計算機網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)工程系楊東平

教材與參考書

■謝希仁.計算機網(wǎng)絡(luò)（第5版）,電子工業(yè)出版社，2008.10

■AndrewS.Tanenbaum.計算機網(wǎng)絡(luò)（第4版）?潘愛民譯.

清華大學出版社,2005.10

■劉廣鐘.計算機網(wǎng)絡(luò).中國礦業(yè)大學出版社2003.2

■張曾科.計算機網(wǎng)絡(luò)（第2版）,清華大學出版社,2005.9

■朱廣輝編.計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),清華大學出版社,2005.5

■方峻,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),清華大學出版社,2005.5

■吳功宜.計算機網(wǎng)絡(luò),清華大學出版社,2006.1

■文IJ鎮(zhèn),金志權(quán).計算機網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用,機械工業(yè)出版社

,2008.8

■陳鳴.網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計教程（系統(tǒng)集成方法）（第2版）.機械工

業(yè)出版社,2008.6

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1計算機網(wǎng)絡(luò)概述

網(wǎng)絡(luò)工程系楊東平

1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

-21世紀的重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化,

它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心信息時代。

■數(shù)字化：

■概念1：數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)

變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字

、數(shù)據(jù)建立起適當?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)

變?yōu)橐幌盗卸M制代碼，引入計算機內(nèi)部，

進行統(tǒng)一處理，這就是數(shù)字化的基本過程。

■概念2：數(shù)字化將任何連續(xù)變化的輸入如圖畫

的線條或聲音信號轉(zhuǎn)化為一串分離的單元，

在計算機中用0和1表示。通常用模數(shù)轉(zhuǎn)換器

執(zhí)行這個轉(zhuǎn)換。

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

-21世紀的重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化,

它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心信息時代。

■網(wǎng)絡(luò)化

■指將原來的散落的工作狀態(tài)、落后的單機技

術(shù)，通過聯(lián)網(wǎng)、端口通信等技術(shù)改良，使之

成為具有高效能傳輸、高資源共享、高技術(shù)

支持的新的技術(shù)和設(shè)備狀態(tài)。

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■21世紀的重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化,

它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心信息時代。

■信息化：

■信息化的概念起源于60年代的日本，首先是

由一位日本學者提出來的，而后被譯成英文

傳播到西方，西方社會普遍使用“信息社會”和

“信息化”的概念是70年代后期才開始的.

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

-21世紀的重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化,

它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心信息時代。

■信息化：

■關(guān)于信息化的表述，在中國學術(shù)界和政府內(nèi)

部作過較長時間的研討。

有的認為，信息化就是計算機、通信和網(wǎng)

絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)代化；

有的認為，信息化就是從物質(zhì)生產(chǎn)占主導(dǎo)

地位的社會向信息產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)地位社會轉(zhuǎn)

變的發(fā)展過程；有的認為，信息化就是從

工業(yè)社會向信息社會演進的過程，如此等

等。

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■21世紀的重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化,

它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心信息時代。

■信息化：

■1997年召開的首屆全國信息化工作會議，對信息化和

國家信息化定義為：“信息化是指培育、發(fā)展以智能

化工具為代表的新的生產(chǎn)力并使之造福于社會的歷史

過程。國家信息化就是在國家統(tǒng)一規(guī)劃和組織下,在

農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科學技術(shù)、國防及社會生活各個方面應(yīng)

用現(xiàn)代信息技術(shù)，深入開發(fā)廣泛利用信息資源，加速

實現(xiàn)國家現(xiàn)代化進程?！睂崿F(xiàn)信息化就要構(gòu)筑和完善

好要素（開發(fā)利用信息資源，建設(shè)國家信息網(wǎng)絡(luò)，推

進信息技術(shù)應(yīng)用，發(fā)展信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，培育信息化

人才，制定和完善信息化政策）的國家信息化體系。

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-21世紀的重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化,

它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心信息時代。

■信息化：

■通信經(jīng)濟學中的定義：信息化是指社會經(jīng)濟

的發(fā)展，從以物質(zhì)與能源為經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的重心

,向以信息為經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的重心轉(zhuǎn)變的過程。

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■計算機網(wǎng)絡(luò)的定義

■(1)計算機網(wǎng)絡(luò)的精確定義并未統(tǒng)一；

■(2)計算機網(wǎng)絡(luò)的最簡單的定義：一些互相連接

的、自治的計算機的集合；

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■最簡單的計算機網(wǎng)絡(luò)：

■只有兩臺計算機和連接它們的一條鏈路，不存在

交換的問題；

?最龐大的計算機網(wǎng)絡(luò)：

■因特網(wǎng)：它由非常多的計算機網(wǎng)絡(luò)通過許多路由

器互連而成，因此因特網(wǎng)也稱為“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”

(networkofnetworks)；

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■關(guān)于聯(lián)機系統(tǒng)是否為計算機網(wǎng)絡(luò)

■按計算機網(wǎng)絡(luò)的最簡單的定義，早期的面向終端

的網(wǎng)絡(luò)都不能算是計算機網(wǎng)絡(luò)，而只能稱為聯(lián)機

系統(tǒng)。因為那時的許多終端不能算是自治的計算

機。但隨著硬件價格的下降，許多終端都具有一

定的智能，因而“終端”和“自治的計算機”逐

漸失去了嚴格的界限，因此，若用微型計算機作

為終端使用，按上述定義，則早期的那種面向終

端的網(wǎng)絡(luò)也可稱為計算機網(wǎng)絡(luò)。

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■計算機網(wǎng)絡(luò)與分布式計算機系統(tǒng)：

■(1)分布式計算機系統(tǒng)的最主要特點：

-整個系統(tǒng)中的各計算機對用戶都是透明的。

也就是說，對用戶來說，這種分布式計算機

系統(tǒng)就好像只有一個計算機一樣。用戶通過

鍵入命令就可以運行程序，但用戶并不知道

是哪一個計算機在為他運行程序。而是由操

作系統(tǒng)為用戶選擇一個最合適的計算機來運

行其程序，并將運行的結(jié)果傳送到合適的地

方，這些都不需要用戶的干預(yù)。

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■計算機網(wǎng)絡(luò)與分布式計算機系統(tǒng)：

