計算機網(wǎng)絡第一章

計算機網(wǎng)絡第一章1第1頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四教學目標和考核方法一、教學目標：在掌握計算機網(wǎng)絡基本概念的基礎上，了解計算機網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，初步掌握計算機網(wǎng)絡的基本原理，并通過參加上機實驗，掌握計算機網(wǎng)絡工具應用的基本方法和技能。二、考核形式：著重從以下幾個方面進行考核：1、平時上課表現(xiàn)（10%）2、上機實驗（或作業(yè)）（20%）3、基本概念和原理的掌握（70%）

2第2頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四計算機網(wǎng)絡的發(fā)展和應用現(xiàn)狀

◆發(fā)展的推動力◆網(wǎng)絡發(fā)展和應用現(xiàn)狀3第3頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四發(fā)展的推動力

硬件技術：芯片技術軟件技術（各種開發(fā)工具）應用的層次：個人、組織（企業(yè)、地區(qū)、國家、全球）4第4頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四廣泛的應用應用的層次：1、個人2、組織（企業(yè)、地區(qū)、國家、全球）

5第5頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應用現(xiàn)狀

6第6頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四

我國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展現(xiàn)狀

上網(wǎng)計算機數(shù)上網(wǎng)人數(shù)網(wǎng)站數(shù)上網(wǎng)方式整體網(wǎng)民與使用手機上網(wǎng)網(wǎng)民的年齡分布數(shù)據(jù)來源：第19次中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告7第7頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四

Internet及其應用

8第8頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程

第一階段：面向終端的聯(lián)機系統(tǒng)：20世紀50年代----20世紀60年代9第9頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四特點：1、優(yōu)點：連接大量終端，實現(xiàn)遠程使用計算機2、缺點：一是主機系統(tǒng)的負荷較重，主機除了要完成數(shù)據(jù)處理任務之外，還要承擔繁重的通信管理任務，致使主機的信息處理能力大打折扣；二是通信線路的利用率較低。10第10頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四多機聯(lián)機系統(tǒng)11第11頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四多機聯(lián)機系統(tǒng)主機之前設置前置處理機FEP(FrontEndProcessor)，專門負責處理終端與主機間通信任務，減輕主機的負荷來處理用戶數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的工作效率顯著提高；在終端比較集中的地區(qū)設置一個終端集中器。多個終端使用低速通信線路匯集到線路集中器，線路集中器使用一條高速通信線路連接到主機，從而提高了通信線路的利用率12第12頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四典型應用美國航空公司與IBM公司聯(lián)合研究、60年代初投入使用的飛機訂票系統(tǒng)SABRE-1美國的半自動化地面防空SAGE系統(tǒng)

13第13頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四第二階段：面向通信的計算機-計算機網(wǎng)絡

60-70年代：1969年12月美國第一個使用分組交換技術的ARPANET投入為標志ARPANET的貢獻：1、計算機網(wǎng)絡的概念發(fā)生了根本的變化。提出“通信子網(wǎng)”概念來研究網(wǎng)絡的結構中的通信支持。2、研究了分組交換方法：分組存儲轉發(fā)節(jié)點，完成分組的接收、校驗、存儲、轉發(fā)等功能

3、強調(diào)通信資源的共享

4、采用了層次結構的網(wǎng)絡體系結構模型與協(xié)議體系

14第14頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四15第15頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四典型應用美國的TELENET網(wǎng)絡

加拿大的DATAPRC網(wǎng)

法國的TRANSPAC網(wǎng)

16第16頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四第三階段：標準的體系結構網(wǎng)絡

70-80年代：70年代初期，體系結構如：IBM公司的SNA(SystemNetworkArchitecture)、DEC公司的DNA(DigitalNetworkArchitecture)與UNIVAC公司的DCA(DistributedComputerArchitecture)。

1977年國際標準化組織(1SO)成立了TC97(計算機與信息處理標準化委員會)下屬的SCl6(開放系統(tǒng)互聯(lián)分技術委員會)，ISO正式制定與頒布了“開放系統(tǒng)互連參考模型”(OSIRM，OpenSystemInterconnectionReferenceModel)，即ISO／IEC7498國際標準。盡管人們對ISO／OSIRM的評價褒貶不一，但ISO／OSI參考模型與協(xié)議的研究成果對推動網(wǎng)絡體系結構理論發(fā)展意義重大。

