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1、计算机网络课程论文 题 目 浅谈计算机网络与通信系统 学生姓名 孙伟 学 号 20082314013 院 系 滨江学院专 业 信息与计算科学08级任课教师何少奎二一一 年 十二 月 十六 日浅析计算机网络与通信系统孙伟南京信息工程大学滨江学院信息与计算科学专业 20082314013摘要：网络通信是基于计算机网络的逐步完善而实现和发展的,虽然通信系统本身并不等同于计算机网络,但是现在的通信系统与计算机网络已经存在着许多的融合与联系,已经形成了相辅相成、相互促进的发展局面。随着新的系统系统和计算机网络技术的出现和运用,这样的融合与发展还将更加深入、更加紧密。本文将基于计算机网络与通信系统的现状做
2、简要的分析,使广大读者能在较浅的层面上有所了解。关键字: 发展,趋势,功能,系统,通信,计算机网络,计算机,信息,Abstract:network communication is the gradual improvement based on computer network to realize and development, although communication system itself is not equal to the computer network, but now the communication system and computer network ha
3、s been there are many the fusion and contact, has already formed the supplement each other, promote each other development situation. With the new systems and computer network technology and the emergence of use, so that the fusion and development will also be more deeply, more closely. This paper w
4、ill be based on computer network and communication system of brief analysis of current situation, make broad readers can at relatively shallow level understand somewhat. Key word:development, trends, the function, the system, communication, computer network, computer, information, 一计算机网络的定义计算机网络的最简单
5、定义是：一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。 从广义上看，计算机网络是以传输信息为基础目的，用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合。一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。 从用户角度看，计算机网络是这样定义的：存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。有它调用完成用户所调用的资源，而整个网络像一个大的计算机系统一样，对用户是透明的。 一个比较通用的定义是：利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来，以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。 从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部
