计算机网络学习笔记01计算机网络概述（上）

Posted 2022-03-19 正月十六工作室

【计算机网络学习笔记01】计算机网络概述（上）

计算机网络的诞生与发展

1 20世纪60年代出现的第一代计算机网络——基本的面向终端的计算机网络

相关知识点：第一台计算机诞生于1946年2月14日的美国宾夕尼亚大学，主要采用批处理方式，终端通过线路控制器连接计算机，再通过调制解调器将公用电话网络中传输的模拟数据和数字数据进行转换。
缺点：第一代计算机网络以计算机为中心，单机系统的可用性和可靠性较低，在负荷较重的时候，系统响应时间过长，一旦计算机发生故障，整个网络都会瘫痪。

2 20世纪60年代中期出现的第二代计算机网络——分组交换网络

第二代计算机网络主要进行的是计算机之间的相互连通，主要目的是计算机资源共享。是以资源子网为中心的计算机网络，在逻辑上分为资源子网和通信子网两个部分，原则上，网络中的主机没有主从之分，既可以通过终端分享自己的计算机资源也可以共享通信子网中其他计算机的计算机资源，因此第二代计算机网络也被称为共享系统资源的计算机网络。
随着计算机网络结构的不断完善，人们又从逻辑上把数据处理功能和数据通信功能分开，将数据处理部分称为资源子网，而将通信功能部分称为通信子网。
资源子网
资源子网是指用户端系统（局内调度自动化网、MIS网和变电站的局域网），包括用户的应用资源,如服务器、故障收集计算机、外设、系统软件和应用软件。资源子网由主机、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。

1. 主机
   在计算机网络中管理共享资源的各种计算机，是资源子网的重要组成部分，通过高速线路和通信子网的通信控制处理机相连接
2. 终端
   用户访问网络的界面装置，处于网络最外围的设别，主要用于用户信息的输入和处理结果的输出等。在个人计算机时代，终端已经具备一定的运算和处理能力。
   通信子网
   通信子网是把网络中各站点相互连接起来的额数据通信系统，主要包括通信线路（传输介质）、网络连接设备（通信控制处理机）、网络协议和通信控制软件等，主要任务是连接网络上的各种计算机，完成数据的传输、交换、加工和通信处理工作。
3. 通信线路
   指在网络中用于连接两个或多个网络结点（通信控制处理机/主机）的物理传输线路包括双绞线、同轴电缆、光纤、无线通信信道、微波与卫星通信信道等。
4. 通信控制处理机
   一种在数据通信系统中专门负责数据通信、传输和控制的计算机或具有同等功能的计算机部件。在网络拓扑结构中被称为网络结点，作为资源子网的主机、终端连接的接口，将主机和终端接入网络，同时也作为通信子网中的分组存储转发结点，完成分组的接收、校验、存储、转发的功能，起着把源主机报文准确地发送道目的主机地作用。
5. 信号变换设备
   对信号进行转换以使用不同传输媒体的要求

3 20世纪70年代中后期出现的第三代计算机网络——标准化的计算机网络

20世纪70年代中后期，OSI成立，具有网络体系标准化的第三代计算机网络出现。

4 20世纪80年代末期逐渐形成的第四代计算机网络——Internet

第四代计算机网络的改变在于网络间互连，它的出现是国际互联网与信息高速公路阶段。伴随着局域网技术日渐成熟，出现了光纤及高速网络、智能网络等技术。整个网络就像一个对用户透明的、大的计算机系统，最终发展为以Internet为代表的互联网。

5 SDN、NFV及未来网络

1. 网络虚拟化技术：
   是指用软件来安装、控制、操作那些运行在通用硬件上的网络功能，融合了云和虚拟化技术，使得新一代网络业务拥有更好的伸缩性和自动化能力。

2. SDN（软件定义网络）：
   是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow通过将网络设备的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。

3. NFV（网络功能虚拟化）：
   一种对于网络架构（network architecture）的概念，利用虚拟化技术，将网络节点阶层的功能，分割成几个功能区块，分别以软件方式实现，不再局限于硬件架构。
   SDN和NFV是构建未来网络的两大支柱。

计算机网络的五种功能

1. 数据通信
   计算机网络基本功能之一，用于实现计算机与终端、计算机与计算机、计算机与服务器之间的数据传输。
2. 资源共享
   构成计算机网络的核心。共享资源主要有软件资源、硬件资源、数据
3. 负载均衡与分布式处理
   通过算法将大型的综合性问题交给网络中不同的计算机同时处理。
4. 提高可靠性
   可以避免出现单台计算机的故障导致整个计算机网络系统崩溃的情况
5. 综合信息服务
   提供集成的信息服务

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作者： 王乐平
排版： 胖虎
初审： 正山小种
复审： 二月二

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