清华网络与通信类课件——计算机网络应用基础第1章

4.第四代计算机网络 第四代计算机网络 第四代计算机网络是千兆位网络。 第四代计算机网络是千兆位网络。千兆位网络也叫 宽带综合业务数字网，也就是人们常说的“ 宽带综合业务数字网，也就是人们常说的“信息 高速公路” 千兆位网络的发展， 高速公路”。千兆位网络的发展，将使人类真正 步入多媒体通信的信息时代。 世纪 世纪90年代美国政 步入多媒体通信的信息时代。20世纪 年代美国政 府将建设“信息高速公路” 府将建设“信息高速公路”作为振兴美国经济的 新举措，各公司开始研制高速网络产品。例如， 新举措，各公司开始研制高速网络产品。例如， ATM技术、千兆以太网和 技术、 技术 千兆以太网和ISDN (integrated service digital network)技术的诞生和发展以及逐步推广， 技术的诞生和发展以及逐步推广， 技术的诞生和发展以及逐步推广 使得计算机网络逐步向信息高速公路的方向发展。 使得计算机网络逐步向信息高速公路的方向发展。 千兆位网络的传输速率可达1Gbps (bps是网络传输 千兆位网络的传输速率可达 是网络传输 速率的单位，即每秒传输的比特数)， 速率的单位，即每秒传输的比特数 ，它是多媒体 计算机互联的重要技术。 计算机互联的重要技术。
1.2 计算机网络的分类
计算机网络是由各自独立的计算机(大型机、 计算机网络是由各自独立的计算机 大型机、小型 大型机 微机)用通信媒体互联起来的系统 用通信媒体互联起来的系统。 机、微机 用通信媒体互联起来的系统。对计算 机网络可以从不同的角度进行分类。 机网络可以从不同的角度进行分类。 (1) 从网络的物理结构按传输技术可分为点对点式 网络和广播式网络。 网络和广播式网络。点对点式网络拓扑结构又分 为星型、环型、树型、完全互联型、 为星型、环型、树型、完全互联型、相交环型和 不规则型；广播式网络又分为总线型、 不规则型；广播式网络又分为总线型、环型和卫 星网。 星网。
千兆位网络的主要特点如下： 千兆位网络的主要特点如下： (1) 高速 只有千兆位网络才能实现多媒体一体化综合服 因为数字化语音要求传输速率为64kbps，立体声 务。因为数字化语音要求传输速率为 ， 要求传输速率为1.5Mbps，视频广播要求传输速率为 要求传输速率为 ， 34Mbps，高清晰的 要求传输速率为 要求传输速率为100Mbps(不进 ，高清晰的TV要求传输速率为 不进 行压缩)；否则，不能实现实时传输。 行压缩 ；否则，不能实现实时传输。 (2) 交互千兆位 网络可以实现网上电视点播、网上电视 网络可以实现网上电视点播、 会议、网上可视电话、网上远程教育、网上远程医疗、 会议、网上可视电话、网上远程教育、网上远程医疗、 网上电子购物、网上银行、网上电子报刊、 网上电子购物、网上银行、网上电子报刊、网上图书 馆、网上娱乐等。 网上娱乐等。 (3) 可视化千兆位 网络可以覆盖全球，超越时空，真正 网络可以覆盖全球，超越时空， 实现全球村(global village)。 实现全球村 。
2． 第二代计算机网络 ． 第二代计算机网络是计算机通信网络。 第二代计算机网络是计算机通信网络。面向终端的 计算机网络只能在终端和主机之间进行通信，子 计算机网络只能在终端和主机之间进行通信， 网之间无法通信。因此，从20世纪 年代中期开 网之间无法通信。因此， 世纪60年代中期开 世纪 出现了多个主机互联的系统， 始，出现了多个主机互联的系统，可以实现计算 机和计算机之间的通信。 机和计算机之间的通信。它由通信子网和用户资 源子网(第一代网络 构成， 第一代网络)构成 源子网 第一代网络 构成，用户通过终端不仅可 以共享本主机上的软硬件资源，还可共享通信子 以共享本主机上的软硬件资源， 网中其他主机上的软硬件资源。但是， 网中其他主机上的软硬件资源。但是，由于没有 成熟的网络操作系统软件来管理网上的资源， 成熟的网络操作系统软件来管理网上的资源，它 只能称为网络的初级阶段，因此， 只能称为网络的初级阶段，因此，称其为计算机 通信网，也叫两级结构的计算机网络。 通信网，也叫两级结构的计算机网络。