■(2)對計算機網(wǎng)絡(luò)來說。用戶必須先在欲運行程

序的計算機進行登錄，然后按照該計算機的地址

,將程序通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送到該計算機去運行

o最后，根據(jù)用戶的命令將結(jié)果傳送到指定的計

算機。

■(3)由此可見，計算機網(wǎng)絡(luò)并不等同于分布式計

算機系統(tǒng)。二者的區(qū)別主要是軟件的不同。一般

說來，分布式計算機系統(tǒng)是計算機網(wǎng)路的一個特

例。當然，也有一些分布式計算機系統(tǒng)根本就不

是計算機網(wǎng)絡(luò)(例如，分布式計算機)。

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■計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程

■從最初誕生到今天的廣泛應(yīng)用經(jīng)歷了“共享資源

計算機網(wǎng)絡(luò)”、“標準化計算機網(wǎng)絡(luò)”和“寬帶高速

計算機網(wǎng)絡(luò)”三個發(fā)展階段。

■許多書上將計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展描述為四個階段，他

們將“主機——終端系統(tǒng)”看作為計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

的第一階段。但嚴格意義上，“主機——終端系

統(tǒng)”的終端不是個獨立計算機系統(tǒng)，因此它不能

稱作為計算機網(wǎng)絡(luò)。

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■計算機網(wǎng)絡(luò)比較完整的定義描述

■計算機網(wǎng)絡(luò)是利用通信手段，把地理上分散的相

互獨立的自主計算機系統(tǒng)，按照標準協(xié)議規(guī)范互

連起來，以供用戶充分自由地共享各種資源為目

的而構(gòu)成的系統(tǒng)。

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■計算機網(wǎng)絡(luò)概念的理解

■(1)概念的核心：自主計算機、互連和資源共享

■(2)自主計算機意味著網(wǎng)絡(luò)中的各個用戶計算機

都是相互獨立，彼此無主從關(guān)系；可以自主地使

用或提供資源，也可以自主地加入或退出網(wǎng)絡(luò)；

■(3)互連意味著任意兩個節(jié)點之間都必須是相互

直接或間接連通的，承擔這種連接的可以是任何

能夠運載信號的物理介質(zhì)，可以是各種電導(dǎo)體，

也可以是光導(dǎo)體，或任何其他形式的信號導(dǎo)體，

可以是有線的也可以是無線的；

■(4)資源共享意味著計算機網(wǎng)絡(luò)的目的，以區(qū)別

于其它形式的計算機互連系統(tǒng)。

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■計算機網(wǎng)絡(luò)的兩個最重要的功能

■(1)連通性：計算機網(wǎng)絡(luò)上的用戶之間可以交換

信息，好象用戶的計算機可以彼此直接連通一樣

■(2)共享性(資源共享)：信息共享、軟件共享、

硬件共享(如共享彩色打印機)

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1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義

■網(wǎng)絡(luò)是指“三網(wǎng)”

■(1)電信網(wǎng)絡(luò)：主要的業(yè)務(wù)是電話，也有其他業(yè)

務(wù)，如傳真、數(shù)據(jù)等

■(2)有線電視網(wǎng)絡(luò)：提供單項有線電視節(jié)目的傳

送

■(3)計算機網(wǎng)絡(luò)：使用戶能夠迅速傳送數(shù)據(jù)文件

,以及從網(wǎng)絡(luò)上查找并獲取各種有用的資料，包

括圖像和視頻文件。計算機網(wǎng)絡(luò)的特征就是資源

共享

■這三種網(wǎng)絡(luò)在信息化過程中都起到十分重要的作

用，但發(fā)展最快的并起到核心作用的是計算機網(wǎng)

絡(luò)。

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1.2計算機網(wǎng)絡(luò)特征

■計算機網(wǎng)絡(luò)的特征

■(1)自主計算機系統(tǒng)

?(2)互連

■⑶共享資源

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1.2計算機網(wǎng)絡(luò)特征

■互連

■(1)互連是三個核心概念中最重要的核心

-作為獨立的計算機系統(tǒng)只有具有互連成為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的

能力時，才稱其為自主計算機系統(tǒng)，如果沒有互連能

力，則永遠只是個獨立計算機系統(tǒng)，自主計算機系統(tǒng)

的自主的含義是相對于其互連成為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點后的表現(xiàn)

特征而言的。

-資源只有在首先實現(xiàn)互連的前提下，才能被多個用戶

共享，因此資源要成為共享資源必須具有加入互連網(wǎng)

絡(luò)的能力，也即共享資源是通過互連關(guān)系被訪問的資

源。而資源本身通常只是個獨立的數(shù)據(jù)文件、或一個

獨立的硬件設(shè)備或線路，要使得其能夠被共享，必須

使其具有互連入網(wǎng)的能力。

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1.2計算機網(wǎng)絡(luò)特征

■互連

■(2)互連的兩個含義

■物理上的連通：物理連通是指互連的兩個節(jié)

點與某一共同介質(zhì)同時相互接觸；

■邏輯上的溝通：邏輯溝通則是物理連通的兩

個節(jié)點，彼此能夠識別，從而成為網(wǎng)絡(luò)的兩

個結(jié)點(具有信息集結(jié)能力的節(jié)點)。

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1.2計算機網(wǎng)絡(luò)特征

■協(xié)議

■(1)無論是物理連通還是邏輯溝通都需要遵循一

定的規(guī)范，而這個雙方共同遵守的規(guī)范，就稱作

為協(xié)議。因此協(xié)議是互連的基礎(chǔ)。

■(2)協(xié)議有通用和專用之分，通用協(xié)議是任意兩

節(jié)點間遵循的規(guī)范；專用協(xié)議則是特定節(jié)點間遵

循的規(guī)范。

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1.2計算機網(wǎng)絡(luò)特征

■協(xié)議

■(3)獨立計算機要成為自主計算機，只要具有協(xié)

議遵循能力即可，同樣獨立資源要成為共享資源

也需具有協(xié)議遵循能力。也即協(xié)議是獨立計算機

成為自主計算機，獨立資源成為共享資源的必要

條件。

■(4)由于資源是客觀被動的事物，所以獨立資源

通常通過置于自主計算機系統(tǒng)而擁有連接入網(wǎng)能

力，從而成為共享資源。而專門用來放置資源的

自主計算機系統(tǒng)則稱為服務(wù)器。換言之，服務(wù)器

一定是一個自主計算機系統(tǒng)，它是網(wǎng)絡(luò)中存放和

提供資源的結(jié)點。

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1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

