计算机网络谢希仁课件第01章
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《计算机⽹络(第7版)谢希仁著》第⼀章概述要点及习题总结1. ⽹络分类:电信⽹络、有线电视⽹络、计算机⽹络、移动互联⽹2. 互联⽹的两个重要基本特点:连通性和共享性3. ⽹络由若⼲节点和连接这些节点的链路组成4. ⽹络之间可以通过路由器互连起来,这就构成了⼀个覆盖范围更⼤的计算机⽹络。
这样的⽹络称为互连⽹,习惯上,与⽹络相连的计算机称为主机5. 互联⽹的基础结构发展过程(三个阶段): 第⼀阶段:1969年美国国防部创建第⼀个分组交换⽹ARPARNET。
1983年TCP/IP协议栈成为ARPANET上的标准协议,使得异构⽹络互联,因此⼈们把1983年作为互联⽹的诞⽣时间 第⼆阶段:1985年美国国家科学基⾦会NSF围绕六个⼤型计算机中⼼建设计算机⽹络,分成了三级⽹络:主⼲⽹,区域⽹,校园⽹(企业⽹) 第三阶段:1993年,Albert Gore(时任美国副总统)提出NII(“国家信息基础设施”)计划,旨在以因特⽹为雏形,建⽴“信息⾼速公路”,⾄此,由美国政府资助的NSFNET逐渐被若⼲个商⽤的互联⽹主⼲⽹替代,政府机构不再负责互联⽹的运营和管理,逐渐由互联⽹服务提供商(ISP)接⼿,ISP是进⾏商业活动的公司,ISP向互联⽹管理机构申请很多IP地址,同时拥有通信线路,任何机构和个⼈只要向某个ISP交纳规定的费⽤,就可以通过ISP接⼊互联⽹ 6.互联⽹和互连⽹ 互连⽹:通⽤名词,泛指由多个计算机⽹络互连⽽成的计算机⽹络 互联⽹:专⽤名词,它指当前全球最⼤的、最开放的、由众多⽹络相互连接⽽成的特定互连⽹,它采⽤TCP/IP协议栈作为通信的规则,且其前⾝是美国的ARPANET 7.万维⽹ 互联⽹的迅猛发展始于20世纪90年代,由欧洲原⼦核研究组织CER开发的万维⽹WWW(World Wide Web)被⼴泛应⽤在互联⽹上 8.互联⽹的标准化 1992 年由于互联⽹不再归美国政府管辖,因此成⽴了⼀个国际性组织叫做互联⽹协会 (Internet Society,简称为 ISOC) [W-ISOC],以便对互联⽹进⾏全⾯管理以及在世界范围内促进其发展和使⽤。
一、概述1-01计算机网络可以向用户提供哪些服务?答:可以使用户迅速传递数据文件,以及从网络上查找并获取各种有用资料,包括图像和视频文件。
计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个:连通性和资源共享。
1-02 试简述分组交换的要点。
答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
在分组交换网络中,数据按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
以短的分组形式传送。
分组交换在线路上采用动态复用技术。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
在路径上的每个结点,把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
分组交换网的主要优点是:①高效。
在分组传输的过程中动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占有。
②灵活。
每个结点均有智能,为每一个分组独立地选择转发的路由。
③迅速。
以分组作为传送单位,通信之前可以不先建立连接就能发送分组;网络使用高速链路。
④可靠。
完善的网络协议;分布式多路由的通信子网。
1-03试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
第1章计算机网络概述本章内容✧计算机网络的产生和发展✧计算机网络的概念、组成和功能✧计算机网络的分类✧计算机网络的标准化工作✧计算机网络体系结构与参考模型本章要求主要要求:✧掌握计算机网络的概念、组成和功能以及分类;✧建立对网络协议栈结构的概念,需要对各层协议的功能有一个大致的了解;✧掌握协议、接口和服务等重要的概念;掌握带宽、时延、往返时延RTT和时延带宽积的概念和物理意义。
1.1 计算机网络的产生和发展•早期的计算机应用模式——单机–大、中、小型机—庞大,昂贵,资源无法共享–计算机构成了一个个的信息“孤岛”•计算机网络产生始于1950’s,产生的原因:–资源共享的需求(计算能力、外设、软件、数据)–大型项目的合作(进行工程项目协作)–人与人之间的信息沟通(数据通信)•从体系结构来观察,计算机网络的发展可分为三个阶段(三代网络):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(Terminal)共享主机(Host)的软硬件资源单台主机:执行计算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)✧连接方式:本地或远程✧例子:飞机订票系统◆HOST(航空公司总部)◆Terminals(订票点)◆通信线路(电话线路)✧缺点1) 主机负荷重——数据处理+通信2) 线路利用率低3) 集中控制方式,可靠性低✧改进1) 终端集中器(近/远距)2) 前端处理机(Front End Processor, FEP),通信任务分离2. 以通信子网为中心的主机互连“计算机-计算机”网络✧特征1)多个终端联机系统互联,形成了多主机互联网络2)网络结构从“主机-终端” 转变为“主机-主机”3. 体系结构标准化网络层次化结构,并对每层进行了精确定义主机-主机网络的演变•演变阶段1–通信任务从主机中分离,由通信控制处理机(CCP)完成–CCP:处理主机之间通信任务的专用计算机•两层网络概念的出现–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•演变阶段2–通信子网规模逐渐扩大•私有→社会公用–公用数据通信网•PSTN•X.25–优点•降低用户系统建设成本•提高通信线路利用率•兼容性好•例子–因特网的前身——ARPANET•美苏冷战时期由美国军方建立的实验性网络•最初4个节点→70’s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•分组交换•分层次的网络体系•较为完善的通信协议因特网(Internet)的发展•进入20 世纪90 年代以后,以因特网为代表的计算机网络得到了飞速的发展。