1、指導教師:楊建國,計算機網(wǎng)絡,二零一零年三月,第一章 網(wǎng)絡基礎,第一節(jié) 計算機網(wǎng)絡的應用,第二節(jié) 網(wǎng)絡硬件,第三節(jié) 網(wǎng)絡軟件,第四節(jié) 參考模型,第五節(jié) 網(wǎng)絡實例,第六節(jié) 數(shù)據(jù)通信服務實例,第七節(jié) 網(wǎng)絡標準化,引 言,一. Internet（WWW）的由來與發(fā)展 Internet: 因特網(wǎng),指特定的世界范圍的互聯(lián)網(wǎng) internet: 互聯(lián)網(wǎng),只代表一般網(wǎng)絡互聯(lián)，如銀行網(wǎng)絡 Intranet: 企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)。優(yōu)點: 開銷少,易于安裝 充分利用數(shù)據(jù)庫資源 比Internet 更安全、帶寬寬,第一章 網(wǎng)絡基礎,Extranet: 外聯(lián)網(wǎng) WWW: 全球信息網(wǎng)/環(huán)球網(wǎng)/萬維網(wǎng),它作為Internet上的

2、 新一代用戶界面 Internet 2:第二代Internet,采用IPV6(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本6), 它是Internet 通信協(xié)議IPV4的升級版本,它的地址為128 位,提高Internet 的安全性、靈活性和提供其他增強功能,Internet的由來: 美國國防部成立高級研究計劃局ARPA開發(fā)了ARPAnet (Advanced Research Projects Agency Network阿帕網(wǎng)) 美國國家科學基金會NSF開發(fā)了NSFAnet 美國宇航局NASA與能源部分別開發(fā)了NSInet和ESNET 歐洲與日本等也積極發(fā)展本地網(wǎng)絡,于是在此基礎上形 成了Internet,2. Int

3、ernet的現(xiàn)狀: 覆蓋全球 全球信息資源共享 第三大公共系統(tǒng)（電話與電視）,3. Internet在中國的現(xiàn)狀:,4. Internet的應用（提供的信息）： 大學圖書館的圖書、文摘、論文 娛樂、游戲、健康、咨詢、生活信息服務 各公司的廣告、網(wǎng)上宣傳和服務 電視臺的新聞、媒體報道 政府機構的信息、政策 各種報刊、雜志 各種電子出版物,5. Internet的有關問題: 電腦綜合癥 暴力 色情 網(wǎng)絡安全： 病毒 黑客：紅客、駭客、黑賊 拒絕服務攻擊 Internet的道德及規(guī)范問題 語言問題,二. 上網(wǎng)干什么 1.瀏覽網(wǎng)頁：看看新聞,查找資料,瀏覽股市,電子購物 2. 網(wǎng)上聊天： 3. 電子郵

4、件： 4. 遠程文件傳輸： 5. 新聞組和BBS： 6. 網(wǎng)絡游戲： 7. 雜亂事： 收聽在線廣播,撥打網(wǎng)絡電話,遠程控制 8. 新事：網(wǎng)上辦公室,網(wǎng)上虛擬旅游,網(wǎng)上教育和考試,網(wǎng)上看病,1.1 計算機網(wǎng)絡的應用,一. 什么是計算機網(wǎng)絡 1. 定義:由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成 的集合體 建立計算機網(wǎng)絡的主要目的：資源共享？資源安全？,多終端分時系統(tǒng): 它的終端只是主機和用戶之間的接口, 它本身并不擁有計算資源,全部資源集中在主機中,主機 以自己擁有的資源分時地為各終端用戶服務,分布式系統(tǒng):它在計算機網(wǎng)絡基礎上為用戶提供了透明 的集成應用環(huán)境.用戶可以用名字或命令調(diào)用網(wǎng)絡中的任

5、 何資源或進行遠程的數(shù)據(jù)處理，不必管資源或數(shù)據(jù)的地 理位置,多機系統(tǒng):它專指同一機房中的許多大型主機互連組成的 功能強大、能高速并行處理的計算機系統(tǒng)。(高帶寬和多 樣性的連通性),2. 組成: 若干主機 一個通信子網(wǎng) 一組通信協(xié)議 TCP/IP：傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議 NetBEUI：NetBIOS Extended User Interface（網(wǎng)絡基本輸 入/輸出系統(tǒng)擴展用戶接口） IPX/SPX：網(wǎng)間分組交換協(xié)議/順序分組交換協(xié)議,網(wǎng)絡結點: 端結點:指通信的源和宿結點 轉接結點:指網(wǎng)絡通信過程中起控制和轉發(fā)信息作用的結點 通信鏈路:指傳輸信息的信道 子網(wǎng)(subnet):指通信線路和

