第7章计算机网络2012研讨.doc

第七章 计算机网络 7.1　1.1 计算机网络的定义与功能 1. 计算机网络的定义 计算机网络是指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、资源共享、信息交换、协同工作以及在线处理等功能的系统。共享资源、数据传输、分布式处理是计算机网络的三个基本功能。 2. 计算机网络的功能 1. 资源共享 ?? 资源共享计算机网络最突出的功能。资源共享包括共享硬件资源、软件资源、数据信息资源。联入网络的计算机可以共享网络上的打印机、扫描议、光驱等硬件资源，如几个办公室共享一台打印机或几台电脑共享一个刻录机、光驱是最常见的的共享方式之一。特别是一些昂贵的硬件设备，如高档次的绘图仪、彩色激光打印机、大容量磁盘等也可为多个用户所共享。此外网络的一些高性能的计算机中装有各种功能完善的软件资源，如大型科学计算程序、专业图形设计软件、结构分析软件等，用户可以通过网络远程登录到这些计算机中去使用这些软件资源，或下载某些程序在本地机上使用。还有网络上的的数据库和各种信息资源，如天气预报、股票行情、旅游信息等，通过计算机网络，这些资源可以被世界各地的人们查询和利用。 2. 数据传输 数据传输是计算机网络的最基本功能用以实现计算机与终端计算机与计算机之间传送各种信息。如发送电子邮件、进行电子商务、远程登录等QQ、MSN。网络用户可根据情况合理选择网上资源对于性问题可以通过一定的算法将任务分别交给不同的计算机去完成，以达到均衡使用网络资源、实现分布处理的目的。1.2 计算机网络的发展 自1946年第一台计算机诞生以来，计算机网络，开放式网络高速化、智能化和应用综合化的网络计算机网络已成为了信息产业时代最重要、最关键的组成部分，对人类的经济生活20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程主机系统。在一台计算机主机上连接多台终端设备，终端不是一台计算机，它没有处理器与存贮器，只括显示器和键盘。因此终端没有数据处理的能力，用于将数据输入给计算机主机，主机处理完数据后把结果返回给终端。主机系统实现的是人与计算机间的对话，并不能完成计算机与计算机之间的网络通信。其示意图如图7-1所示。 如图所示，远程终端与主机的的连接采用电话线，通信距离可达数百公理。典型应用是60年代美国建立的由一台计算主机和与2000多个终端组成的飞机定票系统。80年代以来我国的银行系统使用主机系统也非常普遍。由于终端与主机之间必须有一个实际的物理线路连接，因此把这种通信方式叫线路交换。这种通信方式的优点是数据传输可靠，延迟小；缺点是线路专用，即终端与主机需建立有一对一的专用线路，即使自已不传输数数据，别人也不有使用，利用率非常低。 2. 第二阶段：分组交换网络 在线路交换通信方式下，每次传数据前先要通过用户拨号建立专用连接才能传输，而计算机数据的通信具有突发性、间歇性、密集性等特点，因此线路交换不适合计算机数据通信。为此科学家们在20世纪70年代前后提出了“分组交换”网络概念。其示意图如图7-2所示 在分组交网络中真正实现了计算机与计算机的之间通信，形成了计算机网络的基本概念，如图7-2中A、B、C、D、E、F都是连接网上的计算机，都具有处理数据的能力，而且计算机与主机间的通信不需要建立一对一的线路连接，它他间的数据通信由通信子网来完，而主机负责运行程序，提供资源共享，组成了资源子网。如图7-2中A与E间通信不需要事先建立一对一的线路，A发送出的数据只要交给通信子网，通信子网负责把数据交给E。 在分组交换网的一个最重要的概念是“分组交换”，即数据在发送之前，把数据分成一个个小的数据段，然后再把各个小段数发送到通信子网中，再由通信子网把数据送到目的地，再把小数据组合原来的数据。采用分组交换能够最大限度提高线路利用率，减少网延迟，而且对分好组的数据段可以决定先发送哪个数据段。典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET，即Internet的前身，它由1969年12月投入运行，是第一个公认的分组交网络。 3. 第三阶段：网络互联阶段 自从第一分组网络ARPANET出现后，计算机网络发展迅猛，各大计算机公司相继推出自己的网络系统及其硬件产品，如法国1973推出的分组交换网络CYCLADES，英国1973年推出的NPL分组交换网络，还有后来的以太网等。由于这些网络系统之间没有统一的标准，不同