计算机网络概述 (2)
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计算机网络技术基础
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计算机网络是把不同地理位置并分别具有独立功 能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起 来，利用功能完善的网络软件来实现数据通信和 资源共享的系统
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计算机网络的发展
1946年，美国宾夕法 尼亚大学研制成功第 一台计算机。20世纪 60年代末期,美国国防 部高级研究计划署开 始向军队投资进行多 种技术联网的研究 ， 1969年12月Internet的 前身--美国的ARPA网 投入运行，它标志着 我们常称的计算机网 络的兴起。
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1969，美国国防部远景研究规划局为军事实验用而 建立的网络，名为ARPANET，初期只有四台主机，其 设计目标是当网络中的一部分因战争原因遭到破 坏 时，其余部分仍能正常运行。
1980年前后，ARPAnet上的所有计算机开始了TCP/IP 协议的转换工作，并以ARPAnet为主干网建立了初期 的Internet。
1984年，美国国家科学基金会NSF规划建立了13个国 家超级计算中心及国家教育科技网。随后替代了 ARPANET的骨干地位。
1988年Internet开始对外开放。
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我国INTERNET的发展
1987～1994年是第一阶段。这一阶段是Internet在中 国的起步阶段，国内的科技工作者开始接触Internet 资源。1990年10月，中国正式向国际互联网信息中 心(InterNIC)登记注册了最高域名“CN，从而开通了 使用自己域名的Internet电子邮件。国内一些大学和 研究所相继开通了Internet电子邮件连接。
我国第一封电子邮件：北京计算机应用技术研究所研 究员钱天白先生于1987年9月14日发出的“Across the Great Wall we can reach every corner in the world”实 现了和德国卡尔斯鲁厄大学的连接
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1994年初到1995年是第二阶段。这一阶段是教育科 研网的发展阶段。我国通过TCP/IP连接实现了因特网 的全部功能。中科院及北京大学、清华大学的校园网 组成的NCFC网，以高速光缆和路由器实现了与 Internet主干网的连接，并于1994年4月正式开通了与 国际因特网的64?kb/s专线连接，设立了中国最高域 名(CN)服务器。
1995年至今称为第三阶段。这一阶段是商业应用阶 段。此时中国的网络技术已经广泛融入了因特网的大 家庭。
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计算机网络的功能和应用
计算机最主要的功能：数据通信 计算机最基本的功能：资源共享
资源共享分为： 1.硬件资源共享 2.软件资源共享 3.数据资源共享
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计算机网络的应用
1.信息的获取与发布。 2.电子邮件 3.网上交际 4.电子商务 5.网络电话 6.网上事务处理 7.远程教育 8.短信服务
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网络发展的趋势
物联网的兴起 物联网”是指通过装置在物体上的各种信息传感设备
，如RFID装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫 描器等等，赋予物体智能，并通过接口与互联网相连 而形成一个物品与物品相连的巨大的分布式协同网络 。总的一句话：让万物都有感知。
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基于传感网的典型案例
Nike+IPod套件
2006年5月，耐克和苹果公司合作推出创新的Nike IPod系 列产品，将运动与音乐完美结合起来。其中，包括一个 内置于鞋中的传感器和一个与IPod连接的接收器。通过 Nike IPod运动组件，就可以将Nike运动鞋与IPod nano连 接，IPod就可以存储并显示运动的时间、距离、热量消耗 值和步幅等数据。跑步后将IPOD与电脑相连开始同步， 就可以完美地同步你的跑步和健身数据。该产品甚至还 有自己的社交网络：它可以自动发布状态消息。
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基于传感网的典型案例
Adidas miCoach PACER
这是一套跑步装备，包括心律检测器和一个传感器（跟 鞋配套），该装置可以用语音提示跑步者在跑步过程中 保持目标心率。此外还有一个提供健身计划、设定目标 、跟踪进度的支持网站。
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基于传感网的典型案例
农业监测管理
温室环境信息采集和控制 自动灌溉系统 环境信息和动植物信息监测
土壤水分监测
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计算机网络的分类
按地域范围分类
局域网(Local Area Network ， LAN) 范围：小，＜20km 传输技术：基带，10Mb/s~1000Mb/s，延迟低，出 错率低（10-11）
城域网(Metropolitan Area Network ， MAN) 范围：中等，＜100km 传输技术：宽带/基带
广域网(Wide Area Network ， WAN) 范围：大，＞100km 传输技术：宽带，延迟大，出错率高
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按拓扑结构分类 拓扑学是几何学的一个分支。拓扑学首先把实体抽象
成与其大小、形状无关的点,将连接实体的线路抽象 成线,进而研究点、线、面之间的关系,即拓扑结构 (Topology Structure)。 在计算机网络中，抛开网络中的具体设备，把服 务器、工作站等网络单元抽象为“点”，把网络中的 电缆、双绞线等传输介质抽象为“线”
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1、总线型拓扑结构
总线型拓扑结构是指所有结点共享一根传输总线,所有的站点都通过硬件 接口连接在这根传输线上。
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工作站
工作站
终接器 工作站
终接器 磁盘 工作站
服务器 打印机
优点：结构简单，价格低廉、安装使用方便。 缺点：故障诊断和隔离比较困难。
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2、星型拓扑结构
星型拓扑结构是符合令牌协议的高速局域网络。它是以中央结点为中心，把 若干外围结点连接起来的幅射式互连结构。 优点：单点故障不影响全网，结构简单。增删节点及维护管理容
易；故障隔离和检测容易，延迟时间较短。 缺点：成本较高，资源利用率低；网络性能过于依赖中心节点。
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工作站
工作站
服务器
集线器
工作站
工作站
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3、树型拓扑结构
