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12第1章计算机网络概论主要学习内容：1.1计算机网络的发展过程1.2计算机网络的组成1.3计算机网络的功能1.4计算机网络的分类1.5计算机网络的拓朴结构1.6计算机网络的标准及相关标准化组织31.1计算机网络的发展过程网络课的主要内容:通信计算机计算机网络计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物41.1计算机网络的发展过程中心计算机终端终端终端多终端的大型机50年代末，美国半自动地面防空系统SAGE，属于此类系统网络的雏形：1、计算机—终端通信网络51.1计算机网络的发展过程2、以共享资源为目的的计算机网络：1969年，ARPAnet网的出现——是计算机网络诞生的标志6ARPAnet网•——由美国国防部高级研究计划局建立•采用56kb/s租用线路，把分布在美国各地的计算机系统连接起来。1.1计算机网络的发展过程71.1计算机网络的发展过程3、基于个人计算机的局域网：•Ethernet（以太网）80年代以后，以IBMPC为代表的个人计算机（PC机）得到了蓬勃的发展和普及，数量急剧增加。因此计算机间数据交换、资源共享的需求尤为突出。此时，出现了最具影响力的局域网（Ethernet）。81.1计算机网络的发展过程4、标准化网络：原因：由于各生产厂家的计算机产品、网络产品在技术、结构等方面存在很大的差异，不同厂家的计算机和网络很难互联。三个国际组织：国际标准化组织：ISO国际电报电话咨询委员会：CCITT电气电子工程师协会（IEEE）1984年，ISO颁布了网络国际标准：开放系统互连基本参考模型——OSI模型7Application应用层6Presentation表示层5Session会话层4Transport传输层3Network网络层2DataLink数据链路层1Physical物理层OSI七层结构91.1计算机网络的发展过程Internet简介：因特网的演进前身是：美国的ARPAnet。1969—1983研究试验阶段1983—1994因特网在教育科研领域广泛使用的实用阶段1994—现在商业化发展阶段101.1计算机网络的发展过程ARPANET建立，只连接4台主机ARPANET扩大为20台交换节点ARPANET分出MILNETTCP/IP作为协议标准CERN提出分布式超媒体技术CERN发布了文本浏览器第一个图形浏览器Mosaic诞生NSFNET改由MCI和Sprint维护MCI组建新的因特网主干vBNS196919831994重要历史事件：vBNS是建置于美国各大学与研究单位间的研究网路，提供高效能与宽频应用的研究环境。由美国MCIWorldCom公司和美国国科会NSF(NationalScienceFoundation)所共同合作完成。111.1计算机网络的发展过程网络的简单定义：计算机网络是自主计算机的互联集合。互联可以通过电缆（电话线、网线或光纤等）来实现，也可以采用无线连接，使用无线电信号、激光或红外技术、或者卫星传输。总之，两台计算机如果能互相交换信息即称为互联。自主计算机其实就是指具有独立功能的计算机。如果一台计算机脱离了网络或其它计算机就不能工作，则不是自主的。1.2.121.1计算机网络的发展过程•网络的通用定义：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实现资源共享和信息传递的系统。•计算机网络应包含：1、多个主计算机系统2、由各种通信设备和通信链路组成的通信子网3、网络软件为用户共享网络资源和信息传递提供管理和服务131.2计算机网络的组成计算机网络的硬件组成：介质——双绞线以太网卡路由器1、服务器2、工作站（PC）3、连接设备4、传输介质141.2计算机网络的组成计算机网络的软件组成：1、网络操作系统windowsserver2000/2003Linux、Unix等2、网络协议软件计算机依靠网络协议软件互相通信。如：tcp/ip协议。151.2计算机网络的组成通信子网和资源子网：在整个计算机网络中总会有一部分是用来对信息进行传递的，对于网络中的这部分我们称之为通信子网。包括：通信线路、网络连接设备、网络通信协议、通信控制软件等网络的另一个重要作用就是提供各种服务。在网络中由资源子网来完成这些功能。由计算机系统、终端控制器、软件和共享的数据库等组成161.3计算机网络的功能核心问题是资源共享。其目的是让网络上的用户无论资源的物理位置在哪里，都能使用网络中的程序、设备，尤其是数据。这样可以使用户解脱“地理位置的束缚”，同时带来经济上的好处。第二个功能是依靠可替代的资源来提高可靠性。网络的另一个目的是可扩充性，即当工作负荷加大时，只要增加更多的处理器，就能逐步改善系统的性能。建立网络的另一个目的与技术没有太大的关系。计算机网络可以为分布在各地雇员提供强大的通信手段。