1、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),第1章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 Ch1 Introduction to Computer Network,Ch1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,第1章的主要內(nèi)容 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念，計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的目的和基本功能，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因特網(wǎng)和我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等。 第1章的授課安排 課堂講授：68課時 課外10課時 第1章的重點和難點 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和功能 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),Ch1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,CH1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,第1節(jié) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展 Section1

2、The Formation and Development of Computer Network,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)誕生之前,ENIAC,EDVAC,IBM S/360,IBM S/370,DEC PDP小型機(jī),體積龐大價格昂貴 高額的計算成本 數(shù)據(jù)資源不能共享 無法為更多的使用者提供服務(wù),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成的原因及意義,誘發(fā)因素,主要需求因素 1、軍事需求指揮系統(tǒng)等 2、社會需求數(shù)據(jù)共享等 3、科研需求信息交換等 4、商業(yè)需求快速高效安全 5、個人需求娛樂信息服務(wù),現(xiàn)實條件：計算機(jī)技術(shù)+通信技術(shù) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),現(xiàn)代意義：信息時代+知識經(jīng)濟(jì)時代信息化+全球化無處不在的通信網(wǎng)絡(luò),發(fā)展潮流：單一信息網(wǎng)絡(luò)的

3、并行運行綜合信息網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)合一,國家戰(zhàn)略地位：支柱產(chǎn)業(yè)、核心技術(shù)、信息資源保障,計算機(jī)與通信是兩個相互作用的領(lǐng)域,物質(zhì)條件：電子技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)解決的基本問題,主機(jī)-終端模式,主機(jī)-終端模式,特點（1）使用模擬電話線路，費用高、效率低。 （2）將數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信分開，主機(jī)開銷大。,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的萌芽,前端處理機(jī)(Front End Processor)不僅可以幫助主機(jī)實現(xiàn)多重線路的接入控制，還可幫助主機(jī)處理大部分的通信事務(wù)，使主機(jī)可以節(jié)省大量的處理時間和系統(tǒng)資源，更專心于數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)。,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的雛形,集中器(Concentrator)的使用有效地解決密集型終端接入主機(jī)的線路浪費現(xiàn)象，

4、同時也可以實現(xiàn)一部分的通信控制功能。,首現(xiàn)“信息孤島現(xiàn)象”,相對獨立的主機(jī)系統(tǒng)A,“信息孤島”A,相對獨立的主機(jī)系統(tǒng)B,“信息孤島”B,相對獨立的主機(jī)系統(tǒng)C,“信息孤島”C,如何打破單個主機(jī)各自形成的“信息孤島”限制，實現(xiàn)多個主機(jī)之間的直接通信和信息共享？,采用通信線路和有關(guān)設(shè)備把主機(jī)系統(tǒng)連接起來，通過一定的通信軟件實現(xiàn)主機(jī)間的直接通信和數(shù)據(jù)交換。,主機(jī)之間的連接與通信形成了真正意義上的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。,分組交換網(wǎng)絡(luò),主機(jī) 獨立的計算機(jī)系統(tǒng) 終端節(jié)點 收發(fā)數(shù)據(jù)包,通信控制處理機(jī) 中間節(jié)點 數(shù)據(jù)包存儲與轉(zhuǎn)發(fā) 早期廣域網(wǎng)形態(tài)的通信子網(wǎng) 后期出現(xiàn)簡單的局域網(wǎng)形態(tài),第一個真正意義上的分組交換網(wǎng)絡(luò)是1969

