计算机网络与通信第一周

计算机网络与通信第一章计算机网络综述主讲：韩杰几个问题1、什么是计算机网络？2、为什么要学计算机网络？3、如何学习计算机网络？4、这门课包括哪些内容？5、如何学好这门课？6、如何考核？这门课包括哪些内容？ 本课程重点讨论计算机网络的基本框架结构，并对其基本组成进行介绍。我们离不开计算机网络计算机网络与日常生活计算机网络与现代社会计算机网络与学习计算机网络与当前科技计算机网络旅游团导游：韩杰团员：计算机专业同学地点：浙江大学远程教育学院内容：计算机网络的基本框架及其基本组成网上交互：hjjw00@教学目的与要求：通过本章学习，对计算机网络及计算机网络与通信技术的基本构成有一个基本了解掌握什么是计算机网络计算机网络的功能与应用计算机网络与通信技术的基本框架学习方法： 在学习本章时，要自始至终贯穿“什么是计算机网络——计算机网络具有哪些功能——我们可以利用计算机网络做什么——如何才能成功地构造和应用计算机网络”这一主线，去思考、去学习。作业：（第三周交）1-1，1-4，1-6什么是计算机网络计算机网络的演变与发展的四个阶段：第一个阶段是面向终端的计算机网络；第二个阶段是计算机——计算机的简单网络；第三个阶段是开放式标准化的、易于普及和应用的网络；第四个阶段是计算机网络的高速化发展阶段。第一代，面向终端的计算机网络。1946年，世界上第一台电子数字计算机ENIAC在美国诞生时。开始时，一台计算机只能供一个用户使用。后来，为了使计算机这个昂贵的资源得到更多的有效使用，将计算机技术和通信技术相结合，使地理上分散的多个终端与主机远程联接。第一代计算机网络系统的特点：在面向终端的计算机网络系统中，主要存在的是终端和中心计算机间的通信，不存在各计算机间的资源共享或信息交流。随着所连远程终端个数的增多，中心计算机要承担的与各远程终端间通信的任务也必然加重，使得中心计算机实际工作效率下降。第一代计算机网络的改进方法：数据处理和通信的分工。在中心计算机前面增设一个前端处理机FEP，来完成通信工作，中心计算机专门进行数据计算和数据处理，提高计算机的工作效率。在终端比较集中的地点设置终端控制器TC。它首先通过低速线路将附近各终端连接起来，再通过高速通信线与远程中心计算机的前端机相连，提高了远程线路的利用率，降低了通信费用。第二代，计算机——计算机网络第二代计算机网络和第一代计算机网络的显著区别在于：第二代计算机网络的多台主计算机都具有自主处理能力，它们之间不存在主从关系。第二代的典型代表：ARPA网60年代后期美国国防部高级研究计划局ARPA提供经费给美国许多大学和公司，以促进多台主计算机互连网络的研究，由此产生了实验性的四节点ARPA网。ARPA网后来扩展到连接数百万台计算机，地理范围跨越了半个地球。ARPA网中提出的一些概念和术语至今仍被引用。ARPA网ARPA网中互连的运行用户应用程序的主计算机称为主机（Host）。但主机之间并不是通过直接的通信线路，而是通过称为接口报文处理机IMP的装置转接后互连的。转接方式：类似于邮政信件的传送方式，称为存储转发。存储转发当某台主机上的用户要访问网络上远地另一台主机时，主机首先将信息送至本地直接与其相连的IMP，通过通信线路沿着适当的路径IMP转接，并送入与其直接相连的目标主机。转接机制：IMP将送来的信息接收并存储起来，在该IMP和下一个IMP之间的通信线路有空时，将信息传送至下一个IMP。存储转发的优点：采用存储转发方式的优点在于：远程通信中，由于通信线路是个较昂贵的资源。通信线路不为某对通信节点所独占，因而大大提高了通信线路的有效利用率。概念和术语（1）通信子网：计算机网络中，IMP和它们之间互连的通信线路一起负责完成主机之间的数据通信任务，称为通信子网。资源子网：通过通信子网互连的主机负责运行用户应用程序，向网络用户提供可供共享的软硬件资源，它们组成了资源子网。分组：计算机网络中，存储转发的信息基本单位叫做分组。概念和术语（2）分组交换网：以存储转发方式传输分组的通信子网则又被称作为分组交换网。分组交换节点：计算机网络中，互连的运行用户应用程序的主计算机称为主机（Host），但主机之间并不是通过直接的通信线路，而是通过称为接口报文处理机IMP，IMP是ARPA网中使用的术语，在其他网络或文献中也称为分组交换节点或节点机。概念和术语（3）协议：两台计算机通信时对传送信息内容的理解、信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必须遵循一个共同的约定，称为协议。网络的体系结构：在计算机网络中将协议按功能分成了若干层次。如何分层，以及各层中具体采用的协议的总和，称为网络的体系结构。第二代计算机网络最主要的缺点：第二代计算机网络大都由研究单位、大学、应用部门或计算机公司各自研制的，没有统一的网络体系结构。若要实现更大范围内的信息交换与共享，要把不同的第二代计算机网络互连起来是十分困难甚至是不可行的。因而，计算机网络必然要向更新的一代，即开放式标准化的网络发展。第三代，开放式标准化具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化的协议。