6、路由器(不包括主機)的集合,資源子網(wǎng):OSI的高四層 擁有資源的主機、請求資源的終端 主要是由網(wǎng)絡的服務器和工作站組成 通信子網(wǎng):OSI的低三層 任務是在端結點之間傳送由信息組成的報文. 資源子網(wǎng) 主要是由傳輸介質(zhì)、集線器、交換機和網(wǎng)卡等組成,負責信息的處理，包括上網(wǎng)的所有主機及其外部設備組成,負責信息的傳遞，包括通信處理機、終端控制器、交換機和傳輸介質(zhì),從計算機網(wǎng)絡的功能來看，各部件主要完成兩種功能，即網(wǎng)絡通信和資源共享。把計算機網(wǎng)絡中實現(xiàn)網(wǎng)絡通信功能的設備及其軟件的集合稱為網(wǎng)絡的通信子網(wǎng)，而把網(wǎng)絡中實現(xiàn)資源共享功能的設備及其軟件的集合稱為資源子網(wǎng),一個典型的局域網(wǎng)示意圖：,總線型：,優(yōu)點：

7、布線量小、結構簡單、成本較低、擴充靈活 缺點：發(fā)生故障不容易檢測、最高網(wǎng)絡傳輸速度為 10M/秒、總線斷開網(wǎng)絡不可用、總線長度受限制,3. 網(wǎng)絡的拓撲結構分為:,環(huán)型:,優(yōu)點：控制簡單、成本低、用戶具有 平等訪問權 缺點：發(fā)生故障不容易檢測、不便于擴充,星型:,優(yōu)點：便于管理、結構簡單、擴展容易、更改容易 缺點：布線麻煩(用線槽、接線盒布線 )、成本高,全連接：,優(yōu)點：容易排除故障，可靠性成倍提高 缺點：鋪設大量的電纜，因而相當昂貴,樹型：,優(yōu)點：可以根據(jù)需要更改或擴展布線系統(tǒng) 不同的端口類型可能用來連接不同類型的電纜 可以集中監(jiān)控網(wǎng)絡活動和通信量 缺點：布線麻煩(用線槽、接線盒布線 )、成本

8、高,1.2 網(wǎng)絡硬件,一. 傳輸技術 1. broadcast network:僅有一條通信信道,由網(wǎng)絡上的所有機 器共享 2. Point-to-point network:由一對對機器之間的多條連接構成 一騎紅塵妃子笑，無人知是荔枝來,二. 連接距離(規(guī)模) 1.local area network: 同一建筑、同一大學(幾公里內(nèi)),2.metropolitan area network: 同一個城市(幾十公里內(nèi)),3.wide area network:同一國家或同一洲(幾百公里內(nèi)),4.Internet: 指特定的世界范圍的互聯(lián)網(wǎng),三. 傳輸介質(zhì)利用方法 1.共享介質(zhì)的網(wǎng)絡：以太網(wǎng)共享

9、總線、令牌環(huán)網(wǎng)共享令牌 2.交換式網(wǎng)絡: 類似于電話網(wǎng),四. 用于企業(yè)的網(wǎng)絡(目的) 1. 資源共享(resource sharing): 2. 高可靠性(high reliability): 3. 節(jié)約經(jīng)費(saving money): file server,client-server model 4. 可擴充性: 當工作負荷加大時,增加更多的處理器, 就能改 善系統(tǒng)的性能 5. 與技術沒有太大的關系:網(wǎng)絡為分布在各地的雇員提供強 大的通信手段,五. 服務于公眾的網(wǎng)絡(三種服務) 1. 訪問遠程信息:電子購物,訪問財務部門,在線式報紙,在線數(shù) 字圖書館 2.個人間通信: electroni

10、c mail, video conference 3. 交互式娛樂: video on demand,game,六. 計算機網(wǎng)絡硬件組成 1. 服務器: 什么是服務器？ 普通電腦可以作服務器嗎？ 普通電腦與服務器有什么區(qū)別？,服務器是指在網(wǎng)絡環(huán)境下運行相應的應用軟件，為網(wǎng)上用 戶提供共享信息資源和各種服務的一種高性能計算機，英 文名稱叫做SERVER 只不過它是能夠提供各種共享服務（網(wǎng)絡、Web應用、數(shù) 據(jù)庫、文件、打印等）以及其他方面的高性能應用,它的高 性能主要體現(xiàn)在高速度的運算能力、長時間的可靠運行、 強大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面,是網(wǎng)絡的中樞和信息化的 核心,普通電腦可以作服務器嗎？不

