计算机网络技术的发展及前景资料课件.ppt

1、 GABCEDFDNS服务器服务器交换机交换机交换机交换机PC1互联网互联网PC2PC3PC4路由器路由器路由器路由器计算机网络发展的四个阶段计算机网络发展的四个阶段计算机网络技术的应用及存在问题计算机网络技术的应用及存在问题计算机通信网络发展趋势计算机通信网络发展趋势1232一一.计算机网络发展的四个阶段计算机网络发展的四个阶段 第一阶段第一阶段（60年代初期到年代初期到60年代中期）：年代中期）：计算机通信网络，特征是计算机与终端互连，实现远程访问。计算机通信网络，特征是计算机与终端互连，实现远程访问。第一代计算机网络是由主机第一代计算机网络是由主机-通信线路通信线路-终端组成，只可算是计

2、算机终端组成，只可算是计算机网络的网络的“雏形雏形”。（1）具有远程通信功能的单机系统）具有远程通信功能的单机系统 解决了多个用户共享主机资源的问题解决了多个用户共享主机资源的问题 计算机所采用的系统多为分时系统计算机所采用的系统多为分时系统 终端为哑终端，没有自己的终端为哑终端，没有自己的CPU、内存和硬盘，没有处理能力、内存和硬盘，没有处理能力 存在问题：主机负担重，通信费用高。存在问题：主机负担重，通信费用高。（2）具有远程通信功能的多机系统）具有远程通信功能的多机系统 解决了主机负担重、通信费用昂贵的问题。解决了主机负担重、通信费用昂贵的问题。主要问题：多个用户只能共享一台主机资源。主

3、要问题：多个用户只能共享一台主机资源。第二阶段第二阶段（60 年代中期到年代中期到70年代中期）年代中期）：。采用采用分组交换技术分组交换技术实现计算机实现计算机 计算机之间的通信，使计算机计算机之间的通信，使计算机网络的结构、概念都发生了变化，形成了通信子网和资源子网的网络的结构、概念都发生了变化，形成了通信子网和资源子网的网络结构。网络结构。第三阶段第三阶段（70年代中期年代中期80年代末期）：年代末期）：现代计算机网络互连阶段，特征是网络体系结构的形成和网现代计算机网络互连阶段，特征是网络体系结构的形成和网络协议的标准化。络协议的标准化。在计算机通信系统的基础之上，重视网络体系结构和协议

4、标准化在计算机通信系统的基础之上，重视网络体系结构和协议标准化的研究，建立全网统一的通信规则，用通信协议软件来实现网络的研究，建立全网统一的通信规则，用通信协议软件来实现网络内部及网络与网络之间的通信，通过网络操作系统，对网络资源内部及网络与网络之间的通信，通过网络操作系统，对网络资源进行管理，极大的简化了用户的使用，使计算机网络对用户提供进行管理，极大的简化了用户的使用，使计算机网络对用户提供透明服务透明服务。（1）局域网技术出现突破性进展。）局域网技术出现突破性进展。该阶段始于该阶段始于70年代末，这是按照年代末，这是按照ISO提出的提出的OSI参考模型参考模型为指导为指导 性标准构建的计

5、算机网络。性标准构建的计算机网络。第三代计算机网络是计算机网络的第三代计算机网络是计算机网络的“成熟成熟”阶段。阶段。（2）第三代计算机网络的特点）第三代计算机网络的特点 网络体系结构的形成和网络协议的标准化网络体系结构的形成和网络协议的标准化 建立全网统一的通信规则建立全网统一的通信规则 使计算机网络对用户提供透明服务使计算机网络对用户提供透明服务 第四阶段第四阶段-高速、综合化网络高速、综合化网络 该阶段始于该阶段始于80年代末，相继出现了快速以太网、光纤分布式数字接年代末，相继出现了快速以太网、光纤分布式数字接口口(FDDI)、快速分组交换技术、快速分组交换技术(包括帧中继、包括帧中继、

