计算机网络技术是计算机技术与通信技术相结合的产物

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1、计 算 机 网 络 概 述 计 算 机 网 络 技 术 是 计 算 机 技 术 与 通 信 技 术 相 结 合 的 产 物 ，随 着 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 的 发展 ，计 算 机 网 络 技 术 也 在 飞 速 地 向 前 发 展 。如 今 ，计 算 机 网 络 已 经 成 为 信 息 存 储 、传 播 和 共 享 的有 力 工 具 ，成 为 信 息 交 流 的 最 佳 平 台 。了 解 计 算 机 网 络 知 识 ，掌 握 计 算 机 网 络 技 术 已 经 成 为 当 今社 会 成 员 在 网 络 化 和 数 字 化 世 界 生 存 的 基 本 条 件 。实 践 证 明

2、，合 理 、巧 妙 地 利 用 计 算 机 网 络 可 以极 大 地 提 高 效 率 ，缩 短 时 空 距 离 。1.1 计 算 机 网 络 的 形 成 与 发 展计 算 机 网 络 是 由 计 算 机 设 备 、 通 信 设 备 、 终 端 设 备 和 网 络 软 件 等 组 成 的 大 的 计 算 机 系 统 ， 计算 机 网 络 中 的 各 个 计 算 机 系 统 都 具 有 独 立 的 功 能 ， 它 们 在 脱 离 网 络 时 仍 然 可 以 单 独 使 用 。1.1.1 计算机网络的形成1 计 算 机 网 络 的 基 本 概 念所 谓 计 算 机 网 络 就 是 将 分 布 在 不

3、 同 地 理 位 置 、 具 有 独 立 功 能 的 多 个 计 算 机 系 统 利 用 通 信 设 备和 通 信 线 路 互 连 起 来 ， 并 通 过 功 能 完 善 的 网 络 软 件 实 现 网 络 中 的 资 源 共 享 和 信 息 传 递 的 系 统 。由 以 上 的 概 念 可 以 看 出 ， 一 个 计 算 机 网 络 应 包 括 如 下 3 个 要 素 。（ 1） 多 个 具 有 独 立 功 能 的 计 算 机 系 统 （ 为 用 户 提 供 服 务 和 所 要 共 享 的 资 源 ） 。（ 2） 由 各 种 通 信 设 备 和 通 信 线 路 组 成 的 通 信 子 网 。

4、（ 3） 功 能 完 善 的 网 络 软 件 （ 为 用 户 共 享 网 络 资 源 和 信 息 传 递 提 供 管 理 和 服 务 ） 。建 立 计 算 机 网 络 的 目 的 就 是 实 现 资 源 共 享 和 信 息 传 递 。2 计 算 机 网 络 的 形 成任 何 一 种 新 技 术 的 出 现 都 必 须 具 备 两 个 条 件 ， 即 强 烈 的 社 会 需 求 与 先 期 技 术 的 成 熟 ， 计 算 机网 络 技 术 的 形 成 与 发 展 也 证 实 了 这 条 规 律 。 随 着 计 算 机 应 用 的 发 展 ， 出 现 了 多 台 计 算 机 互 连 的 需求 ，

5、这 种 需 求 主 要 来 自 军 事 、 科 学 研 究 等 领 域 ， 人 们 希 望 将 分 布 在 不 同 地 点 的 计 算 机 通 过 通 信 线路 连 接 起 来 ， 用 户 不 仅 可 以 使 用 本 地 计 算 机 的 资 源 ， 也 可 以 使 用 联 网 的 其 他 计 算 机 的 资 源 ， 以 达到 计 算 机 资 源 共 享 的 目 的 。在 计 算 机 发 展 的 早 期 阶 段 ， 计 算 机 所 采 用 的 操 作 系 统 多 为 分 时 系 统 。 分 时 系 统 将 主 机 时 间 分第 1 章计 算 机 网 络 实 用 技 术2成 片 ， 然 后 分 配