树型结构是星型结构的扩展，它由根结点和分支结点所构成，如图1-8
计算机网络技术基础
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计算机网络是把不同地理位置并分别具有独立功 能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起 来，利用功能完善的网络软件来实现数据通信和 资源共享的系统
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计算机网络的发展
1946年，美国宾夕法 尼亚大学研制成功第 一台计算机。20世纪 60年代末期,美国国防 部高级研究计划署开 始向军队投资进行多 种技术联网的研究 ， 1969年12月Internet的 前身--美国的ARPA网 投入运行，它标志着 我们常称的计算机网 络的兴起。
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1969，美国国防部远景研究规划局为军事实验用而 建立的网络，名为ARPANET，初期只有四台主机，其 设计目标是当网络中的一部分因战争原因遭到破 坏 时，其余部分仍能正常运行。
1980年前后，ARPAnet上的所有计算机开始了TCP/IP 协议的转换工作，并以ARPAnet为主干网建立了初期 的Internet。
1984年，美国国家科学基金会NSF规划建立了13个国 家超级计算中心及国家教育科技网。随后替代了 ARPANET的骨干地位。
1988年Internet开始对外开放。
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我国INTERNET的发展
1987～1994年是第一阶段。这一阶段是Internet在中 国的起步阶段，国内的科技工作者开始接触Internet 资源。1990年10月，中国正式向国际互联网信息中 心(InterNIC)登记注册了最高域名“CN，从而开通了 使用自己域名的Internet电子邮件。国内一些大学和 研究所相继开通了Internet电子邮件连接。
我国第一封电子邮件：北京计算机应用技术研究所研 究员钱天白先生于1987年9月14日发出的“Across the Great Wall we can reach every corner in the world”实 现了和德国卡尔斯鲁厄大学的连接
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1994年初到1995年是第二阶段。这一阶段是教育科 研网的发展阶段。我国通过TCP/IP连接实现了因特网 的全部功能。中科院及北京大学、清华大学的校园网 组成的NCFC网，以高速光缆和路由器实现了与 Internet主干网的连接，并于1994年4月正式开通了与 国际因特网的64?kb/s专线连接，设立了中国最高域 名(CN)服务器。
1995年至今称为第三阶段。这一阶段是商业应用阶 段。此时中国的网络技术已经广泛融入了因特网的大 家庭。
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计算机网络的功能和应用
计算机最主要的功能：数据通信 计算机最基本的功能：资源共享
资源共享分为： 1.硬件资源共享 2.软件资源共享 3.数据资源共享
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计算机网络的应用
1.信息的获取与发布。 2.电子邮件 3.网上交际 4.电子商务 5.网络电话 6.网上事务处理 7.远程教育 8.短信服务
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网络发展的趋势
物联网的兴起 物联网”是指通过装置在物体上的各种信息传感设备
，如RFID装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫 描器等等，赋予物体智能，并通过接口与互联网相连 而形成一个物品与物品相连的巨大的分布式协同网络 。总的一句话：让万物都有感知。
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基于传感网的典型案例
Nike+IPod套件
2006年5月，耐克和苹果公司合作推出创新的Nike IPod系 列产品，将运动与音乐完美结合起来。其中，包括一个 内置于鞋中的传感器和一个与IPod连接的接收器。通过 Nike IPod运动组件，就可以将Nike运动鞋与IPod nano连 接，IPod就可以存储并显示运动的时间、距离、热量消耗 值和步幅等数据。跑步后将IPOD与电脑相连开始同步， 就可以完美地同步你的跑步和健身数据。该产品甚至还 有自己的社交网络：它可以自动发布状态消息。
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基于传感网的典型案例
Adidas miCoach PACER
这是一套跑步装备，包括心律检测器和一个传感器（跟 鞋配套），该装置可以用语音提示跑步者在跑步过程中 保持目标心率。此外还有一个提供健身计划、设定目标 、跟踪进度的支持网站。
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基于传感网的典型案例
农业监测管理
温室环境信息采集和控制 自动灌溉系统 环境信息和动植物信息监测
土壤水分监测
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计算机网络的分类
按地域范围分类
局域网(Local Area Network ， LAN) 范围：小，＜20km 传输技术：基带，10Mb/s~1000Mb/s，延迟低，出 错率低（10-11）
城域网(Metropolitan Area Network ， MAN) 范围：中等，＜100km 传输技术：宽带/基带
广域网(Wide Area Network ， WAN) 范围：大，＞100km 传输技术：宽带，延迟大，出错率高
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按拓扑结构分类 拓扑学是几何学的一个分支。拓扑学首先把实体抽象
成与其大小、形状无关的点,将连接实体的线路抽象 成线,进而研究点、线、面之间的关系,即拓扑结构 (Topology Structure)。 在计算机网络中，抛开网络中的具体设备，把服 务器、工作站等网络单元抽象为“点”，把网络中的 电缆、双绞线等传输介质抽象为“线”
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1、总线型拓扑结构
总线型拓扑结构是指所有结点共享一根传输总线,所有的站点都通过硬件 接口连接在这根传输线上。
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工作站
工作站
终接器 工作站
终接器 磁盘 工作站
服务器 打印机
优点：结构简单，价格低廉、安装使用方便。 缺点：故障诊断和隔离比较困难。
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2、星型拓扑结构
星型拓扑结构是符合令牌协议的高速局域网络。它是以中央结点为中心，把 若干外围结点连接起来的幅射式互连结构。 优点：单点故障不影响全网，结构简单。增删节点及维护管理容
易；故障隔离和检测容易，延迟时间较短。 缺点：成本较高，资源利用率低；网络性能过于依赖中心节点。
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工作站
工作站
服务器
集线器
工作站
工作站
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3、树型拓扑结构
树型结构是星型结构的扩展，它由根结点和分支结点所构成，如图1-8