第1章计算机网络概论讲解
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第一章 计算机网络概述 课件(共19张PPT)
• 采用通信子网后，可使每台入网主机不用去处理数据通信，也不用具有许多远程数据通信功能， 而只需负责信息的发送和接收，这样就减少了主机的通信开销。另外，由于通信子网是按统一 软、硬件标准组建，可以面向各种类型的主机，方便了不同机型互连，减少了组建网络的工作 量。
• 通信子网有三种类型： • （1）结合型 • 对于大多数局域网，由于其传输距离 ，互连主机不多，所以并未采用
• 工作站：是网络中用户使用的计算机设备，又称客户机。
•
终端：终端不具备本地处理能力，不能直接连接到网络上，只能通过网络上的主机与网络相连 发挥作用。常见的终端有：显示终端、打印终端、图形终端等。
•
传输介质：传输介质的作用是在网络设备之间构成物理通路，以便实现信息的交换。最常见的 传输介质类型是同轴电缆、双绞线和光纤。
• 2. 通信链路
•
通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现，如双绞线、同轴电 缆、光缆、卫星、微波等无线信道。
• 通信链路又分为物理链路和逻辑链路两类。物理链路是一条点到点的物理线路，中间没有任何交换节点。 在计算机网络钟，两个计算机之间的通路往往是由许多物理链路串结而成。逻辑链路是具备数据传输控制 能力，在逻辑上起作用的物理链路。在物理链路上加上用于数据传输控制的硬件和软件，就构成了逻辑链 路。只有在逻辑链路上才可以真正传输数据，而物理链路是逻辑链路形成的基础。
内容的 服务器；通过一定技巧使不同地域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面，这样来实现各服务器的负荷均衡，同时用户也省了不少冤枉路。
• 分布处理是把任务分散到网络中不同的计算机上并行处理，而不是集中在一台大型计算机上，使其具有解决复杂问题的能力，大大提高效率和降低成本。
计算机网络技术基础--第1章 计算机网络概述
计算机网络技术基础--第1章计算机网络概述计算机网络技术基础第 1 章计算机网络概述在当今数字化的时代，计算机网络已经成为了我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们日常的在线购物、社交媒体交流，到企业的信息化管理和全球范围内的科学研究合作，计算机网络都发挥着至关重要的作用。
那么，究竟什么是计算机网络呢？让我们一起来揭开它神秘的面纱。
计算机网络，简单来说，就是将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
为了更好地理解计算机网络，我们先来了解一下它的发展历程。
计算机网络的发展可以追溯到 20 世纪 50 年代，当时美国为了实现军事指挥的自动化，建立了世界上第一个计算机网络——SAGE 系统。
这个系统虽然还比较简单，但为后来计算机网络的发展奠定了基础。
在 20 世纪 60 年代，随着计算机技术的不断进步，出现了以分组交换技术为核心的 ARPANET 网络。
这是现代计算机网络的雏形，它采用了分布式的控制结构，实现了资源的共享和信息的交换。
到了 20 世纪 70 年代和 80 年代，计算机网络得到了迅速的发展。
出现了各种不同类型的网络，如局域网（LAN）、广域网（WAN）等。
同时，网络协议也不断完善，如 TCP/IP 协议的出现，使得不同类型的网络能够相互连接，形成了一个全球性的互联网。
进入21 世纪，计算机网络的发展更是日新月异。
随着移动互联网、云计算、大数据等技术的兴起，计算机网络的应用范围不断扩大，对人们的生活和社会的发展产生了深远的影响。
计算机网络的分类方式有很多种。
按照覆盖范围的大小，可以分为局域网、城域网和广域网。
局域网通常覆盖一个较小的区域，如一个办公室、一栋教学楼或一个工厂。
城域网的覆盖范围一般是一个城市，而广域网则可以覆盖全球范围。
从网络的拓扑结构来看，常见的有总线型、星型、环型、树型和网状型等。
第1章-计算机网络概论
表1-2 频段使用表
无线电波常用在短距离或称近距离无线通信中， 如：蓝牙（Bluetooth）和Wi-Fi通信中。
其中Wi-Fi使用的是2.4G UHF射频频段，频率范 围为2.4GHz～2.4835GHz，故带宽为83.5MHz， 属高频波段。
1.有线网 2.无线网