11、可以 普通電腦與服務器有什么區(qū)別？ 穩(wěn)定性、可靠性 性能 可擴展性 可管理性 操作系統(tǒng) 應用軟件,文件服務器:管理用戶文件資源,處理多個客戶機的訪問請 求.提高數(shù)據(jù)安全性的方法:配置多個硬盤,配置備份的文件 服務器 打印服務器:負責用戶打印請求 郵件服務器:能發(fā)送電子郵件的服務器.常見的郵件服務軟 件有Microsoft 公司的Exchange Server ，NetWare 的Group Wise ，以及Lotus 公司的cc:Mail,WWW/Web服務器: 支持WWW協(xié)議的服務器,基于客戶機 /服務器模型. 數(shù)據(jù)庫服務器: 裝有一臺數(shù)據(jù)庫的Server. 數(shù)據(jù)庫軟件: access,vf

12、p sql,mysql informix,oracle,sybase,jasmine，DB2, cloudscape,vir FTP服務器：支持FTP協(xié)議的服務器.分為：非匿名、匿名 (用戶名：anonymous，口令： E-mail地址).,Archie服務器：自動在FTP主機中進行搜索，構造一個包含 全部文件目錄信息的數(shù)據(jù)庫，使你可以直接找到所需文件的 位置信息 應用系統(tǒng)服務器:實現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)頁技術的服務器. We b 文檔根 據(jù)文檔內(nèi)信息改變的時間分為: 靜態(tài)文檔的信息(只有當作者 修改時才會改變)、動態(tài)文檔的信息(在服務器端收到文檔申 請時改變)、活動文檔顯示的信息 (在文檔下載到瀏覽器一

13、端運行后改變),代理服務器：它是一種服務器軟件 主要功能有：設置用戶驗證和記帳功能；對用戶進行分級管 理，設置不同用戶的訪問權限；增加緩沖器(Cache)，提高 訪問速度；連接Internet與Intranet充當FireWall；節(jié)省IP開 銷 主要的服務器軟件有:WinGate公司的WinGate Pro、微軟公 司的Microsoft Proxy、Netscape的Netscape Proxy、Ositis Software公司的WinProxy、Tiny Software公司W(wǎng)inRoute、 Sybergen Networks公司的SyGate等 危害：管理員可以全面監(jiān)視你的一舉一動

14、!,2. 工作站: 將計算機與網(wǎng)絡連接起來就成為網(wǎng)絡工作站. (終 端機工作站) 什么是無盤網(wǎng)絡？（作業(yè)：組建無盤網(wǎng)絡） 什么是虛擬機網(wǎng)絡？（VPC、Vmware） 終端(瘦客戶端)：是一種全新的C/S模式,在歐美很流行.終 端模式稱為終端服務(TERMINAL SERVICE)和基于 WINDOWS的終端(WINDOWS-BASED TERMINAL,WBT) 終端除了沒有硬盤,CD-ROM,軟驅,其他與一臺PC機沒有什 么差別,也擁有主板,內(nèi)存,網(wǎng)卡,顯卡,鼠標鍵盤接口,并口,串 口,USB口,終端采用的工作模式是C/S(CLIENT/SERVER)模式,由于 沒有硬盤所以終端所使用的全部

15、數(shù)據(jù)是放在服務器上的,當 終端登錄到服務器以后,服務器會發(fā)送給終端一個早已設置 好的用戶界面以及適合該用戶的一些應用程序,服務器接收 由終端所發(fā)出的進行操作的鼠標鍵盤命令,然后將運算的結 果圖象發(fā)送回終端顯示.采用終端進行工作,所有的升級工 作和管理維護工作均集中在服務器端,工作站是一種高檔的微型計算機，通常配有高分辨率的大 屏幕顯示器及容量很大的內(nèi)存儲器和外部存儲器，并且具 有較強的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能以 及聯(lián)網(wǎng)功能 工作站根據(jù)軟、硬件平臺的不同，一般分為基于RISC （精簡指令系統(tǒng)）架構的UNIX系統(tǒng)工作站和基于 Windows、Intel的PC工作站,根據(jù)體積和便攜性

