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1、第一章 计算机网络概述,内容提要： 1、 计算机网络的基本概念 2、 计算机网络的发展历史 3、 计算机网络的功能 4、 计算机网络的组成 5、计算机网络的分类 6、计算机网络的拓扑结构 7、计算机网络的应用 8、计算机网络应用带来的社会问题 9、小结,第一章 计算机网络概述,学习要求： 1、 掌握计算机网络的基本概念 2、 了解计算机网络的发展历史 3、 掌握计算机网络的分类 4、 了解计算机网络的功能 5、 掌握计算机网络的应用,一、计算机网络的基本概念,目前为止计算机网络还没有统一的概念。 计算机网络：是地理上分散的多台独立自主的计算机遵循约定的通信协议，通过软、硬件互连以实现交互通信，
2、资源共享，信息交换、协同工作以及在线处理等功能的系统。 这个概念从协议、硬件和功能等几个方面对计算机网络进行描述，比较完整和科学，希望同学们掌握这个概念。 计算机网络：是指通过数据通信系统把地理上分散的自主计算机系统连接起来，以达到数据通信和资源共享的目的的一种计算机系统。简单地说就是一些互连的自主计算机系统的集合。,二、计算机网络的发展历史,至目前为止，计算机网络大致分为四代，其中有两种分法。 第一种分代法： 第一阶段：20世纪50年代 数据通信技术的研究与发展 第二阶段：20世纪60年代 ARPANET与分组交换技术的研究与发展 第三阶段：20世纪70年代 网络体系结构与协议标准化的研究
3、广域网、局域网与公用分组交换网的研究与应用 第四阶段：20世纪90年代 Internet技术的广泛应用 网络计算技术的研究与发展 宽带城域网与接入网技术的研究与发展,二、计算机网络的发展历史,第二种分代法： 第一阶段：具有通信功能的单机系统,二、计算机网络的发展历史,第二阶段：计算机计算机网络 CCP（Communication Control Processor）通信控制处理机,二、计算机网络的发展历史,第三阶段：网络体系结构标准化网络（70年代） 第四阶段：Internet时代（80年代）,Internet结构示意图,三、计算机网络的功能,数据通信。 资源共享。 提高可靠性。 进行分布式数
4、据处理。,四、计算机网络系统的组成,按物质存在形式分为：计算机网络硬件和计算机网络软件。 从逻辑结构上分为：通信子网和用户子网。,五、计算机网络的分类,可以从不同角度划分计算机网络，着重掌握以下几种划分方法： A、 按传输技术划分：广播式网络和点到点网络 B、按网络的互连距离与作用范围分：局域网（LAN）、城域网 （MAN）、广域网（WAN） C、 按使用范围划分：专用网与公用网 D、按交换技术分为：电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络 E、按传输的信道分为模拟信道网络和数字信道网络 F、按网络的拓朴结构分：星型、总线型、环型、树型、全互联形网络、 不规则形网络 G、按网络控制方式分：集中
5、式计算机网络和分布式计算机网络 H、按网络的通信媒体分：有线网和无线网 I、按网络的环境分：部门网络、企业网络和校园网络 J、按网络的通信速率分：低、中、高速网,总线形网络,优点：简单灵活、可扩充、性能好、响应速度快。 缺点：实时性较差，如果总线任何一点发生故障，将导致整个网络的瘫痪。,拓扑结构,六、计算机网络的拓扑结构,星形网络,由一个功能较强的转接中心和一些各自连接到中心的从节点组成。各从节点不能直接通信，必须通过转接中心转发。 星形结构的优点：控制相对简单。 星形结构的缺点：属于集中控制，对中心节点的依赖性大。,环形网络,由通信线路将各节点连接成一个闭合的环。是局域网常用的拓扑结构，可用
