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計算機網路形成任務

發布時間: 2023-01-19 23:36:45

計算機網路的發展

計算機網路的發展
事實上計算機網路是二十世紀60年代起源於美國,原本用於軍事通訊,後逐漸進入民用,經過短短40年不斷的發展和完善,現已廣泛應用於各個領域,並正以高速向前邁進。20年前,在我國很少有人接觸過網路。現在,計算機通信網路以及Internet已成為我們社會結構的一個基本組成部分。網路被應用於工商業的各個方面,包括電子銀行、電子商務、現代化的企業管理、信息服務業等都以計算機網路系統為基礎。從學校遠程教育到政府日常辦公乃至現在的電子社區,很多方面都離不開網路技術。可以不誇張地說,網路在當今世界無處不在。
隨著計算機網路技術的蓬勃發展,計算機網路的發展大致可劃分為4個階段。
第一階段:誕生階段
20世紀60年代中期之前的第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統。典型應用是由一台計算機和全美范圍內2 000多個終端組成的飛機定票系統。終端是一台計算機的外部設備包括顯示器和鍵盤,無CPU和內存。隨著遠程終端的增多,在主
機前增加了前端機(FEP)。當時,人們把計算機網路定義為「以傳輸信息為目的而連接起來,實現遠程信息處理或進一步達到資源共享的系統」,但這樣的通信系統已具備了網路的雛形。
第二階段:形成階段
20世紀60年代中期至70年代的第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來,為用戶提供服務,興起於60年代後期,典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPANET。主機之間不是直接用線路相連,而是由介面報文處理機(IMP)轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的通信線路一起負責
主機間的通信任務,構成了通信子網。通信子網互聯的主機負責運行程序,提供資源共享,組成了資源子網。這個時期,網路概念為「以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體」,形成了計算機網路的基本概念。
第三階段:互聯互通階段
20世紀70年代末至90年代的第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放式和標准化的網路。ARPANET興起後,計算機網路發展迅猛,各大計算機公司相繼推出自己的網路體系結構及實現這些結構的軟硬體產品。由於沒有統一的標准,不同廠商的產品之間互聯很困難,人們迫切需要一種開放性的標准化實用網路環境,這樣應運而生了兩種國際通用的最重要的體系結構,即TCP/IP體系結構和國際標准化組織的OSI體系結構。
第四階段:高速網路技術階段
20世紀90年代末至今的第四代計算機網路,由於區域網技術發展成熟,出現光纖及高速網路技術,多媒體網路,智能網路,整個網路就像一個對用戶透明的大的計算機系統,發展為以Internet為代表的互聯網。

㈡ 計算機網路知識

計算機網路 課程的特點是計算機技術與通信技術的結合,從事計算機網路課程教學的教師應具備計算機網路建設、管理和研究的背景。下面是我整理的一些關於計算機網路入門知識的相關資料,供你參考。

計算機網路知識大全

一、計算機網路基礎

對「計算機網路」這個概念的理解和定義,隨著計算機網路本身的發展,人們提出了各種不同的觀點。

早期的計算機系統是高度集中的,所有的設備安裝在單獨的大房間中,後來出現了批處理和分時系統,分時系統所連接的多個終端必須緊接著主計算機。50年代中後期,許多系統都將地理上分散的多個終端通過通信線路連接到一台中心計算機上,這樣就出現了第一代計算機網路。

第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統。典型應用是由一台計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機定票系統。

終端:一台計算機的外部設備包括CRT控制器和鍵盤,無GPU內存。

隨著遠程終端的增多,在主機前增加了前端機FEP當時,人們把計算機網路定義為「以傳輸信息為目的而連接起來,實現遠程信息處理或近一步達到資源共享的系統」,但這樣的通信系統己具備了通信的雛形。

第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來,為用戶提供服務,興起於60年代後期,典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。

主機之間不是直接用線路相連,而是介面報文處理機IMP轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的通信線路一起負責主機間的通信任務,構成了通信子網。通信子網互聯的主機負責運行程序,提供資源共享,組成了資源子網。

兩個主機間通信時對傳送信息內容的理解,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,稱為協議。

在ARPA網中,將協議按功能分成了若干層次,如何分層,以及各層中具體採用的協議的總和,稱為網路體系結構,體系結構是個抽象的概念,其具體實現是通過特定的硬體和軟體來完成的。

70年代至80年代中第二代網路得到迅猛的發展。

第二代網路以通信子網為中心。這個時期,網路概念為「以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體」,形成了計算機網路的基本概念。

第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放式和標准化的網路。

IS0在1984年頒布了0SI/RM,該模型分為七個層次,也稱為0SI七層模型,公認為新一代計算機網路體系結構的基礎。為普及區域網奠定了基礎。(^60090922a^1)

70年代後,由於大規模集成電路出現,區域網由於投資少,方便靈活而得到了廣泛的應用和迅猛的發展,與廣域網相比有共性,如分層的體系結構,又有不同的特性,如區域網為節省費用而不採用存儲轉發的方式,而是由單個的廣播信道來連結網上計算機。

第四代計算機網路從80年代末開始,區域網技術發展成熟,出現光纖及高速網路技術,多媒體,智能網路,整個網路就像一個對用戶透明的大的計算機系統,發展為以Internet為代表的互聯網。

