計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論1.網(wǎng)絡(luò)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)密切結(jié)合的產(chǎn)物。

所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái),以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展

2.網(wǎng)絡(luò)的兩大組成部分一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)構(gòu)成的。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)信息處理,通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)中的信息傳遞。資源子網(wǎng)包括提供資源的主機(jī)HOST和請(qǐng)求資源的終端T(Terminal),它們都是信息傳輸?shù)脑垂?jié)點(diǎn)或宿節(jié)點(diǎn),有時(shí)也統(tǒng)稱(chēng)為端節(jié)。

通信子網(wǎng)主要由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和通信鏈路組成。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也稱(chēng)為轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)或中間節(jié)點(diǎn),它們的作用是控制信息的傳輸和在端節(jié)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)信息。根據(jù)不同的作用,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以是分組交換設(shè)備PSE(PacketSwitchingExchanger)、分組裝配/拆卸設(shè)備PAD(PacketAssemblerDisassembler)、集中器C(Concentrator)、網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC(NetworkControlCenter)、網(wǎng)間連接器G(Gateway)或它們的組合。這些功能一般都由專(zhuān)用于通信的計(jì)算機(jī)來(lái)完成,所以也常將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)稱(chēng)為接口信息處理機(jī)IMP(InterfaceMessageProcessor)。通信鏈路即傳輸信息的信道,它們可以是電話線、同軸電纜或光纜線,也可以是無(wú)線電、衛(wèi)星或微波信道。信息在兩端節(jié)點(diǎn)之間傳輸時(shí),可能要經(jīng)過(guò)多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā),這種傳輸方式稱(chēng)為"存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)",廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)中一般都采用這種傳輸方式。需要說(shuō)明的是,局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)一般采用"廣播"傳輸方式,局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都簡(jiǎn)化為安裝于主機(jī)或工作站中的網(wǎng)卡3.網(wǎng)絡(luò)的四個(gè)發(fā)展階段面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng),構(gòu)成面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。所謂聯(lián)機(jī)系統(tǒng),就是由一臺(tái)中央主計(jì)算機(jī)連接大量的地理上處于分散位置的終端。早在50年代初,美國(guó)建立的半自動(dòng)地面防空系統(tǒng)SAGE(Semi-AutomaticGroundEnvironment)就將遠(yuǎn)距離的雷達(dá)和其它測(cè)量控制設(shè)備的信息,通過(guò)通信線路匯集到一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中處理,從而開(kāi)創(chuàng)了把計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的嘗試。

計(jì)算機(jī)一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

60年代中期,出現(xiàn)了由若干個(gè)計(jì)算機(jī)互連的系統(tǒng),開(kāi)創(chuàng)了"計(jì)算機(jī)一計(jì)算機(jī)"通信的時(shí)代,并呈現(xiàn)出多處理中心的特點(diǎn)。60年代后期,由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局ARPA(現(xiàn)稱(chēng)DARPA,DefenseAdvancedResearchprojectsAgency)提供經(jīng)費(fèi),聯(lián)合計(jì)算機(jī)公司和大學(xué)共同研制而發(fā)展起來(lái)的ARPA網(wǎng)(ARPANET),標(biāo)志著目前所稱(chēng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的興起。ARPANET的主要目標(biāo)是借助于通信系統(tǒng),使網(wǎng)內(nèi)各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間能夠共享資源。ARPANET是一個(gè)成功的系統(tǒng),它在概念、結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面都為后繼的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)打下了基礎(chǔ)。

開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(InternationalStandardsOrgmization)于1984年正式頒布了一個(gè)稱(chēng)為"開(kāi)放系統(tǒng)互連基本參考模型"(OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO7498,簡(jiǎn)稱(chēng)OSI參考模型或OSI很M。OSI很M由七層組成,所以也稱(chēng)OSI七層模型。OSVRM的提出,開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代。

因特網(wǎng)時(shí)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展1.網(wǎng)絡(luò)的功能（1.硬件資源共享

可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)提供對(duì)處理資源、存儲(chǔ)資源、輸入輸出資源等昂貴設(shè)備的共享,如巨型計(jì)算機(jī)、具有特殊功能的處理部件、高分辨率的激光打印機(jī)、大型繪圖儀以及大容量的外部存儲(chǔ)器等,從而使用戶(hù)節(jié)省投資,也便于集中管理和均衡分擔(dān)負(fù)荷。（2.軟件資源共享允許互聯(lián)網(wǎng)上的用戶(hù)遠(yuǎn)程訪問(wèn)各類(lèi)大型數(shù)據(jù)庫(kù),可以得到網(wǎng)絡(luò)文件傳送服務(wù)、遠(yuǎn)地進(jìn)程管理服務(wù)和遠(yuǎn)程文件訪問(wèn)服務(wù),從而避免軟件研制上的重復(fù)勞動(dòng)以及數(shù)據(jù)資源的重復(fù)存儲(chǔ),也便于集中管理。（3.用戶(hù)間信息交換

