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计算机网络在短短几十年获得了飞速发展,经历了一个从无到有、从简单到复杂的飞速发展过程。特别是作为计算机网络典型代表的互联网,已经呈现出一种遍布全球的、开放集成的、可承载多种网络应用的异构网络互联格局,并且对世界各国的政治、经济、科技和文化等诸方面都产生了巨大的影响。

计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。

因此,计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物,以数据交换为基础,以共享资源为目的。

发展阶段

第一阶段:以单个计算机为中心的远程联机系统,构成面向终端的计算机通信网(20世纪50年代)。

第二阶段:多个自主功能的主机通过通信线路互联,形成资源共享的计算机网络(20世纪60年代末)。

第三阶段:形成具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的计算机网络(20世纪70年代末)。

 第四阶段:向互连、高速、智能化方向发展的计算机网络(始于20世纪80年代末)。

面向终端的计算机网络

是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。一旦离开主机,各个终端将不能正常工作。主机负担较重,多个用户只能共享一台主机资源。

为减轻主机的负担,可在通信线路和计算机之间设置了一个前端处理设置一个前置机(FEP),FEP专门负责与终端之间的通信控制,而让主机进行数据处理;为提高通信效率,减少通信费用,在远程终端比较密集的地方增加一个集中器,集中器的作用是把若干个终端经低速通信线路集中起来,连接到高速线路上。然后,经高速线路与前置机连接。前置机和集中器当时一般由小型计算机担当,因此,这种结构也称为具有通信功能的多机系统。

 

计算机-计算机网络(局域网阶段)

由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。采用分组交换技术实现计算机-计算机之间的通信。形成了通信子网和资源子网的网络结构。网络对用户是不透明的。

计算机-计算机网络

开放式标准化网络

由多台计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式标准化网络。具有统一的网络体系结构,遵循国际标准化协议。建立全网统一的通信规则,用通信协议实现网络内部及网络之间的通信;通过网络操作系统,对网络资源进行管理,极大的简化了用户的应用,使计算机网络对用户提供透明服务。国际标准化组织ISO 制订的开放系统互连参考模型OSI(Open SystemsInterconnection Reference Model),成为研究和制订新一代计算机网络标准的基础。

网络互联阶段

各种网络进行互连,形成更大规模的互联网络。Internet为典型代表,特点是互联、高速、智能与更为广泛的应用。

计算机网络的分类

计算机网络有多种分类方法:按地理跨度的大小,可以分成局域网、城域网、广域网、互联网;按传输速率的快慢,可分为高速网和低速网;按传输介质可分为有线网和无线网;按网络拓扑结构的不同,可分为环型网、星型网、总线型网等。通常计算机网络是按网络覆盖范围来分类。

局域网(Local Area Network,LAN

就是在局部地区范围内的网络,它所覆盖的地区范围较小。局域网在计算机数量配置上没有太多的限制,少的可以只有两台,多的可达几百台。在网络所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10公里以内。局域网连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前最快的局域网是10G以太网。

城域网(Metropolitan Area Network,MAN

是在一个城市,但不在同一个小区域范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在10—100公里,MAN与LAN相比扩展的距离更长,连接的计算机数量更多,在地理范围上可以说是LAN网络的延伸。在一个大型城市或都市地区,一个MAN网络通常连接着多个LAN网,如连接政府机构的LAN、医院的LAN、电信的LAN、公司企业的LAN等等。由于光纤连接的引入,使MAN中高速的LAN互连成为可能。

广域网(Wide Area Network,WAN

也称为远程网,所覆盖的范围比城域网(MAN)更广,它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联,地理范围可从几百公里到几千公里。

互连网(Internet

又称为“英特网”,无论从地理范围,还是从网络规模来讲它都是最大的一种网络,从地理范围来说,它可以是全球计算机的互联。

计算机网络系统的组成

计算机网络系统由网络硬件系统和网络软件系统组成。网络硬件对网络的性能起着决定作用,而网络软件则是支持网络运行、提高效益和开发网络资源的工具。

网络硬件

计算机:网络中的计算机分为服务器和工作站两种。服务器通常为一台高性能计算机,它向网络用户提供服务,并负责管理网络资源。工作站应是一台具有独立工作能力的计算机,主要功能是向各种服务器发出服务请求,从网络上接收传送给用户的数据。

网络适配器(Network Interface Card,NIC):又称网卡,是使计算机联网的设备,网卡插在计算机主板插槽中,负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式,通过网络介质传输。

传输介质:是网络中发送方和接收方之间的物理通路,常用的网络传输介质有双绞线、同轴电缆、光缆等有界媒体,还包括无线通信、微波通信、红外通信、激光通信等无界媒体。

网络互连设备:包括中继器、集线器、路由器、网关、桥接器等。

网络软件

网络协议:是计算机在网络中实现通信时必须遵守的约定。只有相同网络协议的计算机才能进行信息的沟通与交流。这好比人与人之间交流,只有使用相同语言才能正常、顺利地进行交流。

网络通信软件:按着网络协议的要求,完成通信功能的软件。

网络操作系统:用以实现系统资源共享、管理用户对不同资源访问的应用程序,它是最主要的网络软件。目前最流行的网络操作系统有UNIX、Novell NetWare、Windows NT等。

网络管理软件:用来对网络资源进行管理和对网络进行维护的软件。网络应用软件是为网络用户提供服务并为网络用户解决实际问题的软件,如浏览查询软件,传输软件,远程登录软件,电子邮件等等。

计算机网络系统在逻辑上可分为两部分:资源子网和通信子网。

资源子网:包括各种计算机和相关的硬件、软件,负责信息的加工处理,并向网络提供资源。

通信子网:包括传输介质和通信设备,提供网络的通信功能。

参考资料


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