无线网是指采用无线电波、微波、激光、红 外等无线介质来传输数据的网络。如卫星网络中 数据的传输就是用微波进行的，而手机和微机上 的红外接口可以相对传输数据。
利用一定频率的无线电波传输数据也是无线 网的一种。如：Wifi网。
1.4 计算机网络的组成
从系统的角度来看，一个计算机网络由硬 件和软件两大部分组成。
2）网络协议软件
典型的网络协议有：TCP／IP、IPX／SPX、IEEE 802 标准系列协议和X.25协议等。
3）网络管理软件
提供性能管理、配置管理、故障管理、计费管理和安全 管理等功能。管理的对象可以是路由器和交换机。
4）网络通信软件
网络通信软件控制应用程序与多个站点进行通信，并能 对通信数据进行加工和处理，使用户在不必了解通信控制规 程的情况下进行通信。
1.局域网LAN 2.城域网MAN 3．广域网WAN 4．国际互联网Internet
1.3.2 公用网和专用网 按应用和管理性质的不同，计算机网
络划分为公用网和专用网。 1.公用网 公用网也称通用网。 2．专用网 专用网也称行业网。
1.3.3 有线网和无线网
按网络所使用的通信传输介质，计算机网络 划分为有线网和无线网。
图1-9 交叉网线（反绞线）的制作
RJ45是布线系统中信息插座（即通信引出 端）连接器的一种，连接器由接头(水晶头 ）和插座组成，插头有8个凹槽和8个触点 。RJ是Registered Jack的缩写，意思是“ 注册的插座”。
网络基础课件NET01第1章计算机网络概论
斯’ (1944年1月10日运行，长4．9米，宽1．8米，高 2．3米，重 约4吨 )。
• 20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国半自动地面 防空系统（SAGE）的研究开始了计算机技术与通信技术 相结合的尝试
– 将地理上分散的多个终端通过数据通信系统将数据传到1台IBM的 计算机上进行防空信息集中处理和控制。
• 用户可通过单一终端或接入方式使用文字、话音、数据、图像、 视频等各类信息服务，网络资源利用水平进一步提高。
• 国家广播电影电视总局和信息产业部2008年联合发布互联网视听 节目服务管理规定 ，2008年2月1日出台三网融合政策，加强宽 带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息网络资源的统筹规 划和管理，促进网络和信息资源共享。
– ISO正式制订了开放系统互连参考模型（OSI/RM），制订了一 系列的协议标准；
• 在1969年ARPAnet的实验性阶段，研究人员就开始了 TCP/IP协议雏形的研究；
– TCP/IP协议的成功促进了Internet的发展，Internet的发展又进 一步扩大了TCP/IP协议的影响。
• 20世纪80年代未90年代初
2
1.1 计算机网络的形成与发展
1.1.1 计算机网络发展阶段的划分
• 第一阶段：20世纪50年代
数据通信技术的研究与发展
• 第二阶段：20世纪60年代
ARPAnet与分组交换技术的研究与发展（里程碑）
• 第三阶段：20世纪70年代
广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用 网络体系结构与协议标准化的研究 OSI/RM （ISO） ，TCP/IP（ ARPAnet）
统，能实现下列重要功能：
– （1）传输文件
– （2）收发电子邮件（E-mail，收发EMAIL有哪些方式？ ）
• 20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国半自动地面 防空系统（SAGE）的研究开始了计算机技术与通信技术 相结合的尝试
– 将地理上分散的多个终端通过数据通信系统将数据传到1台IBM的 计算机上进行防空信息集中处理和控制。
• 用户可通过单一终端或接入方式使用文字、话音、数据、图像、 视频等各类信息服务，网络资源利用水平进一步提高。
• 国家广播电影电视总局和信息产业部2008年联合发布互联网视听 节目服务管理规定 ，2008年2月1日出台三网融合政策，加强宽 带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息网络资源的统筹规 划和管理，促进网络和信息资源共享。
– ISO正式制订了开放系统互连参考模型（OSI/RM），制订了一 系列的协议标准；
• 在1969年ARPAnet的实验性阶段，研究人员就开始了 TCP/IP协议雏形的研究；
