1.1计算机网络在信息时代的作用 第1章 21世纪的特征:数字化、网络化和信息化 计算机网络概述 世界经济:工业经济→知识经济 知识经济的特点:信息化和全球化 三网融合: 电信网络(电话、传真等) 有线电视网络(单向电视节目的传送) 计算机网络→发展最快、核心作用 20世纪90年代:因特网( Internet) 9949:美国又提出 GIi计划:全球信息基础结构行动计划 1993.915:美国政府发布 目的:将各国的NI互连起来 NI计划:国家信息基础结构行动计划 因特网就是G的雏形。 即,信息高速公路 Number of Hosts on the 电信网 有线电视网 光纤主干 ttp 专用网 Jul.199719,540000 校园网 Jul.200093,047,785 91年1985年1989年1993年1997年 12计算机网络的发展过程 第一代:50s面向终端的计算机通信网 采用电路交换(线路交换)方式 1.计算机网络的产生 计算机技术与通信技术相互渗透、密切结合 笫一阶段:联机系统一计算机通过线路控制器与远 程终端相连 现代计算机网络起始于60°’s美苏冷战时期 发展特征:数据交换技术(交换设备在通信双 线路 方找出一条实际的物理线路的过程) 实现交换的方法 调制解调器调制解调器 1.电路交换 线路控制器功能—串并转换和简单的差错控制 3.分组交换
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第三阶段:用前端处理机FEP完成通信任务 第二阶段:使用多重线路控制器 计算机 多重线路 FEP 前端处理M 公用电话网 公用电话网 可以和多个远程终端相连 主机专门进行数据处理,目前仍起着重要作用 第四阶段:采用集中器 电路交拄 工作方式 ①建立连接②数据传送③释放连接 高速线路 FEPHMHtzMH 前端处理机 节点D 公用电话网 提高通信线路的利用率,降低通信费用 电路交换的特点 第一代的计算机网络特点 以单个主杋为中心的星型网,各终端通过通 ①所用设备及操作简单 线路共享主机的软硬件资源 ②线路接通后,数据直通,延迟短 ③信息能按顺序传送; 第二代:60s分组交换计算机网络, 用分组交换方式 ④接通线路时间较长; 传统的线路交换技术不适合计算机数据的传输 ③接通后,线路独占,效率低,费用高; 在通信的全部时间用户始终占用端到端的固 计算机通信具有突发性、断续性 定传输带宽。这种联网方式称为面向连接的 ①线路利用率低。 nnection-oriented) ②建立通路的呼叫过程对计算机通信太长
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报文交换 整个报文( Message)作为一个整体一起发送 报文交换的缺点 在交换过程中,交换设备将接收到的报文先存储 缺点 信道空闲时再转发出去,一级一级中转,直到目 的地。这种数据侍输技术称为存储一转发 报文大小不一,造成缓冲区管理复杂 2.大报文造成存储转发的延时过长; 3.出错后整个报文全部重发 分组交换 将报文划分为若干个大小相等的分组( Packet)进 行存储转发 一分组交换—基于标记的( abel-based 1,存储量要求较小,可以用内存来缓冲分组—速度快 报文( message)→)分组 (packet,):首部( head)+数据 2.转发延时小—适用于交互式通信 3.某个分组出错仅重发该分组—效率高 报文 [oioo….00100 D 分组交换原理 分组交换的方式 把报文划分若干个较小的数据单元一分组,每 数据报( datagram)方式 个分组作为一个独立信息单位,然后依次发送出 去。结点交换机进行存储、转发和路由选择 通信时不必建立一条连接,可随时发送数据的联 网方式,称为无连接的 connectionless
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虚电路( virtual circuit)方式 电路交换、报文交换和分组交换的比较 工作方式 ①建立连接②数据传送③释放连接 呼叫阶段一数传 这种联网方式称为面向连接的( connection 报文交换 分组交换 分组交换网的优点 所采用的手段 2.分组交换网的产生 ①高效动态或断续分配传输带宽 灵活每个结点均有智能,可根据情况决定路 基于40's电报通信的存储转发概念和报文交换方 由和对数据作必要的处理 ③迅速以不太长的分组为传送单位,在每个结 点存儲时间很短;高速链路 1966年6月英国国家物理实验室NPL提出分组一 ④可靠完善的网络协议;分布式多路由的通信 子网 1967年美国国防部高级研究计划局(ARPA研究 通信子 分组交换网 1969年12月 ARPANET投入运行,是网络发展的 计算机网络结构=资源子网+通信子网 第一代与第二代的区别: 资源子网 资源子网 通信子网 第一代 第二代 以单个主机为中心) (以通信子网为中心)
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现代网络结构的变化 资源子网:主机、终端、连网外设、软件和信息資 所组成。 宀随着微型计算机的广泛应用,大量的微型计算 任务:完成数据处理、提供资源共享 机是通过局域网连入广域网,而局域网与广域 网、广域网与广域网的互连是通过路由器实现 通信子网:结点交换机( note switch)、通信线路和 通信设备所组成。也称为分组交换网。 任务:完成网络数据传输(ns负责存储、转发和路 由选择) 在 Internet中,用户计算机需要通过校园网 企业网或ISP联入地区主干网,地区主干网通 点交换机在网络拓朴中称网络节点(简称节点) 过国家主干网联入国家间的高速主干网,这样 也称为路由器 就形成一种由路由器互联的大型、层次结构的 由路由器互联的大型、层次结构的互联网络示意图 因特网时代一发展过程 1. ARPAnet(ARPA-美国国防部高级研究计划局) 975,已经连入了100多台主机,并且结束了网络 实验阶段,移交美国国防部国防通信局正 I 1980,转向TCP/P协议,1983.1,转换结束; 1990 ARPAnet退役 ARPAnet对网络的产生与发展起到重要的影响。 2. NSFnet(NSF-美国国家科学基金会) Internet 984组建,直接采用 TCP/IP协议, 20世纪80年代中期人们开始认识到 Internet的重要 采用层次结构(主干网、地区网、校园 作用 网),主干网与 ARPANET相连 一20世纪90年代是 Internet历史上发展的最快的时 1986建成,主干网速率:56kbs 期 1989主干网速率:1.544Vb/s(T速率) Internet应用主要有E- mail, Www、 Telnet FIP与 Usenet等,随着 Internet规模和用户的不断 1990接管了 ARPANET,改名为 Internet 增长, Internet上的应用领域也进一步得到开拓 1993主干网速率:45Mbs(T3速率) 从用户的角度来看, Internet是一个全球范围的信 1996主干网速率:155Mbs 息资源网; 1999主干网速率:2.5Gbs 从网络结构角度看, Internet是一个由路由器互联
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