■計算機網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成

■(1)結(jié)點：構(gòu)成計算機網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點是各種各樣的

,其所處的位置和所起的作用也是互不相同的。

■(2)傳輸線路：構(gòu)成計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸線路也是

各種各樣的，其物理形態(tài)和性質(zhì)也是互不相同的

■正是這些相異性構(gòu)成了各種不同形式的計算機網(wǎng)絡(luò)

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1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

■結(jié)點與傳輸線路

■(1)結(jié)點通常都是具有信息處理能力的自主計算

機系統(tǒng)，所以都可分解為硬件組成部分和軟件組

成部分。

■(2)傳輸線路都是用來傳輸信號的，都有信號的

發(fā)送部分和接收部分，以及連接發(fā)送和接收部分

的信號傳輸通道，即信道。因此傳輸線路可以看

成是由信號收發(fā)部件和信道組成的。由于信號收

發(fā)部件和信道具有物理特征，所以也將其歸并為

硬件組成。于是整個計算機網(wǎng)絡(luò)可以像自主計算

機系統(tǒng)一樣看成是由硬件部分和軟件部分組成的

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■資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)（邏輯構(gòu)成）

■（1）從用戶的角度來看，計算機網(wǎng)絡(luò)是由資源使

用結(jié)點（用戶個人計算機）和資源提供結(jié)點互連

構(gòu)成的。

■⑵通常將用戶感受到的計算機網(wǎng)絡(luò)稱作計算機

的資源子網(wǎng)。

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■資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)（邏輯構(gòu)成）

■（3）用戶不可知的實現(xiàn)資源從提供方正確傳輸?shù)?/p>

使用方的那些線路和設(shè)備構(gòu)成的集合，就被稱作

為通信子網(wǎng)。通信子網(wǎng)完成了信息的快速正確的

傳輸。整個通信子網(wǎng)可以看作為資源子網(wǎng)的一個

核心節(jié)點資源子網(wǎng)示意圖

■⑷資源子網(wǎng)實際上是把通信子網(wǎng)當做一個核心

節(jié)點時的整個計算機網(wǎng)絡(luò)，通常通信子網(wǎng)用一個

云圖（任意多邊形）來表示。

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1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

-資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)（邏輯構(gòu)成）

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1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

■資源子網(wǎng)

■雖然組成簡單，但其功能卻十分復(fù)雜，資源子網(wǎng)

要實現(xiàn)對資源的采集、存儲和安全合理地使用，

以及提供豐富多彩的使用方式和表現(xiàn)方式。

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1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

■通信子網(wǎng)

■(1)通信子網(wǎng)的復(fù)雜表現(xiàn)在通信子網(wǎng)的多樣性上

,通信子網(wǎng)的多樣是由通信子網(wǎng)的不同結(jié)點類型

,和節(jié)點的不同連接方式，以及傳輸線路所用的

不同傳輸介質(zhì)所形成的。

■(2)通信子網(wǎng)的結(jié)點類型有：信號中繼結(jié)點、才妾

入結(jié)點、交換結(jié)點、路由結(jié)點、復(fù)接解復(fù)接結(jié)點

和安全防范結(jié)點。

■(3)通信子網(wǎng)的傳輸介質(zhì)類型有：有線介質(zhì)和無

線介質(zhì)。有線介質(zhì)又分：電纜和光纜。無線介質(zhì)

又分：無線電波、微波、紅外線等。

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1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

-計算機網(wǎng)絡(luò)的邏輯構(gòu)成圖

，計算機：PC、Notebook、Phone＞PDA＞Server＞Host

硬件＜

r

資源子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口：NIC,802.x

（操作系統(tǒng)：Windows系列，linux系列，unix系列

【軟件＜

|協(xié)議軟件：TCP/IP全族，各種新興應(yīng)用協(xié)議軟件

計算機網(wǎng)絡(luò)I

［中繼結(jié)點:中繼器、集線器、交換機、路由器、復(fù)接器等

硬件＜

、、國號工時傳輸介質(zhì):無線電波、微波、紅外線、雙絞線、光纖等

通信子網(wǎng)＜

［操作系統(tǒng):linux系歹U,uc/os,Vxworks,等

【軟件,

協(xié)議軟件：IP、RIP、ICMP、OSPF、ARP、STPetc

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■兩種不同的自主計算機系統(tǒng)

■(1)通信子網(wǎng)的結(jié)點(也是自主計算機系統(tǒng))：通

信子網(wǎng)結(jié)點的自主計算機系統(tǒng)一般都是嵌入式計

算機系統(tǒng)，多為專門用途，雖然可以自由加入和

離開網(wǎng)絡(luò)，但它離開網(wǎng)絡(luò)后只可以在別處繼續(xù)擔

當它原來的作用，不能用作為其他用途。

■(2)資源子網(wǎng)結(jié)點(自主計算機系統(tǒng))：資源子網(wǎng)

結(jié)點的自主計算機系統(tǒng)多是通用計算機系統(tǒng)，脫

離網(wǎng)絡(luò)后可做任何其他用途。

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1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

-計算機網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成圖

端節(jié)點設(shè)備：PC、PDA、Server>Host>NIC和Modem

r

硬件〈轉(zhuǎn)接點設(shè)備：中繼器、集線器、交換機、路由器、接入器、復(fù)接器等

r

媼信介質(zhì)：無線電波、微波、紅外線、雙絞線、光纖等

計算機網(wǎng)絡(luò)＜

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件：瀏覽器、文件傳輸、即時通信、搜索、論壇、博客等

r

、軟件1交換路由軟件：DHCP、ARP、STP、RIP、ICMP、OSPF、IP等

,網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：Windows系列,unix系列，Sybase,Oracle,SQL等

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1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

■計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件

■(1)從整個網(wǎng)絡(luò)來看，計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件包括三

大部分：端節(jié)點系統(tǒng)設(shè)備、轉(zhuǎn)接節(jié)點系統(tǒng)設(shè)備和

通信線路。

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■計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件

■(2)計算機網(wǎng)絡(luò)的端節(jié)點(End)

-計算機網(wǎng)絡(luò)的端節(jié)點是指那些構(gòu)成計算機資

源子網(wǎng)的節(jié)點。

■端節(jié)點硬件系統(tǒng)包括三個組成部分：主機(

Host)、網(wǎng)卡(NetworkInterfaceCard)和

調(diào)制解調(diào)器(Modem)。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)36

