計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述.pptVIP

School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用,天津大學(xué)管理學(xué)院 信息管理與信息系統(tǒng)系 郁雪 EmailTo:yuki,School of Management Tianjin University,關(guān)于這門課, 教材 謝希仁，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第5版），電子工業(yè)出版社 2008.1 主要參考書 思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院教程（第一學(xué)期） 第三版 人民郵電出版社 A. S. Tanenbaum, “Computer Networks” (4th Edition), Prentice-Hall, Inc., 2005,School of Management Tianjin University,關(guān)于這門課,課程特點(diǎn) 大量計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信基本概念 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的理論知識(shí) 抽象的協(xié)議概念 考核方法 平時(shí)成績(jī)(出勤，小論文)20% 期末筆試考試 80%,School of Management Tianjin University,關(guān)于這門課, 學(xué)習(xí)方法 保持出勤率 完成閱讀作業(yè)(教材,相關(guān)資料) GOOGLE 最杰出的搜索引擎 維基百科 百度（BAIDU） 國(guó)內(nèi)最好的搜索引擎 天網(wǎng)搜索教育網(wǎng)最好的搜索引擎 ,School of Management Tianjin University,互動(dòng)學(xué)習(xí),登錄課程主頁 7/colleges/yuxue 經(jīng)常發(fā)布關(guān)于課程信息,筆記,公告等 注意更新! 任何疑問 Pls Email me: yuki,School of Management Tianjin University,課程大綱,課程概貌 Chap1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、發(fā)展史 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的劃分 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)模型） Chap2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 數(shù)字通信的基本概念 數(shù)據(jù)通信模型 數(shù)據(jù)傳輸方式,School of Management Tianjin University,課程大綱,Chap3 物理層與數(shù)據(jù)鏈路層 物理層的傳輸介質(zhì) 數(shù)據(jù)鏈路的基本功能 基本的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 Chap4 局域網(wǎng)技術(shù) 以太網(wǎng)基礎(chǔ) 以太網(wǎng)工作原理 以太網(wǎng)交換技術(shù),School of Management Tianjin University,課程大綱,Chap5 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計(jì)功能 路由選擇算法 因特網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)層（TCP/IP協(xié)議集） IP尋址 Chap6 傳輸層 傳輸層設(shè)計(jì)的主要功能 因特網(wǎng)上的傳輸協(xié)議（TCP與UDP）,School of Management Tianjin University,課程大綱,Chap7 應(yīng)用層 應(yīng)用層介紹 DNS域名系統(tǒng) HTTP、FTP、SMTP、Telnet WWW服務(wù) Webservice,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息時(shí)代 20世紀(jì)出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的結(jié)合并且大發(fā)展，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，出現(xiàn)了Internet；它是20世紀(jì)最偉大的科技成就之一。 21世紀(jì)將是信息時(shí)代。信息的收集、生產(chǎn)、存儲(chǔ)、傳遞、檢索和使用都離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；因此，許多國(guó)家斥巨資建立“信息高速公路”和發(fā)展信息業(yè)，并把它作為基本國(guó)策。 網(wǎng)絡(luò)改變了人們的工作方式與生活方式。,School of Management Tianjin University,School of Management Tianjin University,幾個(gè)概念 網(wǎng)絡(luò)（network）：由若干結(jié)點(diǎn)（node）和連接這些節(jié)點(diǎn)的鏈路（link）組成。 網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)可以是計(jì)算機(jī)、集線器、交換機(jī)、路由器等組成。 網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)可以通過路由器連起來，構(gòu)成一個(gè)覆蓋范圍更大的網(wǎng)絡(luò)，即互聯(lián)網(wǎng)。 因特網(wǎng)是世界上最大的互連網(wǎng)絡(luò)，通常用“一朵云”表示。,School of Management Tianjin University,Internet和internet的區(qū)別,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史 （一）互聯(lián)網(wǎng)的起源 1962年，美國(guó)國(guó)防部為了保證本土防衛(wèi)力量和海外防御武裝在受到前蘇聯(lián)核打擊后仍具有生存和反擊能力，提出一種分散的指揮系統(tǒng)，各個(gè)指揮點(diǎn)之間能夠保持互聯(lián)。 