1、第一章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述第一章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代的作用2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類4 計算機網(wǎng)絡(luò)的主要性能指標(biāo)5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)6 本章小結(jié)7 本章作業(yè)1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代的作用21世紀(jì)的特征：數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化它是以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代農(nóng)業(yè)時代工業(yè)時代信息時代三網(wǎng)融合：電信網(wǎng)絡(luò)（電話、傳真等）有線電視網(wǎng)絡(luò)（單向電視節(jié)目的傳送）計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展最快、核心作用1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代的作用20世紀(jì)90年代，因特網(wǎng)（Internet）從最初的教育科研網(wǎng)絡(luò)逐步發(fā)展成為商業(yè)網(wǎng)絡(luò)成為僅次于全球電話網(wǎng)的世界第二大網(wǎng)絡(luò)自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變

2、革人們的生活、工作、學(xué)習(xí)和交往都離不開它1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代的作用20世紀(jì)90年代，因特網(wǎng)（Internet）2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生計算機與通信技術(shù)相互滲透、緊密結(jié)合一方面，計算機技術(shù)滲透到通信技術(shù)中，提高了通信網(wǎng)絡(luò)的各種性能另一方面，通信技術(shù)為計算機之間的數(shù)據(jù)傳遞和數(shù)據(jù)交換提供了必要的手段交換：按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路資源實現(xiàn)交換的方法電路交換報文交換分組交換2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程早期：面向終端的計算機通信網(wǎng)50年代，計算機誕生不久，極其昂貴的資源以單個計算機為核心，采用電路交換方式保護計算機線路控制器計算資源重用多重線路控制器計算資源專用前端處理機階段1階段2

3、階段3降低通信負(fù)擔(dān)集中器階段42 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程早期：面向終端的計算機通信網(wǎng)50年代，計算機誕生不久，極其昂貴的資源以單個計算機為核心，采用電路交換方式階段1階段2階段3階段42 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程早期：面向終端的計算機通信網(wǎng)50年代，計算機誕生不久，極其昂貴的資源以單個計算機為核心，采用電路交換方式階段1階段2階段3階段42 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程早期：面向終端的計算機通信網(wǎng)50年代，計算機誕生不久，極其昂貴的資源以單個計算機為核心，采用電路交換方式階段1階段2階段3階段42 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程早期：面向終端的計算機通信網(wǎng)50年代，計算機誕生不久，極其昂貴的資源以單個計算機為核心，采

4、用電路交換方式階段1階段2階段3階段42 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程電路交換工作方式建立連接傳輸數(shù)據(jù)釋放連接交換機2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程電路交換工作方式建立連接傳輸數(shù)據(jù)釋放連接交換機2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程電路交換工作方式建立連接傳輸數(shù)據(jù)釋放連接交換機2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程電路交換工作方式建立連接傳輸數(shù)據(jù)釋放連接交換機2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程電路交換的特點 在通信的全部時間內(nèi)，用戶始終占用端到端的固定傳輸帶寬，面向連接的（connection-oriented）設(shè)備及操作簡單線路接通后，數(shù)據(jù)直通，延時小信息能按順序傳送接通線路時間較長接通后，線路獨占，效率低，費用高 不適合計算機網(wǎng)絡(luò)：突發(fā)性、利

5、用率低2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程解決辦法：存儲轉(zhuǎn)發(fā)（報文交換）整個Message（報文）作為整體一起發(fā)送節(jié)點A節(jié)點C節(jié)點D節(jié)點G節(jié)點E節(jié)點B節(jié)點FMM2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程報文交換的優(yōu)點：通信線路的利用率高報文交換的缺點報文大小不一，緩沖區(qū)管理復(fù)雜大報文存儲轉(zhuǎn)發(fā)的延時過長出錯后整個報文全部重發(fā)解決辦法：分組交換 將報文劃分為較小的數(shù)據(jù)單元分組，每個分組作為獨立的信息單位發(fā)送。結(jié)點交換機進行存儲、轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇。2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分組交換原理在發(fā)送端，有一個較長的報文。報文1111010假定這個報文較長不便于傳輸2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分組交換原理先把長報文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。

6、每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)報文首部首部首部分組 1分組 2分組 3請注意：現(xiàn)在左邊是“前面”2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分組交換原理分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端。數(shù) 據(jù)首部分組 2數(shù) 據(jù)首部分組 3數(shù) 據(jù)首部分組 12 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分組交換原理分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端。數(shù) 據(jù)首部分組 1數(shù) 據(jù)首部分組 2數(shù) 據(jù)首部分組 32 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分組交換原理在接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞亢筮€原成報文。數(shù) 據(jù)首部分組 1數(shù) 據(jù)首部分組 2數(shù) 據(jù)首部分組 3收到的數(shù)據(jù)2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分組交換

