計算機網(wǎng)絡(luò)概述課件

計算機網(wǎng)絡(luò)

ComputerNetwork2022年12月31日計算機網(wǎng)絡(luò)

ComputerNetwork2022年12課程目錄第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述第2章 物理層與數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)第3章 數(shù)據(jù)鏈路層第4章 局域網(wǎng)第5章 網(wǎng)絡(luò)層第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)第7章 傳輸層第8章 應(yīng)用層第9章 網(wǎng)絡(luò)管理與信息安全第10章 網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)專題2課程目錄第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述2本章提綱1.1什么是計算機網(wǎng)絡(luò)1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的類型與特點1.3Internet的發(fā)展及其應(yīng)用1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.5網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述3本章提綱1.1什么是計算機網(wǎng)絡(luò)第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述31.1什么是計算機網(wǎng)絡(luò)1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能41.1什么是計算機網(wǎng)絡(luò)1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義41.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)就是現(xiàn)代計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它是用通信路線和通信設(shè)備將分布在不同地點的具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)互相連接起來，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下實現(xiàn)彼此之間的數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)。51.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)就是現(xiàn)代計算機技術(shù)和通1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（1/8）計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜的過程，大體上可分為遠程終端聯(lián)機階段、計算機網(wǎng)絡(luò)階段、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段和信息高速公路四個階段。

1.遠程終端聯(lián)機階段遠程終端聯(lián)機階段是計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初級階段。共經(jīng)歷了兩個過程：遠程終端聯(lián)機階段和具有通信控制功能的遠程終端聯(lián)機階段。最初的遠程終端聯(lián)機階段是由一臺中心計算機和若干終端通過通信線路連接起來，進行遠程批處理業(yè)務(wù)。這種聯(lián)機系統(tǒng)有兩個缺點：一是其主機系統(tǒng)的負荷太重，它既要承擔(dān)數(shù)據(jù)處理任務(wù)，又要承擔(dān)通信任務(wù)；二是對于遠程終端來講，一條通信線路只能與一個終端相連，通信線路的利用率很低。61.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（1/8）計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，經(jīng)歷1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（2/8）具有通信控制功能的遠程終端聯(lián)機階段的結(jié)構(gòu)圖為：71.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（2/8）具有通信控制功能的遠程1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（3/8）2.計算機網(wǎng)絡(luò)階段連接服務(wù)器、打印機和以多臺PC機為工作站的微型機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖為：81.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（3/8）2.計算機網(wǎng)絡(luò)階段81.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（4/8）微型機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件兩部分組成。(1)網(wǎng)絡(luò)硬件1)服務(wù)器服務(wù)器是具有較強的計算功能和豐富的信息資源的高檔微型機。它向網(wǎng)絡(luò)客戶提供服務(wù)，并負責(zé)對網(wǎng)絡(luò)資源的管理，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的重要組成部分。一個微型機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)至少要有一臺服務(wù)器，也可有多臺。通常由專用PC服務(wù)器或高檔微型機做網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器。2)網(wǎng)絡(luò)工作站網(wǎng)絡(luò)工作站是通過網(wǎng)絡(luò)接口卡連接到網(wǎng)絡(luò)上的微型機。它的主要功能是：向各種服務(wù)器發(fā)生服務(wù)請求；從網(wǎng)絡(luò)上接收傳送給用戶的數(shù)據(jù)。91.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（4/8）微型機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)硬1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（5/8）3)網(wǎng)絡(luò)接口卡網(wǎng)絡(luò)接口卡簡稱網(wǎng)卡，又稱為網(wǎng)絡(luò)接口適配器，是微型機與通信介質(zhì)的接口，是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的基本部件。4)通信介質(zhì)在一個網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)連接的器件與設(shè)備是實現(xiàn)微型機之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋夭豢缮俚慕M成部件，通信介質(zhì)是其中重要的組成部分。