计算机网络的发展分析教学文案.ppt

《计算机网络的发展分析教学文案.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络的发展分析教学文案.ppt（38页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、计算机网络的发展分析数据传输信道的发展数据传输信道的发展数据传输信道的发展数据传输信道的发展同轴电缆，双绞线，光纤，越洋海底电缆同轴电缆，双绞线，光纤，越洋海底电缆同轴电缆，双绞线，光纤，越洋海底电缆同轴电缆，双绞线，光纤，越洋海底电缆微波信道，短波信道，无线通信微波信道，短波信道，无线通信微波信道，短波信道，无线通信微波信道，短波信道，无线通信卫星通信卫星通信卫星通信卫星通信最近50年通信技术的发展：数据传输技术的发展数据传输技术的发展数据传输技术的发展数据传输技术的发展基带传输，频带传输及调制技术基带传输，频带传输及调制技术基带传输，频带传输及调制技术基带传输，频带传输及调制技术同步技术，

2、多路复用技术、数据交换技术同步技术，多路复用技术、数据交换技术同步技术，多路复用技术、数据交换技术同步技术，多路复用技术、数据交换技术编码、加密、差错控制技术编码、加密、差错控制技术编码、加密、差错控制技术编码、加密、差错控制技术数据通信网、设备、协议数据通信网、设备、协议数据通信网、设备、协议数据通信网、设备、协议 2020世纪世纪世纪世纪8080年代后年代后年代后年代后 电报电报电报电报用户电报、智能电报用户电报、智能电报用户电报、智能电报用户电报、智能电报电话电话电话电话自动电话、程控电话自动电话、程控电话自动电话、程控电话自动电话、程控电话可视图文电话可视图文电话可视图文电话可视图文电

3、话、IPIP电话电话电话电话移动无线通信移动无线通信移动无线通信移动无线通信、多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术、数字电视数字电视数字电视数字电视现代计算机技术与通信技术的结合现代计算机技术与通信技术的结合 计算机网络的产生计算机网络的产生现代现代计算机计算机技术技术通信通信技术技术计计算算机机网网络络 计算机通信与网络的发展计算机技术的发展 计算机技术的发展有赖于硬、软件技术的发展，计算机技术的发展有赖于硬、软件技术的发展，而元件的发展，对其影响特别大，与通信技术的结而元件的发展，对其影响特别大，与通信技术的结合后，更是如虎添翼。合后，更是如虎添翼。（1 1）计算机硬件的发展）计算机硬

4、件的发展）计算机硬件的发展）计算机硬件的发展 19461946年起年起年起年起 第一代第一代第一代第一代 电子管计算机电子管计算机电子管计算机电子管计算机19581958年起年起年起年起 第二代第二代第二代第二代 晶体管计算机晶体管计算机晶体管计算机晶体管计算机19651965年起年起年起年起 第三代第三代第三代第三代 集成电路计算机集成电路计算机集成电路计算机集成电路计算机19711971年起年起年起年起 第四代第四代第四代第四代 大规模集成电路计算机大规模集成电路计算机大规模集成电路计算机大规模集成电路计算机（2 2）计算机软件的发展计算机软件的发展计算机软件的发展计算机软件的发展 操作系

5、统：操作系统：操作系统：操作系统：最初，使用计算机，直接面向计算机硬件最初，使用计算机，直接面向计算机硬件最初，使用计算机，直接面向计算机硬件最初，使用计算机，直接面向计算机硬件以后，单用户操作系统以后，单用户操作系统以后，单用户操作系统以后，单用户操作系统后来，批处理、多道程序运行后来，批处理、多道程序运行后来，批处理、多道程序运行后来，批处理、多道程序运行分时、多用户操作系统分时、多用户操作系统分时、多用户操作系统分时、多用户操作系统分布式操作系统分布式操作系统分布式操作系统分布式操作系统语言：语言：语言：语言：机器指令，二进制码编程机器指令，二进制码编程机器指令，二进制码编程机器指令，二

6、进制码编程符号语言编程，汇编语言程序翻译符号语言编程，汇编语言程序翻译符号语言编程，汇编语言程序翻译符号语言编程，汇编语言程序翻译六十年代后，高级语言六十年代后，高级语言六十年代后，高级语言六十年代后，高级语言 早期，使用早期，使用“终端通信线路计算机终端通信线路计算机”结构，由一台主机与若干结构，由一台主机与若干台终端，通过通信装置连接到台终端，通过通信装置连接到电话系统电话系统组成，通信装置是组成，通信装置是调制解调器调制解调器，将计算机或终端发出的将计算机或终端发出的数字信号数字信号变换为可在电话交换系统中传输的变换为可在电话交换系统中传输的模拟模拟信号信号，或进行相反变换。，或进行相反