計算機網路:將多個具有獨立工作能力的計算機系統通過通信設備和線路由功能完善的網路軟體實現資源共享和數據通信的系統。

從定義中看出涉及到三個方面的問題:

(1)至少兩台計算機互聯。

(2)通信設備與線路介質。

(3)網路軟體,通信協議和NOS

二、計算機網路的分類

用於計算機網路分類的標准很多,如拓撲結構,應用協議等。但是這些標准只能反映網路某方面的特徵,最能反映網路技術本質特徵的分類標準是分布距離,按分布距離分為LAN,MAN,WAN,Internet。

1.區域網

幾米——10公里。小型機,微機大量推廣後發展起來的,配置容易,速率高,4Mbps~2GbpS。 位於一個建築物或一個單位內,不存在尋徑問題,不包括網路層。

2.都市網

10公里——100公里。對一個城市的LAN互聯,採用IEEE802.6標准,50Kbps~l00Kbps,位於一座城市中。

3.廣域網

也稱為遠程網,幾百公里——幾千公里。發展較早,租用專線,通過IMP和線路連接起來,構成網狀結構,解決循徑問題,速率為9.6Kbps~45Mbps 如:郵電部的CHINANET,CHINAPAC,和CHINADDN網。

4.互聯網

並不是一種具體的網路技術,它是將不同的物理網路技術按某種協議統一起來的一種高層技術。

三、區域網的特徵

區域網分布范圍小,投資少,配置簡單等,具有如下特徵:

(1)傳輸速率高:一般為1Mbps--20Mbps,光纖高速網可達100Mbps,1000MbpS

(2)支持傳輸介質種類多。

(3)通信處理一般由網卡完成。

(4)傳輸質量好,誤碼率低。

(5)有規則的拓撲結構。

四、區域網的組成

區域網一般由伺服器、工作站、網卡和傳輸介質四部分組成。

1.伺服器

運行網路0S,提供硬碟、文件數據及列印機共享等服務功能,是網路控制的核心。

從應用來說較高配置的普通486以上的兼容機都可以用於文件伺服器,但從提高網路的整體性能,尤其是從網路的系統穩定性來說,還是選用專用伺服器為宜。

目前常見的NOS主要有Netware,Unix和Windows NT三種。

(1)Netware:

流行版本V3.12,V4.11,V5.0,對硬體要求低,應用環境與DOS相似,技術完善,可靠,支持多種工作站和協議,適於區域網操作系統,作為文件伺服器,列印伺服器性能好。

(2)Unix:

一種典型的32位多用戶的NOS,主要應用於超級小型機,大型機上,目前常用版本有Unix SUR4.0。支持網路文件系統服務,提供數據等應用,功能強大,不易掌握,命令復雜,由AT&T和SCO公司推出。

(3)Windows NT Server 4.0:

一種面向分布式圖形應用程序的完整平台系統,界面與Win95相似,易於安裝和管理,且集成了Internet網路管理工具,前景廣闊。

伺服器分為文件伺服器,列印伺服器,資料庫伺服器,在Internet網上,還有Web,FTP,E-mail等伺服器。

網路0S朝著能支持多種通信協議,多種網卡和工作站的方向發展。

2.工作站

可以有自己的0S,獨立工作;通過運行工作站網路軟體,訪問Server共享資源,常見有DOS工作站,Windows 95工作站。

3.網卡

將工作站式伺服器連到網路上,實現資源共享和相互通信,數據轉換和電信號匹配。

網卡(NTC)的分類:

(1)速率:10Mbps,100Mbps

(2)匯流排類型:ISA/PCI

(3)傳輸介質介面:

單口:BNC(細纜)或RJ-45(雙絞線)。(^60090922b^2)

4.傳輸介質

目前常用的傳輸介質有雙絞線,同軸電纜,光纖等。

(1)雙絞線(TP):

將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中,為了降低干擾,每對相互扭繞而成。分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。區域網中UTP分為3類,4類,5類和超5類四種。

以AMP公司為例:

3類:10Mbps,皮薄,皮上注「cat3」,箱上注「3類」,305米/箱,400元/箱。

4類:網路中用的不多。

5類:(超5類)100Mbps,10Mbps,皮厚,匝密,皮上注「cat5」,箱上注5類,305米/箱,600—700元/箱(每段100米,接4個中繼器,最大500米)。

接線順序:

正常: 白桔 桔 白綠 藍 白藍 綠 白棕 棕

(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8

集聯: 白綠 綠 白桔 棕 白棕 桔 白藍 藍

(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8

STP:內部與UTP相同,外包鋁箔,Apple,IBM公司網路產品要求使用STP雙絞線,速率高,價格貴。

(2)同軸電纜:

由一根空心的外圓柱導體和一根位於中心軸線的內導線組成,兩導體間用絕緣材料隔開。

按直徑分為粗纜和細纜。

粗纜:傳輸距離長,性能高但成本高,使用於大型區域網干線,連接時兩端需終接器。

A.粗纜與外部收發器相連。

B.收發器與網卡之間用AUI電纜相連。

C.網卡必須有AUI介面:每段500米,100個用戶,4個中繼器可達2500米,收發器之間最小2.5米,收發器電纜最大50米。

細纜:傳輸距離短,相對便宜,用T型頭,與BNC網卡相連,兩端安50歐終端電阻。

每段185米,4個中繼器,最大925米,每段30個用戶,T型頭之間最小0.5米。 按傳輸頻帶分為基帶和寬頻傳輸。

基帶:數字信號,信號占整個信道,同一時間內能傳送一種信號。

寬頻:傳送的'是不同頻率的信號。

(3)光纖:

應用光學原理,由光發送機產生光束,將電信號變為光信號,再把光信號導入光纖,在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號,並把它變為電信號,經解碼後再處理。分為單模光纖和多模光纖。絕緣保密性好。

單模光纖:由激光作光源,僅有一條光通路,傳輸距離長,2公里以上。

多模光纖:由二極體發光,低速短距離,2公里以內。

五、區域網的幾種工作模式

1.專用伺服器結構(Server-Baseb)

又稱為「工作站/文件伺服器」結構,由若乾颱微機工作站與一台或多台文件伺服器通過通信線路連接起來組成工作站存取伺服器文件,共享存儲設備。

文件伺服器自然以共享磁碟文件為主要目的。 對於一般的數據傳遞來說已經夠用了,但是當資料庫系統和其他復雜而被不斷增加的用戶使用的應用系統到來的時候,伺服器已經不能承擔這樣的任務了,因為隨著用戶的增多,為每個用戶服務的程序也增多,每個程序都是獨立運行的大文件,給用戶感覺極慢,因此產生了客戶機/伺服器模式。

2.客戶機/伺服器模式(client/server)

其中一台或幾台較大的計算機集中進行共享資料庫的管理和存取,稱為伺服器,而將其他的應用處理工作分散到網路中其他微機上去做,構成分布式的處理系統,伺服器控制管理數據的能力己由文件管理方式上升為資料庫管理方式,因此,C/S由的伺服器也稱為資料庫伺服器,注重於數據定義及存取安全後備及還原,並發控制及事務管理,執行諸如選擇檢索和索引排序等資料庫管理功能,它有足夠的能力做到把通過其處理後用戶所需的那一部分數據而不是整個文件通過網路傳送到客戶機去,減輕了網路的傳輸負荷。C/S結構是資料庫技術的發展和普遍應用與區域網技術發展相結合的結果。

3.對等式網路(Peer-to-Peer)

在拓撲結構上與專用Server與C/S相同。在對等式網路結構中,沒有專用伺服器 每一個工作站既可以起客戶機作用也可以起伺服器作用。

㈢ 1. 計算機網路的發展可劃分為幾個階段每個階段各有何特點

一:第一階段可以追溯到20世紀50年代。那時人們開始將彼此獨立發展的計算機技術與通信技術結合起來,完成了數據通信與計算機通信網路的研究,為計算機網路的出現做好了技術准備,奠定了理論基礎。
二:分組交換的產生:
20世紀60年代,美蘇冷戰期間,美國國防部領導的遠景研究規劃局ARPA提出要研製一種嶄新的網路對付來自前蘇聯的核攻擊威脅。因為當時,傳統的電路交換的電信網雖已經四通八達,但戰爭期間,一旦正在通信的電路有一個交換機或鏈路被炸,則整個通信電路就要中斷,如要立即改用其他迂迴電路,還必須重新撥號建立連接,這將要延誤一些時間。
這個新型網路必須滿足一些基本要求:
1:不是為了打電話,而是用於計算機之間的數據傳送。
2:能連接不同類型的計算機。
3:所有的網路節點都同等重要,這就大大提高了網路的生存性。
4:計算機在通信時,必須有迂迴路由。當鏈路或結點被破壞時,迂迴路由能使正在進行的通信自動地找到合適的路由。
5:網路結構要盡可能地簡單,但要非常可靠地傳送數據。
根據這些要求,一批專家設計出了使用分組交換的新型計算機網路。而且,用電路交換來出傳送計算機數據,其線路的傳輸速率往往很低。因為計算機數據是突發式地出現在傳輸線路上的,比如,當用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時或計算機正在進行處理而結果尚未返回時,寶貴的通信線路資源就被浪費了。
分組交換是採用存儲轉發技術。把欲發送的報文分成一個個的「分組」,在網路中傳送。分組的首部是重要的控制信息,因此分組交換的特徵是基於標記的。分組交換網由若干個結點交換機和連接這些交換機的鏈路組成。從概念上講,一個結點交換機就是一個小型的計算機,但主機是為用戶進行信息處理的,結點交換機是進行分組交換的。每個結點交換機都有兩組埠,一組是於計算機相連,鏈路的速率較低。一組是於高速鏈路和網路中的其他結點交換機相連。注意,既然結點交換機是計算機,那輸入和輸出埠之間是沒有直接連線的,它的處理過程是:將收到的分組先放入緩存,結點交換機暫存的是短分組,而不是這個長報文,短分組暫存在交換機的存儲器(即內存)中而不是存儲在磁碟中,這就保證了較高的交換速率。再查找轉發表,找出到某個目的地址應從那個埠轉發,然後由交換機構將該分組遞給適當的埠轉發出去。各結點交換機之間也要經常交換路由信息,但這是為了進行路由選擇,當某段鏈路的通信量太大或中斷時,結點交換機中運行的路由選擇協議能自動找到其他路徑轉發分組。通訊線路資源利用率提高:當分組在某鏈路時,其他段的通信鏈路並不被目前通信的雙方所佔用,即使是這段鏈路,只有當分組在此鏈路傳送時才被佔用,在各分組傳送之間的空閑時間,該鏈路仍可被其他主機發送分組。可見採用存儲轉發的分組交換的實質上是採用了在數據通信的過程中動態分配傳輸帶寬的策略。
三:網際網路時代
internet的基礎結構大體經歷了三個階段的演進,這三個階段在時間上有部分重疊。
1:從單個網路ARPAnet向互聯網發展:1969年美國國防部創建了第一個分組交換網ARPAnet只是一個單個的分組交換網,所有想連接在它上的主機都直接於就近的結點交換機相連,它規模增長很快,到70年代中期,人們認識到僅使用一個單獨的網路無法滿足所有的通信問題。於是ARPA開始研究很多網路互聯的技術,這就導致後來的互聯網的出現。1983年TCP/IP協議稱為ARPAnet的標准協議。同年,ARPAnet分解成兩個網路,一個進行試驗研究用的科研網ARPAnet,另一個是軍用的計算機網路MILnet。1990,ARPAnet因試驗任務完成正式宣布關閉。
2:建立三級結構的網際網路:1985年起,美國國家科學基金會NSF就認識到計算機網路對科學研究的重要性,1986年,NSF圍繞六個大型計算機中心建設計算機網路NSFnet,它是個三級網路,分主幹網、地區網、校園網。它代替ARPAnet稱為internet的主要部分。1991,NSF和美國政府認識到網際網路不會限於大學和研究機構,於是支持地方網路接入,許多公司的紛紛加入,使網路的信息量急劇增加,美國政府就決定將網際網路的主幹網轉交給私人公司經營,並開始對接入網際網路的單位收費。
3:多級結構網際網路的形成:1993年開始,美國政府資助的NSFnet就逐漸被若干個商用的網際網路主幹網替代,這種主幹網也叫網際網路輔助提供者ISP,考慮到網際網路商用化後可能出現很多的ISP,為了使不同ISP經營的網路能夠互通,在1994創建了4個網路接入點NAP分別有4個電信公司經營,本世紀初,美國的NAP達到了十幾個。NAP是最高級的接入點,它主要是向不同的ISP提供交換設備,是它們相互通信。現在的網際網路已經很難對其網路結構給出很精細的描述,但大致可分為五個接入級:網路接入點NAP,多個公司經營的國家主幹網,地區ISP,本地ISP,校園網、企業或家庭PC機上網用戶。