7、原理分組交換網(wǎng)中的結(jié)點交換機根據(jù)分組首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點交換機MMMACBDEM2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分組交換方式數(shù)據(jù)報（datagram）方式 通信時不必事先建立一條連接，可以隨時發(fā)送數(shù)據(jù)，無連接的（connectionless）虛電路（virtual circuit）方式 通信時同樣存在建立連接、傳送數(shù)據(jù)、斷開連接，面向連接的（connection-oriented）2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分組交換的優(yōu)點高效動態(tài)分配傳輸帶寬，逐段占用通信鏈路靈活為每一個分組獨立地選擇轉(zhuǎn)發(fā)路由迅速不必先建立連接就能向其它主機發(fā)送分組；充分使用鏈路帶寬可靠完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；自適應(yīng)的路由選擇

8、協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)有很好的生存性2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程電路交換、報文交換、分組交換比較P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4報文報文報文報文交換電路交換分組交換t連接建立數(shù)據(jù)傳送報文P2P1連接釋放ABCDABCDABCD2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分組交換對計算機網(wǎng)絡(luò)的影響主機終端以主機為中心以網(wǎng)絡(luò)為中心主機分組交換網(wǎng)2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分組交換對計算機網(wǎng)絡(luò)的影響2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程因特網(wǎng)（Internet）的發(fā)展歷程階段一：從單個網(wǎng)絡(luò)ARPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 1969年， ARPANET誕生，單一的分組交換試驗網(wǎng)研究多種網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)1983年 ，TCP/IP 協(xié)議成為ARPANET的標(biāo)準(zhǔn)

9、協(xié)議同年，ARPANET分成兩個網(wǎng)絡(luò)：ARPANET進行實驗研究用的科研網(wǎng)MILNET軍用計算機網(wǎng)絡(luò)19831984 年，形成了因特網(wǎng) Internet1990 年 ，ARPANET 正式宣布關(guān)閉2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程因特網(wǎng)（Internet）的發(fā)展歷程階段二：建成三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng) 1986 年，NSF 建立了國家科學(xué)基金網(wǎng)NSFNET，三級計算機網(wǎng)絡(luò)：主干網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)校園網(wǎng)1991 年，美國政府決定將因特網(wǎng)主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司經(jīng)營，并開始對接入因特網(wǎng)的用戶收費。1993 年因特網(wǎng)主干網(wǎng)的速率提高到 45 Mb/s（T3 速率）。2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程三級結(jié)構(gòu)的NSFNET校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校

10、園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)國家主干網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程因特網(wǎng)（Internet）的發(fā)展歷程階段三：多級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)的形成 從1993年開始，由美國政府資助的 NSFNET逐漸被若干個商用的 ISP 網(wǎng)絡(luò)所代替。1994 年開始創(chuàng)建了 4 個網(wǎng)絡(luò)接入點 NAP (Network Access Point)，分別由 4 個電信公司經(jīng)營。 NAP 就是用來交換因特網(wǎng)上流量的結(jié)點。在NAP 中安裝有性能很好的交換設(shè)施。到本世紀(jì)初，美國的 NAP 的數(shù)量已達到十幾個。1994 年至今，因特網(wǎng)逐漸演變成多級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程多級結(jié)構(gòu)的Internet網(wǎng)絡(luò)接入點NAP國家主干網(wǎng)

11、（主干ISP）地區(qū)ISP本地ISP校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)或PC機上網(wǎng)用戶2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程多級結(jié)構(gòu)的Internet大公司地區(qū) ISP網(wǎng)絡(luò)接入點NAP（對等點）公司企業(yè)網(wǎng)主干服務(wù)提供者企業(yè)網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)本地 ISP地區(qū) ISP地區(qū) ISP地區(qū) ISP本地 ISP本地 ISP大公司大公司網(wǎng)絡(luò)接入點NAP（對等點）3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 計算機網(wǎng)絡(luò)指將地理位置不同，并具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)軟件的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)的基本特征計算機資源共享自治計算機統(tǒng)一的通信協(xié)議3 計算機網(wǎng)