5、年11月開始服務(wù)美國軍事領(lǐng)域的ARPANET！,分組交換技術(shù)有效改進(jìn)了電路交換存在的問題和缺陷，大大提高了線路利用率和通信效率。,ARPANET,1969年11月開始運行的ARPANET僅有幾個節(jié)點，分布在洛杉磯的加利福尼亞州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)圣巴巴拉分校、斯坦福大學(xué)、猶他州大學(xué)四所大學(xué)的4臺大型計算機(jī)。,ARPANET主要是用于軍事研究目的，它的主要指導(dǎo)思想：網(wǎng)絡(luò)必須經(jīng)受得住故障的考驗而維持正常的工作，一旦發(fā)生戰(zhàn)爭，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的某一部分因遭受攻擊而失去工作能力時，網(wǎng)絡(luò)的其他部分應(yīng)能維持正常的通信工作。,ARPANET的演變,ARPANET第一階段的運行任務(wù)主要服務(wù)于美國軍事系統(tǒng)，取得了成功

6、，但主要目標(biāo)還是進(jìn)行科學(xué)試驗。20世紀(jì)70年代中期，ARPANET試驗進(jìn)入第二階段，目標(biāo)是有效實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)更大范圍的互連和更高可靠性的運行，主要的改進(jìn)是通信協(xié)議，由此產(chǎn)生了最杰出的成果TCP/IP協(xié)議，并在80年代完成全網(wǎng)部署和運行，極大地促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。,進(jìn)入20世紀(jì)80年代中期，ARPANET分解為兩個獨立運行的網(wǎng)絡(luò)，其一專門服務(wù)于美國軍事領(lǐng)域，命名為MILNET，該網(wǎng)絡(luò)歷經(jīng)技術(shù)更迭一直服務(wù)至今；其一主要服務(wù)于科研領(lǐng)域，仍然稱為ARPANET。但隨著更多的科研人員等提出對網(wǎng)絡(luò)使用的需求，ARPANET不能完全滿足需求了，因此80年代中期美國國家自然科學(xué)基金會NSF牽頭，依托其掌握的

7、全美重要的超級計算中心和通信資源建立了覆蓋全美的NSFNET。到80年代末期NSFNET基本取代了ARPANET，成為美國最主要的公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，ARPANET正式謝幕推出歷史舞臺。,隨著NSFNET的用戶越來越多功能越來越強大，有更多的商家發(fā)現(xiàn)了其中蘊含的商業(yè)價值。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，越來越多的商業(yè)公司接入到NSFNET的運營和服務(wù)中來，網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化的氛圍加重。隨著Web技術(shù)的成功，NSFNET越來越被普通民眾了解和使用，由此逐漸演變成為今天的Internet，其服務(wù)范圍很快從美國本土發(fā)展到全球各地。,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多樣化,ARPANET及后來的NSFNET等網(wǎng)絡(luò)的成功運行引發(fā)了更多的科研人員和技

8、術(shù)人員以及商業(yè)公司等對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)關(guān)注，大量的人力、物力、財力被投入到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)中，促使越來越多新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的誕生。,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多樣性主要體現(xiàn)在兩個方面：網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件。,網(wǎng)絡(luò)硬件方面早期主要以ARPANET等遠(yuǎn)程廣域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為主，20世紀(jì)70年代末發(fā)明了局域網(wǎng)技術(shù)，帶來日益豐富的局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。,網(wǎng)絡(luò)軟件方面最突出的是TCP/IP通信協(xié)議以及隨著局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的各種局域網(wǎng)通信協(xié)議和服務(wù)軟件等，進(jìn)入90年代以后網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)成為重要網(wǎng)絡(luò)軟件技術(shù)。,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)多樣化促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)市場的繁榮，但背后隱藏的問題也日益凸顯。,再現(xiàn)“信息孤島現(xiàn)象”,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)A,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)B,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)C,“信

9、息孤島”A,“信息孤島”B,“信息孤島”C,如何打破單個網(wǎng)絡(luò)各自形成的更大的“信息孤島”限制，實現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)之間的互連和信息共享？！,在一定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支持下，采取相關(guān)的技術(shù)和設(shè)備，實現(xiàn)不同層次的不同技術(shù)形態(tài)網(wǎng)絡(luò)的互連，由此形成更大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(internet)。,國際互聯(lián)網(wǎng)(Internet)是基于TCP/IP技術(shù)實現(xiàn)的，全世界范圍內(nèi)的最大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是在ARPANET的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展演變而形成的。,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化可在三個層次實現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)硬件層面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計與制造促進(jìn)不同廠家設(shè)備之間的互換互用互操作,網(wǎng)絡(luò)軟件層面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計與運行促進(jìn)不同網(wǎng)絡(luò)形態(tài)之間的互通互連互操作

