计算机网络学习笔记——第一章 概论

第一章 概论

1.1 计算机网络的形成与发展

1.1.1 从ARPA网络到Internet

• 1969年,互联网雏形ARPANET诞生
• 1973年ARPA网跨域大西洋,利用卫星技术与英国、挪威实现连接,从此开始了世界范围的网络登录
• 20世纪80年代,ARPA网改为Internet
• 从技术层面讲:个人电脑(PC)、交换机和路由器、Web技术的诞生和发展为Internet的兴起和发展提供了技术保障
• 从市场层面讲:丰富的网络信息资源,尤其是网络的交互性,极大地提高了人们上网的积极性,网络彻底改变了人们的生活、工作方式

1.1.2 从低速互联网到高速互联网

• 网络速度——带宽:数据传输速率
• 传输速率:指网络中每秒发送或接受的二进制位数,单位为比特每秒,缩写为b/s或bps,有时也称为比特率
• 传输速率单位:b/s或bps、kb/s、Mb/s、Gb/s和Tb/s

1.1.3 从单一数据网络到统一网络

• 单一数据网络：只能进行简单数据的传输

• 统一网络:能够同时实现语音、视频和数据传输的数据网络，要求很高的实时性和同步性。

1.1.4 从Internet到移动Internet

• 移动Internet是移动终端与Internet的有机结合，主要涉及：
  • 移动终端和无线通信技术
  • 无线数据通信网络
  • 移动应用

1.1.5 从Internet到物联网

• 物联网无需通过终端，可以直接基于Internet实现物与物、物与人、人与人交互过程，并在此基础上提供各种服务。
  • 物联网中的物：原有物品与网络终端的混合体。
  • 物联网中的人：必须具备互联网终端所具备的功能

1.1.6 从Internet到安全Internet

• (1) 网络安全技术
• (2) 法制建设
• (3) 道德建设
• (4) 安全意识

1.2 计算机网络的定义与功能

1.2.1 计算机网络的定义

• 计算机网络:计算机网络是指将地理位置不同且功能相对独立的多个计算机系统通过通信线路相互连在一起、由专门的网络操作系统进行管理，以实现资源共享的系统。
• 计算机网络的特征：
  • 共享资源：互连计算机的目的是为了实现资源共享，这些资源包括软件、硬件和数据；
  • 自治系统：自治系统是能够独立运行并提供服务的系统，连接到计算机网络中的每个设备都应该是自治系统；
  • 遵守统一的通信标准：
    • 互连这些自治系统的目的是为了实现资源共享；
    • 实现资源共享就必须相互交换数据；
    • 相互交换数据就必须遵守统一的通信标准。

1.2.2 计算机网络的功能

• (1) 数据通信
• (2) 资源共享
• (3) 负载均衡
• (4) 冗余备份

1.2.3 计算机网络的特点

• 可靠性：某子系统出现故障时，可由网内其他子系统代为处理
• 独立性：网络系统中各相连的计算机系统各自既相互联系又相互独立
• 可扩充性：可以很灵活地在网络中接入新的计算机系统
• 高效性：网络信息传递迅速，系统实时性强，采用分布式操作
• 廉价性：避免系统中的重复建设和重复投资，达到节省投资和降低成本

1.3 计算机网络的分类

1.3.1 根据网络交换方式分类

• 电路交换网络
• 虚电路交换网络
• 数据报交换网络

1.3.2 按网络的作用范围分类

• 个人区域网(PAN)
• 局域网(LAN)
• 城域网(MAN)
• 广域网(WAN)

1.3.3 按通信所使用的的介质分类

• 有线网:双绞线、同轴电缆、光纤等
• 无线网:无线电话网、微波通信网、卫星通信网等

1.3.4 按网络拓扑结构分类

• 总线结构
• 环形结构
• 星型结构
• 树型结构
• 网状结构

1.3.5 按通信方式分类

• 广播室网络
• 点对点网络

1.3.6 按网络的所有权分类

• 公用网络
• 专用网络

1.4 计算机网络的应用

• 企业信息网络：专门用于企业内部信息管理的计算机网络，覆盖企业生产经营管理的各个部门；
• 联机事务处理：将不同位置的计算机设备或网络与业务管理中心网络连接，实现在任一网络节点上都可进行统一、实时的业务处理或客户服务；
• POS系统：通过连接收款结算的商业收款机与计算机系统，实现商品交易的实时综合信息管理和服务；
• 电子邮件系统：在计算机及计算机网络的数据处理、存储和传输等功能基础之上，构造的一种非实时通信系统；
• 基于位置的服务：通过电信移动运营商无线电通讯网络或外部定位方式获取移动终端用户的位置信息，在地理信息系统平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务；
• 电子数据交换系统：以电子邮件系统为基础扩展而来的一种专用于贸易业务管理的系统。