6、ATM)、千兆以太网、千兆以太网、B-ISDN 等一系列新型网络技术，这就是高速与综合化计算机网络等一系列新型网络技术，这就是高速与综合化计算机网络阶段。阶段。Internet就是这一代网络的典型代表，已经成为人类最重要的、最就是这一代网络的典型代表，已经成为人类最重要的、最大的知识宝库。第四代计算机网络属于计算机网络的大的知识宝库。第四代计算机网络属于计算机网络的“继续发展继续发展”阶段。阶段。二、计算机网络技术的应用及存在问题自从自从20世纪世纪90年代以后，以因特网（年代以后，以因特网（Internet）为代表的计算机网）为代表的计算机网络得到了飞速的发展，已从最初的教育科研网络逐步发展

7、成为商业络得到了飞速的发展，已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络，并已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。因特网正在网络，并已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。因特网正在改变着我们工作和生活的各个方面，它已经给很多国家带来了巨大改变着我们工作和生活的各个方面，它已经给很多国家带来了巨大的好处，并加速了全球信息革命的进程。因特网是人类自印刷术发的好处，并加速了全球信息革命的进程。因特网是人类自印刷术发明以来在通信方面最大的变革。现在，人们的生活、工作、学习和明以来在通信方面最大的变革。现在，人们的生活、工作、学习和交往都已离不开因特网了。交往都已离不开因特网了。计算机网络技术的应用计

8、算机网络技术的应用一、商业运用一、商业运用1、主要是实现资源共享（、主要是实现资源共享（resource sharing）最终打破地理位置）最终打破地理位置束缚（束缚（tyranny of geography）,主要运用客户主要运用客户-服务器模型（服务器模型（client-server model）。）。2、提供强大的通信媒介（、提供强大的通信媒介（communication medium）。如：电子）。如：电子邮件（邮件（E-mail）、视频会议。）、视频会议。3、电子商务活动。如：各种不同供应商购买子系统，然后在将、电子商务活动。如：各种不同供应商购买子系统，然后在将这些部件组装起来。这

9、些部件组装起来。4、通过、通过Internet与客户做各种交易。如：书店、音像在家里购买与客户做各种交易。如：书店、音像在家里购买商品或者服务。商品或者服务。二、家庭运用二、家庭运用1、访问远程信息。如：浏览、访问远程信息。如：浏览Web页面获得艺术、商务、页面获得艺术、商务、烹饪、政府、健康、历史、爱好、娱乐、科学、运动、烹饪、政府、健康、历史、爱好、娱乐、科学、运动、旅游等等信息。旅游等等信息。2、个人之间的通信。如：即时消息（、个人之间的通信。如：即时消息（instant messaging）运用运用、聊天室、对等通信（、聊天室、对等通信（peer-to-communication）。3

10、、交互式娱乐。如：视频点播、即时评论及参加活动、交互式娱乐。如：视频点播、即时评论及参加活动、网络游戏。、网络游戏。4、广义的电子商务。如：电子方式支付账单、管理银、广义的电子商务。如：电子方式支付账单、管理银行账户、处理投资。行账户、处理投资。三、移动用户三、移动用户以无线网络为基础。以无线网络为基础。1、可移动的计算机：笔记本计算机、可移动的计算机：笔记本计算机、PDA、3G手机。手机。2、军事：一场战争不可能靠局域网设备通信。、军事：一场战争不可能靠局域网设备通信。3、运货车队、出租车、快递专车等应用。、运货车队、出租车、快递专车等应用。计算机网络存在的问题计算机网络存在的问题(一一)计

11、算机网络可以实现信息的全方位共享，然而，却带来的严重计算机网络可以实现信息的全方位共享，然而，却带来的严重的信息泄密问题及用户管理问题，网络安全问题令人担忧。目前，的信息泄密问题及用户管理问题，网络安全问题令人担忧。目前，随处可见的网络病毒、垃圾信件、不良信息、网络犯罪、用户信息随处可见的网络病毒、垃圾信件、不良信息、网络犯罪、用户信息泄露等问题已严重影响了计算机网络的正常运行和人们的日常生活。泄露等问题已严重影响了计算机网络的正常运行和人们的日常生活。尽管防火墙、尽管防火墙、IDS等网络安全检测技术及等网络安全检测技术及S-HTTP、SSL/TSL等网络等网络安全协议技术日益成熟，然而，并不