标准化将使得不同的计算机能方便地互连在一起。标准化还将带来大规模生产、产品VLSI化和成本降低。开放式标准化国际标准化组织ISO经过若干年卓有成效的工作，制定并在1984年正式颁布了一个称为开放系统互连基本参考模型。开放系统互连基本参考模型OSI模型分为七个层次，有时也被称为OSI七层模型。虽然开放式标准化网络内部的结构、采用的信道及设备不尽相同，但它们向外部用户提供的界面是相同的，互连的界面也是相同的，因而也易于互连与互通。第三代，高速化发展1．计算机网络向高速化、宽带化发展。2．计算机网络向多媒体方向发展。3．未来通信和网络的目标是实现5W的个人通信 即任何人（whoever）在任何时间（whenever）、任何地方（wherever）都可以和任何一个其他人（whomever）通过网络进行通信，以传送任何信息（whatever）。计算机网络的定义计算机网络是计算机技术、通信技术和网络技术相互渗透、相互促进的产物。它是由通过通信手段将若干个各自具有自主功能的计算机相互连接在一起以进行信息交换、资源共享或协同工作的的通信设施和计算机组成的复合系统。计算机网络的要素：若干个各自具有自主功能的计算机；通过通信手段相互连接；计算机相互连接在一起的目的是进行信息交换、资源共享或协同工作。计算机网络的功能信息交换：如电子邮件(E-mail)、新闻发布资源共享：硬件，如具有高速处理能力的计算机、打印机、绘图仪及大容量的外部存储器等。软件或数据，以避免软件的重复购买和数据的重复存储，更有利于数据、信息资源的集中管理和共享。协同工作：计算机网络中的各个主机，在计算机网络操作系统的合理调度和管理下，协同工作，完成靠单个计算机无法完成的大型复杂任务。计算机网络的应用（1）工厂企业可利用计算机网络来实现生产过程的实时监测、过程控制、企业管理和辅助决策；交通运输可利用计算机网络来实现道路、交通的实时监测、运行管理和车辆调度；邮电通信可利用计算机网络提供世界范围内的快速而廉价的电子邮件、传真和IP电话服务，并利用计算机网络来实现通信设备的实时监控、电信网络管理和用户管理；计算机网络的应用（2）教育科研部门可利用计算机网络来实现情报检索、计算机辅助教育和计算机辅助设计、科技协助及远程教育；政府机构可利用计算机网络来实现普查、统计、政府决策/文件发布及社区服务等；国防系统可利用计算机网络对信息/数据进行快速而准确的分析和预测，并利用计算机网络来实现战争或军事演习备的实时监控、跟踪和协同指挥；计算机网络的应用（3）商业服务系统可利用计算机网络来实现制造商、商店、银行和顾客间的自动电子销售转帐服务或广泛意义下的电子商务，并利用计算机网络来实现物流管理和控制。网络通信技术概述计算机网络是计算机技术、通信技术和网络技术相互渗透、相互促进的产物。它是由通过通信手段将若干个各自具有自主功能的计算机相互连接在一起以进行信息交换、资源共享或协同工作而组成的复合系统。计算机网络通信技术是计算机技术、通信技术密切结合而形成的技术领域。网络构成“大脑”：我们可以把运行在网络上的协议、网络操作系统和网络管理软件“血液”：网络上传输的数据“血管”：传输介质数据通信技术“血液”怎样在“血管”中传输数据通信技术内容简介信息在计算机和计算机网络中的表达、编码和组织，奇偶校验码、恒比码、群计数、海明码和循环冗余检验码（CRC码）等几种最为常用的纠错编码方法和纠错码；在数据传输，并行传输与串行传输、数据传输的同步及通信方式；传输介质；常用的三种交换技术：电路交换、报文交换和分组交换（又称为包交换）。计算机网络的体系结构拓扑结构，既计算机网络中各节点的互连方法和方式，给出三种标准的拓扑结构及其变种；计算机网络层次结构模型ISO，对计算机网络的协议分层和标准化开放式的进行分层介绍，并学习实现各层功能的关键技术；Internet协议参考模型.网络设备根据标准化开放式的计算机网络层次结构模型ISO的七个层次对网络设备进行归纳和分类。分别介绍网络适配器、网络收发器与网络转换设备、中继器、路由器、交换机、网桥与网关等常用的重要网络设备的工作原理、产品特性、使用方法及选择原则。网络软件网络操作系统是网络和网络用户之间的接口，它除了支持一般操作系统的功能外，还要根据相应的计算机网络的体系结构实现各层协议软件，用以支持数据传输功能、各种网络服务和网络管理功能。网络管理是通过计划、监测、分析、设置来控制计算机网络，并使网络正常有效运行的活动过程。网络软件网络操作系统：学习UNIX、NETWare

和WindouwsNT这三个目前最流行的、应用最广泛的网络操作系统的基本组成、相关技术和操作应用。网络管理系统：学习网络管理系统的五个管理功能域及网络管理流程与工具。Internet建立在TCP/IP标准协议文件传输、电子邮件、远程上机、以及电子公告和新闻发布等学习Internet的通信协议与关键技术、Internet提供的服务及其应用。内部网、外部网与虚拟专用网Intranet：通过

Internet取代公司广域网的作用，使公司在远地的用户通过Internet链路合法访问存储在总公司服务器中有分级限制的公司信息。Extranet：提升Internet的功能，使一家公司的职员被赋予特权，可以访问另一家公司的信息库。VPN：网络