1、1,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用,高等院校專(zhuān)業(yè)選修課,第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,2,3,作者： Andrew S Tanenbaum 安德魯特南鮑姆 出 版 社： 清華大學(xué)出版社 ：9787302172758 出版時(shí)間：2008-05-01,4,第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 第2章 網(wǎng)絡(luò)基本原理 第3章 網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介與綜合布線系統(tǒng) 第4章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及應(yīng)用 第5章 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù) 第6章 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 第7章 網(wǎng)絡(luò)管理 第8章 網(wǎng)絡(luò)安全 第9章 Internet及應(yīng)用 第10章 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)及集成,5,1.1 網(wǎng)絡(luò)組成要素 1.2 網(wǎng)絡(luò)功能特點(diǎn) 1.3 網(wǎng)絡(luò)分類(lèi) 1.4 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型 1.5 網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu) 1.6

2、網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 習(xí)題,6,建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的根本目的就是共享，即，大家通過(guò)計(jì)算機(jī)相互共享所允許使用的各類(lèi)資源。然而，要建成一個(gè)通過(guò)計(jì)算機(jī)共享各類(lèi)資源的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，必須具備三個(gè)要素，這就是： 1. 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 2. 傳輸媒介 3. 協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的實(shí)體是兩個(gè)以上獨(dú)立的需要共享資源的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)相互 依賴(lài)的實(shí)質(zhì)是為了共享資源提供或享用資源，即相互提供服務(wù)，故而把這一要素稱(chēng)為 “網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”（Network Service）,能夠使計(jì)算機(jī)彼此連接的通路，即連接通道。這個(gè)通道可以是有形的導(dǎo)線或光纖，也可以是載有數(shù)據(jù)的電磁波，故而把這一要素稱(chēng)之為“傳輸媒介(transmission media)”；,

3、計(jì)算機(jī)之間通信所必須遵守的規(guī)則，這些規(guī)則的實(shí)現(xiàn)依靠的是協(xié)議，協(xié)議( protocol )是網(wǎng)絡(luò)三要素之一。,1.1 網(wǎng)絡(luò)組成要素,7,1. 資源共享 2. 尋址與差錯(cuò)控制 3. 路由選擇 4. 會(huì)話建立與管理 5. 數(shù)據(jù)通信與異構(gòu)多重網(wǎng)絡(luò)之間的通信 6. 高帶寬與多點(diǎn)共享 7. 消除系統(tǒng)之間的差別與加密 8. 負(fù)載平衡與擁塞控制,建立網(wǎng)絡(luò)的根本目的是為了實(shí)現(xiàn)資源的共享，這就是所謂的“網(wǎng)絡(luò)意味著共享”。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的原動(dòng)力就是能讓大家能通過(guò)計(jì)算機(jī)更快更方便地共享資源，使大家通過(guò)通信工具實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的信息共享和功能（能力）共享。如何做到使計(jì)算機(jī)之間能快速高效、安全可靠、異構(gòu)交互、實(shí)時(shí)在線地進(jìn)行

4、資源的共享，主導(dǎo)了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展路線和設(shè)備功能的升級(jí)換代。,因此，無(wú)論是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件的開(kāi)發(fā)，還是硬件的研制，都是圍繞著網(wǎng)絡(luò)共享能力的開(kāi)發(fā)，以及由此帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的解決而展開(kāi)全方位研究,1.2 網(wǎng)絡(luò)功能特點(diǎn),8,1. 資源共享 2. 尋址與差錯(cuò)控制 3. 路由選擇 4. 會(huì)話建立與管理 5. 數(shù)據(jù)通信與異構(gòu)多重網(wǎng)絡(luò)之間的通信 6. 高帶寬與多點(diǎn)共享 7. 消除系統(tǒng)之間的差別與加密 8. 負(fù)載平衡與擁塞控制,如何能使一個(gè)計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)通過(guò)“千山萬(wàn)水”準(zhǔn)確地到達(dá)目的地，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)又必須解決的一個(gè)重要的技術(shù)問(wèn)題。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組傳輸是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基本的通信手段，在每一個(gè)數(shù)據(jù)分組上都

5、要加入一定的控制信息。,在每個(gè)數(shù)據(jù)分組中加入的控制信息主要有兩個(gè)：一個(gè)是指明數(shù)據(jù)發(fā)送方和接收方的地址信息，另一個(gè)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證的差錯(cuò)控制信息。正是通過(guò)在每個(gè)分組中所加入的控制信息，才使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具備了尋址功能和差錯(cuò)控制功能。,9,1. 資源共享 2. 尋址與差錯(cuò)控制 3. 路由選擇 4. 會(huì)話建立與管理 5. 數(shù)據(jù)通信與異構(gòu)多重網(wǎng)絡(luò)之間的通信 6. 高帶寬與多點(diǎn)共享 7. 消除系統(tǒng)之間的差別與加密 8. 負(fù)載平衡與擁塞控制,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中僅僅在數(shù)據(jù)分組中加入控制信息是不夠的，如果網(wǎng)絡(luò)中有多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，從源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間存在多條通路，則當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)分組時(shí)，遇到有多個(gè)下一級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)時(shí)，

6、必須確定下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點(diǎn)是哪一個(gè)。因此，網(wǎng)絡(luò)必須能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)配置和交通情況決定路徑的選擇，這就是路由選擇功能。,10,1. 資源共享 2. 尋址與差錯(cuò)控制 3. 路由選擇 4. 會(huì)話建立與管理 5. 數(shù)據(jù)通信與異構(gòu)多重網(wǎng)絡(luò)之間的通信 6. 高帶寬與多點(diǎn)共享 7. 消除系統(tǒng)之間的差別與加密 8. 負(fù)載平衡與擁塞控制,兩臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，在通信之前兩臺(tái)計(jì)算機(jī)必須建立會(huì)話連接，不僅開(kāi)始時(shí)要有會(huì)話建立的過(guò)程，結(jié)束時(shí)還要有會(huì)話中止的過(guò)程。在雙方進(jìn)行通信時(shí)還要能給予必要的控制與管理，以確定什么時(shí)候該哪一方發(fā)數(shù)據(jù)，另一方則該接收數(shù)據(jù)。一旦發(fā)生差錯(cuò)，該怎樣繼續(xù)被中斷數(shù)據(jù)傳輸。這就是通常所謂的會(huì)話服務(wù)功能。