(2)網(wǎng)絡(luò)軟件1)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是運行在網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)之上的，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源管理服務(wù)、基本通信服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全服務(wù)以及其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的軟件系統(tǒng)。101.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（5/8）3)網(wǎng)絡(luò)接口卡101.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（6/8）2)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫軟件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫軟件是基于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫軟件。同一般的數(shù)據(jù)庫軟件不同，它可同時供多用戶查詢。目前最常見的大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫軟件是Oracle、Sybase、Informix、SQLServer等。3)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件連入網(wǎng)絡(luò)的微型機依靠網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)互相通信，而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是靠具體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件的運行支持才能工作。凡是連入微型機網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器和工作站上都運行著相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件。3.計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段1984年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布了開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM），使各種不同的網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)、互相通信成為現(xiàn)實，實現(xiàn)了更大范圍內(nèi)的計算機資源共享。111.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（6/8）2)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫軟件11.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（7/8）4.信息高速公路階段信息高速公路是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”，它是由許多客戶機／服務(wù)器和小型網(wǎng)絡(luò)組成的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，它能以每秒數(shù)兆位、數(shù)十兆位、甚至數(shù)千兆位的速率在其主干網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)。5.我國網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用現(xiàn)狀和前景(1)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用工程1)CHINAPAC，CHINADDN和CHINANET2)金橋工程金橋工程是為金字號工程提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)工程。其建設(shè)方針是：統(tǒng)籌規(guī)劃、聯(lián)合建設(shè)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、專通結(jié)合。建設(shè)的目標(biāo)是：為國家宏觀經(jīng)濟調(diào)控和決策服務(wù)。3)其他金字工程主要有金關(guān)工程、金卡工程、金稅工程、金企工程等等。121.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（7/8）4.信息高速公路階段11.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（8/8）4)中國國家計算與網(wǎng)絡(luò)設(shè)施工程NCFC中國國家計算與網(wǎng)絡(luò)設(shè)施工程（TheNationalComputingandNetworkingFacilityofChina，簡稱NCFC）是以中關(guān)村地區(qū)的NCFC光纜主干網(wǎng)為核心，通過國際衛(wèi)星專線、中國公用分組交換網(wǎng)CHINAPAC、中國公用數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINADDN連入Internet，可和全世界160多個國家和地區(qū)互通電子郵件，共享網(wǎng)絡(luò)信息。5)中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNETCERNET是由國家投資建設(shè)，教育部負責(zé)管理，清華大學(xué)等高等學(xué)校承擔(dān)建設(shè)和運行的全國性計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是全國最大的公益性計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。(2)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景131.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（8/8）13一般而言，計算機網(wǎng)絡(luò)有3個主要組成部分：若干個主機，它們各為用戶提供服務(wù)；1個通信子網(wǎng)，它主要由結(jié)點交換機和連接這些結(jié)點的通信鏈路所組成；一系列的協(xié)議。計算機網(wǎng)絡(luò)如從邏輯上看可分為通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)兩大部分，如圖所示，虛線框內(nèi)表示通信子網(wǎng)，框外表示資源子網(wǎng)。

