杭州电子科技大学《计算机网络》计算机网络绪论

《杭州电子科技大学《计算机网络》计算机网络绪论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《杭州电子科技大学《计算机网络》计算机网络绪论（247页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 2 网 络 体 现 了 技 术 与 内 容 的 融 合 3 网络包围着我们 计算机网络 曾 鸣 5 提 纲 1. 为什么要学 习 计算机网 络 2. 课程内容 3.学 习用书 4.计算机网 络 概 论 6 提 纲 1. 为什么要学 习 计算机网 络 7 为 什 么 要 学 习 计 算 机 网 络v21世 纪 的 社 会 数 字 化 、 网 络 化 与 信 息 化v网 络 的 应 用 大 大 缩 短 人 与 人 之 间 的 时 间 与 空 间 距 离 ， 进 一步 扩 大 了 人 类 社 会 群 体 之 间 的 交 互 与 协 作 范 围v计 算 机 网 络 正 在 改 变 着 人 们 的 工

2、 作 方 式 、 生 活 方 式 与 思 维方 式v基 于 网 络 技 术 的 电 子 政 务 、 电 子 商 务 、 远 程 教 育 、 远 程 医疗 与 信 息 安 全 技 术 正 在 以 前 所 未 有 的 速 度 发 展v网 络 技 术 发 展 与 应 用 已 成 为 影 响 一 个 国 家 与 地 区 政 治 、 经济 、 军 事 、 科 学 与 文 化 发 展 的 重 要 因 素 之 一 8 为 什 么 要 学 习 计 算 机 网 络v网 络 技 术 是 多 学 科 交 叉 的 产 物 ， 也 是 一 门 基 础 性 课 程v网 络 是 当 今 计 算 机 学 科 中 发 展 最

3、迅 速 的 技 术 之 一v我 国 信 息 技 术 与 信 息 产 业 的 发 展 需 要 大 批 掌 握 计 算 机 网 络技 术 的 人 才v网 络 技 术 已 经 成 为 从 事 计 算 机 应 用 与 信 息 技 术 的 研 究 和 应用 的 专 业 技 术 人 员 应 该 掌 握 的 重 要 知 识v很 多 课 程 的 学 习 是 建 立 在 掌 握 了 网 络 知 识 的 基 础 上 的 9 为 什 么 要 学 习 计 算 机 网 络学 习 了 网 络 ， 我 们 可 以 .v融 入 信 息 社 会v了 解 网 络 基 本 结 构 和 原 理v能 够 配 置 简 单 的 网 络 连

4、 接v了 解 计 算 机 网 络 安 全 的 重 要 性v能 够 利 用 网 络 找 到 自 己 需 要 的 信 息 10 计 算 机 网 络 课 程 的 特 点v计 算 机 网 络 是 计 算 机 技 术 与 通 信 技 术 相 互 渗 透 ， 密 切结 合 而 形 成 的 一 门 交 叉 科 学v网 络 技 术 经 过 几 十 年 的 发 展 ， 已 经 形 成 了 自 身 比 较 完善 的 体 系v目 前 网 络 技 术 发 展 十 分 迅 速 ， 应 用 广 泛 ， 知 识 更 新 快 11 提 纲 2. 课程内容 12 课 程 内 容物理层 数据链路层 网 络 层应用层 运 输 层五

5、 层 协 议 体 系 结 构核 心 13 课 程 内 容网 络 服 务网 络 安 全 无 线 网 络 网 络 未 来 14 提 纲 3. 学 习用书 15 学 习 用 书v教 材 谢 希 仁 ： 计 算 机 网 络 简 明 教 程v参 考 书 周 明 天 ： TCP/IP网 络 原 理 与 技 术 思 科 网 络 技 术 学 院 教 程 谢 希 仁 ： 计 算 机 网 络 （ 第 五 版 ） Douglas E.Comer： 计 算 机 网 络 与 互 联 网 16 提 纲 4.计算机网 络 概 论 17 计算机网 络 概 论网 络 的 网 络网 络 发 展的 三 个 阶 段网 络 在信 息

6、时 代的 作 用 因 特 网概 述 因 特 网组 成 网 络 在我 国 的发 展 网 络 的类 别 网 络 的性 能 网 络体 系 结 构因 特 网 的 边 缘 部 分因 特 网 的 核 心 部 分 计 算 机 网 络 的 定 义几 种 不 同 类 别 的 网 络 计 算 机 网 络 的 性 能 指 标计 算 机 网 络 的 非 性 能 指 标 网 络 体 系 结 构 的 形 成协 议 与 划 分 层 次五 层 协 议 的 体 系 结 构 实 体 、 协 议 、 服 务 与 服 务 访 问 点TCP/IP的 体 系 结 构 18 计算机网 络 概 论网 络 的 网 络网 络 发 展的 三 个

7、阶 段网 络 在信 息 时 代的 作 用 因 特 网概 述 因 特 网组 成 网 络 在我 国 的发 展 网 络 的类 别 网 络 的性 能 网 络体 系 结 构因 特 网 的 边 缘 部 分因 特 网 的 核 心 部 分 计 算 机 网 络 的 定 义几 种 不 同 类 别 的 网 络 计 算 机 网 络 的 性 能 指 标计 算 机 网 络 的 非 性 能 指 标 网 络 体 系 结 构 的 形 成协 议 与 划 分 层 次五 层 协 议 的 体 系 结 构 实 体 、 协 议 、 服 务 与 服 务 访 问 点TCP/IP的 体 系 结 构 19 1、 计 算 机 网 络 在 信 息 时

8、 代 的 作 用v现 在 有 三 种 最 主 要 的 网 络 ：n 电 信 网 络 （ 电 话 网 ）n 有 线 电 视 网 络n 计 算 机 网 络v在 这 三 种 网 络 中 ， 发 展 最 快 的 并 起 到 核 心 作 用 的 是 计 算 机 网 络 。 其 技 术 已 成 为 信 息 时 代 的 核 心 技 术 。v“ 四 网 合 一 ” 时 代 的 到 来 ： 运 营 商 正 在 努 力 创 建 四 网合 一 服 务 ， 加 入 移 动 电 话 。 20 因 特 网 (Internet)的 发 展v进 入 20 世 纪 90 年 代 以 后 ， 以 因 特 网 为 代 表 的 计