10、,網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)層面的標(biāo)準(zhǔn)化與應(yīng)用促進(jìn)任何異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的互連互通互操作,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作最早是在20世紀(jì)70年代中期由美國主要的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品公司提出，然后相關(guān)國家的標(biāo)準(zhǔn)組織和國際標(biāo)準(zhǔn)組織加入到標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣應(yīng)用的行列中，到20世紀(jì)90年代形成了相對完整且成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大大改善了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的生存空間和運用效果，由此促使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)走上標(biāo)準(zhǔn)化、正規(guī)化的良性發(fā)展道路。,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程,20世紀(jì)60年代至70年代中期,20世紀(jì)50年代,20世紀(jì)70年代中期至80年代,20世紀(jì)90年代至現(xiàn)在,萌芽,雛形,發(fā)展,成熟,主機(jī)-終端模式 單機(jī)聯(lián)機(jī)系統(tǒng)為主，作技術(shù)準(zhǔn)備和理論層面的研究；,計算機(jī)-計算機(jī)

11、網(wǎng)絡(luò)模式 廣域網(wǎng)技術(shù)為主，形成分組交換技術(shù)，以ARPANET網(wǎng)絡(luò)為典型代表；,標(biāo)準(zhǔn)化體系結(jié)構(gòu)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模式 發(fā)展各種廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)技術(shù)，形成多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)推出具有重大歷史意義的TCP/IP協(xié)議、以太網(wǎng)等技術(shù)；,高速綜合網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)互連模式 以Internet的發(fā)展與推廣應(yīng)用為主，大力發(fā)展多種高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)顯得更為重要，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線與系統(tǒng)集成等技術(shù)投入使用。,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展小結(jié),網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程中的重大事件,1969年由DARPA資助研制的ARPANET網(wǎng)絡(luò)投入運行； 20世紀(jì)70年代網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的建立與競爭； 20世紀(jì)70年代末局域網(wǎng)技術(shù)形成，80年代推廣應(yīng)用； 1983年由

12、DARPR組織開發(fā)的TCP/IP協(xié)議投入應(yīng)用； 1993年美國政府提出NII行動計劃和1994年提出GII倡議，構(gòu)建“數(shù)字化地球”設(shè)想； 1994年中國政府提出建設(shè)三金（金橋、金卡、金關(guān)）工程，而后又陸續(xù)開展了多個領(lǐng)域的金字工程； 1996年美國提出開發(fā)和建設(shè)Internet 2（NGI）； 20世紀(jì)末中國提出全民上網(wǎng)的目標(biāo),網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程中的技術(shù)突破,發(fā)展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù),硬件技術(shù) 軟件技術(shù),有線通訊技術(shù) 無線通訊技術(shù),微電子技術(shù) 光電子技術(shù),Network 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),Electronics 電子技術(shù),Communication 通訊技術(shù),Computer 計算機(jī)技術(shù),CH1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

13、概述,第2節(jié) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念 Section2 The Concepts of Computer Network,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是個發(fā)展中的概念和技術(shù) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的精確定義至今沒有統(tǒng)一。 不同的網(wǎng)絡(luò)定義反映了人們對網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)的不同理解，也體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展水平與階段。,資源共享的觀點：實質(zhì)上是從計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能來定義計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，比較符合當(dāng)前人們對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)的認(rèn)識，較常采用。,用戶透明的觀點：實質(zhì)上定義了分布式計算機(jī)系統(tǒng)；分布式系統(tǒng)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是兩個不同的概念，但二者有十分密切的關(guān)系。,廣義的觀點：實質(zhì)上定義了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的通訊網(wǎng)絡(luò)；主要應(yīng)用在主機(jī)-終端系統(tǒng)中，目前已