㈣ 一個計算機網路組成包括什麼

計算機網路
連接分散計算機設備以實現信息傳遞的系統


計算機網路是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。

定義分類
按廣義
計算機網路也稱計算機通信網。關於計算機網路的最簡單定義是:一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義,則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路,而只能稱為聯機系統(因為那時的許多終端不能算是自治的計算機)。但隨著硬體價格的下降,許多終端都具有一定的智能,因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用,按上述定義,則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。

另外,從邏輯功能上看,計算機網路是以傳輸信息為基礎目的,用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統的集合,一個計算機網路組成包括傳輸介質和通信設備。
從用戶角度看,計算機網路是這樣定義的:存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源,而整個網路像一個大的計算機系統一樣,對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是:利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來,以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路,即兩個節點和一條鏈路。
按連接
計算機網路就是通過線路互連起來的、自治的計算機集合,確切的說就是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機、終端及其附屬設備用通信設備和通信線路連接起來,並配置網路軟體,以實現計算機資源共享的系統。
按需求
計算機網路就是由大量獨立的、但相互連接起來的計算機來共同完成計算機任務。這些系統稱為計算機網路(computer networks)
發展歷程
自從計算機網路出現以後,它的發展速度與應用的廣泛程度十分驚人。縱觀計算機網路的發展,其大致經歷了以下四個階段:
誕生階段
20世紀60年代中期之前的第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統,典型應用是由一台計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機訂票系統,終端是一台計算機的外圍設備,包括顯示器和鍵盤,無CPU和內存。隨著遠程終端的增多,在主機前增加了前端機(FEP)。當時,人們把計算機網路定義為「以傳輸信息為目的而連接起來,實現遠程信息處理或進一步達到資源共享的系統」,這樣的通信系統已具備網路的雛形。
形成階段
20世紀60年代中期至70年代的第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來,為用戶提供服務,興起於60年代後期,典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPANET。主機之間不是直接用線路相連,而是由介面報文處理機(IMP)轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的通信線路一起負責主機間的通信任務,構成了通信子網。通信子網互聯的主機負責運行程序,提供資源共享,組成資源子網。這個時期,網路概念為「以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體」,形成了計算機網路的基本概念
互聯互通階段
20世紀70年代末至90年代的第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵守國際標準的開放式和標准化的網路。ARPANET興起後,計算機網路發展迅猛,各大計算機公司相繼推出自己的網路體系結構及實現這些結構的軟硬體產品。由於沒有統一的標准,不同廠商的產品之間互聯很困難,人們迫切需要一種開放性的標准化實用網路環境,這樣應運而生了兩種國際通用的最重要的體系結構,即TCP/IP體系結構和國際標准化組織的OSI體系結構。
高速網路技術階段
20世紀90年代至今的第四代計算機網路,由於區域網技術發展成熟,出現光纖及高速網路技術,整個網路就像一個對用戶透明的大的計算機系統,發展為以網際網路( Internet)為代表的互聯網。
組成
計算機網路的分類與一般的事物分類方法一樣,可以按事物所具有的不同性質特點(即事物的屬性)分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空間)以及相應的應用軟體四部分。
功能
數據通信
數據通信是計算機網路的最主要的功能之一。數據通信是依照一定的通信協議,利用數據傳輸技術在兩個終端之間傳遞數據信息的一種通信方式和通信業務。它可實現計算機和計算機、計算機和終端以及終端與終端之間的數據信息傳遞,是繼電報、電話業務之後的第三種最大的通信業務。數據通信中傳遞的信息均以二進制數據形式來表現,數據通信的另一個特點是總是與遠程信息處理相聯系,是包括科學計算、過程式控制制、信息檢索等內容的廣義的信息處理。

