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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,冶金工業(yè)出版社,*,第1章 網(wǎng)絡基礎,1.1 網(wǎng)絡發(fā)展簡史,,1.2 計算機網(wǎng)絡的功能,,1.3 網(wǎng)絡體系結構,,1.1 網(wǎng)絡發(fā)展簡史,計算機網(wǎng)絡的發(fā)展大致經(jīng)歷了四代,1.1.1 單計算機聯(lián)機系統(tǒng),第一代計算機網(wǎng)絡的典型應用是由一臺計算機和全美范圍內(nèi)2000多個終端組成的飛機定票系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，各終端采用多條線路與中央計算機相連接，其特點是出現(xiàn)了通信控制器和前端處理機（FEP），采用了實時、分時與分批處理的方式，提高了線路的利用率，使通信系統(tǒng)發(fā)生了根本變革。,1.1.2 計算機-計

2、算機聯(lián)機系統(tǒng)ARPAnet網(wǎng)的出現(xiàn),在ARPAnet網(wǎng)中，主機之間是通過接口報文處理機IMP轉(zhuǎn)接后互聯(lián)的，而不是直接用線路相連的。通信子網(wǎng)是由IMP和它們之間互聯(lián)的通信線路一起負責主機間的通信任務構成的。通信子網(wǎng)互聯(lián)的主機擔負運行程序的責任，提供資源共享，組成了資源子網(wǎng)。協(xié)議就是兩個主機間通信時對傳送信息內(nèi)容的理解，信息表示形式以及各種情況下的應答信號都必須遵守一個共同的約定。,1.1.3 計算機網(wǎng)絡體系結構形成,1984年ISO在頒布了OSI/RM，該模型分為七個層次，也稱為OSI七層模型，公認為新一代計算機網(wǎng)絡體系結構的基礎。為普及局域網(wǎng)奠定了基礎。,1.1.4 Internet的發(fā)展

3、,第四代計算機網(wǎng)絡，也就是今天的Internet。從80年代末開始，局域網(wǎng)技術發(fā)展成熟，出現(xiàn)光纖及高速網(wǎng)絡技術，多媒體，智能網(wǎng)絡，整個網(wǎng)絡就像一個對用戶透明的大的計算機系統(tǒng)，發(fā)展為以Internet為代表的互聯(lián)網(wǎng)。,1.2 計算機網(wǎng)絡的功能,計算機網(wǎng)絡自20世紀60年代末誕生以來，僅20多年時間即以異常迅猛的速度發(fā)展起來，被越來越廣泛的應用于政治、經(jīng)濟、軍事、生產(chǎn)及科學技術的各個領域。,1.2.1 數(shù)據(jù)通信,現(xiàn)代社會信息量激增，信息交換也日益增多，每年有幾萬噸信件要傳遞。利用計算機網(wǎng)絡傳遞信件是一種全新的電子傳遞方式。電子郵件比現(xiàn)有的通信工具有更多的優(yōu)點，它不像電話需要通話者同時在場，也不

4、像廣播系統(tǒng)只是單方向傳遞信息，在速度上比傳統(tǒng)郵件快得多。,1.2.2 資源共享,在計算機網(wǎng)絡中，有許多昂貴的資源，例如大型數(shù)據(jù)庫、巨型計算機等，并非為每一用戶所擁有，所以必須實行資源共享。資源共享包括硬件資源的共享，如打印機、大容量磁盤等；也包括軟件資源的共享，如程序、數(shù)據(jù)等。資源共享的結果是避免重復投資和勞動，從而提高了資源的利用率，使系統(tǒng)的整體性能價格比得到改善。,1.2.3 增加可靠性,在一個系統(tǒng)內(nèi)，單個部件或計算機的暫時失效必須通過替換資源的辦法來維持系統(tǒng)的繼續(xù)運行。但在計算機網(wǎng)絡中，每種資源（尤其程序和數(shù)據(jù)）可以存放在多個地點，而用戶可以通過多種途徑來訪問網(wǎng)內(nèi)的某個資源，從而避免