– TCP/IP协议的成功促进了Internet的发展，Internet的发展又进 一步扩大了TCP/IP协议的影响。
• 20世纪80年代未90年代初
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1.1 计算机网络的形成与发展
1.1.1 计算机网络发展阶段的划分
• 第一阶段：20世纪50年代
数据通信技术的研究与发展
• 第二阶段：20世纪60年代
ARPAnet与分组交换技术的研究与发展（里程碑）
• 第三阶段：20世纪70年代
广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用 网络体系结构与协议标准化的研究 OSI/RM （ISO） ，TCP/IP（ ARPAnet）
统，能实现下列重要功能：
– （1）传输文件
– （2）收发电子邮件（E-mail，收发EMAIL有哪些方式？ ）
第1章 计算机网络概论
资源共享
硬件共享 软件共享 数据共享
数据传输 均衡负荷与分布处理 综合信息服务 提高计算机的可靠性和可用性
第1章
计算机网络概论
6
1.6 网路的分类
网络的跨度是指网络可以覆盖的范围，根据网络覆盖 的范围，网络可以分类为广域网、局域网、城域网等。 1、广域网（Wide Area Network——WAN） 2、局域网（Local Area Network——LAN） 3、城域网（Metropolitan Area Network——MAN) 随着网络技术的发展，新型的网络设备和传输媒体的 广泛应用，距离的概念逐渐淡化，局域网以及局域网互连 之间的区别也逐渐模糊。同时，越来越多的企业和部门开 始利用局域网以及局域网互连技术组建自己的专用网络， 这种网络覆盖整个企业，范围可大可小。
第1章
计算机网络概论
3
1.3 计算机网络的组成
计算机网络基本功能是负责数据传输和 数据处理，分别是由通信子网和资源子网 负责实现。 通信子网 主要由CPP、通信线路和其他相关设备组 成。分别介绍通信控制处理机器、通信设 备及通信线路功能及作用。 资源子网 主要由计算机、终端、终端控制器、联 网外设、软件及数据资源等组成。
第1章
计算机网络概论
7
第1章 计算机网络概论
第1章
计算机网络概论
1
1.1 计算机网络的定义
计算机网络是把地理上分散的 多台具有独立功能的计算机， 用通信线路和通信设备连接起 来以实现资源共享的系统。 连接对象：计算机、数据终端等 连接介质：通信线路、通信设备 控制机构：网络协议、网络软 件
从用户的角度看，计算机网络是 一个透明的数据传输机构。
第1章
硬件共享 软件共享 数据共享
数据传输 均衡负荷与分布处理 综合信息服务 提高计算机的可靠性和可用性
第1章
计算机网络概论
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1.6 网路的分类
网络的跨度是指网络可以覆盖的范围，根据网络覆盖 的范围，网络可以分类为广域网、局域网、城域网等。 1、广域网（Wide Area Network——WAN） 2、局域网（Local Area Network——LAN） 3、城域网（Metropolitan Area Network——MAN) 随着网络技术的发展，新型的网络设备和传输媒体的 广泛应用，距离的概念逐渐淡化，局域网以及局域网互连 之间的区别也逐渐模糊。同时，越来越多的企业和部门开 始利用局域网以及局域网互连技术组建自己的专用网络， 这种网络覆盖整个企业，范围可大可小。
第1章
计算机网络概论
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1.3 计算机网络的组成
计算机网络基本功能是负责数据传输和 数据处理，分别是由通信子网和资源子网 负责实现。 通信子网 主要由CPP、通信线路和其他相关设备组 成。分别介绍通信控制处理机器、通信设 备及通信线路功能及作用。 资源子网 主要由计算机、终端、终端控制器、联 网外设、软件及数据资源等组成。
第1章
计算机网络概论
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第1章 计算机网络概论
第1章
计算机网络概论
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1.1 计算机网络的定义