1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(1/4)141.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(1/4)141.計算機網(wǎng)絡(luò)的組成(1)通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)為資源子網(wǎng)提供信息傳送服務(wù)，是支持資源子網(wǎng)上用戶之間相互通信的基本環(huán)境。它的組成如下：1)分組交換器PSE它用于實現(xiàn)分組交換，即接收從一條物理鏈路上送來的分組，經(jīng)過適當(dāng)處理后，再根據(jù)分組中的目標(biāo)地址選擇一條最佳傳輸路徑，將分組發(fā)往下一個結(jié)點。分組交換器通常就是計算機，又稱結(jié)點交換機。2)集線器或多路轉(zhuǎn)換器這兩種設(shè)備的主要功能都是用于實現(xiàn)從多路到一路，或從一路到多路的轉(zhuǎn)換，以便多個終端共享一條通信信道，提高信道的利用率。兩者的主要區(qū)別在于前者以動態(tài)方式分配信道，后者以靜態(tài)方式分配信道。3)分組組裝／拆卸設(shè)備PAD它用于連接大量的同步和異步終端。1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(2/4)151.計算機網(wǎng)絡(luò)的組成1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(2/4)網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC它管理整個網(wǎng)絡(luò)的運行，為網(wǎng)絡(luò)的用戶注冊、登記和記賬，對網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的故障進行檢測，它也是用計算機來充當(dāng)?shù)摹?)網(wǎng)關(guān)它用于實現(xiàn)各網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)，是網(wǎng)絡(luò)之間的硬件和軟件接口，實現(xiàn)信息格式變換和規(guī)程變換，通常也由計算機來充當(dāng)網(wǎng)關(guān)。(2)資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)實現(xiàn)全網(wǎng)的面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)資源共享。它由各種硬件和軟件組成。1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(3/4)164)網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(4/4)2.計算機網(wǎng)絡(luò)的功能(1)數(shù)據(jù)通信該功能用于實現(xiàn)計算機與終端、計算機與計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸，這是計算機網(wǎng)絡(luò)最基本的功能，也是實現(xiàn)其他幾個功能的基礎(chǔ)。(2)資源共享計算機網(wǎng)絡(luò)中的資源可分為數(shù)據(jù)、軟件、硬件三類。資源子網(wǎng)實現(xiàn)全網(wǎng)的面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)資源共享。它由各種硬件和軟件組成。(3)負荷均衡和分布處理1)負荷均衡這是指網(wǎng)絡(luò)中的工作負荷被均勻地分配給網(wǎng)絡(luò)中的各計算機系統(tǒng)。2)分布處理在計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，根據(jù)分布處理的需要，可將作業(yè)分配給其他計算機系統(tǒng)進行處理。171.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(4/4)2.計算機網(wǎng)絡(luò)的1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的類型與特點1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型1.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)的特點181.2計算機網(wǎng)絡(luò)的類型與特點1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（1/10）1.按信息傳輸距離的長短劃分(1)局域網(wǎng)（LAN）LAN是在1個有限的地理范圍內(nèi)（十幾公里以內(nèi)）將計算機、外部設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備連接在一起的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，常見于在1幢大樓、1個學(xué)校或1個企業(yè)內(nèi)。(2)城域網(wǎng)（MAN）MAN是將不同的局域網(wǎng)通過網(wǎng)間連接構(gòu)成一個覆蓋城市范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。它是比局域網(wǎng)規(guī)模大的一種中型網(wǎng)絡(luò)。(3)廣域網(wǎng)（WAN）WAN是與局域網(wǎng)相對而言的。廣域網(wǎng)的覆蓋范圍通?？梢栽趲资?、幾百公里、甚至更遠，一般用來連接廣闊區(qū)域中的LAN網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)通常是租用電話線或用專線建造的，它的覆蓋范圍可以遍布于城市、國家，甚至全球。191.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（1/10）1.按信息傳輸距1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（2/10）2.按配置劃分（1）對等網(wǎng)如果在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每臺計算機既是服務(wù)器，又是工作站，這樣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是對等網(wǎng)。在對等網(wǎng)中，每臺計算機都可以共享其他任何計算機的資源。（2）單服務(wù)器網(wǎng)如果在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中只有一臺計算機作為整個網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器，其他計算機全部是工作站，那么這個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是單服務(wù)器網(wǎng)。（3）混合網(wǎng)如果在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的服務(wù)器不只1個，但又不是每臺工作站都可以當(dāng)作服務(wù)器來使用，那么這個網(wǎng)就是混合網(wǎng)?；旌暇W(wǎng)與單服務(wù)器網(wǎng)的差別在于網(wǎng)絡(luò)中不僅僅只有1個服務(wù)器；混合網(wǎng)與對等網(wǎng)的差別在于每個工作站不能既是服務(wù)器又是工作站。201.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（2/10）2.按配置劃分21.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（3/10）3.按對數(shù)據(jù)的組織方式劃分（1）分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的資源既是互連的，又是獨立的。