■計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件

■(2)計算機網(wǎng)絡(luò)的端節(jié)點(End)

■主機：指各種類型的計算機，可以是提供各

種共享資源的服務(wù)器，或者使用資源的各種

個人計算機、個人數(shù)字助理，以及其他各種

數(shù)字終端裝置。

■網(wǎng)卡：有各種不同規(guī)格總線的網(wǎng)卡，如ISA網(wǎng)

卡、PCI網(wǎng)卡、PCMIA網(wǎng)卡、USB網(wǎng)卡、無線

網(wǎng)卡等；也有支持各種不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)卡

，如Ethernet網(wǎng)卡、TokeRing網(wǎng)卡、FDDI網(wǎng)

卡等。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)37

1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

■計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件

■(2)計算機網(wǎng)絡(luò)的端節(jié)點(End)

■調(diào)制解調(diào)器：是將端節(jié)點接入遠程通信網(wǎng)的

通信設(shè)備，有插入計算機主機內(nèi)擴展總線的

內(nèi)部調(diào)制解調(diào)器，也有外接專門電源供電通

過標準RS232串口接入的外置調(diào)制解調(diào)器；

還有支持各種寬帶接入技術(shù)的寬帶調(diào)制解調(diào)

器，如ADSL調(diào)制解調(diào)器、ISDN調(diào)制解調(diào)器

等。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)38

■計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件

■⑶計算機網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接節(jié)點

-計算機網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接節(jié)點是指那些構(gòu)成計算機

通信子網(wǎng)的節(jié)點。

-轉(zhuǎn)接節(jié)點系統(tǒng)設(shè)備是計算機網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)中

的基礎(chǔ)設(shè)備，是構(gòu)成通信子網(wǎng)的基礎(chǔ)。包括

中繼器(Relay)、網(wǎng)橋(Bridge)＞集線器

(HUB)、網(wǎng)關(guān)(Gate)、路由器(Router)、交

換機(Switch)＞通信處理機

(CommunicationComputer)各種復(fù)接器(

Mux)等。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)39

1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

■計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件

■⑶計算機網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接節(jié)點

■中繼器是為了延長網(wǎng)絡(luò)傳輸距離，而接入網(wǎng)

絡(luò)線路中的信號整形放大裝置，在局域網(wǎng)中

,由于功能單一，已被集線器所淘汰。

-網(wǎng)橋是連接兩個網(wǎng)段的裝置，具有隔離網(wǎng)段

和查找網(wǎng)段內(nèi)端節(jié)點的功能。網(wǎng)橋可以簡單

地認為是兩個或多個網(wǎng)絡(luò)之間的鏈路。網(wǎng)橋

處理從一個LAN到另一個LAN的數(shù)據(jù)報路由。

網(wǎng)橋能同時處理許多LAN,但是它們必須使用

相同的協(xié)議。也就是說網(wǎng)橋是具有相同網(wǎng)絡(luò)

協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)間的連接設(shè)備。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)40

■計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件

■⑶計算機網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接節(jié)點

■集線器最初是個多端口的中繼器，現(xiàn)在發(fā)展

為具有中繼功能、自動隔離故障節(jié)點功能以

及級聯(lián)拓展網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量規(guī)模的多功能連網(wǎng)

裝置，有獨立式、堆疊式、模塊式、智能式

等類型。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)41

1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成

■計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件

■⑶計算機網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接節(jié)點

-網(wǎng)關(guān)是連接不同類型網(wǎng)絡(luò)的裝置，所謂不同

類型網(wǎng)絡(luò)是指采用了不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的兩個網(wǎng)

絡(luò)，所以網(wǎng)關(guān)是具有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能的連網(wǎng)設(shè)

備。網(wǎng)關(guān)能在許多不同的協(xié)議之間進行翻譯

,網(wǎng)關(guān)常常同時為多于2個的協(xié)議服務(wù)。有的

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也讓網(wǎng)關(guān)進行文件格式轉(zhuǎn)換或處

理加密解密等。路由器是連接多個網(wǎng)絡(luò)的裝

置，具有路徑選擇功能，它們的功能是把報

文轉(zhuǎn)發(fā)到其目的地。路由器在網(wǎng)絡(luò)級的操作

可以多一些也可以少一些。目前的路由器多

將網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)、路由的功能集于一體。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)42

■計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件

■⑶計算機網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接節(jié)點

■交換機是為了增加網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬，采用交換

方式連接不同節(jié)點、不同網(wǎng)段、不同網(wǎng)絡(luò)的

裝置?？删哂兄欣^、網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)、路由等職

能。由于功能強大，速度快，所以是目前應(yīng)

用較多，并逐漸取代傳統(tǒng)連網(wǎng)設(shè)備的新型連

網(wǎng)設(shè)備。

.通信處理機是具有網(wǎng)絡(luò)管理職能的通信子網(wǎng)

中的節(jié)點設(shè)備，多用于上層主干網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點

上。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)43

■計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件

■(4)通信線路

■通信線路即傳輸介質(zhì)(Physicalmedia),包

括有線介質(zhì)和無線介質(zhì)。有線介質(zhì)有同軸電

纜、雙絞線、光纖。無線介質(zhì)有無線電波、

微波、紅外線等。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)44

■計算機網(wǎng)絡(luò)軟件

■(1)計算機網(wǎng)絡(luò)軟件是計算機網(wǎng)絡(luò)功能的最終實

現(xiàn)者。按其存在形式來分，可分為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

、交換和路由軟件以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件三大類。

■(2)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是運行于資源子網(wǎng)節(jié)點計算機

上的那些提供和管理共享資源的軟件，目前比較

流行的有Unix及類Unix系統(tǒng)、WindowsNT系統(tǒng)

和NovellNetWare系統(tǒng)。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)45

■計算機網(wǎng)絡(luò)軟件

■(3)交換和路由軟件則由各交換機路由器的生產(chǎn)

廠家給出，用來實現(xiàn)各種交換和路由功能，目前

比較流行的有Cisco系統(tǒng)、3com系統(tǒng)及國內(nèi)的

華為、中興和大唐等兼容系統(tǒng)。

■(4)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件是計算機網(wǎng)絡(luò)軟件中最豐富最

龐大的軟件群，而且隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展變化，

不斷地推陳出新。比較典型的應(yīng)用軟件有：瀏覽

器軟件、電子郵件軟件、文件傳輸軟件、BBS軟

件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件等。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)46

