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  • 2021-03-18 08:07:49

    计算机的网络发展史

    1. 第一代:以单计算机为中心的联机系统(主机只做内部数据处理和通信)这个时候的计算机就像是一个小孩,还只会和自己的妈妈沟通,不会和别人说话
    2. 第二代:计算机与计算机之间实现了网络的互联(主机与主机实现了通信)。这个时候的计算机不仅可以和自己的妈妈沟通,还可以和其他人沟通了。
    3. 第三代:计算机网络进入了标准化的发展。(网络协议的出现)这个时候的计算机可以和任何的人进行无障碍的沟通。
    4. 国际化会联网的诞生与发展(网络环境的多态化)这个时候的计算机学会了各种各样的语言,可以出国和外国人沟通了,同时身上还多了很多技能。

    两个重要的网络协议

    OSI/RM 模型 开放系统互联参考模型

    学习OSI/RM 模型,我们先来明确一下需要学习的重点。
    1,知道OSI/RM模型包含哪7层?
    2掌握每一层的作用。

    OSI/RM的7层架构:
    物理层
    数据链路层
    网络层
    传输层
    会话层
    表示层
    应用层

    这7层每一层都有自己的功能,整个架构实现了从最底层的二进制比特流到我们在屏幕上的呈现。
    接下来我们去了解一下这7层每一层的作用。

    物理层:负责传输最底层的0,1二进制的比特流。向下一层的数据链路层提供数据。也就是把比特流还原成数据连接层可以理解的格式。

    数据链路层:数据层接到上一层给到的数据之后,进行打包封装,封装成帧。数据链路层完成了从物理流到网络层的过渡准备工作。

    网络层:路由的寻址和广播。这个阶段网络层开始发挥作用,在路由器上从一个接口接受到的数据包,根据数据包所携带的目的地址定向转发到另一个接口的过程。

    传输层:传输由上一层网络层发送过来数据包。建立一个可靠的端(发送端)到端(接收端)的连接,包括数据的核对和初步整理。 端到端的连接:建立,维护和撤销传输连接。

    会话层:负责建立维护和拆除会话。掌控了端到端的对话控制。起到了一个连接端到端的中间商的角色,负责数据的售后服务。

    表示层:表示数据形式,完成对传输数据的转化,完成对传输数据的转化, 数据转化的典型代表:格式化(数据格式化的标准化)(加密 加密/解密 压缩解压)。
    格式化:指的是数据格式的标准化。
    发送端:数据加密的形式,接收端解密操作。
    发送端:数据压缩的形式 ,接受端:数据解压的操作。

    应用层:所有应用程序的网络在这一层展现,确定进程之间的通信性质,以满足用户的需求。 对所有的应用软件提供网络支持。

    计算机网络体系的通信原理:

    1,数据通信原理。
    要求:
    发送端:数据自上而下传输过程。
    接收端:数据自下而上传输过程。

    2,对等会话原理
    要求:
    1,数据只有在对等层面才能进行传输
    2,发送端数据每走一层,就要进行协议封装,发送端每经过一层就要加装一个本层所使用的协议头
    3,接收端每走一层,就要进行协议解封,接收端每走一层就要去掉本次所使用的协议头。

    每一层中数据的表示形式:

    应用层,表示层和会话层以报文方式传输
    传输层以报文和报文分段方式传输
    网络层以分组的方式传输
    数据链路层以帧的方式传输
    物理层以比特流方式传输

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    计算机网络概述 “计算机网络”是指将不同地理位置,具有独立功能的多台计算机及网络设备通过通信线路(包括传输介质和网络设备)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共同管理和协调下实现资源...

    计算机网络概述

    • “计算机网络”是指将不同地理位置,具有独立功能的多台计算机及网络设备通过通信线路(包括传输介质和网络设备)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共同管理和协调下实现资源共享和信息传递的计算机系统。
    • 计算机资源共享:包括硬件资源共享、软件资源共享、数据资源共享这三个方面。
    •  硬件资源共享的最典型例子就是我们最常用的打印机共享
      
    •  数据资源共享的典型例子就是数据库资源共享,各网络用户可以集中调用一台数据库服务器中的相关数据信息
      
    •  网上下载的各种软件都是软件资源共享的实例
      

    计算机网络的发展历史

    • 第一代计算机网络(面向终端的计算机网络)
    • 这里所说的“终端”是指由一台计算机外围设备组成的简单计算机,有点类似于现在所说的“瘦客户机”,仅包括CRT显示器、键盘,没有CPU和硬盘,所以没有数据存储和处理能力。之所以网络中更多的是计算机终端,因为那时的计算机非常昂贵,为了节省成本,所以在用户端通常是使用那些不带关键部件的计算机终端。
    • 第一代网络的缺点:
    •  1、计算机中心的负荷比较大
      
