任务一 计算机网络的发展过程
知识点
1.计算机网络是如何产生的？
计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物。1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC在美国诞生时，计算机和通信并没有什么关系。当时的计算机数量极少，而且价格十分昂贵，用户只能到计算机房去使用计算机。1954年终端器诞生后，人们才逐渐把终端与计算机连接起来，这便是计算机网络的雏形。
离开计算机网络就谈不上信息化社会，任何企事业单位的信息管理系统、办公自动化系统、商业自动化系统、生产科研系统、金融系统等都离不开计算机网络。
2.计算机网络的发展经历了哪几个阶段？
计算机网络的发展经历了5个主要阶段：
- 第一代：以单机为中心的通信系统（面向终端的计算机网络）
- 第二代：多个计算机互联的计算机网络
- 第三代：国际标准化的计算机网络（以OSI为核心）
- 第四代：以高速和多媒体应用为核心的计算机网络
- 第五代：以移动互联、物联应用为特征的计算机网络
3.第一代计算机网络的特征是什么？
以单机为中心的通信系统称为第一代计算机网络。在这样的系统中除了一台中心计算机，其余终端（Terminal）不具备自主处理功能，也称为面向终端的计算机网络。
结构形式有3种：
- 第1种：计算机经通信线路与若干终端直接相连。当通信线路增加时，费用增大。
- 第2种：若干终端共享通信线路。当多个终端共享一条通信线路时，突出的矛盾是若多个终端同时要求与主机通信时，主机应选择哪一个终端通信。
- 第3种：主机前增加通信处理机（CCP）或前端处理机（FEP），在终端云集的地方增加集中器（Concentrator）或多路器。
关键技术设备：
- 前端处理机（FEP）：专门负责通信控制，而主机专门进行数据处理
- 集中器（Concentrator）：设在远程终端的通信处理机，实现多个终端共享同一通信线路
- 公共交换电话网（PSTN）和调制解调器（Modem）：用于远距离通信，降低费用
典型代表：20世纪60年代初美国航空公司与IBM公司联合研制的预订飞机票系统，由一个主机和2000多个终端组成。
4.第二代计算机网络的特征是什么？
20世纪60年代末出现了多个计算机互联的计算机网络。这种网络将分散在不同地点的计算机通过通信线路互联，主机之间没有主从关系，网络中的多个用户可以共享计算机网络中的软件和硬件资源，故也称共享系统资源的计算机网络。
典型代表：ARPANET（Advanced Research Project Agency Network，美国国防部高级研究计划局网络）。
ARPANET的主要贡献：
- 采用资源子网与通信子网组成的两级网络结构：通信子网负责全部网络的通信工作，IMP（Interface Message Processor）为通信处理机；资源子网由主机HOST、各类终端T、运行于主机和终端上的软件及数据库构成。
- 采用报文分组交换方式
- 采用层次结构的网络协议
与第一代的区别：第一代网络用户只能共享一台主机中的资源，而第二代网络用户可以共享整个资源子网上所有软件、硬件资源。
5.第三代计算机网络的特征是什么？
国际标准化的计算机网络属于第三代计算机网络，它具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议。标准化的目的是使得不同计算机及计算机网络能方便地互联起来。
产生的背景：20世纪70年代后期人们认识到第二代计算机网络存在明显不足：
- 各个厂商各自开发自己的产品，产品之间不能通用
- 各个厂商各自制定自己的标准，不同标准之间转换非常困难
- 这阻碍了计算机网络的普及和发展
里程碑事件：1980年国际标准化组织（ISO）公布了开放系统互联参考模型（OSI/RM），成为世界上网络体系的公共标准。遵循此标准可以很容易地实现网络互联。
6.第四代计算机网络的特征是什么？
第四代计算机网络出现在20世纪90年代中期至21世纪初期，计算机网络与因特网向着全面互联、高速和智能化方向发展，并得到了广泛的应用。
核心特征：满足高速、大容量、综合性、数字信息传递等多方位的需求。
典型技术基础：
- 千兆交换式以太网技术
- ATM技术
- 帧中继技术
- 波分多路复用技术
以这些技术为基础建立宽带综合业务数字化网络为核心。
7.第五代计算机网络的特征是什么？
第五代计算机网络是移动互联网、移动通信网和物联网的融合，将实现全球50亿互联网、移动网用户和500亿物联网设备的互联。
发展历程：
- 互联网和移动通信网在较长的发展过程中不断进行技术借鉴并最终走向融合
- 逐渐融合成为移动互联网
- 在智能终端的普及下迅速进入高速发展阶段
- 进一步促使移动互联网与物联网技术产生交集
- 物联网成为第五代移动互联网的重要内容，在行业应用及个人用户市场发挥强大作用
8.通信子网和资源子网的组成分别是什么？
| 子网类型 | 功能 | 主要设备 |
|---|---|---|
| 通信子网 | 实现网络通信功能，包括数据的加工、传输和交换等通信处理工作 | 交换机、路由器、网桥、中继器、集线器、网卡和线缆等设备及有关软件 |
| 资源子网 | 实现资源共享功能，包括数据处理、提供网络资源和网络服务 | 主机及其外设、服务器、客户机、网络打印机等以及相关的软件 |
通信子网负责将一台主计算机的信息传输给另一台主计算机，是网络的内层；资源子网是网络的外层，提供网络资源和网络服务。
9.本项目一的知识目标有哪些？
- 了解计算机网络发展过程中的分段
- 理解网络发展的各个不同阶段所采用的典型技术
- 熟悉通信子网、资源子网的组成和作用
- 理解计算机网络的定义
- 理解资源共享、网络协议
- 了解计算机网络的特点
- 理解移动互联网、无线网络、云服务、大数据的特点
10.本项目一的能力目标有哪些？
- 掌握网络发展的分段及典型技术
- 掌握通信子网、资源子网的作用
- 掌握计算机网络定义
- 掌握计算机资源的内涵
- 掌握移动互联网、无线网络、大数据的特点及应用场景
- 了解云存储、云计算等应用形式
11.本项目一的素质目标有哪些？
- 通过网络发展历史，思考应用需求与技术进步的关系
- 正确认识并评价现阶段我国出现的网络新技术与新应用
- 从日常用网实践，深入理解资源共享
- 从对网络协议的理解，认识到规则、规范对一个集体的重要性
- 增强对网络应用快速发展的认识
- 培养学生善于通过日常使用经验，分析、归纳网络新应用的能力