L4計算機網(wǎng)絡(luò)分類

-分類方法

-(1)按網(wǎng)絡(luò)的交換功能進行分類

?⑵按網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進行分類

■(3)按網(wǎng)絡(luò)的使用者進行分類

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)47

1.4計算機網(wǎng)絡(luò)分類

■按網(wǎng)絡(luò)的交換功能進行分類

■(1)電路交換:

-(2)報文交換：

-⑶分組交換：

■(4)混合交換：是指在一個數(shù)據(jù)網(wǎng)中同時采用電

路交換和分組交換。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)48

L4計算機網(wǎng)絡(luò)分類

-按網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進行分類

■(1)廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)：也稱為

遠程網(wǎng)(LongHaulNetwork),一般作用范圍通

常為幾十到幾千公里，是因特網(wǎng)的核心部分.其

任務(wù)是通過長距離(例如，跨越不同的國家)傳送

主機所發(fā)送的數(shù)據(jù)。連接廣域網(wǎng)各結(jié)點交換機的

鏈路一般都是高速鏈路，具有較大的通信容量。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)49

■按網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進行分類

■(2)城域網(wǎng)MAN(MetropolitanAreaNetwork)：

其作用范圍一般是一個城市，可跨越幾個街區(qū)甚

至整個的城市，作用距離約為5~50km。城域網(wǎng)

可以為一個或幾個單位所擁有，但也可以是一種

公用設(shè)施，用來將多個局域網(wǎng)進行互連。

■從技術(shù)上看，目前很多城域網(wǎng)采用的是以太網(wǎng)技

術(shù)。由于城域網(wǎng)與局域網(wǎng)使用相同的體系結(jié)構(gòu)，

有時也常并入局域網(wǎng)的范圍進行討論。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)50

L4計算機網(wǎng)絡(luò)分類

-按網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進行分類

■⑶局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)：一般用

微型計算機或工作站通過高速通信線路相連(速

率通常在10Mb/s以上)，但地理上則局限在較小

的范圍(如1km左右)?，F(xiàn)在局域網(wǎng)已非常廣泛地

使用，一個學?；蚱髽I(yè)大都擁有許多個互連的局

域網(wǎng)(常稱為校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng))。

■(4)個人區(qū)域網(wǎng)PAN(PersonalAreaNetwork)：

在個人工作的地方把屬于個人使用的電子設(shè)備(

如便攜式電腦等)用無線技術(shù)連接起來的網(wǎng)絡(luò)，

也稱為無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN(WirelessPAN),

其范圍大約在10m左右。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)51

1.4計算機網(wǎng)絡(luò)分類

■關(guān)于多機系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡(luò):

■若中央處理機之間的距離非常近（如僅1m的數(shù)量

級或甚至更小些），則一般就稱之為多處理機系

統(tǒng)而不稱它為計算機網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于多個處理機互連

的系統(tǒng)按其大小的大致分類如下表

*1-4多個處理機互連的系統(tǒng)按其大小的分類

處理機之間的典型距離處理機所在的他國實例

0.1m印制板數(shù)據(jù)流計算機

1m系統(tǒng)多處理機

10m房間

100m建筑物同域網(wǎng)、校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)

]km校園

10km城市城城網(wǎng)

t（K）km國家廣域網(wǎng)

1000km國家.洲廣域網(wǎng).互迸的廣域網(wǎng)

jsxnDC@J叮舁機網(wǎng)輪”

L4計算機網(wǎng)絡(luò)分類

-網(wǎng)絡(luò)的使用者進行分類

■⑴公用網(wǎng)(publicnetwork)：指電信公司(國有或

私有)出資建造的大型網(wǎng)絡(luò)?！肮谩钡囊馑季?/p>

是所有愿意按電信公司的規(guī)定交納費用的人都可

以使用。因此也可稱為公眾網(wǎng)。

■(2)專用網(wǎng)(privatenetwork)：是某個部門為本

單位的特殊業(yè)務(wù)工作的需要而建造的網(wǎng)絡(luò)。這種

網(wǎng)絡(luò)不向本單位以外的人提供服務(wù)。例如，軍隊

、鐵路、電力等系統(tǒng)均有本系統(tǒng)的專用網(wǎng)。

■公用網(wǎng)和專用網(wǎng)都可以傳送多種業(yè)務(wù)。如傳送的

是計算機數(shù)據(jù)，則分別是公用計算機網(wǎng)絡(luò)和專用

計算機網(wǎng)絡(luò)。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)53

L4計算機網(wǎng)絡(luò)分類

■接入網(wǎng)AN(AccessNetwork)

■(1)接入網(wǎng)也稱為本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)，它

是近年來由于用戶對高速上網(wǎng)需求的增加而出現(xiàn)

的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

■(2)接入網(wǎng)是一種比較特殊的計算機網(wǎng)絡(luò)，它既

不屬于網(wǎng)絡(luò)的邊緣部分，也不屬于網(wǎng)絡(luò)的核心部

分，而是由ISP提供的讓用戶能夠與因特網(wǎng)連接

的“橋接區(qū)”。

■(3)初期的電話撥號接入因特網(wǎng)由于速率很低，

并沒有介入網(wǎng)這個名詞，而是在出現(xiàn)了多種高速

接入技術(shù)后，寬帶接入網(wǎng)才成為因特網(wǎng)的一個熱

門課題。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)54

■按拓樸結(jié)構(gòu)分類：星型網(wǎng)、樹形網(wǎng)、總線型網(wǎng)、環(huán)

形網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)、混合網(wǎng)寺。

■按控制方式分類：集中式網(wǎng)絡(luò)、分散式網(wǎng)絡(luò)、分布

式網(wǎng)絡(luò)。

■按介質(zhì)訪問控制方式分類(局域網(wǎng)中)：以太網(wǎng)(

Ethernet)、令牌網(wǎng)(TokenRing)、令牌總線網(wǎng)

(TokenBus)等。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)55

■關(guān)于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)

■⑴企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)簡稱為“企業(yè)網(wǎng)”或“內(nèi)部網(wǎng)

"(Intranet)的網(wǎng)絡(luò)，它是集LAN、WAN和數(shù)據(jù)

服務(wù)為一體的一種網(wǎng)絡(luò)。

■(2)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)采用Internet的相關(guān)技術(shù)將基于

計算機的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與各個用戶連接起來，從

而建立起企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。它基于TCP/IP通信協(xié)

