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精品 第一章 介绍 计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物 在过去的几十年中，计算机技术和通信技术得到了迅猛的发展，这两项技术直接导致了信息技术的产生，深刻地影响了人类社会发展的进程。信息技术是关于信息的收集、传输、存储和加工的技术，其中信息的收集、存储和加工涉及计算机技术，而信息的收集与传输则涉及通信技术。 计算机的发展：大型机、小型机、微机、膝上机、掌上机……，计算能力越来越强，体积和重量越来越小，价格越来越低，即性价比越来越高。 通信技术的发展：从铜导线到光纤，从有线传输到无线传输，从低带宽到高带宽（Kbps~Tbps）…… 高速发展的计算机技术和通信技术的结合对于计算机系统的组织产生了深刻的影响，“计算中心”的概念不复存在，取而代之的是一群分离的计算机系统相互连接在一起共同完成任务，这样的系统就称之为计算机网络。可见计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物，它使得信息的收集、传输、存储和加工成为一个统一的整体。 计算机网络是指采用单一技术互联在一起的一群自主计算机。互联是指相互之间能够交换信息，连接可以通过铜导线、光纤、微波、红外、激光、通信卫星等等；自主是指各计算机之间不存在主从关系；强调单一技术是为了与互联网络系统相区别，所以Internet就不是一个计算机网络，而是一个互联网络系统。 计算机网络与分布式系统 在分布式系统中，多台自主计算机的存在对用户是透明的（即不可见的）。用户输入一条命令运行某个程序，分布式系统便会运行它。操作系统会自动地选择合适的处理器，寻找所有的输入文件，然后传送给该处理器，并把结果放到合适的地方。也就是说，用户觉察不到多个处理器的存在，就好象面对的是一台单处理器。 而在计算机网络中，多台自主计算机的存在对用户是不透明的。用户必须明确地指定在哪一台机器上登录，明确地远程递交任务，明确指定文件传输的源和目的地，并且要管理整个网络。 从效果上讲，分布式系统是建立于网络之上的软件系统，它具有高度的整体性和透明性。因此，网络和分布式系统的区别更多地取决于软件（尤其是操作系统）而不是硬件。World Wide Web就是一个建立在Internet上的分布式系统。 计算机网络的应用 企业应用： 资源共享，资源包括硬件（如打印机、扫描仪等）、软件（如大型计算软件）和信息（数据库），现在信息共享的作用日益突出。企业的信息系统大多按客户?服务器模式建立，数据存储在功能强大的计算机（称服务器）中，人们用相对低档的计算机（称客户机）去访问服务器，见p4图1-1。客户?服务器模式是目前绝大多数网络应用的基础，在该模式的应用中，客户进程向服务器进程发出请求，然后服务器进程给出响应，见p5图1-2。 通信手段，如e-mail、协同工作、视频会议等。 电子商务，B2B或B2C。 用于个人： 远程信息访问：如访问Web站点、在线图书馆等； 通信：电子邮件（包括图、文、音、像等）、聊天室、新闻组、对等通信、VoIP、可视电话、Internet广播、远程教育等； 交互式娱乐：视频点播（VOD）、网上游戏等； 电子商务：网上购物、网上银行、网上拍卖等。 移动用户： 概念区分：固定和移动，有线和无线 无线网络：移动上网、移动商务、可穿戴计算机、智能物质等。 网络硬件 按传输技术，计算机网络分为广播网和点-点网。 广播网：所有计算机共享一条通信信道。分组中的地址字段表明分组的接收者，只有接收者才处理分组，其它计算机只是将分组丢弃。需要解决信道共享（分配）问题。在广播网中实现广播和多播是很直接的。 单播：硬件实现； 广播：硬件实现； 多播：需要编程实现。 点-点网：一条通信信道只连接一对计算机。需要解决路由选择问题。在点-点网中实现广播和多播较为困难。 还可以按规模大小划分计算机网络：个人区域网、局域网、城域网、广域网，互联网。见p16图1-6。 局域网LAN 将小范围内的计算机及外设互联起来用于资源共享和信息交换的私有网络，范围在几公里以内。局域网区别于其它网络的三个特点是： 尺寸：规模受限意味着传输延迟小且有界，这可以简化网络的设计与管理； 传输技术：常采用广播技术，数据速率高（10Mbps~10Gbps），误码率低； 拓扑结构：可有多种拓扑结构，常见的有总线型、环型和星型。 城域网MAN 覆盖一个城市的范围，有线电视网络就是一个城域网的例子，现在已有技术能利用有线电视电缆进行计算机组网。见p18图1-8。 广域网WAN 通常覆盖一个国家或一个洲，由宿主机和通信子网组成，宿主机为用户所有，负责数据处理，通信子网由通信公司拥有，负责数据的传输。通信子网典型地由传输线路和交换单元（常称路由器）组成，传输线路用于在机器间传输信号，而交换单元用于连接多条传输线路，并将数据从一条传输线路转发到另一条传输线路。