第1章：计算机网络概论精要.ppt

第1章计算机网络概论 本章学习要求： 了解：计算机网络的形成与发展过程。 掌握：计算机网络的定义与分类方法。 掌握：计算机网络的及组成与结构的基本概念。 掌握：计算机网络拓扑构型的定义、分类与特点。 了解：典型的计算机网络。 了解：网络计算研究与应用的发展。 1.1 计算机网络在信息时代的作用 21世纪的重要特点是数字化、网络化、和信息化 并且世界的经济逐步的转化成为知识经济 它是相对工业经济和农业经济来讲的 知识经济的特点：信息化和全球化 要实现上述的特点，计算机网络就是必须的。并且现在计算机网络已经成为了信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础了。 1.1 计算机网络在信息时代的作用 下面介绍一下网络的概念： 计算机网络的概念 计算机网络是计算机技术和信息技术的结合物 最初人们将1台计算机和多个终端互联而形成的多用户分时系统称为计算机网络 计算机网络是将地理位置不同的具有独立功能的计算机系统通过通信设施和线路连接起来、以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式以及网络操作系统）实现网络资源共享的系统 1.1 计算机网络的形成与发展1.1.1 计算机网络发展阶段的划分 第一阶段：20世纪50年代 数据通信技术的研究与发展 第二阶段：20世纪60年代 ARPAnet与分组交换技术的研究与发展 第三阶段：20世纪70年代 网络体系结构与协议标准化的研究 广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用 第四阶段：20世纪90年代 Internet技术的广泛应用 网络计算技术的研究与发展 宽带城域网与接入网技术的研究与发展 网络与信息安全技术的研究与发展 1.2 计算机网络的发展过程 1.2.1 计算机网络的形成 计算机网络是计算机技术和信息技术的结合物 1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC诞生时，计算机技术与通信技术并没有直接的联系； 20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国半自动地面防空系统（SAGE）的研究开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试； 随着计算机应用的发展，出现了多台计算机互连的需求，网络用户希望通过网络实现计算机资源共享的目的； 典型的研究成果是ARPAnet。 1.2.1 计算机网络的形成 这种网络有下面的5个特点： 1、用于计算机之间的数据传送 2、能够连接不同类型的计算机 3、所有的网络结点都同等重要并且网络的高可靠性 4、在通信时要有冗余的电路 5、结构要求简单当能够可靠的传输数据。 为了实现上面的计算机网络的要求，专家就设计出分组交换的新型计算机网络。为了更好的了解分组交换下面了解电路交换的特点。 下面介绍电路交换与分组交换各自的特点： 1.2.1 计算机网络的形成 电路交换：从通信资源的分配角度，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 必须经过“建立连接—通信—释放连接”三个步骤的连接方式成为面向连接的网络。电路交换必定是面向连接的。但面向连接的却不一定是电路交换。 在电路交换中，通信的双方在通信的全部的时间内，通话的两个用户始终占用端到端的固定传输的全部带宽。 缺点：线路的传输效率很低。 1.2.1 计算机网络的形成 分组交换采用存储转发的技术。分组的概念如教材的图1-3，要发送的数据叫报文，在发送前将报文划分成为很多更小的数据段，每一个数据段的大小相同（1024bit）再在每一个数据段前面加上一些必要的控制信息就构成一个分组（包）在数据段前面的控制信息部分又叫包头。包头存储了如目的地址和源地址等重要的信息，每一个分组才能在分组交换的网络中独立的选择路由，在分组交换交换中的连接是不必先建立连接的随时可以传输数据的网络方式，成为无连接的。 在分组交换的网络中是由很多的结点交换机和连接这些交换机的链路组成的。在其中的交换机由很多的端口。如教材图1-4和1-5中所示。主机是为用户处理信息，而结点交换机是用来转发分组的。在结点交换机之间经常的交换路由信息，目的是为了进行路由选择，为转发分组选择最好的路径。在结点交换机之间的端口没有直接的连接。 1.2.1 计算机网络的形成 结点交换机对分组处理的过程是：将收到的分组先放入缓存中，再查找转发表，然后再由交换机从缓存中将该分组中取出，转发给适当的端口转发出去。 在存储转发的分组交换，实际上采用