9、算机 网 络 得 到 了 飞 速 的 发 展 。v已 从 最 初 的 教 育 科 研 网 络 逐 步 发 展 成 为 商 业 网 络 。v已 成 为 仅 次 于 全 球 电 话 网 的 世 界 第 二 大 网 络 。 21 因 特 网 的 意 义v因 特 网 是 自 印 刷 术 以 来 人 类 通 信 方 面 最 大 的 变 革 。v现 在 人 们 的 生 活 、 工 作 、 学 习 和 交 往 都 已 离 不 开 因 特 网 。 22 计 算 机 网 络 向 用 户 提 供 的最 重 要 的 功 能 v连 通 性 计 算 机 网 络 使 上 网 用 户 之 间 都 可 以 交 换 信 息 ，

10、好 像 这 些 用 户 的 计 算 机 都 可 以 彼 此 直 接 连 通 一 样 。 v共 享 即 资 源 共 享 。 可 以 是 信 息 共 享 、 软 件 共 享 ， 也 可以 是 硬 件 共 享 。 23 计算机网 络 概 论网 络 的 网 络网 络 发 展的 三 个 阶 段网 络 在信 息 时 代的 作 用 因 特 网概 述 因 特 网组 成 网 络 在我 国 的发 展 网 络 的类 别 网 络 的性 能 网 络体 系 结 构因 特 网 的 边 缘 部 分因 特 网 的 核 心 部 分 计 算 机 网 络 的 定 义几 种 不 同 类 别 的 网 络 计 算 机 网 络 的 性 能

11、指 标计 算 机 网 络 的 非 性 能 指 标 网 络 体 系 结 构 的 形 成协 议 与 划 分 层 次五 层 协 议 的 体 系 结 构 实 体 、 协 议 、 服 务 与 服 务 访 问 点TCP/IP的 体 系 结 构 24 2、 因 特 网 概 述v网 络 的 网 络v网 络 发 展 的 三 个 阶 段 25 2、 因 特 网 概 述v网 络 的 网 络v网 络 发 展 的 三 个 阶 段 26 网 络 的 网 络v关 于 网 络 的 一 些 基 本 概 念 的 理 解n 计 算 机 网 络 、 互 连 网 、 互 联 网n 结 点 与 链 路n internet 与 Inter

12、net n 带 宽 与 宽 带 27 网 络 的 网 络v关 于 网 络 的 一 些 基 本 概 念n 计 算 机 网 络 、 互 连 网 、 互 联 网n 结 点 与 链 路n internet 与 Internet n 带 宽 与 宽 带 28 计 算 机 网 络 、 互 连 网 、 互 联 网v计 算 机 网 络 ： 一 些 相 互 连 接 的 计 算 机 的 集 合 。v互 连 网 ： 一 些 相 互 连 接 的 计 算 机 网 络 的 集 合 （ 网络 的 网 络 ） 。v互 联 网 ： 就 是 互 连 网 的 同 义 词 。计 算 机 网 络 计 算 机 网 络计 算 机 网 络

13、计 算 机 网 络 29 互 连 与 互 联v1994年 全 国 自 然 科 学 名 词 审 定 委 员 会 公 布 的 名 词 ：n interconnection 互 连 n interconnection network 互 连 网 络n internetworking 网 际 互 连v1997年 8月 全 国 科 学 技 术 名 词 审 定 委 员 会 在 其 推 荐 名 中 ：n internet n internetworkn interconnection network而 在 注 释 中 给 出 ： “ 又 称 互 连 网 ” 。v因 此 “ 互 联 网 ” 和 “ 互 连 网

14、 ” 应 当 是 同 义 词 。 30 网 络 的 网 络v关 于 网 络 的 一 些 基 本 概 念 的 理 解n 计 算 机 网 络 、 互 连 网 、 互 联 网n 结 点 与 链 路n internet 与 Internet n 带 宽 与 宽 带 31 结 点 与 链 路v可 以 把 计 算 机 网 络 抽 象 为 结 点 （ 计 算 机 或 路 由 器 ） 与 链 路（ 连 接 的 线 路 ） 的 集 合 。vNode有 两 个 译 名 ：n 结 点 用 于 计 算 机 网 络 中 ， 表 示 计 算 机 或 路 由 器 。 n 节 点 用 于 天 线 中 ， 表 示 驻 波 电

15、场 强 度 为 零 的 点 。n 但 目 前 这 两 个 名 词 的 使 用 比 较 混 乱 。 32 网 络 的 网 络v关 于 网 络 的 一 些 基 本 概 念n 计 算 机 网 络 、 互 连 网 、 互 联 网n 结 点 与 链 路n internet 与 Internet n 带 宽 与 宽 带 33 internet 与 Internetv以 小 写 字 母 i 开 始 的 internet（ 互 联 网 或 互 连 网 ） 是 一个 通 用 名 词 ， 它 泛 指 由 多 个 计 算 机 网 络 互 连 而 成 的 网 络 。 v以 大 写 字 母 I开 始 的 的 Inter

16、net（ 因 特 网 ） 则 是 一 个 专 用名 词 ， 它 指 当 前 全 球 最 大 的 、 开 放 的 、 由 众 多 网 络 相 互 连接 而 成 的 特 定 计 算 机 网 络 ， 它 采 用 TCP/IP 协 议 族 作 为 通信 的 规 则 ， 且 其 前 身 是 美 国 的 ARPANET。 34 internet 与 Internetvinternet 是 普 通 名 词n 泛 指 一 般 的 互 连 网 （ 互 联 网 ）vInternet 是 专 有 名 词n 世 界 范 围 的 互 连 网 （ 互 联 网 ） n 使 用 TCP/IP 协 议 族n 前 身 是 美 国

17、 的 ARPANET 35 网 络 的 网 络v关 于 网 络 的 一 些 基 本 概 念n 计 算 机 网 络 、 互 连 网 、 互 联 网n 结 点 与 链 路n internet 与 Internet n 带 宽 与 宽 带 36 v计 算 机 网 络 的 带 宽 是 指 网 络 可 通 过 的 最 高 数 据 率 ， 即每 秒 多 少 比 特 。v描 述 带 宽 也 常 常 把 “ 比 特 /秒 ” 省 略 。n 例 如 ， 带 宽 是 10 M， 实 际 上 是 10 Mb/s。n 这 里 的 M 是 106。计 算 机 网 络 的 带 宽 37 计 算 机 网 络 的 宽 带v宽

