并于1969年通过直接对分组交换的研究和应用，成功研制了世界上第一个计算机网络——ARPAnet。1969年ARPA网是计算机网络技术发展的一个重要的里程碑，它对发展计算机网络技术的

8、主要贡献表现在以下几个方面：①完成了对计算机网络的定义、分类与子课题研究内容的描述；②提出了资源子网、通信子网的两级网络结构的概念；③研究了报文分组交