计算机网络概述

传递信息：用户将软盘或者移动存储器连接到自己的计算机上，将需要传递的数据信息复制到该存储设备上。

然后，将该存储设备连接到其他计算机上，并将该数据信息复制到该计算机。

这种“手工〞传递数据信息，不仅速度太慢，如果两台计算机的距离较远时，那么无法实现数据信息的传递。

于是，现在的计算机网络可以帮助我们解决这个问题。

下面介绍计算机网络的专业定义。

计算机网络就是利用通信设备和传输介质将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络的资源共享和信息传递的系统，如图1-1所示。

计算机网络通过上面对计算机网络的了解，有些用户该问：计算机网络与我们平常接触到的有线电视网和网又有什么不同呢？有线电视网是一个单向的、播送式的网络，每一个接入用户只能作为接收者被动地接收相同的信息，网络上的两个接入点之间无法进行信息沟通。

接入用户无法对整个网络施加影响。

这样的网络最简单、最容易管理。

网就比有线电视网要复杂些，它是一个双向的、单播式的网络，每一个接入用户既可以接收信息，也可以对外发送信息，不过在同一时间内只能和一个接入用户进行信息交流。

接入用户只能对整个网络施加极其有限、微弱的影响，所以网比有线电视网在管理上要困难一些了。

而计算机网络却是一个双向的、多种传送方式并存的网络，每个接入用户可以自由地通过单播、组播和播送3种不同的方式同时和一个或者多个用户进行信息交换。

每个接入用户都可以在不同程度上对整个网络施加影响。

所以，我们说计算机网络是一个非常明显的、共享性的和协作性的网络。

这样的网络最复杂，功能也最强，管理难度也最大，当然也最容易出问题。

2．计算机网络的主要功能计算机网络技术的应用对当今社会的经济、文化和生活等都产生着重要影响，当前，计算机网络的功能主要有以下几个方面。

资源共享计算机网络最具吸引力的功能是进入计算机网络的用户可以共享网络中各种硬件和软件资源，使网络中各地区的资源互通有无、分工协作，从而提高系统资源的利用率。

数据传输数据传输是计算机网络的根本功能之一，用于实现计算机与终端或计算机与计算机之间传送各种信息，从而提高了计算机系统的整体性能，也极大方便了人们的工作和生活。

集中管理计算机网络技术的开展和应用，已使得现代办公、经营管理等发生了很大的变化。

目前，已经有了许多管理信息系统〔MIS〕，通过这些系统可以将地理位置分散的生产单位或业务部门连接起来进行集中的控制和管理，提高工作效率，增加经济效益。

分布处理对于综合性的大型问题可以采用适宜的算法，将任务分散到网络中不同的计算机上进行分布式处理，以到达均衡使用网络资源，实现分布处理的目的。

负载平衡负载平衡是指工作被均匀地分配给网络上的各台计算机。

网络控制中心负责分配和检测，当某台计算机负载过重时，系统会自动转移局部工作到负载较轻的计算机中去处理。

提高平安与可靠性建立计算机网络后，还可减少计算机系统出现故障的概率，提高系统的可靠性。

另外，对于重要的资源可将它们分布在不同地方的计算机上。

这样，即使某台计算机出现故障，用户在网络上可通过其他路径来访问这些资源，不影响用户对同类资源的访问。

3．计算机网络的应用计算机网络在资源共享和信息交换方面所具有的功能是其他系统所不能替代的。

因而，它的应用范围也比拟广泛。

下面介绍一些带有普遍意义和典型意义的应用领域。

办公自动化〔Office Automation，OA〕办公自动化是指利用先进的科学技术，尽可能充分地利用信息资源，提高生产、工作率和质量，辅助决策，求取更好的经济效益。

一般来说，一个较完整的办公自动化系统应当包括信息采集、信息加工、信息转输、信息保存4个环节。

多媒体技术是办公自动化开展的又一趋势。

办公自动化系统引入多媒体技术，使之处理语音、图形、图像功能加强，更能够满足办公要求，提高办公信息处理的应用范围和价值。

近来，随着技术的不断进步和市场的进一步需求，电子商务〔e-Business〕已日益成为国内外企事业单位和热点。

所谓电子商务，是指把企业最关键的商业系统，通过网络与员工、顾客、供给商及销售商直接相连，将传统的商务活动通过计算机网络加以实现。

电子数据交换〔Electronic Data Interchange，EDI〕电子数据交换不是用户之间简单的数据交换，电子数据交换用户需要按照国际通用的消息格式发送信息，接收方也需要按国际统一规定的语法规那么，对消息进行处理，并引起其他相关系统的电子数据交换综合处理。