7、,11,1. 資源共享 2. 尋址與差錯(cuò)控制 3. 路由選擇 4. 會(huì)話建立與管理 5. 數(shù)據(jù)通信與異構(gòu)多重網(wǎng)絡(luò)之間的通信 6. 高帶寬與多點(diǎn)共享 7. 消除系統(tǒng)之間的差別與加密 8. 負(fù)載平衡與擁塞控制,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所采用的基本技術(shù)是電子通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)之間要能相互共享資源，從物理上必須滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)之間是相互連通的。重要的是，如果是遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，通過(guò)的將是多個(gè)結(jié)點(diǎn)，通過(guò)還可能是多種和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，如何保證不同網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)之間能夠通信，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一，這也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有的基本功能。,12,1. 資源共享 2. 尋址與差錯(cuò)控制 3. 路由選擇 4. 會(huì)話建

8、立與管理 5. 數(shù)據(jù)通信與異構(gòu)多重網(wǎng)絡(luò)之間的通信 6. 高帶寬與多點(diǎn)共享 7. 消除系統(tǒng)之間的差別與加密 8. 負(fù)載平衡與擁塞控制,突發(fā)性或間歇性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用一個(gè)顯著特征。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，通信線路中有時(shí)可能有很大的通信量，而有時(shí)則很少，但要求通信線路必須有較高的帶寬，以滿(mǎn)足瞬時(shí)大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，而同時(shí)具備許多節(jié)點(diǎn)能共享傳輸線路的帶寬，使通信線路的帶寬能夠充分的利用，以獲得合理經(jīng)濟(jì)的使用效率，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的許多功能特性都是為了能達(dá)到這一目的。,13,1. 數(shù)據(jù)通信與異構(gòu)多重網(wǎng)絡(luò)之間的通信 2. 資源共享 3. 高帶寬與多點(diǎn)共享 4. 尋址與差錯(cuò)控制 5. 路由選擇 6. 會(huì)話建立與管理

9、 7. 消除系統(tǒng)之間的差別與加密 8.負(fù)載平衡與擁塞控制,在一個(gè)大型復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，會(huì)有多種計(jì)算機(jī)和多種操作系統(tǒng)參與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換過(guò)程，通信的雙方不可能保證是完全一樣的硬件與軟件的配置，如何使雙方能統(tǒng)一識(shí)別方式和方法，使彼此能相互理解，以消除不同系統(tǒng)之間的差別，這是任何一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都必須具有的基本能力。除此之外，為了數(shù)據(jù)的安全，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中還必須具有多種安全保密的措施。,14,1. 數(shù)據(jù)通信與異構(gòu)多重網(wǎng)絡(luò)之間的通信 2. 資源共享 3. 高帶寬與多點(diǎn)共享 4. 尋址與差錯(cuò)控制 5. 路由選擇 6. 會(huì)話建立與管理 7. 消除系統(tǒng)之間的差別與加密 8.負(fù)載平衡與擁塞控制,在一個(gè)復(fù)雜計(jì)算機(jī)網(wǎng)

10、絡(luò)中，其通信狀況類(lèi)似道路中的車(chē)流情況，弄得不好會(huì)導(dǎo)致交通擁擠、阻塞，甚至完全癱瘓，所以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)具有流量控制功能和擁塞控制功能，萬(wàn)一發(fā)生交通阻塞，要有解除阻塞的辦法，使網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。,總之，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的通信是相當(dāng)復(fù)雜的，它涉及到一系列相互作用的過(guò)程，以上僅僅是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所必須的一些主要功能。不過(guò)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各種技術(shù)、規(guī)范、模型和協(xié)議的發(fā)展和建立，都是圍繞著使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有上述基本的功能而提出并解決問(wèn)題的。,15,原則上講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)是與網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的方式密不可分的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以有多種分類(lèi)方法：,1.3 網(wǎng)絡(luò)分類(lèi),（1）以網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分，網(wǎng)絡(luò)的基本類(lèi)型有總線網(wǎng)、星型網(wǎng)和環(huán)

11、形網(wǎng)； （2）以網(wǎng)絡(luò)所采用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)劃分； （3）從應(yīng)用的角度劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可劃分為專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)(專(zhuān)網(wǎng))和公用網(wǎng)絡(luò)（公網(wǎng)）； （4）按照應(yīng)用的領(lǐng)域進(jìn)行劃分，又有企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)、政法網(wǎng)和政務(wù)網(wǎng)之分,不過(guò)，不管怎樣分類(lèi)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)本身并無(wú)實(shí)際的意義，只是人們討論問(wèn)題所持的立場(chǎng)不同而已。本書(shū)按照通常最為流行的分類(lèi)方法，即：按網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類(lèi)。,16,從技術(shù)專(zhuān)業(yè)的角度看，網(wǎng)絡(luò)的分布廣度決定了網(wǎng)絡(luò)將要使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的技術(shù)含量的多少，也決定了網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方式，同時(shí)也決定了結(jié)構(gòu)和所采用的協(xié)議，可見(jiàn)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模大小對(duì)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)更能反應(yīng)出該網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)和規(guī)模。 按照網(wǎng)絡(luò)分布范圍的大小，可把網(wǎng)絡(luò)

12、劃分三種基本類(lèi)型：局域網(wǎng)(LAN， Local Area Network)；城域網(wǎng)(MAN， Metropolitan Area Network)；廣域網(wǎng)(WAN，Wide Area Network)。 Internet是一種更大范圍的廣域網(wǎng)。,然而，隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的深入和擴(kuò)大，以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方式方法的改變，網(wǎng)絡(luò)的劃分將會(huì)逐漸消失。到那時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)無(wú)處不有，無(wú)處不在。 網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就是網(wǎng)絡(luò)。,17,1.3.1 局域網(wǎng)（LAN） 局域網(wǎng)（ LAN ）一般指規(guī)模相對(duì)較小的網(wǎng)絡(luò)，在地理上局限于較小的范圍，通信線路不長(zhǎng)( 不超過(guò)幾十公里 )，最大在直徑為

