第二章-计算机网络基础-网络地理信息系统-教学课件.ppt
《第二章-计算机网络基础-网络地理信息系统-教学课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章-计算机网络基础-网络地理信息系统-教学课件.ppt(44页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章第二章 计算机网络基础计算机网络基础 本章内容本章内容2.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展 2.2 2.2 计算机网络的基本概念与功能计算机网络的基本概念与功能2.32.3 计算机网络的组成与分类计算机网络的组成与分类2.42.4 无线网络技术无线网络技术 2.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展计算机网络是网络计算机网络是网络GIS的支撑平台。的支撑平台。计计算算机机网网络络(Computer Network)是是计计算算机机技技术术和和通通信信技技术术日日益益发发展展和和紧紧密密结结合合的产物。的产物。从从某某种种意意义义上上讲讲,计计算算
2、机机网网络络的的发发展展水水平平不不仅仅反反映映了了一一个个国国家家的的计计算算机机科科学学和和通通信信技技术术的的发发展展水水平平,而而且且已已经经成成为为衡衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。量其国力及现代化程度的重要标志之一。计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展1946年世界上第一台电子数字计算机在美国诞生时,年世界上第一台电子数字计算机在美国诞生时,计算机技术与通信技术之间并没有太多直接的联系。计算机技术与通信技术之间并没有太多直接的联系。直直至至20世世纪纪50年年代代初初,由由于于美美国国军军方方的的需需要要,美美国国半半自自动动地地面面防防空空系系统统在在计计算算机机技
3、技术术与与通通信信技技术术的的结结合合上上进行了尝试并取得了成功。进行了尝试并取得了成功。早早期期由由于于技技术术条条件件的的限限制制,当当时时的的计计算算机机都都非非常常庞庞大大和和昂昂贵贵;主主机机是是用用来来共共享享的的,主主要要用用于于存存储储和和组组织织数数据、集中控制和管理整个系统据、集中控制和管理整个系统。早期的集中式计算机网络早期的集中式计算机网络最最典典型型的的特特征征是是:通通过过主主机机系系统统形形成成大大部部分分的的通通信信流流程程,构构成成系系统统的的所所有有通通信信协协议议都都是是系系统统专专有有的的,大大型型主主机机在在系系统统中中占占据据着着绝绝对对的的支支配配
4、作作用用,所所有有控控制制和和管管理理功功能能都都由主机来完成。由主机来完成。计算机网络的发展阶段计算机网络的发展阶段从体系结构上将计算机网络的发展与演化大致归纳为从体系结构上将计算机网络的发展与演化大致归纳为四个阶段。四个阶段。第一阶段:以主机为中心的连机终端系统。第一阶段:以主机为中心的连机终端系统。特点特点:单台或多台终端系统连接在一台主机上,共单台或多台终端系统连接在一台主机上,共享主机的资源享主机的资源(包括主机的软件和硬件资源包括主机的软件和硬件资源)。计算任务、数据管理和主机与终端之间的通计算任务、数据管理和主机与终端之间的通信均由主机承担,而终端是作为用户和主机之信均由主机承担
5、,而终端是作为用户和主机之间交互的设备存在的。间交互的设备存在的。主机负载太重,线路利用率低。主机负载太重,线路利用率低。主机负载太重,线路利用率低。主机负载太重,线路利用率低。计算机网络的发展阶段计算机网络的发展阶段第二阶段:以通信子网为中心的主机互连。第二阶段:以通信子网为中心的主机互连。最最初初的的结结构构以以多多主主机机为为中中心心的的网网络络,网网络络结结构构从从“主主机机-终终端端”转转变变为为“主主机机-主主机机”(HOST-HOST)形形式。式。随随着着技技术术的的不不断断发发展展,主主机机-主主机机结结构构的的网网络络也也经经过过了了一一系系列列的的演演进进过过程程。这这种种
6、演演进进的的第第一一个个阶阶段段是是将将通通信信功功能能从从主主机机中中分分离离出出来来,由由通通信信控控制制处处理理机机专专门处理主机与主机之间的通信任务。门处理主机与主机之间的通信任务。HOST通信网络通信网络HOSTHOSTTTTTTTTT::终端:终端 HOST:主机:主机其其特特点点是是将将通通信信功功能能从从主主机机中中剥剥离离后后,减减轻轻主主机机负负担担,同同时时为为两两层层结结构构的的计计算算机机网网络的形成奠定了基础。络的形成奠定了基础。第二阶段:以通信子网为中心的主机互连第二阶段:以通信子网为中心的主机互连演演进进的的第第二二个个阶阶段段逐逐渐渐形形成成了了两两层层结结构
