计算机网络概述课件

子
3、科研需求——信息交换等
技
4、商业需求——快速高效安全 5、个人需求——娱乐信息服务
术
和
诱发因素Biblioteka 半 导现实条件：计算机技术+通信技术 计算机网络技术
体
技
现代意义：信息时代+知识经济时代
计算机与通信是术两
信息化+全球化无处不在的通信网络
个相互作用的领域
发展潮流：单一信息网络的并行运行综合信息网络[三网合一]
计算机网络技术
第1章 计算机网络概述 Ch1 Introduction to Computer Network
计算机网络技术
Ch1 计算机网络概述
➢ 第1章的主要内容
✓ 计算机网络的形成与发展，计算机网络的基本概念，计算机联网 的目的和基本功能，计算机网络的分类，计算机网络系统的组成 结构，计算机网络的拓扑结构，因特网和我国计算机网络的发展， 计算机网络的现状和发展趋势等。
计算机设备、网络连接设备、布线设备等
POC：Protocol of Communication通信协议
通信的规则，必须共同遵守，一般属于软件范畴
计算机连网的本质目的
➢ 计算机之间实现连网的根本目的
✓ 实现计算机等设备之间的数据（信息）交换—— Data (Information) Exchange——扩大计算机应 用的迫切需求
的 制
“ ，
信实息现孤多岛个”“信息网络孤系岛统B”B
网络之间的互连
和信息共享？！
国际互联网(Internet)
“信息孤岛”C 是基于TCP/IP技术实现
的，全世界范围内的最
网络系统C
大规模的互联网络，是
在ARPANET的基础上逐
渐发展演变而形成的。
在一定的网络技术标 准支持下，采取相关 的技术和设备，实现 不同层次的不同技术 形态网络的互连，由 此形成更大规模的互 联网络(internet)。
倡议，构建“数字化地球”设想； ➢ 1994年中国政府提出建设三金（金桥、金卡、金关）
工程，而后又陆续开展了多个领域的金字工程； ➢ 1996年美国提出开发和建设Internet 2（NGI）； ➢ 20世纪末中国提出全民上网的目标……
网络发展历程中的技术突破
突破 1 突破 2 突破 3 突破 4
随着NSFNET的用户越来越多功能越来越强大，有更多的商家发现了其中蕴含的商 业价值。进入20世纪90年代，越来越多的商业公司接入到NSFNET的运营和服务中 来，网络商业化的氛围加重。随着Web技术的成功，NSFNET越来越被普通民众了解 和使用，由此逐渐演变成为今天的Internet，其服务范围很快从美国本土发展到 全球各地。
含义三
➢计 算 机 网 络 是 采 用 各种有形或无形的 通信线路把相关的 连网设备连接起来 而形成的，没有线 路就没有网络；
计算机网络就是指使
用一定的通信线路，把 地理位置上相对分散的 、具有独立自治能力的 计算机系统等连接起来 ，在一定通信协议的约 束与控制下，实现数据 交换的通信系统。
含义五
➢在 同 一 个 计 算 机 网 络中的所有计算机 等设备必须遵守共 同的行为规范即通 信协议才能进行有 效的数据交换。
用一定的通信线路，把地理位置上相对分散的、具 有独立自治能力的计算机系统等连接起来，在一定 通信协议的约束与控制下，实现数据交换的通信系 统。——参考教材P5王群定义
计算机网络的含义
含义一
➢计 算 机 网 络 是 一 个由计算机等通 信设备组成的数 据通信系统；
含义二
➢计 算 机 网 络 是 以 实现计算机之间 的数据交换为基 本出发点的；
➢ 第1章的授课安排
✓ 课堂讲授：6～8课时 [课外10课时]
➢ 第1章的重点和难点
✓ 计算机网络的定义和功能 ✓ 计算机网络的系统结构与拓扑结构
Ch1 计算机网络概述
第1节 计算机网络的形成与发展 Section1 The Formation and Development of Computer Network
突破 5
突破…
分组交换技术 TCP/IP技术 网络核心软件技术 网络管理和安全技术
高速数据交换和传输技术
?