16、，工作站分為： 臺式工作站類似于普通臺式電腦，體積較大，沒有便攜性 可言，但性能強勁，適合專業(yè)用戶使用 移動工作站其實就是一臺高性能的筆記本電腦。但其硬件 配置和整體性能又比普通筆記本電腦高一個檔次,3. 網(wǎng)卡: 數(shù)據(jù)信號(纜線), 基本功能:并行數(shù)據(jù)和串行信號之 間轉換;數(shù)據(jù)幀的裝配與拆裝; 網(wǎng)絡訪問控制和數(shù)據(jù)緩沖,PCMCIA 無線網(wǎng)卡,無線網(wǎng)PCI網(wǎng)卡,4. Modem(貓、調(diào)制解調(diào)器): 數(shù)字信號模擬信號 貝爾：54用戶名和密碼：root 中興/TP-LINK/大唐：用戶名和密碼：admin 實達： user/pass

17、word root/grouter,5. Repeater（中繼器）: 它可以物理地再生接到的信號, 再將其發(fā)送出去,6. Hub（集線器）: 對數(shù)據(jù)進行整形再生, 對網(wǎng)絡安裝提供裝 拆和集中管理的方便 中繼器與集線器有什么區(qū)別？ 提供更多的端口 糾錯能力,7.Ap: Access Point無線訪問節(jié)點 它主要是提供無線工作站對有線局域網(wǎng)和從有線局域網(wǎng) 對無線工作站的訪問，在訪問接入點覆蓋范圍內(nèi)的無線 工作站可以通過它進行相互通信 在無線網(wǎng)絡中，AP就相當于有線網(wǎng)絡的集線器，它能夠 把各個無線客戶端連接起來，無線客戶端所使用的網(wǎng)卡 是無線網(wǎng)卡，傳輸介質(zhì)是空氣 AP的室內(nèi)覆蓋范圍一般是30m1

18、00m,它沒有控制的作用，不能直接跟ADSL MODEM相連，所以在 使用時必須再添加一臺交換機或者集線器。如下圖：,8. Bridge（網(wǎng)橋、橋接器）: 再生數(shù)據(jù), 識別數(shù)據(jù)的目的節(jié)點地址是否屬于本網(wǎng)段 連接兩個局域網(wǎng)的存儲轉發(fā)設備，用它可以完成具有相同 或相似體系結構網(wǎng)絡系統(tǒng)的連接,高速無線網(wǎng)橋AP 41X1,網(wǎng)橋 BR1200,網(wǎng)橋 BR400,9. Router（路由器）: 識別數(shù)據(jù)的目的節(jié)點地址所在的網(wǎng)絡; 能從多條路徑中選擇最佳的路徑發(fā)送數(shù)據(jù); 轉換數(shù)據(jù)包格式 連通不同網(wǎng)絡 選擇最佳線路,路由器與網(wǎng)橋有什么區(qū)別？ 路由器工作在第三層 網(wǎng)橋通常只有2個端口（超過2個端口的網(wǎng)橋稱為sw

19、itch） 路由器可以連接不同協(xié)議的網(wǎng)絡,10. Switch（交換機、交換式集線器）: 根據(jù)網(wǎng)絡信息構造轉發(fā)表, 做出數(shù)據(jù)包轉發(fā)決策,交換機與集線器有什么區(qū)別？ 交換機工作在第三層 交換機采用點到點協(xié)議（更快的速度、更安全）,11. 通信介質(zhì): 有線：雙絞線、同軸電纜、光導纖維 無線：衛(wèi)星線路、微波、激光、線外線、短波,水晶頭的制作標準練習,568A標準從左到右的線序是：白綠，綠，白橙，藍，白藍， 橙，白棕，棕 568B標準從左到右的線序是：白橙，橙，白綠，藍，白藍， 綠，白棕，棕（與568A的區(qū)別：1和3交換，2和6交換）,正線（直通線、平行線）：兩端都采用568A標準 反線（交叉線）：一

20、端用568A標準，另一端用568B標準 什么時候用平行線，什么時候用交叉線？ 一般情況:連接兩端相同用交叉線,連接兩端不同用平行線,水晶頭的制作標準練習,信息模塊的制作,1.3 網(wǎng)絡軟件,一. 協(xié)議分層 1.層(layer)或級(level):每一層的目的都是向它的上一層提供 一定的服務，而把如何實現(xiàn)這一服務的細節(jié)對上一層加以 屏蔽 2.對等進程(peer):不同機器里包含對應層的實體 3.物理介質(zhì)(physical medium):指第一層下,它進行實際的通信,4.協(xié)議(protocol): 對等進程之間通話的規(guī)則 5.接口：告訴上面的進程如何訪問它 6.網(wǎng)絡體系結構(network arc