18、 带 线 路 ： 可 通 过 较 高 数 据 率 的 线 路 。v宽 带 是 相 对 的 概 念 ， 并 没 有 绝 对 的 标 准 。v在 目 前 ， 对 于 用 户 接 入 到 因 特 网 的 用 户 线 来 说 ， 每 秒 传 送 几个 兆 比 特 就 可 以 算 是 宽 带 速 率 。 38 对 宽 带 传 输 的 错 误 概 念 1v有 些 人 愿 意 用 “ 汽 车 在 公 路 上 跑 ” 来 比 喻 “ 比 特 在 网 络 上传 输 ” ， 认 为 宽 带 传 输 的 好 处 就 是 传 输 更 快 ， 好 比 汽 车 在高 速 公 路 上 可 以 跑 得 更 快 一 样 。v对

19、 于 这 种 比 喻 一 定 要 谨 慎 对 待 。 39 常 见 的 错 误 是 混 淆 了 两 种 速 率v在 网 络 中 有 两 种 不 同 的 速 率 ：n 信 号 （ 即 电 磁 波 ） 在 传 输 媒 体 上 的 传 播 速 率 （ 米 /秒 ，或 公 里 /秒 ）n 计 算 机 向 网 络 发 送 比 特 的 速 率 （ 比 特 /秒 ）v这 两 种 速 率 的 意 义 和 单 位 完 全 不 同 。v宽 带 传 输 ： 计 算 机 向 网 络 发 送 比 特 的 速 率 较 高 。 40 A BA B宽 带 线 路窄 带 线 路 在 宽 带 线 路 上 比 特 传 播 得 快在

20、 窄 带 线 路 上 比 特 传 播 得 慢错 误 的 概 念 41 宽 带 线 路窄 带 线 路 宽 带 线 路 ： 每 秒 有 更 多 比 特 从 计 算 机 注 入 到 线 路 。宽 带 线 路 和 窄 带 线 路 上 比 特 的 传 播 速 率 是 一 样 的 。正 确 的 概 念 42 比 喻 ： 汽 车 运 货宽 带 线 路窄 带 线 路 宽 带 和 窄 带 线 路 ： 车 速 一 样宽 带 线 路 ： 车 距 缩 短 43 对 宽 带 传 输 的 错 误 概 念 2 “宽 带 ” 相 当 于 “ 多 车 道 ”多 车 道 公 路 是 并 行 传 输 100101110100100

21、111010001011010通 信 线 路 上 通 常 都 是 串 行 传 输(但 ADSL 是 例 外 的 ） 44 n 计 算 机 网 络 、 互 连 网 、 互 联 网n 结 点 与 链 路n internet 与 Internetn 带 宽 与 宽 带这 四 组 概 念 的 理 解 是 我 们 学 习 计 算 机 网 络 知 识 的基 础 ！ 45 网 络 的 网 络v起 源 于 美 国 的 因 特 网 现 已 发 展 成 为 世 界 上 最 大 的 国 际 性计 算 机 互 联 网 v网 络 (network)由 若 干 结 点 (node)和 连 接 这 些 结 点 的 链路 (

22、link)组 成 。 v互 联 网 是 “ 网 络 的 网 络 ” (network of networks)。 v连 接 在 因 特 网 上 的 计 算 机 都 称 为 主 机 (host)。 46 网 络 与 因 特 网v网 络 把 许 多 计 算 机 连 接 在 一 起 。v因 特 网 则 把 许 多 网 络 连 接 在 一 起 ， 它 是 世 界 上 最 大的 互 联 网 47 (a) (b)网 络 互 联 网 （ 网 络 的 网 络 ）结 点链 路 主 机 因 特 网 (c) 48 2、 因 特 网 概 述v网 络 的 网 络v网 络 发 展 的 三 个 阶 段 49 第 一 阶 段

23、 ： 以 主 机 为 中 心 的 联 机 终 端 网 络 系 统v时 间 ： 20世 纪 60年 代 以 前v特 征 共 享 主 机 资 源n 单 台 主 机 计 算 、 通 信n 多 台 终 端 用 户 交 互n 本 地 、 远 程 连 接v结 构 50 v例 子n 美 国 的 飞 机 订 票 系 统 SABRE-1n 1个 主 机 （ HOST）n 2000个 终 端 （ Terminal）n 通 信 线 路 （ 电 话 线 路 ） n 此 结 构 的 网 络 至 今 仍 在 使 用v缺 点 n 主 机 负 荷 重 ， 数 据 处 理 通 信n 线 路 利 用 率 低第 一 阶 段 ： 以

24、 主 机 为 中 心 的 联 机 终 端 网 络 系 统 51 v时 间 ： 20世 纪 60年 代 -20世 纪 70年 代v特 征n 单 主 机 终 端 网 络 的 互 联 ， 形 成 多 主 机 为 中 心 的 网 络n 网 络 结 构 从 “ 主 机 终 端 ” 转 变 为 “ 主 机 主 机 ”v结 构 第 二 阶 段 ： 形 成 主 机 主 机 网 络HOST HOSTHOSTT TT TTT TT T T通 信 线 路 52 v演 变 阶 段 1n 通 信 任 务 从 主 机 中 分 离n CCP（ 通 信 控 制 处 理 机 ） ： 专 门 处 理 主 机 之 间 的 通 信

25、任 务CCPCCPHOST HOSTT T TT TT CCPHOSTT T主 机 主 机 网 络 的 演 变通 信 线 路 53 两 层 网 络 概 念 的 出 现n 由 CCP组 成 的 传 输 网 络 通 信 子 网 ， 为 资 源 子 网 提 供信 息 传 输 服 务 54 C CCH HHT TTT T TT资 源 子 网通 信 子 网T Tn 主 机 的 集 合 资 源 子 网 ， 提 供 各 种 网 络 资 源 ， 建 立在 通 信 子 网 基 础 上 55 v演 变 阶 段 2n 通 信 子 网 规 模 扩 大 ， 由 私 有 转 变 为 社 会 公 用n 优 点n 降 低 用