6、设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说，计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。二、计算机网络与通信系统结合的发展前景计算机通信网络是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新通信方式，主要是满足数据通信的需要。它将不同地理位置、具有独立功能的多台计算机、终端及附属设备用通信链路连接起来，并配备相应的网络软件，以实现通信过程中资源共享而形成的通信系统。它不仅可以满足局部地区的一个企业、公司、学校和办公机构的数据、文件传输需要，而且可以在一个国家甚至全世界范围进行信息交换、储存和处
7、理，同时可以提供话音、数据和图像的综合性服务，具有人的发展前景。计算机通信革命带来以下这些重要事实：数据处理设备(计算机)和数据通信设备(交换传输设备)之间不再有本质上的区别。数据通信、话音通信和视频通信之间也不存在本质上的区别。单处理器计算机、多处理器计算机、局域网、城域网和远距离网络之间的区别也日趋模糊。这些趋势导致了计算机产业与通信产业的日趋融合，从元器件制造到系统集成皆是如此。另一影响是发展了能够传输和处理各种类型数据和信息的集成系统。不论是技术本身还是制定技术标准的组织，都被迫向能够完成各种通信的单一的公用网络系统发展，通过这种网络能够简单且统一地访问到全世界的信息源和各种信息。三、
8、计算机网络通信系统的风险防范计算机网络通信系统的脆弱性和漏洞正是风险产生的客观条件，威胁或攻击是风险产生的主观条件。随着因特网技术的普及，信息的传送变得异常的便捷和快速，这对我们人类社会发展来说无疑是一个巨大的推动力。但是因特网组网技术的开放互连性给人类带来信息资源充分共享潜在能力的同时，也为外部世界非授权进入你的信息系统、非授权获取、窃取你的信息资源提供了同等的机会，计算机网络通信系统的安全隐患主要来源于:硬件组件。信息系统硬件组件的安全隐患多来源于设计，这些问题主要表现为物理安全方面的问题。由于这种问题是固有的，一般除在管理上强化人工弥补措施外，采用软件程序的方法见效不大。因此在自制硬件和
9、选购硬件时应尽可能减少或消除这类安全隐患。软件组件。软件组件的安全隐患来源于设计和软件工程中的问题。软件设计中的疏忽可能留下安全漏洞;软件设计中不必要的功能冗余以及软件过长过大，不可避免地存在安全脆弱性;软件设计不按信息系统安全等级要求进行模块化设计，导致软件的安全等级不能达到应有的安全级别;软件工程实现中造成的软件系统内部逻辑混乱，导致垃圾软件，这种软件从安全角度看是绝对不可用的。软件组件可分为操作平台软件、应用平台软件和应用业务软件。这三类软件以层次结构构成软件组件体系。操作平台软件处于基础层，它维系着系统组件运行的平台，操作平台软件的任何风险都可能直接危及或被转移或延伸到应用平台软件。对
10、信息系统安全所需的操作平台软件的安全等级要求，不得低于系统安全等级要求，特别是信系统的安全服务组件的操作系统安全等级必须至少高于系统安全一个等级，因此强烈建议安全服务组件的操作系统不得直接采用商业级和普遍实用的操作系统。应用平台软件处于中间层次，它是在操作平台支撑下运行的支持和管理应用业务的软件。一方面应用平台软件可能受到来自操作平台软件风险的影响，另一方面，应用平台软件的任何风险可直接危及或传递给应用业务软件。因此应用平台软件的安全特性至关重要，在提供自身安全保护的同时，应用平台软件还必须为应用软件提供必要的安全服务功能。应用业务软件处于顶层，直接与用户或实体打交道。应用业务软件的任何风险，
11、都直接表现为信息系统的风险，因此其安全功能的完整性以及自身的安全等级，必须大于系统安全的最小需求。一般来说，外购的商业化应用业务软件比自制应用业务软件更安全些。计算机网络和通信协议。在当今的计算机网络通信协议中，局域网和专用计算机网络的通信协议具有相对封闭性，因为它不能直接与异构计算机网络连接和通信。这样的“封闭”计算机网络本身基于两个原因比开放式的因特网的安特性好，一是计算机网络体系的相对封闭性，降低了从外部计算机网络或站点直接攻入系统的可能性，但信息的电磁泄露性和基于协议分析的搭线截获问题仍然存在:二是专用计算机网络自身具有较为完善、成熟的身份鉴别、访问控制和权限分割等安全机制。四计算机网
