第4章_计算机网络概述

第4章计算机网络概述概述WindowsXP安装WindowsXP桌面基本操作WindowsXP的TCP/IP网络配置上次回顾1．表示一个ASCII需要的二进制位数是A．7B．8C．16D．322．Java语言是A．机器语言B．高级语言C．汇编语言D．第四代语言3.在WindowsXP中，下列属于浏览计算机的工具是()A.任务栏B.资源管理器C.控制面板D.回收站4．永久删除文件可以使用“回收站”中的命令是A．删除回收站B．撤销回收站C．编辑回收站D．清空回收站1．计算机对数据进行加工处理的部件是_____。2．现在的计算机实现自动工作的原理是_____。3．WindowsXP中要选择不相邻的项目应先按下______键，再配合鼠标选择。计算机网络的产生与发展计算机网络的基本概念计算机网络的分类计算机网络的应用本讲目标计算机网络的产生线路控制器(linecontroller)多重线路控制器(multilinecontroller)前端处理器FEP(FrontEndProcessor)集中器(concentrator)计算机网络的产生与发展单一线路控制器阶段组成：计算机、线路控制器、调制解调器、终端各部分的功能：计算机：成批处理信息，然后为终端提供信息资源；线路控制器：把计算机中的成批处理信息分时处理成串行数据送出以及简单的差错控制；调制解调器（M）：把计算机或终端的数字信号变换成可以在电话线路传送的模拟信号以及完成相反的变换；终端（T）：使用网络资源。常见的终端有PC机、多媒体计算机（MPC）、新式电话、电视等；这个系统的缺点：线路控制器只能和一条通信线路相连，同时也只能适用于某一种传送速率。计算机线路控制器MMT线路控制器注:M——调制解调器T——终端多重线路控制器阶段优点:可以和许多个远程终端相连接缺点:每增加一个新的远程终端时,线路控制器就要进行硬件和软件的改动远程终端的通信对以成批处理为主要任务的计算机成为相当大的额外开销计算机多重线路控制器MMTMMMTMT公用电话网多重线路控制器注:M——调制解调器T——终端前端处理机阶段通信处理机也称为前端处理机FEP(FrontEndProcessor)，有时也可简称为前端机。优点：前端处理机分工完成全部的通信任务，而让主机（即原来的计算机）专门进行数据的处理。这样就大大减小了主机的额外开销，因而显著地提高了主机进行数据处理的效率。缺点：终端的数量增加1个，调制解调器数量也要相应的增加1个。计算机FEPMMMMMM公用电话网TTT前端处理机注:FEP——前端处理机M——调制解调器T——终端集中器阶段为了节省通信费用,可以在远程终端较密集处加一个集中器优点:利用一些终端的空闲时间来传送其他处于工作状态的终端的数据降低通信线路的费用计算机FEPM公用电话网高速线路TTT集中器注:FEP——前端处理机M——调制解调器T——终端M集中器分组交换网的产生传统的电路交换电路交换的工作原理：电路交换也可称为线路交换，从通信资源的分配方法来看，电路交换是预先分配传输带宽。用户在开始通话之前，先要申请建立一条从发端到收端的物理通路。只有在此物理通路建立之后，双方才能互相通话。在通话的全部时间里，用户始终占用端到端的固定传输带宽。当电话机的数量增多时，就要使用很多彼此连接起来的交换机来完成全网的交换任务。用这样的方法，就构成了覆盖全世界的电信网。这种必须经过“建立连接→通信→释放连接”三个步骤的连网方式称为面向连接的(connection-oriented)。这里我们要指出，电路交换必定是面向连接的。但面向连接的却不一定是电路交换，因为分组交换也可以使用面向连接的方式(如广域网的X.25网络和ATM网络)。网络发展图1-2为电路交换的示意图。在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的固定传输带宽。当使用电路交换来传送计算机数据时，其线路的传输效率往往很低。