議和WWW技術(shù)規(guī)范，集成各類已有系統(tǒng)。它

是一個開放、分布、動態(tài)的雙向信息交流環(huán)境，

是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺、應(yīng)用技術(shù)和信息資源的重組

與集成。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)56

■關(guān)于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)

■(3)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的主要用途

■企業(yè)信息內(nèi)容的發(fā)布，如電話目錄、員工手

冊、技術(shù)文件等；

■提供以交易為目的的解決方案，如與采購單

、EDI相結(jié)合；

■建立公司內(nèi)部“社區(qū)”，經(jīng)由討論組、布告欄或

談話軟件，讓企業(yè)內(nèi)部充分溝通，提高生產(chǎn)

力及創(chuàng)造力。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)57

■關(guān)于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)

■⑷Intranet有許多優(yōu)點，例如簡單易用、用戶培

訓(xùn)負擔輕；系統(tǒng)建立容易，規(guī)模小的系統(tǒng)甚至數(shù)

天即可完成；系統(tǒng)建立成本低；標準化程度高，

容易集成各類信息系統(tǒng)等。Intranet是一種網(wǎng)絡(luò)

化的MIS系統(tǒng)。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)58

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■網(wǎng)絡(luò)的作用

■使分散在不同地理位置的各種信息資源能為分散

在不同地理位置各個不同用戶安全合理地共享使

用。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)59

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)目的的各組成部分必須合作完成的功能

■(1)將用戶所在結(jié)點和資源所在結(jié)點物理上連接

起來，并能實現(xiàn)信號的傳遞和溝通；

■(2)當信息表示成數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)又轉(zhuǎn)化為信號在

結(jié)點中進行傳輸時，應(yīng)能保證收發(fā)結(jié)點間的數(shù)據(jù)

的一致，即保證數(shù)據(jù)在結(jié)點間傳輸?shù)目煽啃裕?/p>

■⑶在用戶所在結(jié)點和資源所在結(jié)點之間有多個

連接線路的情況下，應(yīng)能找到一條最佳的路徑。

為了尋找路徑，必須對結(jié)點和路徑進行科學標識

,以便作為尋找路徑的依據(jù)和對路徑進行描述；

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)60

■實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)目的的各組成部分必須合作完成的功能

■(4)如果發(fā)送數(shù)據(jù)的結(jié)點和接收數(shù)據(jù)的結(jié)點的發(fā)

送速率和接收速率是不一致的，應(yīng)能調(diào)整發(fā)送或

接收速率使收發(fā)速率一致；

■(5)如果信息數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)了錯誤但

沒有在傳輸?shù)倪^程中被發(fā)現(xiàn)，信息數(shù)據(jù)到達目的

端后應(yīng)還能被發(fā)現(xiàn)和處理，以保證最終用戶得到

的信息數(shù)據(jù)是可信賴的；

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)61

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)目的的各組成部分必須合作完成的功能

■(6)當用戶所在結(jié)點和資源所在結(jié)點都是多用戶

進程的自主計算機系統(tǒng)時，應(yīng)能識別信息是哪個

用戶進程發(fā)送的，以及該信息應(yīng)由哪個用戶進程

接收，為此必須對用戶進程進行科學標識，以便

識別收發(fā)信息數(shù)據(jù)的進程；

■(7)用戶對收到的信息數(shù)據(jù)的理解應(yīng)和信息資源

結(jié)點送出的信息數(shù)據(jù)所表達的原意一致。并能正

確再現(xiàn)信息數(shù)據(jù)所表達的信息。

■上述7項功能的任一項功能的缺失，都會使通過

網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)異地用戶對異地資源的正確共享成為不

可能。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)62

■7項功能之間存在一定的依賴關(guān)系

■(1)功能(1)是所有其他功能實現(xiàn)的前提，沒有節(jié)

點物理上的溝通，也就沒有數(shù)據(jù)的傳輸，也就沒

有以后的各項功能的需求和實現(xiàn)，所以它是整個

網(wǎng)絡(luò)功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)；

■(2)功能⑵又是其他功能的前提保障，因為沒有

數(shù)據(jù)逐點的正確傳輸，也就沒有其他信息的正確

傳輸，路徑的描述和選擇的正確與否，進程的描

述和選擇的正確與否都將是不可保障的，所以功

能(2)是它以后各項功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)；

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)63

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■7項功能之間存在一定的依賴關(guān)系

■(3)功能⑶是在存在多條路經(jīng)的前提下，進行正

確路徑選擇的功能。顯然它是將數(shù)據(jù)從源方正確

送達宿方的前提，只有路徑對了，數(shù)據(jù)的傳輸才

不會送錯，用戶對數(shù)據(jù)的最終接收和識別功能才

可以展開，所以功能⑶又是它以后各項功能實

現(xiàn)的前提。要說明的是，如果在信源和信宿之間

只存在一條路徑，則該項功能是不需要的；

■(4)功能⑷又是它以后各項功能實現(xiàn)的保證，因

為只有確認到達信宿結(jié)點的數(shù)據(jù)，最終是正確的

,以后其他各項功能處理才有意義。功能⑷被

稱為數(shù)據(jù)可靠性的最后保障，也稱為端到端的可

靠性措施；

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)64

■7項功能之間存在一定的依賴關(guān)系

■(5)功能⑸是當信源和信宿之間收發(fā)速率不一致

時，所必須的功能，否則快速發(fā)自信源的信息數(shù)

據(jù)由于到達慢速接收的信宿時，不能被及時處理

,而被不斷地丟棄。

■(6)功能⑹是當信源和信宿都是多用戶進程的自

主計算機系統(tǒng)時，必須的功能。而現(xiàn)在的計算機

系統(tǒng)幾乎都是多用戶系統(tǒng)，所以這是現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)

