计算机网络 冯博琴版课件 第1章 引论.ppt
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1、计算机网络计算机网络西安交通大学计算机教学实验中心1教学内容教学内容第第1章章 引论引论第第2章章 数据通信基础知识数据通信基础知识第第3章章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构第第4章章 因特网及其应用因特网及其应用第第5章章 网络互联与因特网基础网络互联与因特网基础第第6章章 局域网局域网第第7章章 广域网广域网第第8章章 常用网络设备常用网络设备第第9章章 网络操作系统网络操作系统第第10章章 网络安全网络安全2第第1章章 引论引论本章内容计算机网络的产生和发展计算机网络的概念计算机网络系统的组成 计算机网络的分类31.1 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展早期的计算机应用模
2、式单机大、中、小型机庞大,昂贵,资源无法共享分散的计算机构成了一个个的信息“孤岛”计算机网络产生始于20世纪50年代,产生的原因:资源共享的需求(计算能力、外设、软件、数据数据)大型项目的合作(进行工程项目协作)人与人之间的信息沟通(数据通信)4从体系结构来观察,计算机网络的发展可分为三个阶段(三代网络):1.以主机为中心的联机终端系统“计算机终端”系统2.以通信子网为中心的主机互联分组交换网络3.体系结构标准化网络层次化结构,并对每层进行了精确定义51.以主机为中心的联机终端系统特征:终端(Terminal)共享主机(Host)的软硬件资源单台主机:执行计算和通信任务多台终端:执行用户交互(
3、终端集中器/终端服务器)连接方式:本地或远程TSTTTTTTHOST通信线路通信线路T6例子:飞机订票系统 HOST(航空公司总部)Terminals(订票点)通信线路(电话线路)缺点主机负荷重数据处理通信线路利用率低集中控制方式,可靠性低改进终端集中器(近/远距)前端处理机(Front-End Processor,FEP),将通信任务从主机中分离出来72.以通信子网为中心的主机互联特征多个终端主机系统互联,形成了多主机互联网络网络结构从“主机终端”转变为“主机主机”HOSTHOSTHOSTTTTTTTTTTT通信线路8主机主机网络的演变演变阶段1通信任务从主机中分离,由通信控制处理机(CCP
4、)完成CCP:处理主机之间完成通信任务的专用计算机CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTT9两层网络概念的出现由CCP组成的传输网络通信子网通信子网,提供信息传输服务建立在通信子网基础上的主机集合资源子资源子网网,提供计算资源CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTTT通信子网通信子网10两层网络的概念结构CCCHHH资源子网资源子网通信子网通信子网在通信子网上可有多个资源子网,共享通信子网的服务HH11演变阶段2通信子网规模逐渐扩大私有社会公用公用数据通信网PSTNX.25优点降低用户系统建设成本提高通信线路利用率兼容性好公用数据公用数据通信网通信网HOST
5、HOSTTTTTTTHOSTTTTT12例子因特网的前身ARPANET美苏冷战时期由美国军方建立的实验性网络最初4个节点20世纪70年代的60多个节点地域跨越美洲、欧洲具有现代网络的许多特征,例如:分组交换分层次的网络体系较为完善的通信协议133.体系结构标准化网络为什么需要标准化?不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力而兼容性和互操作性的最终目的仍是资源共享标准化的时机?先制定标准再开发,还是先开发再制定标准?各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论等方面的研究日趋成熟是基础14网络体系结构标准化过程的演变厂商标准:IBM-SNA,DEC-DNA等缺点:适用
6、范围:兼容性?技术垄断:竞争?标准不统一:用户利益?国际标准(ISO OSI/RM)Open System Interconnection/Recommended Model(开放系统互联参考模型,简称OSI参考模型参考模型)OSI参考模型是一种概念上的网络模型,规定了网络体系结构的框架:7个层次只说明了做什么(What to do),而未规定怎样做(How to do)太复杂,几乎没有与之完全符合的网络事实上的标准:TCP/IP(因特网的骨干协议)从体系结构上看,它是OSI参考模型的简化(4层)154.局域网始于20世纪70年代以太网是LAN的主流网络165.因特网时代InternetNGI
7、Intranet17Internet因特网的出现标志着网络时代的到来因特网是全球性的网络丰富的信息和便利的使用是其规模迅速增长的主要驱动力截止到2000年,Internet的规模为网络数达到105数量级,主机数达到107数量级,用户数达到108数量级,主干速率大于2.5Gb/s18NGI各国NGI的情况美国政府资助的“下一代因特网计划”目标是主干网的速率比现在的因特网高1000倍端到端的速率要达到100Mb/s10Gb/s我国的第一个“CNGI”是NSFCNET我国的“下一代教育科研网”CERNET2NGI的核心技术WDM全光网络19IntranetIntranet将因特网的构造技术应用于企业
8、的内部网络。特点为满足某个企业事业单位自身的需要而建立基于因特网的技术和工具,采用TCPIP协议广泛采用WWW的技术和因特网连接连接底层的控制网络,管理、优化、监控企业的生产过程 Extranet 将内联网的范围延伸扩大,扩大到企业的外部,形成企业外部网络。VPN构建内联网和外联网 206.“三网”融合“三网”融合就是指原先独立设计和运营的传统电信网、计算机互联网和有线电视网将趋于相互渗透和相互融合。原因信号数字化 共同的承载网络相同的呼叫地址形式信息资源共享特征网络在物理层上是互通的用户只需一个物理网络连接在应用层上,各网络之间的业务是相互渗透和交叉的网络之间的协议要么兼容,要么可以进行无缝
9、转换217.NGNNGN(Next Generation Network)是以软交换为核心的,能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络架构。优势开放的、分层的网络构架体系业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载相分离 支持各种业务和用户无拘束的接入可与现有网络互通支持移动性电信级的硬件平台22IT技术变迁预言摩尔定律(Moores Law):集成电路芯片的能力每18个月提高一倍,而其价格则降低一倍。贝尔定律(Bells Law):如果保持计算机能力不变,微处理器的价格和体积每18个月减小一倍。网络的价值同网络用户数量的平方成正比。网络上的n个用户,每个用户都可以共享使用
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