1969年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署資助了一個(gè)叫ARPANET網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目，把若干位于洛杉磯附近的大學(xué)的計(jì)算機(jī)主機(jī)連接起來，采用分組交換技術(shù)，交換機(jī)和通信線纜。這是最早的互聯(lián)網(wǎng)雛形。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,從電路交換技術(shù)到分組交換技術(shù) 電路交換典型代表是電話交換機(jī) “交換”（switching）就是按照某種方式動(dòng)態(tài)地分配傳輸線路的資源 線路電路交換技術(shù)將待傳信息作為一個(gè)整體在線路上傳送，中繼結(jié)點(diǎn)為之轉(zhuǎn)接一條專用線路前傳 “建立連接” “通話” “釋放連接”,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,發(fā)送數(shù)據(jù)前必須在一對(duì)用戶設(shè)備間建立一條傳送數(shù)據(jù)的物理通路。 在數(shù)據(jù)傳輸過程中該通路被獨(dú)占（資源利用率低）,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,分組報(bào)文交換技術(shù)將被傳信息劃分成若干分組報(bào)文作為獨(dú)立的單元在線路上傳輸，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。 新技術(shù)具有對(duì)通信線路利用率高、出錯(cuò)后糾錯(cuò)效率高等優(yōu)點(diǎn)，很快引起計(jì)算機(jī)與通信界的注意。 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)是該技術(shù)的核心： 報(bào)文（message）劃分為若干更小的數(shù)據(jù)段 分組（pachet）=首部（header）+數(shù)據(jù)段 分組又可稱為“包”,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)被分割成數(shù)據(jù)塊（報(bào)文/分組），以之為基礎(chǔ)按序在節(jié)點(diǎn)內(nèi)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。 數(shù)據(jù)塊由報(bào)文頭/分組頭（用于識(shí)別目的地和控制轉(zhuǎn)發(fā)）和用戶數(shù)據(jù)組成。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,（二）TCP/IP協(xié)議的產(chǎn)生 背景：20世紀(jì)70年代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)以百計(jì)的體系結(jié)構(gòu)各異的網(wǎng)絡(luò)，難以互聯(lián)互通。 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（International Standards Organization）成立了相應(yīng)的工作組，著手研究網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)問題，于1980年形成了一個(gè)七層的開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSIRM），并在OSIRM的框架之內(nèi)進(jìn)一步對(duì)各層的功能、所提供的服務(wù)以及提供有關(guān)服務(wù)所需的協(xié)議進(jìn)行了定義，完成了有關(guān)文本的編制。但由于多方面原因，最終制定的協(xié)議并未在實(shí)踐中獲得實(shí)際應(yīng)用推廣。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,（二）TCP/IP協(xié)議的產(chǎn)生（cont） 美國(guó)人Vinton Cerf提出在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各自使用自己的通信協(xié)議，當(dāng)與其他網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)使用TCP/IP協(xié)議，這個(gè)想法最終導(dǎo)致了互聯(lián)網(wǎng)的誕生，并且確認(rèn)了TCP/IP協(xié)議的重要地位。 TCP/IP協(xié)議也采納了互聯(lián)分層模型，OSI參考模型由于多方面原因，最終制定的協(xié)議并未在實(shí)踐中獲得實(shí)際應(yīng)用推廣；相反TCP/IP模型成為了事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并最終被互聯(lián)網(wǎng)所采用。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,（三）WWW，瀏覽器的出現(xiàn)，B/S應(yīng)用 背景：上一世紀(jì)九十年代年初，Internet的用戶仍主要是學(xué)術(shù)界、政府和工業(yè)界的研究人員，網(wǎng)上主要提供4種服務(wù)：電子郵件（E-mail）、消息論壇（News）、遠(yuǎn)程登錄（Remote Login）和文件傳輸（File Transfer）。 事件：1989年出現(xiàn)的WWW（World Wide Web）和1993年出現(xiàn)的圖形界面瀏覽器Mosaic，由于其操作簡(jiǎn)便，能查詢到圖文聲并茂的多媒體信息，這就徹底改變了Internet 的應(yīng)用范圍、使用模式和用戶群,由此而形成了所謂的瀏覽器服務(wù)器（BS）工作模式。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？ 定義：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是利用通信線路(連網(wǎng)設(shè)備)將地理上分散的、具有獨(dú)立功能的許多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來，按照某種協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以實(shí)現(xiàn)資源共享的信息系統(tǒng)。 