网络工程技术课件.pptx

计算机网络基本知识;1.1 计算机网络的产生和发展;1.1.1 计算机网络概述;1.1.2 计算机网络的发展及特点; 图1.1 通过线路控制器及调制解调器连接的网络 因为电话线路本来是为传送模拟的语音信号而设计的，它不适合于传送计算机的数字信号，使用调制解调器的主要作用就是把计算机或终端的数字信号转换成可以在电话线路上传送的模拟信号，同时将从电话线路上接收到的模拟信号转换成计算机或终端可以处理的数字信号。 早期的线路控制器只能通过一条通信线路和一个远程的终端互连，随着远程终端数量的增多，为了避免一台计算机同时使用多个线路控制器，在20世纪60年代初便出现了如图1.2所示的多重线路控制器（Multiline Controller）。通过多重线路控制器，一台计算机可以通过公用电话网与多个终端相连。 图1.2 通过多重线路控制器及调制解调器连接的网络 ; （2）使用前端处理机的计算机网络 大家知道，计算机最初主要用于科学计算。然而，随着网络的出现和应用，人们逐渐发现计算机在非数值处理方面的应用远比纯粹的科学计算广泛得多，也就是说人们已认识到了计算机在通信中的价值。然而，多重线路控制器严重限制了网络中用户数量的增加，每当增加一个新用户时，都需要对多重线路控制器进行软件和硬件的修改和重新配置，有些程序还需要重新编写。另外，多重线路控制器和线路控制器要占用大量的计算机资源，使计算机增加了相当大的额外开销。因此，人们又研制出了前端处理机（Front End Processor，FED），简称为前端机。前端机可以完成全部的通信任务，而将计算机解放出来专门进行数据的处理，这样就大大减轻了计算机的额外开销。图1.3所示的是通过一台前端机与多个远程终端相连的结构。 图1.3 使用前端处理机的计算机网络 （3）使用集中器的计算机网络 远程终端数量的不断增加，使通信费用也随之增加。为了节约通信费用，可在远程终端密集的地方安装一个集中器（Concentrator）。集中器和前端机的功能有相似之处，也是一种通信处理机，它???一端用多条低速线路与各终端相连，另一端则用一条高速率的线路与计算机相连，如图1.4所示。集中器可以利用一些终; 端的空闲时间来传送其他处于工作状态终端的数据，明显降低了通信线路的费用。另外，由于集中器距离终端较近，所以在集中器与终端之间可以省去调制解调器。 图1.4 使用集中器的计算机网络 收发器、前端机和集中器的使用，标志着第一代计算机网络的问世。很显然，第一代计算机网络的结构和工作方式都非常简单，但是其中的许多网络至今仍在使用着。 2、第二代计算网络产生和发展 第二代：以通信子网为核心，在计算机通信网络的基础上，完成网络体系结构与协议的研究，形成了计算机网络。 第二代计算机网络产生于1969年。第一代计算机网络是面向终端的，是一种以单个计算机为中心的星型网络，各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源，如图1.5所示。而第二代计算机网络则强调了网络的整体性，用户不仅可以共享与之直接相连的主机的资源，而且还可以通过通信子网共享其他主机或用户的软、硬件资源，如图1.6所示。 ; 在谈到第二代计算机网络时，必须强调分组交换（Packet Switching）概念。分组交换也称为包交换，它产生于第二代计算机网络，同样是现代计算机网络的技术基础。然而，在分组交换出现之前，计算机网络还使用过电路交换（CircuitSwitching）的通信方式，下面分别介绍电路交换和分组交换的特点。 图1.5 以单个主机为中心的星型网络; 图1.6 使用通讯子网的计算机网络; （1）电路交换 以电话为例，如果在所有用户之间架设直达的线路对通信线路的资源是极大的浪费，所以必须依靠交换机实现用户之间的互连。一百多年来，电话交换机已经历了多次技术上的更新，从人工接续、步进制、纵横制到现在广泛使用的程序控制交换机（程控交换机），但其本质始终未发生变化，都是采用电路交换方式。电路交换也可称之为线路交换，从通信资源的分配来看，电路交换是预先分配传输带宽。用户在开始通话之前，先要申请（一般通过拨号）建立一条从发送端到接收端的物理通路，只有在物理通路建立之后双方才能互相通话。在通话的全部时间里，用户终端占用端到端的固定传输带宽。