电路交换的缺点：1)计算机的数据是突发式地和间歇性地出现在传输线路上，所以在绝大部分时间里，通信线路实际上是空闲的。2)电路交换建立通路的呼叫过程对计算机通信也嫌太长。电路交换本来是为打电话而设计的。打电话的平均持续时间约为几分钟，因此其呼叫过程（约10～20秒)就不算太长。但是，1000bit的计算机数据在2400b/s的线路上传送时，只需不到半秒的时间。相比之下，呼叫过程占用的相对时间就太多了。分组交换则采用存储转发技术。分组的概念如图1-3所示。欲发送的整块数据称为一个报文(message)。在每一个数据段前面，加上一些必要的控制信息组成的首部(header)后，就构成了一个分组(packet)。分组又称为“包”，而分组的首部也可称为“包头”。分组交换的特征是基于标记(label-based)。不先建立连接而随时可发送数据的连网方式，称为无连接的(connectionless)。分组交换网由若干个结点交换机(nodeswitch)和连接这些交换机的链路组成，如图1-4(a)所示。图1-4(b)和图1-4(a)的表示方法是一样的，但强调了结点交换机具有多个端口的概念。图中H1~H6都是可进行通信的计算机，但在计算机网络中常称它们为主机(host)。在ARPANET建网初期，分组交换网中的结点交换机曾被称为接口报文处理机IMP(InterfaceMessageProcessor)。结点交换机处理分组的过程是：将收到的分组先放入缓存，再查找转发表(转发表中写有到何目的地址应从何端口转发的信息)，然后由交换机构从缓存中将该分组取出，传递给适当的端口转发出去。分组交换网的主要优点可归纳如表1-1所示。表1-1分组交换的优点优点所采用的手段高效在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用灵活每个结点均有智能，为每一个分组独立地选择转发路由迅速以分组作为传送单位，可以不先建立连接就能向其他主机发送分组；网络使用高速链路可靠完善的网络协议；分布式多路由的分组交换网，使网络有很好的生存性分组交换也带来一些新的问题。例如，分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。当网络通信量过大时，这种时延可能会很大。此外，各分组必须携带的控制信息也造成了一定的开销(overhead)。图1-6(a)所示的是早期的面向终端的计算机网络，它是以单个主机为中心的星形网，各终端通过通信线路共享昂贵的中心主机的硬件和软件资源。分组交换网是以网络为中心，主机和终端都处在网络的外围，如图1-6(b)所示。用户通过分组交换网可共享连接在网络上的许多硬件和各种丰富的软件资源。计算机网络体系结构的形成在最初ARPANET设计时提出了分层的方法:可将庞大而复杂的问题转化为若干较小的局部问题网络体系结构出现后,使得一个公司所产生的各种设备都能够很容易地互连成网为了能够交换信息,国际标准化组织(ISO)于1977年成立了专门机构研究该问题。提出了开放系统互连基本参考模型,简称:OSI从此,所谓的第三代计算机网络开始了Internet已经成为世界上规模最大和增长速率最快的计算机网络1995年初的统计:有12000个网络连在Internet上,每天约有1200台计算机入网。在Internet上的数据通信量每月约增加10%每天在世界范围有约1500万人直接使用InternetInternet已连通了世界上的137个国家和地区Internet最主要的特点——综合化和高速化综合化:将多种业务综合到一个网络中.综合业务数字网(ISDN)优点:经济高速化:带宽化网络的传输速率可达到几十千兆位/秒的量级网络向综合化发展与多媒体技术的迅速发展也是密切相关的实现社会信息化的一个非常重要的环节就是建设好一个先进的国家信息网络新一代计算机网络——宽带综合业务数字网网络会议最简单的定义:一些互相连接、自治的计算机的集合一个计算机网络应当有三个主要的组成部分:(1)若干个主机,它们向各用户提供服务(2)一个通信子网。