计算机网络是把地理上分散的 多台具有独立功能的计算机， 用通信线路和通信设备连接起 来以实现资源共享的系统。 连接对象：计算机、数据终端等 连接介质：通信线路、通信设备 控制机构：网络协议、网络软 件
从用户的角度看，计算机网络是 一个透明的数据传输机构。
第1章
1章计算机网络概论
缺点 1. 主机负担重（通信＋处理） 2. 线路利用率低
7
改进
• 增加前端机解决通信问题 • 增加集中器解决线路利用率问题 例：60年代 美国TYMNET医用资料系统
终端
调制解调器 集中器
低速线路
调制解调器 高速线路
计算机 前端处理机 FEP
8
2. 第二阶段：计算机通信网络（分组交换 网络，面向标准的计算机网络）
• 以信息传输为主要目的 • 以计算机为信源和信宿 • 采用标准的体系结构 • 采用分组交换技术
1969年，ARPANET( Internet的前身)
9
3. 第三阶段：共享资源的计算机网络
• 以共享资源为主要目的 • 用户感觉：透明、性能强大、资源丰富 • 系统特征：
开放：结构、标准开放 集成：各种业务、服务、内容 高速：实时（计算和传输） 智能：智能搜速、处理
互联网（网络的网络）
(a)
(b)
16
用户通过 ISP 上网
用户
因特网 服务提供者
ISP1
因特网
ISP2
根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的 IP 地址数目的不同，ISP 也分成为不同的层次。
17
本本地地IISSPP
本本地地IISSPP 第第二二层层IISSPP
本本地地IISSPP 大大公公司司
• 无需指定具体设备，无需指定信息的位 置，以智能方式自动完成资源分配和信 息定位，完成用户交给的任务
• 像电力网供给电力、自来水管网供给自 来水一样
• 云计算：SaaS，PaaS,…
12
1.1.2 Internet的发展 三个阶段： 1. 1969—1983：起源阶段--简单分组交换
1969：ARPANET，4节点 1972：23节点 1977：111节点 1980：TCP/IP进Unix
7
改进
• 增加前端机解决通信问题 • 增加集中器解决线路利用率问题 例：60年代 美国TYMNET医用资料系统
终端
调制解调器 集中器
低速线路
调制解调器 高速线路
计算机 前端处理机 FEP
8
2. 第二阶段：计算机通信网络（分组交换 网络，面向标准的计算机网络）
• 以信息传输为主要目的 • 以计算机为信源和信宿 • 采用标准的体系结构 • 采用分组交换技术
1969年，ARPANET( Internet的前身)
9
3. 第三阶段：共享资源的计算机网络
• 以共享资源为主要目的 • 用户感觉：透明、性能强大、资源丰富 • 系统特征：
开放：结构、标准开放 集成：各种业务、服务、内容 高速：实时（计算和传输） 智能：智能搜速、处理
互联网（网络的网络）
(a)
(b)
16
用户通过 ISP 上网
用户
因特网 服务提供者
ISP1
因特网
ISP2
根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的 IP 地址数目的不同，ISP 也分成为不同的层次。
17
本本地地IISSPP
本本地地IISSPP 第第二二层层IISSPP
本本地地IISSPP 大大公公司司
• 无需指定具体设备，无需指定信息的位 置，以智能方式自动完成资源分配和信 息定位，完成用户交给的任务
• 像电力网供给电力、自来水管网供给自 来水一样
• 云计算：SaaS，PaaS,…
12
1.1.2 Internet的发展 三个阶段： 1. 1969—1983：起源阶段--简单分组交换
1969：ARPANET，4节点 1972：23节点 1977：111节点 1980：TCP/IP进Unix
第1章计算机网络概论
2020年5月
计算机网络基础
8
计算机网络体系结构的形成
经过20世纪60年代和70年代前期的发展，人们对 网络技术、方法和理论的研究日趋成熟。为了促 进网络产品的开发，各大计算机公司纷纷制定自 己的网络技术标准，最终促成国际标准的制定， 遵循网络体系结构标准建成的网络称为第三代网 络；
标准化建设经历了两个阶段：
各计算机制造厂商网络结构标准化； 国际网络体系结构标准化；
2020年5月
计算机网络基础
9
各计算机制造厂商网络结构标准化
各厂商的标准化体系
IBM公司：SNA（系统网络体系结构） DEC公司：DNA（数字网络系统结构） UNIVAC公司：DCA（数据通信体系结构） Burroughs公司：BNA（宝来网络体系结构）
