第1章 计算机网络概述

2、资源共享
资源共享包括硬件、软件和数据资源的共享，它是计算 机网络最有吸引力的功能。资源共享指的是网上用户能够 部分或全部地使用计算机网络资源，使计算机网络中的资 源互通有无、分工协作，从而大大地提高各种硬件、软件 和数据资源的利用率。
（1）共享硬件资源
（2）共享软件资源 （3）共享数据
3．分布式数据处理
4．计算机系统可靠性和可用性的提高
计算机系统可靠性的提高主要表现在计算机网络中每台计算机都可以依 赖计算机网络相互为后备机，一旦某台计算机出现故障，其它的计算机 可以马上承担起原先由该故障机所担负的任务，避免了系统的瘫痪使得 计算机的可靠性得到了大大的提高。 计算机可用性的提高是指当计算机网络中某一台计算机负载过重时，计 算机网络能够进行智能的判断，并将新的任务转交给计算机网络中较空 闲的计算机去完成，这样就能均衡每一台计算机的负载，提高了每一台 计算机的可用性。
2、按通信介质分类
1）有线网络 有线网络是指网络中的通信介质全部为有线介质的网络，常见的介质有 同轴电缆、双绞线、光缆、电话线等。 特点： (1) 技术成熟 (2) 产品较多 (3) 实施方便 (4) 成本较低 (5) 受气候环境的影响较小 2）无线网络 无线网络是采用无线电波、卫星、微波、红外线、激光等无线形式来 传输数据的网络，即网络中的结点之间没有线缆的连接。 优点： （1）高移动性 （2）保密性强 （3）抗干扰性好 （4）架设与维护容易 （5）支持移动计算机 缺点： （1）技术发展较慢 （2）费用较高 （3）易受环境因素的影响 （4）安装实施要求的技术高
网络软件
2、按逻辑划分包含通信子网和资源子网两部分
通信子网是计算机网络中负责数据通信的部分，传输介质可 以是架空明线、双绞线、同轴电缆、光纤等有线通信线路，也 可以是微波、通信卫星等无线通信线路。 ① 两种类型的通信子网。 （A）点对点通信子网 （B） 广播式通信子网 ② 通信子网的三种组织形式。 （A）结合型 （B）专用型 （C）公用型 资源子网是计算机网络中负责数据处理、向网络用户提供各 种网络资源及网络服务的部分，由主计算机、终端、通信控制 设备、连网外设、各种软件资源等组成。
5、按照通信子网的交换方式
按照通信子网的交换方式不同，网络可分为 1）公用电路交换网 2）报文交换网 3）分组交换网 4）ATM交换网等。
6、其它分类方式
1）按配置分：同类网、单服务器网和混合网 2）按对数据的组织方式分：分布式网络系统、集中式网络系统 和分布集中式网络系统 3）按通信传播方式分：点对点传播方式网和广播式传播方式网
3、按使用网络的对象来分
1）公用网络它是为全社会所有的人提供服务的网络。 2）专用网络它只为拥有者提供服务，一般不向本系统以外的人提供 服务。
4、按网络的连接方式来分
1) 全连通型网络 全连通型网络是指所有结点之间的相互通信均可通过相邻的结点实 现，可靠性最好。 2) 交换型网络 交换型网络两个端结点之间可以通过中间结点（即转接结点）实现 连接。 3）广播型网络。
现代意义上的计算机网络即是1969年美国国防部高级研究计划局（DARPA） 建成的ARPAnet实验网开始。
第三代
70-80年代：快速发展阶段（局域网应用）
随着计算机网络技术的成熟，网络应用越来越广泛，网络规模增大， 通信变得复杂。各大计算机公司纷纷制定了自己的网络技术标准。 1977年ISO组织的TC97信息处理系统技术委员会SC16分技术委员 会开始着手制定开放系统互联参考模型。 OSI/RM标志着第三代计算机网络的诞生。各计算机网络在共同遵 循OSI标准的基础上，形成了一个具有统一网络体系结构，并遵循 国际标准的开放式和标准化的网络。
在计算机网络中，每个用户可根据情况合理选择计算机网内的资源， 以就近的原则快速地处理。对于较大型的综合问题，通过一定的算法 将任务分交给不同的计算机，从而达到均衡网络资源，实现分布处理 的目的。此外，利用网络技术，能将多台计算机连成具有高性能的计 算机系统，以并行的方式共同来处理一个复杂的问题，这就是当今称 之为协同式计算机的一种网络计算模式。
1.2.2
计算机网络的特点
1、数据通信 2、自治性 3、建网周期短 4、成本低 5、对技术要求不高
1.3 计算机网络拓扑结构
1.3.1 拓扑的概念
计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示 网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。拓扑设计是建设计 算机网络的首步，也是实现各种网络协议的基础，它对网络性能、 系统可靠性与通信费用都有重大影响。计算机网络拓扑主要是指通 信子网的拓扑构型。
第四代
20世纪 90年代：大发展（因特网）
20世纪80年代末，局域网技术发展成熟，出现了光纤及高速网络 技术，整个网络就像一个对用户透明的、大的计算机系统，发展 以Internet为代表的因特网，这就是直到现在的第四代计算机网络 时期。
下一代计算机网络
NGN,普遍认为是因特网、移动通信网络、固定电话通信网络的融合， IP网络和光网络的融合；是可以提供包括语音、数据和多媒体等各 种业务的综合开放的网络构架；是业务驱动、业务与呼叫控制分离、 呼叫与承载分离的网络；是基于统一协议的、基于分组的网络。
3.计算机网络发展阶段 （技术本质的发展）
1）具有通信功能的单机系统
2）具有通信功能的多机系统
3）具有统一体系结构、国际化标准协议的计算机网络
1.1.2 计算机网络的定义
定义 1 ：计算机网络是把分布在不同地理位置上的具 有独立功能的多台计算机、终端及其附属设备通过通 信设备和线路在物理上互连，以功能完善的网络软件 实现在网络中资源共享的系统称作计算机网络。
2. 计算机网络的发展时期 第一代 20世纪50-60年代：批处理系统