主要概念是： 自主計(jì)算機(jī) 互連 資源共享,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,計(jì)算機(jī)間互連的方式有,School of Management Tianjin University,校園網(wǎng)通用結(jié)構(gòu),School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,資源共享,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,共享打印,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,網(wǎng)絡(luò)打印,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,信息共享,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 數(shù)以萬計(jì)的設(shè)備（主機(jī)和終端設(shè)備）運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 通信線纜（fiber, copper, radio, satellite） 路由器（轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文）,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)種類的劃分 按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分 局域網(wǎng)（LAN - Local Area Network) 園區(qū)網(wǎng)(CAN - Campus Area Network) 城域網(wǎng)(MAN - Metropolitan Area Network) 廣域網(wǎng)/遠(yuǎn)程網(wǎng) (WAN - Wide Area Network/Long-haul Network),School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分（cont）,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分（cont）,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,以TCP/IP協(xié)議集（棧）為基礎(chǔ)，按信息交流對(duì)象劃分網(wǎng)絡(luò) Internet（互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)際網(wǎng)或英特網(wǎng)）：是以TCPIP為基礎(chǔ)的全球唯一的國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總稱，或某電信部門提供的國(guó)家、地區(qū)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。如中國(guó)英特網(wǎng)Chinanet。 Intranet （內(nèi)聯(lián)網(wǎng)）：以TCP/IP協(xié)議集為基礎(chǔ)的企、事業(yè)專用網(wǎng)，在內(nèi)外部間通過防火墻（Firewall）實(shí)施隔離，通過代理服務(wù)器（Proxy Server）、加密等措施保證內(nèi)部信息的通信與訪問安全。從這種意義上講，Intranet 是Internet技術(shù)在專用網(wǎng)絡(luò)中的一種應(yīng)用。 Extranet (內(nèi)聯(lián)外延網(wǎng)）：為增加企業(yè)與合作伙伴、提供商、客戶和咨詢者的業(yè)務(wù)交往而將Intranet的互聯(lián)范圍擴(kuò)大到內(nèi)部以外的伙伴。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,按公用與專用劃分 公用網(wǎng)（Public Networks）:由電信部門或從事專業(yè)電信運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)的公司提供的面向公眾服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，如中國(guó)電信提供的以X.25協(xié)議為基礎(chǔ)的分組交換網(wǎng)Chinapac、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)ChinaDDN、中國(guó)英特網(wǎng)Chinanet，以及非電信部門提供的以衛(wèi)星通信為基礎(chǔ)的“金橋網(wǎng)”。 專用網(wǎng)（Private Networks）:政府、行業(yè)、企業(yè)事業(yè)單位和學(xué)術(shù)社團(tuán)為本行業(yè)、本企業(yè)和本事業(yè)單位服務(wù)而建立的網(wǎng)絡(luò)。專用網(wǎng)的實(shí)例很多，其中有代表性的包括教育科研網(wǎng)CERNET、中科院網(wǎng)CASNET、中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)CEINET以及各級(jí)政府部門的網(wǎng)絡(luò)等等。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,其他分類法 按傳送應(yīng)用數(shù)據(jù)性質(zhì)分類：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、多媒體網(wǎng)或綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN，即Integrated Service Digital Network）； 按所采用的主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分類： X.25為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò) ATM（ATM Asynchronous Transfer Mode,異步傳輸模式）網(wǎng)絡(luò) 幀中繼（Frame Relay）網(wǎng)絡(luò) 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) 有線/無線網(wǎng) 固定/移動(dòng)網(wǎng),School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間互連的幾何構(gòu)形，即指各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間互相連接方式。 基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形、環(huán)形、總線形等三種。任何一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都規(guī)定了它們各自的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 通過網(wǎng)絡(luò)之間的相互連接，可以將不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)組合起來，組成一個(gè)集多種結(jié)構(gòu)為一體的互連網(wǎng)絡(luò)。