计算机网络、软件与信息安全(1)

2019/10/2计算机网络、软件与信息安全高传善第二讲:计算机网络的发展•计算机网络发展的四个阶段•计算机网络向高速宽带发展•统一的IP网络结构计算机网络发展的四个阶段•第一阶段:计算机--终端网络•第二阶段:计算机--计算机网络•第三阶段:开放式标准化的计算机网络•第四阶段:网络计算的新时代计算机--终端网络•50年代末--60年代中•计算机网络是计算机技术与通信技术结合的产物•典型代表是美国半自动地面防空系统SAGE(Semi-AutomaticGroundEnvironment)及60年代初一台计算机和2000多个终端构成的机票预定系统SABRE•更确切的名称是远程联机系统或面向终端的计算机网络计算机--终端网络计算机--计算机网络•60年代末--80年代初•由各自具有自主功能的计算机互连组成•典型代表是1969年开始运行的美国国防部高级研究计划署DARPA(DefenseAdvanceResearchProjectAgency)提出的ARPANET•每个大公司都有自已的网络体系结构和产品,如IBM’SNA(SystemNetworkArchitecture)、DEC’DNA(DigitalNetworkArchitecture)等,但难于互连计算机--计算机网络开放式标准化的计算机网络•80年代中--90年代中•标誌是1984年国际标准化组织ISO(InternationalStandardOrganization)制定的开放系统互连OSI(OpenSystemInterconnection)参考模型(ISO7498)。该模型将网络分成七层,从低到高依次是物理层、数椐链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。•等价的有原CCITT,现ITU-T的X.200我国国家标准GB9387-1988•因特网(Internet)的体系结构成为事实上的工业标准开放式标准化的计算机网络网络计算的新时代•90年代中至今•1993年美国正式提出NII,即信息高速公路计划。1995年IBM总裁提出此名称。•网络计算时代的特点网络通信的发展速度比计算机更快网络应用的多媒体化网络覆蓋范围的全球化网络通信正向着个人化的方向发展网络计算的新时代计算机网络向高速宽带发展•什么是高速宽带?•为什么要高速宽带?•高速宽带的主干网举例•用户端高速宽带的接入网举例•无线接入什么是高速宽带?•速率(rate)以每秒传输多少二進制位或比特來表示,单位为bps(bitspersecond,或者b/s),用來表征一条数字信道的能力•带宽(bandwidth)原本用來表征一条模拟信道的能力,但对数椐通信而言有時可看成是数椐速率的同意词•高速宽带是相对而言的。目前情况下对主干网而言大于数百Mbps、对端用户接入而言大于100Kbps就可认为是高速宽带的为什么要高速宽带?•主要是多媒体传输带來的需求,可以粗略计算比较一下(不考虑压缩等)•只是传输数字和文字,若一本书有十万汉字,设每个汉字用双字节编码则佔16位,总共1.6M位,在100Kbps的信道上传输只要16秒钟•若黑白图象的分辨率为1280960,每个点的灰度为256级(即要用8位來编码),总共需约9.8M位,则一幅图象要传约98秒;若是彩色图象每点都由3原色合成,则还要乘3•若传输彩色视象,每帧29.4M位,若每秒25帧,则要求数据速率达约735Mbps高速宽带的主干网举例•155Mbps或622MbpsATM(AsynchronousTransferModel,異步传输模式)网•千兆以太网:1000Mbps,即Gbps•10Gbps的以太网即将问世•DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,密集波分多路),在一根光纤上可分出比如说10路不同波长的光,每路光可传输数据速率2.5Gbps,总共可达25Gbps用户端高速宽带的接入网举例•家庭XDSLHFC双向传输FTTB&ETTH10Mbps独占•办公室10Mbps、100Mbps以至Gbps以太网ADSL非对称,下行最高可达6Mbps,1kmVDSL双向15Mbps,1km10Mbps，多用户共享(光纤到街区,以太网到户)用户端高速宽带的接入网举例住宅小区接入方式（采取FTTx+LAN方式）依托宽带网，住宅小区可以高速接入到互联网来，实现千兆到小区、百兆到单元、十兆到户。小区内通过局域网交换机组成一个有层次的局域网，五类线直接放置到户。小区局域网通过光纤就近接入到宽带IP城域网的节点上。家庭电脑只需配置一般的网卡就可以接入，共享小区局域网的带宽。用户端高速宽带的接入网举例用户端高速宽带的接入网举例酒店宽带（IP-HOTEL）接入方式酒店通过光纤高速接入到宽带IP城域网，并通过五类线将宽带网延伸到酒店的每一个客房。采取该方案后，可以显著提高星际酒店的信息化服务水平，酒店住客人可以轻松自如地实现诸如高速互联网浏览、VOD视频点播、网上教育、网上炒股、网络互动游戏、虚拟私人网络等功能。酒店在内部的局域网配置网管和计费模块功能，提供灵活多样的服务和计费方式，满足不同入住客户的需求。用户端高速宽带的接入网举例用户端高速宽带的接入网举例商业楼宇宽带接入方式商业楼宇里公司众多，对通行速率和带宽需求各不相同。公司局域网可以采用多种方式接入到宽带IP城域网。--通过中国电信“高速通”（ADSL）方式接如：可以提供互联网高速浏览，还可以开展简单的ICP服务。--通过中国电信“宽带通”（FTTx+LAN）方式接如：将五类线放置到办公桌面，公司的电脑可以直接接入宽带网，员工可以使用高速互联网浏览、网上办公等。--通过专线方式接入（租用带宽方式）：通过光纤或其他传输电路将公司局域网以端口独享方式接入宽带网。用户端高速宽带的接入网举例无线接入北美cdma2000第三代蜂窝移动通信欧洲W－CDMA（3G）中国TD－SCDMAITU’sIMT－2000,2Mbps卫星移动通信极低轨道Teledesic（565km高，288颗卫星）低轨道“铱”系统（780km高，72颗卫星）中低轨道“环球星”系统（1414km高，56颗卫星）中轨道“ICO”系统（10354km高，12颗卫星）高轨道“APMT”系统（35768km高，1颗同步定点卫星，覆盖亚太地区）以上卫星计划均在进行中，21世纪的前十年将是通信卫星系统步入产业化、商用化和国际化的年代。无线接入实例统一的IP网络结构主干网（Backbone）POP会聚点或接入点PointofPresence边缘节点N－ISDN接入网LAN：局域网CAN：园区网无线接入XDSLHFCUserPOPUserUser............主干网统一的IP网•IPovereverythingIP/ATM/SDH上海邮电宽带网（8＋90）IP/DWDM上海IP宽带试验示范网IP/SDH美Abilene计划•EverythingonIP（多媒体信息）数据声音图形、图象视象OnIP网络发展的未來目标:6A•Anytime、Anywhere、AnyconnectionleadingtoAnyinformation、AnyserviceforAnybody•任何时间、任何地点、通过任何连接将任何信息、任何服务提供给任何人谢谢!