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為分布在各地的用戶(hù)提供了強(qiáng)有力的通信手段。用戶(hù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送電子郵件、發(fā)布新聞消息和進(jìn)行電子商務(wù)活動(dòng)。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用按網(wǎng)絡(luò)的分布范圍分類(lèi)

按地理分布范圍來(lái)分類(lèi),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)三種。廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)也稱(chēng)遠(yuǎn)程網(wǎng),其分布范圍可達(dá)數(shù)百至數(shù)千公里,可覆蓋一個(gè)國(guó)家或一個(gè)洲。局域網(wǎng)UN(balAreaNetwork)是將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互連在一起的網(wǎng)絡(luò),其分布范圍局限在一個(gè)辦室、一幢大樓或一個(gè)校園內(nèi),用于連接個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站和各類(lèi)外圍設(shè)備以實(shí)現(xiàn)資源共享和信息交換o城域網(wǎng)MAN(MetropolitanAmNetwork)的分布范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間,其目的是在一個(gè)較大的地理區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)、聲音和圖像的傳輸。2.網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)按網(wǎng)絡(luò)的交換方式分類(lèi)

按交換方式來(lái)分類(lèi),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為電路交換網(wǎng)、報(bào)文交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)三種。電路交換(CircuitSwitching)方式類(lèi)似于傳統(tǒng)的電話交換方式,用戶(hù)在開(kāi)始通信前,必須申請(qǐng)建立一條從發(fā)送端到接收端的物理信道,并且在雙方通信期間始終占用該信道。報(bào)文交換(MesageSwitching)方式的數(shù)據(jù)單元是要發(fā)送的一個(gè)完整報(bào)文,其長(zhǎng)度并無(wú)限制。報(bào)文交換采用存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)原理,這有點(diǎn)像古代的郵政通信,郵件由途中的驛站逐個(gè)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)一樣。報(bào)文中含有目的地址,每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)要為途經(jīng)的報(bào)文選擇適當(dāng)?shù)穆窂?使其能最終到達(dá)目的端。分組交換(PacketSwitching)方式也稱(chēng)包交換方式,1969年首次在ARPANET上使用,現(xiàn)在人們都公認(rèn)ARPANET是分組交換網(wǎng)之父,并將分組交換網(wǎng)的出現(xiàn)作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代的開(kāi)始。采用分組交換方式通信前,發(fā)送端先將數(shù)據(jù)劃分為一個(gè)個(gè)等長(zhǎng)的單位(即分組),這些分組逐個(gè)由各中間節(jié)點(diǎn)采用存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行傳輸,最終到達(dá)目的端。由于分組長(zhǎng)度有限,可以在中間節(jié)點(diǎn)機(jī)的內(nèi)存中進(jìn)行存儲(chǔ)處理,其轉(zhuǎn)發(fā)速度大大提高。

除了以上兩種分類(lèi)方法外,還可按所采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為星形網(wǎng)、總線網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、樹(shù)形網(wǎng)和網(wǎng)形網(wǎng);按所采用的傳輸媒體分為雙絞線網(wǎng)、同軸電纜網(wǎng)、光纖網(wǎng)、元線網(wǎng);按信道的帶寬分為窄帶網(wǎng)和寬帶網(wǎng);按不同用途分為科研網(wǎng)、教育網(wǎng)、商業(yè)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)等。（1.辦公自動(dòng)化OA(OfficeAutomation)（2.電子數(shù)據(jù)交換EDI{Electmnic

DaUIntemhange)（3.遠(yuǎn)程交換(Telecommuting)（4.遠(yuǎn)程教育(DistanceEducation)（5.電子銀行（6.電子公告板系統(tǒng)BBS(BulletinBoaMSystem)（7.證券及期貨交易（8.廣播分組交換（9.校園網(wǎng)(CampusNetwork)（10.信息高速公路（11.企業(yè)網(wǎng)絡(luò)（12.智能大廈和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)

3.網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用（1.國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)（2.國(guó)際電報(bào)電話咨詢(xún)委員會(huì)(CCITT}（3.美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)（4.美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ANSI)（5.歐洲計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)(ECMA)4.制定網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為哪