12、絡(luò)的定義和分類計算機網(wǎng)絡(luò)的基本特征計算機資源共享3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類計算機網(wǎng)絡(luò)的基本特征計算機資源共享聯(lián)網(wǎng)打印3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類計算機網(wǎng)絡(luò)的基本特征計算機資源共享信息共享3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類計算機網(wǎng)絡(luò)的基本特征計算機資源共享信息共享3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類一個簡單的計算機網(wǎng)絡(luò)3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類一個相對復(fù)雜的計算機網(wǎng)絡(luò)3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類計算機網(wǎng)絡(luò)的基本特征自治計算機3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類計算機網(wǎng)絡(luò)的基本特征統(tǒng)一的通信協(xié)議3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類計算機網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)的區(qū)別計算機網(wǎng)絡(luò)是自主計算機的互聯(lián)集合，用戶必須指定網(wǎng)絡(luò)中哪一臺計算機來完成什么操作，操

13、作系統(tǒng)不提供透明性。分布式系統(tǒng)通常也給予自主計算機的互聯(lián)，但由一個操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理，對用戶來說，具有高度的整體性和透明性。物理結(jié)構(gòu)基本相同，高層軟件不同；3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于網(wǎng)絡(luò)的交換功能的分類電路交換報文交換分組交換混合交換3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于網(wǎng)絡(luò)使用者的分類企業(yè)網(wǎng)絡(luò)（專用網(wǎng) private network ）公眾網(wǎng)絡(luò)（公用網(wǎng) public network ） 3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于網(wǎng)絡(luò)使用者的分類企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源共享：網(wǎng)上的資源，無論在哪，都可隨時取用高可靠性：任何資源都可有多個副本節(jié)約經(jīng)費：不必每臺自主計算機上都配備所有的軟硬件資源3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于網(wǎng)

14、絡(luò)使用者的分類企業(yè)網(wǎng)絡(luò)硬件平臺3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于網(wǎng)絡(luò)使用者的分類公眾網(wǎng)絡(luò)公眾網(wǎng)絡(luò)首先是一個互聯(lián)網(wǎng)訪問遠程信息：Web Server的瀏覽、網(wǎng)上購物個人間的通信：E-Mail BBS交互式娛樂：網(wǎng)上游戲、VOD點播3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于網(wǎng)絡(luò)使用者的分類互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)硬件平臺3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于傳輸技術(shù)的分類廣播式網(wǎng)絡(luò) 所有計算機共享一個公共信道，一個計算機發(fā)送報文，其它計算機都能“收聽”到，若報文中的目的地址與本節(jié)點相同，則接收，否則放棄點到點式網(wǎng)絡(luò)全連接結(jié)構(gòu) 每一節(jié)點和其它所有節(jié)點都有通信線路直接連接，無需路由選擇，通信方便，但網(wǎng)絡(luò)連接復(fù)雜，代價高昂部分連接結(jié)構(gòu) 采用分

15、組存儲轉(zhuǎn)發(fā)與路由選擇技術(shù)3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于作用范圍的分類局域網(wǎng) (Local Area Network，LAN)城域網(wǎng) (Metropolitan Area Network，MAN)廣域網(wǎng) (Wide Area Network， WAN)接入網(wǎng) (Access Network，AN)3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類幾種網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系城域網(wǎng)城域網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)廣域網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)校園網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于作用范圍的分類局域網(wǎng) (Local Area Network，LAN)傳輸技術(shù)：總線型 IEEE802.3（以太網(wǎng)）CSMA/CD 10M環(huán) 型 IEEE8

16、02.5（IBM令牌環(huán)）4M 16M總線型 IEEE802.4（令牌總線） 10M3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于作用范圍的分類城域網(wǎng) (Metropolitan Area Network，MAN)大型的LAN：私有網(wǎng)絡(luò)： 一個連鎖超市，有十幾個或幾十個分布在市內(nèi)公眾網(wǎng)絡(luò)：上?？萍季W(wǎng)3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于作用范圍的分類廣域網(wǎng) (Wide Area Network， WAN)跨越地域較大的網(wǎng)絡(luò)：通信子網(wǎng)（communication subnet）資源子網(wǎng)（ resource subnet）3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于作用范圍的分類接入網(wǎng) (Access Network，AN)骨干網(wǎng)絡(luò)到用