㈤ 簡述計算機網路的形成與發展過程

計算機網路的形成與發展經歷了四個階段:

1.第1階段:20世紀60年代末到20世紀70年代初為計算機網路發展的萌芽階段。

其主要特徵是:為了增加系統的計算能力和資源共享,把小型計算機連成實驗性的網路。第一個遠程分組交換網叫ARPANET,是由美國國防部於1969年建成的,第一次實現了由通信網路和資源網路復合構成計算機網路系統。

2.第2階段:20世紀70年代中後期是區域網絡(LAN)發展的重要階段。

其主要特徵為:區域網絡作為一種新型的計算機體系結構開始進入產業部門。區域網技術是從遠程分組交換通信網路和I/O匯流排結構計算機系統派生出來的。

1976年,美國Xerox公司的Palo Alto研究中心推出乙太網(Ethernet),它成功地採用了夏威夷大學ALOHA無線電網路系統的基本原理,使之發展成為第一個匯流排競爭式區域網絡。

3.第3階段:整個20世紀80年代是計算機區域網絡的發展時期。

其主要特徵是:區域網絡完全從硬體上實現了ISO的開放系統互連通信模式協議的能力。

計算機區域網及其互連產品的集成,使得區域網與局域互連、區域網與各類主機互連,以及區域網與廣域網互連的技術越來越成熟。綜合業務數據通信網路(ISDN)和智能化網路(IN)的發展,標志著區域網絡的飛速發展。

4.第4階段:20世紀90年代初至現在是計算機網路飛速發展的階段。

其主要特徵是:計算機網路化,協同計算能力發展以及全球互連網路(Internet)的盛行。計算機的發展已經完全與網路融為一體,體現了「網路就是計算機」的口號。

拓展資料:

計算機網路,是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。

從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。計算機網路向用戶提供的最重要的功能有兩個,即連通性和共享。

簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。

㈥ 計算機網路的定義分類和功能

計算機網路的定義分類:
按廣義定義
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路,即兩個節點和一條鏈路。
按連接定義
計算機網路就是通過線路互連起來的、資質的計算機集合,確切的說就是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機、終端及其附屬設備用通信設備和通信線路連接起來,並配置網路軟體,以實現計算機資源共享的系統。
按需求定義
計算機網路就是由大量獨立的、但相互連接起來的計算機來共同完成計算機任務。這些系統稱為計算機網路(computer networks)

計算機網路的基本功能:
1. 數據通信
數據通信是計算機網路基本的功能,可實現不同地理位置的計算機與終端、計算機與計算機之間的數據傳輸。
2. 資源共享
資源共享包括網路中軟體、硬體和數據資源的共享,這是計算機網路最主要和最有吸引力的功能。
3. 集中管理
4. 分布式處理
5. 可靠性高
6. 均衡負荷
7. 綜合信息服務

㈦ 簡答題:計算機網路中物理層的主要任務是什麼

計算機網路中物理層的主要任務是以下三點:
1.為數據端設備提供傳送數據的通路,數據通路可以是一個物理媒體,也可以是多個物理媒體連接而成。一次完整的數據傳輸,包括激活物理連接,傳送數據,終止物理連接。所謂激活,就是不管有多少物理媒體參與,都要在通信的兩個數據終端設備間連接起來,形成一條通路。
2.傳輸數據,物理層要形成適合數據傳輸需要的實體,為數據傳送服務。一是要保證數據能在其上正確通過,二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鍾內能通過的比特(BIT)數),以減少信道上的擁塞。傳輸數據的方式能滿足點到點,一點到多點,串列或並行,半雙工或全雙工,同步或非同步傳輸的需要。
3. 完成物理層的一些管理工作。
物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等。通信用的互連設備指DTE和DCE間的互連設備。DTE即數據終端設備,又稱物理設備,如計算機、終端等都包括在內。而DCE則是數據通信設備或電路連接設備,如數據機等。數據傳輸通常是經過DTE──DCE,再經過DCE──DTE的路徑。互連設備指將DTE、DCE連接起來的裝置,如各種插頭、插座。LAN中的各種粗、細同軸電纜、T型接、插頭,接收器,發送器,中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。

㈧ 計算機網路發展可分為幾個階段每個階段各有什麼特點

1、第一代計算機網路——遠程終端聯機階段。

2、第二代計算機網路——計算機網路階段。

3、第三代計算機網路——計算機網路互聯階段。

4、第四代計算機網路——國際互聯網與信息高速公路階段。

計算機網路的分類與一般的事物分類方法一樣,可以按事物所具有的不同性質特點(即事物的屬性)分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。