21、hitecture):層和協(xié)議的集合 7. 協(xié)議棧(protocol stack):某一系統(tǒng)所使用的協(xié)議列表,每層一個 協(xié)議,層、協(xié)議和接口：,潘基文-翻譯-秘書-秘書-翻譯-馬健結構:,M,網(wǎng)絡信息流動過程：,二. 各層的設計問題 1.每一層都需要識別發(fā)送方和接收方的機制: 2.根據(jù)信息的傳送方向，串行通訊可以分為: 單工通信：數(shù)據(jù)僅在一個方向傳輸 半雙工通信：數(shù)據(jù)能在任一個方向傳輸,但不能同時傳輸 全雙工通信：數(shù)據(jù)能同時雙向傳輸,3. 差錯控制: 檢錯,糾錯,驗收 4. 保持報文發(fā)送的先后順序: 5. 高速發(fā)送,低速接收: 6. 所有進程能接收任意長的報文;進程傳送數(shù)據(jù)單元太小時, 能收集

22、幾個傳向同一目標的短報文成一個長報文,并且能 再分解為原報文: 7. 當每一對通信進程建立一個獨立的連接不方便或不合算 時,可以利用下一層的同一連接為多個無關的對話服務: 重要條件:multiplexing 和demultiplexing是透明的 8. 當源端和目標端有多條通路時,必須進行路由選擇:,三. 接口和服務 1. 實體(entity):每一層中的活動元素,分為軟件實體和硬件實體 2. 對等實體(peer entity):不同機器上同一層的實體 3. n層實體實現(xiàn)的服務為n+1層所利用,n層被稱為服務提供者 (service provider),n+1層為服務用戶(service us

23、er),4. 服務：定義該層做些什么，不管上面的子層如何訪問它或 該層如何工作的 5. 在典型的接口上,n+1層實體通過SAP(如圖1-12)把一個接口 數(shù)據(jù)單元IDU傳遞給n層實體.IDU由服務數(shù)據(jù)單元SDU和一 些控制信息組成 6. 為了傳遞SDU,n層實體可能將SDU分成幾段,每一段加上一 個報頭后作為獨立的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU(protocal data unit) 送出,四. 面向連接的服務和無連接的服務 1.connection-oriented service:以電話系統(tǒng)為模式 2.connectionless service:以郵政系統(tǒng)為模式 3. quality of serv

24、ice:評價每種服務的特性 4. datagram service:不可靠(無確認)的無連接的服務 5. acknowledged datagram service:可靠(有確認)的無連接的 服務 6. request-reply service:可靠(有確認)的無連接的服務,五. 服務原語 1. 服務: 在形式上是由一組原語(primitive)(或操作)來描述的,2. 有證實(confirmed)服務:包括請求、指示、響應和證實 無證實(unconfirmed)服務:包括請求和指示.,一個簡單的面向連接的例子: CONNECT.request: CONNECT.indication: CO

25、NNECT.response: CONNECT.confirm: DATA.request: DATA.indication: DISCONNECT.request: DISCONNECT.indication:,下圖說明了?；ㄊ侨绾窝埡卤髞砗瓤Х鹊?,五. 服務與協(xié)議的關系 1. 服務: 在形式上是由一組原語(primitive)(或操作)來描述的。 服務定義了兩層之間的接口,上層是服務用戶，下層是服務 提供者 2. 協(xié)議: 是定義同層對等實體之間交換的幀、分組和報文的格 式及意義的一組規(guī)則.實體利用協(xié)議來實現(xiàn)它們的服務定義,六. 計算機網(wǎng)絡軟件組成 1. 網(wǎng)絡操作系統(tǒng): 組成: 網(wǎng)卡驅

26、動程序、子網(wǎng)協(xié)議、應用協(xié)議 主要的NOS: Netware 、 Unix 、 Linux 、 WINNT、WIN2000SERVER、WIN2003、WIN2008 2. 網(wǎng)絡應用軟件: 3. 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：,1.4 參考模型,一. OSI (Open Systems Interconnection)參考模型 1.OSI模型有七層,分層原則如下: 層次不能太多,也不能太少 每層應當實現(xiàn)一個定義明確的功能 每一層的功能要盡量局部化 以往的經(jīng)驗證明是成功的層次應矛保留 考慮數(shù)據(jù)處理的需要 層次的邊界應劃分在服務描述的量最小,交互作用最少的地方 每一層只與它的上下鄰層產(chǎn)生接口 需要時,可以在一個