14、經(jīng)不適用。,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義,一般地說，將分散的多臺計算機(jī)、終端和外部設(shè)備用通信線路互聯(lián)起來，彼此間實現(xiàn)互相通信，并且計算機(jī)的硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源大家都可以共同使用，實現(xiàn)資源共享的整個系統(tǒng)就叫做計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。摘自計算機(jī)與信息科學(xué)十萬個為什么 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(Computer Network)就是指使用一定的通信線路，把地理位置上相對分散的、具有獨立自治能力的計算機(jī)系統(tǒng)等連接起來，在一定通信協(xié)議的約束與控制下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的通信系統(tǒng)。參考教材P5王群定義,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的含義,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是指使用一定的通信線路，把地理位置上相對分散的、具有獨立自治能力的計算機(jī)系統(tǒng)等連接起來，在一定通信協(xié)議的約束與控制下，

15、實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的通信系統(tǒng)。,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)三要素,“沒有線結(jié)不成網(wǎng)”，有形的或無形的傳輸介質(zhì),計算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備、布線設(shè)備等,通信的規(guī)則，必須共同遵守，一般屬于軟件范疇,計算機(jī)連網(wǎng)的本質(zhì)目的,計算機(jī)之間實現(xiàn)連網(wǎng)的根本目的 實現(xiàn)計算機(jī)等設(shè)備之間的數(shù)據(jù)（信息）交換Data (Information) Exchange擴(kuò)大計算機(jī)應(yīng)用的迫切需求 計算機(jī)之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的傳統(tǒng)方式 手工交換：采用各種類型的可移動存儲介質(zhì)實現(xiàn) 手工交換的缺點：體現(xiàn)在交換的數(shù)據(jù)量、交換的效率、安全性、可靠性、時效性等諸方面 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的優(yōu)勢何在？ 當(dāng)前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換面臨的新問題,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能

16、,透過底層的數(shù)據(jù)交換，基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)形式多樣的網(wǎng)絡(luò)功能和應(yīng)用。,根據(jù)通信雙方所交換的數(shù)據(jù)類型的不同，可把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本功能歸結(jié)為兩類。,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源共享形式,Form1,Form2,Form3,初級形式：硬件資源共享 Sharing Hardware Resources,中級形式：軟件資源共享 Sharing Software Resources,高級形式：數(shù)據(jù)資源共享 Sharing Data Resources,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實時通信,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的其他功能,CH1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,第3節(jié) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 Section3 The Categories of Computer N

17、etwork,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本分類,WAN,MAN,LAN,LAN、MAN、WAN三個術(shù)語在很多場合用來表示三種不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形態(tài)。,哪種網(wǎng)絡(luò)形態(tài)最先出現(xiàn)？,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類,公用網(wǎng),為公眾提供信息服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如：因特網(wǎng)。 只要符合網(wǎng)絡(luò)擁有者的要求就能使用的網(wǎng)絡(luò)。 公用網(wǎng)是國家電信網(wǎng)的主體，在我國由電信部門等經(jīng)營和建設(shè)，許多國家由政府和私營企業(yè)建設(shè)。,專用網(wǎng),為一個或幾個部門所擁有，它只為擁有者提供相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 這種網(wǎng)一般不直接向擁有者以外的人提供服務(wù)。 專用網(wǎng)通常是由組織和部門甚至個人根據(jù)實際需要投資建立。,Public Network,Private Network,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

18、,按數(shù)據(jù)交換的方式分類：電路交換網(wǎng)絡(luò)、分組交換網(wǎng)絡(luò)、信元交換網(wǎng)絡(luò)等 按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類：總線型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)、星型網(wǎng)絡(luò)、樹型網(wǎng)絡(luò)等 按數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)制和信道的使用方式分類：廣播式通信網(wǎng)絡(luò)、點對點式通信網(wǎng)絡(luò) 按網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的類型分類：Windows網(wǎng)絡(luò)、UNIX網(wǎng)絡(luò)、Netware網(wǎng)絡(luò)、Macintosh網(wǎng)絡(luò)、Linux網(wǎng)絡(luò)等 按網(wǎng)絡(luò)所用通信協(xié)議分類：TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、IPX/SPX網(wǎng)絡(luò)等,CH1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,第4節(jié) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu) Section4 The Structure of Computer Network,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)的兩個層次,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)觀,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個實現(xiàn)