總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空間)以及相應的應用軟體四部分。

(8)計算機網路形成任務擴展閱讀:

計算機網路可按網路拓撲結構、網路涉轄范圍和互聯距離、網路數據傳輸和網路系統的擁有者、不同的服務對象等不同標准進行種類劃分。一般按網路范圍劃分為:區域網(LAN);城域網(MAN);廣域網(WAN)。

區域網的地理范圍一般在10千米以內,屬於一個部門或一組群體組建的小范圍網,例如一個學校、一個單位或一個系統等。廣域網涉轄范圍大,一般從幾十千米至幾萬千米。

例如一個城市,一個國家或者洲際網路,此時用於通信的傳輸裝置和介質一般由電信部門提供,能實現較大范圍的資源共享。城域網介於LAN和WAN之間,其范圍通常覆蓋一個城市或地區,距離從幾十千米到上百千米。

局部區域網路(local area network)通常簡稱為"區域網",縮寫為LAN。區域網是結構復雜程度最低的計算機網路。區域網僅是在同一地點上經網路連在一起的一組計算機。區域網通常挨得很近,它是目前應用最廣泛的一類網路。通常將具有如下特徵的網稱為區域網。

1、網路所覆蓋的地理范圍比較小。通常不超過幾十公里,甚至只在一幢建築或一個房間內。

2、信息的傳輸速率比較高,其范圍自1Mbps 到10Mbps ,已達到100Mbps 。而廣域網運行時的傳輸率一般為2400bps 、9600bps 或者38.4kbps 、56.64kbps 。專用線路也只能達到1.544Mbps 。

3、網路的經營權和管理權屬於某個單位。

㈨ 計算機網路第四章(網路層)

4.1、網路層概述

簡介

網路層的主要任務是 實現網路互連 ,進而 實現數據包在各網路之間的傳輸

這些異構型網路N1~N7如果只是需要各自內部通信,他們只要實現各自的物理層和數據鏈路層即可

但是如果要將這些異構型網路互連起來,形成一個更大的互聯網,就需要實現網路層設備路由器

有時為了簡單起見,可以不用畫出這些網路,圖中N1~N7,而將他們看做是一條鏈路即可

要實現網路層任務,需要解決一下主要問題:

網路層向運輸層提供怎樣的服務(「可靠傳輸」還是「不可靠傳輸」)

在數據鏈路層那課講過的可靠傳輸,詳情可以看那邊的筆記:網路層對以下的 分組丟失 、 分組失序 、 分組重復 的傳輸錯誤採取措施,使得接收方能正確接受發送方發送的數據,就是 可靠傳輸 ,反之,如果什麼措施也不採取,則是 不可靠傳輸

網路層定址問題

路由選擇問題

路由器收到數據後,是依據什麼來決定將數據包從自己的哪個介面轉發出去?

依據數據包的目的地址和路由器中的路由表

但在實際當中,路由器是怎樣知道這些路由記錄?

由用戶或網路管理員進行人工配置,這種方法只適用於規模較小且網路拓撲不改變的小型互聯網

另一種是實現各種路由選擇協議,由路由器執行路由選擇協議中所規定的路由選擇演算法,而自動得出路由表中的路有記錄,這種方法更適合規模較大且網路拓撲經常改變的大型互聯網

補充 網路層(網際層) 除了 IP協議 外,還有之前介紹過的 地址解析協議ARP ,還有 網際控制報文協議ICMP , 網際組管理協議IGMP

總結

4.2、網路層提供的兩種服務

在計算機網路領域,網路層應該向運輸層提供怎樣的服務(「 面向連接 」還是「 無連接 」)曾引起了長期的爭論。

爭論焦點的實質就是: 在計算機通信中,可靠交付應當由誰來負責 ?是 網路 還是 端系統 ?

