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1、计算机网络与Internet技术信息与通信工程学院提出问题若建立市场信息网络系统，要做哪些工作？什么是计算机网络？它如何构成？计算机网络有哪些功能？为什么要使用网络？大学计算机基础什么是网络协议？什么是网络的体系结构？本单元要点了解计算机网络的分类方式了解常用的计算机网络传输介质，包括同轴电缆、双绞线、光纤和无线介质等理解网络协议的概念了解网络体系结构的概念大学计算机基础了解网络体系结构的概念了解局域网的概念了解常用类型的以太网，包括10Base5、10Base2和10Base-T现实是如今，我们都非常坦然地面对这样的现实：1)买火车票不用到车站去了，只要就近找一家预售票处，或打个电话，就能预
2、售到票；2)出门携带大量现金会遇到种种不便，现在办理一张通存通兑卡，可以异地存取现金，极大方便了大学计算机基础张通存通兑卡，可以异地存取现金，极大方便了外出旅行者；3)网上大学，使得大学学习可以不受时间和空间的限制，为愿意受教育者开辟了更广阔的自由空间。4)数字化。什么是计算机网络？一般地说，将分散的多台计算机、终端和外部设备用通信线路互连起来，实现彼此间通信，且可以实现资源共享的整个体系叫做计算机网络。计算机网络必须具备以下3个要素：大学计算机基础计算机网络必须具备以下个要素至少有两台具有独立操作系统的计算机系统；计算机之间要有通信手段将其互连（如用双绞线、电话线、同轴电缆或光纤等有线通信，
3、也可以使用微波、卫星等无线媒体）；网络协议一系列通讯规则和约定，用以控制网络中设备之间进行信息交换。计算机网络的功能主要功能：数据通信(Communication Medium) 计算机网络最基本的功能，是完成网络中各计算机系统之间的通信。资源共享(Resource Sharing) 网络中所有用户可以共享网络中的资源（硬件软件和信息资源）。大学计算机基础以共享网络中的资源（硬件、软件和信息资源）。分布处理(Distribution Processing) 指在网络系统中若干台在结构上独立的计算机可以互相协作完成同一个任务的处理。在处理过程中，每台计算机独立承担各自的任务，使用各自的资源环境。
4、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大学计算机基础软件资源心的服务器上，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。计算机网络的作用1）实现系统资源共享提高资源利用率，节省大量重复配备设备和资源的投资。2）集中管理和分布处理相结合典型的应用是全国联网的预售飞机票管理系统。3）均衡负荷可以在整体上实现资源的统
5、一调度和管理。大学计算机基础4）高可靠性在网络环境中，各计算机系统可以通过网络互为后备设备，当某系统不能正常工作时，可以使用后备系统以应急。5）综合服务网络应用的时代。6）远程通信计算机网络环境下的远程通信提供了一种快速、方便、便宜的通信方式。计算机网络的优越性1）通信交流快捷发送电子邮件，很可能几秒钟后就能被收信人接收。2）传递信息方便足不出户，轻轻点击几下鼠标或键盘就可以将信息发送出去。3）获取信息容易利用搜索工具让计算机自动去查大学计算机基础）获取信息容易利用搜索工具让计算机自动去查找并下载需要的信息。4）共享网络资源所有网络用户均可以平等的身份享受网上信息资源。计算机网络概述内容计算机
6、网络的发展计算机网络的分类大学计算机基础计算机网络的分类计算机网络传输介质计算机网络协议和体系结构OSI和TCP/IP参考模型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1950s，发展动因：资源共享的需求（CPU外设软件大学计算机基础资源共享的需求（、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三代网络大学计算机基础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以主机为中心的联机终端网络系统特征
7、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大学计算机基础HOSTTSTTTTTTT终端集中器 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大学计算机基础主机负荷重，数据处理通信线路利用率低控制方式，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)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”大学计算机基础HOST