17、戶終端之間的所有設(shè)備：Modem 撥號 LAN接入XDSL：數(shù)字用戶環(huán)路 HFC(光纖同軸混合網(wǎng)) 無線接入3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于作用范圍的分類接入網(wǎng) (Access Network，AN)撥號接入：通過電話線路訪問遠程服務(wù)器使用調(diào)制解調(diào)器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號必須在某ISP注冊成為合法用戶服務(wù)器端采用DHCP協(xié)議，為接入者分配一個臨時的IP地址3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于作用范圍的分類接入網(wǎng) (Access Network，AN)撥號接入：3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于作用范圍的分類接入網(wǎng) (Access Network，AN)ADSL接入：使用常規(guī)的電話線路，本地局端的濾波器將

18、限制帶寬為4 kHz但本地回路通常采用的是3類UTP，帶寬遠遠大于4kHz如局端濾波器的限制策略為按需可調(diào)，則給定的帶寬可增加高于4kHz的服務(wù)稱為寬帶服務(wù)DSL：數(shù)字用戶線A：Asymmetric非對稱3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于作用范圍的分類接入網(wǎng) (Access Network，AN)ADSL接入模型：3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于作用范圍的分類接入網(wǎng) (Access Network，AN)ADSL接入：DMT：Discrete MultiTone modulation 將本地回路的可用帶寬（約1.1MHz)分成256個4312.5Hz的獨立信道，信道0 給傳統(tǒng)的電話，1 5保留，剩下

19、的250個信道中一個給上行控制，一個給下行控制，其余全部給數(shù)據(jù)傳輸，由提供者分配哪些給上行，哪些給下行3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于傳輸信道介質(zhì)的分類有線網(wǎng)雙絞線、同軸電纜、光纖等。無線網(wǎng)無線電波、微波、紅外線、激光等。實現(xiàn)方案：無線LAN基于GSM (全球移動通信系統(tǒng))3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類總線環(huán)形星形網(wǎng)狀3 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類4 計算機網(wǎng)絡(luò)的主要性能指標(biāo)帶寬：信號具有的頻帶寬度，單位： b/s、kb/s、Mb/s、bbit、BByte、k1000、K=1024=210時延：發(fā)送時延 傳播時延 處理時延往返時延RTT：從發(fā)送數(shù)據(jù)開始，直到收到信息確認(rèn)所經(jīng)歷的時間。 計

20、算機網(wǎng)絡(luò)的帶寬是指網(wǎng)絡(luò)可通過的最高數(shù)據(jù)率 發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點進入到傳輸媒體所需要的時間。（也稱傳輸時延） 發(fā)送時延 = 數(shù)據(jù)塊長度（比特）信道帶寬（比特/秒） 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。 傳播時延 = 信道長度（米）信號在信道上的傳播速率（米/秒） 交換結(jié)點為存儲轉(zhuǎn)發(fā)而進行一些必要的處理所花費的時間。 總時延 = 發(fā)送時延 + 傳播時延 + 處理時延4 計算機網(wǎng)絡(luò)的主要性能指標(biāo)1 0 1 1 0 0 1發(fā)送器隊列在鏈路上產(chǎn)生傳播時延結(jié)點 B結(jié)點 A在發(fā)送器產(chǎn)生發(fā)送時延(即傳輸時延)在隊列中產(chǎn)生處理時延數(shù)據(jù)從結(jié)點 A 向結(jié)點 B 發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)

21、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三大要素：語法： 數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式語義： 需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)同步： 事件實現(xiàn)順序的詳細說明網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的層次模型層次化方法的目的：將復(fù)雜問題簡化計算機1計算機2文件傳輸模塊文件傳輸模塊文件及文件傳輸命令通信網(wǎng)與通信有關(guān)的報文網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口確信對方已做好接收和存儲文件的準(zhǔn)備雙方協(xié)商好一致的文件格式 規(guī)定連接種類與形式 對文件進行格式化封裝 發(fā)起傳輸，對傳輸進行控制 尋址與路由 規(guī)定傳輸?shù)膸袷?

22、實施流量控制與差錯控制5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的層次模型分層的好處 ：各層之間是獨立的 靈活性好 結(jié)構(gòu)上可分割開 易于實現(xiàn)和維護 能促進標(biāo)準(zhǔn)化工作 5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)層次模型在日常生活中郵政系統(tǒng)發(fā)信者活動郵局服務(wù)郵局轉(zhuǎn)送運輸部門的郵件運輸業(yè)務(wù)收信者活動郵局服務(wù)郵局轉(zhuǎn)送寄信人收信人書寫信件貼郵票投入郵箱收集信件蓋郵戳分揀信件信件打包送運輸部門路由選擇運輸轉(zhuǎn)送郵局接收郵包分發(fā)郵件郵件拆包信件投遞信件分揀閱讀信件5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)層次模型 傳輸介質(zhì)最高層最低層N+1層N層N-1層計算機1最高層最低層N+1層N層N-1層計算機2虛通信虛通信同等層協(xié)議N+1層