面向連接的虛電路服務

一種觀點:讓網路負責可靠交付

這種觀點認為,應藉助於電信網的成功經驗,讓網路負責可靠交付,計算機網路應模仿電信網路,使用 面向連接 的通信方式。

通信之前先建立 虛電路 (Virtual Circuit),以保證雙方通信所需的一切網路資源。

如果再使用可靠傳輸的網路協議,就可使所發送的分組無差錯按序到達終點,不丟失、不重復。

發送方 發送給 接收方 的所有分組都沿著同一條虛電路傳送

虛電路表示這只是一條邏輯上的連接,分組都沿著這條邏輯連接按照存儲轉發方式傳送,而並不是真正建立了一條物理連接。

請注意,電路交換的電話通信是先建立了一條真正的連接。

因此分組交換的虛連接和電路交換的連接只是類似,但並不完全一樣

無連接的數據報服務

另一種觀點:網路提供數據報服務

互聯網的先驅者提出了一種嶄新的網路設計思路。

網路層向上只提供簡單靈活的、 無連接的 、 盡最大努力交付 的 數據報服務 。

網路在發送分組時不需要先建立連接。每一個分組(即 IP 數據報)獨立發送,與其前後的分組無關(不進行編號)。

網路層不提供服務質量的承諾 。即所傳送的分組可能出錯、丟失、重復和失序(不按序到達終點),當然也不保證分組傳送的時限。

發送方 發送給 接收方 的分組可能沿著不同路徑傳送

盡最大努力交付

如果主機(即端系統)中的進程之間的通信需要是可靠的,那麼就由網路的 主機中的運輸層負責可靠交付(包括差錯處理、流量控制等) 。

採用這種設計思路的好處是 :網路的造價大大降低,運行方式靈活,能夠適應多種應用。

互連網能夠發展到今日的規模,充分證明了當初採用這種設計思路的正確性。

虛電路服務與數據報服務的對比

對比的方面 虛電路服務 數據報服務

思路 可靠通信應當由網路來保證 可靠通信應當由用戶主機來保證

連接的建立 必須有 不需要

終點地址 僅在連接建立階段使用,每個分組使用短的虛電路號 每個分組都有終點的完整地址

分組的轉發 屬於同一條虛電路的分組均按照同一路由進行轉發 每個分組獨立選擇路由進行轉發

當結點出故障時 所有通過出故障的結點的虛電路均不能工作 出故障的結點可能會丟失分組,一些路由可能會發生變化

分組的順序 總是按發送順序到達終點 到達終點時不一定按發送順序

端到端的差錯處理和流量控制 可以由網路負責,也可以由用戶主機負責 由用戶主機負責

4.3、IPv4

概述

分類編制的IPv4地址

簡介

每一類地址都由兩個固定長度的欄位組成,其中一個欄位是 網路號 net-id ,它標志主機(或路由器)所連接到的網路,而另一個欄位則是 主機號 host-id ,它標志該主機(或路由器)。

主機號在它前面的網路號所指明的網路范圍內必須是唯一的。

由此可見, 一個 IP 地址在整個互聯網范圍內是唯一的 。

A類地址

B類地址

C類地址

練習

總結

IP 地址的指派范圍

一般不使用的特殊的 IP 地址

IP 地址的一些重要特點

(1) IP 地址是一種分等級的地址結構 。分兩個等級的好處是:

第一 ,IP 地址管理機構在分配 IP 地址時只分配網路號,而剩下的主機號則由得到該網路號的單位自行分配。這樣就方便了 IP 地址的管理。

第二 ,路由器僅根據目的主機所連接的網路號來轉發分組(而不考慮目的主機號),這樣就可以使路由表中的項目數大幅度減少,從而減小了路由表所佔的存儲空間。

(2) 實際上 IP 地址是標志一個主機(或路由器)和一條鏈路的介面 。

當一個主機同時連接到兩個網路上時,該主機就必須同時具有兩個相應的 IP 地址,其網路號 net-id 必須是不同的。這種主機稱為 多歸屬主機 (multihomed host)。

由於一個路由器至少應當連接到兩個網路(這樣它才能將 IP 數據報從一個網路轉發到另一個網路),因此 一個路由器至少應當有兩個不同的 IP 地址 。

(3) 用轉發器或網橋連接起來的若干個區域網仍為一個網路 ,因此這些區域網都具有同樣的網路號 net-id。

(4) 所有分配到網路號 net-id 的網路,無論是范圍很小的區域網,還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網,都是平等的。

劃分子網的IPv4地址

為什麼要劃分子網

在 ARPANET 的早期,IP 地址的設計確實不夠合理:

IP 地址空間的利用率有時很低。

給每一個物理網路分配一個網路號會使路由表變得太大因而使網路性能變壞。

兩級的 IP 地址不夠靈活。

如果想要將原來的網路劃分成三個獨立的網路

所以是否可以從主機號部分借用一部分作為子網號

但是如果未在圖中標記子網號部分,那麼我們和計算機又如何知道分類地址中主機號有多少比特被用作子網號了呢?

所以就有了劃分子網的工具: 子網掩碼

從 1985 年起在 IP 地址中又增加了一個「 子網號欄位 」,使兩級的 IP 地址變成為 三級的 IP 地址 。

這種做法叫做 劃分子網 (subnetting) 。

劃分子網已成為互聯網的正式標准協議。

如何劃分子網

基本思路

劃分子網純屬一個 單位內部的事情 。單位對外仍然表現為沒有劃分子網的網路。

從主機號 借用 若干個位作為 子網號 subnet-id,而主機號 host-id 也就相應減少了若干個位。

凡是從其他網路發送給本單位某個主機的 IP 數據報,仍然是根據 IP 數據報的 目的網路號 net-id,先找到連接在本單位網路上的路由器。

然後 此路由器 在收到 IP 數據報後,再按 目的網路號 net-id 和 子網號 subnet-id 找到目的子網。

最後就將 IP 數據報直接交付目的主機。

劃分為三個子網後對外仍是一個網路

優點

1.  減少了 IP 地址的浪費        2.  使網路的組織更加靈活        3.  更便於維護和管理

劃分子網純屬一個單位內部的事情,對外部網路透明 ,對外仍然表現為沒有劃分子網的一個網路。

子網掩碼

(IP 地址) AND (子網掩碼) = 網路地址 重要,下面很多相關知識都會用到

舉例

例子1

例子2

默認子網掩碼

總結

子網掩碼是一個網路或一個子網的重要屬性。

路由器在和相鄰路由器交換路由信息時,必須把自己所在網路(或子網)的子網掩碼告訴相鄰路由器。

路由器的路由表中的每一個項目,除了要給出目的網路地址外,還必須同時給出該網路的子網掩碼。

若一個路由器連接在兩個子網上,就擁有兩個網路地址和兩個子網掩碼。

無分類編址的IPv4地址

為什麼使用無分類編址

無分類域間路由選擇 CIDR (Classless Inter-Domain Routing)。

CIDR 最主要的特點

CIDR使用各種長度的「 網路前綴 」(network-prefix)來代替分類地址中的網路號和子網號。

IP 地址從三級編址(使用子網掩碼)又回到了兩級編址 。

如何使用無分類編址

舉例

路由聚合(構造超網)