26、 户 系 统 建 设 成 本n 通 信 线 路 利 用 率 高n 兼 容 性 好 公 用 数 据 通 信 网HOST HOSTT T TT TT HOSTT TT T主 机 主 机 网 络 的 演 变 56 v例 子n 因 特 网 的 前 身 ARPANETn 美 国 军 方 建 立 的 实 验 性 网 络n 最 初 4个 节 点 后 来 扩 展 到 60多 个 节 点n 地 域 跨 越 美 洲 、 欧 洲n 具 有 现 代 网 络 的 许 多 特 征 ， 例 如 分 组 交 换 分 层 次 的 网 络 协 议v第 二 代 计 算 机 网 络 的 不 足 之 处 n 网 络 普 及 程 度 低

27、n 标 准 不 统 一n 网 络 体 系 结 构 的 研 究 不 成 熟第 二 阶 段 ： 形 成 主 机 主 机 网 络 57 v时 间 ： 20世 纪 70年 代 -至 今v不 同 网 络 设 备 之 间 的 兼 容 性 和 互 操 作 性 是 推 动 网 络 体 系结 构 的 标 准 化 的 原 动 力v各 厂 商 、 研 究 机 构 、 大 学 在 网 络 技 术 、 方 法 、 理 论 等 方面 的 研 究 日 趋 成 熟 是 其 基 础第 三 阶 段 ： 形 成 体 系 结 构 标 准 化 网 络 58 v标 准 化 过 程 的 两 个 阶 段n 厂 商 标 准 ： IBM-SNA

28、,DEC-DNAn 缺 点 ： 适 用 范 围 ： 兼 容 性 ？ 技 术 垄 断 ： 竞 争 ？ 标 准 不 统 一 ： 用 户 利 益 ？n 标 准 制 定 问 题 ： 标 准 化 任 务 只 能 由 不 偏 向 于 任 何 厂 商 的 非 盈 利 中 立 组 织 来 制 定n 国 际 标 准 ： ISO-OSI/RMn 开 放 系 统 互 联 参 考 模 型 ， 简 称 OSI参 考 模 型n OSI参 考 模 型 是 一 种 概 念 上 的 网 络 模 型n 其 标 准 保 证 了 不 同 网 络 设 备 之 间 的 兼 容 性 和 互 操 作 性 n 规 定 了 网 络 体 系 结

29、构 的 框 架n 只 说 明 了 做 什 么 而 未 规 定 怎 样 做n 现 在 的 计 算 机 网 络 均 是 在 OSI/RM的 框 架 下 运 作 的第 三 阶 段 ： 形 成 体 系 结 构 标 准 化 网 络 59 网 络 发 展 的 三 个 阶 段第 一 阶 段 第 二 阶 段 第 三 阶 段以 主 机 为 中 心的 联 机 终 端 网络 系 统以 主 机 为 中 心的 联 机 终 端 网络 系 统 形 成 主 机 主 机 网 络 形 成 体 系 结构 标 准 化 网络 60 计算机网 络 概 论网 络 的 网 络网 络 发 展的 三 个 阶 段网 络 在信 息 时 代的 作 用

30、 因 特 网概 述 因 特 网组 成 网 络 在我 国 的发 展 网 络 的类 别 网 络 的性 能 网 络体 系 结 构因 特 网 的 边 缘 部 分因 特 网 的 核 心 部 分 计 算 机 网 络 的 定 义几 种 不 同 类 别 的 网 络 计 算 机 网 络 的 性 能 指 标计 算 机 网 络 的 非 性 能 指 标 网 络 体 系 结 构 的 形 成协 议 与 划 分 层 次五 层 协 议 的 体 系 结 构 实 体 、 协 议 、 服 务 与 服 务 访 问 点TCP/IP的 体 系 结 构 61 v因 特 网 的 边 缘 部 分v因 特 网 的 核 心 部 分3、因特网 组成

31、 62 3、因特网 组成v因 特 网 的 边 缘 部 分 由 所 有 连 接 在 因 特 网 上 的 主 机 组 成 。 这 部 分 是 用 户 直 接 使 用的 ， 用 来 进 行 通 信 （ 传 送 数 据 、 音 频 或 视 频 ） 和 资 源 共 享 。v因 特 网 的 核 心 部 分 由 大 量 网 络 和 连 接 这 些 网 络 的 路 由 器 组 成 。 这 部 分 是 为 边 缘部 分 提 供 服 务 的 （ 提 供 连 通 性 和 交 换 ） 。 63 因 特 网 的 核 心 部 分 因 特 网 的 边 缘 部 分主 机网 络 路 由 器因 特 网 的 边 缘 部 分 与 核

32、 心 部 分 64 v因 特 网 的 边 缘 部 分v因 特 网 的 核 心 部 分3、因特网 组成包 括 了 连 接 因 特 网 上 的 所 有 主机 。 作 用 是 利 用 核 心 部 分 所 提供 的 服 务 ， 使 主 机 相 互 之 间 能进 行 相 互 通 信 65 网 络 边 缘 部 分 两 种 通 信 方 式在 网 络 边 缘 的 端 系 统 中 运 行 的 程 序 之 间 的 通 信 方 式 通 常 可 划分 为 两 大 类 ：v客 户 服 务 器 方 式 （ C/S 方 式 ） 即 Client/Server方 式 v对 等 方 式 （ P2P 方 式 ） 即 Peer-t

33、o-Peer方 式 66 网 络 边 缘 部 分 两 种 通 信 方 式在 网 络 边 缘 的 端 系 统 中 运 行 的 程 序 之 间 的 通 信 方 式 通 常 可 划分 为 两 大 类 ：v客 户 服 务 器 方 式 （ C/S 方 式 ） 即 Client/Server方 式 v对 等 方 式 （ P2P 方 式 ） 即 Peer-to-Peer方 式 67 客 户 服 务 器 方 式v客 户 (client)和 服 务 器 (server)都 是 指 通 信 中 所 涉 及 的 两个 应 用 进 程 。v客 户 服 务 器 方 式 所 描 述 的 是 进 程 之 间 服 务 和 被