13、2公里范圍之內(nèi)，一般局域網(wǎng)分布在一個(gè)單位內(nèi)或一座大樓內(nèi)，使用的單一傳輸媒介。在實(shí)際的應(yīng)用中，絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都是局域網(wǎng)。不過(guò)，技術(shù)人員把通常意義上的局域網(wǎng)視為一個(gè)無(wú)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的單層網(wǎng)絡(luò)。在本書(shū)中所討論的大多數(shù)問(wèn)題都是有關(guān)局域網(wǎng)中的技術(shù)和應(yīng)用。,18,1.3.2 城域網(wǎng)（MAN） 城域網(wǎng)（MAN）又被稱(chēng)為區(qū)域網(wǎng)，它的規(guī)模較之局域網(wǎng)要大一些。城域網(wǎng)的大小通常覆蓋一個(gè)城市或一個(gè)地區(qū)，地域的范圍從幾十公里到幾百公里，所以稱(chēng)之為城域網(wǎng)。城域網(wǎng)通常采用不同的系統(tǒng)硬件、軟件和通信傳輸介質(zhì)構(gòu)成，使不同類(lèi)型的局域網(wǎng)通過(guò)城域網(wǎng)有效地連接相互共享信息資源?？梢?jiàn)，城域網(wǎng)是把若干個(gè)大型局域網(wǎng)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。,19,1.3.3 廣

14、域網(wǎng)（WAN） 廣域網(wǎng)( WAN )， 顧名思義就是一個(gè)非常大的網(wǎng)。不但可以將多個(gè)局域網(wǎng)或城域網(wǎng)連接起來(lái)，也可以把世界各地的局域網(wǎng)連接在一起。廣域網(wǎng)還有兩個(gè)特殊的分類(lèi)：企業(yè)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)（全球網(wǎng)）。,企業(yè)網(wǎng)，指的是大型企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)。它一般是指特大型企業(yè)，或者是跨地區(qū)或跨國(guó)的組織和集團(tuán)。如企業(yè)集團(tuán)公司建立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分布在世界各地，可以對(duì)各個(gè)分支機(jī)構(gòu)和分公司的生產(chǎn)與營(yíng)業(yè)情況作出快速準(zhǔn)確的分析、預(yù)測(cè)、計(jì)劃與決策。,互聯(lián)網(wǎng)（Internet），指橫跨全球的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。Internet的應(yīng)用也極其廣泛，各類(lèi)信息資源非常豐富，僅各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)就達(dá)一萬(wàn)多個(gè)。Internet連接到我國(guó)的時(shí)間雖不是很長(zhǎng)，但它的發(fā)展速度

15、極為迅速。Internet已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分。,20,1.4 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型 從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷程看，它經(jīng)歷了多種模式，其模式稱(chēng)之為計(jì)算模型。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模型的不斷改進(jìn)和完善，代表了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論體系和技術(shù)思想的進(jìn)步，同時(shí)也說(shuō)明的應(yīng)用需求和網(wǎng)絡(luò)自身的完善推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)的發(fā)展。因此，理論上把網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歸結(jié)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型的發(fā)展，計(jì)算模型的發(fā)展先于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。 按照計(jì)算模型的發(fā)展順序，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的具有以下 5 個(gè)計(jì)算模型可選擇：,（1）集中式計(jì)算(Centralized computing) （2）分布式計(jì)算(Distributed computing)

16、 （3）協(xié)同式計(jì)算(Collaborative computing) （4）客戶(hù)機(jī)服務(wù)器(ClientServer) （5）客戶(hù)機(jī)網(wǎng)絡(luò)(Clientnetwork),21,1.4.1 集中式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型 由于技術(shù)條件的限制，在PC機(jī)出現(xiàn)之前的計(jì)算機(jī)都非常龐大且十分昂貴，結(jié)構(gòu)也異常復(fù)雜，任何機(jī)構(gòu)都不可能將整個(gè)計(jì)算機(jī)提供給工作人員使用，主機(jī)一定是共享的。對(duì)于日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，直到現(xiàn)在還有很多大型機(jī)在運(yùn)行著。這類(lèi)大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本計(jì)算模型就是典型的集中式計(jì)算模型。,在集中式計(jì)算模型條件下，完全由主機(jī)實(shí)施數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和組織，并集中控制和管理著整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)作。所有的用戶(hù)都必須通過(guò)系統(tǒng)的終端設(shè)備將數(shù)據(jù)

17、輸入給主機(jī)并加以處理，或者提取主機(jī)內(nèi)的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，然后通過(guò)集中控制著的輸出設(shè)備將所需的信息輸出。這就是一個(gè)典型的集中式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，由一臺(tái)主機(jī)為多個(gè)配有IO設(shè)備的終端用戶(hù)(包括遠(yuǎn)程用戶(hù))提供服務(wù)。故而稱(chēng)之為集中式計(jì)算模型。,可見(jiàn)，集中式計(jì)算模式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的典型特征，就是通過(guò)主機(jī)形成基本的通信流程，且構(gòu)成系統(tǒng)的所有通信協(xié)議都是系統(tǒng)專(zhuān)有的，主機(jī)是系統(tǒng)的絕對(duì)主宰，它完全控制和管理所有系統(tǒng)的功能。 隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展，集中式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型將會(huì)逐步被分布式與協(xié)同式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型取代。,22,1.4.2 分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型 隨著計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，小型計(jì)算機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)，特別是個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）的

18、迅速發(fā)展，使我們每一個(gè)人可以完全控制自己的計(jì)算機(jī)，進(jìn)行自己所希望的各種計(jì)算與事務(wù)處理。這種以個(gè)人計(jì)算機(jī)方式呈現(xiàn)的計(jì)算能力被發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)，從而導(dǎo)致了一種新的計(jì)算結(jié)構(gòu)分布式計(jì)算模型的誕生。 分布式計(jì)算模式與集中式計(jì)算模式有很大的差異，分布式計(jì)算模式對(duì)當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起了決定性的作用。,分布式計(jì)算利用多個(gè)較小的計(jì)算機(jī)或PC機(jī)共同完成同一個(gè)目標(biāo)。不過(guò)，每一臺(tái)計(jì)算機(jī)僅能完成該目標(biāo)的一部分工作，而不是完成所有工作。用戶(hù)在這個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中，不但可以共享打印機(jī)和服務(wù)器的硬盤(pán)資源，并能夠訪問(wèn)多個(gè)不同類(lèi)型的主機(jī)，從中獲得各種數(shù)據(jù)和服務(wù)。,分布式計(jì)算為網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了更多的開(kāi)放性、更高