第一代计算机网络 第一代计算机网络是面向终端的计算机网络。 世 第一代计算机网络是面向终端的计算机网络。20世 年代初， 纪60年代初，随着集成电路的发展，为了实现资 年代初 随着集成电路的发展， 源共享和提高计算机的工作效率， 源共享和提高计算机的工作效率，出现了面向终 端的计算机通信网， 端的计算机通信网，有人称它是第一代计算机网 在这种方式中，主机是网络的中心和控制者， 络。在这种方式中，主机是网络的中心和控制者， 终端(键盘和显示器 分布在各处并与主机相连， 键盘和显示器)分布在各处并与主机相连 终端 键盘和显示器 分布在各处并与主机相连， 用户通过本地的终端使用远程的主机。 用户通过本地的终端使用远程的主机。
1.1.2 Internet的未来 的未来 自从WWW诞生后，Internet 的应用迅速扩展到商界。 诞生后， 的应用迅速扩展到商界。 自从 诞生后 由于目前Internet体系结构已不能满足网络应用程 由于目前 体系结构已不能满足网络应用程 序对带宽的需求，从而导致了网络拥塞的发生。 序对带宽的需求，从而导致了网络拥塞的发生。 为解决现有Internet 在传输能力上的限制，1996年 在传输能力上的限制， 为解决现有 年 美国政府提出了下一代Internet(NGI，next 美国政府提出了下一代 ， generation Internet)的规划。该规划的目的是将彩 的规划。 的规划 色视频、 色视频、声音和文字等多媒体信息集成在大型计 算机上，以便能在网络上展示、建立一个工作、 算机上，以便能在网络上展示、建立一个工作、 学习、购物、金融服务以及休闲的环境， 学习、购物、金融服务以及休闲的环境，使用户 经过选择能得到不同水平的服务。 经过选择能得到不同水平的服务。其优点是在网 上的各种活动更加方便、灵活、安全。 上的各种活动更加方便、灵活、安全。它的开发 主要面向远程医疗、远程教育、科学研究、 主要面向远程医疗、远程教育、科学研究、环境 保护、危机管理、生产工程等方面。 保护、危机管理、生产工程等方面。
(4) 按传输介质可分有线网和无线网。有线网是通过 按传输介质可分有线网和无线网。 电缆或光缆将主机连接在一起的， 电缆或光缆将主机连接在一起的，无线网是通过 自然空间的电磁波连接在一起的。例如， 自然空间的电磁波连接在一起的。例如，在一个 展览厅或交易厅可用蜂窝式无线电话组成一个计 算机网络，距离在200~300m，传输速率在 算机网络，距离在 ， 1M~2Mbps；在轮船或火车上可使用手提式计算机 ； 通过蜂窝式无线电话与Internet通信；另外，通过 通信； 通过蜂窝式无线电话与 通信 另外， 卫星和地面站也可组成无线广域网。 卫星和地面站也可组成无线广域网。
