大学计算机通信及计算机网络知识结构

参考书目（计算机通信方面）1、吴玲达，李国辉，《计算机通信》，国防科技大学出版社，19942、汤吉群，《数据通信技术》，人民邮电出版社，19993、WilliamStallings,《DataandComputerCommunications》，清华大学出版社，19974、李鹏，《计算机通信技术及程序设计》，西安电子科技大学出版社，1998参考书目（网络基础理论方面）5、AndrewS.Tanenbaum，《计算机网络》（第三版），清华大学出版社，20006、谢希仁，《计算机网络技术及应用》，电子工业出版社，19987、吴礼发，《网络原理与技术教程》，北京希望电子出版社，20028、段晓，《千兆以太网教程》，清华大学出版社，19999、陈鸣，《网络工程设计教程》，北京希望电子出版社，2002参考书目（网络基础协议方面）10、DouglasE.Comer,《InternetworkingwithTCP/IP》,电子工业出版社,199811、W.RichardSteven,《TCP/IP详解》，机械工业出版社，200012、谢希仁，《TCP/IP协议族》，清华大学出版社，2001参考书目（网络安全方面）13、陈庄，《计算机网络安全技术》，重庆大学出版社，200114、王锐，《网络最高安全指南》，机械工业出版社，199815、吴世忠，《应用密码学》，--曾经限制发行的文献机械工业出版社，200016、程永敬，《编写安全的代码》，--微软核心技术书库机械工业出版社，2002参考书目（网络其它方面）17、吴礼发，《网络程序设计教程》，北京希望电子出版社，200218、胡谷雨，《网络管理技术教程》，北京希望电子出版社，200219、钟嘉强，《计算机局域网性能分析》，人民邮电出版社，199320、朱海滨，《分布式系统原理与设计》，国防科技大学出版社，1997计算机通信与网络计算机专业教研室第一章通信及网络概述提要：主要介绍计算机通信及网络的发展过程、计算机网络通信模型及应用，以及计算机通信网络的分类和网络标准化等主要问题。计算机通信与网络计算机专业教研室通信线路主机主机协议计算机通信与网络计算机专业教研室主机主机协议通信子网计算机通信与网络计算机专业教研室主机主机协议互连子网1子网n计算机通信网络=｛计算机主机，通信子网，协议，按协议的子网互连｝计算机通信与网络计算机专业教研室计算机网络的定义：自主计算机（AutonomousComputer）互连的集合从三个方面来理解：必须有两台或两台以上具有独立处理能力的计算机互连才能构成网络；需要一条通道（或通信子系统）才能把两台或两台以上的计算机连接起来；计算机之间要交换信息，彼此之间就需要有某些规定和约定，这就是通信协议。计算机通信与网络计算机专业教研室1.1计算机通信技术的产生和发展1.1.1计算机通信技术的产生1.1.2计算机通信技术的发展可划分为四个阶段：具有通信功能的单机系统具有通信功能的多机系统计算机通信网络计算机网络计算机通信与网络计算机专业教研室1、具有通信功能的单机系统Terminal(T)计算机通信与网络计算机专业教研室1、具有通信功能的单机系统计算机通信与网络计算机专业教研室2、具有通信功能的多机系统计算机通信与网络计算机专业教研室T主机T主机主机TTTTT图1-3计算机通信网络3、计算机通信网络以通信为主要目的计算机通信与网络计算机专业教研室4、计算机网络：自主计算机互连的集合计算机网络就是把地理上分散的、具有独立功能的多台计算机，用通信线路和通信设备连接起来，按照网络协议进行数据通信，由功能完善的网络软件实现资源共享的系统。它是计算机技术与通信技术结合的产物。硬件资源(HW)软件资源(SW)数据资源(DB)两级子网结构计算机通信与网络计算机专业教研室资源子网：提供网络访问、数据存储和处理，以及管理和分配共享资源的功能。通信子网：提供网络的通信功能，实现计算机之间的通信控制和处理，为资源子网提供信息传输服务。