7、变换。计算机技术与通信技术的结合 计算机网络的发展计算机大型机主机终端 以后，为减轻主机负担，用一台计算机（以后，为减轻主机负担，用一台计算机（称前端处理机称前端处理机）专门负责）专门负责与终端的通信工作；为提高线路利用率，降低成本，用与终端的通信工作；为提高线路利用率，降低成本，用低速低速线路把附近线路把附近终端送来信息通过终端送来信息通过集中器（集中器（ConcentratorConcentrator）先汇总，再用先汇总，再用高速高速线路把汇线路把汇总的信息送入主机去处理。总的信息送入主机去处理。具有通信功能的多机系统 后来，发展到将分散于各地的计算机用通信链路后来，发展到将分散于各地的计

8、算机用通信链路连接起来，使它们彼此之间能进行数据通信，交换数连接起来，使它们彼此之间能进行数据通信，交换数据，共享资源据，共享资源,此时出现了此时出现了“计算机计算机网络计算机计算机网络”计算机网络 世界上第一个分组交换网由美国国防部高级研究计划局由美国国防部高级研究计划局 DARPA DARPA(Defense Advanced Research Project Agency)(Defense Advanced Research Project Agency)于于19691969年年(冷战时期冷战时期)建立，目的是建立一个用于军事的作战指挥网络建立，目的是建立一个用于军事的作战指挥网络系统。

9、系统。原理：原理：分组交换分组交换 构成：构成：IMPIMP、HOSTHOST 四个节点：四个节点：UCLAUCLA、SRISRI、UC Santa BarbaraUC Santa Barbara、U.Of Utah U.Of Utah 目的：目的：远程登录远程登录最早的分组交换网最早的分组交换网 ARPANET新型网络需满足的基本要求 网络用于计算机之间数据传送，而非用于打电话。网络能够连接不同类型的计算机 所有的网络结点同等重要，大大提高网络的生存性。计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。网络的结构尽量简单，并能非常可靠地传送数据。ARPANET 的贡献 ARPANETARPANET是计算

10、机网络技术发展的一个重要的里程碑，是计算机网络技术发展的一个重要的里程碑，它对计算机网络技术发展的主要贡献表现在以下几个方面：它对计算机网络技术发展的主要贡献表现在以下几个方面：完成了对计算机网络定义、分类的研究；完成了对计算机网络定义、分类的研究；提出了资源子网、通信子网的网络结构概念；提出了资源子网、通信子网的网络结构概念；研究了分组交换方法；研究了分组交换方法；采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系；采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系；通信子网与资源子网HOSTHOST：主机主机主机主机CCPCCP：通信控制处理机通信控制处理机通信控制处理机通信控制处理机(在在在在 ARPA

11、NETARPANET中称中称中称中称 IMP)IMP)q 计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基本功能，那么计算机网络从逻辑功能上就可以分本功能，那么计算机网络从逻辑功能上就可以分本功能，那么计算机网络从逻辑功能上就可以分本功能，那么计算机网络从逻辑功能上就可以分为为为为资源子网资源子网资源子网资源子网和和和和通信子网通信子网通信子网通信子网两部分，功能界面清晰；两部分，功能界面清晰；两部分，功能界面清晰；两部分，功能界面清晰；q 资源子网资源子网资源子网资源子网由主计算机

12、系统、终端、连网外设、由主计算机系统、终端、连网外设、由主计算机系统、终端、连网外设、由主计算机系统、终端、连网外设、各种软件资源与信息资源组成；各种软件资源与信息资源组成；各种软件资源与信息资源组成；各种软件资源与信息资源组成；q 资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种共享的网络资源与网络服务；户提供各种共享的网络资源与网络服务；户提供各种共享的网络资源与网络服务；户提供各种共享的网络资源与网络服务；q 通信子网通信子网通信子网通信子网由通信控制处理机、通信线路

13、与其它由通信控制处理机、通信线路与其它由通信控制处理机、通信线路与其它由通信控制处理机、通信线路与其它通信设备组成，完成网络数据传输、通信设备组成，完成网络数据传输、通信设备组成，完成网络数据传输、通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信转发等通信处理任务。处理任务。处理任务。处理任务。在在 ARPANET ARPANET 中，中，CCP CCP 称为接口报文处理机称为接口报文处理机 (Interface Message Processor)Interface Message Processor)它是它是 ARPANET ARPANET 分组交换网中的节点交换机，一个节点交换机就是一个小型分