6、 给 用 户 一 定 的 时 间 片 。 分 时 系 统 允 许 每 一 个 用 户 通 过 只 有 显 示 器 和 键 盘 的 哑 终 端来 使 用 主 机 。 哑 终 端 很 像 微 机 ， 但 它 没 有 自 己 的 CPU、 内 存 储 器 和 硬 盘 。 依 靠 哑 终 端 ， 成 百 上 千的 用 户 可 以 同 时 访 问 主 机 。 由 于 时 间 片 很 短 ， 使 用 户 产 生 了 错 觉 ， 以 为 主 机 完 全 为 自 己 所 用 。 后来 ， 为 了 支 持 远 程 用 户 和 提 高 主 机 的 使 用 效 率 ， 哑 终 端 逐 渐 发 展 成 为 具 有 基

7、 本 处 理 能 力 的 脱 机 终端 ， 脱 机 终 端 本 身 具 有 一 定 的 处 理 能 力 ， 它 对 用 户 下 达 的 任 务 进 行 简 单 处 理 之 后 ， 以 批 处 理 的 方式 与 主 机 通 信 ， 这 样 ， 就 形 成 了 计 算 机 网 络 的 雏 形 。1.1.2 计算机网络的发展计 算 机 网 络 的 发 展 可 以 概 括 为 4 个 主 要 阶 段 ， 即 计 算 机 网 络 的 产 生 阶 段 、 多 标 准 共 存 的 蓬 勃发 展 阶 段 、 统 一 标 准 的 互 联 网 阶 段 和 信 息 高 速 公 路 阶 段 。1 第 一 阶 段 ：

8、计 算 机 网 络 的 产 生 阶 段 （ 面 向 终 端 的 远 程 联 机 系 统 ）计 算 机 网 络 的 雏 形 是 面 向 终 端 的 远 程 联 机 系 统 。 在 20 世 纪 50 年 代 初 ， 由 于 美 国 军 方 的 需要 ， 建 立 了 半 自 动 化 地 面 防 空 系 统 ， 该 系 统 进 行 了 计 算 机 技 术 与 通 信 技 术 相 结 合 的 尝 试 ， 它 将 远距 离 的 雷 达 和 其 他 设 备 的 信 息 ， 通 过 通 信 线 路 汇 集 到 一 台 计 算 机 上 ， 第 一 次 实 现 了 计 算 机 远 距 离集 中 控 制 和 人

9、机 对 话 。 这 就 是 最 早 的 所 谓 的 计 算 机 网 络 ， 它 可 以 把 地 理 位 置 上 分 散 的 多 个 终 端 通过 通 信 线 路 连 接 到 一 个 中 心 计 算 机 上 ， 用 户 可 以 在 自 己 的 办 公 室 内 的 终 端 上 输 入 数 据 和 程 序 ， 通过 通 信 线 路 传 输 到 中 心 计 算 机 上 ， 分 时 访 问 和 使 用 中 心 计 算 机 的 资 源 ， 进 行 信 息 处 理 ， 并 将 处 理结 果 再 通 过 通 信 线 路 送 回 用 户 终 端 显 示 和 打 印 。 由 于 终 端 不 具 有 独 立 的 处

10、 理 能 力 ， 因 此 面 向 终 端的 远 程 联 机 系 统 并 不 是 真 正 意 义 上 的 计 算 机 网 络 ， 只 是 计 算 机 网 络 的 萌 芽 阶 段 ， 这 个 阶 段 的 发 展时 期 为 20 世 纪 50 年 代 初 到 60 年 代 中 期 。当 初 主 机 的 设 计 主 要 是 进 行 数 据 处 理 ， 在 主 机 开 始 连 接 远 程 终 端 时 ， 数 据 处 理 和 通 信 处 理 都要 由 主 机 来 完 成 ， 这 就 大 大 增 加 了 主 机 的 负 担 ， 降 低 了 主 机 的 数 据 处 理 效 率 。 前 端 处 理 机 的 出

11、现 ，使 得 数 据 处 理 和 通 信 处 理 两 项 功 能 分 别 由 计 算 机 和 通 信 设 备 来 实 现 ， 从 而 提 高 了 计 算 机 资 源 和 通信 资 源 的 利 用 率 。 20 世 纪 60 年 代 美 国 航 空 公 司 建 立 了 航 空 订 票 系 统 ， 该 系 统 以 一 台 大 型 计 算 机为 中 心 计 算 机 ， 与 分 散 在 全 美 国 的 2 000 多 个 终 端 相 连 接 ， 这 是 一 个 典 型 的 面 向 终 端 的 远 程 联机 系 统 。计 算 机 网 络 产 生 阶 段 的 主 要 特 点 是 以 主 机 为 中 心 ，