19、數(shù)據(jù)交換的通信系統(tǒng)，應(yīng)該采用系統(tǒng)的觀點從整體上把握和理解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。 任何系統(tǒng)都是由若干個子系統(tǒng)(組件/元素)組合而成。一個系統(tǒng)的運行依賴于子系統(tǒng)(組件/元素）間的組合方式和相互作用方式。研究一個系統(tǒng)就必須研究系統(tǒng)的構(gòu)成方式。 從不同的角度和層面來觀察一個系統(tǒng)，可能會看到系統(tǒng)的不同組織結(jié)構(gòu)，這更有利于深入透徹地了解這個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行方式。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也是如此。,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)成要素,Sub System1,通信線路 LOC,包含相關(guān)設(shè)備,Sub System2,通信設(shè)備 DOC,包含相關(guān)設(shè)備,Sub System3,包含相關(guān)軟件,通信協(xié)議 POC,網(wǎng)絡(luò)就是計算機(jī),資源子網(wǎng)和通信

20、子網(wǎng),它主要負(fù)責(zé)全網(wǎng)的信息/數(shù)據(jù)處理，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和資源共享功能等。 它主要包括網(wǎng)絡(luò)中所有的主機(jī)、I/O設(shè)備、終端，各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)軟件和數(shù)據(jù)庫等。,它負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接、加工和變換等通信處理工作。 它包括通信線路（即傳輸介質(zhì)）、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備（如網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、通信控制處理機(jī)、網(wǎng)橋、路由器、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、衛(wèi)星地面接收站等）、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和通信控制軟件等。,沒有資源子網(wǎng)，通信子網(wǎng)就失去存在的意義。沒有通信子網(wǎng)，資源子網(wǎng)中的資源就不能流通，也就不存在網(wǎng)絡(luò)的概念。二者缺一不可相互作用。 一次完整的數(shù)據(jù)交換過程必須由網(wǎng)絡(luò)中的資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)共同作用緊密配合才能

21、真正實現(xiàn)。對于有些網(wǎng)絡(luò)很難分清楚資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。,資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng),資源子網(wǎng)中的設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)的終結(jié)節(jié)點， 通信子網(wǎng)中的設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點。 資源子網(wǎng)利用某種通信鏈路連接到相應(yīng)的通信子網(wǎng)， 通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)在通信協(xié)議的控制下協(xié)調(diào)工作。,資源子網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)資源的承載者、發(fā)送者、接收者和使用者； 通信子網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)資源的傳輸者、轉(zhuǎn)發(fā)者、臨時存儲者。,信息高速公路系統(tǒng),路,車,貨,駕駛員,管理,物理網(wǎng)絡(luò)平臺（硬件）,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)（軟件）,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)（信息）,網(wǎng)絡(luò)用戶（網(wǎng)民）,網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),公路系統(tǒng),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),拓?fù)洌═opology）是幾何學(xué)和圖論中的基本概念，用于描述點、線、面

22、之間的幾何關(guān)系。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)借用拓?fù)涓拍顏砻枋鼍W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中節(jié)點間的相互關(guān)系，從而確定節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的確切位置以及它與網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點之間的相對關(guān)系。 網(wǎng)絡(luò)中參與通訊過程的設(shè)備實體被抽象成節(jié)點，連接各個通訊設(shè)備的通訊鏈路被抽象成線條，節(jié)點用線條連接而成的幾何圖形就是網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是對網(wǎng)絡(luò)具體連接形態(tài)的抽象，是用于對網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成與特性分析的基本手段。,先來看一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用圖形描述的形式給出網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的連接形態(tài)以及各個設(shè)備之間的相互關(guān)系，甚至可以通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)了解網(wǎng)絡(luò)的基本工作方式和管理形式等信息。,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的意義,設(shè)計計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)總是從設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的拓