5、了單點失效對用戶產(chǎn)生的影響。,1.2.4 提高系統(tǒng)處理能力,1. 處理能力的提高,,單機的處理能力是有限的，且由于種種原因（例如時差），計算機之間的忙閑程度是不均勻的。因此，當網(wǎng)絡中某一臺機器的負擔過重時，可以將作業(yè)轉(zhuǎn)移到其他空閑的機器上去執(zhí)行，這樣，就可以減少用戶信息在系統(tǒng)中的處理時間，均衡了各個機器的負擔，提高了系統(tǒng)的利用率，增加了整個系統(tǒng)的可用性。另外也可以將某些大型處理任務轉(zhuǎn)化成小型任務而由網(wǎng)中的計算機分擔處理。,,2. 廣泛應用,,1）銀行業(yè)務處理,,2）訪問遠程數(shù)據(jù)庫,,3）軍事指揮系統(tǒng),,4）醫(yī)療系統(tǒng),,5）科學領域的研究,,6）普通百姓的生活、學習和工作,,1.3 網(wǎng)絡

6、體系結構,分層模型（layering model）是一種用于開發(fā)網(wǎng)絡協(xié)議的設計方法。本質(zhì)上，分層模型描述了把通信問題分為幾個小問題（稱為層次）的方法，每個小問題對應于一層,1.3.1 協(xié)議分層,為了減少網(wǎng)絡設計的復雜性，絕大多數(shù)網(wǎng)絡采用分層設計方法。所謂分層設計方法，就是按照信息的流動過程將網(wǎng)絡的整體功能分解為一個個的功能層，不同機器上的同等功能層之間采用相同的協(xié)議，同一機器上的相鄰功能層之間通過接口進行信息傳遞。,1.3.2 服務類型,面向連接服務是電話系統(tǒng)服務模式的抽象。每一次完整的數(shù)據(jù)傳輸都必須經(jīng)過建立連接、數(shù)據(jù)傳輸和終止連接三個過程。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，各數(shù)據(jù)包地址不需要攜帶目的地址

7、，而是使用連接號。連接本質(zhì)上類似于一個管道，發(fā)送者在管道的一端放入數(shù)據(jù)，接收者在另一端取出數(shù)據(jù)。其特點是接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送方發(fā)出的數(shù)據(jù)在內(nèi)容和順序上是一致的。,,無連接服務是郵政系統(tǒng)服務模式的抽象。其中每個報文帶有完整的目的地址，每個報文在系統(tǒng)中獨立傳送。無連接服務不能保證報文到達的先后順序，原因是不同的報文可能經(jīng)不同的路徑去往目的地，所以先發(fā)送的報文不一定先到。無連接服務一般也不對出錯報文進行恢復和重傳。,1.3.3 服務交互,第1類交互是“請求”（request），服務用戶用它促成某項工作，如請求建立連接和發(fā)送數(shù)據(jù)。,,交互可以帶參數(shù)，并且大多數(shù)交互都帶有參數(shù)?！斑B接請求”交互的參數(shù)可能指明它要與哪臺機器連接、需要的服務類別和擬在該連接上使用的最大報文長度。,,服務有“有確認”和“無確認”之分。有確認服務，包括“請求”、“指示”、“響應”和“確認”4個交互。,小結,重點：,,了解網(wǎng)絡發(fā)展簡史，主要是四個階段：單機聯(lián)機系統(tǒng)、ARPAnet網(wǎng)的出現(xiàn)、計算機網(wǎng)絡體系結構形成、Internet的發(fā)展；計算機網(wǎng)絡所提供的功能，如數(shù)據(jù)通信、資源共享、增加可靠性、提高系統(tǒng)處理能力。,,難點：,,網(wǎng)絡體系結構的劃分，理解協(xié)議分層、服務類型和服務交互的原理。,,希望讀者學完本章后，能夠?qū)W(wǎng)絡的基本知識有一個詳細的了解和認識。,