12、 面 向 终 端 ， 终 端 一 般 没 有 自 主 处 理 能 力 。2 第 二 阶 段 ： 多 标 准 共 存 的 蓬 勃 发 展 阶 段这 一 阶 段 研 究 的 典 型 代 表 是 ARPANET（ 通 常 称 为 ARPA 网 ， ARPA 的 全 称 是 美 国 国 防 部 高 级 研究 计 划 局 ） 。 1969 年 美 国 国 防 部 高 级 研 究 计 划 局 提 出 将 多 个 大 学 、 公 司 和 研 究 所 的 多 台 计 算 机 互连 的 课 题 。 1969 年 建 成 了 著 名 的 远 程 分 组 交 换 式 网 络 ARPANET， 开 始 时 ARPA

13、网 只 有 4 台 主 机相 连 接 ， 1973 年 发 展 到 40 台 主 机 相 连 接 ， 到 1983 年 已 经 有 100 多 台 不 同 型 号 的 大 型 计 算 机 连接 在 网 内 ， 它 横 跨 美 国 东 西 部 地 区 ， 连 接 了 美 国 主 要 的 政 府 机 构 、 科 研 、 教 育 及 财 政 金 融 部 门 ，并 通 过 卫 星 与 其 他 国 家 实 现 了 网 际 互 联 。 ARPANET 是 计 算 机 网 络 技 术 发 展 的 一 个 重 要 里 程 碑 ， 它对 推 动 计 算 机 网 络 的 发 展 具 有 深 远 的 意 义 。 当

14、 时 它 已 经 能 够 将 分 布 在 不 同 地 理 位 置 且 能 独 立 工 作的 计 算 机 ， 利 用 通 信 线 路 和 通 信 设 备 连 接 起 来 ， 彼 此 交 换 数 据 、 传 递 信 息 ， 不 仅 可 以 共 享 主 机 的资 源 还 可 以 共 享 其 他 用 户 的 资 源 。20 世 纪 70 年 代 末 ， 随 着 微 机 应 用 的 推 广 ， 微 机 联 网 的 需 求 也 随 之 增 大 ， 各 种 基 于 微 机 互 连的 局 域 网 纷 纷 出 台 。 这 个 时 期 局 域 网 系 统 的 典 型 结 构 是 在 共 享 介 质 通 信 平 台

15、 上 的 共 享 文 件 服 务 器第 1章 计 算 机 网 络 概 述 3结 构 ， 即 为 所 有 联 网 微 机 设 置 一 台 专 用 的 可 共 享 的 网 络 文 件 服 务 器 。 每 个 微 机 用 户 的 主 要 任 务 仍在 自 己 的 微 机 上 进 行 ， 仅 在 需 要 访 问 共 享 磁 盘 文 件 时 才 通 过 网 络 访 问 文 件 服 务 器 ， 这 体 现 了 计 算机 网 络 中 各 计 算 机 之 间 的 协 同 工 作 ， 这 种 基 于 文 件 服 务 器 的 网 络 对 网 内 计 算 机 进 行 了 分 工 ， 微机 面 向 用 户 ， 服 务

16、 器 专 用 于 提 供 共 享 文 件 资 源 ， 所 以 它 实 际 上 就 是 一 种 客 户 机 /服 务 器 模 式 。这 个 阶 段 的 发 展 时 期 为 20 世 纪 60 年 代 末 到 70 年 代 后 期 。3 第 三 阶 段 ： 统 一 标 准 的 互 联 网 阶 段ARPANET 第 一 次 完 整 地 实 现 了 分 布 式 的 资 源 共 享 ， 为 计 算 机 网 络 的 发 展 奠 定 了 基 础 ， 显 示 了计 算 机 网 络 的 优 越 性 ， 促 使 许 多 国 家 开 始 组 建 规 模 较 大 的 网 络 。 同 时 ， 各 大 计 算 机 公 司 和 计 算 机研 制 部 门 都 投 入 大 量 的 人 力 、 财 力 进 行 计 算 机 网 络 体 系 结 构 的 研 究 。 1974 年 IBM 公 司 率 先 提 出了 系 统 网 络 体 系 结 构 SNA。 1975 年 DEC 公 司 提 出 了 面 向 分 布 式 网 络 的 数 字 网 络 体 系 结 构DNA。 1976 年 U