第4章操作系统与网络知识

第4章操作系统与网络知识内容摘要：

计算机网络的标准化阶段 20世纪 70年代中期 — 20世纪 80年代末。 国际标准化组织制定了统一的网络标准。 1977年，开始标准的制定工作。 1984年，公布了 开放系统互连参考模型 （ OSI/RM）的正式文件。 对推动计算机网络理论和技术的发展，对统一网络体系结构和协议标准起到了积极的作用。 促进了计算机网络的广泛应用。 计算机导论 (2020) 计算机网络的发展历程 计算机网络的快速发展阶段 20世纪 80年代末 —。 信息高速公路的建设促进了网络的快速发展。 提出了新一代互联网研究计划。 美国的 网络研究的全球环境 GENI。 欧盟的 未来互联网研究和实验 FIRE。 我国的 中国下一代互联网 CNGI。 计算机导论 (2020) 计算机网络的定义 计算机网络 自主计算机的互连集合 ，由通信子网和资源子网两部分构成。 资源子网 – 由互连的主机或提供共享资源的其他设备组成。 – 提供可供共享的软硬件和信息资源。 通信子网 – 由通信线路和通信设备组成。 – 负责计算机间的数据传输。 计算机导论 (2020) 计算机网络的分类 根据覆盖范围 个人区域网 （ Personal Area Network， PAN） 一般在 100米以内的范围。 用于把 PDA/手机 /数码相机等设备与计算机连接。 一般采用无线连接方式。 蓝牙是目前流行的个人区域网技术。 计算机导论 (2020) 计算机网络的分类 根据覆盖范围 局域网 （ Local Area Network， LAN） 覆盖范围一般在几千米以内。 传输速率高 /传输延迟小 /误码率低。 常用的局域网技术 – 令牌环网。 – 光纤分布式数据接口 FDDI。 – 以太网（ Ether）。 • 10Mbps/100Mbps以太网。 • 1000Mbps/ 10Gbps快速以太网。 计算机导论 (2020) 计算机网络的分类 根据覆盖范围 城域网 （ Metropolitan Area Network， MAN） 覆盖范围在几千米到几十千米。 一般在一个城市的范围内。 广域网 （ Wide Aera Network， WAN） 覆范围从几十千米到几千千米。 可以覆盖一个地区或一个国家，甚至更大的范围。 计算机导论 (2020) 计算机网络的分类 根据覆盖范围 互联网 （ inter） 互连各种网络而形成的网。 覆盖范围最广 /网络规模最大。 最有代表性的互联网是 Inter。 – 基于 ARPA发展起来的互联网称为 Inter。 – 翻译成中文为因特网或国际互联网。 计算机导论 (2020) 计算机网络的分类 根据传输技术 广播式网络 所有连网计算机都共享一个公共通信信道。 一台计算机可以同时向多台计算机发送数据。 点对点式网络 每条物理线路连接一对计算机。 根据传输介质 有线网： 采用双绞线 /同轴电缆 /光纤等作为传输介质。 无线网： 采用微波 /卫星 /红外线等作为传输介质。 计算机导论 (2020) 计算机网络的拓扑结构 星形结构 连接方式 各工作站点都通过单独的通信线路与中心结点直接连接。 工作站点之间的信息传输需要通过中心结点的转发才能实现。 处于中心结点的设备一般是集线器或交换机。 星形结构的优点 结构简单 /易于维护和扩充 某个工作站点出现故障不会影响其他结点和全网的工作 用双绞线连接的简单局域网多采用这种结构 星形结构的缺点 需要的连接线较多 /连接成本较高。 一旦中心结点出现故障，将导致整个网络瘫痪。 计算机导论 (2020) 计算机网络的拓扑结构 总线结构 连接方式 所有站点共享同一条通信线路。 任何一个结点发送的数据都会通过总线传送到每一个结点上。 每个站点接收到数据后，分析该数据是否为发给本站点的，若是，接收此数据，否则拒绝接收。 总线结构的优点 结构简单 /布线容易 /可靠性高 /易于扩充。 节省连接线 /连接成本较低。 早期的同轴电缆局域网多采用这种结构。 总线结构的缺点 故障诊断相对困难。 总线故障会引起整个网络的瘫痪。 同一时刻只能有一个结点发送数据，存在总线的使用权争用。 计算机导论 (2020) 计算机网络的拓扑结构 环形结构 连接方式 所有站点连接在一个封闭的环路中。 一个站点发出的数据要通过所有的站点，最后回到起始站点。 某个站点接收到数据，要把此数据的目标地址与本站点地址进行比较，相同时才接收该数据。 环形结构的优点 结构简单 /数据在网络中沿环单向传送。 不存在对中心结点的依赖。 令牌环网采用的就是这种结构。 环形结构的缺点 可靠性差 /故障检测困难。 需要一种控制方法来决定每个结点何时能够发出数据。 计算机导论 (2020) 计算机网络的拓扑结构 树形结构 连接方式 从星形结构演变而来。 各结点按一定的层次连接起来。 树形结构的优点 可靠性高 /易于扩充网络结点和分支。 复杂一点的局域网多采用这种结构。 树形结构的缺点 使用的连接线较多。 整个网络对根结点的依赖性大。 计算机导论 (2020) 计算机网络的拓扑结构 网状结构 连接方式 每个结点通过多条链路与其他结点相连。 数据从一个结点传输到另一个结点有多条路径可选。 网状结构的优点 可靠性高。 数据传输速度快。 广域网多采用网状结构。 网状结构的缺点 结构复杂 /连接成本比较高。 不易管理和维护。 计算机导论 (2020) 计算机网络的功能与应用 主要功能 资源共享 硬件资源 /软件资源 /信息资源。 节约成本 /方便维护管理 /方便用户使用。 数据通信 接发电子邮件 /即时通信。 视频会议 /网络教育 /网上银行。 协同工作 计算机远程医疗系统 /面向对象软件开发环境。 计算机导论 (2020) 计算机网络的功能与应用 应用示例 网格计算 通过互联网把分散在不同地理位置、不同类型的物理与逻辑资源以开放和标准的方式组织起来，通过资源共享和动态协调，来解决不同领域的复杂问题的分布式和并行计算。 云计算 对于单位用户或个人用户来说，把原本 在本地计算机完成的数据存储和数据处 理工作更多地通过互联网来进行，有专 业的网络公司提供数据存储和数据处理 平台。 计算机导论 (2020) 计算机网络的传输介质 有线传输介质 双绞线电缆 Twisted Pair Cable 由螺旋状相互绞合在一起的两根绝缘铜线组成双绞线。 线对绞合在一起可以减少相互之间的电磁辐射干扰。 将多对双绞线封装于绝缘套里做成双绞线电缆。 广泛地应用于局域网中。 传输距离不超过 100米。 – 非屏蔽双绞线。 – 屏蔽双绞线。 计算机导论 (2020) 计算机网络的传输介质 有线传输介质 同轴电缆 Coaxial Cable 由同轴的内外两个导体组成。 内导体是一根金属线。 外导体是是由细金属线编织成的网状结构。 内外导体之间有绝缘层。 光缆 Fiber Optical Cable 光纤是能传导光波的石英玻璃纤维。 光纤外加保护层构成光缆。 一根光缆中可包括数十至数百根光纤。 容量大 /传输速率高 /传输距离长 /抗干扰能力强。