计算机网络技术基础要点

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计算机网络的发展和演变过程,大致上可分 为如下三个阶段: – 面向终端的计算机网络系统 – 计算机网络——多机系统 – 互联网——多网络系统
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面向终端的计算机网络系统
计算机网络的雏形。
在该系统中,人们利用通信线路、集中器等 设备,将一台计算机与多台用户终端相连接, 用户通过终端命令以交互的方式使用计算机 系统,从而将单一计算机系统的各种资源分 散到了每个用户手中。
新型的合作方式—计算机支持协同工作
(CSCW)。
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2. 资源共享
硬件资源:由于网络中某些计算机及其外围 设备价格昂贵,如巨型计算机、激光打印机、 大容量磁盘等,采用计算机网络进行资源共 享可以减少硬件设备的重复购置,从而提高 设备的利用率;
软件资源:软件共享避免了软件的重复购置 或重复开发,从而达到降低成本,提高效率 的目的;
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1.2.2 计算机网络的基Βιβλιοθήκη Baidu应用
21 世纪的一些重要特征就是数字化、网 络化和信息化,它是一个以网络为核心 的信息时代。
网络现已成为信息社会的命脉和发展知 识经济的重要基础。
进入 20 世纪 90 年代以后,以因特网为 代表的计算机网络得到了飞速的发展。
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5. 分布式处理
在计算机网络中,可以将某些大型处理任务 分解为多个小型任务,从而分配给网络中的 多台计算机分别处理,如分布式数据库系统。
此外,利用计算机网络技术还可以把许多小 型机或微机连接成具有大型机处理能力的高 性能计算机系统,使其具有解决复杂问题的 能力,如网格计算(Grid Computing)技术、 云计算等。
个有机的整体,既分散又统一,从而使整个 系统性能大大提高; 原来单一主机的负载可以分散到全网的各个 机器上,使得网络系统的响应速度加快; 而且在这种系统中,单机故障也不会导致整 个网络系统的全面瘫痪。
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资源子网
终端
主机
通信子网
CCP CCP
CCP
CCP CCP
CCP 主机
主机 终端
终端
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互联网——多网络系统
信息资源:用户数据也是一种非常有价值的 资源,通过网络可以达到全网用户的共享, 以提高信息的利用率。(如数字图书馆)
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3. 提高可靠性
在一个单机系统中,某部件或计算机产生故 障时,必须通过替换资源的办法来维持系统 的继续运行,否则系统便无法开展正常的工 作。
而在计算机网络中,由于设备彼此相连,当 一台机器出故障时,可以通过网络寻找其他 机器来代替本机工作;而且每种资源可以存 放在多个地点,用户可以通过多种途径来访 问网内的某个资源,从而避免了单点失效对 用户产生的影响。因此系统的可靠性可以得 到大大地提高。
以大写字母I开始的的 Internet(因特 网)则是一个专用名词,它指当前全球 最大的、开放的、由众多网络相互连接 而成的特定计算机网络,它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则,且其前身是美 国的 ARPANET。
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1.2 计算机网络的定义和功能
得到普遍认可的定义:计算机网络是把一定地 理范围内的计算机通过通信线路互相连接起来, 在特定的通信协议和网络系统软件的支持下, 彼此互相通信并共享资源的系统。
互联网是全球范围的计算机网络,它属于 “网络——网络”的系统,在全球已有几万 个网络进行了互连。
互联网的发展历史可以追溯到70年代末,由 于APRANET的发展,并成功地采用了TCP/IP协 议,使网络可以在TCP/IP体系结构和协议规 范的基础上进行互连。
进人90年代以来,互联网进入了快速发展时 期,到了20世纪末,互联网的应用越来越普 及,随着全世界基础设施的建设,互联网的 发展将会更加如火如荼。
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1. 数据通信
电子邮件
远程文件传输、网上综合信息服务以及电子 商务
利用计算机网络的数据通信功能,还可以对 分散的对象进行实时的、集中的跟踪管理与 监控,如:管理信息系统(MIS)、计算机集 成制造系统(CIMS)等。
此外,计算机网络还给科学家和工程师们提
供一个网络环境,在此基础上可以建立一种
从以下几个方面来理解:
–计算机网络中至少拥有两台以上的计算机。
–传输媒体和通信设备把若干台计算机连结 到了一起。把多台计算机连接在一起,形 成一个网络,是为了资源共享。
–为了正确地通信,需要有一个共同遵守的
约定——通信协议。
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1.2.2 计算机网络的功能
1. 数据通信 2. 资源共享 3. 提高可靠性 4. 提高系统处理能力 5. 分布式处理
该系统的成功,极大地刺激了用户使用计算 机的热情,使计算机用户的数量迅速增加。
缺点:如果计算机的负荷较重,会导致系统 响应时间过长;而且单机系统的可靠性一般 较低,一旦计算机发生故障,将导致整个网 络系统的瘫痪。
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计算机网络——多机系统
多机系统是真正意义上的计算机网络。 该系统中,多台计算机通过通信子网构成一
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主要内容
计算机网络的产生和发展 计算机网络的定义和功能 计算机网络的组成 计算机网络的使用小技巧
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1.1 计算机网络的产生和发展
作为一门相对独立的学科,计算机网络也经 历了一个从简单到复杂,从低级到高级的发 展过程。它萌芽于上世纪60年代,在70到80 年代得到发展与完善,并在90年代以后不断 壮大、如火如荼地发展起来。
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在伊拉克战争中,基础设施被炸得面目全 非,但黑客的活动依然十分活跃。
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4. 提高系统处理能力
单机的处理能力是有限的,并且由于种种原 因(例如时差),计算机之间的忙闲程度是 不均匀的。
从理论上讲,在同一网内的多台计算机可通 过协同操作和并行处理来提高整个系统的处 理能力,并使网内各计算机负载均衡。即当 网络中某一台机器的处理负担过重时,可以 将其作业转移到其他空闲的机器上去执行, 从而提高系统的利用率,增加整个系统的可 用性。
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主机 局域网
服务器
路由器
通信子网
路由器
主机 局域网
服务器
主机 局域网
路由器 路由器
路由器 路由器
路由器 路由器
路由器 路由器
主机 局域网
服务器
服务器
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Internet 和 Internet 的区别
以小写字母 i 开始的 internet(互联 网或互连网)是一个通用名词,它泛指 由多个计算机网络互连而成的网络。
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