第1章-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第一章概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史

遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)、高速綜合化網(wǎng)絡(luò)1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與分類(lèi)1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用1.4Internet的發(fā)展與應(yīng)用1.5網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化組織1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史60年代初期以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，構(gòu)成面向終端互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；60年代后期多個(gè)主計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線路互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；70年代中期的具有統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；90年代后的高速、綜合化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。1.遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)

遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，一臺(tái)中央主計(jì)算機(jī)連接大量在地理上處于分散位置的終端。2.計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)與分組交換DARPA的計(jì)算機(jī)分組交換網(wǎng)ARPANET

(1969-12)分組交換網(wǎng)以通信子網(wǎng)為中心，主機(jī)和終端都處在網(wǎng)絡(luò)的邊緣。SNA(SystemNetworkArchitecture)1974,IBM公司DNA(DigitalNetworkArchitecture)70年代末,DEC公司OSI/RM(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel)1977年,ISOTCP/IP參考模型3.標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)4.高速、綜合化網(wǎng)絡(luò)高速化是指網(wǎng)絡(luò)具有寬頻帶和低時(shí)延。綜合化是指將語(yǔ)音、視頻、圖像、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)綜合到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中去。進(jìn)一步的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。（2）向高性能發(fā)展。（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能化。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與分類(lèi)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義凡地理位置不同，并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線路連接起來(lái)，且以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)，可稱(chēng)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由一系列終端（包括計(jì)算機(jī)）、具有信息處理與交換功能的節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)間的傳輸線路所組成。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布處理

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)按照交換技術(shù)（1）電路交換網(wǎng)絡(luò)（2）報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)（3）分組交換網(wǎng)絡(luò)（4）混合交換網(wǎng)絡(luò)按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）星型網(wǎng)絡(luò)（2）環(huán)型網(wǎng)絡(luò)（3）總線網(wǎng)（4）樹(shù)型網(wǎng)（5）網(wǎng)狀型網(wǎng)按通信傳輸?shù)姆绞?/p>

（1）廣播型網(wǎng)絡(luò)

（2）點(diǎn)到點(diǎn)傳播型網(wǎng)(point-to-point)

按網(wǎng)絡(luò)作用范圍（1）局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，簡(jiǎn)稱(chēng)LAN）（2）城域網(wǎng)（MetropolisAreaNetwork，簡(jiǎn)稱(chēng)MAN）（3）廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，簡(jiǎn)稱(chēng)WAN）公共電話網(wǎng)即PSTN（PublicSwitchedTelephoneNetwork），速度9600bps～28.8kbps，經(jīng)壓縮后最高可達(dá)115.2kbps，傳輸介質(zhì)是普通電話線。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)即ISDN（IntegratedServiceDigitalNetwork）。專(zhuān)線即LeasedLine，在中國(guó)稱(chēng)為DDN。X.25網(wǎng)。幀中繼即FrameRelay。異步傳輸模式即ATM（AsynchronousTransferMode）。（4）網(wǎng)際網(wǎng)局域網(wǎng)的兩種廣播式網(wǎng)絡(luò)速率10M100M10G一個(gè)基于有線電視的城域網(wǎng)廣域網(wǎng)結(jié)構(gòu)

按傳輸介質(zhì)（1）有線網(wǎng)絡(luò)（2）無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互連(Bluetooth)無(wú)線LAN50Mbps左右?guī)资甿IEEE802.11無(wú)線WAN（蜂窩電話低帶寬無(wú)線系統(tǒng)<1Mbps基站與計(jì)算機(jī)\話機(jī)間km）高帶寬廣域無(wú)線網(wǎng)局部多點(diǎn)分發(fā)服務(wù)IEEE802.16

