第一章 1.1计算机网络在信息时代的作用 1.2因特网概述 1.3因特网的组成 1.4计算机网络在我国的发展 1.5计算机网络的类别 1.6计算机网络的性能 1.7计算机网络的体系结构 1.1 计算
第一章
1.1计算机网络在信息时代的作用
1.2因特网概述
1.3因特网的组成
1.4计算机网络在我国的发展
1.5计算机网络的类别
1.6计算机网络的性能
1.7计算机网络的体系结构
1.1 计算机网络在信息时代的作用
数字化:把现实生活中的事物变为机器码存在计算机中
信息化:现代的网上聊天、通话、购物等,变成各种信息交互
网络化:数字化、信息化都离不开网络化;三网即三种网络;
电信网络:最早的是固定电话,电信运行商铺设电话线路将各个城市、家庭连接起来,目的就是通话。
现在的电信又分为:移动、联通等运行商分别维护;包括有线和无线电话通信。
计算机网络:分为因特网、政府网络、军网等
有线电视网:通过电视收看电视节目;一般是单向传输,即服务提供商向客户发送节目信息;随着技术发展,将变成双向传递信息,即客户可以点播节目。
计算机网络的重要功能
连通性:彼此连通、交换信息
共享:信息共享、软硬件共享(连接其他计算机使用其软件和连接的硬件)
1.2 因特网
- 网络、互联网、因特网
网络:计算机通过集线器或者交换机(a)等组成一个局域网。计算机和网络设备都称为结点,网线称为链路,
一般不超过100米,比如教室、机房等。
互联网:多个局域网通过路由器(b)连接起来,网络和网络连起来就叫做互联网,规模变大、范围扩展。
第一个阶段:ARPANET向互联网发展
Internet的发展起源于1969年美国国防部研发的第一个分组交换法(ARPANET网络,用网络设备将计算机连接起来);1975年分组交换法进行相互连接形成互联网,网络规模变大,是现代互联网的雏形;1983年,美国国防部研发的TPC/IP协议成为互联网的标准协议,所以通常说Internet起源于1983年,但此时还没有对外开放,依然用于美国国防部,因为没有考虑对外开放,研发的TCP/IP协议存在一些漏洞(ARP欺骗之类可以造成网络故障),现在的IPV6已经考虑到漏洞问题。
第二个阶段:三级结构的因特网
开始于1985年,美国国家科学基金会围绕6个大型计算机中心建设计算机网络,分为三级(每个学校、单位建立的网络要连接当地的地区网,所有地区网连接主干网);1993年,主干网的速度为45M;
第三个阶段:多层次的ISP结构的因特网
1993年,美国政府不再负责互联网的运营,交给公司来运营,这些公司就叫做ISP(Internet Service Provider,互联网服务提供商);ISP分层(分级);各个ISP可以分配地址,全球地址有统一的规划,由因特网管理机构统一管理分配,所以可以通过IP地址查看地址所在区域。
第一层主要提供第二层ISP接入,第二层主要提供第三层ISP的接入
整个互联网需要众多的网络设备(有线、无线、路由、交换机等设备,还有TCP/IP协议)进行连接,这些设备不是由一家公司生产的,就要求按照一个标准进行研发制作,这个标准就由因特网协会(ISOC)制定。
因特网协会包括两个部门(因特网研究部、因特网工程部)。
因特网研究部进行理论方面和长期计划的研究。
因特网工程部各个领域研究相关的近期的的工程问题。
1.3 因特网的组成
因特网的核心部分:让连接的计算机通信的网路
因特网的边缘部分:接入到因特网的计算机
因特网的边缘部分
P2P下载方式,每一个计算机既是客户机又是服务器(源),只要下载了文件(没有下载完)就可以让其他计算机下载,一个客户机可以同时从多个源下载同一个文件,源越多下载的越快。
因特网的核心部分
电路交换方式
电路交换适合数据量很大的实时性传输,核心路由器之间可以使用电路交换。
分组交换方式
一个完整的文件就称为一个报文。一个报文若很大,则分成多个数据段,每个数据段都要标明地址(目标地址、源地址)即首部;接收端收到数据段之后去掉首部(地址部分不再使用),将数据段组合起来。
分组通讯适用于计算机网络。
分组数据的发送路径不一定相同,单独选择最佳路径。
电路交换占线直到信息传递完成,而分组交换不占线,一个计算机发送的分组数据可能和其他计算机发送的分组数据在同一线路上。
电路交换先选好(占用)路径,之后所有的信息传递都走这条路径。
分组交换不建立连接,每个分组数据临时选择路径。
路由器有存储转发的功能,可以暂存部分数据包(多则扔掉一部分),查找转发表,找到转发的端口,选择最佳路径。
报文交换方式
直接传递整个文件。
注意分组交换不建立连接
1.4 计算机网络在我国的发展
计算机网络最简单的定义:一些互相连接的、自治的计算机的集合。
广域网/局域网 新的理解:不单从网络覆盖范围区分广域网和局域网,还有是否应用了广域网技术/局域网技术。
局域网:自己购买设备,自己维护,带宽固定,距离一般为100m以内
广域网:花钱买服务,花钱买带宽,有专门人员维护
拓扑结构:
总线型:
环型:
星型(接到一个交换机上):
树形结构(交换机到分支交换机):
网状(路由器形成的网状结构,有多条路径可选择):