第章 计算机网络基础(同名).doc

第1章 计算机网络基础 本章主要内容：计算机网络的形成与发展，计算机连网的作用，计算机网络定义，计算机网络的分类，计算机网络的组成与结构，计算机网络的拓扑结构，数据通信基础，数据通信的基本概念，数据传输、数据编码和调制技术，传输介质，多路复用技术，数据交换技术，差错控制技术，差错产生的原因与差错类型，差错控制机制，循环冗余码（CRC），双绞线的制作。 重点与难点：计算机连网的作用，计算机网络定义，计算机网络的分类，数据通信的基本概念，循环冗余码（CRC），双绞线的制作。 知识点：计算机网络的形成与发展，计算机网络定义，计算机网络的分类，计算机网络的组成与结构，计算机网络的拓扑结构，数据通信的基本概念，数据传输、数据编码和调制技术，传输介质，多路复用技术，数据交换技术，差错产生的原因与差错类型，差错控制机制，循环冗余码（CRC），双绞线的制作。 能力点：计算机算机网络定义及基本概念的理解，数据编码，循环冗余码（CRC），双绞线的制作。 1.1 计算机网络的形成与发展 1.1.1计算机网络发展历史 计算机网络是计算机技术与通信技术发展的产物，并在社会的需求和用户的应用促进下发展起来的。 1946年，世界上第1台电子计算机产生，在以后的几年里，计算机只能支持单用户使用，计算机的所有资源也只能为单个用户占用，直至分时多用操作系统出现。分时多用户操作系统支持多个用户利用多台终端共享单台计算机的资源。出于应用的需求，人们开始利用通信线路将远程终端连至主机，不受地域限制地使用计算机的资源。为了支持这种应用的要求，出现了一系列的通信设备，例如：调制解调器（Modem）将计算机处理的数字信号转换成模拟信号，以适应现成的电话模拟通信线路传输要求；集中器采用多路复用技术将多个终端通过一条或几条通信线路连至主机，以提高通信线路的利用率；通信控制器将主机的通信独立出来，以保证通信质量和降低主机的通信资源耗费。严格地说，这一时期“终端－通信设备－主机”系统并不是计算机网络，因为，终端本身并不具有智能功能，不是一台“独立自治”的设备。 1968年，美国国防部高级研究计划局（ARPA）与麻省剑桥的BBN公司签订协议，进行计算机之间的远程互连研究，研究的成果出现了著名ARPANET。ARPANET的出现标志了世界上第一个计算机网络的诞生。 而真正促进计算机网络应用的还是在20世纪70年代的中期，大规模集成电路的应用，使得物美价廉的个人计算机诞生，从而使得一个企业或部门可以很容易地拥有一台或者多台计算机。由于个人计算机的资源和处理能力有限，用户希望共享资源的要求增加，促进了计算机连网的发展。 1.1.2计算机网络发展的3个阶段 计算机网络的发展经历了简单到复杂，从低级到高级，大致分为3个阶段： 面向终端的计算机网络 以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络，如图1.1所示。用一台中央主机连接大量的地理上处于分散位置的终端，如20世纪50年代美国最著名的是美国半自动防空系统SAGE。现在银行前台业务的网络系统仍然使用该系统改进而来的。 图1.1　具有远程通信功能的多机系统 为了减轻中心计算机的负载，在通信线路和计算机之间设置了一个前端处理机（FEP），专门负责与终端之间的通信控制，使数据处理和通信控制分工。在终端机较集中的地区，采用了集中管理器（集中器或多路复用器，银行采用安装多用户卡的UNIX个人计算机代替），用低速线路把附近群集的终端连起来，通过Modem及高速线路与远程中心计算机的前端机相连。这样的远程联机系统利用了现成的电话网线，既提高了线路的利用率，又节约了远程线路的投资。 2．计算机－计算机网络 20世纪60年代中期，出现了多台计算机互连的系统，开创了“计算机-计算机”通信时代，并存多个处理中心，实现资源共享。美国的ARPA网，IBM的SNA网，DEC的DNA网都是成功的典范。这个时期的网络产品是相对独立的，不同公司间的网络产品是不能互相连网的，连网只能在同一公司的同一产品间连网。各产品间没有统一标准。 3．开放式标准化的网络 由于相对独立的网络产品难以实现互连，国际标准化组织（ISO：Internation Standards Organization）ISO7498，简称OSI/RM，即著名的OSI七层参考模型，从此网络产品有了一个统一标准。促进了企业的竟争，大加速了计算机网络的发展。 1.2 计算机连网的作用 1.2.1 计算机网络定义 虽然自20世纪70年代初，随着美国国防部资助研制的ARPANET投入运行以来，计算机网络已经历了20几年的发展，也得到了人们高度重视，但对计算机网络的精确定义仍未出现。 从计算机与通信技术结合的广义出发，把计算机网络定义为：“计算机技术与通信技术结合，实现远程信息处理或达到资源共享的系统”。按