地球地面站之間的直視線路微波傳送塔互聯(lián)網(wǎng)（internet）通過(guò)網(wǎng)關(guān)互聯(lián)家庭網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)(PC筆記本PDA共享的輔助設(shè)備)娛樂(lè)(電視DVDVCR攝像機(jī)照相機(jī)立體音響MP3)無(wú)線通信(電話移動(dòng)電話對(duì)講電話傳真)家用電器(微波爐電冰箱鐘烤爐空調(diào)燈)遙測(cè)設(shè)備(電表煙霧警報(bào)器防盜自動(dòng)警鈴自動(dòng)調(diào)溫器嬰兒監(jiān)視器)屬性:易于安裝易于操作低價(jià)格足夠的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力(多媒體應(yīng)用)安全性可靠性1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用（1）用于企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)資源共享（resourcesharing）作為通信介質(zhì)E-mail視頻會(huì)議電子商務(wù)（2）用于公眾的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)遠(yuǎn)程信息個(gè)人間通信P2P系統(tǒng)(Napster)交互式娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò)電話視頻電話因特網(wǎng)廣播電子商務(wù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)WAP(WirelessApplicationProtocol)C/S模式Peer-to-Peer系統(tǒng)電子商務(wù)的形式與應(yīng)用1.4Internet的發(fā)展與應(yīng)用(1)Internet的起源與現(xiàn)狀試驗(yàn)研究網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)性網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)

中國(guó)Internet的發(fā)展歷史

Internet的發(fā)展特點(diǎn)與趨勢(shì)(2)Internet的應(yīng)用(3)Internet技術(shù)目前啟動(dòng)的主要項(xiàng)目有三個(gè)：下一代Internet(NGI)超高速骨干網(wǎng)服務(wù)Internet2(I2)1969年，美國(guó)國(guó)防部的國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署（AdvancedResearchProjectAgency，簡(jiǎn)稱(chēng)ARPA）建立了一個(gè)采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式的分組交換廣域網(wǎng)——ARPANET，該網(wǎng)絡(luò)僅有4個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別建在加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）、斯坦福研究所（SRI）、加州大學(xué)圣大巴比分校（UCSB），以及猶他大學(xué)（UTAH），該網(wǎng)絡(luò)是為了驗(yàn)證遠(yuǎn)程分組交換網(wǎng)的可行性而進(jìn)行的一項(xiàng)試驗(yàn)工程，以防止核戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)引起大量電話業(yè)務(wù)中斷導(dǎo)致軍事通信癱瘓的局面出現(xiàn)。ARPANET就是今天Internet的前身。試驗(yàn)研究網(wǎng)絡(luò)1969-121970-71971-31972-41972-91974年TCP/IPsocket編程接口許多網(wǎng)絡(luò)工具LAN可以連入ARPANET80年代DNS

學(xué)術(shù)性網(wǎng)絡(luò)1986年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（U.S.NationalScienceFoundation，NSF）建立了以ARPANET為基礎(chǔ)的學(xué)術(shù)性網(wǎng)絡(luò)，即NSFNET，它是Internet的先驅(qū)。為了達(dá)到信息資源共享的目的，NSFNET把全美的主要研究中心和5個(gè)科研、教育用的計(jì)算中心的近8萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)成一體，并與ARPANET相連。隨后又把以各大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)構(gòu)成的地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)再互聯(lián)成為全國(guó)性網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，NSF又大力倡導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)發(fā)揚(yáng)奉獻(xiàn)精神，反對(duì)以盈利為目的而使用網(wǎng)絡(luò)。在此期間，NSF投入大量經(jīng)費(fèi)支持NSFNET的發(fā)展，支付了大約10%的線路租用費(fèi)。到了1990年，ARPANET的大部分已被NSFNET所取代。1988年NSF骨干網(wǎng)商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)目前的Internet是由多個(gè)商業(yè)公司運(yùn)行的多個(gè)主干網(wǎng)，通過(guò)若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)點(diǎn)（NetworkAccessPoints）將網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而成。例如，你想從中南大學(xué)的計(jì)算機(jī)查閱美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的WWW主機(jī)上的信息，這一請(qǐng)求通過(guò)中南大學(xué)校園網(wǎng)進(jìn)入中國(guó)教育和科研網(wǎng)（CERNET），從那里經(jīng)由Sprint公司提供的國(guó)際信道傳輸?shù)矫绹?guó)舊金山的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)送到由MCI公司經(jīng)營(yíng)的主干網(wǎng)，最后才經(jīng)過(guò)地區(qū)網(wǎng)進(jìn)入MIT校園網(wǎng)中的WWW主機(jī)。中國(guó)Internet的發(fā)展歷史（1）研究試驗(yàn)階段(1986.6～1993.3)（2）起步階段(1994.4～1996)（3）快速增長(zhǎng)階段(1997年至今)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì):Internet的體系結(jié)構(gòu)Pointofpresence(匯入點(diǎn))NAP將骨干網(wǎng)連接起來(lái)骨干網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商（AT&TSprint等）提供的骨干網(wǎng)上千臺(tái)路由器服務(wù)器群大型公司提供服務(wù)Internet的應(yīng)用（1）遠(yuǎn)程登錄服務(wù)(Telnetrloginssh)（2）文件傳輸服務(wù)(FTP)（3）電子郵件服務(wù)(E-Mail)（4）網(wǎng)絡(luò)新聞服務(wù)(USEnet)（5）名址服務(wù)(Finger、Whois、X.500、Netfind)（6）文檔查詢(xún)索引服務(wù)(Archie、WAIS)（7）信息瀏覽服務(wù)(Gopher、WWW)（8）其它信息服務(wù)(Talk、IRC、MUD)常見(jiàn)的Internet名址服務(wù)：