27、層次中再劃分出一些子層,2.OSI各層功能:,物理層(Physical Layer) 物理層是OSI的第一層，它雖然處于最底層，卻是整個開 放系統(tǒng)的基礎 物理層為設備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設備， 為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境 提供機械、電氣、功能和過程特性。如規(guī)定使用電纜和 接頭的類型，傳送信號的電壓等 在這一層，數(shù)據(jù)還沒有被組織，僅作為原始的位流或電 氣電壓處理,數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer) 在物理媒體上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)難免受到各種不可靠因素的影 響而產(chǎn)生差錯,為了彌補物理層上的不足,為上層提供無 差錯的數(shù)據(jù)傳輸,就要能對數(shù)據(jù)進行檢錯和糾錯 數(shù)據(jù)鏈路的建立、拆除,對數(shù)據(jù)的檢錯

28、,糾錯是數(shù)據(jù)鏈路層 的基本任務 數(shù)據(jù)鏈路可以粗略地理解為數(shù)據(jù)通道 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無差錯傳送。它接收物理層的原始數(shù)據(jù)位流 以組成幀(位組），并在網(wǎng)絡設備之間傳輸。幀含有源站 點和目的站點的物理地址,網(wǎng)絡層(Network Layer) 網(wǎng)絡層的產(chǎn)生也是網(wǎng)絡發(fā)展的結果.在聯(lián)機系統(tǒng)和線路交 換的環(huán)境中，網(wǎng)絡層的功能沒有太大意義.當數(shù)據(jù)終端增 多時.它們之間有中繼設備相連.此時會出現(xiàn)一臺終端要 求不只是與唯一的一臺而是能和多臺終端通信的情況,這 就是產(chǎn)生了把任意兩臺數(shù)據(jù)終端設備的數(shù)據(jù)鏈接起來的 問題,也就是路由或者叫尋址 處理網(wǎng)絡間路由，確保數(shù)據(jù)及時傳送。將數(shù)據(jù)鏈路層提 供的幀組成數(shù)據(jù)包，包中封裝有網(wǎng)絡層

29、包頭，其中含有 邏輯地址信息源站點和目的站點地址的網(wǎng)絡地址,傳輸層(Transport Layer) 傳輸層是兩臺計算機經(jīng)過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)通信時,第一個端 到端的層次，具有緩沖作用 傳輸層也稱為運輸層.傳輸層只存在于端開放系統(tǒng)中,是 介于低3層通信子網(wǎng)系統(tǒng)和高3層之間的一層,但是很重要 的一層.因為它是源端到目的端對數(shù)據(jù)傳送進行控制從低 到高的最后一層,傳輸層還要具備差錯恢復，流量控制等功能,以此對會話 層屏蔽通信子網(wǎng)在這些方面的細節(jié)與差異 傳輸層面對的數(shù)據(jù)對象已不是網(wǎng)絡地址和主機地址,而是 和會話層的界面端口.上述功能的最終目的是為會話提供 可靠的,無誤的數(shù)據(jù)傳輸 提供建立、維護和取消傳輸連接

30、功能,負責可靠傳輸數(shù)據(jù),會話層(Session Layer) 會話層,表示層,應用層構成開放系統(tǒng)的高3層，面對應用 進程提供分布處理，對話管理,信息表示,恢復最后的差 錯等 會話層提供的服務可使應用建立和維持會話，并能使會 話獲得同步 會話層使用校驗點可使通信會話在通信失效時從校驗點 繼續(xù)恢復通信。這種能力對于傳送大的文件極為重要,會話層同樣要擔負應用進程服務要求，而傳輸層不能完 成的那部分工作,給傳輸層功能差距以彌補.主要的功能 是對話管理，數(shù)據(jù)流同步和重新同步 提供包括訪問驗證和會話管理在內(nèi)的建立和維護應用之 間通信的機制。如服務器驗證用戶登錄便是由會話層完 成的,表示層(Presenta

31、tion Layer) 提供格式化的表示和轉換數(shù)據(jù)服務。如數(shù)據(jù)的壓縮和解 壓縮，加密和解密等工作都由表示層負責 表示層的作用之一是為異種機通信提供一種公共語言， 以便能進行互操作。這種類型的服務之所以需要，是因 為不同的計算機體系結構使用的數(shù)據(jù)表示法不同,通過前面的介紹,我們可以看出,會話層以下5層完成了端 到端的數(shù)據(jù)傳送,并且是可靠,無差錯的傳送.但是數(shù)據(jù)傳 送只是手段而不是目的,最終是要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的使用.由 于各種系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的定義并不完全相同,最易明白的例子 是鍵盤,其上的某些鍵的含義在許多系統(tǒng)中都有差異.這 自然給利用其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)造成了障礙.表示層和應用層 就擔負了消除這種障礙的任務,

