第1章-計算機網(wǎng)絡(luò)

計算機網(wǎng)絡(luò)第一章概述1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史

遠(yuǎn)程聯(lián)機系統(tǒng)、計算機互連網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)、高速綜合化網(wǎng)絡(luò)1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的定義與分類1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用1.4Internet的發(fā)展與應(yīng)用1.5網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化組織1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史60年代初期以單個計算機為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機系統(tǒng)，構(gòu)成面向終端互連的計算機網(wǎng)絡(luò)；60年代后期多個主計算機通過通信線路互連的計算機網(wǎng)絡(luò)；70年代中期的具有統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò)；90年代后的高速、綜合化計算機網(wǎng)絡(luò)。1.遠(yuǎn)程聯(lián)機系統(tǒng)

遠(yuǎn)程聯(lián)機系統(tǒng)，一臺中央主計算機連接大量在地理上處于分散位置的終端。2.計算機互連網(wǎng)絡(luò)存儲轉(zhuǎn)發(fā)與分組交換DARPA的計算機分組交換網(wǎng)ARPANET

(1969-12)分組交換網(wǎng)以通信子網(wǎng)為中心，主機和終端都處在網(wǎng)絡(luò)的邊緣。SNA(SystemNetworkArchitecture)1974,IBM公司DNA(DigitalNetworkArchitecture)70年代末,DEC公司OSI/RM(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel)1977年,ISOTCP/IP參考模型3.標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)4.高速、綜合化網(wǎng)絡(luò)高速化是指網(wǎng)絡(luò)具有寬頻帶和低時延。綜合化是指將語音、視頻、圖像、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)綜合到一個網(wǎng)絡(luò)中去。進一步的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)將具有以下幾個特點：（1）開放式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。（2）向高性能發(fā)展。（3）計算機網(wǎng)絡(luò)的智能化。1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的定義與分類

計算機網(wǎng)絡(luò)的定義凡地理位置不同，并具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，且以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)，可稱為計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)的組成計算機網(wǎng)絡(luò)由一系列終端（包括計算機）、具有信息處理與交換功能的節(jié)點及節(jié)點間的傳輸線路所組成。計算機網(wǎng)絡(luò)的功能數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布處理

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類按照交換技術(shù)（1）電路交換網(wǎng)絡(luò)（2）報文交換網(wǎng)絡(luò)（3）分組交換網(wǎng)絡(luò)（4）混合交換網(wǎng)絡(luò)按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）星型網(wǎng)絡(luò)（2）環(huán)型網(wǎng)絡(luò)（3）總線網(wǎng)（4）樹型網(wǎng)（5）網(wǎng)狀型網(wǎng)按通信傳輸?shù)姆绞?/p>

（1）廣播型網(wǎng)絡(luò)

（2）點到點傳播型網(wǎng)(point-to-point)

按網(wǎng)絡(luò)作用范圍（1）局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，簡稱LAN）（2）城域網(wǎng)（MetropolisAreaNetwork，簡稱MAN）（3）廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，簡稱WAN）公共電話網(wǎng)即PSTN（PublicSwitchedTelephoneNetwork），速度9600bps～28.8kbps，經(jīng)壓縮后最高可達115.2kbps，傳輸介質(zhì)是普通電話線。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)即ISDN（IntegratedServiceDigitalNetwork）。專線即LeasedLine，在中國稱為DDN。X.25網(wǎng)。幀中繼即FrameRelay。異步傳輸模式即ATM（AsynchronousTransferMode）。（4）網(wǎng)際網(wǎng)局域網(wǎng)的兩種廣播式網(wǎng)絡(luò)速率10M100M10G一個基于有線電視的城域網(wǎng)廣域網(wǎng)結(jié)構(gòu)

按傳輸介質(zhì)（1）有線網(wǎng)絡(luò)（2）無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互連(Bluetooth)無線LAN50Mbps左右?guī)资甿IEEE802.11無線WAN（蜂窩電話低帶寬無線系統(tǒng)<1Mbps基站與計算機\話機間km）高帶寬廣域無線網(wǎng)局部多點分發(fā)服務(wù)IEEE802.16