分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點是：系統(tǒng)獨立性強，用戶使用方便、靈活。但對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說，管理復(fù)雜，保密性、安全性差。（2）集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的資源進行統(tǒng)一管理。系統(tǒng)中的計算機獨立性差，它們必須在主服務(wù)器支配下進行工作。其特點是：對信息處理集中，系統(tǒng)響應(yīng)時間短，可靠性高，便于管理。但整個系統(tǒng)適應(yīng)性差。（3）分布集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比較理想的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，特別是局域網(wǎng)，通常采用分布與集中相結(jié)合的方式，即分布集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常是根據(jù)用戶的需要和具體系統(tǒng)的特點，采納分布式和集中式的優(yōu)點進行設(shè)計的。211.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（3/10）3.按對數(shù)據(jù)的組1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（4/10）4.按通信傳播方式劃分(1)點對點傳播方式網(wǎng)點對點傳播方式網(wǎng)是以點對點的連接方式，把各臺計算機連接起來。這種傳播方式主要用于廣域網(wǎng)中。(2)廣播式傳播結(jié)構(gòu)網(wǎng)廣播式傳播結(jié)構(gòu)網(wǎng)是用1個共同的通信介質(zhì)把各個計算機連接起來，如以同軸電纜連結(jié)起來的總線型網(wǎng)。這種傳播方式適用于局域網(wǎng)。221.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（4/10）4.按通信傳播方1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（5/10）5.按網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)劃分（1）拓撲的概念把工作站、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為“點”，把網(wǎng)絡(luò)中的傳輸介質(zhì)抽象為“線”，這樣從拓撲學(xué)的觀點看計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就形成了由點和線組成的幾何圖形，從而抽象出了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)。我們稱這種采用拓撲學(xué)方法抽象出的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。（2）基本術(shù)語結(jié)點：結(jié)點就是網(wǎng)絡(luò)單元。網(wǎng)絡(luò)單元是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)處理設(shè)備、數(shù)據(jù)通信控制設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備。常見的網(wǎng)絡(luò)單元有：服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)工作站、集中器、交換機等。鏈路：鏈路是兩個結(jié)點間的連線。鏈路容量：是指每個鏈路在單位時間內(nèi)可接納的最大信息量。通路：通路是從發(fā)出信息的結(jié)點到接收信息的結(jié)點之間的一串結(jié)點和鏈路。也就是說，它是一系列穿越通信網(wǎng)絡(luò)而建立起的結(jié)點到結(jié)點的鏈路。231.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（5/10）5.按網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（6/10）（3）常見的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)：總線結(jié)構(gòu)是比較普遍采用的一種方式，它將所有的入網(wǎng)計算機均接入到一條通信線上，為防止信號反射，一般在總線兩端連有終結(jié)器匹配線路阻抗，如圖所示。優(yōu)點是信道利用率較高，結(jié)構(gòu)簡單，價格相對便宜。缺點是同一時刻只能有兩個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點相互通信，網(wǎng)絡(luò)延伸距離有限，網(wǎng)絡(luò)容納結(jié)點數(shù)有限。在總線上只要有1個點出現(xiàn)連接問題，會影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常運行。241.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（6/10）（3）常見的網(wǎng)1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（7/10）環(huán)型結(jié)構(gòu)：環(huán)型結(jié)構(gòu)是將各臺聯(lián)網(wǎng)的計算機用通信線路聯(lián)結(jié)成1個閉合的環(huán)，如圖所示。優(yōu)點是通信信息一次在網(wǎng)中傳輸?shù)淖畲髠鬏斞舆t是固定的；每個網(wǎng)上結(jié)點只與其他兩個結(jié)點有物理鏈路直接連接，因此，傳輸控制機制較為簡單，實時性強。缺點是1個結(jié)點出現(xiàn)故障可能會終止全網(wǎng)的運行，因此可靠性較差。251.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（7/10）環(huán)型結(jié)構(gòu)：環(huán)型結(jié)1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（8/10）星型結(jié)構(gòu)：星型結(jié)構(gòu)是以一個結(jié)點為中心的處理系統(tǒng)，各種類型的入網(wǎng)機器均與該中心結(jié)點有物理鏈路直接相連，其他結(jié)點間不能直接通信，其他結(jié)點通信時需要通過該中心結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)，因此中心結(jié)點必須有較強的功能和較高的可靠性。其結(jié)構(gòu)如圖所示。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、建網(wǎng)容易、控制相對簡單。缺點是屬集中控制，主結(jié)點負載過重，可靠性低，通信線路利用率低。261.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（8/10）星型結(jié)構(gòu)：星型結(jié)1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（9/10）樹型結(jié)構(gòu)：樹型結(jié)構(gòu)實際上是星型結(jié)構(gòu)的一種變形，它將原來用單獨鏈路直接連接的結(jié)點通過多級處理主機進行分級連接，如圖所示。