32、應用層(Application Layer) 應用層是開放系統(tǒng)的最高層,也是最復雜的一層 應用層直接面向用戶，是直接為應用進程提供服務的 提供網(wǎng)絡與用戶應用軟件之間的接口服務 其作用是在實現(xiàn)多個系統(tǒng)應用進程相互通信的同時,完成 一系列業(yè)務處理所需的服務,互連設備所在OSI七層模型的位置及其用途:,二.TCP/IP參考模型,OSI模型與TCP/IP模型比較:,TCP/IP 各層功能:,1.主機至網(wǎng)絡層: TCP/IP參考模型沒有真正描述這一層，只是指出主機必 須使用某種協(xié)議與網(wǎng)絡連接，以便在其上傳遞IP分組,2.互聯(lián)網(wǎng)層(internet layer): 它使主機可以把分組發(fā)往任何網(wǎng)絡并使分組獨

33、立地傳向目標 IP協(xié)議(internet protocol):互聯(lián)網(wǎng)層定義了正式的分組格式和 協(xié)議,3.傳輸層(transport layer): 它使源端和目標端主機上的對等實體可以進行會話 TCP(transmission control protocol):它是一個面向連接 的協(xié)議,允許從一臺機器發(fā)出的字節(jié)流無差錯地發(fā)往互聯(lián) 網(wǎng)上的其他機器 UDP(user datagram protocol):它是一個不可靠的、無連 接協(xié)議,4.應用層(application layer): 提供網(wǎng)絡與用戶應用軟件之間的接口服務 虛擬終端協(xié)議TELNET 文件傳輸協(xié)議FTP 電子郵件協(xié)議SMTP 域名

34、系統(tǒng)服務DNS NNTP協(xié)議 HTTP協(xié)議,IP 、 TCP和UDP的關系如圖所示:,三. OSI參考模型和TCP/IP參考模型的比較 1.相同點: 它們都是基于獨立的協(xié)議棧的概念,而且層的功能也大體相似,2.不同點: OSI模型對服務、接口和協(xié)議的區(qū)別明確化了,而TCP/IP相反 OSI模型中的協(xié)議比TCP/IP的協(xié)議具有更好的隱藏性,在技術 發(fā)生變化時能相對比較容易地替換掉 OSI模型產(chǎn)生在協(xié)議發(fā)明之前,而TCP/IP相反 OSI模型層的數(shù)量比TCP/IP多 面向連接的和無連接的通信: OSI網(wǎng)絡層支持兩種模式,傳輸層僅有面向連接的通信 TCP/IP網(wǎng)絡層僅有無連接的通信,傳輸層支持兩種模

35、式,四. OSI模型和協(xié)議的缺點 1. 糟糕的提出時機: 一個標準建立的時間對它的成功極其關鍵.如圖1-20 2. 糟糕的技術: 協(xié)議和模型都有缺陷 除了難以理解外,OSI的某些功能在各層重復出現(xiàn) 把某些特性放在特定的層并不總是顯而易見的 完全忽略了無連接服務和連接協(xié)議 模型是由通信方面的人主持制定的,3. 糟糕的實現(xiàn): 最初的實現(xiàn)又大又笨拙,并且很慢 4. 糟糕的策略: OSI被認為是歐洲電信部門、歐共體和美國政府的產(chǎn)物,五. TCP/IP參考模型的缺點 1. 沒有明顯區(qū)分服務、接口和協(xié)議的概念 2. 它完全不是通用的 3. 主機網(wǎng)絡層在分層協(xié)議中根本不是通常意義下的層 4. 它不區(qū)分(甚至

36、不提及)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 5. 除IP和TCP協(xié)議外,許多其他協(xié)議很特別,通常由研究生來 探索 6.總之,除了本身的一些問題外,OSI模型(去掉會話層表示層) 對于討論計算機網(wǎng)絡特別有用.TCP/IP模型實際上不存在, 但協(xié)議被廣泛使用,而OSI協(xié)議并未流行,1.5 網(wǎng)絡實例,一. Novell Netware 1.它是PC世界最流行的網(wǎng)絡系統(tǒng) 2.它的設計目標是把公司的主機小型化,轉換為PC網(wǎng)絡 3.它是基于客戶-服務器模式的 4.參考模型:如圖1-22,二. ARPANET 1.ARPA認為國防部需要的網(wǎng)絡應該是分組交換網(wǎng)絡,由主網(wǎng) 和主機組成 2.子網(wǎng)由IMP(接口信息處理機)組成,I

