28 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.3.3 广域网
广域网具有两个主要的特征：
•广域网是一种公共数据 网络。 •广域网研究的重点是宽 带核心交换技术。
29 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.3.4 城域网 • 宽带城域网的定义
宽带城域网是以IP协议为基础，通过计算 机网络、广播电视网、电信网的三网融合， 形成覆盖城市区域的网络通信平台，为语 音、数据、图像、视频传输与大规模的用 户接入提供高速与保证质量的服务。
22 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
第二条主线：从无线分组网到无线自组网、无线 传感器网络
• 在无线分组网的基础上发展起来的无线自组网Ad hoc 是一种特殊的无线、自组织、对等、多跳、移动的网 络，具有重要的应用价值。 • 无线传感器网络WSN的研究受到高度关注，被评价为 “21世纪最有影响的21项技术之一”和“改变世界的十大 技术之首”。 • 无线传感器网络已经成为物联网重要的支撑技术之一。 • 无线个人区域网络在家庭网络中的应用具有很好的应 用前景。无线个人区域网的802.15.4标准、蓝牙协议、 ZigBee协议已经成为当前研究与应用的热点。
10 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.1.2 计算机网络的形成与发展
1．ARPANET研究 通信网络方案的设计两个基本问题： • 网络拓扑结构
• 数据传输方式
11 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
• 集中式和非集中式 拓扑构型
(a) 集中式
(b) 非集中式
• 分布式网络 拓扑构型
12 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
• 物联网是Internet的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。
20 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.2 计算机网络技术发展的三条主线
主线1 ARPANET - TCP/IP - Internet 广域网/城域网/局域网 网络体系结构与网络协议
1957年 设立DARPA 1969年 启动ARPANET 1969年 UNIX发布 MILNET运行 ARPANET退役 1980年 TCP/IP标准化 1983年 ARPANET与 MILNET分离 ARPANET与 NSFNET互联 1986年 启动NSFNET 1990年 NSFNET 成为主干网 1991年 1993年 Internet进入 快速发展阶段
32 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
宽带城域网的功能结构
宽带城域网
业务管理系统
网络管理系统
管理平台 VPN 业务平台
Voice 城市宽带 出口
Video
IP data
IDC
国家主干网
核心层 汇聚层 接入层
网络平台
33 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
宽带城域网网络层次结构
路由器/交换机 城市宽带 出口 核心交换环网 OC-48/192 OC-48/192 OC-48/192 汇 聚 层 OC-48/192 核 心 层
23 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
第三条主线：网络安全技术 • 现实社会对网络技术依赖的程度越高，网 络安全技术就越显得重要。 • 目前网络攻击呈现出“趋利性”的特点。
• 网络安全是一个系统的社会工程，涉及技 术、管理、道德与法制环境等多个方面。 • 物联网将要面临着更为严峻的网络安全问 题。
• 通过射频标签RFID、各种类型的传感器 与传感网，以及光学视频感知与摄录设 备，能够方便、自动地采集各种物品、 环境信息，拓宽了人与人、人与物、物 与物之间更为广泛的信息交互，促进了 物联网（IoT）技术的形成与发展。 • 随着网络应用的快速增长，社会对网络 安全问题的重视程度也越来越高。强烈 的社会需求推动了网络安全技术的快速 发展。
24 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.3 计算机网络定义与分类 1.3.1 计算机网络定义
计算机网络是“以相互共 享资源的方式互联起来的 自治计算机系统的集合”。
25 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
计算机网络主要特征：
• 组建计算机网络的主要目的是实现计算 机资源的共享。
• 互联的计算机系统是自治的系统。
〃普通高等教育精品教材 〃普通高等教育“十一五”国家级规划教材
计算机网络
(第3版)
吴功宜 编著
第1章 计算机网络概论
本章学习要求： • • • • 了解：计算机网络的形成与发展过程。 掌握：计算机网络的定义与分类。 掌握：计算机网络的组成与结构的基本概念。 掌握：计算机网络拓扑构型的定义、分类与 特点。 • 掌握：分组交换的基本概念。
NSFNET退役
1996年 Internet2
军事目的
研究目的
商业目的