7、构的的计计算算机机网网络络,由由通通信信控控制制处处理理机机连连接接起起来来构构成成的的网网络络,主主要要为为主主机机提提供供信信息息传传输输服服务务,称称为为通通信信子子网网。而而建建立立在在通通信信子子网网基基础础上上的的主主机机集集合合,主要提供计算资源,称为资源子网。主要提供计算资源,称为资源子网。HOSTHOSTHOST通信子网通信子网HOSTHOSTC:通信控制处理机:通信控制处理机 HOST:主机:主机CCCInternet Internet 的前身的前身的前身的前身ArpanetArpanet 是主机是主机是主机是主机-主机结构的典型代表。主机结构的典型代表。主机结构的典型代表
8、。主机结构的典型代表。计算机网络的发展阶段计算机网络的发展阶段第三阶段:开放式标准化网络。第三阶段:开放式标准化网络。不同网络设备之间的兼容性和互操作是推动网络不同网络设备之间的兼容性和互操作是推动网络体系结构标准化的原动力。在解决计算机连网与体系结构标准化的原动力。在解决计算机连网与网络互连标准化问题的背景下,提出了开放系统网络互连标准化问题的背景下,提出了开放系统互连参考模型与协议,促进了符合国际标准的计互连参考模型与协议,促进了符合国际标准的计算机网络技术的发展。算机网络技术的发展。物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层传输层传输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层OSI七层模型
9、七层模型1234567OSI七层模型物物理理层层规规定定了了激激活活、维维持持、关关闭闭通通信信端端点点之之间间的的机机械械特特性性、电电气气特特性性、功功能能特特性性以以及及过过程程特特性性。该该层层为为上上层层协协议议提提供供了了一个传输数据的物理媒体。一个传输数据的物理媒体。数数据据链链路路层层在在不不可可靠靠的的物物理理介介质质上上提提供供可可靠靠的的传传输输。该该层层的的作作用用包包括括:物物理理地地址址寻寻址址、数数据据的的成成帧帧、流流量量控控制制、数数据据的的检错、重发等。检错、重发等。网网络络层层负负责责对对子子网网间间的的数数据据包包进进行行路路由由选选择择。此此外外,网网
10、络络层层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。传传输输层层是是第第一一个个端端到到端端,即即主主机机到到主主机机的的层层次次。传传输输层层负负责责将将上上层层数数据据分分段段并并提提供供端端到到端端的的、可可靠靠的的或或不不可可靠靠的的传传输输。此外,传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。此外,传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。会会话话层层管管理理主主机机之之间间的的会会话话进进程程,即即负负责责建建立立、管管理理、终终止止进进程程之之间间的的会会话话。会会话话层层还还利利用用在在数数据据中中插插入入校校验验点点来来实实现现数据的同步。数据
11、的同步。表表示示层层对对上上层层数数据据或或信信息息进进行行变变换换以以保保证证一一个个主主机机应应用用层层信信息息可可以以被被另另一一个个主主机机的的应应用用程程序序理理解解。表表示示层层的的数数据据转转换换包包括数据的加密、压缩、格式转换等。括数据的加密、压缩、格式转换等。应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。计算机网络协议的标准化进程计算机网络协议的标准化进程目的目的许许多多网网络络是是使使用用不不同同的的硬硬件件和和软软件件的的异异构构网网络络,使使得得大大部部分分网网络络不不能能兼兼容容,不不能能进进行行通通信信。
12、因因此建立网络的标准是非常必要的。此建立网络的标准是非常必要的。网络体系结构与网络协议标准网络体系结构与网络协议标准例例如如,IBM公公司司的的系系统统网网络络架架构构(System Network Architecture,SNA)、DEC公公司司的的数数 字字 网网 络络 结结 构构(Digital Network Architecture,DNA)等。等。在在Internet中中目目前前广广泛泛使使用用的的TCP/IP是是在在ARPAnet的体系结构基础上发展起来的。的体系结构基础上发展起来的。计算机网络基础计算机网络基础2.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展 2.