23、協(xié)議N層協(xié)議N-1層協(xié)議實通信N層/N+1層接口N-1層/N層接口5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)層次模型相關(guān)術(shù)語接口：系統(tǒng)層次間的通信規(guī)則 接口定義了服務(wù)原語操作，可以實現(xiàn)層與層之間的交互，向上層提供服務(wù)。服務(wù)原語：上層與下層之間的交換命令 請求request指示indication 響應(yīng)response證實confirm服務(wù)訪問點(SAP)：相鄰兩層信息交換的位置5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)層次模型相關(guān)術(shù)語5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)服務(wù)原語實例5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)假設(shè)，兩座樓上有兩位行動不便的老人（服務(wù)用戶）要進行通信 建立連接A小姐請撥B幢電話CONNECT.r

24、equest連接請求CONNECT.indication連接指示CONNECT.response連接響應(yīng)CONNECT.confirm連接證實PDUB奶奶，有您的電話請講吧A大爺，B奶奶請您講話5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)假設(shè)，兩座樓上有兩位行動不便的老人（服務(wù)用戶）要進行通信 通話5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)假設(shè)，兩座樓上有兩位行動不便的老人（服務(wù)用戶）要進行通信 結(jié)束通話5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)相鄰層之間的關(guān)系服務(wù)用戶服務(wù)用戶服務(wù)提供者N+1層N層提供服務(wù)協(xié)議交換原語交換原語SAPSAP5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)相鄰層之間的關(guān)系示例： N+1層向N層傳遞SDUPDUICIIDU接口數(shù)

25、據(jù)單元SAPSDUICISDUHeadPDUPDUPDU IDU：接口數(shù)據(jù)單元 ICI：接口控制信息SDU：層與層次之間交換的數(shù)據(jù)單位PDU：在對等層次上傳送的數(shù)據(jù)N+1層N層接口SDUPDU協(xié)議數(shù)據(jù)單元5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)封裝傳輸介質(zhì)最高層最低層N+1層N層N-1層最高層最低層N層N-1層同等層協(xié)議N+1層計算機1計算機25 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的層次和各層協(xié)議的集合即：計算機網(wǎng)絡(luò)及其保證所應(yīng)完成的功能的精確定義體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn) (運行的計算機軟硬件)是具體的體系結(jié)構(gòu)相當(dāng)于對象的類型，而具體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則相當(dāng)于對象的一個實例。5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)

26、議與體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成1974，IBM提出第一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA(系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu))；1977，由ISO提出OSI/RM；1983，形成正式文件(ISO 7498國際標(biāo)準(zhǔn))；ISO/OSI參考模型ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International Standardization Organization)OSI開放系統(tǒng)互連(Open System Interconnection)5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型三級抽象參考模型服務(wù)定義協(xié)議規(guī)范定義層次結(jié)構(gòu)、層間關(guān)系及所有可能的服務(wù)，框架性描述定義并詳細描述各層所提供的服務(wù)精確描述雙方約定的通信規(guī)則5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系

27、結(jié)構(gòu)OSI參考模型分層原則： 每層的功能應(yīng)是明確的，并且相互獨立的。 層間接口清晰 層數(shù)應(yīng)適中 5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI的層次結(jié)構(gòu)傳輸介質(zhì)7層1層5層4層3層6層2層應(yīng)用層物理層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層表示層數(shù)據(jù)鏈路層同等層協(xié)議4/5層接口3/4層接口2/3層接口1/2層接口6/7層接口5/6層接口1層3層2層1層3層2層本地系統(tǒng) 通信子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI各層主要功能概述： 物理層：與傳輸媒體的接口，完成傳輸媒體的信號于二進制數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換物理接口上發(fā)送或接收的是一串以某種規(guī)則表示的二進制的數(shù)據(jù)物理層定義了接口的機械特性、電氣特性、功能