地球地面站之間的直視線路微波傳送塔互聯(lián)網(wǎng)（internet）通過網(wǎng)關(guān)互聯(lián)家庭網(wǎng)絡(luò)計算機(PC筆記本PDA共享的輔助設(shè)備)娛樂(電視DVDVCR攝像機照相機立體音響MP3)無線通信(電話移動電話對講電話傳真)家用電器(微波爐電冰箱鐘烤爐空調(diào)燈)遙測設(shè)備(電表煙霧警報器防盜自動警鈴自動調(diào)溫器嬰兒監(jiān)視器)屬性:易于安裝易于操作低價格足夠的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力(多媒體應(yīng)用)安全性可靠性1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用（1）用于企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)資源共享（resourcesharing）作為通信介質(zhì)E-mail視頻會議電子商務(wù)（2）用于公眾的網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)程信息個人間通信P2P系統(tǒng)(Napster)交互式娛樂網(wǎng)絡(luò)電話視頻電話因特網(wǎng)廣播電子商務(wù)移動網(wǎng)絡(luò)WAP(WirelessApplicationProtocol)C/S模式Peer-to-Peer系統(tǒng)電子商務(wù)的形式與應(yīng)用1.4Internet的發(fā)展與應(yīng)用(1)Internet的起源與現(xiàn)狀試驗研究網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)性網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)

中國Internet的發(fā)展歷史

Internet的發(fā)展特點與趨勢(2)Internet的應(yīng)用(3)Internet技術(shù)目前啟動的主要項目有三個：下一代Internet(NGI)超高速骨干網(wǎng)服務(wù)Internet2(I2)1969年，美國國防部的國防高級研究計劃署（AdvancedResearchProjectAgency，簡稱ARPA）建立了一個采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的分組交換廣域網(wǎng)——ARPANET，該網(wǎng)絡(luò)僅有4個節(jié)點，分別建在加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）、斯坦福研究所（SRI）、加州大學(xué)圣大巴比分校（UCSB），以及猶他大學(xué)（UTAH），該網(wǎng)絡(luò)是為了驗證遠(yuǎn)程分組交換網(wǎng)的可行性而進行的一項試驗工程，以防止核戰(zhàn)爭爆發(fā)引起大量電話業(yè)務(wù)中斷導(dǎo)致軍事通信癱瘓的局面出現(xiàn)。ARPANET就是今天Internet的前身。試驗研究網(wǎng)絡(luò)1969-121970-71971-31972-41972-91974年TCP/IPsocket編程接口許多網(wǎng)絡(luò)工具LAN可以連入ARPANET80年代DNS

學(xué)術(shù)性網(wǎng)絡(luò)1986年，美國國家科學(xué)基金會（U.S.NationalScienceFoundation，NSF）建立了以ARPANET為基礎(chǔ)的學(xué)術(shù)性網(wǎng)絡(luò)，即NSFNET，它是Internet的先驅(qū)。為了達到信息資源共享的目的，NSFNET把全美的主要研究中心和5個科研、教育用的計算中心的近8萬臺計算機聯(lián)成一體，并與ARPANET相連。隨后又把以各大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)構(gòu)成的地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)再互聯(lián)成為全國性網(wǎng)絡(luò)。同時，NSF又大力倡導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)揚奉獻精神，反對以盈利為目的而使用網(wǎng)絡(luò)。在此期間，NSF投入大量經(jīng)費支持NSFNET的發(fā)展，支付了大約10%的線路租用費。到了1990年，ARPANET的大部分已被NSFNET所取代。1988年NSF骨干網(wǎng)商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)目前的Internet是由多個商業(yè)公司運行的多個主干網(wǎng)，通過若干個網(wǎng)絡(luò)訪問點（NetworkAccessPoints）將網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而成。例如，你想從中南大學(xué)的計算機查閱美國麻省理工學(xué)院（MIT）的WWW主機上的信息，這一請求通過中南大學(xué)校園網(wǎng)進入中國教育和科研網(wǎng)（CERNET），從那里經(jīng)由Sprint公司提供的國際信道傳輸?shù)矫绹f金山的網(wǎng)絡(luò)訪問點，然后轉(zhuǎn)送到由MCI公司經(jīng)營的主干網(wǎng)，最后才經(jīng)過地區(qū)網(wǎng)進入MIT校園網(wǎng)中的WWW主機。中國Internet的發(fā)展歷史（1）研究試驗階段(1986.6～1993.3)（2）起步階段(1994.4～1996)（3）快速增長階段(1997年至今)相關(guān)資料統(tǒng)計:Internet的體系結(jié)構(gòu)Pointofpresence(匯入點)NAP將骨干網(wǎng)連接起來骨干網(wǎng)運營商（AT&TSprint等）提供的骨干網(wǎng)上千臺路由器服務(wù)器群大型公司提供服務(wù)Internet的應(yīng)用（1）遠(yuǎn)程登錄服務(wù)(Telnetrloginssh)（2）文件傳輸服務(wù)(FTP)（3）電子郵件服務(wù)(E-Mail)（4）網(wǎng)絡(luò)新聞服務(wù)(USEnet)（5）名址服務(wù)(Finger、Whois、X.500、Netfind)（6）文檔查詢索引服務(wù)(Archie、WAIS)（7）信息瀏覽服務(wù)(Gopher、WWW)（8）其它信息服務(wù)(Talk、IRC、MUD)常見的Internet名址服務(wù)：