34、 服 务 的 关 系 。v客 户 是 服 务 的 请 求 方 ， 服 务 器 是 服 务 的 提 供 方 。 68 运 行客 户程 序 网 络 边 缘网 络 核 心 运 行服 务 器程 序A B 请 求 服 务 得 到 服 务客 户 服 务 器客 户 A向 服 务 器 B发 出 请 求 服 务 ，而 服 务 器 B向 客 户 A提 供 服 务 。 69 客 户 程 序 的 特 点 v被 用 户 调 用 后 运 行 ， 在 打 算 通 信 时 主 动 向 远 地服 务 器 发 起 通 信 （ 请 求 服 务 ） 。 因 此 ， 客 户 程序 必 须 知 道 服 务 器 程 序 的 地 址 。v不

35、 需 要 特 殊 的 硬 件 和 很 复 杂 的 操 作 系 统 。 70 服 务 器 程 序 的 特 点 v一 种 专 门 用 来 提 供 某 种 服 务 的 程 序 ， 可 同 时 处 理多 个 远 地 或 本 地 客 户 的 请 求 。v系 统 启 动 后 即 自 动 调 用 并 一 直 不 断 地 运 行 着 ， 被动 地 等 待 并 接 受 来 自 各 地 的 客 户 的 通 信 请 求 。 因此 ， 服 务 器 程 序 不 需 要 知 道 客 户 程 序 的 地 址 。v一 般 需 要 强 大 的 硬 件 和 高 级 的 操 作 系 统 支 持 。 71 网 络 边 缘 部 分 两

36、 种 通 信 方 式在 网 络 边 缘 的 端 系 统 中 运 行 的 程 序 之 间 的 通 信 方 式 通 常 可 划分 为 两 大 类 ：v客 户 服 务 器 方 式 （ C/S 方 式 ） 即 Client/Server方 式 v对 等 方 式 （ P2P 方 式 ） 即 Peer-to-Peer方 式 72 对 等 连 接 方 式 v对 等 连 接 (peer-to-peer， 简 写 为 P2P)是 指 两 个 主机 在 通 信 时 并 不 区 分 哪 一 个 是 服 务 请 求 方 还 是 服 务 提供 方 。v只 要 两 个 主 机 都 运 行 了 对 等 连 接 软 件 （

37、P2P 软 件 ） ，它 们 就 可 以 进 行 平 等 的 、 对 等 连 接 通 信 。v双 方 都 可 以 下 载 对 方 已 经 存 储 在 硬 盘 中 的 共 享 文 档 。 73 对 等 连 接 方 式 的 特 点v对 等 连 接 方 式 从 本 质 上 看 仍 然 是 使 用 客 户 服 务 器方 式 ， 只 是 对 等 连 接 中 的 每 一 个 主 机 既 是 客 户 又同 时 是 服 务 器 。 74 网 络 边 缘网 络 核 心 运 行P2P程 序运 行P2P程 序D CEF运 行P2P程 序运 行P2P程 序例 如 主 机 C 请 求 D 的 服 务 时 ， C 是 客

38、 户 ， D 是 服 务 器 。 但 如 果 C 又 同时 向 F提 供 服 务 ， 那 么 C 又 同 时 起 着 服 务 器 的 作 用 。 75 网 络 边 缘 部 分 两 种 通 信 方 式 对 比C/S P2P主 机 分 类 客 户 和 服 务 器 无关 系 主 从 关 系 对 等 关 系是 否 需 要 安装 连 接 软 件 不 需 要 需 要 76 v因 特 网 的 边 缘 部 分v因 特 网 的 核 心 部 分3、因特网 组成向 网 络 边 缘 中 的 大 量 主 机 提 供 连 通性 ， 使 边 缘 部 分 中 的 任 何 一 个 主 机都 能 够 向 其 他 主 机 通 信

39、77 因 特 网 的 核 心 部 分v网 络 核 心 部 分 是 因 特 网 中 最 复 杂 的 部 分 。v网 络 中 的 核 心 部 分 要 向 网 络 边 缘 中 的 大 量 主 机 提 供连 通 性 ， 使 边 缘 部 分 中 的 任 何 一 个 主 机 都 能 够 向 其他 主 机 通 信 （ 即 传 送 或 接 收 各 种 形 式 的 数 据 ） 。v在 网 络 核 心 部 分 起 特 殊 作 用 的 是 路 由 器 (router)。v路 由 器 是 实 现 分 组 交 换 (packet switching)的 关 键构 件 ， 其 任 务 是 转 发 收 到 的 分 组 ，

40、这 是 网 络 核 心 部分 最 重 要 的 功 能 。 78 实 现 主 机 连 同 的 三 种 方 式v电 路 交 换v报 文 交 换v分 组 交 换 79 实 现 主 机 连 同 的 三 种 方 式v电 路 交 换v报 文 交 换v分 组 交 换 80 电 路 交 换v电 路 交 换 的 主 要 特 点v电 路 交 换 的 改 进v电 路 交 换 的 实 现 步 骤v电 路 交 换 举 例v电 路 交 换 的 缺 点 81 电 路 交 换v电 路 交 换 的 主 要 特 点v电 路 交 换 的 改 进v电 路 交 换 的 实 现 步 骤v电 路 交 换 举 例v电 路 交 换 的 缺 点

41、 82 电 路 交 换 的 主 要 特 点v电 路 交 换 必 定 是 面 向 连 接 的 。v两 部 电 话 机 只 需 要 用 一 对 电 线 就 能 够 互 相 连 接 起来 。 83 更 多 的 电 话 机 互 相 连 通v5 部 电 话 机 两 两 相 连 ， 需 10 对 电 线 。vN 部 电 话 机 两 两 相 连 ， 需 N(N 1)/2 对 电 线 。v当 电 话 机 的 数 量 很 大 时 ， 这 种 连 接 方 法 需 要 的 电 线 对 的 数 量与 电 话 机 数 的 平 方 成 正 比 。 84 电 路 交 换v电 路 交 换 的 主 要 特 点v电 路 交 换