8、HOSTHOSTTTTTTTTTTT通信线路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CCPHOSTTT大学计算机基础 CCP：处理主机之间通信任务的专用计算机CCPHOSTTTTTCCPHOSTT T 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概念的出现大学计算机基础CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTTT通信子网两层网络的概念结构在通信子网上可有多个资源子网，共享通信子网的服务CH大学计算机基础第18|90页CCH H资源子网通信子网HH 通信子网规模扩大 私有
9、 *社会公用公用数据通信网 PSTN（ 公用数据通信网 ）HOSTTTT演变阶段 2大学计算机基础 X.25优点 降低用户系统成本 提高通信线路利用率 兼容性好公用数据通信网HOSTTTTTHOSTT TT 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*70s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，例如分组交换主机主机网络例子大学计算机基础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
10、的原动力大学计算机基础标准化的时机？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O S t I t ti / R d d标准化过程的演变大学计算机基础 pen ys em n erconnec on ecommen eModel(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)因特网
11、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的规模为大学计算机基础截止到年的规模为网络数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/s10Gbit/s计算机网络的主要分类按地域范围分类按拓扑结构分类大学计算机基础按通信传播方式分类1.按地域范围分类局域网 (Local Area Network ， LAN) 范围 ： 小
12、， 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)大学计算机基础城域网 ， 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 网络中计算机之间的连接是有形状要求的 。星形 有一个中心节点 ， 其它节点与其构成点到点连接 。树形 一个根结点 、 多个中
13、间分支节点和叶子节点构成 。总线 所有节点挂接到一条总线上 ， 广播式信道 ； 需要有介质访问控制协议以防止冲突 。2.按拓扑结构分类大学计算机基础环形 所有节点连接成一个闭合的环 ， 结点之间为点到点连接 。全连接 点到点全连接 ， 随节点数的增长 ， 建造成本急剧增长 ， 只适用于节点数很少的广域网中 。不规则 点到点部分连接 ， 多用于广域网 ， 由于连接的不完全性 ， 需要有交换节点 。 点对点传播方式的网络 ：由一对对机器间的多条链路构成 。 这种网络上的报文分组在信源和信宿之间可能需通过一台或多台中间设备进行传播 。3.按通信传播方式分类在网络中信息传播的方式是不同的。大学计算机基
14、础一般来说，局域性网络使用广播方式；广域性网络使用点对点方式。广播方式网络：仅有一条通道，由网络上所有的计算机共享。三 . 计算机网络传输介质计算机网络中信息靠什么传输？与电话、电报、电视的传输方式是一致的电话靠电信通信网电视靠卫星和有线电视网（同轴电缆）电报靠无线电大学计算机基础金属导体 双绞线 、 同轴电缆光纤无线介质 无线电 、 短波 、 微波 、 卫星 、 光波 双绞线内导体芯线箔屏蔽绝缘大学计算机基础外套铜屏蔽返回以箔屏蔽以减少干扰和串音3类 、 5类双绞线外没有任何附加屏蔽非屏蔽双绞线 (UTP)屏蔽双绞线 (STP)大学计算机基础返回同轴电缆基带一条电缆只用于一个信道 ， 50，
15、 用于数字传输宽带铜芯绝缘层大学计算机基础一条电缆同时传输不同频率的几路模拟信号 ， 75 ， 用于模拟传输 ， 300450MHz， 100km， 需要放大器外导体屏蔽层保护套返回光纤依靠光波承载信息高传送速率通信容量大传输损耗小适合长距离传输单芯光缆玻璃封套塑料外套玻璃内芯大学计算机基础适合长距离传输抗干扰性能好保密性好轻便多芯光缆玻璃内芯塑料外套玻璃封套外壳返回无线介质使用电磁波无需物理连接基站覆盖的无线电区域固定终端点（基站）和终端之间是无线链路大学计算机基础BS终端之间是无线链路BS基站用户计算机和终端返回地面微波接力两个地面站之间传送距离：50 -100 km地面站之间的直视线路微波传送塔大学计算机基础地球返回卫星使用微波使用转发器接收和转发大学计算机基础接收和转发地球地面站地面站返回地球同步卫星与地面站相对固定位置使用3个卫星覆盖全球22,300公里公里大学计算机基础公里公里地球返回红外线和毫米波红外线传输用于短距离通信 ， 如电视 、 录象机