17第17頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四在廣域網(wǎng)發(fā)展的同時，局域網(wǎng)技術也取得了長足的進步。在80年代，局域網(wǎng)借鑒了廣域網(wǎng)發(fā)展的經(jīng)驗，產(chǎn)品從一開始就按照標準化、互相兼容的方式展開競爭。最終，Ethernet、TokenBus、TokenRing原理的局域網(wǎng)產(chǎn)品形成了主流，并已形成了國際標準。特別在在90年代，局域網(wǎng)技術取得了重要的進展:Ethernet網(wǎng)絡中，非屏蔽雙絞線實現(xiàn)了10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，并在此基礎上形成了網(wǎng)絡結構化布線技術，使局域網(wǎng)絡在辦公自動化環(huán)境中得到更為廣泛的應用。局域網(wǎng)操作系統(tǒng)NetWare、WindowsNTServer、IBMLANServer及UNIX操作系統(tǒng)的應用；客戶機／服務器計算模式的應用；TCP／IP協(xié)議的廣泛應用18第18頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡19第19頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四第四階段：互連網(wǎng)廣泛應用與快速發(fā)展

Internet的廣泛應用高速網(wǎng)的發(fā)展：寬帶綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)B-ISDN、異步傳輸模式ATM、高速Ethernet、交換局域網(wǎng)與虛擬網(wǎng)絡上。移動網(wǎng)技術的迅速發(fā)展：無線應用協(xié)議WAP技術的發(fā)展和一種短距離無線通信技術---藍牙技術三(四)網(wǎng)合一？

20第20頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四計算機網(wǎng)絡的概念

資源共享的觀點、用戶透明性的觀點與廣義的觀點：★從資源共享的角度描述：以資源(硬件、軟件和數(shù)據(jù))共享的方式相互連接起來，各自獨立自治的計算機系統(tǒng)的集合體?！飶挠脩敉该鞯慕嵌让枋觯河嬎銠C網(wǎng)絡中存在這樣一個網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，它為用戶自動管理資源的，并調(diào)度用戶在完成其任務時所需要的資源。整個網(wǎng)絡如同一臺大型計算機系統(tǒng)，其擁有的一切資源對用戶是透明的?！飶膹V義的角度描述：應用計算機技術與通信技術，將多臺計算機系統(tǒng)互相連接起來，實現(xiàn)遠程操作并達到資源共享的系統(tǒng)。21第21頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四計算機網(wǎng)絡拓撲構型

將網(wǎng)絡單元定義為節(jié)點，兩個節(jié)點間的通信線路定義為鏈路，通過網(wǎng)中節(jié)點與鏈路之間的幾何關系表示網(wǎng)絡結構，反映出網(wǎng)絡中各實體間的結構關系。

網(wǎng)絡拓撲分為物理拓撲和邏輯拓撲結構：★物理拓撲是指從物理連接的角度來描述網(wǎng)絡拓撲構型，主要包括星形、樹形、環(huán)形、不規(guī)則形、總線形?！镞壿嬐負鋭t從通信信道類型的角度來描述網(wǎng)絡拓撲構型，主要分為點到點型和廣播型兩種。22第22頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四23第23頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四24第24頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四計算機網(wǎng)絡的分類

按覆蓋地域的范圍分類：廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)：覆蓋范圍要超過100公里，甚至到幾千公里,可以跨城市、跨地區(qū)，以至跨國家，形成洲際遠程網(wǎng)絡；幾乎都(衛(wèi)星網(wǎng)除外)采用網(wǎng)狀形拓撲結構，以及通過交換節(jié)點來轉接信道的存儲-轉發(fā)傳輸方式(分組交換)；所采用的傳輸介質(zhì)和數(shù)據(jù)速率范圍較廣。

局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)：一般不超過10公里；最多的情況是采用雙絞線或光纜連接

城域網(wǎng)MAN(MetropolitanAreaNetwork)：覆蓋范圍取決于城市的大小；采用同軸電纜或光纖作為傳輸介質(zhì)；用途主要包括LAN之間的連接、建立多媒體信息系統(tǒng)的傳輸通道、提供于廣域網(wǎng)的網(wǎng)際接口或作為接入網(wǎng)服務系統(tǒng)和提供寬帶的綜合業(yè)務服務。

25第25頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四按通信介質(zhì)分類

有線網(wǎng)：采用各種有線纜，如雙絞線、同軸電纜、光纖等物理介質(zhì)來傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡。無線網(wǎng)：采用無線信號、衛(wèi)星、微波等無線形式來傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡。26第26頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四幾種公共數(shù)據(jù)通信服務

公共電話交換網(wǎng)PSTN綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN（DigitalDataNetwork）

多兆位數(shù)據(jù)交換服務SMDS無線通信系統(tǒng)27第27頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四公共電話交換網(wǎng)PSTN以模擬技術為基礎實現(xiàn)語音傳輸?shù)碾娐方粨Q網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)通信是最廉價的采用PSTN通信入網(wǎng)方式也簡便靈活28第28頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN一根電話線同時實現(xiàn)語音、傳真、計算機上網(wǎng)，故又稱“一線通”1984年CCITT制定標準，極力推廣分為窄帶綜合業(yè)務網(wǎng)（N-ISDN）和寬帶綜合業(yè)務網(wǎng)（B-ISDN）原理見教材29第29頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN見教材多兆位數(shù)據(jù)交換服務見教材30第30頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四無線網(wǎng)無線寬帶通信技術為