計算機網絡1合肥工業大學管理學院計算機網絡梁昌勇cyliang@163.com陸文星luwenxing@163.com計算機網絡2了解計算機網絡的產生和發展過程。掌握計算機網絡體系結構與有關標準協議。初步掌握當前有關局域網標準、廣域網標準、網絡互聯技術、網絡應用和安全管理。初步了解和掌握當前流行的網絡設備、及對網絡配置和管理。課程基本要求（教學大綱）理解和掌握計算機網絡的基礎理論和應用技術總體要求具體要求計算機網絡31.《計算機網絡教程》何波等，清華大學出版社，2012.52.《計算機網絡教程》(第二版)黃叔武，清華大學出版社，20073.《計算機網絡教程》（第五版）謝希仁，電子工業出版社，20084.《計算機網絡》(第四版)[美]AndrewS.Tanenbaum清華大學出版社，2004參考資料計算機網絡4

第一章計算機網絡概論第二章數據通信技術 第三章計算機網絡的體系結構 第四章計算機局域網 第五章廣域網 第六章網絡互聯 第七章因特網的運輸層和應用層 第八章異步傳輸方式ATM技術 第九章計算機網絡安全

課堂講授內容（40學時）計算機網絡5要求與成績要求：

1、作業（準備作業本）

2、到課情況

3、課堂紀律

4、課堂討論成績：

1、平時：50分

2、考試:50分計算機網絡6第一章計算機網絡概論計算機網絡7本章主要內容1.1計算機網絡的發展歷程和發展趨勢1.2計算機網絡定義及功能1.3計算機網絡結構與分類?計算機網絡81.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢1.計算機網絡在信息時代的作用21世紀的一些重要特征就是數字化、網絡化和信息化，它是一個以網絡為核心的信息時代。網絡現已成為信息社會的命脈和發展知識經濟的重要基礎。信息網絡是指“三網”，即電信網絡、有線電視網絡和計算機網絡。發展最快的并起到核心作用的是計算機網絡。20世紀90年代以后，以因特網為代表的計算網絡得到了飛速的發展。計算機網絡91.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢2.計算機網絡的應用用于企業、校園、機構的網絡——專用網絡實現資源共享（程序、設備、數據）提供高可靠性（多機系統、集群）獲得高性能價格比（客戶—服務器模式）擴充性（按需增減計算資源）多媒體通信（視頻會議）服務于公眾的網絡——商業運營網絡訪問遠程信息（E-Commerce、WWW）個人間通信（E-mail、QQ）交互式娛樂（VoD、OnlineTV、Game）

計算機網絡101.1計算機網絡的發展歷程和發展趨勢3.計算機網絡的發展歷程（1）面向終端的計算機通信網---第一代計算機網專門進行數據處理完成全部的通信任務啞終端數據信號模擬信號數據/模擬信號轉換計算機網絡111.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢存在的問題計算機傳輸的數據是不連續的，真正占用信道的時間很少；電路交換建立通路的時間（呼叫過程）為10－20秒；很難適應不同類型、規格、速率的終端和計算機之間的通信；計算機通信要求可靠性要高，電路交換很難做到差錯控制；通信費用高。

電路交換(circuitswitching)：通過交換機實現線路的轉接，在兩個要求通話的用戶之間建立一條專用的通信線路。計算機網絡12（2）面向通信的分組交換網---第二代計算機網絡1964年8月，巴蘭（Baran）首先提出分組交換的概念；1969年12月，美國的分組交換網ARPANET投入運行。——從此計算機網絡進入了一個嶄新的發展階段，標志著現代通信時代的開始。

1.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢計算機網絡131.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢單位機型OSUCLA(加州大學洛杉磯分校)SDSSigma7SEXSRI(斯坦福研究所)XDS-940GenieUCSB(加州大學圣巴巴拉分校)IBM360/75OS/MVTUTAH(猶他州立大學)DigitalPDP-10TENEX1969年11月的ARPANET計算機網絡141.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢面向通信的分組交換網---第二代計算機網絡通信處理機（結點）主機數據劃分為一系列等長的分組，附有目的地址等信息。接收分組，存入緩沖區。根據目的地址，計算路由，確定分組發往哪個結點。除H1---A外，網內其它鏈路不被獨占通信處理機負責分組的存儲、轉發及路由選擇。計算機網絡151.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢面向通信的分組交換網---第二代計算機網絡各結點和通信鏈路間構成網狀的結構分組進入每個結點后，都要選擇出口1）技術：存儲轉發分組交換，動態分配傳輸通道。2）特點：以通信子網為中心3）組成：資源子網、通信子網適合傳輸突發式計算機數據，提高通信線路的利用率，降低用戶的使用費用。“交換”就是按照某種方式動態地分配傳輸線路的資源。計算機網絡161.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢面向通信的分組交換網存在問題：時延（排隊）額外開銷（攜帶控制信息）管理與控制比較復雜何謂時延？指一個分組從一個網絡或一條鏈路的一端傳送到另一端所需時間。發送時延+傳播時延+處理時延計算機網絡171.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢（3）計算機網絡體系結構的形成--第三代計算機網絡計算機網絡是一個非常復雜的系統－－分解？分層結構---1969年，在設計ARPANET時提出。 分層：將復雜的問題分為若干較小的易于處理的問題。IBM公司按照分層的方法制定了系統網絡體系結構SNA（systemnetworkarchitecture）－1974

