海南大学 信息科学技术学院—《计算机网络基础》课程-chapter1概述（PPT 30页）

海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述，包括计算机网络的组成、体系结构及协议、局域网标准及主流局域网技术、广域网、网络互连技术、网络应用等。内容简介：教材：谢希仁编著，《计算机网络》（第4版），电子工业出版社，2001年。参考书目：1．刘志华等编著，《计算机网络实用教程》，清华大学出版社，2001年。2．冯博琴主编，《计算机网络》，高等教育出版社，1999年。3．Kurose,J.F.andRoss,K.W.,《ComputerNetworking》，PearsonEducation,高等教育出版社，2001年。4.W.RichardStevens,《TCP/IPIllustrated》,Volume1,ChinaMachinePress,2002.01.海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述，计算机网络的发展、组成、结构、分类及性能指标，计算机网络的体系结构。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述(ComputerNetworks)：用通讯线路将分散在不同地点的具有独立自主的计算机系统相互联接,并按网络协议进行数据通讯和实现资源共享的计算机集合,称为计算机网络。1.1.2计算机网络的组成（1）若干个主机，向用户提供服务，构成资源子网;（2）一个通信子网，由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路组成;（3）一系列的协议，用来控制主机之间或主机和子网之间的通信。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述:（1）第一阶段：面向终端的计算机通信网（20世纪50年代）终端特点:是“终端-计算机”通信,彼此之间有明显的主从关系（有人认为这还不能算是计算机网络，只能称用联机系统）。缺点:①主机负担过重,既要承担数据处理任务又要承担通讯任务;②线路利用率低,特别是在终端远离中心计算机时尤为明显。改进:①通过前端处理机使主机不用管理通信;②终端经过集中器走向主机。图1-1面向终端的计算机通信网海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述:通信处理机也称为前端处理机,有时也可简称为前端机。前端处理机分工完成全部的通信任务,而让主机专门进行数据的处理。这样就大大地提高了主机进行数据处理的效率前端处理机计算机终端图1-2通过前端处理机使主机不用管理通信海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述:为了节省通信费用,可在远程终端较密集处加一个集中器。集中器的一端用多条低速线路与各终端相连,其另一端则用一条较高速率的线路与计算机相连。集中器终端图1-3终端通过集中器走向主机海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述（2）第二阶段：计算机通信网络(中国未经,20世纪60年代)——多个计算机连接起来的用于传输信息的计算机群。以美国的ARPANET与分组交换技术为重要标志。分组交换网是以网络为中心,主机和终端都处在网络的外围,构成了用户资源子网。用户通过分组交换网可共享用户资源子网的许多硬件和各种丰富的软件资源。为了和用户资源子网对比,就将分组交换网称为通信子网。图1-4通过分组交换网连接主机和终端特点:是计算机-计算机通信,没有主从关系；但体系结构差异较大,不利于互联,以通信为主要目的。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述（3）第三阶段:计算机网络——在协议的控制下,以实现资源共享为主要目的,借助于通信系统联结的多个计算机集合。特点:全网具有统一的体系结构,以资源共享为主要目的。资源管理方面体系结构方面第二阶段由用户来完成体系结构差异大，不利于网络互连第三阶段由操作系统来完成统一应用ISO的OSI模型海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述（4）第四阶段:计算机互联网(20世纪90年代）——计算机网络向高速化、宽带化(2G)、多媒体方向发展。未来通信和网络的目标是实现5W(3G)的个人通信(任何人who在任何时候when任何地方where都可以和任何一个其他人whomever传送任何信息whatever)。特点：①开放性:一是相对其直接应用环境的开放和对不同应用的适应,二是相对其互联环境的开发,便于与其他网络和计算机的互联。②综合性:体现了系统中各要素间的更紧密结合。③智能化:是人工智能技术与网络技术的结合。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述(topolgy)是从图论演变而来的概念，是一种研究与大小形状无关的点、线、面特点的方法。在计算机网络中抛开网络中的具体设备，把象工作站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点”，把网络中的电缆等通信介质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计算机和网络系统，就形成了点和线组成的几何图形，从而抽象出了网络系统的具体结构。