[工学]计算机通信网络 第1章 概述.ppt

哈尔滨工业大学 电子与信息技术研究院 第1章 概述 早期的计算机应用模式——单机 庞大，昂贵，资源无法共享 计算机构成了一个个的信息“孤岛” 计算机网络产生始于1950’s，产生的原因： 资源共享的需求（计算能力、外设、软件、数据） 大型项目的合作（进行工程项目协作） 人与人之间的信息沟通（数据通信） 从体系结构来观察，计算机网络的发展可分为三个阶段（三代网络）： 1. 以主机为中心的联机终端系统 “计算机－终端”系统 2. 以通信子网为中心的主机互连 “计算机－计算机”网络 3. 体系结构标准化网络 层次化结构，并对每层进行了精确定义 1.以主机为中心的联机终端系统 特征：终端(Terminal)共享主机(Host)的软硬件资源 单台主机：执行计算和通信任务 多台终端：执行用户交互 (终端集中器/终端服务器) 连接方式：本地或远程 例子：飞机订票系统 HOST(航空公司总部) Terminals(订票点) 通信线路(电话线路) 缺点 主机负荷重——数据处理＋通信 线路利用率低 集中控制方式，可靠性低 改进 终端集中器(近/远距) 前端处理机（Front End Processor, FEP），通信任务分离 2.以通信子网为中心的主机互连 特征 多个终端联机系统互连，形成了多主机互连网络 网络结构从“主机－终端” 转变为“主机－主机” 主机－主机网络的演变 演变阶段1 通信任务从主机中分离，由通信控制处理机（CCP）完成 CCP：处理主机之间通信任务的专用计算机 两层网络概念的出现 由CCP组成的传输网络——通信子网，提供信息传输服务 建立在通信子网基础上的主机集合——资源子网，提供计算资源 两层网络的概念结构 演变阶段2 通信子网规模逐渐扩大 私有→社会公用 公用数据通信网 PSTN X.25 优点 降低用户系统建设成本 提高通信线路利用率 兼容性好 例子 因特网的前身——ARPANET 美苏冷战时期由美国军方建立的实验性网络 最初4个节点→70’s的60多个节点 地域跨越美洲、欧洲 具有现代网络的许多特征，例如 分组交换 分层次的网络体系 较为完善的通信协议 3. 体系结构标准化网络 为什么需要标准化？ 不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力 兼容性和互操作性的最终目的仍是资源共享 标准化的时机？ 先制定标准再开发还是先开发再制定标准？ 各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论等方面的研究日趋成熟是基础 网络体系结构标准化过程的演变 厂商标准：IBM-SNA，DEC-DNA等 缺点：适用范围：兼容性？ 技术垄断：竞争？ 标准不统一：用户利益？ 国际标准（ISO OSI/RM） Open System Interconnection/Recommended Model(开放系统互联参考模型，简称OSI参考模型) OSI参考模型是一种概念上的网络模型，规定了网络体系结构的框架：7个层次 只说明了做什么（WHAT TO DO）而未规定怎样做（HOW TO DO） 太复杂，几乎没有与之完全符合的网络 事实上的标准：TCP/IP(因特网的骨干协议) 从体系结构上看，它是OSI参考模型的简化（4层） 计算机网络定义的主要观点： 从应用的观点：以相互共享资源方式连接起来，且各自具有独立功能的计算机系统的集合。 从物理的观点：在网络协议的控制下，由若干台计算机和数据传输设备组成的系统。 观点3：利用各种通信手段，把地理分散的计算机互联起来，能够互相通信且共享资源的系统。 归纳与综合 计算机网络：相互连接的自治计算机的集合 自治：能独立运行，不依赖于其他计算机 互连：以任何可能的通信连接方式 有线方式：铜线、光纤 无线方式：红外、无线电（微波）、卫星 Internet定义的主要观点： 从网络通信的观点：是一个由TCP/IP把各个国家、各个机构、各个部门的内部网络连接起来的庞大的数据通信网。 从信息资源的角度：Internet是一个集各个领域、各个部门内各种信息资源共享为目的的信息资源网。 从技术角度：是一个“不同网络互连的网络”(网际网)，实际是由许多网络(包括局域网、城域网和广域网)互连形成的。 计算机网络：一些相互连接的计算机的集合。 互连网：一些相互连接的计算机网络的集合（网络的网络）。 互联网：就是互连网的同义词。 使用路由器可以把不同的计算机网络互连起来 各网络之间需要使用路由器来连接。 有时在结构图中可不画出路由器。 主机到主机的通信可能要经过多种网络。 主机到主机的通信可能经过多种 ISP。 因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是 RFC 文档。 建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为