國際化標準的產生－1978年ISO提出了開放系統互連參考模型（OSI/RM）--簡稱OSI。計算機網絡181.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢到20世紀90年代，雖然整個OSI國際標準都已制定出來，但OSI卻沒有商品化，主要原因是：OSI標準的制定周期太長，使得廠家不能及時按標準生產設備并占領市場；OSI的協議過分復雜，實現起來比較困難。OSI的層次劃分不太合理，有些功能在多個層次中重復出現，運行效率低，影響OSI產品的推出。而在此期間，因特網卻轟轟烈烈的發展起來。計算機網絡191.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢（4）因特網時代---第四代計算機網絡自20世紀90年代開始，世界進入因特網時代。Internet的發展歷程：1969年，美國國防高級研究計劃署（DARPA）建立ARPANET；1977-1979，DARPA推出TCP/IP體系結構和協議規范；1980-1983，ARPANET實現向TCP/IP的轉換；1984年，美國國防通信署將ARPANET分為獨立的兩個部分：用于民用科研（ARPANET）和用于軍方非機密通訊（MILNET）；計算機網絡201.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢因特網的發展歷程（續）：1986年，美國國家科學基金會（NSF）建立基于TCP/IP的國家科學網NSFNET并與ARPANET相聯，該網分為主干、地區和校園三級，覆蓋美國主要大學和研究所；起初NSFNET主干網速率為56Kbps，1989-1990提高到1.544Mbps，并成為因特網的主要部分。1990年NSFNET與ARPANET合并改名為Internet；自1991年起，世界上許多公司紛紛接入到因特網，為了滿足需求，1993年主干網的速率提高到45Mbps，1996年155Mbps，繼而又提高到622Mbps；20世紀90年代，歐洲原子核研究組織CERN開發的萬維網被廣泛使用于因特網，使因特網主機數按指數增長。計算機網絡211.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢因特網的發展歷程（續）：1996年，美國宣布下一代因特網計劃（NextGenerationInternetInitiative)即在今后五年內開發下一代網絡結構，實現以下主要目標：大大提高網絡傳輸速率。端到端的傳輸速率要超過100Mbps 至10Gbps;采用高速全光纜網絡，實現更快速的交換和路由選擇，同時具有為實時應用保留帶寬的能力;因特網的管理和信息可靠性安全性方面要有很大改進。使用更加先進的網絡服務技術，開發許多帶有變革性的應用，如高性能全球通信，遠程醫療，遠程教學等。計算機網絡221.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢中國Internet的發展史1989年9月，國家計委向世界銀行貸款建設中關村地區教育與科研示范網絡（NCFC），1992年NCFC工程全部完成；（后改名中國科技網CSTNet）1994年5月，NCFC代表中國正式加入Internet，向InterNIC注冊CN域名；1994年9月，中國公用計算機互聯網（Chinanet）建設正式啟動，96年1月正式開通；1994年10月，中國教育科研網（Cernet)開始啟動；1996年9月，中國金橋網（ChinaGBN)正式開通；1997年，Chinanet與CSTNet、Cernet、ChinaGBN互連互通。1987年9月20日，錢天白教授通過國際互聯網向前西德卡爾斯魯厄大學發出了中國第一封電子郵件“AcrosstheGreatWallwecanreacheverycornerintheworld”計算機網絡231.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢國內通過10大互聯網絡同Internet連接：中國公用計算機互聯網(CHINANET)中國科技網(CSTNET)中國教育網(CERNET)中國金橋網(CHINAGBN吉通)中國聯通互聯網(UNINET)中國網通公用互聯網(CNCNET)中國移動互聯網(CMNET)中國經貿網(CIETNET)中國長城互聯網(CGWNET)中國衛星集團互聯網(CSNET)計算機網絡24CERNET拓撲結構1.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢八個中心，合肥高校從南京出口計算機網絡25第34次中國互聯網絡發展狀況統計報告調查介紹調查介紹

