计算机网络与通信-第1章-概述.pptVIP

计算机网络与通信 课程介绍 通过本课程的学习，使学生掌握计算机网络的基本理论，特别是数据通信和Internet的基本原理。因此对数字化、数字传输、模拟传输、通信介质、多路复用技术、数据交换技术以及网络体系结构、局域网介质访问控制方式、组网技术、网络协议（IP）、网络安全、Web应用技术等要有清晰的了解和掌握。此外，学生对网络管理和应用、网络系统分析与设计应具有初步的能力。 教材及参考书目 计算机网络（第5版） 谢希仁著 电子工业出版社，2008年2 计算机网络（第4版） [美]Andrew S. Tanenbaum著 潘爱民译 清华大学出版社，2004年8月 数据通信与网络（第4版） [美]Behrouz A. Forouzan著 吴时霖等译 机械工业出版社，2007年10月 第1章 概 述 计算机发展的四大方向：巨型化、微型化、人工智能和网络化。 计算机网络是计算机科学和通信科学相结合的产物。 1969年，美国国防部高级计划研制局研制的ARPA网开通，标志着计算机网络的产生。 我国Internet的发展情况 根据CNNIC统计，在2006~2008 年： 上网用户数：1.37-2.1-2.98亿 其中宽带用户：1.04-1.63-2.7亿 域名总数为：441-1193-1683 万个 网站总数为：84.3-150-288 万个 网页总数达到：44.7-84.7-161亿 国际出口带宽达到256-369-640G IP地址数：0.98-1.35-1.81亿个 博客作者：1.62亿 2007年Internet普及率 2008年Internet普及率 本章主要内容 1.1 计算机网络的产生 1.2 网络的定义与分类 1.3 计算机网络的功能 1.4 计算机网络的结构 1.5 数据通信 1.6 计算机网络的体系结构 1.7 网络标准化组织 1.1 计算机网络的产生 是 20 世纪 60 年代美苏冷战时期的产物。 60 年代初，美国国防部领导的远景研究规划局ARPA (Advanced Research Project Agency) 提出要研制一种生存性(survivability)很强的网络。 传统的电路交换(circuit switching)的电信网有一个缺点：正在通信的电路中只要有一个交换机或一条链路被炸毁，整个通信电路就会中断。 如要改用其他迂回电路，必须重新拨号建立连接。这将要延误一些时间。 新型网络的基本特点 网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了打电话。 网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单一类型的计算机。 所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网络的生存性。 计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。 网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非常可靠地传送数据。 回顾一下电路交换的特点 两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。 5 部电话机两两相连，需 10 对电线。 N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2对电线。 当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线对的数量与电话机数的平方成正比。 当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的交换任务。 “交换”的含义 在这里，“交换”(switching)的含义是： 转接——把一条电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来。 从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 电路交换的特点 电路交换必定是面向连接的。 电路交换的三个阶段： 建立连接 通信 释放连接 A 和 B 通话经过四个交换机 通话在 A 到 B 的连接上进行 C 和 D 通话只经过一个本地交换机 通话在 C 到 D 的连接上进行 电路交换传送计算机数据效率低 计算机数据具有突发性。 这导致通信线路的利用率很低。 因此，需要研制一种新型的网络。这种新型的计算机网络就是采用分组交换技术、基于存储转发的计算机网络。 分组交换的优点 高效：动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。 灵活：以分组为传送单位和查找路由。 迅速：不必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽。 可靠：完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性。 分组交换带来的问题 分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。 分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。 IP网络的重要特点 每一个分组独立选择路由。 发往同一个目的地的分组，后发送的有可能先收到（即可能不按顺序接收）。 当网络中的通信量过大时，路由器就来不及处理分组，于是要丢弃一些分组。 因此， IP 网络不保证分组的可靠地交付。 IP 网络提供的服务被称为： 尽最大努力服务(best effort servi