6、令牌控制来协调控制各节点发送信息。,树形网络,一般来说，越靠近树根的节点，其处理能力就越强，而靠近树叶的节点主要处理专业性的重复性工作。 层次结构适用于相邻层通信较多的情况，典型的应用是低层节点解决不了的问题，请求中层解决，中层计算机解决不了的问题请求顶部的计算机来解决。,全互联形网络,全互连形网络中每一节点和网上其他所有节点都直接有通信线路连接。但是，这种网络的复杂性、成本却随处理机数目增加而迅速增长。全网连线N(N-1)/2。,不规则形网络,在广域网中，某些节点间是否用点点线路专线连接，要依据其间的信息流量以及网络所处的地理位置。由于不是任何两点之间都直接有线路互连，节点通信时必须通过中继
7、节点转发。,七、计算机网络的应用,企业信息化 电子商务 信息发布与检索 个人通信 家庭娱乐,八、计算机网络应用带来的社会问题,计算机网络的广泛应用已经对经济、文化、教育、科学的发展与人类生活质量的提高产生了重要影响，同时也不可避免地带来一些新的社会、道德、政治与法律问题； “网络社会”中的“道德”与“法律”，这对于人类是一个新的课题。,九、小结,计算机网络是计算机技术与通信技术高度发展、紧密结合的产物，网络技术对当前社会发展产生着重要的影响； 当前计算机网络发展的特点是Internet的广泛应用与高速网络技术的迅速发展； 计算机网络的分类方法主要有两类：按网络所使用的传输技术分类与根据网络的覆
8、盖范围与规模分类。根据网络的覆盖范围与规模分类，计算机网络分为局域网、城域网与广域网等三类； 计算机网络应用的主要领域是单位信息管理与个人信息服务 ； 计算机网络的广泛应用已对经济、文化、教育、科学的发展产生了重要影响，同时不可避免带来一些新的社会、道德、政治与法律问题。,1964年巴兰提出“存储转发”的概念。 1966年戴维斯首次提出“分组”的概念。1969年12月，美国的分组交换网ARPANET投入运行。标志着计算机网络进入一个崭新的纪元。 当时的ARPA网五个重要特征： 。资源共享 。分布式控制 。分组交换方式 。将计算机网络从逻辑上分为通信子网和资源子网 。采用了层次式网络结构。 正是
9、现代计算机网络的共同特征。是计算机网络诞生的标志。,ARPANET及其背景,Internet是全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的计算机网络。Internet同样采取分层体系结构，属于第四代计算机网络。它的发展经历了三个阶段。 第一、19691983，研究实验阶段。 第二、19831994，实用阶段，主要用于一些发达 大学和研究部门，是作为教学、科研和通信的学 术网络。 第三、1994至今，开始进入商业化阶段，Internet已经 进入人们生活的方方面面，正全面改变着人类的 生活方式。,Interne及其发展情况,*下一代互联网(Internet2) 补充内容,计算机网络和分布式系统,计算
10、机网络和分布式系统的区别：计算机网络和分布式系统在计算机硬件连接、系统拓扑结构和通信控制等方面基本一样。两种系统的差别仅在组成系统的高层软件上：分布式系统强调多个计算机组成系统的整体性，强调各计算机在分布式计算机操作系统协调下自治工作，用户对各计算机的分工和合作是感觉不到的，系统透明性允许用户按名字请求服务。计算机网络则以共享资源为主要目的，方便用户访问其他计算机所具有的资源，要人为地进行全部网络管理。,下一代互联网(Internet2),互联网的更新换代是一个渐进的过程。虽然目前学术界对于下一代互联网还没有统一定义，但对其主要特征已达成如下共识： 更大：采用协议，使下一代互联网具有非常巨大的地址空间，网络规模将更大，接入网络的终端种类和数量更多，网络应用更广泛； 更快：字节秒以上的端到端高性能通信； 更安全：可进行网络对象识别、身份认证和访问授权，具有数据加密和完整性，实现一个可信任的网络； 更及时：提供组播服务，进行服务质量控制，可开发大规模实时交互应用； 更方便：无处不在的移动和无线通信应用； 更可管理：有序的管理、有效的运营、及时的维护； 更有效：有盈利模式，可创造重大社会效益和经济效益。,