14、组交换网中的节点交换机，一个节点交换机就是一个小型计算机。为确保高可靠性，每个计算机。为确保高可靠性，每个 IMP IMP 至少和另外两个至少和另外两个 IMP IMP 用线路连接。用线路连接。“存储转发存储转发”方式的分组交换网方式的分组交换网 每个节点：每个节点：一个一个 IMPIMP，一台宿主机一台宿主机(HOST)HOST)宿主机报文被它的宿主机报文被它的IMPIMP截成一定长度的分组，送入网中截成一定长度的分组，送入网中 中继中继 IMPIMP：将分组完整地接收下来，再为它选定一条合适的路径，将分组完整地接收下来，再为它选定一条合适的路径，传给下一个传给下一个IMPIMP 目的目的

15、IMPIMP：将收到的分组组装成一个完整的报文，送给宿主机将收到的分组组装成一个完整的报文，送给宿主机 IMP分组交换的原理 在发送方，将一个大的报文分割成很多小的分组，每个分组单独传输到接收方，再把它们组装成原来的报文。目的：目的：提高传输效率和减小延迟。计算机网络的进一步发展 各大计算机公司相继推出自己的网络体系结构各大计算机公司相继推出自己的网络体系结构 IBM SNA(System Network Architecture)DEC DNA(Digital Network Architecture)等 1974 1974年推出年推出TCP/IP TCP/IP 参考模型。参考模型。ARPA

16、NET IMP ARPANET IMP 之间的通信协议由之间的通信协议由 NCP NCP TCP/IPTCP/IP。LAN LAN的兴起的兴起 1976年，Metcalfe提出了Ethernet LAN的概念 Xerox公司的 XNS(Palo Alta Bus Ethernet)英国剑桥大学的 Cambridge Ring IBM公司的 Token Ring封闭系统与开放系统 各自研制的网络没有统一的网络体系结构，要把不同各自研制的网络没有统一的网络体系结构，要把不同厂家提供的网络产品实现互连十分困难，这种自成体厂家提供的网络产品实现互连十分困难，这种自成体系的系统称为系的系统称为“封闭封闭

17、”系统系统。19841984年，国际标准化组织年，国际标准化组织ISOISO正式颁布正式颁布OSI/RMOSI/RM（“开开放系统互连参考模型放系统互连参考模型”），为协调标准的研制提供了），为协调标准的研制提供了一个共同基础，使得它们有了一致的框架。只要遵循一个共同基础，使得它们有了一致的框架。只要遵循OSIOSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其它任何系统进行通信。这样的也遵循这同一标准的其它任何系统进行通信。这样的系统我们称为系统我们称为“开放开放”系统系统。q7070年代后期，人们看到网络体系结构与协议标准的不年

18、代后期，人们看到网络体系结构与协议标准的不年代后期，人们看到网络体系结构与协议标准的不年代后期，人们看到网络体系结构与协议标准的不统一，造成异型机连网与异型网互联的困难，这些问题统一，造成异型机连网与异型网互联的困难，这些问题统一，造成异型机连网与异型网互联的困难，这些问题统一，造成异型机连网与异型网互联的困难，这些问题会限制计算机网络自身的发展和应用。因此，网络体系会限制计算机网络自身的发展和应用。因此，网络体系会限制计算机网络自身的发展和应用。因此，网络体系会限制计算机网络自身的发展和应用。因此，网络体系结构与网络协议必须走国际标准化的道路。结构与网络协议必须走国际标准化的道路。结构与网络

19、协议必须走国际标准化的道路。结构与网络协议必须走国际标准化的道路。q 在在在在8080年代，年代，年代，年代，ISOISO与与与与CCITTCCITT等组织分别为参考模型的各个等组织分别为参考模型的各个等组织分别为参考模型的各个等组织分别为参考模型的各个层次制订了一系列的协议标准，组成了一个庞大的层次制订了一系列的协议标准，组成了一个庞大的层次制订了一系列的协议标准，组成了一个庞大的层次制订了一系列的协议标准，组成了一个庞大的OSIOSI基本协议集；基本协议集；基本协议集；基本协议集；qISO/OSIISO/OSI参考模型与协议的研究成果对推动网络体系结参考模型与协议的研究成果对推动网络体系结