42、的 改 进v电 路 交 换 的 实 现 步 骤v电 路 交 换 举 例v电 路 交 换 的 缺 点 85 电 路 交 换 的 改 进 :使 用 交 换 机 交 换 机v当 电 话 机 的 数 量 增 多 时 ， 就 要 使 用 交 换 机 来 完 成全 网 的 交 换 任 务 。v在 这 里 ， “ 交 换 ” 的 含 义 就 是 转 接 , 即 把 一 条电 话 线 转 接 到 另 一 条 电 话 线 ， 使 它 们 连 通 起 来 。v从 通 信 资 源 的 分 配 角 度 来 看 ， “ 交 换 ” 就 是 按 照某 种 方 式 动 态 地 分 配 传 输 线 路 的 资 源 。 86

43、电 路 交 换v电 路 交 换 的 主 要 特 点v电 路 交 换 的 改 进v电 路 交 换 的 实 现 步 骤v电 路 交 换 举 例v电 路 交 换 的 缺 点 87 电 路 交 换 的 实 现 步 骤v电 路 交 换 的 三 个 阶 段 ：n 建 立 连 接n 通 信 n 释 放 连 接 88 电 路 交 换v电 路 交 换 的 主 要 特 点v电 路 交 换 的 改 进v电 路 交 换 的 实 现 步 骤v电 路 交 换 举 例v电 路 交 换 的 缺 点 89 电 路 交 换 举 例vA和 B通 话 经 过 四 个 交 换 机v通 话 在 A到 B的 连 接 上 进 行 交 换 机

44、 交 换 机 交 换 机 交 换 机用 户 线 用 户 线中 继 线中 继 线 BDC A 90 电 路 交 换 举 例vC和 D通 话 只 经 过 一 个 本 地 交 换 机v通 话 在 C到 D的 连 接 上 进 行 交 换 机 交 换 机 交 换 机 交 换 机用 户 线 用 户 线中 继 线中 继 线 BDC A 91 华 北 区 东 北 区河 北 省 保 定 市 涞 源 县 辽 宁 省 易 县 顺 平 县 沈 阳 市大 区 骨 干 局 省 级 长 途 局市 级 长 途 局县 端 局 电 路 交 换 网 实 际 例 子 92 电 路 交 换v电 路 交 换 的 主 要 特 点v电 路

45、交 换 的 改 进v电 路 交 换 的 实 现 步 骤v电 路 交 换 举 例v电 路 交 换 的 缺 点 93 v电 路 交 换 传 送 计 算 机 数 据 效 率 低n 计 算 机 数 据 具 有 突 发 性 。n 这 导 致 通 信 线 路 的 利 用 率 很 低 。电 路 交 换 的 缺 点 94 总 之 ， 在 电 路 交 换 中v数 据 传 输 过 程 不 需 要 携 带 地 址 等 控 制 信 息 ；v线 路 在 数 据 传 输 时 是 专 用 的 ， 线 路 利 用 率 较 低 ；v除 线 路 上 的 传 输 延 时 外 ， 不 再 有 其 他 的 延 时 ；v能 够 保 证

46、数 据 的 传 输 质 量 和 按 序 到 达 。 95 针 对 电 路 交 换 这 种 方 式 ， 由 于 线 路 在 数 据 传 输时 是 专 用 的 ， 线 路 利 用 率 较 低 ， 因 此 ， 我 们 引 入了 报 文 交 换 方 式 ！ 96 实 现 主 机 连 同 的 三 种 方 式v电 路 交 换v报 文 交 换v分 组 交 换 97 报 文 交 换v报 文 交 换 的 含 义v报 文 交 换 的 几 个 实 例v报 文 交 换 特 点 98 报 文 交 换v报 文 交 换 的 含 义v报 文 交 换 的 几 个 实 例v报 文 交 换 特 点 99 报 文 交 换 的 含 义

47、交 换 设 备 可 控 制 输 入 信 息 存 入 缓 冲 区 ； 等 待 出 口 空闲 时 ， 接 通 输 出 并 传 送 信 息 。 100 报 文 交 换v报 文 交 换 的 含 义v报 文 交 换 的 几 个 实 例v报 文 交 换 特 点 101 A C D B E甲 乙报 文 数 据控 制 信 息 （ 如 地 址 ） 转 发 节 点 A按照 报 文 中 携 带的 地 址 信 息 并根 据 自 己 的 转发 表 做 出 路 径转 发 决 策 。 转 发 节 点 B按照 报 文 中 携 带的 地 址 信 息 并根 据 自 己 转 发表 做 出 路 径 转发 决 策 。 转 发 节 点

48、E按照 报 文 中 携 带的 地 址 信 息 并根 据 自 己 转 发表 做 出 路 径 转发 决 策 。报 文 交 换 实 例 1 102 A C DB E甲 丙乙 产 生 报 文 排 队 现 象 ， 交换 节 点 根 据 优 先 级 进 行转 发 ， 产 生 较 大 的 转 发延 迟 报 文 交 换 实 例 2 103 A C D B E甲 丙报 文 体 积 较 大 ，会 产 生 较 大 的转 发 和 传 输 延迟报 文 体 积 较 大 ，会 产 生 较 大 的转 发 和 传 输 延迟 报 文 交 换 实 例 3 104 报 文 交 换v报 文 交 换 的 含 义v报 文 交 换 的 几

49、个 实 例v报 文 交 换 特 点 105 报 文 交 换 特 点 （ 强 调 存 储 转 发 ）n不 需 事 先 建 立 专 用 线 路 ， 随 时 可 以 发 送 报 文 ；n因 为 许 多 报 文 可 以 共 享 一 条 节 点 到 节 点 的 通 道 ， 所 以 线 路利 用 效 率 较 高 ；n可 以 把 一 个 报 文 发 送 到 多 个 目 的 地 ；n报 文 中 需 要 携 带 地 址 等 控 制 信 息 ， 每 个 转 发 节 点 根 据 这 些控 制 信 息 为 报 文 逐 跳 地 选 择 转 发 路 线 ；n当 报 文 体 积 较 大 时 ， 转 发 和 传 输 延 迟

50、会 增 加 ； 106 实 现 主 机 连 同 的 三 种 方 式v电 路 交 换v报 文 交 换v分 组 交 换 107 分 组 交 换v分 组 交 换 的 步 骤v分 组 交 换 实 例v分 组 交 换 的 优 点v分 组 交 换 的 缺 点 108 分 组 交 换v分 组 交 换 的 步 骤v分 组 交 换 实 例v分 组 交 换 的 优 点v分 组 交 换 的 缺 点 109 报 文分 组 交 换 的 步 骤之 一 ： 划 分 数 据 段v在 发 送 端 ， 先 把 较 长 的 报 文 划 分 成 较 短 的 、 固 定长 度 的 数 据 段 。 1101000110101010110

