计算机网络工程第1章

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1、,计算机网络,第一章 概述,1.1 计算机网络的发展历史远程联机系统 、计算机互连网络 、标准化网络 、高速综合化网络 1.2 计算机网络的定义与分类 1.3 计算机网络的应用 1.4 Internet 的发展与应用 1.5 网络标准化组织,1.1 计算机网络的发展历史,60年代初期以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端互连的计算机网络； 60年代后期多个主计算机通过通信线路互连的计算机网络； 70年代中期的具有统一网络体系结构、遵循国际标准化协议的计算机网络； 90年代后的高速、综合化计算机网络。,1.远程联机系统,远程联机系统，一台中央主计算机连接大量在地理上处于分散位置的终端。,

2、2.计算机互连网络,存储转发与分组交换DARPA的计算机分组交换网ARPANET (1969-12) 分组交换网以通信子网为中心，主机和终端都处在网络的边缘。,SNA(System Network Architecture)1974,IBM公司 DNA(Digital Network Architecture)70年代末,DEC公司 OSI/RM (Open System Interconnection/ Refer ence Model) 1977年,ISO TCP/IP参考模型,3.标准化网络,4.高速、综合化网络,高速化是指网络具有宽频带和低时延。 综合化是指将语音、视频、图像、数据等多

3、种业务综合到一个网络中去。进一步的发展，计算机网络将具有以下几个特点： （1）开放式的网络体系结构。 （2）向高性能发展。 （3）计算机网络的智能化。,1.2计算机网络的定义与分类,计算机网络的定义凡地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，且以功能完善的网络软件实现网络资源共享的系统，可称为计算机网络系统。 计算机网络的组成计算机网络由一系列终端（包括计算机）、具有信息处理与交换功能的节点及节点间的传输线路所组成。 计算机网络的功能 数据通信 、资源共享、分布处理,计算机网络的分类,按照交换技术 （1）电路交换网络 （2）报文交换网络 （3）分组交换网络 （4）

4、混合交换网络 按照网络拓扑结构 （1）星型网络 （2）环型网络 （3）总线网 （4）树型网 （5）网状型网,按通信传输的方式 （1）广播型网络 （2）点到点传播型网(point-to-point),按网络作用范围 （1）局域网（Local Area Network，简称LAN） （2）城域网（Metropolis Area Network，简称MAN） （3）广域网（Wide Area Network，简称WAN）公共电话网 即PSTN（Public Switched Telephone Network），速度9600bps28.8kbps，经压缩后最高可达115.2kbps，传输介质是普通电

5、话线。综合业务数字网 即ISDN（Integrated Service Digital Network）。 专线 即Leased Line，在中国称为DDN。 X.25网。 帧中继 即Frame Relay。异步传输模式 即ATM（Asynchronous Transfer Mode）。 （4）网际网,局域网的两种广播式网络,速率 10M 100M 10G,一个基于有线电视的城域网,广域网结构,按传输介质 （1）有线网络,（2）无线网络,系统互连(Bluetooth) 无线LAN 50Mbps左右 几十m IEEE802.11 无线WAN （蜂窝电话 低带宽无线系统 1Mbps 基站与计算机话

6、机间 km） 高带宽广域无线网 局部多点分发服务 IEEE802.16,互联网（internet）,通过网关互联,家庭网络,计算机(PC 笔记本 PDA 共享的辅助设备) 娱乐(电视 DVD VCR 摄像机 照相机 立体音响 MP3) 无线通信(电话 移动电话 对讲电话 传真) 家用电器(微波炉 电冰箱 钟 烤炉 空调 灯) 遥测设备(电表 烟雾警报器 防盗自动警铃 自动调温器婴儿监视器)属性: 易于安装 易于操作 低价格 足够的网络传输能力(多媒体应用) 安全性可靠性,1.3 计算机网络的应用,（1）用于企业的网络 资源共享（resource sharing） 作为通信介质 E-mail 视

7、频会议 电子商务 （2）用于公众的网络 访问远程信息 个人间通信 P2P系统(Napster) 交互式娱乐 网络电话 视频电话 因特网广播 电子商务 移动网络 WAP(Wireless Application Protocol),C/S 模式,Peer-to-Peer 系统,电子商务的形式与应用,1.4 Internet的发展与应用,(1)Internet的起源与现状 试验研究网络 学术性网络 商业化网络,中国Internet的发展历史Internet的发展特点与趋势,(2) Internet的应用(3) Internet技术目前启动的主要项目有三个： 下一代Internet(NGI ) 超高

8、速骨干网服务 Internet2(I2),1969年，美国国防部的国防高级研究计划署（Advanced Research Project Agency，简称ARPA）建立了一个采用存储转发方式的分组交换广域网ARPANET，该网络仅有4个节点，分别建在加州大学洛杉矶分校（UCLA）、斯坦福研究所（SRI）、加州大学圣大巴比分校（UCSB），以及犹他大学（UTAH），该网络是为了验证远程分组交换网的可行性而进行的一项试验工程，以防止核战争爆发引起大量电话业务中断导致军事通信瘫痪的局面出现。ARPANET就是今天Internet的前身。,试验研究网络,1969-12 1970-7 1971-3 1