13、2 2.2 计算机网络的基本概念与功能计算机网络的基本概念与功能2.32.3 计算机网络的组成与分类计算机网络的组成与分类2.42.4 无线网络技术无线网络技术 2.2 2.2 计算机网络的基本概念与功能计算机网络的基本概念与功能在在计计算算机机网网络络的的不不同同发发展展阶阶段段,人人们们提提出出了了不不同同的的定定义义。这这些些定定义义也也正正反反应应了了当当时时的的网网络络技技术术发发展展的的水水平平以以及及人人们们对对网网络络的的认认识识程程度。度。主主要要是是从从广广义义的的观观点点、资资源源共共享享的的观观点点和和用用户户透透明明性性的的观观点点三三个个方方面面来来对对计计算算机机
14、网网络络进进行定义的。行定义的。基基于于资资源源共共享享观观点点的的定定义义能能够够比比较较准准确确地地表表述述计计算机网络的基本特征。算机网络的基本特征。广义的观点更侧重于对计算机通信网络的描述广义的观点更侧重于对计算机通信网络的描述 用用户户透透明明性性的的观观点点则则更更多多地地是是描描述述分分布布式式计计算算机机系统。系统。计算机网络的概念资源共享的观点所定义的计算机网络具资源共享的观点所定义的计算机网络具有以下共同点:有以下共同点:(1)计算机网络的主要目的是实现计算机资计算机网络的主要目的是实现计算机资源的共享,其中共享的资源包括软件、硬源的共享,其中共享的资源包括软件、硬件和数据
15、资源。件和数据资源。(2)互连的计算机是分布在不同地理位置互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的的多台独立的“自治计算机自治计算机”。(3)连网的计算机之间的通信必须遵循共连网的计算机之间的通信必须遵循共同的通信规则同的通信规则协议。协议。计算机网络与分布式计算机系统的区别计算机网络与分布式计算机系统的区别 共同点:共同点:在在计计算算机机硬硬件件连连接接、系系统统拓拓扑扑结结构构和和通通信信控控制制等等方面基本一样,都具有方面基本一样,都具有通信通信和和资源共享资源共享的功能。的功能。区别:区别:分分布布式式计计算算机机系系统统是是在在分分布布式式计计算算机机操操作作系系统统支支持持下
16、下进进行行的的并并行行计计算算和和分分布布式式数数据据处处理理。计计算算机机网网络络系系统统是是在在网网络络操操作作系系统统支支持持下下,实实现现互互连连的的计算机之间的资源共享。计算机之间的资源共享。分分布布式式系系统统是是一一个个构构建建于于网网络络之之上上的的软软件件系系统统。这这样样,计计算算机机网网络络和和分分布布式式系系统统之之间间的的区区别别主主要要在软件在软件(尤其是操作系统尤其是操作系统)方面,而不是硬件。方面,而不是硬件。计算机网络的功能 数据通信数据通信资源共享资源共享共享的主要资源有:硬件、软件和数据。共享的主要资源有:硬件、软件和数据。提高系统的可靠性和可用性提高系统
17、的可靠性和可用性对于一个非网络系统来说,单个部件或计算机的对于一个非网络系统来说,单个部件或计算机的暂时失效必须通过替换设备才能维持整个系统的暂时失效必须通过替换设备才能维持整个系统的继续运行。而在计算机网络系统中,由于各种资继续运行。而在计算机网络系统中,由于各种资源分布存放,有些资源互为备份,这样可以避免源分布存放,有些资源互为备份,这样可以避免因单点的暂时失效而影响用户。因单点的暂时失效而影响用户。促进分布式数据处理和分布式数据库的发展促进分布式数据处理和分布式数据库的发展单个系统的处理能力是有限的,而自治计算机之单个系统的处理能力是有限的,而自治计算机之间的互连使它们之间实现分布式协同
18、计算成为可间的互连使它们之间实现分布式协同计算成为可能,从而为分布式数据处理和分布式数据库的发能,从而为分布式数据处理和分布式数据库的发展奠定了必要的硬件基础。展奠定了必要的硬件基础。计算机网络基础2.1 2.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展 2.2 2.2 计算机网络的基本概念与功能计算机网络的基本概念与功能2.32.3 计算机网络的组成与分类计算机网络的组成与分类2.42.4 无线网络技术无线网络技术 计算机网络的组成及分类 计算机网络的组成概括为以下几个部分:计算机网络的组成概括为以下几个部分:计算机、操作系统、传输介质计算机、操作系统、传输介质(可以是可以是有形的,也可
19、以是无形的,如无线网络有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是无形的无线电波的传输介质就是无形的无线电波)以及以及相应的应用软件。相应的应用软件。计算机是网络中被连接的对象;计算机是网络中被连接的对象;传输介质则用于将分布在不同地理位置的传输介质则用于将分布在不同地理位置的计算机连接起来构成网络;计算机连接起来构成网络;操作系统和相应的软件则是计算机网络的操作系统和相应的软件则是计算机网络的通信规则和规程的具体实现。通信规则和规程的具体实现。实现网络设备之间的连接的硬件设备集集线线器器(Hub)。用用于于连连接接计计算算机机组组和和具具有有复复杂杂拓拓扑扑的的局局域域网网。是是计计算算
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 计算机网络 基础 网络 地理信息系统 教学 课件
限制150内