2020年5月
计算机网络基础
7
分组交换技术出现的意义
采用分组交换技术的网络试验成功，使计算机网 络的概念发生了巨大的变化。早期的联机终端系 统是以单个主机为中心，各终端通过通信线路共 享主机的硬件和软件资源。而分组交换网以通信 子网为中心，主机和终端构成了用户资源子网。 用户不仅共享通信子网的资源，而且还可共享用 户资源子网的许多硬件和软件资源。这种以通信 子网为中心的计算机网络被称为第二代计算机网 络，它比面向终端的第一代计算机网络的功能扩 大了很多。
计算机网络基础
11
Internet的产生
1. 60年代开始，美国国防部的高级研究计划局ARPA （Advance Research Projects Agency）建立阿帕网 ARPANet，向美国国内大学和一些公司提供经费，以促 进计算机网络和分组交换技术的研究。
2. 1969年12月，ARPANet投入运行，建成了一个实验性的 由4个节点连接的网络。到1983年，ARPANET已连接了 三百多台计算机，供美国各研究机构和政府部门使用。
计算机网络基础PPT电子课件-第1章计算机网络概论
SMTP协议
简单邮件传输协议，用于发送电子邮件。
03 计算机网络拓扑结构
总线型拓扑结构
总线型拓扑结构
将所有计算机连接到一个单一的、共享的通信通道上，这 种通道被称为总线。
01
优点
结构简单，易于安装和维护，成本低。
02
03
缺点
可扩展性差，因为每增加一台计算机 都需要重新配置总线，且如果总线发 生故障，整个网络将无法工作。
第二阶段
计算机-计算机网络。20世纪60年代中期，美国国防部 ARPANET实验奠定了现代计算机通信的基础。
第三阶段
国际标准化的计算机网络。20世纪70年代末到80年代初 ，计算机网络的标准逐渐统一，形成了国际标准。
第四阶段
互联网和全球信息高速公路建设。20世纪90年代中期开 始，互联网技术得到了飞速的发展和应用，全球信息高速 公路建设加速。
计算机网络的主要功能
计算机网络的主要功能包括资源共享、信息交换、分布式处理、集中管理和远程通信等。
计算机网络的组成
计算机网络通常由硬件和软件两部分组成，硬件包括各种计算机、传输介质、通信设备和 网络连接设备等，软件则包括操作系统、应用软件和通信协议等。
计算机网络发展历程
第一阶段
面向终端的计算机网络。20世纪50年代初，美国地面防 空系统将多个雷达终端连接起来，以实现信息共享。
计算机网络基础ppt电子课件-第1 章计算机网络概论
目录
• 计算机网络概述 • 计算机网络组成 • 计算机网络拓扑结构 • 计算机网络应用 • 网络安全
01 计算机网络概述
计算机网络定义
计算机网络定义
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线 路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源 共享和信息传递的计算机系统。
简单邮件传输协议，用于发送电子邮件。
03 计算机网络拓扑结构
总线型拓扑结构
总线型拓扑结构
将所有计算机连接到一个单一的、共享的通信通道上，这 种通道被称为总线。
01
优点
结构简单，易于安装和维护，成本低。
02
03
缺点
可扩展性差，因为每增加一台计算机 都需要重新配置总线，且如果总线发 生故障，整个网络将无法工作。
第二阶段
计算机-计算机网络。20世纪60年代中期，美国国防部 ARPANET实验奠定了现代计算机通信的基础。
第三阶段
国际标准化的计算机网络。20世纪70年代末到80年代初 ，计算机网络的标准逐渐统一，形成了国际标准。
第四阶段
互联网和全球信息高速公路建设。20世纪90年代中期开 始，互联网技术得到了飞速的发展和应用，全球信息高速 公路建设加速。
计算机网络的主要功能
计算机网络的主要功能包括资源共享、信息交换、分布式处理、集中管理和远程通信等。
计算机网络的组成
计算机网络通常由硬件和软件两部分组成，硬件包括各种计算机、传输介质、通信设备和 网络连接设备等，软件则包括操作系统、应用软件和通信协议等。
计算机网络发展历程
第一阶段
面向终端的计算机网络。20世纪50年代初，美国地面防 空系统将多个雷达终端连接起来，以实现信息共享。
计算机网络基础ppt电子课件-第1 章计算机网络概论
目录
• 计算机网络概述 • 计算机网络组成 • 计算机网络拓扑结构 • 计算机网络应用 • 网络安全
01 计算机网络概述
