第4章_计算机网络1.ppt

一. 计算机网络概述 本节内容 计算机网络的发展 计算机网络的功能 计算机网络的分类 计算机网络的传输介质 通信协议 1.计算机网络的发展 早期的计算机应用模式——单机 大、中、小型机—庞大，昂贵，资源无法共享 计算机网络产生始于1950’s，发展动因： 资源共享的需求（CPU、外设、软件、数据） 大型项目的合作（进行工程项目协作） 人与人之间的沟通（电子邮件、WWW） 从体系结构来观察，其发展可分为三个阶段： 以主机为中心的联机终端系统 以通信子网为中心的主机互连 具有层次化体系结构的标准化网络 1.以主机为中心的联机终端网络系统 特征——共享主机软硬件资源 单台主机：执行计算和通信任务 多台终端：执行用户交互 连接方式——本地或远程连接 美国飞机订票系统SABRE-1（至今仍在使用） 1 台主机（HOST） 2000 终端（Terminal） 通信线路（电话线路） 缺点 主机负荷重，数据处理＋通信 线路利用率低 集中的控制方式，可靠性低 改进 前端处理机（Front End Processor, FEP），通信任务分离 终端集中器(近/远距) 2.以通信子网为中心的主机互连 特征 多个终端联机系统的互联，形成了多主机为中心的网络 网络结构从“主机－终端” 转变为“主机－主机” 主机－主机网络的演变 演变阶段1 通信任务从主机中分离，由通信控制处理机（CCP）完成 CCP：处理主机之间通信任务的专用计算机 由CCP组成的传输网络——通信子网，为主机提供信息传输服务 建立在通信子网基础上的主机集合——资源子网，提供计算资源 两层网络的概念结构 通信子网规模扩大 私有→社会公用 公用数据通信网 PSTN（公用数据通信网） X.25 优点 降低用户系统成本 提高通信线路利用率 兼容性好 因特网的前身——ARPANET 美苏冷战时期由美国军方建立的实验性网络 最初4个节点→70’s的60多个节点 地域跨越美洲、欧洲 具有现代网络的许多特征，例如 分组交换 分层次的网络体系 较为完善的通信协议 它的缺点是： 网络普及程度低 标准不统一 网络体系结构的研究不成熟 3.具有层次化体系结构的标准化网络 为什么需要标准化？ 不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力 标准化的时机？ 各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论等方面的研究日趋成熟是其基础 厂商标准：IBM-SNA，DEC-DNA 缺点：适用范围：兼容性？ 技术垄断：竞争？ 标准不统一：用户利益？ 国际标准 Open System Interconnection/ Recommended Model(开放系统互联参考模型，简称OSI参考模型) OSI参考模型是一种概念上的网络模型 规定了网络体系结构的框架 只说明了做什麼（WHAT TO DO）而未规定怎样做（HOW TO DO） 事实上的标准：TCP/IP(因特网的骨干协议) 4.因特网时代的到来 因特网的出现标志着网络时代的到来 因特网是全球性的网络 丰富的信息和便利的使用是其规模迅速增长的主要驱动力 截止到2000年, Internet的规模为 网络数105（以数十万计）, 主机数107 （以数千万计）, 用户数108 （以数亿计） ，主干速率为2.5Gbit/s 美国政府资助的“下一代因特网计划”目标是 主干网的速率比现在的因特网高1000倍 端到端的速率要达到100Mbit/s~10Gbit/s 二. 计算机网络功能 数据通信 资源共享 提高可靠性 计算机网络的共享资源 硬件资源 是指在网络系统中连接的各种硬件设备，例如，大型计算机系统、海量存储器、打印机、绘图仪、数字化扫瞄仪等。 软件资源 通常将一些大型应用软件安装在软件资源中心的服务器上，用户通过计算机网络系统，申请调用服务器上的这些应用软件。 信息资源 是指在网络计算机系统中存放的大量数据库和文件，它们提供诸如图书资料、科技动态、股票行情、经济快讯、银行储户信息、学校学籍信息等数据。 三. 计算机网络的分类 按地域范围分类 按拓扑结构分类 按通信传播方式分类 按组织机构分类 1.按地域范围分类 局域网(Local Area Network ，LAN) 范围：小，＜20KM 传输技术：基带，10-1000Mbps，延迟低，出错率低（10-11） 拓扑结构：总线，环 城域网(Metropolitan Area Network ，MAN) 范围：中等，＜100KM 传输技术：宽带/基带 拓扑结构：总线 广域网(Wide Area Network ，WAN) 范围：大，＞100KM 传输技术：宽带，延迟大，出错率高 拓扑结构：不规则，点到点 拓扑结构 通过网络中结点与通信线路之间的几何关系表示的网络结构。 网络节点包括：