《网络技术基础》01引论-沈阳航空航天大学工程训练中心

1计算机网络2教学内容第 1章 引论第 2章 数据通信基础知识第 3章 计算机网络体系结构第 4章 局域网第 5章 广域网第 6章 常用网络设备第 7章 网络操作系统第 8章 网络互联与因特网基础第 9章 因特网及其应用第 10章 网络管理第 11章 网络安全3第 1章 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41.1 计算机网络的产生和发展 早期的计算机应用模式 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） 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）5 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61.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 (终端集中器 /终端服务器 ) 连接方式：本地或远程TSTTT TTTHOST通信线路T军事应用 美国半自动地面防空系统 SAGESemi-Automatic Ground Environment (SAGE)qDeployed in 1963q22 Directional Centers, 3 Combat CentersqRemote RADAR sites interconnected to DCs via telephone linesqFault-tolerant computers w/real-time graphical display consoles (AN/FSQ-7)qVacuum tube technology (600 tons of A/C, 1 megawatt of power!SAGE AN/FSQ-7 CPUAN/FSQ-7 Maintenance ConsolesSAGE Display Console民用系统 航空订票系统 SABREq60年代初，美国航空公司q 由一台计算机与分布在全美国的 2000多个终端组成q 专用操作系统和终端设备q六、七十年代q典型代表：美国国防部高级研究计划局（ ARPA，Advanced Research Projects Agency）的 ARPAnet(通常称为 ARPA网 )q公用数据网 PDN（ Public Data Network）与局部网络 LN（ Local Network）技术发展迅速ARPR计算机网络技术发展的重要里程碑q完成了对计算机网络的定义、分类与子课题研究内容的描述q提出了资源子网、通信子网的两级网络结构的概念q研究了报文分组交换的数据交换方法q采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系它对发展计算机网络技术的主要贡献14 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152.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 ”HOSTHOSTHOSTTTTTTTTT T T通信线路16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）完成 CCP：处理主机之间完成通信任务的专用计算机CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTT T17 两层网络概念的出现 由 CCP组成的传输网络 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 资源子网 ， 提供计算资源CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTTT通信子网18两层网络的概念结构CCCH HH资源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HH19 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 PSTN X.25 优点 降低用户系统建设成本 提高通信线路利用率 兼容性好公用数据通信网HOSTHOSTTTTTTTHOSTT TTT20 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213. 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22 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 ) 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）234.局域网 始于 20世纪 70年代 以太网是 LAN的主流网络LN（ Local Network）q1972年美国加州大学研制了 Newhall环q1976年美国 XEROX公司研究了总线拓朴的实验性Ethernet 网q1974年英国剑桥大学研制了 Cambridge ring环网qIBM公司的 SNA(System Network Architecture)qDEC公司的 DNA(Digital Network Architecture)qUNIVAC公司的 DCA(Distributed Computer Architecture)qApple公司的 AppleTalk255.因特网时代 Internet NGI Intranet26Internet 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 Internet1996年规模如下： 接入国家： 175个 接入网络： 24万个 接入计算机： 1， 000万台 网上用户： 7， 000万人 Web站点： 20万个 Web用户： 4， 000万 联网学术机构文献库： 400个 超级计算中心：几十个 各种信息源： 100万个 美国网上用户： 4， 500万 美国 ISP业： 4， 000家 27Internet 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/s 截至 2011 年 12 月底，中国网民规模突破 5 亿，达到 5.13 亿，全年新增网民 5580 万。互联网普及率较上年底提升 4 个百分点，达到38.3%。 到 2016年，全球互联网将会有 30亿用户 28NGI 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 ”CERNET2 NGI的核心技术 WDM 全光网络29Intranet Intranet将因特网的构造技术应用于企业的内部网络。 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 TCP IP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