整个过程都是自动完成，无须人工干预，减少了过失，提高了效率。

电子数据交换系统由通信模块、格式转换模式、联系模块、消息生成和处理模块等4个根本功能模块组成。

“无纸贸易〞或“电子贸易〞。

远程交换〔Telecommuting〕另外，远程交换还应用于总公司与子公司办公室之间的通信，实现分布式办公系统。

远程交换的作用也不仅仅是工作场地的转移，它大大加强了企业的活力与快速反响能力。

近年来各大企业纷纷采用一种称为“虚拟办公室〞〔Virtual Office〕的技术，创造出一种全新的商业环境与空间。

远程交换技术的开展对世界的整个经济运作规那么产生了巨大的影响。

远程教育〔Distance Education〕远程教育是一种利用在线效劳系统开展学历或非学历教育的全新教学模式。

远程教育几乎可以提供大学所有的课程，学员们通过远程教育，同样可得到正规大学从学士到博士的所有学位。

这种教育方式，对于已从事工作而仍想完成高学位的人士特别有吸引力。

远程教育的根底设施是电子大学网络〔Electronic University Network，EUN〕。

EUN 的主要作用是向学员提供课程软件及主机系统的使用，支持学员完成在线课程，并负责行政管理、协作合同等。

这里所指的软件除系统软件之外，包括CAI课件，即计算机辅助教学〔Computer Aided Instruction〕软件。

CAI课件一般采用对话和引导式的方式指导学生学习、发现学生的错误，它还具有回溯功能，从本质上解决了学生学习中的困难。

电子银行〔Electronic Banking〕电子银行也是一种在线效劳系统，是一种由银行提供的基于计算机和计算机网络的新型金融效劳系统。

电子银行的功能包括：金融交易卡效劳、自动存取款作业、销售点自动转账效劳、电子汇款与清算等，其核心为金融交易卡效劳。

金融交易卡的诞生标志了人类的交换方式从物交换、货币交换到信息交换的又一次飞跃。

围绕金融交易卡效劳，产生了自动存取款效劳，自动取款机〔CD〕及自动存取款机〔ATM〕也应运而生。

自动取款机与自动存取款机大多采用联网方式工作，现已由原来的一行联网开展到多行联网，形成覆盖整个城市、地区，甚至全国的网络，全球性国际金融网络也正在建设之中。

当前电子银行效劳又出现了智能卡〔IC〕。

IC卡内装有微处理器、存储器及输入输出接口，实际上是一台不带电源的微型电子计算机。

由于采用IC卡，持卡人的平安性和方便性大大提高了。

证券及期货交易〔Securities and Futures〕证券和期货交易是一种高利润、高风险的投资方式。

由于行情变化很快，所以投资者更加信赖于及时准确的交易信息。

证券和期货市场通过计算机网络提供行情分析和预测、资金管理和投资方案等效劳。

还可以通过无线网络将各机构相连，利用手持通信设备输入交易信息，通过无线网络迅速传递到计算机、报价效劳系统和交易大厅的显示板。

管理员、经纪人和交易者也可以迅速利用手持设备直接进行交易，防止了由于手势、传话器、人工录入等方式的不准确信息和时间延误所造成的损失。

娱乐和在线游戏随着宽带通信与视频演播技术的快速开展，网络在线游戏正在逐渐成为互联网娱乐的重要组成局部。

一般而言，电脑游戏可以分为4类：完全不具备联网能力的单机游戏、具备局域网联网功能的多人联网游戏、基于Internet的多用户小型游戏和基于Internet的大型多用户游戏。

最后这一种游戏有大型的客户端软件和复杂的后台效劳器系统。

目前，世界各地一大批网络游戏犹如雨后春笋般涌现出来，已经在全球形成了一种极有前景的产业。

1．计算机网络的产生“分组交换〞〔Packet Switching〕作为网间数据传输的标准。

这两项关键技术的结合为ARPA网奠定了重要的技术根底，创造了一种更高效、更平安的数据传递模式。

1968年，一套完整的设计方案正式启用，同年，首套ARPA网的硬件设备问世。

1969年10月，罗伯茨完成了首个数据包通过ARPA网由UCLA〔加州大学洛杉矶分校〕出发，经过漫长的海岸线，完整无误地抵达斯坦福大学的实验。

在这之后，罗伯茨还不断地完善ARPA网技术，从网络协议、操作系统再到电子邮件。

1969年12月，Internet的前身——2．计算机网络的开展1969Advanced Research Projects Agency，ARPA〕组织研制成功了ARPANET网络，它就是现在Internet的前身。

随着计算机网络技术的蓬勃开展，计算机网络的开展大致可划分为4个阶段。

第一阶段：计算机技术与通信技术相结合〔诞生阶段〕20世纪60年代末，是计算机网络开展的萌芽阶段。

因此，计算机只具有通信功能的单机系统，并且该系统又被称为终端-计算机网络，是早期计算机网络的主要形式，它将一台计算机经通信线路与假设干终端直接相连。

简单地说，终端是一台计算机的外部设备〔包括显示器和键盘〕，无CPU和内存。

其示意图如图1-2所示。

第一个远程分组交换网叫ARPANET，第一次实现了由通信网络和资源网络复合构成计算机网络系统，标志计算机网络的真正产生，ARPANET是这一阶段的典型代表。

第二阶段：计算机网络具有通信功能〔形成阶段〕第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来，为用户提供效劳，主机之间不是直接用线路相连，而是由接口报文处理机〔IMP〕转接后互联的。

IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务，构成了通信子网。

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。

这个时期的网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体〞，形成了计算机网络的根本概念，如图1-3所示。

第一阶段的计算机网络第二阶段的计算机网络第三阶段：计算机网络互联标准化〔互联互通阶段〕计算机网络互联标准化是指具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。

ARPANET兴起后，计算机网络开展迅猛，各大计算机公司相继推出自己的网络体系结构及实现这些结构的软硬件产品。

由于没有统一的标准，不同厂商的产品之间互联很困难，人们迫切需要一种开放性的标准化实用网络环境，这样应运而生了两种国际通用的最重要的体系结构，即TCP/IP体系结构和国际标准化组织的OSI体系结构。