    •  2、容易发生单机故障
      

    在这里插入图片描述

    • 第二代计算机网络(分组交换式的计算机网络)
    • 在计算机网络中运行各种应用程序的计算机称为主机(不再使用功能简单的终端了),这些主机提供资源共享,组成“资源子网”;各计算机之间不是直接用线路相连,而是由接口报文处理机( Interface Message Processor,IMP)转接后互连。IMP专门负责通信处理,通信线路将各IMP相互连接起来,然后各主机再与IMP相连,各主机之间的通信需要通过IMP连接起来的网络来实现。IMP和它们之间互连的通信线路一起负责主机间的通信任务,构成“通信子网”。
    • 在第二代计算机网络中,采用了“存储-转发”数据通信方式,也就是各个IMP在接收到数据后先按接收顺序把数据存储在自己的缓存中,然后再按接收顺序依次进行下一级的数据转发,这样可以使网络上的流量更加平滑、有序。如果某台主机的一个用户要发送数据给网络中的另一台主机,它先是将数据交给与其相连接的IMP,接着该IMP通过适当的通信线路转给下一个IMP,然后继续转发这个数据,以此类推,直到到达目的IMP,最后由目的IMP转发给目的主机。
    • 第二代计算机网络的具有既分散(从地理位置上来讲)又统一(从服务功能上来讲)的特点
    • 第二代计算机网络的缺点:没有统一的网络体系架构和协议标准
      在这里插入图片描述
    • 第三代计算机网络(标准化的计算机网络)
    • OSI/RM体系
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    • 第四代计算机网络(国际化的计算机网络)
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    1.面向终端的计算机网络

    时间:20世纪50年代初

    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网络

    由一台中央主计算机连接大量的地理上处于分散位置的终端。这类简单的“终端——通信线路——计算机”系统,形成了计算机网络的雏形。这样的系统除了一台中心计算机外,其余的终端设备都没有自主处理的功能。

    改进

    原因:随着连接的终端越来越多,为减轻承担数据处理的中央计算机的负载

    解决办法:

    1. 在通信线路和中心计算机之间设置了一个前端处理机FEP(Front End Processor)通信控制器CCU(Communication Control Unit),从而使数据处理和通信控制分工明确,更好的发挥了中心计算机的数据处理能力。
    2. 在终端集中的地方,设置集中器多路复用器,它首先通过低速线路将附近群集的终端连至集中器或复用器,然后通过高速通信线路调制解调器(实施数字数据和模拟信号之间转换)与远程中心计算机的前端处理机相连。提高了通信线路的利用率,节约了远程通信线路的投资。

    改进后的系统大概是这个样子滴(借个图)╰( ̄▽ ̄)╭

    2.计算机——计算机网络

    时间:20世纪60年代中期

    背景:出现了若干个计算机互连的系统,开创了“计算机——计算机”通信的时代,呈现出多处理中心的特点

    例子:IBM公司的SNA、DEC公司的DNA

    缺点:各个公司推出自己的网络体系机构和相应的软、硬件产品。各自研制的网络没有统一的网络体系结构,难以实现互连。

    3.开放式标准化网络

    时间:20年代80年代

    国际化标准组织与1984年正式颁布了一个称为“开放系统互连基本参考模型”(Open System Interconnection Basic Reference Model)的国际标准ISO 7498。简称OSI参考模型或OSI/RM。OSI/RW由七层组成,所以也称OSI七层模型。

    作用:开创了一个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的新时代。大大加速了计算机网络的发展

    4.因特网的广泛应用与高速网络技术的发展

    时间:20世纪90年代

    Internet、高速通信网络技术、接入网、网络和信息安全技术的盛行

    未来网络发展趋势

    1.宽带网络

    分类

    • 宽带骨干网:骨干网又称为核心交换网,基于光纤通信系统的,能实现大范围(在城市之间和国家之间)的数据流传送通常采用高速传输网络、高速交换设备(如大型ATM交换机和交换路由器),电信业一般认为传输速率达到2Gbps的骨干网称作宽带网
    • 宽带接入网

    2.全光网络

    以光节点取代现有网络的电节点,并用光纤将光节点互连成网,采用光波完成信号的传输、交换功能。
    3.多媒体网络

    能够传输多媒体数据的通信网络

    多媒体网络需要满足多媒体信息传输的交互性和实时性要求。主要表现为:
        (1)、高传输带宽要求:以分辨率为640*480(像素分辨率为24b)真彩色图像为例,如以每秒25帧动态显示,则需要通信带宽为184Mbps(640*480*24*25),这样的带宽要求是很难实现的,一般采用压缩技术来减少对带宽的要求,常用的压缩标准有ITU-T的H.261、H.263和ISO的MPEC等
        (2)、不同类型的数据对传输要求也不同;语音数据的传输对实时性要求较强,对通信带宽的要求则不高。
    高质量的视频通信对实时性和通信带宽的要求都很高
        (3)、对多媒体传输有连续性和实时性的要求
        (4)、对多媒体传输有同步的要求:即要在传输过程中必须保持多媒体数据之间在时序上的同步约束关系
        (5)、具有多方参与通信的特点:如视频会议要求任何成员之间可以通信;视屏点播要求视屏服务器可以同时将视屏数据发向多个用户