20、参考模型与协议的研究成果对推动网络体系结参考模型与协议的研究成果对推动网络体系结构理论发展的作用是重大的。构理论发展的作用是重大的。构理论发展的作用是重大的。构理论发展的作用是重大的。因特网发展第一阶段 19691969年年 ARPANET ARPANET 建立，最初为单个的分组交换网建立，最初为单个的分组交换网 19831983年年 TCP/IP TCP/IP 协议成为标准协议协议成为标准协议 19831983年年 ARPANETARPANET分解成两个网络：分解成两个网络：ARPANET ARPANET进行实验研究用的科研网进行实验研究用的科研网 MILNET MILNET军用计算机网络军

21、用计算机网络 1983-19841983-1984年年 形成因特网形成因特网 InternetInternet 19901990年年 ARPANETARPANET正式宣布关闭正式宣布关闭 从单个网络从单个网络ARPANET向互联网发展向互联网发展因特网发展第二阶段建成三级结构因特网建成三级结构因特网q1986年年NSF建立了国家科学基金网建立了国家科学基金网NSFNET，它，它是一个三级计算机网络：是一个三级计算机网络：主干网主干网地区网地区网校园网校园网q1991年年美国政府决定将因特网主干网转交给私人公美国政府决定将因特网主干网转交给私人公司来经营，并开始对接入因特网的单位收费司来经营，并

22、开始对接入因特网的单位收费q1993年年因特网主干网速率提至因特网主干网速率提至45Mb/s（T3速率）速率）因特网发展第三阶段 1993年 NSFNET逐渐被若干个商用的 ISP 网络所代替。1994年 4 个网络接入点 NAP(Network Access Point)被 创建，分由 4 个电信公司经营。1994年现在 因特网逐渐演变成多级结构网络。名词:NAP:用来交换因特网上流量的结点。在NAP 中 安装有性能很好的交换设施。ISP:因特网服务提供商形成多级结构因特网形成多级结构因特网今日的多级结构的因特网大致上可将因特网分为以下五个接入级：网络接入点 NAP国家主干网（主干 ISP）

23、地区 ISP本地 ISP校园网、企业网或 PC 机上网用户多级结构的因特网 主机到主机的通信可能经过多种 ISP大公司地区 ISP网络接入点NAP（对等点）公司校园网主干服务提供者校园网校园网校园网校园网本地 ISP地区 ISP地区 ISP地区 ISP本地 ISP本地 ISP大公司大公司网络接入点NAP（对等点）Internet 的广泛应用与作用 Internet是覆盖全球的信息基础设施之一；Internet是一个用路由器实现多个广域网和局 域网互连的大型网际网；1993.9.15 美国政府提出“国家信息基础结构”（NII）行动计划；1994.9 美国又提出全球信息基础结构（GII）Inter

24、net/Intranet/Extranet技术的发展；它对推动世界科学、文化、经济和社会的发展 有着不可估量的作用；关于因特网的标准化工作ISOC:Internet Society IAB:Internet Architecture BoardIRSG:Internet Research Steering Group IESG:Internet Engineering Steering GroupIRTF:Internet Research Task Force IETF:Internet Engineering Task Force制订因特网的正式标准的四个阶段 因特网草案(Internet

25、 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 RFC 文档 草案标准(Draft Standard)因特网标准(Internet Standard)各种RFC之间的关系 因特网草案建议标准草案标准因特网标准历史的 RFC实验的 RFC提供信息的 RFC6 种 RFCqq 19891989年年年年1111月月月月第一个公用分组交换网第一个公用分组交换网第一个公用分组交换网第一个公用分组交换网CNPACCNPAC建成运行建成运行建成运行建成运行 qq19931993年年年年9 9月月月月建成新的中国公用分组交换网建成新的中国公

26、用分组交换网建成新的中国公用分组交换网建成新的中国公用分组交换网 qq2020世纪世纪世纪世纪8080年代年代年代年代铁路、公安、银行、军队等系统相继建立铁路、公安、银行、军队等系统相继建立铁路、公安、银行、军队等系统相继建立铁路、公安、银行、军队等系统相继建立各自的专用计算机广域网。同时，许多单各自的专用计算机广域网。同时，许多单各自的专用计算机广域网。同时，许多单各自的专用计算机广域网。同时，许多单位都纷纷组建局域网位都纷纷组建局域网位都纷纷组建局域网位都纷纷组建局域网 qq8080年代后期年代后期年代后期年代后期科学研究机构相继开展互联网国际合作科学研究机构相继开展互联网国际合作科学研究

