计算机导论第七章 计算机网络基础知识

第二代计算机网络的主要特点是：资源的多向共享、分散控制、分组 交换、采用专门的通信控制处理机、分层的网络协议。这些特点往往被 认为是现代计算机网络的典型特征。但是这个时期的网络产品彼此之间 是相互独立的，没有统一标准。
3. 计算机网络互联阶段
1984年，国际标准化组织ISO（International Standards Organization）正式制订和颁布了“开放系统互联参考模型”，简称 OSI RM，即著名的OSI七层模型。ISO/OSI RM 已被国际社会所公认， 成为研究和制订新一代计算机网络标准的基础。从此，网络产品有了 统一标准，促进了企业的竞争，大大加速了计算机网络的发展。并使 各种不同的网络互联、互相通信变为现实，实现了更大范围内的计算 机资源共享。
1. 数据通信
数据通信是计算机网络最基本的功能，它为网络用户提供了强有力的 通信手段。计算机网络的其他功能都是在数据通信功能基础之上实现的， 例如发送电子邮件、远程登录、联机会议、WWW等。
2. 资源共享
资源共享包括硬件、软件和信息资源的共享，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，从而大大地提高各种硬件、软件 和信息资源的利用率。
4. Internet与高速网络阶段
这一阶段计算机网络发展的特点是：互连、高速、智能与更为广 泛的应用。Internet是覆盖全球的信息基础设施之一，用户可以利用 Internet实现全球范围的信息传输、信息查询、电子邮件、语音与图 像通信服务等功能。
5.云计算和物联网阶段
（1）云计算（Cloud Computing） 云计算的概念最早是由谷歌（Google)提出的，它描述的是一 种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软、硬件资源 和信息可以按需提供给计算机和其他设备。其核心思想是：将大 量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池 向用户按需服务。 云计算技术目前已经衍生出了云存储和云安全两大领域。
2. 资源子网
资源子网主要负责全网的数据处理业务，向全网用户提供所 需的网络资源和网络服务。它主要由主机、终端、终端控制器、 连网外设以及软件资源和信息资源等组成。
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7.3 计算机网络的功能
计算机网络与通信网的结合,可以使众多的个人计算机不仅能够同时 处理文字、数据、图像、声音等信息, 而且还可以使这些信息四通八达, 及时地与全国乃至全世界的信息进行交换。计算机网络的主要功能归 纳起来主要有以下几点：
（2）物联网（Internet of Things ）
物联网的概念最早是由麻省理工学院专家于1999年提出的， 它的产生和发展跟计算机网络的发展、互联网应用的扩展、传感 技术的发展、社会需求的驱动以及政府的支持都是分不开的，其 核心技术是传感器技术。
物联网的定义虽然目前还存在较大争议，各个国家和地区对 于物联网的定义都不尽相同，但在过去的几年中，物联网技术已 经悄然走进了我们的生活，并且已经应用到了很多领域，如：家 庭生活、农业生产、医疗保健、建筑体监测、文物保护等。
1. 面向终端的通信网络阶段
诞生于20世纪50年代。由一台中央主机通过通信线路连接大量的地 理上分散的终端，构成面向终端的通信网络，也称为远程联机系统。 这是计算机网络的雏形，如图7-1所示。
图7-1 远程联机系统
远程联机系统最突出的特点是：终端无独立的处理能力，单向共享主 机的资源(硬件、软件)，所以称为面向终端的计算机网络。这种网络结 构属集中控制方式，可靠性低。
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7.2 计算机网络的基本概念
7.2.1 什么是计算机网络
1. 计算机网络的定义
计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物。所 谓计算机网络，就是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、 数据信息等资源。
2. 计算机网络阶段
随着计算机应用的发展以及计算机的普及和价格的降低，20世纪60年 代中期，出现了多台计算机通过通信系统互连的系统，开创了“计算 机——计算机”通信时代，这样分布在不同地点且具有独立功能的计算 机就可以通过通信线路，彼此之间交换数据、传递信息。如图 7-2所示：
图7-2 计算机网络系统
2. 计算机网络包含的四个方面
连接对象（主要指各种类型的计算机或其他数据终端设备） 连接介质（主要指双绞线、同轴电缆、光纤、微波等通信线和网 桥、网关、中继器、Biblioteka Baidu由器等通信设备） 连接的控制机制（主要指网络协议和各种网络软件） 连接方式（指网络所采用的拓扑结构，如星型、环型、总线型和 网状型等）

7.2.2 通信子网和资源子网
计算机网络系统在逻辑功能上可分成两个子网：通信子网和资源 子网组成两级网络结构，如下图7-3所示：
图7-3 计算机网络系统结构示意图
1. 通信子网
通信子网由通信控制处理机（CCP）、通信线路和其他网络通 信设备组成，它主要承担全网的数据传输、转发、加工、转换等 通信处理工作。
第七章 计算机网络基础知识
本章学习要点：
计算机网络的产生与发展 计算机网络的基本概念 计算机网络的功能
计算机网络的分类和拓扑结构 计算机网络体系结构与协议
局域网基础知识
Internet基础知识
7.1 计算机网络的产生与发展
计算机网络的发展大体上可以分为四个时期。在这期间，计算机技 术和通信技术紧密结合，相互促进，共同发展，最终产生了今天的 Internet。
3. 均衡负荷与分布式处理
负载均衡同样是计算机网络的一大特长。例如一个大型的ICP，为了 支持更多的用户访问它的网站，在全世界多个地方放置了相同内容的 WWW服务器，通过一定技巧使不同地域的用户看到放置在离他最近 的服务器上的页面，这样来实现各服务器的负荷均衡，实现分布处理 的目的。此外，利用网络技术，还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。