總結

IPv4地址的應用規劃

給定一個IPv4地址快,如何將其劃分成幾個更小的地址塊,並將這些地址塊分配給互聯網中不同網路,進而可以給各網路中的主機和路由器介面分配IPv4地址

定長的子網掩碼FLSM(Fixed Length Subnet Mask)

劃分子網的IPv4就是定長的子網掩碼

舉例

通過上面步驟分析,就可以從子網1 ~ 8中任選5個分配給左圖中的N1 ~ N5

採用定長的子網掩碼劃分,只能劃分出2^n個子網,其中n是從主機號部分借用的用來作為子網號的比特數量,每個子網所分配的IP地址數量相同

但是也因為每個子網所分配的IP地址數量相同,不夠靈活,容易造成IP地址的浪費

變長的子網掩碼VLSM(Variable Length Subnet Mask)

無分類編址的IPv4就是變長的子網掩碼

舉例

4.4、IP數據報的發送和轉發過程

舉例

源主機如何知道目的主機是否與自己在同一個網路中,是直接交付,還是間接交付?

可以通過 目的地址IP 和 源地址的子網掩碼 進行 邏輯與運算 得到 目的網路地址

如果 目的網路地址 和 源網路地址 相同 ,就是 在同一個網路 中,屬於 直接交付

如果 目的網路地址 和 源網路地址 不相同 ,就 不在同一個網路 中,屬於 間接交付 ,傳輸給主機所在網路的 默認網關 (路由器——下圖會講解),由默認網關幫忙轉發

主機C如何知道路由器R的存在?

用戶為了讓本網路中的主機能和其他網路中的主機進行通信,就必須給其指定本網路的一個路由器的介面,由該路由器幫忙進行轉發,所指定的路由器,也被稱為 默認網關

例如。路由器的介面0的IP地址192.168.0.128做為左邊網路的默認網關

主機A會將該IP數據報傳輸給自己的默認網關,也就是圖中所示的路由器介面0

路由器收到IP數據報後如何轉發?

檢查IP數據報首部是否出錯:

若出錯,則直接丟棄該IP數據報並通告源主機

若沒有出錯,則進行轉發

根據IP數據報的目的地址在路由表中查找匹配的條目:

若找到匹配的條目,則轉發給條目中指示的嚇一跳

若找不到,則丟棄該數據報並通告源主機

假設IP數據報首部沒有出錯,路由器取出IP數據報首部各地址欄位的值

接下來路由器對該IP數據報進行查表轉發

逐條檢查路由條目,將目的地址與路由條目中的地址掩碼進行邏輯與運算得到目的網路地址,然後與路由條目中的目的網路進行比較,如果相同,則這條路由條目就是匹配的路由條目,按照它的下一條指示,圖中所示的也就是介面1轉發該IP數據報

路由器是隔離廣播域的

4.5、靜態路由配置及其可能產生的路由環路問題

概念

多種情況舉例

靜態路由配置

舉例

默認路由

舉例

默認路由可以被所有網路匹配,但路由匹配有優先順序,默認路由是優先順序最低的

特定主機路由

舉例

有時候,我們可以給路由器添加針對某個主機的特定主機路由條目

一般用於網路管理人員對網路的管理和測試

多條路由可選,匹配路由最具體的

靜態路由配置錯誤導致路由環路

舉例

假設將R2的路由表中第三條目錄配置錯了下一跳

這導致R2和R3之間產生了路由環路

聚合了不存在的網路而導致路由環路

舉例

正常情況

錯誤情況

解決方法

黑洞路由的下一跳為null0,這是路由器內部的虛擬介面,IP數據報進入它後就被丟棄

網路故障而導致路由環路

舉例

解決方法

添加故障的網路為黑洞路由

假設。一段時間後故障網路恢復了

R1又自動地得出了其介面0的直連網路的路由條目

針對該網路的黑洞網路會自動失效

如果又故障

則生效該網路的黑洞網路

總結

4.6、路由選擇協議

概述

網際網路所採用的路由選擇協議的主要特點

網際網路採用分層次的路由選擇協議

自治系統 AS :在單一的技術管理下的一組路由器,而這些路由器使用一種 AS 內部的路由選擇協議和共同的度量以確定分組在該 AS 內的路由,同時還使用一種 AS 之間的路由選擇協議用以確定分組在 AS之間的路由。

自治系統之間的路由選擇簡稱為域間路由選擇,自治系統內部的路由選擇簡稱為域內路由選擇

域間路由選擇使用外部網關協議EGP這個類別的路由選擇協議

域內路由選擇使用內部網關協議IGP這個類別的路由選擇協議

網關協議 的名稱可稱為 路由協議

常見的路由選擇協議