    4.移动网络
            移动计算是将计算机网络和移动通信技术结合起来,为用户提供移动的计算环境和新的计算模式,其作用是在任何时间都能及时、准确的为任何地理位置的用户提供服务,涉及的主要技术有:

    1. 蜂窝式数字分组数据(CDPD)通信平台:其特点是可移动和无线
    2. 无线局域网(WLAN):以微波、激光、红外线等无线电波来部分或全部替代有限局域网中的同轴电缆、双绞线、光纤。实现移动计算网络中移动节点的物理层和数据链路层各功能,构成无线局域网,传输速率可达几十Mbps
    3. Ad hoc网络:Ad hoc 网络是一种由一组用户群构成,不需要基站,没有固定路由器的移动通信模式。所有用户都可能移动,并且系统支持动态配置和动态流控制,每个系统都具备动态搜索、定位和恢复连结的能力
    4. 无线应用协议WAP:是一个崭新的、开放的全球haul的协议。它能让用户使用内置浏览器在移动电话的屏幕上访问Internet,可以使具备WAP功能的手机直接上网。

    5.下一代网络NGN

    一个基于分组的核心网络(有别于先前的时分复用网络)。能够提供包括电信业务在内的多种业务,支持多种带宽能力和具有按需求的服务质量(QoS)传送的技术,实现与业务相关的功能与底层传送技术的独立。

    我国的三大网络

    1.电信业务网(传语音的电话机)

    电信业务网是以电话网为基础逐步发展去起来的。

    电话系统由三个主要的部件构成:
    (1). 本地网络:使用双绞线进入家庭和业务部门,承载的是模拟信号;
    (2). 干线:通过光纤将交换局连接起来,承载的数字信号;
    (3). 交换局:使电话呼叫从一条干线接入到另一条干线

    电话业务网除了传统的电话交换网(PSTN)之外,还有

    • 数字数据网(DDN):提供固定或半永久连接的电路交换服务业务,适合于传输实时多媒体通信业务。
    • 帧中继网(FR):以统计复用技术为基础,进行包传输、包交换,速率在64Kbps~2.048Mbps之内,适合传输非实时多媒体通信业务。
    • 异步转移模式ATM网:支持高速数据网建设、运行的关键设备,可支持25Mbps~4Gbps速率的传输,不仅可以传话音,而且可以传数据、图像、包括高速数据和活动图像。
    • X.25公共数据网
    • 综合服务数字网(ISDN)
    • CHINANET网

    提供的服务:话音服务,传真和数据通信
     

    2. 广播电视网(单向接收电视节目的电视机)

    广播电视网主要是 有线电视网(CATV),靠同轴电缆向用户传送电视节目,处于模拟水平阶段。但其网络技术设备先进,光缆为主干线,贯通个城镇。宽带双向光纤同轴电缆混合网(HFC)入户的优点,与电话接入方式相比,其传输带宽约为 电话线的一万倍左右,而在有限电视同一根同轴电缆上,可以同时看电视、打电话、上因特网,且互不干扰。目前,它的信息源是以单向实时及一点对多点的方式连接到众多的用户,用户只能在当时被动的选择是否接受(主要是语音和图像的广播)。

    发展方向

    • 使CATV网走向宽带双向的多媒体通信网
    • 宽带双向的点播电视(VOD)
    • 通过CATV网接入因特网进行电视点播
    • CATV通话

    业务广播电视传输、电视点播(VOD)或准视频点播业务(NVOD)、远程电视教育、远程医疗、电视会议、电视电话、电视购物、电视商务等


    3. 计算机网(仅仅能提供文件共享和上Internet的计算机)

    初期:主要是局域网(LAN),广域网(WAN)是在Internet大规模发展后才进入平常家庭的,
    目前:主要依赖于电信网,传输速率受到双绞线的限制。CHINANET网是依托强大的CHINAPAC(分组交换网)、CHINADDN(数字数据网)和PSTN(电话交换网)等公用网,采用先进设备。而成为我国Internet的主平网。在计算机网中,用户之间的连接可以是一对一的,也可以是一对多点的,用户之间的通信在某些情况下可以是认为是实时的,而在大多数情况下都是非实时的,采用的是存储——转发方式。通信方式可以是双向交互的,也可以是单向的。
    提供的业务文件共享、信息浏览、电子邮件、网络电话、视频点播、FTP文件下载和网上会议等
     

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