19、的可靠性、更好的保密性和更完善的功能以及種類(lèi)更多的標(biāo)準(zhǔn)的支持，使用戶(hù)可得到幾乎完全透明的服務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)上的所有網(wǎng)絡(luò)主機(jī) (服務(wù)器和客戶(hù)機(jī))以及外設(shè)構(gòu)成一個(gè)整體。,23,1.4.3 協(xié)同式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型 一種新的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型被稱(chēng)作協(xié)同式計(jì)算(又稱(chēng)合作處理)。該計(jì)算方式已經(jīng)成為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型發(fā)至的一個(gè)重要趨勢(shì)。協(xié)同式計(jì)算是一種增強(qiáng)型分布式計(jì)算，在這種計(jì)算環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)之間不僅僅共享著數(shù)據(jù)和打印資源，而大家也同時(shí)可以共享處理能力。,在協(xié)同式計(jì)算條件下，一個(gè)大的任務(wù)被分解開(kāi)，交給網(wǎng)絡(luò)中的若干個(gè)計(jì)算機(jī)(這時(shí)已沒(méi)有主機(jī)與非主機(jī)之分)共同完成。計(jì)算機(jī)之間不是簡(jiǎn)單地在傳送數(shù)據(jù)，而是相互根據(jù)需要共享網(wǎng)絡(luò)中

20、的任何資源與服務(wù)，包括共享CPU和內(nèi)存等。所謂協(xié)同式，意味著使用多個(gè)計(jì)算機(jī)共同完成同一個(gè)處理任務(wù)。,24,1.4.4 客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器與瀏覽器/服務(wù)器計(jì)算模型 客戶(hù)機(jī)服務(wù)器計(jì)算是特別用于描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模型之一。在客戶(hù)機(jī)服務(wù)器計(jì)算模型的環(huán)境中，多臺(tái) PC與計(jì)算機(jī)物理地和邏輯地都連到某個(gè)服務(wù)器上，這種模型的基本特征是： （1）處理能力分布在多臺(tái)計(jì)算機(jī)或設(shè)備上； （2）客戶(hù)機(jī)以享用服務(wù)器所提供的服務(wù)為最終目的； （3）服務(wù)器為客戶(hù)機(jī)執(zhí)行某些處理任務(wù)，為客戶(hù)機(jī)提供服務(wù)是服務(wù)器的最終目的,在C/S模型之后發(fā)展起來(lái)的瀏覽器/服務(wù)器計(jì)算模型(Brower/Server，B/S)，簡(jiǎn)稱(chēng)B/S模型。該模型已

21、成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)的主流。在B/S模型的計(jì)算環(huán)境里，用戶(hù)通過(guò)www瀏覽器訪問(wèn)服務(wù)器，服務(wù)器運(yùn)行業(yè)務(wù)邏輯，從數(shù)據(jù)庫(kù)提取數(shù)據(jù)并把結(jié)果再通過(guò)瀏覽器送給用戶(hù)。,25,1.4.5 客戶(hù)機(jī)/網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型 在客戶(hù)機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本計(jì)算模型。在客戶(hù)機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型中，用戶(hù)登錄或訪問(wèn)到的不是某個(gè)服務(wù)器，而是某個(gè)網(wǎng)絡(luò)！用戶(hù)與某個(gè)服務(wù)或一組服務(wù)連接，其服務(wù)并不屬于某個(gè)服務(wù)器，而是屬于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。,在客戶(hù)機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本計(jì)算模式，網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)與管理通過(guò)屬于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的“目錄服務(wù)”（在Windows Server 2000中稱(chēng)之為“活動(dòng)目錄” Active Directory）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

22、,26,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成方式和方法，即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)組成部分的功能特性的精確定義，以協(xié)議、實(shí)體和環(huán)境加以描述。 任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)都必須與體系結(jié)構(gòu)一致。,1.5 網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),從現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用狀況分析來(lái)看，無(wú)論從數(shù)據(jù)處理角度還是從數(shù)據(jù)通信的角度來(lái)架構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)都是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的抽象說(shuō)明的概念性框架。而網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)，則是具體地配置為完成特定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)所需要的設(shè)備以及設(shè)備之間的連接方式和方法?？梢?jiàn)，體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)則是具體的。然而，任何實(shí)現(xiàn)都應(yīng)該與體系結(jié)構(gòu)一致。,27,就目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)狀況，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)具

23、有兩大特征，這就是高度結(jié)構(gòu)化和層次結(jié)構(gòu)。,結(jié)構(gòu)化是將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題分解成為一個(gè)個(gè)容易處理的子問(wèn)題，并分別加以解決，對(duì)這些相對(duì)獨(dú)立的子問(wèn)題的解決，并協(xié)調(diào)好各個(gè)子問(wèn)題之間關(guān)系，最終完成系統(tǒng)的整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)化方法是現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)最重要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法之一。,所謂層次結(jié)構(gòu)，是將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題劃分成一組組容易理解的子問(wèn)題，每一組問(wèn)題具有相似的功能，并具有前后或上下的層次關(guān)聯(lián)關(guān)系，承擔(dān)著各自的具體任務(wù)。層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最常用的最基本的方法之一?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的建立是層次結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的典型范例。,28,1.5.1 資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng) 對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，從邏輯功能分析，