计算机通信与网络计算机专业教研室1.2计算机网络的发展1、计算机网络的发展第一代网络：以单个主机为中心，以数据处理为目的；第二代网络：以通信子网为中心，以数据通信为目的；第三代网络：以OSI/RM为核心，以资源共享为目的；IBM：SNA（系统网络结构）DEC：DNA（数据网络结构）HoneyWall：DSA（数据系统结构）OSI/RM计算机通信与网络计算机专业教研室第四代网络：以分布式系统为核心，以最大限度地资源共享为目的；HHHHHHH各机完全平等；分布式OS；透明性；故障自恢复；安全性；任务计算机通信与网络计算机专业教研室2、因特网（Internet）的发展3、我国计算机网络的建设与发展1980年，铁道部进行了首次WAN试验；1986年，CRN（CHINAResearchNetwork）成立1988年，制定了GB9387-88国家标准，与OSI/RM基本一致；1989年，我国第一个分组交换网络CHINAPAC出现；1990年，建立中关村地区教育科研示范网；1969年，ARPANET试验成功1986年，NSFNET建立1989年，1.544Mbps高速替代网络1990年，Internet计算机通信与网络计算机专业教研室1994年，组建中国教育网（CERNET）；1994年，组建中国科学技术网（CSTNET）；1995年，组建CHINANET；1996年，组建金桥信息网（CHINAGBN）；1998年，提出国家信息基础结构计划，即信息高速公路计划。电话网计算机网有线电视网三网合一三网融合四大骨干网络计算机通信与网络计算机专业教研室1.3计算机通信网络模型1、Shannon（香农）模型干扰信源编码传输译码信宿通信是在信源与信宿之间交换信息的过程。计算机通信与网络计算机专业教研室2、计算机通信网络模型输入信息输入数据发送信号接收信号输入数据输出信息源站发送器传输系统接收器目的站PSTN计算机通信与网络计算机专业教研室3、计算机通信网络的关键技术接口技术：提供通信设备与传输系统的连接；RS232RS448RJ11RJ45BNCSTATMDDN等。功能特性、电气特性、机械特性等编码技术:信源编码、信道编码提高信道的利用率和可靠性ManchesterNRZ(non-returnzero)4B/5B编码以及各种数据压缩编码同步技术：在发送器和接收器间达成某种形式的同步计算机通信与网络计算机专业教研室差错控制与处理技术：查错和纠错流控技术：解决数据传输速率不匹配的问题586CPU386CPU流控SWITCH100M主干10M主干子网子网流控流控计算机通信与网络计算机专业教研室寻址技术:MAC地址IP地址路由技术：路由算法、最佳路径问题安全技术：密码、认证等等这些技术均是以协议的方式体现在网络系统中的。、计算机通信模型的应用1)简单通信系统PCPCPCPC传输系统网卡网卡COM计算机通信与网络计算机专业教研室计算机通信与网络计算机专业教研室2)网络通信系统计算机通信网络的类型计算机网络的类型多种多样，划分标准各有不同，本节按覆盖地域、拓扑结构、交换方式和使用范围4个方面来进行阐述。1、按网络覆盖的地理范围划分局域网（LocalAreaNetwork，LAN）特点：①覆盖地理范围小，一般在几十米到几十千米；②传输速率高，误码率低，目前已达到10Gbps；③拓扑结构较简单，常属于一个单一组织管理。计算机通信与网络计算机专业教研室共享式LAN：10m～1Km；Switch交换式LAN：10m～10Km；计算机通信与网络计算机专业教研室城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）5Km～50Km广域网（WideAreaNetwork，WAN）100Km特点：①覆盖范围大，网络拓扑复杂（网状）；②广域网连接常采用公用通信网，如PSTN、DDN、ISDN注意:对网络类型的区分，主要看它在构建时采用了什么样的技术，而不是从它覆盖的地理范围来划分，因为地理范围的观念是相对的。计算机通信与网络计算机专业教研室、按网络拓扑结构（Topology）划分计算机网络的拓扑结构是指计算机网络节点和通信链路所组成的几何形状（物理布局以及其逻辑特征）。物理拓扑：节点与节点之间实际物理上的连接形式；逻辑拓扑：节点与节点之的信息在协议机制下的传输方式；注意：同一网络的物理拓扑和逻辑拓扑可能不一致！计算机通信与网络计算机专业教研室星型（StarTopology）中心节点HHH特点：①结构简单，便于管理和维护；②易于实现结构化布线，系统易扩展、升级；③通信线路专用，成本较高；④中心节点必须具有极高的可靠性；⑤中心节点负担重，容易成为信息传输的瓶颈；计算机通信与网络计算机专业教研室共享式HUB交换式HUBPBX计算机通信与网络计算机专业教研室总线型（BusTopology）HHHHH终端匹配器特点：①结构简单，易于扩展，易于安装且费用较低；②各节点平等共享总线，不受某节点仲裁；③网络效率和带宽利用率低；④管理成本高；⑤负荷重时，网络性能迅速下降；计算机通信与网络计算机专业教研室环型（RingTopology）HHHH单环结构：TokenRing（令牌环网）双环结构：FDDI（光纤分布式数据接口）特点：①各节点无主从关系；