计算机网络定义
计算机网络定义
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线 路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源 共享和信息传递的计算机系统。
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◇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
17
◇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）
网络结构从“主机－终端” 转变为“主机－主 机”
T
T
HOST
T
通信线路
T
HOST
HOST
T
T
T
TTT
10
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 器（CCP）完成
CCP：处理主机之间 通信任务的专用设备
T
T
HOST
CCP
CCP
CCP
T
HOST
HOST
T
TT
TT
11
◇ 两层网络概念的出现
布式数据处理网络 加拿大的DATAPAC公用分组交换网 日本电报电话公司的DDX-3公用数据网
16
(3) 计算机网络结构标准化
◇为什么需要标准化？ 出现不同厂商、研究部门的计算机网络，难以互连 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
T HOST
HOST T
❖降低用户系统建设成
本
TT
TT
❖提高通信线路利用率
❖兼容性好
13
两层网络的概念结构
在通信子网上可以有
多个资源子网，共
H
享通信子网的服务
C H
H
C
C
通信子网
H
H
资源子网
14
☆ 例子
因特网的前身——ARPANET
❖美苏冷战时期由美国国防部高级研究计划署 （DARPA）建立的实验性网络
❖OSI参考模型--开放系统互联参考模型（Open System Interconnection/Recommended Model）
❖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；
❖只说明了做什么而未规定怎样做； ❖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)
8
◇ 缺点
T
主机负荷重——数据处理＋通信
线路利用率低
T
集中控制方式，可靠性低
T
HOST
主机
◇ 改进
多点通信线路 终端集中器（P3，图1.1b）
T
T
T
前端处理机（Front End Processor, FEP），通信任务分离
9
(2) 以通信子网为中心的主机互连
◇ 特征
多个终端联机系统互联，形成了多主机互联网络
18
(4) 局域网
◇ 1972，美国加州大学研制的Newhall loop网 ◇ 1974，英国剑桥大学计算机实验室建立剑桥环
（Cambridge Ring）网 ◇ 1975，施乐公司Palo Alto研究中心研制以太网，现
在以太网是LAN的主流网络 ◇ 20世纪80年代，多种类型局域网出现，并投入市
❖最初4个节点（大学）→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
资源共享
分散控制
报文分组交换
分层次的网络体系，促进TCP/IP协议发展
较为完善的通信协议
采用专门的通信控制处理器
15
☆ 例子
英国国家物理实验室（NPL）网络 英国邮政局的EPSS公用分组交换网 法国信息与自动化研究所（IRIA）的CYCLADES分
◇ 20世纪90年代初，IBM、MCI和Merit三家公司组建ANSNET， 速率为44.746Mbps
场
19
(5) 因特网时代
◇全球性网络--因特网的出现标志着网络时代的到来 ◇因特网由ARPANET发展演化而来 ◇ 1986，美国国家科学基金会（NSF）建立美国国家科学基金
网NSFNET
连接美国100多所大学和研究机构 三级网络结构：主干网、区域网和校园网 主干的传输速率开始为56kbps→1.544Mbps
5
1.1.1计算机网络的产生和发展阶段（从体系结构
角度）
◇以主机为中心的联机终端系统（面向终端的计算机网
严格地讲：这不
络）
－－20世纪是5计0算年机网代络
◇以通信子网为中心的主机互连（ ARPA网为代表的计
算机网络）
－－20世纪60年代后期