我们称这种采用拓扑学方法抽象的网络结构为计算机网络的拓扑结构。计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。分为两大类：①点——点线路通信子网的拓扑;②广播信道通信子网的拓扑。点——点线路通信子网的拓扑结构有：星型、环型、树型、全连接型、交叉环型、网状型。如图1-5所示。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述—点线路通信子网的拓朴结构海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述,一个公共的通信信道被多个网络结点共享。所有节点共享传输介质,任何一个节点发送到网上的信息可为网中所有其它节点接受。适合于局域网。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述：星型网络、环型网络、总线型网络、树型网络、网状型网络。（1）星型网络组成:各节点间无直接的链路,分节点间的通信必须通过中心节点间接实现。优点:结构简单、构造容易、便于管理和访问协议简单。缺点:中心节点负担过重、扩充困难,对中心节点的可靠性要求高,通信线路总长度长,费用高,安装、维护麻烦。（2）环型网络组成:各主机经由各自的中继器或转发器和点到点链路组成闭合环。优点:结构简单,传输路径长度较短,最大延迟确定,时实性较好。缺点:某个节点出错可能会终止全网运行,既可靠性较差；同时扩充困难,这是由于此时需要对全网拓扑和访问机制进行调整所致。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述（3）总线型网络组成:采用单根传输线作为传输介质,所有站点都通过相应的硬件接口直接连到传输介质既总线上；任一站点发送的信号都可以沿介质传输且能被其他所有站点接收,但只有目的站点真正接收,其他的站点则把信号丢弃。优点:电缆长度短、可靠性高、易于扩充。缺点:总线的物理长度和容纳的站点数有限,多用于组建局域网。（4）树型网络组成:各节点按层次进行连接,处于越高层次的节点,其可靠性要求越高。优点:这种结构总线路长度较短,容易扩展和进行故障隔离。缺点:结构比较复杂且对根的依赖性太大（5）网状型网络组成:一般又分有规则和无规则型优点:最大特点是可靠性高,因为节点间存在着冗余链路,某个链路出了故障,还可以选择其它。缺点:通信线路长、成本高、路径控制复杂。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述（1）局域网LAN（LocalAreaNetwork）:是将小区域如工厂、学校、公司等的计算机、终端和外围设备等互连在一起的通信网络。特点:高数据率(0.1~1000Mbps)、短距离(0.1~2.5Km)和低误码率.（2）广域网WAN（WideAreaNetwork）:大区域的计算机网络,如多个LAN互联而构成的跨市、国家和国际性的计算机网络。广域网有时也称为远程网。特点:数据传输率LAN低得多,一般是数百至数千bps,近年来随着通信技术进步可提高到数十甚至几百Mbps。（3）城域网MAN（Metropolitan）:作用范围在广域网和局域网之间,例如作用范围是一个城市,其传送速率的范围较宽,其距离范围约为5～50km。分为：局域网、广域网、城域网。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述（1）公用网:一般是国家的电信部门建造的网络。公用网也可称为公众网。例：中国公用计算机互联网(CHINANET)、中国金桥信息网(CHINAGBN)。（2）专用网:是某个部门为本系统的特殊业务工作的需要而建造的网络。例：中国科技网(CSTNET)、中国教育和科研计算机网(CERNET)。分为：公用网、专用网。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述（1）集中式网络:在一个集中式网络里,所有的信息流必须经过中央处理设备(即交换结点)，链路都从中央交换结点向外辐射。这个中心结点的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。集中式网络又称为星形网。（2）分散式网络:分散式网络是集中式网络的扩展,它又称为非集中式网络。分散式网络的特点是它的某些集中器或复用器具有一定的交换功能,因此网络变为星形网与格状网的混合网。分散式网络的可靠性提高了。（3）分布式网络:分布式网络是格状网。也就是说,其中任何一个结点都至少和其他两个结点直接相连,因而分布式网络的可靠性是最高的。现在一些网络常把主要的主干网络做成分布式的,而非主干网络则做成集中式的。分为：集中式网络、分散式网络、分布式网络。海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述——《计算机网络基础》课程组第一章概述：指该信号的各种不同频率成份所占据的频率范围。例如，电话信号标准带宽3.1kHz(300Hz~3400Hz).对通信线路：指允许通过的信号频率范围，也称为通频带.对于数字信道，人们通常把带宽和数据率（吞吐量）不加区别，混为同义。严格地说，两者是有区别的，数据率是指数字信道传送数字信号的速率，单位为：bit/s、bps、kbps、Mbps、Gbps海南大学信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组第一章概述——是指一