調查總體

中國有住宅固定電話（家庭電話、小靈通、宿舍電話）或者手機的6歲及以上常住居民。

·調查規模

調查總體樣本30,000個，其中，住宅固定電話用戶、手機用戶各15,000個，樣本覆蓋中國大陸31個省、自治區、直轄市。

·抽樣方式

CNNIC針對子總體A、B、C進行調查，為最大限度地覆蓋網民群體，采用雙重抽樣框方式進行調研。采用的第一個抽樣框是固定住宅電話名單，調查子總體A。采用的第二個抽樣框是移動電話名單，調查子總體B。計算機網絡26網民規模與結構特征·總體網民規模

我國網民規模達6.32億，互聯網普及率為46.9%，較2013年底提升1.1個百分點。

·手機網民規模

我國手機網民規模為5.27億，較上年底增加約1442萬人，網民中使用手機上網的人群占比由上年底的78.5%提升至83.4%。

·上網設備

69.6%的網民通過臺式電腦上網，與上年底基本持平。通過筆記本電腦上網的網民比例與上年底相比略有增加，為43.7%。通過手機上網的網民比例為83.4%，相比2012年底上升了5.0個百分點。第34次中國互聯網絡發展狀況統計報告計算機網絡27網民規模與結構特征·基礎資源概述

截至2014年6月底，我國IPv4地址數量為3.3億，擁有IPv6地址16694塊/32。·IP地址

截至2014年6月底，我國IPv6地址數量為14607塊/32，較去年同期大幅增長16.5%，位列世界第二位。·域名

我國域名總數為1915萬個，其中.CN域名總數為1065萬。·網站

截至2013年6月，網站總數為273萬個，.CN下網站數為127萬個。互聯網基礎資源第34次中國互聯網絡發展狀況統計報告網民規模與結構特征網民互聯網應用狀況第34次中國互聯網絡發展狀況統計報告計算機網絡29網民規模與結構特征網民互聯網應用狀況第34次中國互聯網絡發展狀況統計報告計算機網絡30網民規模與結構特征網民互聯網應用狀況第34次中國互聯網絡發展狀況統計報告計算機網絡32趨勢與特點手機上網比例首超傳統PC上網比例，移動互聯網帶動整體互聯網發展

截至2014年6月，我國網民上網設備中，手機使用率達83.4%，首次超越傳統PC整體使用率（80.9%），手機作為第一大上網終端設備的地位更加鞏固。同時網民在手機電子商務類、休閑娛樂類、信息獲取類、交通溝流類等應用的使用率都在快速增長，移動互聯網帶動整體互聯網各類應用發展。計算機網絡33趨勢與特點互聯網發展從“廣”到“深”，網民生活全面“網絡化”

互聯網發展重心從“廣泛”轉向“深入”，網絡應用對大眾生活的改變從點到面，互聯網對網民生活全方位滲透程度進一步增加。2014年上半年，中國網民的人均周上網時長達25.9小時，相比2013年下半年增加了0.9小時。除了傳統的消費、娛樂以外，移動金融、移動醫療等新興領域移動應用多方向滿足用戶上網需求，推動網民生活的進一步“網絡化”。第34次中國互聯網絡發展狀況統計報告計算機網絡34趨勢與特點支付類應用領漲，推動電商基因滲透更多線下消費場景

2014年上半年，支付應用在整體和手機端都成為增長最快的應用。手機支付用戶規模半年增長率達63.4%，使用率由2013年底25.1%增至38.9%。移動網上支付與消費者生活緊密結合拓展了更多的應用場景和數據服務（如賬單功能），也推動了手機端商務類應用的迅速發展。相比2013年底，手機購物、手機團購和手機旅行預訂網民規模增長率分別達到42.0%、25.5%、65.4%。第34次中國互聯網絡發展狀況統計報告計算機網絡35趨勢與特點手機游戲異軍突起，帶動整體網絡游戲使用率逆轉增長截至2014年6月，中國網絡游戲用戶規模達到3.68億，使用率從2013年底的54.7%升至58.2%，扭轉了使用率一直下滑的趨勢，基本恢復至2012年底水平。手機游戲使用率為47.8%，增長4.7個百分點，規模增長3648萬，成為整體游戲用戶增長的主要動力。第34次中國互聯網絡發展狀況統計報告計算機網絡36趨勢與特點互聯網理財用戶初具規模，網絡金融服務創新潮涌互聯網理財產品推出僅一年時間內，用戶規模達到6383萬，使用率達10.1%。互聯網的便捷性打通資金鏈條，降低了理財產品管理及運營成本。互聯網的長尾效應聚合個人用戶零散資金，既提高了互聯網理財運營商在商業談判中的地位，也使個人零散資金獲得更高的收益回報。第34次中國互聯網絡發展狀況統計報告計算機網絡371.1計算機網絡的發展歷程和發展趨勢4.計算機網絡的發展趨勢向開放式的網絡體系結構發展－－不同軟硬件環境、不同網絡協議的網絡可以互連向高性能發展－－追求高速、高可靠和高安全性，采用多媒體技術，提供文本、聲音、圖像、視頻等綜合性服務。向計算機網絡智能化發展－－提高網絡的性能和提供綜合的多功能服務，并更加合理地進行網絡各種業務的管理，真正以分布和開放的形式向用戶提供服務。

