计算机网络基础教程-第1章_计算机网络概述

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1.1.1 计算机网络的形成与发展
计算机网络从20世纪60年代开始发展至今, 计算机网络从20世纪60年代开始发展至今,经历了从简 20世纪60年代开始发展至今 单到复杂、从单机到多机、由终端与计算机之间的通 单到复杂、从单机到多机、 信演变到计算机与计算机之间的直接通信. 信演变到计算机与计算机之间的直接通信. 发展经历的4个阶段 发展经历的4
1974年,IBM公司 1974年,IBM公司 公布了它研制的 系统网络体系结 随后DGE DGE公司 构。随后DGE公司 宣布了自己的数 字网络体系结构 ,1976年 ,1976年UNIVAC宣 布了该公司的分 布式通信体系结 构。
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1.1.1 计算机网络的形成与发展
4、网络互联与高速网络阶段 进入20世纪90年代, 20世纪90年代 进入20世纪90年代,计算机技术、通信技术以及建立在互 联计算机网络技术基础上的计算机网络技术得到了迅猛的发 特别是1993 1993年美国宣布建立国家信息基础设施 展。特别是1993年美国宣布建立国家信息基础设施 Infrastructure，NII） （National Information Infrastructure，NII）后，全世 界许多国家纷纷制订和建立本国的NII, NII,从而极大的推动了计 界许多国家纷纷制订和建立本国的NII,从而极大的推动了计 算机网络技术的发展，使计算机网络进入一个崭新的阶段， 算机网络技术的发展，使计算机网络进入一个崭新的阶段， 这就是计算机网络互联与高速网络阶段。 这就是计算机网络互联与高速网络阶段。 目前，全球以Internet Internet为核心的高速计算机互联网络已 目前，全球以Internet为核心的高速计算机互联网络已 经形成，Internet已经成人类最重要的 最大的知识宝库。 已经成人类最重要的、 经形成，Internet已经成人类最重要的、最大的知识宝库。 网络互联和高速计算机网络就成为第四代计算机网络。 网络互联和高速计算机网络就成为第四代计算机网络。
Modem
公用电话网
CCP或FEP 或
Modem 终端 Modem
利用前端处理机的结构示意图 图 1-1 利用前端处理机的结构示意图
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主机
1.1.1 计算机网络的形成与发展
调制解调器： ⑵ 调制解调器：由于计算机和远程终端发出的信号都是 数字信号，而公用电话线路只能传输模拟信号， 数字信号，而公用电话线路只能传输模拟信号，所以在传输 钱必须把计算机或远程终端发出的数字信号转换成可在电话 线上传送的模拟信号,传输后再将模拟信号转换成数字信号。 线上传送的模拟信号,传输后再将模拟信号转换成数字信号。 利用调制解调器的结构如下图所示。 利用调制解调器的结构如下图所示。
CCP
பைடு நூலகம்
(2)通信子网： (2)通信子网：是计算 通信子网 机网络的内层， 机网络的内层，它的主要 任务是将各种计算机互连 起来完成数据传输、 起来完成数据传输、交换 和通信处理。 和通信处理。
CCP CCP
主机
主机
资源子网 图 1-2
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资源子网和通信子网示意图
1.1.1 计算机网络的形成与发展
3、标准化网络阶段 ISO于1977年成立 ISO于1977年成立 了专门的机构来 研究该问题， 研究该问题，并 且在1984 1984年正式 且在1984年正式 颁布了“ 颁布了“开放系 统互联基本参考 模型” 模型” 的国际标 OSI,这就产生 准OSI,这就产生 了第三代计算机 网络。 网络。
A机能使用B机的存储器 机能使用B机的存储器 B机能使用A机的打印机 机能使用A
存储器
A
B
图 1-4 计算机互连网络系统基本模型
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1.1.3 计算机网络的主要功能
均衡 负荷
资源 共享
分布式 处理 集中 管理
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网络 通信
1.1.3 计算机网络的主要功能
1、资源共享 硬件资源： ⑴ 硬件资源：包括各种类型的计算机、大容量存储设备、 计算机外部设备，如彩色打印机、静电绘图仪等。 计算机外部设备，如彩色打印机、静电绘图仪等。 软件资源：包括各种应用软件、工具软件、 ⑵ 软件资源：包括各种应用软件、工具软件、系统开发 所用的支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。 所用的支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。 数据资源： ⑶ 数据资源：包括数据库文件、数据库、办公文档资料、 企业生产报表等。 企业生产报表等。 信道资源：通信信道可以理解为电信号的传输介质。 ⑷ 信道资源：通信信道可以理解为电信号的传输介质。 通信信道的共享是计算机网络中最重要的共享资源之一。 通信信道的共享是计算机网络中最重要的共享资源之一。 2、网络通信 通信通道可以传输各种类型的信息, 通信通道可以传输各种类型的信息,包括数据信息和图形、 图像、声音、视频流等各种多媒体信息。 图像、声音、视频流等各种多媒体信息。
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问题 原由
教学 重点
能力 要求
本章内容