51、101011100010011010010假 定 这 个 报 文 较 长 不 便 于 传 输 110 v每 一 个 数 据 段 前 面 添 加 上 首 部 构 成 分 组 。v分 组 交 换 网 以 “ 分 组 ” 作 为 数 据 传 输 单 元 。v依 次 把 各 分 组 发 送 到 接 收 端 请 注 意 ： 现 在 左 边 是 “ 前 面 ”分 组 交 换 的 步 骤之 二 ： 添 加 首 部 构 成 分 组数 据 数 据 数 据报 文首 部 首 部 首 部分 组 1 分 组 2 分 组 3 111 数 据首 部 分 组 1 数 据首 部 分 组 2 数 据首 部 分 组 3 v每 一

52、个 数 据 段 前 面 添 加 上 首 部 构 成 分 组 。v分 组 交 换 网 以 “ 分 组 ” 作 为 数 据 传 输 单 元 。v依 次 把 各 分 组 发 送 到 接 收 端 （ 假 定 接 收 端 在 左 侧 ）分 组 交 换 的 步 骤之 二 ： 添 加 首 部 构 成 分 组数 据 数 据 数 据报 文 112 分 组 首 部 的 重 要 性 ：v每 一 个 分 组 的 首 部 都 含 有 地 址 等 控 制 信 息 。v分 组 交 换 网 中 的 结 点 交 换 机 根 据 收 到 的 分 组 的 首 部 中 的 地址 信 息 ， 把 分 组 转 发 到 下 一 个 结 点

53、 交 换 机 。v用 这 样 的 存 储 转 发 方 式 ， 最 后 分 组 就 能 到 达 最 终 目 的 地 。分 组 交 换 的 步 骤之 二 ： 添 加 首 部 构 成 分 组 113 v接 收 端 收 到 分 组 后 剥 去 首 部 还 原 成 报 文 。数 据首 部 分 组 1 数 据首 部 分 组 2 数 据首 部 分 组 3收 到 的 数 据 分 组 交 换 的 步 骤之 三 ： 收 到 分 组 后 剥 去 首 部 114 数 据 数 据 数 据v最 后 ， 在 接 收 端 把 收 到 的 数 据 恢 复 成 为 原 来 的 报 文 。v这 里 我 们 假 定 分 组 在 传

54、输 过 程 中 没 有 出 现 差 错 ， 在 转发 时 也 没 有 被 丢 弃 。 报 文1101000110101010110101011100010011010010分 组 交 换 的 步 骤之 四 ： 还 原 成 原 来 的 报 文 115 分 组 交 换v分 组 交 换 的 步 骤v分 组 交 换 实 例v分 组 交 换 的 优 点v分 组 交 换 的 缺 点 116 分 组 交 换 实 例 1H1 A 互 联 网B D EC H5 H6H4H2H3 H1 向 H5 发 送 分 组H2 向 H6 发 送 分 组注 意 分 组 路 径 的 变 化 ！路 由 器主 机 117 注 意 ：

55、 分 组 的 存 储 转 发 过 程 !H1 A 互 联 网B D EC H5 H6H4H2H3 H1 向 H5 发 送 分 组路 由 器主 机 在 路 由 器 E 暂 存查 找 转 发 表找 到 转 发 的 端 口最 后 到 达 目 的 主 机 H5在 路 由 器 C 暂 存查 找 转 发 表找 到 转 发 的 端 口在 路 由 器 A 暂 存查 找 转 发 表找 到 转 发 的 端 口 分 组 交 换 实 例 2 118 A C D B E甲 丙1 2 3 为 了 保 证 接 收 方 能 够还 原 原 始 数 据 ， 还 应该 加 入 分 组 序 号1 1 1 12 3 2 2 12 1

56、23 3 3每 个 分 组 被交 换 节 点 独立 选 择 转 发路 径 接 受 站 点 根据 分 组 序 号进 行 信 息 重组分 组 交 换 实 例 3分 组 1转 发 路 线 ： A-B-C-D-E分 组 2转 发 路 线 ： A-C-D-E分 组 3转 发 路 线 ： A-B-E 119 分 组 交 换 中 路 由 器 的 作 用v在 路 由 器 中 的 输 入 和 输 出 端 口 之 间 没 有 直 接 连 线 。v路 由 器 处 理 分 组 的 过 程 是 ：n 把 收 到 的 分 组 先 放 入 缓 存 （ 暂 时 存 储 ） ；n 查 找 转 发 表 ， 找 出 到 某 个 目

57、 的 地 址 应 从 哪 个 端 口 转 发 ； n 把 分 组 送 到 适 当 的 端 口 转 发 出 去 。 120 主 机 和 路 由 器 的 作 用 不 同v主 机 是 为 用 户 进 行 信 息 处 理 的 ， 并 向 网 络 发 送 分组 ， 从 网 络 接 收 分 组 。v路 由 器 对 分 组 进 行 存 储 转 发 ， 最 后 把 分 组 交 付 目的 主 机 。 121 分 组 交 换v分 组 交 换 的 步 骤v分 组 交 换 实 例v分 组 交 换 的 优 点v分 组 交 换 的 缺 点 122 分 组 交 换 的 优 点v高 效 ： 动 态 分 配 传 输 带 宽 ，

58、 对 通 信 链 路 是 逐 段 占 用 。 v灵 活 ： 以 分 组 为 传 送 单 位 和 查 找 路 由 。v迅 速 ： 不 必 先 建 立 连 接 就 能 向 其 他 主 机 发 送 分 组 。v可 靠 ： 保 证 可 靠 性 的 网 络 协 议 ； 分 布 式 的 路 由 选 择 协议 使 网 络 有 很 好 的 生 存 性 。 123 分 组 交 换v分 组 交 换 的 步 骤v分 组 交 换 实 例v分 组 交 换 的 优 点v分 组 交 换 的 缺 点 124 分 组 交 换 的 缺 点v分 组 在 各 结 点 存 储 转 发 时 需 要 排 队 ， 这 就 会 造成 一 定