早期的计算机系统是高度集中的，所有的设备安装在单独的机房中， 后来出现了批处理和分时系统，分时系统所连接的多个终端连接着 主计算机。20世纪50年代中后期，许多系统都将地理上分散的多个 终端通过通信线路连接到一台中心计算机上，出现了第一代计算机 网络。它是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是美国 航空公司与IBM在20世纪50年代初开始联合研究，20世纪60年代投 入使用的飞机订票系统SABRE-I，它由一台计算机和全美范围内 2000个终端组成（这里的终端是指由一台计算机外部设备组成的简 单计算机，有点类似现在所提的“瘦客户机”，仅包括CRT控制器、 键盘，没有CPU、内存和硬盘）。
第1章 计算机网络概述
1.1 计算机网络的基础知识 1.2 计算机网络的类型与特点
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.3
1.4 1.5 1.6
计算机网络的拓扑结构
计算机网络通信协议 计算机网络的性能指标 多用户系统和分布式系统
1.1 计算机网络的基础知识
1.1.1 计算机网络的发展
1.早期的计算机网络 计算机技术与通信技术的结合是计算机网络的基础。 计算机网络雏形可以说是单计算机系统，其功能仅限于远程 终端与中心主机的通信。计算机的主要任务是进行批处理。
1.1.4 计算机网络的主要用途
1．数据通信
数据通信即数据传送，是计算机网络的最基本功能之一。从通信 角度看，计算机网络其实是一种计算机通信系统。作为计算机通信 系统，能实现下列重要功能： （1）传输文件 网络能快速地、不需要交换软盘就可在计算机与计算机之间进行 文件拷贝。 （2）使用电子邮件（E-mail） 用户可以将计算机网络作为邮局，向网络上的其他计算机用户发 送备忘录、报告和报表等。虽然在办公室使用电话是非常方便的， 但网络的E-mail可以向不在办公室的人传送消息，而且还提供了一 种无纸办公的环境。
定义 2 ：计算机网络是指把分布在不同地理区域的计 算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、 功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地 互相传递信息，共享硬件、软件、数据等资源。
1.1.3 计算机网络的组成
1、按系统划分包含网络硬件和网络软件两部分
网络硬件
1）服务器 2）工作站 3）网卡 4）通信介质 1）通信协议 2）网络操作系统 3）网络管理软件 4）网络应用软件
1.2 计算机网络的类型与特点
1.2.1 计算机网络的类型
1、按地理范围分类
1）局域网（Local Area Network，十几公理以内） 特点 :(1) 采用的传输介质类型相对较少。 (2) 数据传输速率快。 (3) 传输延迟小，且误码率较低。 (4) 组网比较灵活、方便、成本较低。 2）城域网（Metropolitan Area Network ，一般不超过几十公里） 特点：(1) 采用的传输介质相对要复杂。 (2) 数据传输速率次于局域网。 (3) 数据传输距离相对局域网要长，信号容易受到干扰。 (4) 组网比较复杂，成本较高。 3）广域网（Wide Area Network ，几十公理，几百公理甚至更远） 特点：(1)传输介质复杂 (2) 数据传输速率较低 (3) 采用的技术比较复杂 (4) 是一个公共的网络，即不属于一个机构或国家。
第二代
20世纪 60-70年代：分时系统，网络兴起（ARPA）
60年代出现了大型主机，因而也提出了对大型主机资源远程 共享的要求，以程控交换为特征的电信技术的发展为这种远 程通信需求提供了实现手段。第二代网络以多个主机通过通 信线路互联，为用户提供服务。这种网络中主机之间不是直 接用线路相连，而是由接口报文处理机（IMP）转接后互联。 IMP和它们之际互联的通信线路一起负责主机间的通信任务， 构成通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序，提供资 源共享，组成了资源子网。 两个主机间通信是对传送信息内容的理解、信息的表示形式， 以及各种情况下的应答信号必须遵守一个共同的约定，这就 是“协议”。
因特网在中国
1986年，北京计算机应用技术研究所与德国卡尔斯鲁厄大学(University of Karlsruhe)合作启动中国学术网(Chinese Academic Network，CANET)， 87年 9月 发出了中国的第一封电子邮件：“Across the Great Wall we can reach every corner in the world.——越过长城，走向世界” ，揭开了中国人使用互联网的序幕。 1988年中科院高能物理所通过西欧DECNET连接到因特网。是年11月，国家启动 教育与科研示范网络。1990年11月，中国正式在Stanford Research Institute's Network Information Center注册了中国的顶级域名CN 。 1994年4月中方向美国NSF提出连入因特网的要求得到认可，同时NCFC的64K国际 专线开通，实现了与因特网的全功能连接。从此中国成为拥有全功能因特网的国家。 1994年5月中科院高能所设立了国内第一个WEB服务器，推出中国第一组网页。 94年 9月国家邮电部与美国商务部签订了国际互联网的协议，中国公用计算机互连 网（ChinaNet，电信网）开始建设。 1997年我国因特网事业步入高速发展阶段，6月国家批准中科院组建中国互联网络 信息CNNIC。CNNIC作为我国因特网的信息中心，每年发布两次中国互联网发展状 况统计报告。 因特网在我国起步虽然比较晚，但发展极其迅速，目前因特网规模为仅次于美国， 为世界第二位。