◇计算机网络结构标准化－－20世纪70年代后期
◇局域网－－ 20世纪80年代
第一章 计算机网络概述及体系结构
❖ 问题？
计算机网络到底是什么？ 计算机网络是怎么发展来的？ 计算机网络能做什么？
第一章 计算机网络概述及体系结构 本章内容：
1.1 计算机网络概述 1.2 计算机网络体系结构 1.3 开放系统互联参考模型（OSI/RM） 1.4 TCP/IP体系结构
2
了解：
1、计算机网络的应用 2、相关的国际标准化组织 3、网络分层的意义 4、网络体系结构的定义 5、OSI参考模型和TCP/IP参考模型各层的基本 服务功能
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
T
T
TT
HOST
CCP
T
HOST
T
CCP 通信子网
CCP
T
T
HOST
T
12
◇演变阶段2
T
T
通信子网规模逐渐扩大 ❖私有→社会公用
HOST
公用数据通信网 ❖PSTN
T
公用数据
T
通信网
❖X.25 优点
3
掌握：
1、计算机网络的产生和发展阶段 2、计算机网络的概念及定义 3、计算机网络系统的组成结构 4、计算机网络的分类
5、网络体系结构的基本概念 6、OSI参考模型及各层次名称 7、TCP/IP参考模型及各层次名称 8、上述两种参考模型中数据在源与目标设备间 的传送过程
4
1.1 计算机网络概述
1.1.1 计算机网络的产生和发展阶段 1.1.2 计算机网络的概念及定义 1.1.3 计算机网络系统的组成结构 1.1.4 计算机网络的分类 1.1.5 计算机网络的应用 1.1.6 相关的国际标准化组织
◇因特网时代 －－ 20世纪90年代
6
(1) 以主机为中心的联机终端系统（“计算机－ 终端”系统）
特征：终端共享主机的软硬件资源
单台主机：执行数据处理和通信任务
多台终端：执行用户交互
(终端集中器/终端服务器)
分时多用户系统
连接方式：本地或远程
T
T
HOST
T
7
◇ 例子： 美国半自动化地面防空系统SAGE ❖防区+各观测站、机场、阵地+通信线路 飞机订票系统 ❖HOST(总部)+Terminals(订票点)+通信线路(电话线路)
17
◇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）
网络结构从“主机－终端” 转变为“主机－主 机”
T
T
HOST
T
通信线路
T
HOST
HOST
T
T
T
TTT
10
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 器（CCP）完成
CCP：处理主机之间 通信任务的专用设备
T
T
HOST
CCP
CCP
CCP
T
HOST
HOST
T
TT
TT
11
◇ 两层网络概念的出现
布式数据处理网络 加拿大的DATAPAC公用分组交换网 日本电报电话公司的DDX-3公用数据网
16
(3) 计算机网络结构标准化
◇为什么需要标准化？ 出现不同厂商、研究部门的计算机网络，难以互连 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
T HOST
HOST T
❖降低用户系统建设成
本
TT
TT
❖提高通信线路利用率
❖兼容性好
13
两层网络的概念结构
在通信子网上可以有
多个资源子网，共
H
享通信子网的服务
C H
H
C
C
通信子网
H
H
资源子网
14
☆ 例子
因特网的前身——ARPANET
❖美苏冷战时期由美国国防部高级研究计划署 （DARPA）建立的实验性网络
❖OSI参考模型--开放系统互联参考模型（Open System Interconnection/Recommended Model）
❖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；
❖只说明了做什么而未规定怎样做； ❖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)
8
◇ 缺点
T
主机负荷重——数据处理＋通信
线路利用率低
T
集中控制方式，可靠性低
T
HOST
主机
◇ 改进
多点通信线路 终端集中器（P3，图1.1b）
T
T
T
前端处理机（Front End Processor, FEP），通信任务分离
9
(2) 以通信子网为中心的主机互连
◇ 特征
多个终端联机系统互联，形成了多主机互联网络