（a）Finger用來查詢在某臺Internet主機上已注冊的用戶的詳細(xì)信息。（b）WhoisWhois名址服務(wù)器保存著有關(guān)人員的名址錄（E-mail地址、通信地址、電話號碼），通過它還可以查找網(wǎng)點、聯(lián)網(wǎng)單位、域名及站點信息，許多網(wǎng)點、大學(xué)、科研機構(gòu)大多都用Whois服務(wù)器提供有關(guān)人員的名錄查詢信息服務(wù)。（c）X.500是國標(biāo)化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO制定的目錄服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，旨意為網(wǎng)絡(luò)用戶提供分布式的名錄服務(wù)，目前尚未得到廣泛應(yīng)用。（d）NetFindNetFind是一基于動態(tài)查詢的Internet白頁目錄服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)準(zhǔn)化組織所謂標(biāo)準(zhǔn)即是文檔化的協(xié)議中包含的推動某一特定產(chǎn)品或服務(wù)應(yīng)如何被設(shè)計或?qū)嵤┑募夹g(shù)規(guī)范或其他嚴(yán)謹(jǐn)標(biāo)準(zhǔn)。幾個著名的綜合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織

1.美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute）是私有的、非政府的、非營業(yè)性的組織ANSI標(biāo)準(zhǔn)常被ISO采納

2.國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（InternationalOrganizationforStandardization）

3.國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會NIST（NationalInstituteofStandardandTechnology）美國商業(yè)部的一個部門，頒發(fā)美國政府采購的強制性標(biāo)準(zhǔn)幾個著名的電子通信類國際標(biāo)準(zhǔn)化組織1.電器與電子工程師協(xié)會IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineer’s）2.國際電信聯(lián)盟ITU（InternationalTelecommunicationUnion)(ITU-R無線通信部門ITU-T電信標(biāo)準(zhǔn)部門ITU-D開發(fā)部門)3.電子工業(yè)協(xié)會EIA（ElectronicIndustriesAssociation）4.歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會EPSI（EuropeanTelecommunicationStandardsInstitute）5.國際電子協(xié)會IEC（InternationalElectrontechnicalCommission)

6.個人計算機內(nèi)存卡國際協(xié)會PCMCIA（PersonalComputerMemoryCardInternationalAssociation）7.亞太地區(qū)電信標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)ASTAP（Asia-PacificTelecommunitySTAndardizationProgram）幾個著名的Internet國際標(biāo)準(zhǔn)化組織

1.ISOC（InternetSociety，Internet協(xié)會）

2.IAB（InternetArchitectureBoard，Internet體系結(jié)構(gòu)委員會）

RFC(RequestForComments)技術(shù)報告

3.IETF（InternetEngineeringTaskForce，Internet工