27、机构相继开展互联网国际合作科学研究机构相继开展互联网国际合作 qq19891989年年年年世界银行贷款项目世界银行贷款项目世界银行贷款项目世界银行贷款项目“中关村地区教育与科研中关村地区教育与科研中关村地区教育与科研中关村地区教育与科研示范网络（示范网络（示范网络（示范网络（NCFCNCFC）”立项立项立项立项qq19941994年年年年4 4月月月月2020日日日日NCFCNCFC 连入连入连入连入InternetInternet的的的的6464KK国际专线开通国际专线开通国际专线开通国际专线开通,标标标标志中国真正加入到国际互联网的行列之中志中国真正加入到国际互联网的行列之中志中国真正加入

28、到国际互联网的行列之中志中国真正加入到国际互联网的行列之中 计算机网络在我国的发展q 九十年代九十年代九十年代九十年代 建立了四大互联网络建立了四大互联网络建立了四大互联网络建立了四大互联网络:中国公用计算机互联网中国公用计算机互联网中国公用计算机互联网中国公用计算机互联网 CHINANETCHINANET、中国教育和科研计算机网中国教育和科研计算机网中国教育和科研计算机网中国教育和科研计算机网CERNETCERNET、中国科学技术网中国科学技术网中国科学技术网中国科学技术网CSTNETCSTNET、中国金桥信息网中国金桥信息网中国金桥信息网中国金桥信息网CHINAGBNCHINAGBN这四大

29、网络已于这四大网络已于这四大网络已于这四大网络已于19971997年年年年4 4月月月月2626日相互连通日相互连通日相互连通日相互连通 除了上述四大公用计算机网络之外,我国又陆续建设:中国网通公用互联网 CNCNET 中国国际经济贸易互联网 CIETNET 中国移动互联网 CMNET 中国长城互联网 CGWNET 中国卫星集团互联网 CSNET 共 9 个全国性的网络高性能网络技术的进一步发展 高性能网络技术发展主要表现在宽带综合业务数据网 B-ISDN、异步传输模式 ATM 网络、高速局域网、交换式局域网与虚拟网络的发展；个人通信与个人通信网(PCN，Personal Communicat

30、ion Network)，移动、无线通信网，可以使任何人(Who)在任何地方(Where)与任何时间(When)，都能使用各种通信服务；最终实现计算机网络、邮电通信网与电视通信网的三网合一现有现有Internet的存在问题：的存在问题：地址空间太小地址空间太小不能向用户提供所需的服务质量不能向用户提供所需的服务质量安全和脆弱安全和脆弱缺乏容纳新标准、新协议的灵活性缺乏容纳新标准、新协议的灵活性未考虑移动设备与未考虑移动设备与Internet的连接的连接研制和建造新一代研制和建造新一代Internet：qNGI（NextGenerationInternet，下一代下一代Internet计划）计划

31、）qVBNS（VeryHighBandwidthNetworkService，超高带超高带宽网络服务宽网络服务）qInternet2下一代下一代Internet特点：特点：更大、更安全、更及时、更方便更大、更安全、更及时、更方便关于下一代 Internet中国下一代互联网 CNGI 示范工程 中国下一代互联网示范工程中国下一代互联网示范工程CNGI示范网络核心网示范网络核心网CNGICERNET26IX”项目项目2006年年9月通过国家验收，月通过国家验收，获得一系列重大创新成果，其中获得一系列重大创新成果，其中3项属于国际首创，项属于国际首创，“总体总体上达到世界领先水平上达到世界领先水平”

32、。在国际上首次提出下一代互联网。在国际上首次提出下一代互联网的新型寻址体系结构和两代互联网的独特过渡方式，向国的新型寻址体系结构和两代互联网的独特过渡方式，向国际组织提交际组织提交7项标准草案。项标准草案。建成并稳定运行全球第一个、也是规模最大的纯建成并稳定运行全球第一个、也是规模最大的纯IPv6互互联网主干网，联网主干网，领跑下一代互联网建设。领跑下一代互联网建设。全面支持全面支持IPv6协议的网络协议的网络;连接了我国连接了我国20个城市的个城市的25个个核心节点，带宽达到核心节点，带宽达到2.5G10G字节秒，并与欧、美、字节秒，并与欧、美、亚太地区的下一代互联网高速互联。亚太地区的下一代互联网高速互联。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