24、通常把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分成兩個(gè)子網(wǎng)，一個(gè)稱(chēng)為資源子網(wǎng)，另一個(gè)稱(chēng)為通信子網(wǎng)。用戶(hù)通過(guò)終端或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，訪問(wèn)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)資源共享的目的。,29,1.5.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議層次結(jié)構(gòu) （1）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概要 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是網(wǎng)絡(luò)通信的規(guī)章制度，其本質(zhì)上是一套行為規(guī)則。具體地講，協(xié)議是描述兩個(gè)實(shí)體（計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，或網(wǎng)絡(luò)通信與應(yīng)用軟件）之間進(jìn)行信息交換過(guò)程的一個(gè)術(shù)語(yǔ)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)相互通信的實(shí)體必在不同的物理位置，其上的兩個(gè)進(jìn)程相互通信，需要通過(guò)交換信息來(lái)協(xié)調(diào)它們的動(dòng)作和達(dá)到同步。而信息的交換必須按照預(yù)先共同約定好的過(guò)程進(jìn)行。,簡(jiǎn)單地說(shuō)，協(xié)議是通信雙方的約定和規(guī)則，但并不僅僅是概念。對(duì)于一個(gè)

25、聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)而言，協(xié)議是用于處理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)計(jì)算之間通信的一個(gè)或一組程序。,協(xié)議由語(yǔ)法、語(yǔ)義和時(shí)序三部分組成： 語(yǔ)義：規(guī)定通信雙方彼此“講什么”， 即確定協(xié)議元素的類(lèi)型，如規(guī)定通信雙方要發(fā)出什么控制信息，執(zhí)行的動(dòng)作和返回的應(yīng)答。 語(yǔ)法：規(guī)定通信雙方彼此“如何講”，即確定協(xié)議元素的格式，如數(shù)據(jù)和控制信息的格式。 時(shí)序：規(guī)定事件執(zhí)行的順序,即“什么時(shí)候講”，以確定通信過(guò)程中通信狀態(tài)的變化，通?？梢杂脿顟B(tài)圖來(lái)描述，如規(guī)定正確的應(yīng)答關(guān)系即屬定時(shí)關(guān)系問(wèn)題。,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，為了實(shí)現(xiàn)各種服務(wù)功能，各實(shí)體之間經(jīng)常要進(jìn)行各種各樣的通信和對(duì)話，所以協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的極其重要的一部分。,30,（2）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的

26、層次化方法 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)極為復(fù)雜的系統(tǒng)，為了減少設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，通常把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能劃分為若干個(gè)層次，較高層次建立在較低層次基礎(chǔ)上，并為比自己更高層次提供必要的服務(wù)功能。網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)、每層的名字、功能和向上層提供的服務(wù)都隨網(wǎng)絡(luò)不同而不同，但其共同點(diǎn)是較低層為較高一層提供服務(wù)，且低層功能具體實(shí)現(xiàn)方法的變更不影響較高一層所執(zhí)行的功能。網(wǎng)絡(luò)功能與協(xié)議的層次化是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本框架。,31,圖1.2 協(xié)議層次化結(jié)構(gòu),32,(3)層次化協(xié)議的運(yùn)行機(jī)制 實(shí)際上，數(shù)據(jù)流并不在兩個(gè)同等層(不同機(jī)器上的對(duì)應(yīng)層)之間直接流動(dòng)，而是在同一機(jī)器上相鄰的兩層(如N層與N1，或N層與N-1層)之間流動(dòng)，相

27、鄰層之間的界面稱(chēng)為接口。,數(shù)據(jù)流的流動(dòng)方向是：用戶(hù)(進(jìn)程)數(shù)據(jù)進(jìn)入第7層，裝上第7層協(xié)議的控制信息后作為第6層數(shù)據(jù)送給第6層，在第6層上裝上第6層協(xié)議控制信息后作為第5層數(shù)據(jù)送給第5層，依此進(jìn)行下去，每一層都附加上該層協(xié)議的控制信息后作為數(shù)據(jù)送給下一層，一直到第l層后，直接通過(guò)介質(zhì)發(fā)送給對(duì)方網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。對(duì)方網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到數(shù)據(jù)后，先將第 1層的協(xié)議控制信息去掉后作為第2層數(shù)據(jù)向上送往第2層，到了第2層數(shù)據(jù)又去掉第2層協(xié)議控制信息后作為第3層數(shù)據(jù)向上送往第3層，依此進(jìn)行下去，直到去掉第7層協(xié)議控制信息后，將原用戶(hù)數(shù)據(jù)送給該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的用戶(hù)(進(jìn)程),33,(4)層次化協(xié)議的特點(diǎn) 根據(jù)協(xié)議層次結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)的

28、流動(dòng)方式可以看出，由于高一層數(shù)據(jù)不含低層協(xié)議控制信息，使得相鄰層之間保持相對(duì)獨(dú)立性。亦即低層協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法的變化不影響高一層功能的執(zhí)行。 在協(xié)議層次結(jié)構(gòu)中，相鄰兩層之間的接口定義了本層的基本操作和向上一層提供的服務(wù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所分的層數(shù)以及每一層的功能后，最重要的就是正確定義相鄰兩層之間的接口，該接口應(yīng)將通過(guò)接口的信息流減到最少，以便兩層之間的接口都定義好后，剩下的工作就是編程實(shí)現(xiàn)各層的功能。,這種層次化的定義和設(shè)計(jì)方法，減少了編程的難度，提高了程序運(yùn)行的效率，并且易于調(diào)試和正確實(shí)現(xiàn)。,34,(5)層次化應(yīng)解決的共同問(wèn)題 在層次化協(xié)議結(jié)構(gòu)中，每一層的不同功能具有相應(yīng)的協(xié)議，每一個(gè)

29、協(xié)議除了要解決各自的關(guān)鍵問(wèn)題外，但還有一些問(wèn)題是必須由所有協(xié)議層共同解決的問(wèn)題，或是多數(shù)協(xié)議層都要解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要有： 連接的建立 流量的控制 連接的拆除 路徑的選擇 方向的確定 多路的復(fù)用 差錯(cuò)的控制 信息的拆裝,在各個(gè)協(xié)議層中要解決的問(wèn)題不止一個(gè)，因而包含有多個(gè)進(jìn)程，從而需要有一種機(jī)構(gòu)，把有相互數(shù)據(jù)通信要求兩個(gè)進(jìn)程臨時(shí)連接起來(lái)。因此，各個(gè)層的協(xié)議應(yīng)具有尋址能力，以便完成進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)通信與交換。,35,(5)層次化應(yīng)解決的共同問(wèn)題 在層次化協(xié)議結(jié)構(gòu)中，每一層的不同功能具有相應(yīng)的協(xié)議，每一個(gè)協(xié)議除了要解決各自的關(guān)鍵問(wèn)題外，但還有一些問(wèn)題是必須由所有協(xié)議層共同解決的問(wèn)題，或是多數(shù)協(xié)議層