23、撲結(jié)構(gòu)開始。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對該網(wǎng)絡(luò)的特性起決定性的作用，如網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性、安全性、通訊費用等。 不同的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能需要采用不同的通信線路、通信設(shè)備和通信協(xié)議來實現(xiàn)。 不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制各不相同，系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜程度和系統(tǒng)維護(hù)的難度等方面也不同。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖相當(dāng)于“建筑藍(lán)圖”，它既是對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的把握，又是網(wǎng)絡(luò)連接的具體實現(xiàn)指南。分析和掌握一個已有的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，尤其是復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)也必須從其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)著手。,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),不同技術(shù)形態(tài)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍和擁有的節(jié)點數(shù)量等不同，采用的通信技術(shù)、設(shè)備、線路和連接方式等也就不同，它們所采

24、用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會存在一定的差異，由此導(dǎo)致各自所用的通信協(xié)議和通信軟硬件等技術(shù)也不同。 局域網(wǎng)LAN通常是分布在一個有限地理范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所涉及的地理范圍只有幾公理，其專用性非常強，節(jié)點密度往往比較大，一般采用比較穩(wěn)定和規(guī)范的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 廣域網(wǎng)WAN往往是由多個小型網(wǎng)絡(luò)(如局域網(wǎng))通過一定的技術(shù)、線路、連接方式互連而成的大型網(wǎng)絡(luò)，可把一個局域網(wǎng)視作是廣域網(wǎng)中的一個節(jié)點來研究廣域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 城域網(wǎng)MAN是介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間一種網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，會根據(jù)技術(shù)類型的不同采用不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,局域網(wǎng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),環(huán)型結(jié)構(gòu) Ring 網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點都連接在一條首尾連接在一起的封閉的通信線路上。,總線型結(jié)

25、構(gòu) Bus 網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點都連接在一條開放的通信線路上。,星型結(jié)構(gòu) Star 網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點通過各自的通行線路連接到同一個中心節(jié)點設(shè)備上。,Bus 總線型,Ring 環(huán)型,Star 星型,總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),優(yōu)點： 1、結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)成本較低。 2、聯(lián)網(wǎng)所需電纜較少，布線容易實現(xiàn)。 缺點： 1、擴(kuò)展?jié)摿τ邢蓿S著網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點數(shù)量的增加和通信數(shù)據(jù)量的遞增，網(wǎng)絡(luò)的性能急劇下降。 2、網(wǎng)絡(luò)中任何一個節(jié)點發(fā)生故障都可能導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，且尋找故障點比較困難。,環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),優(yōu)點： 1、結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)成本較低。 2、網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點訪問網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會均等。 缺點： 1、擴(kuò)展?jié)摿τ邢蓿W(wǎng)絡(luò)節(jié)點的增加和減少都帶來麻

26、煩。 2、網(wǎng)絡(luò)中任一個節(jié)點發(fā)生故障都可導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，且尋找故障點比較困難。,星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),優(yōu)點： 1、網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展和改變，增加和減少節(jié)點比較簡單。 2、網(wǎng)絡(luò)中任何一個節(jié)點發(fā)生故障不會影響其他節(jié)點的正常工作。 缺點： 1、由于需要專門的中心節(jié)點設(shè)備且每個節(jié)點的連接都需要單獨的連接線路，組網(wǎng)成本較高。 2、中心節(jié)點設(shè)備發(fā)生故障會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。,三種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的比較,請在課程內(nèi)容結(jié)束后再來全面比較三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點。,兩種復(fù)雜的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),混合型局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),經(jīng)典的城域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),DQDB : Distributed Queue Dual Bus分布式隊列