它由一些专用的通信处理机和连接这些结点的通信链路所组成(3)一系列的协议这些协议是为在主机和主机之间的通信而用的第二节计算机网络的基本概念计算机网络的分类1.按距离划分：局域网(LocalAreaNetwork，LAN)较小的局部区域范围内，传输速率从10Mb／s到10Gb／s。城域网(MetropolitanAreaNetwork，MAN)一般是一个城市内部的计算机互联构成的城市地区网络。城域网通常由多个局域网构成。这种网络连接的距离在10～100km。广域网(WideAreaNetwork，WAN)不同城市和不同国家的局域网、城域网互联构成。典型代表是因特网。比较网络覆盖直径（数量级）计算机同处范围局域网10M，100M，1KM房间，一栋楼，校园城域网10KM城市广域网100KM1000KM中小国家，洲，大国2.按通信介质划分(1)有线网(同轴电缆、双绞线、光纤)(2)无线网(卫星、微波)3.按通信传播方式划分(1)点对点传播方式网:以点对点的连接方式,把各个计算机连接起来(星形、树形、环形、网形)(2)广播式传播方式网:用一个共同的传输介质把各个计算机连接起来(总线形网、以微波、卫星方式的广播形网)4.按通信速率划分(1)低速网:传输速率:300bps——1.4Mbps之间的系统(借助调制解调器利用电话网来实现)(2)中速网:传输速率:1.5Mbps——45Mbps之间的系统(传统的数字式公用数据网)(3)高速网:传输速率:50bps——750Mbps之间的系统(信息高速公路的数据传输速率会更高)5.按使用范围划分从网络的使用范围可分为公用网和专用网两种。公用网(publicnetwork)它是为全社会所有的人提供服务的网络专用网(privatenetwork)它只为拥有者提供服务6.按网络控制方式划分(1)集中式计算机网络优点:实现简单,其网络操作系统很容易从传统的分时操作系统经适当的扩充和改造而成缺点:实时性差、可靠性低、缺乏较好的可扩充性和灵活性(2)分布式计算机网络优点:具有信息处理的分布性、高可靠性、可扩充性和灵活性7.按网络环境划分(1)部门网络(DepartmentalNetwork)(2)企业网络(EnterpriseNetwork)(3)校园网络(CampusNetwork)8.按拓扑结构划分计算机网络拓扑结构是指一个网络的通信链路和节点的几何排列或抽象的布局图形。常见的局域网的拓扑结构有：星形、环形、树形、总线型和网状型结构、点-点部分连接的不规模形、点-点全连接结构星型结构是用线路将各个节点和中心节点相连的结构。星型结构星型网络结构优点：结构简单、易于实现和便于管理缺点：转接结点的故障会导致网络的瘫痪环型结构是网络中的节点通过点到点通信线路连接成闭合环路的结构。环型结构环型网络结构优点：结构简单缺点：一个站点的故障会导致网络瘫痪总线型结构是网络中的各个节点连接在一条公共的通信线路上的结构，数据在总线上双向传输。总线型结构总线型网络结构优点：结构简单，布线容易，成本低廉，易于扩展并具有较高的可靠性缺点：总线的故障会导致网络瘫痪网状型结构的特点是网络中的节点之间的连接是任意的，无规律的。网状型结构网状型网络结构优点：具有较高的可靠性缺点：实现起来费用高、结构复杂、不易管理和维护树型结构的特点是节点按层次进行连接，信息交换主要在上、下节点之间进行，同层次的节点之间很少有数据交换。树型结构树型网络结构优点：组网灵活，易于扩展缺点：对根结点的依赖性太大，相邻或同层结点之间不能直接传递信息1.用于企业的网络目的一:资源共享目的二:依靠可替代的资源来提供高可靠性目的三:节约经费目的四:可扩充性目的五:为分布再各地的雇员提供强大的通信手段2.服务于公众的网络(1).访问远程信息(2).个人间通信(3).交互式娱乐3.社会问题计算机网络的应用领域和计算机网络的应用方式计算机网络的产生与发展计算机网络的基本概念计算机网络的分类计算机网络的应用总结1.本章节完整