30、都要解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要有： 連接的建立 流量的控制 連接的拆除 路徑的選擇 方向的確定 多路的復(fù)用 差錯(cuò)的控制 信息的拆裝,當(dāng)協(xié)議層中的兩個(gè)進(jìn)程通信結(jié)束后，要及時(shí)切斷它們之間的臨時(shí)連接，以釋放它們所占資源。,36,(5)層次化應(yīng)解決的共同問(wèn)題 在層次化協(xié)議結(jié)構(gòu)中，每一層的不同功能具有相應(yīng)的協(xié)議，每一個(gè)協(xié)議除了要解決各自的關(guān)鍵問(wèn)題外，但還有一些問(wèn)題是必須由所有協(xié)議層共同解決的問(wèn)題，或是多數(shù)協(xié)議層都要解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要有： 連接的建立 流量的控制 連接的拆除 路徑的選擇 方向的確定 多路的復(fù)用 差錯(cuò)的控制 信息的拆裝,無(wú)論在某個(gè)協(xié)議層內(nèi)還是協(xié)議層之間，數(shù)據(jù)傳輸方向可以是單向，也可以是雙

31、向或半雙向的，從而在所建立的連接中要求應(yīng)包含有多條信道。不過(guò)，通常規(guī)定每個(gè)連接應(yīng)包含兩條信道，一條用于傳送正常數(shù)據(jù)，一條用于傳送緊急數(shù)據(jù)。,37,(5)層次化應(yīng)解決的共同問(wèn)題 在層次化協(xié)議結(jié)構(gòu)中，每一層的不同功能具有相應(yīng)的協(xié)議，每一個(gè)協(xié)議除了要解決各自的關(guān)鍵問(wèn)題外，但還有一些問(wèn)題是必須由所有協(xié)議層共同解決的問(wèn)題，或是多數(shù)協(xié)議層都要解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要有： 連接的建立 流量的控制 連接的拆除 路徑的選擇 方向的確定 多路的復(fù)用 差錯(cuò)的控制 信息的拆裝,各個(gè)協(xié)議層都要規(guī)定一些檢查錯(cuò)誤的方法，并能夠及時(shí)地通知發(fā)送方：哪些數(shù)據(jù)已被正確接收，哪些數(shù)據(jù)沒(méi)能正確地到達(dá)目的地等。檢錯(cuò)碼或糾錯(cuò)碼是協(xié)議中最常

32、用的用于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和糾正錯(cuò)誤的方法，,38,(5)層次化應(yīng)解決的共同問(wèn)題 在層次化協(xié)議結(jié)構(gòu)中，每一層的不同功能具有相應(yīng)的協(xié)議，每一個(gè)協(xié)議除了要解決各自的關(guān)鍵問(wèn)題外，但還有一些問(wèn)題是必須由所有協(xié)議層共同解決的問(wèn)題，或是多數(shù)協(xié)議層都要解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要有： 連接的建立 流量的控制 連接的拆除 路徑的選擇 方向的確定 多路的復(fù)用 差錯(cuò)的控制 信息的拆裝,對(duì)于不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的兩個(gè)通信實(shí)體，其發(fā)送與接收數(shù)據(jù)速率可能不一致，從而會(huì)引起數(shù)據(jù)丟失甚至網(wǎng)絡(luò)死鎖。因此，在協(xié)議中應(yīng)規(guī)定接收數(shù)據(jù)的一方應(yīng)直接或間接地向發(fā)送數(shù)據(jù)的一方反饋?zhàn)约旱臓顟B(tài)信息，說(shuō)明接收方的當(dāng)前狀態(tài)，使發(fā)送方能根據(jù)接收方的當(dāng)前狀況控制發(fā)送數(shù)據(jù)

33、的速率。,39,(5)層次化應(yīng)解決的共同問(wèn)題 在層次化協(xié)議結(jié)構(gòu)中，每一層的不同功能具有相應(yīng)的協(xié)議，每一個(gè)協(xié)議除了要解決各自的關(guān)鍵問(wèn)題外，但還有一些問(wèn)題是必須由所有協(xié)議層共同解決的問(wèn)題，或是多數(shù)協(xié)議層都要解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要有： 連接的建立 流量的控制 連接的拆除 路徑的選擇 方向的確定 多路的復(fù)用 差錯(cuò)的控制 信息的拆裝,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信在點(diǎn)-點(diǎn)通信子網(wǎng)中，源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間常常存在多條路徑，所以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前狀態(tài)，從中選擇一條最佳的路徑。在多條路徑中選擇一條最佳路徑是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須解決的又一個(gè)十分重要的技術(shù)問(wèn)題。,40,(5)層次化應(yīng)解決的共同問(wèn)題 在層次化協(xié)議結(jié)構(gòu)中，每一層的不同功能具有

34、相應(yīng)的協(xié)議，每一個(gè)協(xié)議除了要解決各自的關(guān)鍵問(wèn)題外，但還有一些問(wèn)題是必須由所有協(xié)議層共同解決的問(wèn)題，或是多數(shù)協(xié)議層都要解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要有： 連接的建立 流量的控制 連接的拆除 路徑的選擇 方向的確定 多路的復(fù)用 差錯(cuò)的控制 信息的拆裝,在兩個(gè)實(shí)體之間進(jìn)行通信時(shí)單獨(dú)建立連接是最為有利的通信方式，但通信的成本與費(fèi)用太高，其最經(jīng)濟(jì)的方法是把多對(duì)通信進(jìn)程之間的對(duì)話在一個(gè)連接上傳送，使多個(gè)通信進(jìn)程的發(fā)送方和接收方，能適時(shí)的接通，又適時(shí)地?cái)嚅_(kāi)，大家同享同一通信線路，而這一切對(duì)于用戶(hù)是透明的。,41,(5)層次化應(yīng)解決的共同問(wèn)題 在層次化協(xié)議結(jié)構(gòu)中，每一層的不同功能具有相應(yīng)的協(xié)議，每一個(gè)協(xié)議除了要解決