必須具有的進程標識和識別功能。即正確到達信

宿結(jié)點的信息必須由正確的用戶進程接收，才可

能被正確地再現(xiàn)。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)65

■7項功能之間存在一定的依賴關(guān)系

■(7)功能⑺是網(wǎng)絡(luò)資源實現(xiàn)正確共享的最后一道

功能，它要求信息資源的收發(fā)進程，應(yīng)具有一致

的信息識別能力。但其實現(xiàn)的前提是上述各項功

能的正確實現(xiàn)，也即它是在前述各項功能完整無

誤實現(xiàn)的基礎(chǔ)上才能實現(xiàn)的。

■上述各項功能的依賴關(guān)系，可用層次關(guān)系來描述

o必須先實現(xiàn)的功能，被稱作為下層功能，而依

賴于其他功能實現(xiàn)自己才可實現(xiàn)的功能稱作上層

功能，也即上層功能依賴下層功能，下層功能是

為上層功能的實現(xiàn)而服務(wù)的。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)66

■7項功能對應(yīng)了7個層次

■(1)如果上述功能，每個功能被稱作一個層次，則整

個網(wǎng)絡(luò)就被劃分為7層功能。這就是網(wǎng)絡(luò)層次概念的

由來。

-(2)計算機網(wǎng)絡(luò)的層次是個完全人為定義的用于描述

網(wǎng)絡(luò)功能的抽象概念，沒有任何物理意義。這種層

次的定義，以及相鄰層次間的依賴和服務(wù)關(guān)系被稱

作為計算機網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)，它實質(zhì)是計算機網(wǎng)絡(luò)

的功能結(jié)構(gòu)。

-(3)網(wǎng)絡(luò)的功能劃分并不是唯一的，因而網(wǎng)絡(luò)的層次

也不是唯一的。上述7項功能可以對某項功能進一步

分解，也可將相鄰功能進行合并，從而得出網(wǎng)絡(luò)的

更多的層次結(jié)構(gòu)或更少的層次結(jié)構(gòu)。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)67

L5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■不同層次功能的實現(xiàn)

■(1)不同層次功能的實現(xiàn)是通過組成網(wǎng)絡(luò)的軟硬

件共同合作完成的。針對每層功能需求，分別設(shè)

計一個實現(xiàn)該層功能的硬件電路或軟件程序，而

每種功能電路和功能軟件，都一定是成對的，分

別實現(xiàn)于信息數(shù)據(jù)的源節(jié)點和宿節(jié)點。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)68

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■不同層次功能的實現(xiàn)

■(2)為了使得功能可以在任意源節(jié)點和宿節(jié)點間

實現(xiàn)，就要為每個功能制定統(tǒng)一的描述，這個可

為任意源節(jié)點和宿節(jié)點合作實現(xiàn)的統(tǒng)一的功能描

述，就稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)規(guī)范。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)規(guī)

范是對網(wǎng)絡(luò)功能的標準化描述。由于這個規(guī)范是

任意雙方共同遵守的，所以也稱功能協(xié)議。

■(3)功能協(xié)議只規(guī)定了某層功能要求，并沒有規(guī)

定它實現(xiàn)的具體方法，所以功能協(xié)議本身只具有

指導(dǎo)意義，而具體實現(xiàn)電路或程序，則可八仙過

海，各顯神通，設(shè)計者可以自由選擇，自由設(shè)計

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)69

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念

■為網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定

稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(networkprotocol),網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也可

簡稱為協(xié)議。

■網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的構(gòu)成三個要素

-(1)語義：協(xié)議元素的定義。

■(2)語法：協(xié)議元素的結(jié)構(gòu)與格式。

■(3)規(guī)則(時序)：協(xié)議事件執(zhí)行順序。

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L5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■協(xié)議通常有兩種不同的描述形式

■(1)使用便于人來閱讀和理解的文字描述。

■(2)使用讓計算機能夠理解的程序代碼。

-這兩種不同形式的協(xié)議都必須能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)上交換

的信息做出精確的解釋。ARPANET的研制經(jīng)驗

表明，對于非常復(fù)雜的計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其結(jié)構(gòu)

應(yīng)采用層次式的。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)71

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■分層的好處（優(yōu)點）

■（1）各層之間是獨立的

-某一層并不需要知道它的下一層是如何實現(xiàn)

的，而僅僅需要知道該層通過層間的接口（即

界面）所提供的服務(wù)。由于每一層只實現(xiàn)一種

相對獨立的功能，因而可將一個難以處理的

復(fù)雜問題分解為若干個較容易處理的更小一

些的問題。這樣，整個問題的復(fù)雜程度就下

降了。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)72

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

-分層的好處（優(yōu)點）

■（2）靈活性好

-當任何一層發(fā)生變化時（例如由于技術(shù)的變化）

,只要層間接口關(guān)系保持不變，則在這層以

上或以下各層均不受影響。此外，對某一層

提供的服務(wù)還可進行修改。當某層提供的服

務(wù)不再需要時，甚至可以將這層取消。

■⑶結(jié)構(gòu)上可分割開

-各層都可以采用最合適的技術(shù)來實現(xiàn)

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)73

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■分層的好處(優(yōu)點)

-(4)易于實現(xiàn)和雄護

-分層結(jié)構(gòu)使得實現(xiàn)和調(diào)試一個龐大而又復(fù)雜

的系統(tǒng)變得易于處理，因為整個的系統(tǒng)已被

分解為若干個相對獨立的子系統(tǒng)。

■(5)能促進標準化工作

.因為每一層的功能及其所提供的服務(wù)都已有

了精確的說明。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)74

L5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■分層的原則

■(1)每一層的功能應(yīng)非常明確。

■(2)層次多少要適當：層數(shù)太少，就會使每一層

的協(xié)議太復(fù)雜。但層次太多又會在描述和綜合各

層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時遇到較多的困難。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)75

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■層的主要功能：通常每一層所要實現(xiàn)的一般功能往

往是下面的一種功能或多種功能：

■(1)差錯控制：使得和網(wǎng)結(jié)對端的相應(yīng)層次的通

信更加可靠

■(2)流量控制：使得發(fā)送端的發(fā)送速率不要太快

,要使接收端來得及接收。

■(3)分段和重裝：發(fā)送端將要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊劃分

為更小的單位，在接收端將其還原。

■(4)重用和分用：發(fā)送端幾個高層會話重用一條

低層的連接，在接收端再進行分用。

■(5)連接建立和釋放：交換數(shù)據(jù)前先建立一條邏

輯連接。數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后釋放連接。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)76

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■分層的缺點：分層也有缺點，例如，有些功能會在

不同的層次中重復(fù)出現(xiàn)，因而產(chǎn)生了額外開銷。

■計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的定義

■計算機網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡(luò)的體

系結(jié)構(gòu)(architecture)。換種說法，計算機網(wǎng)絡(luò)的

體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成

的功能的精確定義。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)77

■計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)