27、雙總線 由IEEE 802.6 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)定義傳輸介質(zhì) 及其 工作原理,曾經(jīng)流行的城域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),FDDI : Fiber Distributed Data Interface光纖分布式數(shù)據(jù)接口 由美國國家標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ANSI) 定義傳輸介質(zhì) 及其 基本工作原理,廣域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),廣域網(wǎng)連接的三種形態(tài) 兩個遠(yuǎn)程節(jié)點之間的連接 遠(yuǎn)程節(jié)點接入到一個網(wǎng)絡(luò) 兩個遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)之間的互連,廣域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素 連接所采用的通信線路類型及其費用 連接所采用的通信信號類型及其模式 連接所采用的通信協(xié)議類型及其設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)范例,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)范例,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)范例,信道類型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),信道Channel

28、：數(shù)據(jù)（信號）傳輸?shù)耐ǖ馈?信道的類型：根據(jù)信道的使用方式分類 共享信道廣播式信道多個節(jié)點共享使用 某個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時其他所有的節(jié)點接收數(shù)據(jù)廣播式的數(shù)據(jù)通信 獨占信道點-點式信道一對節(jié)點獨占使用 一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時另一個節(jié)點直接接收數(shù)據(jù)點對點式的數(shù)據(jù)通信 不同類型的信道適用不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 廣播式信道：總線型、環(huán)型、樹型、無線廣播型等 點-點信道：星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)狀型等,共享信道的通信機(jī)制,采用共享介質(zhì)【共享信道】構(gòu)建的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要解決的基本問題：如何控制每個通信節(jié)點獲得介質(zhì)的使用權(quán)/訪問權(quán)，而控制方式有兩種不同的方式，即集中式控制和分散式控制，由此帶來兩種完全不同的通信網(wǎng)絡(luò)。 在共享介質(zhì)

29、網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)某個通信節(jié)點獲取介質(zhì)訪問權(quán)后，就可以發(fā)起基于數(shù)據(jù)交換的通信過程，根據(jù)參與一次通信過程的節(jié)點數(shù)量不同，可分為三種不同的通信類型： 單播通信Unicast：一個數(shù)據(jù)發(fā)送者，對應(yīng)一個指定數(shù)據(jù)接收者 組播通信Multicast：一個數(shù)據(jù)發(fā)送者，對應(yīng)一組【多個】數(shù)據(jù)接收者（組的控制與管理） 廣播通信Broadcast：一個數(shù)據(jù)發(fā)送者，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點都是數(shù)據(jù)接收者（此處的廣播與上一頁所說的廣播不是一個概念?。?計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間相互關(guān)系描述方式的不同，把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分成兩種類型。 物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)把網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間的物理連接形式直接抽象而成描述節(jié)點（設(shè)備）間的物理關(guān)系表面結(jié)

30、構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組建和施工時采用 邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)把網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間的數(shù)據(jù)流向關(guān)系間接抽象而成描述節(jié)點（設(shè)備）間的邏輯關(guān)系本質(zhì)結(jié)構(gòu)分析網(wǎng)絡(luò)工作原理時采用 有些計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一致的，如早期的以同軸電纜為線路組建的以太網(wǎng)。表里一致 有些計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不一致，如以令牌機(jī)制工作的總線型網(wǎng)絡(luò)。表里不一,CH1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,第5節(jié) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化及其組織 Section5 The Standards and Organizations of Computer Network,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展離不開標(biāo)準(zhǔn)的制定和應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn)不僅使不同的計算機(jī)之間