9、972-4 1972-9,1974年 TCP/IP socket编程接口 许多网络工具 LAN可以连入ARPANET 80年代DNS,学术性网络,1986年，美国国家科学基金会（U.S. National Science Foundation，NSF）建立了以ARPANET为基础的学术性网络，即NSFNET，它是Internet的先驱。为了达到信息资源共享的目的，NSFNET把全美的主要研究中心和5个科研、教育用的计算中心的近8万台计算机联成一体，并与ARPANET相连。随后又把以各大学校园网络为基础构成的地区性网络再互联成为全国性网络。同时，NSF又大力倡导网络用户发扬奉献精神，反对以盈利为

10、目的而使用网络。在此期间，NSF投入大量经费支持NSFNET的发展，支付了大约10%的线路租用费。到了1990年，ARPANET的大部分已被NSFNET所取代。,1988年NSF骨干网,商业化网络,目前的Internet是由多个商业公司运行的多个主干网，通过若干个网络访问点（Network Access Points）将网络互联而成。例如，你想从中南大学的计算机查阅美国麻省理工学院（MIT）的WWW主机上的信息，这一请求通过中南大学校园网进入中国教育和科研网（CERNET），从那里经由Sprint公司提供的国际信道传输到美国旧金山的网络访问点，然后转送到由MCI公司经营的主干网，最后才经过地区

11、网进入MIT校园网中的WWW主机。,中国Internet的发展历史,（1）研究试验阶段 (1986.61993.3 ) （2）起步阶段 (1994.41996 ) （3）快速增长阶段(1997年至今 ) 相关资料统计:,Internet的体系结构,Point of presence (汇入点),NAP将骨干网连接起来,骨干网运营商（AT&T Sprint等）提供的骨干网 上千台路由器,服务器群 大型公司提供服务,Internet的应用,（1）远程登录服务(Telnet rlogin ssh ) （2）文件传输服务(FTP) （3）电子邮件服务(E-Mail) （4）网络新闻服务(USEnet)

12、 （5）名址服务(Finger、Whois、X.500、Netfind) （6）文档查询索引服务(Archie、WAIS) （7）信息浏览服务(Gopher、WWW) （8）其它信息服务(Talk、IRC、MUD),常见的Internet名址服务： （a）Finger 用来查询在某台Internet主机上已注册的用户的详细信息。 （b）Whois Whois名址服务器保存着有关人员的名址录 （E-mail地址、通信地址、电话号码），通过它还 可以查找网点、联网单位、域名及站点信息，许多 网点、大学、科研机构大多都用Whois服务器提供有关人员的名录查询信息服务。 （c）X.500 是国标化标准

13、组织ISO制定的目录服务标 准，旨意为网络用户提供分布式的名录服务，目前 尚未得到广泛应用。 （d）NetFind NetFind是一基于动态查询的Internet白页目录服务。,网络标准化组织,标准化及标准化组织所谓标准即是文档化的协议中包含的推动某一特定产品或服务应如何被设计或实施的技术规范或其他严谨标准。 几个著名的综合国际标准化组织1.美国国家标准协会ANSI（American National Standards Institute）是私有的、非政府的、非营业性的组织 ANSI标准常被ISO采纳 2.国际标准化组织ISO（International Organization for

14、Standardization） 3.国家标准和技术协会NIST（ National Institute of Standard and Technology）美国商业部的一个部门，颁发美国政府采购的强制性标准,几个著名的电子通信类国际标准化组织 1.电器与电子工程师协会IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers） 2.国际电信联盟ITU（International Telecommunication Union) (ITU-R无线通信部门 ITU-T电信标准部门 ITU-D开发部门) 3.电子工业协会EIA（Electroni

15、c Industries Association） 4.欧洲电信标准协会EPSI（European Telecommunication Standards Institute） 5.国际电子协会IEC（International Electrontechnical Commission) 6.个人计算机内存卡国际协会PCMCIA（Personal Computer Memory Card International Association） 7.亚太地区电信标准化机构ASTAP（Asia-Pacific Telecommunity STAndardization Program）,几个著名的I

16、nternet国际标准化组织1.ISOC（Internet Society，Internet协会） 2.IAB（Internet Architecture Board，Internet体系结构委员会） RFC (Request For Comments)技术报告3.IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任务组） 4.IRTF（Internet Research Task Force，Internet研究任务组） 6.IRSG（Internet Research Steering Group，Internet研究指导小组） 标准化过程：标准草案（Draft Standard） 测试且软件可以工作 申明该RFC是Internet标准,本章小结,计算机网络的发展历史计算机网络的定义与分类计算机网络的应用Internet 的发展与应用网络标准化组织,