實現三網合一－－電信網、有線電視網和計算機網三合一計算機網絡381.1

計算機網絡的發展歷程和發展趨勢5.計算機網絡的研究熱點網絡安全：入侵檢測/防火墻技術/虛擬專網/電子商務移動IP（無線網絡，3G）服務質量（QoS）控制IPv6高速接入網技術（Xdsl，HFC，FTTx）高速路由交換技術WDM（wavedivisionmultiplexing)，DWDM，光通信，全光網絡WLAN無線局域網。計算機網絡39計算機網絡概述主要內容1.1計算機網絡的發展歷程和發展趨勢1.2計算機網絡定義及功能

1.3計算機網絡結構與分類?計算機網絡401.2

計算機網絡定義及功能1.計算機網絡的定義

計算機網絡是用通信線路將分散在不同地點并具有獨立功能的多臺計算機系統互相連接，按照網絡協議進行數據通信，實現資源共享和數據通信的系統。計算機網絡411.2

計算機網絡定義及功能2.計算機網絡的功能資源共享硬件資源－－大型主機、大容量磁盤等數據資源－－遠程數據庫存取軟件資源－－遠程程序訪問網絡通信－－全數字化、寬頻帶、多媒體信息的高速傳輸。典型應用包括：E－mail、視頻會議、VOD（視頻點播）、IP電話和EDI（電子數據交換）等。計算機網絡421.2

計算機網絡定義及功能2.計算機網絡的功能計算機系統冗錯分布式處理可靠性安全性

－－計算機網絡中，各用戶可根據需要合理選擇網內資源。系統負載均衡

－－可用性發展到信息中心計算機中心計算機網絡43計算機網絡概述主要內容1.1計算機網絡的發展歷程和發展趨勢1.2計算機網絡定義及功能

1.3計算機網絡結構與分類?計算機網絡441.3計算機網絡結構1.計算機網絡的結構計算機網絡由設備（計算機系統、網絡設備）、通信鏈路和通信協議組成。功能上可以將計算機網絡分為資源子網和通信子網兩部分。資源子網中主要包括擁有資源的用戶主機和請求資源的用戶終端和軟件等，提供訪問網絡和處理數據的能力。通信子網提供網絡通信功能，完成主機之間的數據傳輸、交換、控制和變換等通信任務。通信子網可分為交換和傳輸兩部分，交換部分指結點交換機，起通信控制與轉發作用；傳輸部分指高速通信線路，負責傳輸信息。計算機網絡451.3計算機網絡結構2.計算機網絡的拓撲結構基本概念：結點：通常將網絡單元定義為結點。網絡中的結點有兩類：端結點和轉接結點。端結點：通信的源和宿結點，也叫做訪問結點，例如，用戶主機和用戶終端。轉接結點：網絡通信過程中起控制和轉發信息作用的結點，例如，程控交換機、通信處理機、集線器和終端控制器等。鏈路：兩個結點間的連線。跳（hop）概念網絡拓撲結構：從拓撲學的觀點來看，計算機網絡就是由一組結點和鏈路組成，網絡結點和鏈路的幾何圖形就是網絡拓撲結構。計算機網絡462.計算機網絡的拓撲結構星型(Star)樹型(Tree)總線型(Bus)環型(Ring)網狀(Mesh)RingnetworkBusnetworkCentralserverConcentrator(orhub)Networkbackbone計算機網絡471.3計算機網絡結構總線型結構

一個總線型拓撲結構由單根電纜組成，該電纜連接網絡中所有結點。單根電纜稱為總線，它僅僅只能支持一種信道。特點：通信網絡只是傳輸媒體成本低無源網絡分散控制常采用CSMA/CD方式進行媒體訪問控制廣播型網絡計算機網絡481.3計算機網絡結構星型結構

Centralserver特點：集中控制中