35、各自的關(guān)鍵問(wèn)題外，但還有一些問(wèn)題是必須由所有協(xié)議層共同解決的問(wèn)題，或是多數(shù)協(xié)議層都要解決的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要有： 連接的建立 流量的控制 連接的拆除 路徑的選擇 方向的確定 多路的復(fù)用 差錯(cuò)的控制 信息的拆裝,每個(gè)協(xié)議層中的協(xié)議所能接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度通常是一定的，一般都不可能接收任意長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包。因此在每個(gè)協(xié)議層中需要建立一種機(jī)構(gòu)，把過(guò)大的數(shù)據(jù)包分解為多個(gè)較小數(shù)據(jù)包發(fā)送，或把若干個(gè)同一方向傳輸?shù)妮^小的數(shù)據(jù)包，組成一個(gè)較大數(shù)據(jù)包發(fā)送。接收方在建立與此相對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)與相應(yīng)的進(jìn)程。,42,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的第一要素，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)為用戶(hù)提供了對(duì)各種資源的訪問(wèn)能力，也就是一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所具有的所有功能。 1.

36、6.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式 1.6.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)特點(diǎn) 1.6.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)內(nèi)容,1.6 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù),43,1.6.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式 在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的規(guī)劃和系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要明確所需要的是什么方式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，集中式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，還是分布式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，或者是兩者混合式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。原則上講，不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所能提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有多種多樣，但是提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基本方式有兩種：集中式和分布式。,方式一：當(dāng)所有的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集中在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上（通常稱(chēng)之為服務(wù)器），這就是典型的集中式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式； 方式二：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分布在網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)或所有計(jì)算機(jī)中（如Windows的“網(wǎng)絡(luò)鄰居”對(duì)等網(wǎng)），這樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)被稱(chēng)之為分

37、布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。,44,1. 集中式和分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的利弊,集中式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的優(yōu)勢(shì)：集中式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可以使用特定設(shè)備快速有效地存儲(chǔ)，恢復(fù)和備份數(shù)據(jù)；集中式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和維護(hù)可以由大量用戶(hù)分擔(dān)，有利與減少網(wǎng)絡(luò)管理費(fèi)用和數(shù)據(jù)維護(hù)的難度； 集中式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的劣勢(shì)：由于集中式服務(wù)匯集育一點(diǎn)，一旦服務(wù)器發(fā)生故障，將會(huì)引起災(zāi)難性地?cái)?shù)據(jù)丟失或降低可用性；由于所有大量的文件被集中于一個(gè)（或若干）服務(wù)器之中，集中式服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)數(shù)據(jù)的平均時(shí)間比計(jì)算機(jī)自身存儲(chǔ)要長(zhǎng)得多，從而將會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的整體性能。,45,分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)在于當(dāng)一處存儲(chǔ)設(shè)備的出現(xiàn)故障時(shí)，只影響該存儲(chǔ)系統(tǒng)的文件

38、服務(wù)器上的其他存儲(chǔ)設(shè)備或其他服務(wù)器中的數(shù)據(jù)將不會(huì)受到破壞，并能保證網(wǎng)絡(luò)正常工作并提供服務(wù)；相對(duì)與集中式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)，由于整個(gè)過(guò)程是再本地存儲(chǔ)設(shè)備上進(jìn)行，其過(guò)程所用的平均文件檢索時(shí)間(對(duì)個(gè)人文件)要比集中式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索快得多；由于所有服務(wù)分布于不同地方，安全可靠性要求降低，因此可使用低廉的非專(zhuān)用的服務(wù)器計(jì)算機(jī)和設(shè)備配置網(wǎng)絡(luò)。,分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)的劣勢(shì)：由于共享文件被保存（分布）于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)之中，對(duì)如此復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)則需要更復(fù)雜的文件管理技術(shù)，以保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性和有效性；正是由于文件的分布存儲(chǔ)和服務(wù)器的非專(zhuān)用性（意味著服務(wù)器性能較低），用戶(hù)對(duì)文件的訪問(wèn)速度

39、一般說(shuō)較慢,可靠性也稍差。若要既保證數(shù)據(jù)的可用性和可靠性，又能保證高速訪問(wèn)數(shù)據(jù)，則將必須有比集中式更多的高性能設(shè)備數(shù)據(jù)采集和維護(hù)設(shè)備，也就意味著需要比集中式更大資金的投入。,1. 集中式和分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的利弊,46,2.決定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式的幾個(gè)因素 決定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式的幾個(gè)因素：資源控制策略、服務(wù)器專(zhuān)用性和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。,網(wǎng)絡(luò)的目的是共享資源，但對(duì)資源的共享并不是沒(méi)有任何條件的共享，任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)都要對(duì)自己的提供的資源進(jìn)行訪問(wèn)控制，以保證資源的安全及可靠性，并限制用戶(hù)對(duì)資源的訪問(wèn)。這就是資源控制策略。,一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)資源的控制的最簡(jiǎn)單策略就是把網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的所有硬件及軟件，集中到一個(gè)可以被管理應(yīng)用軟件

40、監(jiān)視的系統(tǒng)中 某個(gè)服務(wù)器上。當(dāng)把資源集中后，可更容易地保護(hù)所提供的服務(wù)安全性。因?yàn)榉植际讲呗栽试S多臺(tái)不同的計(jì)算機(jī)提供多種服務(wù)，如果一個(gè)服務(wù)工作不正常，便很難找到原因，而集中方式更容易進(jìn)行控制。,服務(wù)器專(zhuān)用性簡(jiǎn)單地講，就是把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的任務(wù)，分配給經(jīng)過(guò)優(yōu)化適合這項(xiàng)任務(wù)的計(jì)算機(jī)（專(zhuān)用服務(wù)器）。對(duì)指定資源的確切分配，就意味著資源至少部分地被委托給集中式服務(wù)。在多種計(jì)算機(jī)以及多種服務(wù)需求的環(huán)境下，通過(guò)服務(wù)器專(zhuān)用性得到益處要比分布式服務(wù)多的多。因此，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，大量服務(wù)器的應(yīng)用，說(shuō)明集中式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式的主流。,當(dāng)決定了一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將采用的服務(wù)方式后，也就確定了該網(wǎng)絡(luò)將要安裝的