（a）Finger用來(lái)查詢(xún)?cè)谀撑_(tái)Internet主機(jī)上已注冊(cè)的用戶(hù)的詳細(xì)信息。（b）WhoisWhois名址服務(wù)器保存著有關(guān)人員的名址錄（E-mail地址、通信地址、電話號(hào)碼），通過(guò)它還可以查找網(wǎng)點(diǎn)、聯(lián)網(wǎng)單位、域名及站點(diǎn)信息，許多網(wǎng)點(diǎn)、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)大多都用Whois服務(wù)器提供有關(guān)人員的名錄查詢(xún)信息服務(wù)。（c）X.500是國(guó)標(biāo)化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO制定的目錄服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，旨意為網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供分布式的名錄服務(wù)，目前尚未得到廣泛應(yīng)用。（d）NetFindNetFind是一基于動(dòng)態(tài)查詢(xún)的Internet白頁(yè)目錄服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)準(zhǔn)化組織所謂標(biāo)準(zhǔn)即是文檔化的協(xié)議中包含的推動(dòng)某一特定產(chǎn)品或服務(wù)應(yīng)如何被設(shè)計(jì)或?qū)嵤┑募夹g(shù)規(guī)范或其他嚴(yán)謹(jǐn)標(biāo)準(zhǔn)。幾個(gè)著名的綜合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織

1.美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute）是私有的、非政府的、非營(yíng)業(yè)性的組織ANSI標(biāo)準(zhǔn)常被ISO采納

2.國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（InternationalOrganizationforStandardization）

3.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會(huì)NIST（NationalInstituteofStandardandTechnology）美國(guó)商業(yè)部的一個(gè)部門(mén)，頒發(fā)美國(guó)政府采購(gòu)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)幾個(gè)著名的電子通信類(lèi)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織1.電器與電子工程師協(xié)會(huì)IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineer’s）2.國(guó)際電信聯(lián)盟ITU（InternationalTelecommunicationUnion)(ITU-R無(wú)線通信部門(mén)ITU-T電信標(biāo)準(zhǔn)部門(mén)ITU-D開(kāi)發(fā)部門(mén))3.電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA（ElectronicIndustriesAssociation）4.歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)EPSI（EuropeanTelecommunicationStandardsInstitute）5.國(guó)際電子協(xié)會(huì)IEC（InternationalElectrontechnicalCommission)

6.個(gè)人計(jì)算機(jī)內(nèi)存卡國(guó)際協(xié)會(huì)PCMCIA（PersonalComputerMemoryCardInternationalAssociation）7.亞太地區(qū)電信標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)ASTAP（Asia-PacificTelecommunitySTAndardizationProgram）幾個(gè)著名的Internet國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織

1.ISOC（InternetSociety，Internet協(xié)會(huì)）

2.IAB（InternetArchitectureBoard，Internet體系結(jié)構(gòu)委員會(huì)）

RFC(RequestForComments)技術(shù)報(bào)告

3.IETF（InternetEngineeringTaskForce，Internet工