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1.1计算机网络的形成与发展

2017-03-15 21:03:58   0  举报

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大纲/内容

1.1.1计算机网络发展阶段的划分

第一阶段：准备

数据通信技术——技术基础

分组交换概念提出——理论基础

第二阶段：出现

ARPANET是计算机网络技术中的里程碑

三项标志性成果

1.ARPANET的成功运行证明了分组交换理论的正确性

2.TCP/IP协议的广泛运用为更大规模的网络互联奠定了坚实的基础

3.E-mail，FTP，TELNET，BBS等应用展现出网络技术广阔的应用前景

第三阶段：规范

网络体系结构与协议标准化的研究有利于网络互联

这阶段研究成果重要性表现

1.OSI参考模型的研究对网络理论体系的形成与发展，以及在网络协议标准化研究方面起到了重要的推动作用

2.TCP/IP经受了市场和用户的检验，吸引了大量投资，推动了Internet应用的发展，成为业界标准

第四阶段：应用

Internet重要性表现

1.在政治，经济，文化，科研，教育，社会生活等方面起到越来越重要作用

2.促进了计算机网络，电信通信网，有线电视网的“三网融合”

3.使得“即时通信”等新的网络应用不断涌现，进一步丰富人与人之间信息交互与共享方式

4.无线个人区域网，无线局域网与无线城域网成熟并进入应用阶段，无线自组网，无线传感器网络的研究与应用受到高度重视

5.促进了物联网技术的形成与发展

6.强烈的社会需求推动了网络安全技术的快速发展

1.1.2计算机网络形成与发展

ARPANET研究

1.背景：美国军方为军事目的创造出ARPANET

可生存系统：新的网络在遭遇核战争或自然灾害时，当部分网络设备或通信线路遭到破坏时，网络系统仍能利用剩余的网络设备与通信线路继续工作

2.网络拓扑结构设计思路

集中式和非集中式拓扑构型

中心节点受到破坏，整个网络瘫痪

分布式拓扑构型

具有高度容错特性

3.分组交换技术设计思路

三个重要概念：分组，路由选择，存储转发

最简单的路由算法：热土豆法

4.ARPANET设计思想

通信子网结构与分组交换原理

子主题

5.ARPANET研究过程

1969年夏季DARPA在美国犹他州召集网络研究人员开会研究网络软件开发问题

1969年12月，包含四个节点的实验网络开始运行

加州大学洛杉矶分校，加州大学圣芭芭拉分校，斯坦福研究院，犹他大学

1969年到1971年研究人员首先推出远程登录服务与TELNET协议

1972年ARPANET节点数增加到15个

1972年出现第一个计算机网络的电子邮件E-mail程序

1973年E-mail的流量已经占到整个ARPANET总流量的3/4

6.ARPANET对推动网络技术发展的贡献

1.开展了对计算机网络定义与分类方法的研究

2.提出了资源子网和通信子网的二级结构概念

3.研究了分组交换协议与实现技术

4.研究了层次型网络体系结构的模型与协议体系

5.开展了TCP/IP与网络互联技术的研究

TCP/IP的研究与发展

网络互连需要克服的问题

异构网络在分组的长度，格式，分组头与传输速率方面的差异

网关：从功能上说是一种路由器

ARPANET协议包括

主机-主机协议

源IMP-目的协议

IMP-IMP协议

传输控制协议

互联网络协议

20世纪70年代以来TCP/IP成为Internet的核心技术

ARPANET的协议结构

NSFNET对Internet发展的影响

认识到了ARPANET的重要性，NSF建设了一个虚拟网络CSNET

主机数量越来越多，人们提出了DNS的概念

1984年，NSF决定组建NSFNET，其主干网连接美国6个超级计算机中心

从ARPANET到Internet的发展过程

Internet形成

1983年后大量网络，主机接入ARPANET

20世纪90年代初，Internet上的商业活动开始发展

校园网，企业网接入宽带城域网，宽带城域网接入国家主干网，国家级主干网最终接入Internet

1996年，Internet2付诸实施

1.1.3Internet的高速发展

1993年，美国公布了国家信息基础设施建设计划，NII被形象成为信息高速公路

1995年全球信息基础设施委员会成立，目的是推动与协调各国信息技术与信息服务的发展与应用

电信运营商纷纷将竞争重点和大量资金从广域网骨干网的建设，转移到高效，经济，支持大量用户接入和支持多种业务的城域网建设中，导致了世界性的信息高速公路建设的高潮

1.1.4宽带城域网与三网融合技术的发展

宽带城域网技术发展背景

支持一个现代化城市的宽带城域网结构一般可以分为核心交换，汇聚与接入三个层次

宽带城域网已成为现代化城市建设的重要信息基础设施之一

三网融合技术的发展背景

三网融合

计算机网络

电信通信网

电视传输网技术

从技术融合角度看

统一到IP协议，实现三网融合

从业务融合角度看

实现多终端上打电话，看电视和上网

1.1.5物联网技术的形成与发展

概念

在Internet技术的基础上，利用射频标签，无线传感与光学传感等感知技术，自动获取物理世界的各种信息，构建覆盖世界上人与人，人与物，物与物的智能信息系统，促进了物理世界和信息世界的融合

理解概念需注意的问题

物联网是Internet接入方式的延伸与功能的扩展

物联网实现物理世界与信息世界的无缝连接

物联网预示着网络技术将会在更大范围，更深层次应用的发展趋势

物联网提出了很多新的研究课题

对物联网和Internet关系的认识的两种思路

将物联网应用系统直接接入到当前的Internet之中

设计一种与TCP/IP不同的通信模型，设计一种未来的网络，以适应物联网不同的应用环境，流量约束与资源限制的需求

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