31、可能實現(xiàn)通信，而且可以使符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品得到推廣，從而擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，降低生產(chǎn)和使用成本。 現(xiàn)代社會任何技術(shù)和產(chǎn)品都需要標(biāo)準(zhǔn)化。擁有標(biāo)準(zhǔn)就擁有發(fā)言權(quán)。 標(biāo)準(zhǔn)一般可以分為既成事實的標(biāo)準(zhǔn)和合法的標(biāo)準(zhǔn)兩類 既成事實的標(biāo)準(zhǔn)是那些沒有正式計劃，但卻存在的標(biāo)準(zhǔn)，如IBM PC、UNIX等。 合法的標(biāo)準(zhǔn)往往是由一些國際權(quán)威機(jī)構(gòu)采納/設(shè)計并公開發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，如IEEE 802.3、RS-232C等。 國際權(quán)威機(jī)構(gòu)一般分為兩大類 一類是根據(jù)國家政府間的協(xié)議而建立的機(jī)構(gòu)。 一類是自愿的、非協(xié)議組織或非贏利機(jī)構(gòu)，多屬于民間機(jī)構(gòu)。,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)組織,ISO：國際標(biāo)準(zhǔn)組織 International Organizat

32、ion for Standardization ITU：國際電信聯(lián)盟 International Telecommunications Union （CCITT ：Consultative Committee on International Telegraph and Telephone國際電報與電話咨詢委員會） ANSI：美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 American National Standards Institute IETF：Internet工程任務(wù)組 Internet Engineering Task Force IEEE：國際電子電氣工程師協(xié)會 Institute of Electric

33、al and Electronics Engineers EIA：美國電子工業(yè)協(xié)會 Electronic Industries Alliance W3C：萬維網(wǎng)聯(lián)盟World Wide Web Consortium,登錄標(biāo)準(zhǔn)組織的官網(wǎng),當(dāng)前常用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要由ITU、IETF、IEEE和W3C制定，它們各自負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個或多個相關(guān)領(lǐng)域。,CH1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,第6節(jié) 因特網(wǎng)和我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 Section6 The Development of Internet and Network in China,因特網(wǎng)概述,什么是因特網(wǎng)（Internet）/國際互聯(lián)網(wǎng)？ 因特網(wǎng)是特殊的

34、大規(guī)模互連的網(wǎng)絡(luò)遍布全球。 因特網(wǎng)不屬于任何國家、團(tuán)體或個人。 全人類的信息資源寶庫和信息通信平臺。 因特網(wǎng)的發(fā)展歷程 ARPANETNSFNETInternetInternet 2 因特網(wǎng)的主要技術(shù)要素和提供的主要服務(wù)有哪些？ TCP/IP、Web、FTP、E-Mail、Telnet、Newsgroup等 如何接入因特網(wǎng)？如何使用因特網(wǎng)？如何管理因特網(wǎng)？ 兩個相關(guān)的術(shù)語：Intranet企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)/Extranet企業(yè)外聯(lián)網(wǎng) 強調(diào)兩個術(shù)語的不同：Internet和internet 除了專門組建和運營的Internet主干網(wǎng)之外還有什么呢？,我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程,我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史回顧

35、 伴隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用普及而逐步領(lǐng)略和深刻體會計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略意義和推廣網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與服務(wù)的現(xiàn)實意義 不知道“拿來主義”全盤照搬引進(jìn)技術(shù)復(fù)制自主研發(fā)占領(lǐng)山頭 我國從1993年開始實施“金”字工程國家意志和國家行為 我國的四大公眾網(wǎng)絡(luò) 1)CHINANET：中國公用信息網(wǎng)，始建于1995年 2)CERNET：中國教育和科研計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，始建于1994年 3)CHINAGBN：中國金橋信息網(wǎng)，1996年正式對外服務(wù) 4)CSTNET：中國科學(xué)技術(shù)網(wǎng)，始建于1994年，最早接入Internet 我國實施三大工程促進(jìn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的推廣與普及 1)1998年：企業(yè)上網(wǎng)工程電子商務(wù) 2)1999年：政府上網(wǎng)工程電子政務(wù) 3)2000年：全民上網(wǎng)工程信息素養(yǎng) 除了國家政府層面搞的網(wǎng)絡(luò)之外還有什么呢？,四大公眾網(wǎng)絡(luò),CHINAGBN,*,*,*.cn,*,中國科學(xué)技術(shù)網(wǎng),中國金橋信息網(wǎng),中國公用計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng),中國教育科研網(wǎng),CSTNET,CH