41、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)通常由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(NOS)來(lái)決定，而一個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)決定它所采用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式。不過(guò)，傳統(tǒng)意義上的集中（式）服務(wù)器和分布式對(duì)等系統(tǒng)的劃分正在消失，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中，可同時(shí)提供集中式和分布式兩種服務(wù)方式供網(wǎng)絡(luò)管理員或用戶(hù)選擇，已經(jīng)不是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)時(shí)所要研究的重點(diǎn)。,47,1.6.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)特點(diǎn) 在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，所提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）共享性 （2）依賴(lài)性 （3）集成性 （4）透明性,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的最大特點(diǎn)就是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)所提供的功能不是某個(gè)用戶(hù)所獨(dú)享的，它是可以被計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中多用戶(hù)共同和同時(shí)使用的服務(wù)。離開(kāi)了共享，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)就不能稱(chēng)之為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

42、。,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不能獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，它是任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)最基本的功能。反過(guò)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）而存在，用戶(hù)應(yīng)用程序正是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的作用，完成用戶(hù)所提出的網(wǎng)絡(luò)任務(wù) 。,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和軟件技術(shù)的發(fā)展，使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)已經(jīng)融合于各種操作系統(tǒng)之中。其中最顯著的標(biāo)志，就是在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)之中，把網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與用戶(hù)桌面或本地操作系統(tǒng)有機(jī)地集成。,在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)都將與用戶(hù)應(yīng)用程序相聯(lián)系，而真正或?qū)嶋H的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)對(duì)于用戶(hù)卻是透明的，即：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是由操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供的，所有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)對(duì)于用戶(hù)而言，“看”不

43、見(jiàn)的卻存在。,48,1.6.3 服務(wù)內(nèi)容 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)三要素之一。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)是與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所采用的操作系統(tǒng)直接相關(guān)的，不同的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)所能提供的服務(wù)有差別，服務(wù)的性能和使用范圍也不一樣。但是，無(wú)論哪一種網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，通用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是必不可少的。,任意一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都將提供或具備以下5種基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)： 文件服務(wù) 打印服務(wù) 信息服務(wù) 應(yīng)用服務(wù) 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù),49,1. 文件服務(wù) 文件服務(wù)是任何一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的服務(wù)。文件服務(wù)的基本功能就是對(duì)文件的有效存儲(chǔ)、提取以及傳輸，其本質(zhì)是對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行讀、寫(xiě)、訪問(wèn)控制、傳輸及數(shù)據(jù)管理。具體的功能有： 文件傳輸； 文件存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)移動(dòng)

44、； 文件同步更新； 文件歸檔。,50,2.打印服務(wù) （1）打印服務(wù)的功能及應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)是最基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之一。用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)，控制和管理用戶(hù)對(duì)連接在網(wǎng)絡(luò)上的打印機(jī)的訪問(wèn)。網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)具有以下基本功能： （1）接受網(wǎng)上授權(quán)用戶(hù)的打印作業(yè)請(qǐng)求； （2）解釋打印作業(yè)格式和打印機(jī)的設(shè)置； （3）管理打印隊(duì)列； （4）接受用戶(hù)對(duì)打印機(jī)的配置； （5）連接網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)并提交打印作業(yè)給打印機(jī)。,51,（2）打印服務(wù)的方式及特性 通過(guò)以上介紹，可以看到網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)有以下優(yōu)點(diǎn)及特性： 1）利用有限的接口提供多重打印服務(wù)訪問(wèn)方式； 2）消除了距離限制； 3）處理并發(fā)打印請(qǐng)求并對(duì)打印作業(yè)進(jìn)行排隊(duì)或提供優(yōu)先服

45、務(wù)； 4）共享專(zhuān)用設(shè)備：繪圖儀、激光打印機(jī)等； 5）網(wǎng)絡(luò)傳真服務(wù)。,借助網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)，用戶(hù)可達(dá)到以下目的和做好以下工作： （1）減少單位所需要的打印機(jī)數(shù)量； （2）把打印機(jī)放置在最方便的地方； （3）縮短了提交打印作業(yè)的時(shí)間； （4）有效有限制地共享特定打印機(jī)； （5）實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳真的發(fā)送和接收。,52,3. 信息服務(wù) （1）信息服務(wù)的功能及特征 信息服務(wù)與文件服務(wù)沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，都是對(duì)包含各種數(shù)據(jù)的文件：文本文件、二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件、圖象數(shù)據(jù)文件以及數(shù)字化聲像數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)、訪問(wèn)和發(fā)送。信息服務(wù)與文件服務(wù)的不同之處在于信息服務(wù)能夠主動(dòng)地處理計(jì)算機(jī)用戶(hù)之間、用戶(hù)應(yīng)用程序之間、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之間或者

46、是文件之間的交互式通信。其“主動(dòng)性”是信息服務(wù)的最基本的特征，也是信息服務(wù)不同于文件服務(wù)基本特征。,信息服務(wù)不是簡(jiǎn)單地將數(shù)據(jù)文件存起來(lái)，它將數(shù)據(jù)文件傳送給一個(gè)或多個(gè)主機(jī)，并且通知等待這些數(shù)據(jù)的用戶(hù)。這種主動(dòng)地把文件傳輸給對(duì)方的文件傳輸被稱(chēng)為文件的“推”。接收文件的用戶(hù)并不一定是某個(gè)人，也可以是某個(gè)進(jìn)程或事物或程序。信息服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)所特有的一種服務(wù)方式，其中在重要的應(yīng)用就是現(xiàn)在被廣泛使用的電子郵件和即時(shí)消息服務(wù)等。,53,（2）信息服務(wù)應(yīng)用的幾種形式 以下通過(guò)多種形式實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)應(yīng)用，具體的信息服務(wù)的過(guò)程和方法有： 1）電子郵件和即時(shí)消息； 2）電子郵件和即時(shí)消息與語(yǔ)音的集成； 3）面向?qū)ο蟮膽?yīng)用軟件； 4）工作組應(yīng)用軟件； 5）工作流程管理； 6）