12、络与通信系统融合趋势分析信息技术通常是指对人自然信息功能进行扩张或增强的技术,人的自然信息功能包括眼、耳、鼻等的信息采集功能;大脑的信息存贮和处理功能;神经、肌肉等信息传输功能等,这些人的自然信息功能载人这个信息系统中本来就是紧密有机的联系在一起的。因此,作为增强和扩张人自然信息功能的各种信息技术,虽然在初期发展过程往往从简单的单项信息功能开始,但逐步向着综合的方向发展,以适应人与人类社会对信息综合需求的自然特征。到了计算机与通信结合形成计算机网络,则使信息采集、处理、存贮、传输和利用等五大自然信息功能通过现代可能基础上形成的各种信息技术在全球人类社会这个更宽广的空间综合起来,这将是一场更深刻
13、的信息技术革命。虽然传统的计算机与通信系统,作为一种相对独立的系统与它们结合形成的计算机网络系统仍将有一段并行发展的阶段,但随着社会信息化的进程,人们对综合信息功能需求的增长,计算机、通信系统与计算机网络系统进一步融合的趋势已相当明显。首先,计算机功能正在越来越多地融入到计算机网络之中,不联网的计算机应用越来越少。现在,通信系统与计算机网络系统也正沿着两条基本路径进一步融合:一是传统以信息传输服务为主的通信系统通过计算机技术的融入,扩张非通信的信息服务向计算机网络方向演变;二是传统以信息处理服务为主的计算机网络,进一步融合各种先进通信系统,包括通信的综合信息服务的更高级的计算机网络方向发展。第
14、一条路径,传统通信系统向计算机网络方向演变的过程,我们可以进一步从以下几个方面分析:(1)计算技术和计算机引入基本传输技术产生传统通信系统数字化的变革,存进通信节点的职能化。数字通信技术的发展,不仅提高了通信系统本身信息传输的质量,而且为通信系统与计算机网络系统进一步融合奠定了基础。(2)计算机联网的需求,推动了通信系统从传统的电信、图像传输业务,产生一个重要分支数据通信系统。数据通信系统以传输计算机的二进制编码数据信息为其主要设计目标。不仅其内部结构,而且其用户终端都更依赖于计算机,因此常被称为计算机通信网。它实际上已成为计算机网络系统不可缺少的组成部分。而数据通信系统如果离开与计算机和计算
15、机网络系统的结合,也就失去其存在的主要意义。所以,数据通信系统的产生和发展也是通信系统与计算机网络系统进一步融合的重要一环。(3)无论从应用的综合需求及提高信道利用率考虑,现代通信系统正在向综合语音、图像、文字、数据等多种信息形式的综合业务传输方向发展。利用电话网传送传真图文及计算机数据就是最早的综合业务传输。以后发展的用TV电缆构造的宽带局域网及微波、卫星和光纤等宽带信道构成的广域网,以及近来已成热门话题的信息高速公路等多提供的高速宽带的信道资源,不仅着眼于高速传输,而且都为综合传输多种信息业务的大容量需求提供了条件。实际上它们都是综合业务通信网。被称为综合业务数字网络的ISDN及B-ISD
16、N则进一步从系统结构和用户接口方面进行了标准化,必将进一步推动综合业务通信网的发展。通信系统这种综合业务传输技术的发展,使传统的电信业务、广播电视业务与计算机数据传输业务综合到同一系统甚至同一信道中,而数据传输本身是数据通信系统的功能,它往往又是计算机网的一个组成部分。因此,各种综合业务传输的通信系统实际上把传统的通信系统与计算机网络系统在信息传输领域进一步融合在一起了。(4)在ISDN综合业务传输的基础上,通信系统的终端设备开始了一个重大革新,即向智能化、综合化的方向形成所谓“多功能标准智能通信终端”。它实际上是一太计算机,把传统的电话机、传真机、计算机数据终端,以至电视显示、摄像等图像终端
17、设备综合在一起。虽然这种多功能终端设备的初期设计仍是以向用户提供方便的综合业务传输为主,但由于计算机智能终端的引入,不仅传统的通信业务可以利用计算机进行必要的处理、存贮,以提高通信质量和开辟许多新的通信业务,而且从数据通信的角度看,这个计算机终端实际上已成为计算机网络结点,只要配备适当的高层应用软件就可构成各种计算机网络。即ISDN多功能智能终端的变革将促进通信系统向计算机网络方向演变,并且由于综合业务的特点,将使这种计算机网络具有更广泛的应用功能。人们也正在研究如何从通信体系结构上把OSI与ISDN的有关标准进一步融合起来。(5)随着社会综合信息需求及通信系统内部智能化程度的发展,运营通信系