37、MP由傳輸線連接 3.最初的ARPANET設計 4.ARPA還資助衛(wèi)星網(wǎng)絡和移動分組無線網(wǎng)絡的研究 5.后來引入了TCP/IP模型及協(xié)議、DNS,三. NSFNET 1.NSF開設一個虛擬網(wǎng)絡CSNET,以BBN的一臺機器為中心, 支持撥號入網(wǎng),并且與ARPANET及其他網(wǎng)絡相連 2.最早的NSFNET: 如圖1-26 3.NSF鼓勵MERIT、MCI 、IBM組成一個非贏利機構ANS, 向商業(yè)過渡,四. Internet 1.把因特網(wǎng)粘合在一起的是TCP/IP參考模型和TCP/IP協(xié)議 2.傳統(tǒng)上,因特網(wǎng)四種主要應用:Email 、news 、遠程登錄、 文件傳輸,3.中國的高速計算機網(wǎng)絡研

38、究計劃 國家“九五”、“十五” 科技攻關項目 國家 863 高技術研究發(fā)展計劃：863-306，863-317 中國高速信息示范網(wǎng)絡 CAINONET（863-300） 國家 “十五”863高技術研究發(fā)展計劃 中國高速互連網(wǎng)絡示范工程 CAINET 中科院、上海市、廣電部、鐵道部聯(lián)合建設 中國高速計算機互連試驗網(wǎng)絡 NSFCNET 國家自然科學基金會 CERNET 2000 （高速網(wǎng)絡）工程 面向 21世紀中國教育振興計劃：現(xiàn)代遠程教育工程,五. 吉比特試驗臺 1.吉比特網(wǎng)絡提供比兆比特更好的帶寬,但是在延遲性能上并 不一定好 2.兩個應用: 遠程診斷:巨大圖片、保存多年 虛擬會議:需要巨大的

39、數(shù)據(jù)傳輸速率,1.6 數(shù)據(jù)通信服務實例,一. SMDS-交換式多兆比特數(shù)據(jù)服務 1.它被設計來連接多個LAN,它是第一個為公眾提供寬帶交換 式服務 2.作用:像一個高速LAN主干網(wǎng),允許分組從一個LAN流向另 一個LAN 3.它是為處理突發(fā)流量而設計的 最大速度45M,4.基本的SMDS服務是簡單的無連接分組遞交服務,分組格式如下圖:,5.特性: 廣播和地址屏蔽,二. X.25 網(wǎng)絡 1. X.25是一個標準的分組交換通信協(xié)議,用于廣域網(wǎng)互連 2.CCITT開發(fā)X.25,以便在公用分組交換網(wǎng)絡和它們的客戶之 間提供接口 3.它是面向連接的,支持switched virtual circuit

40、與permanent virtual circuit 4.PAD(packet assembler disassembler):它連接普通終端與 X.25公用網(wǎng)絡 5.3X(triple X): X.25、X.28(PAD和終端之間的協(xié)議)與X.29 (PAD和網(wǎng)絡之間的協(xié)議),三.幀中繼(frame relay) 1.它按面向連接方式從向傳輸比特 從56Kbps到1544Mbps 2.它可以被認為是虛擬的租用線路 3.它提供很少的服務，基本上是判斷幀的開始和結束，以及 檢測傳輸錯誤,四. 寬帶ISDN 和 ATM 1.ISDN(broadband intergrated services d

41、igital network): NISDN：窄帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（“一線通”）（2B+D）,2.ATM(asynchronous transfer mode): 基本思想：以小的、固定長度的分組信元cell來傳輸所有 的信息 它既是技術（用戶透明）,又是潛在的一種服務（用戶可見） 選擇信元交換的原因： 信元交換靈活 在非常高的速率傳輸上,信元的數(shù)據(jù)交換比傳統(tǒng)多路復用 技術容易得多 對于電視轉播和廣播它是必需的 ATM網(wǎng)絡是面向連接的 目標: 以155Mb/s和622 Mb/s運行,3.ISDN ATM 參考模型: 如圖1-30,組成: 物理層: 處理物理介質(zhì)(電壓、比特定時等),ATM與傳輸介 質(zhì)無關 ATM層:處理信元和信元傳輸 ATM適配層:允許用戶發(fā)送比信元大的分組;ATM接口分 解這些分組,按照信元單獨傳輸,在另一端重組它們,ATM是三維的: 用戶平臺:處理數(shù)據(jù)傳輸、流量控制、錯誤檢測、其它用 戶功能等 控制平臺:與連接管理相關 對ATM的看法: 從某種程度上說,ATM是電話工業(yè)發(fā)起的計劃 ATM承諾不久將以1Gb/s的速率發(fā)送信息