发展计算机网络的支撑技术
Computer
计算机技术
硬件技术 软件技术
Network
计算机网络
Communication
通讯技术
有线通讯技术 无线通讯技术
Electronics
电子技术
微电子技术 光电子技术
和缺陷，大大提高了线 路利用率和通信效率。
主机 独立的计算机系统
终端节点 收发数据包
第一个真正意义上的分 组交换网络是1969年11 月开始服务美国军事领 域的ARPANET！
通信控制处理机 中间节点
数据包存储与转发 早期广域网形态的通信子网 后期出现简单的局域网形态
ARPANET
1969年11月开始运行的 ARPANET仅有几个节点， 分布在洛杉矶的加利福尼 亚州大学洛杉矶分校、加 州大学圣巴巴拉分校、斯 坦福大学、犹他州大学四 所大学的4台大型计算机。
含义四
➢现 代 意 义 上 的 计 算 机网络要求各个联 网的计算机在地理 位置上相对分散， 并且各个计算机具 有独立自治能力；
计算机网络的技术三要素
LOC：Line of Communication通信线路
“没有线结不成网”，有形的或无形的传输介质
DOC：Device of Communication通信设备
国家战略地位：支柱产业、核心技术、信息资源保障
计算机网络解决的基本问题
主机-终端模式
主机-终端模式
特点（1）使用模拟电话线路，费用高、效率低。 （2）将数据处理与数据通信分开，主机开销大。
网络技术的萌芽
前端处理机(Front End Processor)不仅可以帮助主机实现多重线路的 接入控制，还可帮助主机处理大部分的通信事务，使主机可以节省大
广义的观点：实质上定义了计算
机网络中的通讯网络；主要应用在主 机-终端系统中，目前已经不适用。
用户透明的观点：实质上定义了
分布式计算机系统；分布式系统和计 算机网络系统是两个不同的概念，但 二者有十分密切的关系。
资源共享的观点：实质上是从计
算机网络的基本功能来定义计算机网 络，比较符合当前人们对计算机网络 本质的认识，较常采用。
计算机网络技术发展小结
标准化体系结构 计算机网络模式
发展各种广域网 和局域网技术， 形成多种网络体 系结构推出具有 重大历史意义的 TCP/IP协议、以 太网等技术；
高速综合网络和 网络互连模式
以Internet的发 展与推广应用为 主，大力发展多 种高速网络技术， 网络安全技术显 得更为重要，网 络结构化布线与 系统集成等技术 投入使用。
网络发展历程中的重大事件
➢ 1969年由DARPA资助研制的ARPANET网络投入运行； ➢ 20世纪70年代网络体系结构标准的建立与竞争； ➢ 20世纪70年代末局域网技术形成，80年代推广应用； ➢ 1983年由DARPR组织开发的TCP/IP协议投入应用； ➢ 1993年美国政府提出NII行动计划和1994年提出GII
第2节 计算机网络的概念 Section2 The Concepts of Computer Network
CH1 计算机网络概述
计算机网络的定义
计算机网络是个发 展中的概念和技术
计 算 机 网 络 的 精 确 定 义至今没有统一。
不 同 的 网 络 定 义 反 映 了人们对网络本质的不 同理解，也体现了网络 技术的发展水平与阶段。
进入20世纪80年代中期，ARPANET分解为两个独立运行的网络，其一专门服务 于美国军事领域，命名为MILNET，该网络历经技术更迭一直服务至今；其一 主要服务于科研领域，仍然称为ARPANET。但随着更多的科研人员等提出对网 络使用的需求，ARPANET不能完全满足需求了，因此80年代中期美国国家自然 科学基金会NSF牵头，依托其掌握的全美重要的超级计算中心和通信资源建立 了覆盖全美的NSFNET。到80年代末期NSFNET基本取代了ARPANET，成为美国最 主要的公共服务网络，ARPANET正式谢幕推出历史舞台。
➢ 计算机之间实现数据交换的传统方式
✓ 手工交换：采用各种类型的可移动存储介质实现 ✓ 手工交换的缺点：体现在交换的数据量、交换的效
网络技术的多样化
ARPANET及后来的NSFNET等网络的成功运行引发了更多的科研人员和技 术人员以及商业公司等对网络技术关注，大量的人力、物力、财力被 投入到网络技术的研发中，促使越来越多新型网络技术的诞生。
网络技术 的多样性 主要体现 在两个方 面：网络 硬件和网 络软件。
网络硬件方面早期主要以ARPANET等远程广域网络设 备为主，20世纪70年代末发明了局域网技术，带来日 益丰富的局域网联网设备及网络互连设备。
计算机网络的定义
➢ 一般地说，将分散的多台计算机、终端和外部设备 用通信线路互联起来，彼此间实现互相通信，并且 计算机的硬件、软件和数据资源大家都可以共同使 用，实现资源共享的整个系统就叫做计算机网 络。——摘自《计算机与信息科学十万个为什么》
➢计算机网络(Computer Network)就是指使
机之间的直接通 信和信息共享？
相对独立的 主机系统B
主机之间的连接 与通信形成了真 正意义上的计算 机网络。
“信息相主对机孤独系立统岛的C ”C
采用通信线路和有关设 备把主机系统连接起来， 通过一定的通信软件实 现主机间的直接通信和 数据交换。
分组交换技术有效改进
分组交换网络 了电路交换存在的问题
ARPANET 主 要 是用于军事研 究目的，它的 主要指导思想： 网络必须经受 得住故障的考 验而维持正常 的工作，一旦 发生战争，当 网络的某一部 分因遭受攻击 而失去工作能 力时，网络的 其他部分应能 维持正常的通 信工作。