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（cont.） 星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)將分成端點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)兩種，每個(gè)端點(diǎn)必須通過點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接到中間節(jié)點(diǎn)上，任何兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)之間都要通過中間節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和通信。 在節(jié)點(diǎn)通信時(shí)，網(wǎng)絡(luò)必須采用適當(dāng)?shù)脑L問控制策略和方法來解決節(jié)點(diǎn)之間的有序通信問題。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,分布式訪問控制策略的星形網(wǎng)絡(luò)中，中間節(jié)點(diǎn)主要是網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供傳輸路徑和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。另外，中間節(jié)點(diǎn)還可以根據(jù)需要將一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給其它所有的節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)“廣播式”傳輸。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（cont.） 環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過收發(fā)器連入網(wǎng)絡(luò)，收發(fā)器之間通過點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接成一個(gè)閉合的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。發(fā)送節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀沿著環(huán)路單向傳遞，每經(jīng)過一個(gè)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)要判斷這個(gè)數(shù)據(jù)幀是否發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)的，如果是發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)的，則要將數(shù)據(jù)幀拷貝下來。然后再將數(shù)據(jù)幀傳遞到下游節(jié)點(diǎn)。當(dāng)數(shù)據(jù)幀歷遍各個(gè)節(jié)點(diǎn)后，由發(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)幀從環(huán)路上取下。這樣，通過數(shù)據(jù)幀歷遍各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)“廣播式”傳輸。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，常用的訪問控制方法是基于令牌(Token)的訪問控制，它是一種分布式訪問控制技術(shù)，由令牌及其傳遞規(guī)則來控制各個(gè)節(jié)點(diǎn)的介質(zhì)訪問，并且將令牌控制機(jī)制分布在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上，各個(gè)節(jié)點(diǎn)將根據(jù)令牌傳遞協(xié)議控制節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（cont.） 總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都直接連接到同一條傳輸介質(zhì)上，這條傳輸介質(zhì)稱為總線。各個(gè)節(jié)點(diǎn)將依據(jù)一定的訪問規(guī)則分時(shí)地使用總線來傳輸數(shù)據(jù)，發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀沿著總線向兩端傳播，總線上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都能接收到這個(gè)數(shù)據(jù)幀，并判斷是否發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)的，如果是發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)的，則將該數(shù)據(jù)幀保留下來，否則將丟棄該數(shù)據(jù)幀。 總線形網(wǎng)絡(luò)的“廣播式”傳輸是依賴于數(shù)據(jù)信號(hào)沿著總線向兩端傳播的基本特性實(shí)現(xiàn)的。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,總線形網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)共享一條總線，一次只允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，其它節(jié)點(diǎn)只能處于接收狀態(tài)。為了使各個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠有序而合理地使用總線傳輸數(shù)據(jù)，必須采用一種適當(dāng)?shù)脑L問控制策略來控制各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)總線的訪問。,School of Management Tianjin University,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（cont.） 任何一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都規(guī)定了其網(wǎng)絡(luò)連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并通過相應(yīng)的訪問控制方法來控制各個(gè)節(jié)