12、能完全解决网络安全问题。安全协议技术日益成熟，然而，并不能完全解决网络安全问题。(二二)互联网提供的各类服务已不能满足人们日益多样化互联网提供的各类服务已不能满足人们日益多样化的服务需求。传统的计算机网络需求比较有限，大部分均的服务需求。传统的计算机网络需求比较有限，大部分均侧重于互联、互通和互操作以及网络系统的连接和传输等侧重于互联、互通和互操作以及网络系统的连接和传输等功能，然而，现在的网络需求量不断增多，人们的个性化功能，然而，现在的网络需求量不断增多，人们的个性化需求也日益多样化，越来越快速、灵活、高效和动态。需求也日益多样化，越来越快速、灵活、高效和动态。(三三)计算机网络的资源控制

13、能力不足，许多复杂功能，计算机网络的资源控制能力不足，许多复杂功能，如实时多媒体应用系统如实时多媒体应用系统(在线点播、视频会议、远程教育等在线点播、视频会议、远程教育等)，难以完好的展现出来。尽管流量工程、难以完好的展现出来。尽管流量工程、IntServ模型、模型、DiffServ模型的研究已经开展，然而，拥塞控制、流量整形、模型的研究已经开展，然而，拥塞控制、流量整形、资源预留、接纳控制等多种服务质量实现机制仍不能达到资源预留、接纳控制等多种服务质量实现机制仍不能达到真正的效果。真正的效果。三、计算机通信网络发展趋势 计算机通信网络发展趋势可概括为：计算机通信网络发展趋势可概括为：一个目标

14、一个目标 两个支撑两个支撑 三个融合三个融合 四个热点四个热点面向21世纪计算机网络发展的总体目标就是要在各个国家、进而在全球建立完善的信息基础设施。信息基础设施将改变人们的生活、学习、工作、人际交往的方式，减轻人们的工作负担，提高人民的生活水平，推动社会的进步。在实施面向21世纪计算机网络的总体目标时，有两个重要的支撑技术，即微电子技术和光技术。微电子技术的发展是信息产业发展的基础，也是驱动信息革命的基础。驱动信息革命的另一个支撑技术是光电子技术。三个融合三个融合:支持全球建立完善的信息基础设施的最重要的技术是计算机、通信、信息内容这三种技术的融合。计算机包括计算机硬件、计算机软件以及相应服

15、务；通信包括电话、电视电缆、卫星以及无线通信等。电信网、电视网、计算机网三网合一是信息技术发展的必然趋势。四个热点四个热点:多媒体包括静态的和基于时间的媒体，前者是数据、文本和静态图像，后者是音频和视频信号。多媒体的应用有视频点播、交互视频、包括视频的协同工作、文件共享、白板、远程医疗和远程教学。多媒体应用是促进技术和行业融合的强大市场驱动力。四个热点四个热点:定义：一般是以目前拨号上网速率的上限 56Kbps为分界，将 56Kbps及其以下的接入称为“窄带”，之上的接入方式则归类于“宽带”。要建立真正的宽频多媒体网络，达到信息高速公路的目标，需要高速的传输载体，即信息高速公路的物理结构，包括

16、网络、软件、交换设备。信息高速公路的载体有两个技术特征：一个是任何时间、任何地点都能提供全彩色、全动态的视频信号，一般称为宽频容量；另一个方面要提供全交互的、双向的信息流通信。四个热点四个热点:(3)移动通信便携式智能终端PCS（Personal Communications Service，包括CDMA,GSM）可以使用无线技术，在任何地方以各种速率与网络保持联络，用户利用PCS进行个人通信，可以在任何地方接收到发给自己的呼叫。这些PCS系统支持语音、数据和报文等各种业务。PCS网络和无线技术将改进人们的移动通信水平，成为未来信息高速公路的重要组成部分。第一代无线业务有两大类：一类是蜂窝/PCS广域网，第二类是无线局域网四个热点四个热点:当前网络与信息的安全受到严重的威胁，一方面是由于Internet的开放性以及安全性不足，另一方面由于众多的攻击手段，诸如病毒、陷门、隐通道、拒绝服务、侦听、欺骗、口令攻击、路由攻击、中继攻击等等难以防护。为了保护信息系统的安全，需要完整的安全保障体系，具有保护功能、检测手段，以及攻击的反应和事故恢复能力。