§1.1 计算机网络的基本概念 §1.2 计算机网络的结构组成 §1.3 计算机网络的分类 §1.4 网络技术的发展趋势 §1.5 标准化组织与机构
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知识结构
计算机网络的发展 计算机网络的定义 计算机网络 的基本概念 计算机网络的功能 计算机网络的特点 计算机网络 的结构组成 计算机网络的 分类 计算机网络的应用 按覆盖范围分类 按传播方式分类 按传输介质分类 按传输技术分类 网络技术的发 展趋势 标准化组织与 机构 国际组织与机构 美国组织与机构 欧洲组织与机构 中国国家标准局 3 计算机网络支撑技术 计算机网络的关键技术 计算机网络的研究热点 网络的逻辑结构 网络的拓扑结构 网络软件的组成 网络硬件的组成
20世纪70年代， 20世纪70年代，计 世纪70年代 算机网络大都采用 直接通信方式。 直接通信方式。 1972年后 年后， 1972年后，以太网 LAN、MAN、WAN迅 LAN、MAN、WAN迅 速发展， 速发展，各个计算 机生产商纷纷发展 各自的网络系统， 各自的网络系统， 制定自己的网络技 术标准。 术标准。
远程联机 阶段
多机互联 网络阶段
标准化网 络阶段
互联与高速 网络阶段
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1.1.1 计算机网络的形成与发展
1、远程联机阶段 为了共享主机资源和信息采集以及综合处理， 为了共享主机资源和信息采集以及综合处理，用一台计算 机与多台用户终端相连， 机与多台用户终端相连，用户通过终端命令以交互方式使用计 算机，人们把它称为远程联机系统。 算机，人们把它称为远程联机系统。 前端处理机结构：前端处理机（FEP） ⑴ 前端处理机结构：前端处理机（FEP）用来专门负责通 信工作，实现数据处理与通信控制的分工， 信工作，实现数据处理与通信控制的分工，发挥了中心计算机 的数据处理能力。前端处理机的结构如图1 所示。 的数据处理能力。前端处理机的结构如图1-1所示。
公用电话网 终端 Modem Modem
LC 主机
利用调制解调器的结构示意图 利用调制解调器的结构示意图 调制解调器
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1.1.1 计算机网络的形成与发展
集线器结构：把终端发来的信息收集起来， ⑶ 集线器结构：把终端发来的信息收集起来，并把用户 的作业信息存人集中器中, 的作业信息存人集中器中,然后再用高速线路将数据信息传给 前端处理机，最后提交给主机。 前端处理机，最后提交给主机。 远程联机系统的特点是系统中只有一个计算机处理中心， 远程联机系统的特点是系统中只有一个计算机处理中心， 各终端通过通信线路共享主计算机的硬件和软件资源，因此， 各终端通过通信线路共享主计算机的硬件和软件资源，因此， 主计算机负担过重，终端独占线路，资源利用率低。 主计算机负担过重，终端独占线路，资源利用率低。
公用电话网
CCP或 CCP或FEP 主机
集线器
利用集线器的结构示意图 利用集线器的结构示意图
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1.1.1 计算机网络的形成与发展
2、多机互联网络阶段 计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基本功能， 计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基本功能，因 此在逻辑结构上可以将其分成两部分：资源子网和通信子网。 此在逻辑结构上可以将其分成两部分：资源子网和通信子网 (1)资源子网 资源子网： (1)资源子网：是计算 机网络的外层， 机网络的外层，它由提供 主机 资源的主机和请求资源的 CCP CCP 主机 终端组成。 终端组成。资源子网的任 务是负责全网的信息处理。 通信子网
计 算 机 网 络 概 述
§1.1 计算机网络的基本概念
计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物， 计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物， 它的诞生使计算机的体系结构发生了巨大变化。 它的诞生使计算机的体系结构发生了巨大变化。在当今社 会发展中，计算机网络起着非常重要的作用， 会发展中，计算机网络起着非常重要的作用，并对人类社 会的进步做出了巨大贡献。 会的进步做出了巨大贡献。 现在，计算机网络的应用遍布全世界及各个领域， 现在，计算机网络的应用遍布全世界及各个领域，并 已成为人们社会生活中不可缺少的重要组成部分。 已成为人们社会生活中不可缺少的重要组成部分。从某种 意义上讲， 意义上讲，计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的 计算机科学和通信技术的水平， 计算机科学和通信技术的水平，也是衡量其国力及现代化 程度的重要标志之一。 程度的重要标志之一。 那么，计算机网络涉及到哪些基本概念、 那么，计算机网络涉及到哪些基本概念、知识和技术 这就是本章所要讨论的问题。 呢？这就是本章所要讨论的问题。
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1.1.2 计算机网络的定义
计算机网络是把分布在不同地点， 计算机网络是把分布在不同地点，并具有独立功能的多个 计算机系统通过通信设备和线路连接起来， 计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络 软件和协议的管理下，以实现网络中资源共享为目标的系统。 软件和协议的管理下，以实现网络中资源共享为目标的系统。 由多台计算机组成的计算机网络系统模型如图1 所示。 由多台计算机组成的计算机网络系统模型如图1-4所示。