1.概述
计算机网络是根据IEEE(电子电器工程师协会,Institute of Electrical and Electronics Engisneers )高级委员会坦尼鲍姆博士的定义:是一组自治计算机互连的集合。
也就是说,把分布在不同地理区域的独立计算机以及专门的外部设备利用通信线路,连成一个规模大功能强的网络系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递消息,共享信息资源。
2.计算机网络的基本功能
a.资源共享
i.软件共享:数字信息、消息、声音和图像
ii.硬件共享:打印机等
b.分布式处理与负载均衡
i.通过计算机网络,将海量处理任务可以分配到分散在全球各地的计算机
ii.通过一定技术使不同区域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面
c.综合信息服务
i.应用多元化的服务
3.计算机网络的演进(发展阶段)
a.计算机网络是计算机技术和通信技术两个领域的结合。
b.主机互联
i.产生于二十世纪60年代
ii.主机(Host)之间的低速串行(Serial)连接
iii.终端借助电话线路,访问计算机
iv.计算机是数字信号,电话线路是模拟信号
v.在主机和终端间加入调制解调器(Modem,俗称猫),进行数/模转化
c.局域网(LAN,Local Area Network)
i.产生于二十世纪70年代
ii.主流局域网技术,以太网(Ethernet)于1973年Xerox公司的Robert Metcalfe 博士(以太网之父)提出并实现了最初的以太网技术
iii.DEC、Intel和Xerox合作,制定了DIX以太网(以三家公司首字母命名)
iv.IBM的令牌环技术
d.互联网(internet)
i.产生于二十世纪70年代后期
ii.1983年,ARPANET采纳TCP(传输控制协议,Transmission Control Protocol)和IP(因特网协议,Internet Protocol)协议作为其主要的协议簇,使大范围地互联成为可能。
e.因特网(Internet)
i.产生于二十世纪80年代------90年代
ii.1990年ARPANET正式退出舞台,被Internet取代
4.计算机网络的基本概念
a.按计算机网络覆盖范围的大小
i.局域网(LAN,Local Area Network):
1.覆盖半径几米至几千米范围
2.局域网的传输速度为1Gbps、10Gbps或40Gbps,传输延迟低
3.局域网与其他网络的区别
a.网络覆盖的物理范围
b.网络的拓扑结构
c.网络使用的传输技术
ii.城域网(Man,Metropolitan Area Network)
1.覆盖半径为几十千米左右
2.主要采用IP技术和MPLS或SR技术
3.宽带IP城域网是宽带骨干网络在城市范围内的延伸
4.城域网划分为:
a.城域网城域部分:为运营商网络,由运营商统一规划和建设
i.城域核心层:完成城域网内部信息的告诉传送与交换,实现与其他网络的互联互通
ii.城域汇接层:完成信息 的汇聚和分发
b.城域网接入部分:不仅提供接入功能,还可能需要向用户提供本地业务
i.接入汇接层:完成信息的汇接与分发,实现用户管理
ii.用户接入层:为用户提供具体的接入手段
iii.广域网(Wan,Wide Area Network)
1.分布距离远,通过各种类型的串行连接以便在更大的地理区域内实现接入
2.数据传输慢
3.延迟比较大
4.拓扑结构不灵活,一般采用网状结构
5.网络的拓扑结构
a.总线型(Bus)
i.一根总线串联起来,省链路
ii.缺点:总线出现故障,整个网络就会瘫痪;由于共享总线带宽,网络负载过重时,会导致总线型网络性能下降。
b.星型(Star)
i.是一种以中央节点为中心,把若干个外围节点连接起来的辐射式互联结构,中央节点对各设备之间进行集中控制和管理
ii.优点:系统的可靠性高,增加或删除设备比较容易,方便集中控制和管理网络,
iii.缺点:比总线型使用的线缆多,一旦中央节点发生故障,整个网络瘫痪。
c.树型(tree)
d.环型(Ring)
i.将各个节点首位相连的封闭型网络
ii.每一台设备只能和它邻接的一个设备或两个设备直连通信,和其他节点通信,必须要经过两个设备之间的每一个设备
iii.单向方式:同方向传输,只能与一个相邻接设备通信
iv.双向方式:两个方向传输,可以和两个相邻设备通信
v.优点:建网容易,能实现数据传送的实时控制,
e.全网状
f.部分网状
网络性能衡量的技术指标
带宽bandwidth
一个节点到另一个节点之间的数据量
数字带宽
模拟带宽
延迟
一个节点到另一个节点所用的时间,单位bps bit per seconds
交换延迟
介质访问延迟
队列延迟
传播延迟
网络标准化组织
国际标准化组织 ISO
电子电器工程师协会 IEEE
美国国家标准局 ANSI
国际电信联盟 ITU
INTERNET架构委员会 IAB