28、和過程特性等 例如：插頭、插座的幾何尺寸，每根引腳的功能定義，邏輯【0】和【1】的電平定義，信號帶寬定義5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI各層主要功能概述： 數(shù)據(jù)鏈路層：提供點到點的可靠傳輸，通常把數(shù)據(jù)分幀，并且保證幀的正確接收識別幀的標(biāo)志幀的接收要檢驗、要確認(rèn)發(fā)送方在超時或收到否定性確認(rèn)后，要重發(fā)重復(fù)幀要丟棄還要解決信道共享問題 等等 5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI各層主要功能概述： 網(wǎng)絡(luò)層：一臺主機與另一臺主機通過網(wǎng)絡(luò)進行通信，其間可能存在多條通路，網(wǎng)絡(luò)層將實現(xiàn)的功能包括：選擇路由擁塞控制協(xié)議的轉(zhuǎn)換分段和重組對用戶的分組、字符等計數(shù) 等等5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與

29、體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI各層主要功能概述： 傳輸層：應(yīng)用程序到應(yīng)用程序的通路傳輸層將把高層要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分成若干個報文報文和幀不一樣，幀只有幀標(biāo)志（起始標(biāo)志、結(jié)束標(biāo)志），而報文有信源和信宿的地址及端口、報文的順序號、確認(rèn)號等等低三層的通信對象通常是路由器，傳輸層是端到端的，必須考慮報文怎樣才能從源端正確地傳輸?shù)侥康亩? 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI各層主要功能概述： 會話層：建立有關(guān)會話的機制，或雙向?qū)υ?，或雙向?qū)υ捯星袚Q等如：說的一方應(yīng)說一段就聽一下對方的反應(yīng)，因為，可能線路已斷5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI各層主要功能概述： 表示層：信息的語法轉(zhuǎn)換，

30、即數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為公共表示。代碼轉(zhuǎn)換格式轉(zhuǎn)換文件壓縮文件加密和解密等5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI各層主要功能概述：應(yīng)用層：確定進程之間通信的性質(zhì)，以滿足用戶的需要。HTTPSMTPFTP等數(shù)據(jù)鏈路層會話層表示層數(shù)據(jù)鏈路層表示層5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI模型數(shù)據(jù)傳輸傳輸介質(zhì)應(yīng)用層物理層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層物理層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層協(xié)議發(fā)送進程接收進程bits數(shù)據(jù)AHPHSHTHNHDHDT表示層協(xié)議會話層協(xié)議數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI模型數(shù)據(jù)傳輸示例信信封郵政信袋郵政袋箱應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層、物理層5 計

31、算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)TCP/IP參考模型發(fā)展過程 1974，由Cerf和Kahn定義 1985，由Leiner等開展研究 1986，NSFNET采用 90年代，Internet迅速發(fā)展，使之成為事實上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。主要功能：實現(xiàn)異種機及異種網(wǎng)的互連。5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)TCP/IP參考模型OSI參考模型7 應(yīng)用層6 表示層5 會話層4 傳輸層3 網(wǎng)絡(luò)層2 數(shù)據(jù)鏈路層1 物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層TCP/IP參考模型一般認(rèn)為，TCP/IP劃分為4個層次，但是TCP/IP基于與具體的物理傳輸介質(zhì)無關(guān)的考慮，沒有對最低二層做出規(guī)定，所以，實際上只有3個層次。5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)

32、議與體系結(jié)構(gòu)TCP/IP參考模型網(wǎng)際層 基于無連接的分組交換的方式 網(wǎng)際層定義了正式的分組格式和協(xié)議，即IP協(xié)議（Internet Protocol），每個IP包的路由問題是網(wǎng)際層要解決的問題 網(wǎng)際層與OSI中的網(wǎng)絡(luò)層相對應(yīng) 一個報文的各個不同的分組（稱為IP包），可以通過不同的路徑到達目的地，其到達順序可能與發(fā)送順序不一致5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)TCP/IP參考模型傳輸層 位于網(wǎng)際層的上層，與OSI中的傳輸層相對應(yīng) 其功能是使源端和目的端主機的對等實體進行對話定義了兩個端到端的協(xié)議傳輸控制協(xié)議TCP（transmission control protocol）用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議UDP（user datagram protocol）5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)TCP/IP參考模型應(yīng)用層 TCP/IP模型的應(yīng)用層包括所有的高層協(xié)議（實際上，OSI模型中的會話層和表示層在很多應(yīng)用中是沒用的） 應(yīng)用層常用協(xié)議Ftp：文件傳輸協(xié)議Smtp：簡單郵件傳輸協(xié)議Telnet：標(biāo)準(zhǔn)終端仿真協(xié)議Dns：域名系統(tǒng)服務(wù)5 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)TCP/IP參考模型網(wǎng)絡(luò)接口層 在網(wǎng)際層以下，TCP/IP參