18、统,特别是运营公共服务性通信网的部门开始利用它们已有通信网的有利条件,在通信网内部设置各种信息库以向原来的通信用户提供如气象、交通、旅游、商贸、金融、教育等各种信息查询服务。这种信息服务涉及千家万户的日常工作与生活,而且通过日常使用的电话等通信终端方便的获得,所以很受欢迎,发展很快。从初期人工服务台,168电话信息查询系统到设置计算机自动管理的大型数据库系统,使通信系统中除了通信节点外,开始增加为信息产旬服务的计算机结点。随着前述多功能智能终端的应用,这种越来越多的信息查询服务还可更方便的通过智能终端的计算机界面提供。通信系统提供的这种信息查询服务,已不属于信息传输的服务功能,看上去似乎是“不
19、务正业”,实际上是一种“增值”,是在原来“传输信息”服务的基础上,增加了“查询信息”服务的功能,从而增加了传统通信系统的使用价值。人们把这种增加了非信息传输服务功能的通信网络称为增值网。可见通信网中计算机管理网络的发展也是推动通信网络与计算机网络进一步融合的一个重要因素。从传统的计算机网络的角度看,由于通信技术的发展,也在不断的影响和扩展着计算机网络的机构和功能,使计算机网络进一步与通信系统融合,也可从以下两个方面分析:以OSI为代表的计算机网络体系结构,向进一步开放方向发展,在面向通信的低层,在网络层的统一管理下,也是一种可支持多种数据链路和物理层协议的开放体系结构。它不仅把已有的各种流行L
20、AN、MAN和WAN通信系统都已逐步吸收进计算机网络系统中来作为它的通信子网。而且还可继续把不断发展的各种新的通信技术和通信系统吸收进来。在这种开放新网络系统结构中,可以很方便的把局域网和广域网、空中无线、卫星通信网和地面电缆、光纤通信网;移动通信和固定通信;公共服务通信网和各种专用通信网,以及低速网和高速网等都在计算机网络这个大系统中有机的结合起来融合在一起。融合在计算机网络系统中的各种通信系统与单独存在的通信系统相比,也已产生了许多质的变化。他们成为计算机网络系统的组成部分,支持计算机网络系统在宽广的互连环境中具有更好的可连性、适应性和系统配置的灵活性,并且最终将影响计算机网络系统高层应用
21、的性能和功能。在低层开放体系的支持下,计算机网络系统面向用户和应用的高层体系也在想进一步开放的方向发展。它不仅可支持不断扩展的多种应用层协议,而且还可通过可编程标准接口API支持更广泛的应用环境。计算机网络这种高层的开放体系也利于把各种与应用直接相关的新的信息技术,不断地融入进来,推动计算机网络的应用服务功能不断的发展和扩大。从开始以信息处理为主的资源共享、广泛应用的分布处理到光纤高速通信支持下的分布平行计算都在发展。并且由于计算机网络是在通信网基础上构成的,直接向计算机网络用户提供的通信服务功能也在不断发展。从早期的电子邮件、电子电话,到近来在综合业务传输技术和多媒体技术支持下的更广泛的通信
22、应用服务,如电视电话、电视会议、图文传真、动态图像压缩传输等也得到飞速发展。通过计算机网络实现的这些通信功能,由于计算机处理、存贮及多种采集、控制显示技术的引入,将比传统电信、图像广播通信系统具有更高的质量,形成计算机网络的智能通信服务功能。并且智能通信功能与计算机网络的资源共享,分布处理等功能也将进一步融合在一起,以支持人类社会更广泛、更自然的综合信息应用需求。五从系统观点分析计算机网络系统与通信系统的界定计算机网络通常是由计算机与通信相结合而形成的系统。计算机与通信也都是系统,他们既可能是一个相对独立的系统,又可能是计算机网络这个更大系统中的一个要素,所以计算机网络系统与通信系统之间存在既
23、有联系又有区别的复杂关系。根据系统观点,系统是由具有一定功能、相互间有一定联系的多个要素组成,要素之间的关系构成系统结构,系统正式存在于功能和结构的双重规定之中。所以研究不同系统之间的区别,首先要研究系统功能的差别。在系统概念中,系统功能是指系统对其环境的作用和影响,对于人造系统而言,其主要环境因素就是使用该系统的或该系统为之服务的“用户”。所以系统基本功能通常又可归结为系统想使用它的用户所提供的基本服务功能。基于系统的这些基本概念,我们首先来看通信系统与计算机系统的区别是明显的,因为通信系统的基本功能主要是提供信息传输服务,而计算机系统的基本功能则主要是提供信息处理服务。当然,我们也要注意到
