第1章-计算机网络的研究与发展

计算机网络的研究与发展

2013/11/11

“

计算机科学与技术学科研究生系列教材

十一五”十一五”国家重点图书计算机科学与技术学科前沿丛书

实用网络技术

授课老师：授课老师：刘丽自动化学院控制科学与工程系liuli@http://

计算机网络高级教程吴功宜编著12

网络高级教程的课程内容安排

第1章计算机网络技术的研究与发展第2章广域网技术第3章局域网技术第4章城域网技术第5章 IPv4协议第6章 IPv6协议3

第7章移动IP协议 (自学)第8章 TCP与UDP协议第9章网络应用和应用层协议(自学)第10章无线Ad hoc网络、网络、无线传感器网络与无线网格网研究 (简介)简介)第11章网络安全技术研究 (自学)4

计算机网络技术发展的三条主线第1章计算机网络技术的研究与发展

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1.1 ARPANET

计算机网络技术准备和理论形成阶段出现的三项标志性的成果：:项标志性的成果数据通信技术的研究将彼此独立发展的计算机技术与通信技术结合起来，技术与通信技术结合起来，为计算机网络的形成奠定了技术基础；成奠定了技术基础；分组交换概念的提出为计算机网络的形成奠定了理论基础，了理论基础，标志着现代电信时代的到来；标志着现代电信时代的到来； ARPANET的成功运行进一步证明了分组交换技术的正确性，技术的正确性，展示出计算机网络广阔的应用前景。前景。7

与分组交换技术

ARPANET

的研究背景

网络体系结构理论，网络体系结构理论，提出分布式网络结构建立了基于分组交换技术的网络系统 Larry Roberts ARPANET之父，之父，主持该项目的研究工作Domnald Davies8

Paul Baran

ARPANET

的基本设计思想

ARPANET

协议结构

采用分组交换9 10

ARPANET

最早的四个结点的结构草图

ARPANET

对推动网络技术发展的贡献完成了对计算机网络定义与分类方法的研究；完成了对计算机网络定义与分类方法的研究；提出了资源子网、提出了资源子网、通信子网的网络结构概念；通信子网的网络结构概念；研究并实现了分组交换方法；研究并实现了分组交换方法；完善了层次型网络体系结构模型与协议体系；完善了层次型网络体系结构模型与协议体系；开始了TCP/IP模型、模型、协议与网络互联技术研究与应用。究与应用。12

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1.2 TCP/IP

协议与网络体系结构研究

TCP/IP

1972年 1972年ARPANET核心人员开展网络互联项目的研究 ARPANET核心人员开展网络互联项目的研究希望将不同类型的网络互联起来，希望将不同类型的网络互联起来，使不同类型的网络中的主机之间可以互相通信，网络中的主机之间可以互相通信，网络互联需要

解决异构网络在分组长度、解决异构网络在分组长度、分组结构、分组结构、报文结构与传输速率的差异 1974年 1974年Vinton G Cerf与 Cerf与Robert E Kahn发表了具 Kahn发表了具有里程碑意义的论文阐述了实现分组端有里程碑意义的论文阐述了实现分组端-端交付的传输控制协议TCP传输控制协议TCP( TCP(2004年获得图灵奖 2004年获得图灵奖。年获得图灵奖。Vinton G Cerf被称为 Cerf被称为Internet被称为Internet之父 Internet之父)之父) 1977年 1977年ARPANET实现与无线分组网 ARPANET实现与无线分组网、实现与无线分组网、卫星分组网络互联，互联，制定传输控制协议TCP制定传输控制协议TCP和互联网协议 TCP和互联网协议IP和互联网协议IP13

协议主要特点开放的协议标准；开放的协议标准；独立于特定的计算机硬件与操作系统；独立于特定的计算机硬件与操作系统；独立于特定的网络硬件，独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、域网、广域网，广域网，更适用于互联网络中；更适用于互联网络中；统一的网络地址分配方案，统一的网络地址分配方案，使得整个 TCP/IP设备在网中都具有惟一的地址；设备在网中都具有惟一的地址；标准化的应用层协议，标准化的应用层协议，可以提供多种可靠的网络服务。靠的网络服务。14

TCP/IPOSI/RM

层次结构

数据链路层

应用层表示层会话层传输层网络层物理层

TCP/IP

协议簇应用程序DNS SNMP TFTP BOOTP

1.3

从ARPANET到Internet的发展过程

SMTP FTP HTTP

TELNET

应用层传输层互联网络层主机网络到接口层15 16

TCPICMP IGMP

UDP IPARP RARP

由底层网络定义的协议

Internet

的结构

对应ISP层次结构的Internet网络层次结构

ISP

层次结构

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Internet

标准化工作因特网协会 ISOC因特网体系结构研究委员会 IAB地址分配授权机构因特网信息中心http://

1.4Internet

应用与Web技术的发展

因特网研究任务组 IRTF因特网研究指导小组IRSG RG RG

http://

因特网工程任务组 IETF因特网工程指导小组IESG

领域WG

领域WG

万维网 WWW被广泛使用在因特网上，在因特网上，成为因特网的这种指数级增长的主要驱动力。要驱动力。

WG

WG

RFC

文档 http://19 20

Intrnet

应用技术的发展与演变搜索引擎播客博客即时通信游戏网络电视网络计算VoIP IPTV Podcast Blog IM 3D

搜索引擎技术研究与发展

E-Mail Telnet FTP BBS Web

电子商务电子政务远程教育远程医疗

搜索引擎是Internet中的一类Web服务器，服务器，任务是在Internet中主动搜索其他Web服务器中的信息并对其自动索引，的信息并对其

自动索引，然后将索引内容存储在可供查询的大型数据库中；在可供查询的大型数据库中；用户可以利用搜索引擎提供的分类目录和查询功能来查找所需信息；功能来查找所需信息；搜索引擎可以分为自动搜索引擎和目录搜索引擎，或网页搜索引擎和网站搜索引擎；或网页搜索引擎和网站搜索引擎；目前搜索引擎技术的研究主要集中在如何将自然语言理解嵌入到搜索引擎，然语言理解嵌入到搜索引擎，多媒体搜索技术。多媒体搜索技术。22

21

1.5

网络计算概念与技术的发展

并行计算使用多个CPU使用多个CPU或计算机来协同工作的计算模式 CPU或计算机来协同工作的计算模式并行计算的结构可以是上千个CPU CPU组成的大型并行并行计算的结构可以是上千个 CPU组成的大型并行计算机，计算机，或者是由网络互联的多台计算机组成的虚拟超级计算机，虚拟超级计算机，利用网络中已有资源形成的高性能协同计算工作环境，性能协同计算工作环境，来解决大型复杂问题。来解决大型复杂问题。

网络被视为最强有力的超级计算环境，网络被视为最强有力的超级计算环境，它包含丰富的计算、丰富的计算、数据、数据、存储、存储、传输等各类资源，传输等各类资源，用户可以在任何地方登录并处理以前不能完成的问题。的问题。网络计算技术包括网络并行计算、网络计算技术包括网络并行计算、网格计算、网格计算、云计算等，云计算等，正在成为网络新的研究与应用热点。正在成为网络新的研究与应用热点。23

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网格计算把物理上分布的计算机连接成一台“把物 …… 此处隐藏：4426字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……