171.4计算机网络的分类分类标准：分类标准网络名称物理范围局域网、城域网、广域网管理方法基于客户机/服务器的网络、对等网网络操作系统Windows网络、Netware网络、UNIX网络网络协议NETBEUI网络、IPX/SPX网络、TCP/IP网络等拓扑总线型网络、星型网络、环型网络等体系结构以太网、令牌环网、AppleTalk网络等181.4计算机网络的分类LANMANWAN的距离标准：191.5计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构：•是指计算机网络的硬件系统的连接形式即网络的硬件布局，通常用不同的拓扑来描述对物理设备进行布线的不同方案。•总线型•环型•星形•网状•混合最常用的网络拓扑有：201.5计算机网络的拓扑结构服务器服务器工作站工作站工作站工作站工作站打印机打印机星形服务器服务器工作站工作站打印机打印机工作站工作站工作站工作站工作站集线器总线型环型网状211.6计算机网络体系结构简介1.6.1协议和体系结构的概念协议原为外交辞令，据说是为了在国与国之间进行顺利交流而规定的约束事项(规则)。我们平时进行交流时都要遵循一定的规则:•在法庭，双方必须按照一定的次序轮流发言；•开车时，转弯必须打出信号来通知周围的车辆；•驾驶飞机时，飞行员遵照一种制定得非常详细的标准来和其他飞机通信，以维护空中的交通；221.6计算机网络体系结构简介1.6.1协议和体系结构的概念计算机网络中，协议的定义是计算机网络中实体之间有关通信规则约定的集合。协议有三个要素，即：（1）语法（Syntax）：数据与控制信息的格式、数据编码等。（2）语义（Semantics）：控制信息的内容，需要做出的动作及响应。（3）时序（Timing）：事件先后顺序和速度匹配。231.6计算机网络体系结构简介1.6.2ISO/OSI参考模型分层的好处：使网络变得更简单将网络部件标准化有利于模块化设计保证不同类型部件的互操作性加快了技术发展的速度简化了教育和学习241.6计算机网络体系结构简介1.6.2ISO/OSI参考模型OSI参考模型：应用层表示层会话层传输层数据链路层物理层网络层251.6计算机网络体系结构简介1.6.2ISO/OSI参考模型OSI参考模型应用层表示层会话层传输层数据链路层物理层网络层网络应用软件一种通用的数据格式对话和交谈流量控制和可靠性路径选择及逻辑寻址帧和介质访问控制信号和介质关键词261.6计算机网络体系结构简介1.6.2ISO/OSI参考模型OSI参考模型应用层表示层会话层传输层数据链路层物理层网络层较高层：与应用有关较低层：与数据传输有关271.6计算机网络体系结构简介1.6.2ISO/OSI参考模型分层的原则：l网络中各结点都具相同的层次；l不同结点的相同层具有相同的功能；l同一结点内各相邻层之间通过接口通信；l每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；l不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。281.6计算机网络体系结构简介1.6.2ISO/OSI参考模型应用层表示层会话层传输层数据链路层物理层网络层应用层表示层会话层传输层数据链路层物理层网络层PDU协议数据单元数据流数据段数据包数据帧比特291.6计算机网络体系结构简介1.6.3TCP/IP参考模型TelnetFTPSMTPDNS其它协议TCPUDPARPRARPIPEthernetTokenRing其它协议应用层传输层网络互联层网络接口层TCP/IP参考模型的具体协议情况301.6计算机网络体系结构简介1.6.3TCP/IP参考模型311.7计算机网络协议相关的标准化组织ISO(InternationalOrganizationforStandard)成立于1947年,是世界上最大的国际标准化专门机构，是联合国甲级咨询机构。它的成员是89个成员国的国家标准化组织。美国在ISO中的代表是ANSI，大家所熟悉的ASCII和C语言的工业界标准，就是由ANSI所制定的。ISO在网络领域的最突出贡献就是提出OSI参考模型，该模型是网络发展史上的一个重要里程碑。321.7计算机网络协议相关的标准化组织IETF（InternetEngineeringTaskForce）是一个国际性团体。它主要的工作是制定关于因特网的各种标准。其成员包括网络设计者、制造商、研究人员以及所有对因特网的正常运转和持续发展感兴趣的个人或组织。因为因特网覆盖范围大，连接的成员很多，所以很多组织都希望通过加入IETF使技术向有利于自己的方向发展。331.7计算机网络协议相关的标准化组织IEEE（InstituteofElectricalandElectronicEngineers）电气和电子工程师协会IEEE是世界上最大的专业技术团体，由计算机和工程学专业人士组成。它创办了许多刊物，定期举行研讨会，还有一个专门负责制定标准的下属机构。IEEE在计算机网络界的最大贡献就是制定了802标准系列，802标准将局域网的各种技术进行了标准化。