■在遵循計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的前提下，用何種硬

件或軟件完成來實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)得這些功能

■體系結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)的關(guān)系

■體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正

在運行的計算機硬件和軟件。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)78

1.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)

-開放系統(tǒng)互連參考模型概述

■⑴產(chǎn)生

-全球經(jīng)濟的發(fā)展使得不同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的用

戶迫切要求能夠互相交換信息。為了便不同

體系結(jié)構(gòu)的計算機網(wǎng)絡(luò)都能互連，國際標準

化組織ISO于1977年成立了專門機構(gòu)研究這個

問題。不久，他們就提出一個試圖使各種計

算機在世界范圍內(nèi)互連成網(wǎng)的標準框架，即

著名的開放系統(tǒng)互連基本參考模型

OSI/RM(OpenSystemsInterconnection

ReferenceModel),簡稱為OSI。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)79

1.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)

-開放系統(tǒng)互連參考模型概述

■(2)含義：

■開放：指只要遵循OSI標準，一個系統(tǒng)就可以

和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標

準的其他任何系統(tǒng)進行通信。這一點很像世

界范圍的電話和郵政系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)都是

開放系統(tǒng)。

■系統(tǒng)：指在現(xiàn)實的系統(tǒng)中與與互連有關(guān)的各

部分。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)80

1.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)

-開放系統(tǒng)互連參考模型概述

■(3)OSI/RM將與互連無效的部分排除在外，僅考

慮了與互連相關(guān)的部分，所以開放系統(tǒng)互連參考

模型OSI/RM是個抽象的概念。在1983年形成了

開放系統(tǒng)互連基本參考模型的正式文件，即著名

的ISO7498國際標準，也就是所謂的七層協(xié)議

的體系結(jié)構(gòu)。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)81

151開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)

-開放系統(tǒng)互連參考模型概述

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)82

151開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)

-OSI/RM七層結(jié)構(gòu)中每層功能的簡要描述

層號層的名稱英文王要功能

7應(yīng)用層ApplicationLayer實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能應(yīng)用，是與用戶應(yīng)用進程的接口，即相

當于：做什一么？

6表小層PresentationLayer實現(xiàn)兩個系統(tǒng)中信息表示形式的轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)

換，即相當于：對方看起來像什么？

5會話層SessionLayer實現(xiàn)網(wǎng)上兩個進程間的通信，會話的管理和數(shù)據(jù)傳輸

的同步，即相當于：輪到誰講話和從何處講？

4傳輸層TransportLayer實現(xiàn)端到端的對等實體識別和可靠通信服務(wù)，從端到

端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)透明地傳輸報文，即相當于：對方是誰，在

何處？

3網(wǎng)絡(luò)層NetworkLayer實現(xiàn)路由，流量控制與網(wǎng)際互連，即分組報文的傳輸

控制和路由選擇，即相當于：以怎樣的速率，走哪條

路可以到達該處？

2數(shù)據(jù)鏈路DataLinkLayer在兩個相鄰?fù)ㄐ艑嶓w間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，實現(xiàn)穩(wěn)定、

層無差錯透明數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)，即在鏈路上無差錯地傳送

幀幀信息，即相當于：每一步應(yīng)該怎么走？

1物理層PhysicalLayer利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，提供

透明的比特流傳輸，即將比特流送到物理介質(zhì)上傳送，

即相當于：對上層的每一步該怎樣利用物理介質(zhì)？

jsxnDc@ibJ.comvr昇機網(wǎng)絡(luò)

1.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)

■服務(wù)和功能及通信過程

■“服務(wù)”是對相鄰上層而言的，屬于本層的外觀表

現(xiàn)，而‘功能’則是本層內(nèi)部的活動，是為了實現(xiàn)

對外服務(wù)而從事的活動。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)84

1.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)

-服務(wù)和功能及通信過程

用戶信息發(fā)將程序V--_---用--------戶-------信-------息-------談--收程序

Yt

應(yīng)用層?------------------------------------->應(yīng)用層

表小層?------------------------------------->表小層

每層完成自己的

每層完成自己的會話層會話層

?------------------------------------->功能，向上層提

功能，并調(diào)用下

邏輯直接通信交本層服務(wù)

層服務(wù)1

傳輸層?------------------------------------->傳輸層

1

網(wǎng)絡(luò)層<------------------------------------->網(wǎng)絡(luò)層

鏈路層V------------------------------------->鏈路層

1t1

物理層?-------------------------------------?物理層

比特流信號傳輸

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)85

151開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)

-數(shù)據(jù)穿過osi模型各層時的情況

用戶信息數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)交付

V用戶信息數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

用戶信息數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)分割

用戶信息數(shù)據(jù)

添加控制數(shù)據(jù)

識別、校驗信息用戶信息數(shù)據(jù)

添加控制數(shù)據(jù)

邏輯地址信息識別、校驗信息用戶信息數(shù)據(jù)

添加控制數(shù)據(jù)

V

物理地址、校驗邏輯地址信息識別、校驗信息用戶信息數(shù)據(jù)

編碼變換

物理地址、校驗邏輯地址信息識別、校驗信息用戶信息數(shù)據(jù)

同步信號信息數(shù)據(jù)位流信號

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)86

1.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)

■0SI6在市場化方面是失敗的

■20世紀90年代初期，雖然整套的OSI國際標準都

已經(jīng)制訂出來了，但由于因特網(wǎng)已搶先在全世界

覆蓋了相當大的范圍，而與此同時卻幾乎找不到

有什么廠家生產(chǎn)出符合OSI標準的商用產(chǎn)品。因

此人們得出這樣的結(jié)論：OSI只獲得了一些理論

研究的成果，但在市場化方面OSI則事與愿違地

失敗了?，F(xiàn)今規(guī)模最大的、覆蓋全世界的計算機

網(wǎng)絡(luò)因特網(wǎng)并未使用OSI標準。

jsxhbc@163.com計算機網(wǎng)絡(luò)87

1.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)

■OSI失敗的原因

■(1)0SI的專家們?nèi)狈嶋H經(jīng)驗，他們在完成OSI

標準時沒有商業(yè)驅(qū)動力；

■(2)OSI的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復(fù)雜，而且運行效

率很低；

■(3)0SI標準的制定周期太長，因而使得按OSI標

準生產(chǎn)的設(shè)備無法及時進入市場；

■(4)OSI的層次劃分也不太合理，有些功能在多

個層次中重復(fù)出現(xiàn)；

jsxhbc@163.com