24、,在现代通信系统内部,实际上也常包含一些进行信息处理的功能部件,如数字程控交换机、通信控制器等;二在计算机内部也存在一些进行信息传输的部件,如内部总线、I/O通道等。这些都属于系统的内部结构或子结构功能。系统内部结构所包含子系统的性质和功能,当然对系统功能和性能是有影响的,但一般情况他们是为实现给定系统功能而设计的。相同的功能的系统可以有不同的结构,而包含相同要素的系统由于结构不同又可有不同的系统功能,所以我们在界定不同类型系统时不妨把系统的内部结构看成为“黑匣子”,而主要看他们对“用户”环境所提供的基本服务功能的差别。“黑匣子”方法是系统分析的一个重要方法。虽然通信系统或通信网络在计算机中具
25、有不可缺少的重要作用,但从计算机网络系统功能来看,它仍主要属于系统内部的作用,是计算机网络向网络用户提供资源共享、分布处理、平行计算等网络信息处理功能的内部保证。大部分计算机网络用户对计算机网络系统内部的 通信系统及其信息传输作用基本上是透明的,也即是“黑匣子”内的事。所以,搞计算机的人通常比较自然的把计算机网络看成是计算机系统结构的扩张,但通信部门和搞通信的人则仍传统的常把计算机网络看成是通信系统的延伸。至今国内外许多计算机网络的学术机构、会议、刊物还附属于通信。他们的理由似乎也很“充分”,因为没有通信系统的支持,计算机网络无法构成,它的任何功能也无法实现。何况通信比计算机的“历史悠久”,至
26、今也还非常“强大”。从系统观点来看,计算机网络系统虽然是由计算机与通信结合而形成,但已不是计算机与通信的简单相加,也不是计算机或通信系统的简单扩张和延伸。众所周知,系统科学有一个重要的观点就是:“系统整体的功能和性能要优于它所包含各要素的功能和性能之和”,也就是人们常用的“1+12”的公式。事实上,由计算机和通信相结合而产生的计算机网络系统无论它的系统功能或系统结构,从一开始就已产生许多新的质的变化。例如,在通信支持下的资源共享和分布处理功能已远不是不联网的计算机群所能做到的。而在资源共享和分布处理功能基础上构造的各种计算机网络应用系统则又进一步把遥控、雷达等信息采集技术,自控机床、机器人等信
27、息控制技术,以及分布数据库等信息存储技术等各种信息技术都不断综合到计算机网络这个大系统中。这使计算机网络具有综合信息采集、处理、传输、存贮和利用控制功能的综合特征,计算机网络的“用户”,也越来越从专业计算机用户扩展到社会各行各业的非计算机专业人员。他们从计算机网络系统得到的服务,既可能是信息处理方面的服务,也可能是信息存贮、信息查询、信息采集和信息控制方面的服务,甚至也可能直接从计算机网络系统得到信息传输方面的通信服务。更多的则是由这些信息功能综合形成的服务。显然,计算机网络系统的这种更广泛的综合信息功能,既不是计算机系统,也不是通信系统所能比拟和代替的。六结束语总之，计算机与通信结合形成计算
28、机网络，使信息采集、处理、存贮、传输和利用等五大自然信息功能通过现代可能基础上形成的各种信息技术在全球人类社会这个更宽广的空间综合起来，这将是一场更深刻的信息技术革命。但机遇与风险并存，在当今大规模的信息网络环境下，无论采取多么完善的信息安全手段风险也总是存在。因而适宜的方法是在整个网络通信过程中应用智能化的方法进行风险管理。通过应用智能化的分析控制方法将风险发生的可能性及其产生后果的严重程度控制在可接受的范围内，在经济与社会效益、风险与费用中寻求达到风险最小效益最大的目标。参考文献：1 （美）W.Richard Stevens.TCP/IP详解卷1:协议M.范建华,译.机械工业出版社,2000:4.2 马祺,戴浩.运用跳端口技术进行信息隐藏J.计算机工程与设计,2007(4):849-851.3 （美）W.Richard Stevens.TCP/IP 详解卷1:协议M.范建华,译.机械工业出版社,2000:4.4 马祺,戴浩.运用跳端口技术进行信息隐藏J.计算机工程与设计,2007(4):849-851.5 杨林,向京,马祺.一种新的网络隐蔽通信技术跳端口技术J.国家信息安全测评认证,2004.