16 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.1.3 Internet的高速发展与信息高速公路 的建设
• 1993年9月，美国公布了国家信息基础设施 （NII）建设计划，NII被形象地称为信息高速 公路。 • 1995年2月全球信息基础设施委员会（GIIC） 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。
SDS SIGMA7
14 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
2．TCP/IP协议研究与发展
• ARPANET的协议结构
主机-主机协议 主机 主机
通信子网 源IMP-目的IMP协议 IMP IMP IMP
IMP IMP-IMP协议
IMP
15 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
3．NSFNET对Internet发展的影响
6 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
第三阶段：网络体系结构的研究 （20世纪70年代中期开始） • 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。 • TCP/IP协议经受了市场和用户的检验， 吸引了大量的投资，推动了Internet应用 的发展，成为业界标准。
8 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
• 对等（P2P）网络技术的研究，使得“即 时通信”等新的网络应用不断涌现，进 一步丰富了人与人之间信息交互与共享 的方式。 • 无线局域网与无线城域网技术日益成熟， 并已进入应用阶段。无线自组网、无线 传感器网络的研究与应用受到了高度重 视。
9 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
个人区域网 PAN 0 10m 局域网 LAN 10km 城域网 MAN 100km 广域网 WAN 1000km
27 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
理解网络分类需要注意几个问题：
• 距离数据只是一些参考值，这之间没有严格的 界限。 • 随着技术的进步，局域网、城域网、广域网之 间的界限越来越模糊了。 • 连接用户10m之内的数字移动终端设备的网络 多是用无线通信技术，因此个人区域网更准确 的含义是无线个人区域网。 • 无线个人区域网（WPAN）是目前发展最为迅 速的领域之一。
分组交换技术
• 通信子网结构与分组交换原理示意图
IMP（路由器） 分组 通信子网 源主机 发送 进程 B A D C E 目的主机 接收 进程13 《计算机网络》第1章 计算 Nhomakorabea网络概论
• ARPANET最早四个节点的结构
SDS 940
#2 SRI
#4 UTAH
IBM360/75
#3 UCSB DEC PDP-10 #1 UCLA
3
《计算机网络》第1章 计算机网络概论
本章知识点结构
计算机网络的形成与发展
计算机网络发展的三条主线
计算机网络定义
广域网 城域网
计算机网络分类 局域网 计算机网络组成与结构 个人区域域网
计算机网络拓扑
分组交换的基本概念
4 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.1 计算机网络的形成与发展 1.1.1 计算机网络发展阶段的划分 第一阶段：计算机网络技术与理论准备阶段 （可以追溯到20世纪50年代） • 数据通信技术日趋成熟，为计算机网络的 形成奠定了技术基础。 • 分组交换概念的提出为计算机网络的研究 奠定了理论基础。
5 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
第二阶段：计算机网络的形成 （从20世纪60年代） • ARPANET的成功运行证明了分组交换 理论的正确性。 • TCP/IP协议的广泛应用为更大规模的网 络互联奠定了坚实的基础。 • E-mail、FTP、TELNET、BBS等应用展 现出网络技术广阔的应用前景。
汇聚环网 OC-3/12
汇聚环网
OC-3 接 入 层
交换机
路由器
交换机
路由器
电话交换机
34 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.3.5 局域网 局域网的定义 • 局域网（LAN）用于将有限范围内（例 如一个实验室、一幢大楼、一个校园） 的各种计算机、终端与外部设备互联成 网。 • 按照采用的技术、应用范围和协议标准 的不同，局域网可以分为共享局域网与 交换局域网。
• 联网计算机之间的通信必须遵循共同的 网络协议
26 《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.3.2 计算机网络的分类方法 • 计算机网络按照其覆盖的地理范围进行 分类，可以很好地反映不同类型网络的 技术特征。 • 按覆盖的地理范围划分，计算机网络可 以分为：广域网、城域网、局域网与个 人区域网。
1.1.5 物联网技术的形成与发展
• 物联网是在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， 通过三网融合形成的下一代网络系统， 构建一个覆盖世界上人与人、人与物、 物与物的智能信息系统。