计算机网络基本概念和组成-大学生计算机应用基础

2023-08-18 理论教育版权反馈

【摘要】：计算机网络系统一般有3个主要组成部分。第二个特征是联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。第三个特征是计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。这些特点往往被认为是现代计算机网络的典型特征。自OSI参考模型提出后，计算机网络一直沿着标准化的方向发展，而网络标准化的最大体现是Internet的飞速发展。图14-2计算机网络的典型结构

1.任务描述

了解计算机网络的基本概念和组成。

2.任务展开

1）计算机网络的概念

计算机网络是指将多台地理位置上分散、互相连接，并且具有独立功能的计算机，用通信设备和通信线路相互连接起来，按照统一的网络协议进行通信，以实现信息传输和资源共享的一种计算机系统。

计算机网络系统一般有3个主要组成部分。第一部分是若干台主机，这些主机可以向各个用户提供各种网络服务。第二部分是通信子网，通信子网由一些专用的节点交换设备和连接这些节点交换设备的通信链路所组成，通信子网是各主机之间进行通信和数据传输的物质保证。第三部分是网络协议，网络协议用于主机之间或者主机和子网之间的通信，是各主机之间进行数据交换的重要保障。

计算机网络具有3个基本特征。第一个特征是互连的计算机之间相互独立。首先，从数据处理能力方面来看，计算机既可以单机工作，也可以联网工作，并且计算机在联网工作时，网内的一台计算机不能强制性地控制另一台计算机；其次，从计算机分布的地理位置来看，计算机是独立的个体，可以“远在天边”，也可以“近在眼前”。第二个特征是联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。要保证网络中的计算机能有条不紊地交换数据，必须要求网络中的每台计算机在交换数据的过程中都要遵守事先约定好的通信规则，即网络协议。第三个特征是计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。处于计算机网络中的任何一台计算机，都可以将计算机本身的资源共享给其他处于该网络中的计算机使用，这些被共享的资源可以是硬件，也可以是软件和信息资源等。

2）计算机网络的发展

计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物。计算机技术与通信技术的相互结合主要有两个方面。一方面，通信网络为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段；另一方面，数字计算技术的发展渗透到通信技术中，又提高了通信网络的各种性能。当然，这两个方面的发展都离不开人们在半导体技术，尤其是超大规模集成电路技术上取得的辉煌成就。随着计算机的广泛应用，计算机网络的影响也越来越大，计算机网络从形成、发展到广泛应用，大致经历了以下几个阶段：

第一阶段（20世纪60年代）：以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络。这种计算机网络以批处理信息为主要目的。

第二阶段（20世纪70年代）：以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络。为了克服第一代计算机网络的缺点，提高网络的可靠性和可用性，人们开始研究如何将多台计算机相互连接。计算机互联网络如图14-1所示。这一阶段计算机网络的主要特点是：实现资源多项共享、进行分散控制和分组交换、采用专门的通信控制处理机、采用分层的网络协议。这些特点往往被认为是现代计算机网络的典型特征。

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图14-1　计算机互联网络

第三阶段（20世纪80年代）：具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的计算机网络。随着计算机网络的普及和应用推广，越来越多的用户都希望将自己的计算机联网。然而要实现不同系列、不同品牌的计算机互连，相互通信的计算机必须高度协调工作，为此国际标准化组织提出了OSI参考模型；同时，工业界也提出了TCP／IP参考模型。

第四阶段（20世纪90年代）：网络互连与高速网络。自OSI参考模型提出后，计算机网络一直沿着标准化的方向发展，而网络标准化的最大体现是Internet的飞速发展。

3）计算机网络的组成

不同的计算机网络在网络规模、网络结构、通信协议和通信系统、计算机硬件及软件配置方面都有很大的差异。无论网络的复杂程度如何，根据网络的定义，从系统组成上来说，一个计算机网络主要分为计算机系统、数据通信系统、网络软件及协议三大部分。从计算机网络的功能来讲，计算机网络主要具有完成网络通信和资源共享两大功能。为了实现这两个功能，计算机网络必须具有数据通信和数据处理两种能力。从这个前提出发，计算机网络可以从逻辑上划分成两个子网：通信子网和资源子网。计算机网络的典型结构如图14-2所示。

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图14-2　计算机网络的典型结构

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