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第1章计算机网络概述;
1.1认识计算机网络;
计算机网络的专业定义是:利用通信设备和通信介质将地理位置不同、具有独立工作能力的多个计算机系统互连起来,并按照一定的通信协议进行数据通信,以实现资源共享和信息交换为目的的系统。计算机网络如图1.1所示。;;
一个完整的计算机网络包括四部分:
●计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统构成,如PC、工作站和服务器等。
●网络设备:具有转发数据等基本功能的设备,如中继器、集线器、交换机等。
●通信介质:通信线路,如同轴电缆、双绞线、光纤等。
●通信协议:计算机之间通信所必须遵守的规则,如以太网协议、令牌环协议等。;
二、信息传播与交换方式
简单来说,计算机网络就是两台或两台以上的计算机通过某种方式连在一起,以便交换信息的网络。
有线电视网是一个单向的、广播式的网络,每一个接入用户只能作为接收者被动地接收相同的信息,网络上的两个接入点之间无法进行信息沟通,接入用户无法对整个网络施加影响。这样的网络最简单、最容易管理。;
电话网比有线电视网要复杂,它是一个双向的、单播式的网络,每一个接入用户既可以接收信息,也可以对外发送信息,不过在同一时间内只能和一个接入用户进行信息交流。电话网的接入用户只能对整个网络施加极其有限、微弱的影响。在管理上电话网比有线电视网要困难一些。;
而计算机网络却是一个双向的、多种传送方式并存的网络,每个接入用户可以自由地通过单播、组播和广播三种不同的方式同时与一个或者多个用户进行信息交换,每个接入用户都可以在不同程度上对整个网络施加影响。所以我们说计算机网络是一个非常复杂的、具有共享性和协作性的网络。这样的网络最复杂,功能也最强,管理难度也最大,当然也就最容易出问题。;
1.2计算机网络的发展历程;
ARPANET早期连接高校图见图1.2。;
随着Internet的发展,美国早期的四大骨干网互联开始对外提供接入服务,形成Internet初期的基本结构,其示意图如图1.3所示???;;
2.我国计算机网络的产生与发展
我国的Internet发展以1987年9月14日钱天白教授发出我国第一封电子邮件为标志,此举揭开了中国人使用Internet的序幕。我国计算机网络早期以局域网络技术为主,大规模的网络建设是在1989年以后,如表1.1所示。;;;
二、计算机网络的发展阶段
1.第一阶段:计算机技术与通信技术相结合(诞生阶段)
20世纪60年代末是计算机网络发展的萌芽阶段。此时,计算机是只具有通信功能的单机系统,一台计算机经通信线路与若干终端直接相连。该系统被称为终端—计算机网络,是早期计算机网络的主要形式,如图1.4所示。;;
2.第二阶段:计算机网络具有通信功能(形成阶段)
第二阶段的计算机网络中的多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,主机之间不直接用线路相连,而是由IMP(接口报文处理机)转接后互联的。
这个时期,“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”是计算机网络的基本概念,如图1.5所示。;;
这个阶段,每台主机服务的子网之间的通信均是通过各自主机之间的直接连线实现的。其网络特征是:以多台主机为中心,网络结构从“主机—终端”转向“主机—主机”。该阶段存在的问题包括:各企业的网络体系及网络产品相对独立,未有统一标准;此时的网络只能面向企业内部服务。;
3.第三阶段:计算机网络互联标准化(互联互通阶段)
20世纪70年代末80年代初,网络发展到第三阶段,发展重心体现为如何构建一个标准化的网络体系结构,使不同公司或部门的网络系统之间可以互联且相互兼容,增加互操作性,以实现各公司或部门间计算机网络资源的最大共享。
这一阶段典型的标准化网络结构如图1.6所示,其中通信子网的交换设备主要是路由器和交换机。;;
4.第四阶段:计算机网络高速和智能化发展(高速网络技术阶段)
进入20世纪90年代,随着计算机网络技术的迅猛发展,特别是1993年美国宣布建立国家信息基础设施(NII,NationalInformationInfrastructure)后,全世界许多国家都纷纷制定和建立本国的NII,从而极大地推动了计算机网络技术的发展,使网络发展进入了世界各个国家的骨干网络建设、骨干网络互联与信息高速公路的发展阶段,也使计算机网络的发展进入一个崭新的阶段,即计算机网络高速和智能化阶段,如图1.7所示。;;
三、计算机网络的发展方向
网络发展的另一个方向是实现三网合一。所谓“三网合一”,即将目前存在的电信网、广电网和互联网三大网络合并成一个网络,如图1.8所示。;;
1.3计算机网络的组成;;
1.计算机资
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