59、的 时 延 。 v分 组 必 须 携 带 的 首 部 （ 里 面 有 必 不 可 少 的 控 制信 息 ） 也 造 成 了 一 定 的 开 销 。 125 三 种 交 换 的 比 较 P1P2P3P4 P1P2P3P4P3P4报文 报文报文 A B C D A B C D A B C D报 文 交 换电 路 交 换 分 组 交 换t连 接 建 立数 据 传 送 报 文 P2P1连 接 释 放数 据 传 送的 特 点 比 特 流 直 达 终 点 报 文 报 文 报 文 分 组 分 组 分 组存 储转 发 存 储转 发 存 储转 发 存 储转 发 126 思 考 题假 设 两 用 户 间 的 传

60、输 线 路 由 三 段 组 成 （ 两 个 转 接 点 ） ，每 段 的 传 播 时 延 为 10-3s， 呼 叫 建 立 时 间 是 0.2s。 在 这 样的 线 路 上 传 送 4096bit的 报 文 ， 分 组 大 小 为 1024bit， 报头 开 销 为 18bit， 线 路 的 数 据 率 为 9600b/s， 请 计 算 在 电路 交 换 、 报 文 交 换 和 分 组 交 换 方 式 下 端 到 端 总 的 时 延 。电 路 交 换 ： 0.2+4096/9600+3*10 -3=0.63s报 文 交 换 ： 3* (4096+18)/9600+ 10-3=1.287s分 组

61、 交 换 ： 4个 分 组 的 发 送 时 延 (1024+18)*4/9600=0.434s 2个 转 接 点 的 分 组 处 理 时 延 （ 1024+18） *2/9600=0.217s 端 到 端 的 时 延 0.434+0.217+ 3*10-3=0.654s 127 计算机网 络 概 论网 络 的 网 络网 络 发 展的 三 个 阶 段网 络 在信 息 时 代的 作 用 因 特 网概 述 因 特 网组 成 网 络 在我 国 的发 展 网 络 的类 别 网 络 的性 能 网 络体 系 结 构因 特 网 的 边 缘 部 分因 特 网 的 核 心 部 分 计 算 机 网 络 的 定 义几

62、 种 不 同 类 别 的 网 络 计 算 机 网 络 的 性 能 指 标计 算 机 网 络 的 非 性 能 指 标 网 络 体 系 结 构 的 形 成协 议 与 划 分 层 次五 层 协 议 的 体 系 结 构 实 体 、 协 议 、 服 务 与 服 务 访 问 点TCP/IP的 体 系 结 构 128 4、 网 络 在 我 国 的 发 展2007-2011年 中 国 网 民 规 模 、 互 联 网 普 及 率 与 半 年 增 长 增 长 率 数 据 来 源 ： http:/ 129 2010.6-2011.6年 家 庭 宽 带 网 民 规 模 (单 位 ： 万 人 ) 130 2008-20

63、11年 手 机 上 网 网 民 规 模 （ 单 位 ： 万 人 ） 131 2006-2010年 中 国 网 站 规 模 变 化 132 计算机网 络 概 论网 络 的 网 络网 络 发 展的 三 个 阶 段网 络 在信 息 时 代的 作 用 因 特 网概 述 因 特 网组 成 网 络 在我 国 的发 展 网 络 的类 别 网 络 的性 能 网 络体 系 结 构因 特 网 的 边 缘 部 分因 特 网 的 核 心 部 分 计 算 机 网 络 的 定 义几 种 不 同 类 别 的 网 络 计 算 机 网 络 的 性 能 指 标计 算 机 网 络 的 非 性 能 指 标 网 络 体 系 结 构 的

64、 形 成协 议 与 划 分 层 次五 层 协 议 的 体 系 结 构 实 体 、 协 议 、 服 务 与 服 务 访 问 点TCP/IP的 体 系 结 构 133 5、 网 络 的 类 别v计 算 机 网 络 的 定 义v几 种 不 同 类 别 的 网 络 134 5、 网 络 的 类 别v计 算 机 网 络 的 定 义v几 种 不 同 类 别 的 网 络 135 计 算 机 网 络 的 定 义v最 简 单 的 定 义 ： 计 算 机 网 络 是 一 些 互 相 连 接 的 、自 治 的 计 算 机 的 集 合 。v因 特 网 (Internet)是 “ 网 络 的 网 络 ” 。 136 5

65、、 网 络 的 类 别v计 算 机 网 络 的 定 义v几 种 不 同 类 别 的 网 络 137 几 种 不 同 类 别 的 网 络v不 同 作 用 范 围 的 网 络 v从 网 络 的 使 用 者 进 行 分 类v用 来 把 用 户 接 入 到 因 特 网 的 网 络v按 照 拓 扑 结 构 划 分v按 介 质 访 问 控 制 方 式 138 几 种 不 同 类 别 的 网 络v不 同 作 用 范 围 的 网 络n 广 域 网 WAN (也 称 远 程 网 )n 局 域 网 LAN (也 称 校 园 网 或 企 业 网 ) n 城 域 网 MAN n 个 人 区 域 网 PAN (也 称

66、无 线 个 人 区 域 网 ) 139 不 同 使 用 者 的 网 络v从 网 络 的 使 用 者 进 行 分 类n 公 用 网 (public network) n 专 用 网 (private network) 140 用 来 把 用 户 接 入 到 因 特 网 的 网 络v接 入 网 AN(Access Network)， 它 又 称 为 本 地 接 入网 或 居 民 接 入 网 。v由 ISP提 供 的 接 入 网 只 是 起 到 让 用 户 能 够 与 因 特 网连 接 的 “ 桥 梁 ” 作 用 。 141 142 按 照 拓 扑 结 构 划 分星 型 结 构 总 线 结 构 树 状 结 构 环 型 结 构 143 按 介 质 访 问 控 制 方 式v以 太 网 （ Ethernet） ： 属 于 总 线 型 拓 扑 。 通 过 封装 以 太 网 帧 来 传 输 数 据 。 v令 牌 网 （ Token Ring） ： 是 属 于 环 型 拓 扑 的 。 他们 通 过 截 获 令 牌 （ 一 个 特 殊 的 帧 ） 来 传 输 数 据 ，只 有 拥 有 令 牌 的 机 器