这些不同公司开发的系统网络体系结构只能连接本 公司生产的设备。 公司生产的设备。为了使不同体系结构的网络也 能相互交换信息，国际标准化组织(ISO)于1977年 能相互交换信息，国际标准化组织 于 年 成立专门机构并制定了世界范围内网络互联的标 称为开放系统互联基本参考模型(OSI/RM， 准，称为开放系统互联基本参考模型 ， open systems interconnection/reference model)，简 ， 称OSI，标志着第三代计算机网络的诞生。 ，标志着第三代计算机网络的诞生。 20世纪 年代到 年代初，是互联网飞速发展的阶 世纪80年代到 年代初， 世纪 年代到90年代初 今天的Internet就是从 就是从ARPANET逐步演变过 段。今天的 就是从 逐步演变过 来的。ARPANET使用的是 来的。 使用的是TCP/IP协议，一直到 协议， 使用的是 协议 现在， 上运行的仍然是TCP/IP协议。 协议。 现在，Internet上运行的仍然是 上运行的仍然是 协议 Internet的飞速发展和广泛应用使计算机网络进入了 的飞速发展和广泛应用使计算机网络进入了 一个崭新的阶段，它已深入到政府部门、金融、 一个崭新的阶段，它已深入到政府部门、金融、 商业、企业、公司、教育部门和家庭等领域。 商业、企业、公司、教育部门和家庭等领域。
Байду номын сангаас
20世纪 年代初 仅有四个结点的分组交换网 世纪70 年代初, 仅有四个结点的分组交换网——美 世纪 美 国国防部高级研究计划局网络(ARPANET， 国国防部高级研究计划局网络 ， advanced research project agency network)的研制 的研制 成功标志着计算机通信网的诞生。 成功标志着计算机通信网的诞生。到1983年，此网 年 络发展到200个结点，连接数百台计算机，由于网 个结点， 络发展到 个结点 连接数百台计算机， 络覆盖面较广，因此是广域网阶段。 络覆盖面较广，因此是广域网阶段。 3． 第三代计算机网络 ． 第三代计算机网络是Internet。这是网络互联阶段。 第三代计算机网络是 。这是网络互联阶段。 20世纪 年代，局域网诞生并推广使用，例如以太 世纪70年代 世纪 年代，局域网诞生并推广使用， 网。1974年，IBM公司研制了它的系统网络体系结 年 公司研制了它的系统网络体系结 其他公司也相继推出本公司的网络体系结构。 构，其他公司也相继推出本公司的网络体系结构。
新世纪计算机基础教育丛书
主编
谭浩强
大学文科计算机教程 第三分册） （第三分册） 计算机网络应用基础
总 目 录
第1 章 第2 章 第3 章 第4 章 第5 章 第6 章 第7 章 第8 章 计算机网络的基础知识 Internet 远程登录 文件传输协议 电子邮件 万维网 电子公告牌 网页制作
第1章 计算机网络的基础知识 章
(2) 从网络的作用范围可分为局域网、城域网、广域 从网络的作用范围可分为局域网、城域网、 局域网(LAN，local area network)是指用高速 网。局域网 ， 是指用高速 通信线路将某建筑区域或单位内的计算机连在一 起的专用网络，其作用范围一般只有数公里； 起的专用网络，其作用范围一般只有数公里；速 度大于10Mbps，甚至 度大于 ，甚至1Gbps。城域网 。城域网(MAN ， metropolitan area network)可以认为是一种大型的 可以认为是一种大型的 LAN，其作用范围在 公里左右， ，其作用范围在100公里左右，能覆盖一个城 公里左右 其主干的工作速率可达数百Mbps。 广域网 市，其主干的工作速率可达数百 。 (WAN，wide area network)又称为远程网，它的 又称为远程网， ， 又称为远程网 作用范围通常是几十到几千公里， 作用范围通常是几十到几千公里，其工作速度可 到上百Mbps。 从1.2kbps到上百 到上百 。 (3) 按网络的使用范围可分为公用网和专用网。例如， 按网络的使用范围可分为公用网和专用网。例如， 中国的ChineNet为公用网，它向公众开放；而中 为公用网， 中国的 为公用网 它向公众开放； 国教育科研网(CERNET)就是专用网。 就是专用网。 国教育科研网 就是专用网