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(4) 局域网
◇ 1972，美国加州大学研制的Newhall loop网 ◇ 1974，英国剑桥大学计算机实验室建立剑桥环
（Cambridge Ring）网 ◇ 1975，施乐公司Palo Alto研究中心研制以太网，现
在以太网是LAN的主流网络 ◇ 20世纪80年代，多种类型局域网出现，并投入市
❖最初4个节点（大学）→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
资源共享
分散控制
报文分组交换
分层次的网络体系，促进TCP/IP协议发展
较为完善的通信协议
采用专门的通信控制处理器
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☆ 例子
英国国家物理实验室（NPL）网络 英国邮政局的EPSS公用分组交换网 法国信息与自动化研究所（IRIA）的CYCLADES分
◇ 20世纪90年代初，IBM、MCI和Merit三家公司组建ANSNET， 速率为44.746Mbps
场
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(5) 因特网时代
◇全球性网络--因特网的出现标志着网络时代的到来 ◇因特网由ARPANET发展演化而来 ◇ 1986，美国国家科学基金会（NSF）建立美国国家科学基金
网NSFNET
连接美国100多所大学和研究机构 三级网络结构：主干网、区域网和校园网 主干的传输速率开始为56kbps→1.544Mbps
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1.1.1计算机网络的产生和发展阶段（从体系结构
角度）
◇以主机为中心的联机终端系统（面向终端的计算机网
严格地讲：这不
络）
－－20世纪是5计0算年机网代络
◇以通信子网为中心的主机互连（ ARPA网为代表的计
算机网络）
－－20世纪60年代后期
◇计算机网络结构标准化－－20世纪70年代后期
◇局域网－－ 20世纪80年代
第一章 计算机网络概述及体系结构
❖ 问题？
计算机网络到底是什么？ 计算机网络是怎么发展来的？ 计算机网络能做什么？
第一章 计算机网络概述及体系结构 本章内容：
1.1 计算机网络概述 1.2 计算机网络体系结构 1.3 开放系统互联参考模型（OSI/RM） 1.4 TCP/IP体系结构
2
了解：
1、计算机网络的应用 2、相关的国际标准化组织 3、网络分层的意义 4、网络体系结构的定义 5、OSI参考模型和TCP/IP参考模型各层的基本 服务功能
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
T
T
TT
HOST
CCP
T
HOST
T
CCP 通信子网
CCP
T
T
HOST
T
12
◇演变阶段2
T
T
通信子网规模逐渐扩大 ❖私有→社会公用
HOST
公用数据通信网 ❖PSTN
T
公用数据
T
通信网
❖X.25 优点
3
掌握：
1、计算机网络的产生和发展阶段 2、计算机网络的概念及定义 3、计算机网络系统的组成结构 4、计算机网络的分类
5、网络体系结构的基本概念 6、OSI参考模型及各层次名称 7、TCP/IP参考模型及各层次名称 8、上述两种参考模型中数据在源与目标设备间 的传送过程
4
1.1 计算机网络概述
1.1.1 计算机网络的产生和发展阶段 1.1.2 计算机网络的概念及定义 1.1.3 计算机网络系统的组成结构 1.1.4 计算机网络的分类 1.1.5 计算机网络的应用 1.1.6 相关的国际标准化组织
◇因特网时代 －－ 20世纪90年代
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(1) 以主机为中心的联机终端系统（“计算机－ 终端”系统）
特征：终端共享主机的软硬件资源
单台主机：执行数据处理和通信任务
多台终端：执行用户交互
(终端集中器/终端服务器)
分时多用户系统
连接方式：本地或远程
T
T
HOST
T
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◇ 例子： 美国半自动化地面防空系统SAGE ❖防区+各观测站、机场、阵地+通信线路 飞机订票系统 ❖HOST(总部)+Terminals(订票点)+通信线路(电话线路)