這種結(jié)構(gòu)與星型結(jié)構(gòu)相比降低了通信線路的成本，但增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。網(wǎng)絡(luò)中除最低層結(jié)點及其連線外，任一結(jié)點或連線的故障均影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作。271.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（9/10）樹型結(jié)構(gòu)：樹型結(jié)1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（10/10）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分為全連接網(wǎng)狀和不完全連接網(wǎng)狀兩種形式。不完全連接網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)如圖所示。優(yōu)點是結(jié)點間路徑多，碰撞和阻塞可大大減少，局部的故障不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常工作，可靠性高；網(wǎng)絡(luò)擴充和主機入網(wǎng)比較靈活、簡單。缺點是網(wǎng)絡(luò)關(guān)系復(fù)雜，建網(wǎng)不易，網(wǎng)絡(luò)控制機制復(fù)雜。廣域網(wǎng)中一般用不完全連接網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。281.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（10/10）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)1.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)的特點(1)數(shù)據(jù)通信在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，相連的各臺計算機能夠相互傳送數(shù)據(jù)，使相距很遠的人們之間能夠直接交換信息。(2)自治性在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各臺相連的計算機是相對獨立的，它們既相互聯(lián)系又相互獨立。(3)建網(wǎng)周期短連接一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)只需把各計算機與通信介質(zhì)連接好，安裝、調(diào)試好相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟件、硬件即可。(4)成本低計算機網(wǎng)絡(luò)的使用，使得只擁有微機的用戶也能享受到過去只有大型計算機的用戶才擁有的好處和豐富的資源。大大減少了用戶的成本。(5)對技術(shù)要求不高比起掌握大型計算機技術(shù)來說，掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相對比較簡單，并且也比較實用。291.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)的特點(1)數(shù)據(jù)通信291.3Internet的發(fā)展及其應(yīng)用1.3.1什么是Internet1.3.2Internet發(fā)展的三個階段1.3.3Internet的應(yīng)用1.3.4Internet的工作原理301.3Internet的發(fā)展及其應(yīng)用1.3.1什么是In1.3.1什么是InternetInternet是由成千上萬的不同類型、不同規(guī)模的計算機網(wǎng)絡(luò)和成千上萬一同工作、共享信息的主機組成的世界范圍的巨大的計算機網(wǎng)絡(luò)，我們有時也稱它為國際互聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)。從另一個方面看，Internet又是一個世界規(guī)模的巨大的信息和服務(wù)資源網(wǎng)絡(luò)，因為它能夠為每一個入網(wǎng)的用戶提供有價值的信息和其它相關(guān)的服務(wù)。換句話說，通過使用Internet，世界范圍的人們既可以互通消息、交流思想，又可以從中獲得各個方面的知識、經(jīng)驗和信息。Internet使用的協(xié)議是TCP／IP簇。311.3.1什么是InternetInternet是由成千上1.3.2Internet發(fā)展的三個階段第一階段是從單個網(wǎng)絡(luò)ARPAnet向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。1969年美國國防部創(chuàng)建的第一個分組交換網(wǎng)ARPAnet最初只是一個單個的分組交換網(wǎng)（并不是一個互連的網(wǎng)絡(luò)）。第二階段的特點是建成了三級結(jié)構(gòu)的Internet。第三階段的特點是逐漸形成了多級ISP結(jié)構(gòu)的Internet。ISP（InternetServiceProvider）就是一個進行商業(yè)活動的公司，因此它又常稱為Internet服務(wù)提供商。

321.3.2Internet發(fā)展的三個階段第一階段是從單個網(wǎng)1.3.3Internet的應(yīng)用(1)與世界范圍的朋友、親屬和同事保持聯(lián)系，互通消息。(2)網(wǎng)絡(luò)視頻會議。(3)使用遠程數(shù)據(jù)庫或圖書館。(4)使用者能通過Internet和世界各地的也許是根本想不到的人在一起，討論各自所喜歡、感興趣的問題或熱門話題。(5)使用者可以從Internet上及時看到世界各地的新聞報道，了解和掌握各種政治事件、政府決策，獲悉經(jīng)濟動態(tài)、金融形勢、體育新聞、天氣預(yù)報以及旅游交通情況等。(6)電子商務(wù)和電子政務(wù)。(7)遠程醫(yī)療診斷系統(tǒng)。(8)網(wǎng)絡(luò)電視和網(wǎng)絡(luò)游戲。331.3.3Internet的應(yīng)用(1)與世界范圍的朋友、1.3.4Internet的工作原理當(dāng)傳送數(shù)據(jù)(如電子郵件或一個共享軟件)時，TCP首先把整個數(shù)據(jù)分解為稱作分組(或稱作包)的小塊，每個分組由一個電子信封封裝起來，附上發(fā)送者和接收者的地址。然后IP協(xié)議解決數(shù)據(jù)應(yīng)該怎樣通過Internet中連接各個子網(wǎng)的一系列路由器并從一個結(jié)點傳送到另一個結(jié)點的問題。每個路由器都會檢查它所接收到的分組的目的地址，然后根據(jù)目的地址傳送到另一個路由器。一旦接收到了所有的分組，TCP就會把它們組裝成原來的形式。341.3.4Internet的工作原理當(dāng)傳送數(shù)據(jù)(如電子郵1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.4.1層次模型1.4.2OSI參考模型1.4.3TCP/IP參考模型1.4.4OSI參考模型和TCP/IP參考模型的比較351.4計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.4.1層次模型351.4.1層次模型（1/3）計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用了層次化結(jié)構(gòu)，如圖所示。n層是n-1層的用戶，又是n+1層的服務(wù)提供者。n+1層雖然只直接使用了n層提供的服務(wù)，實際上它通過n層還間接地使用了n-1層以及其下所有各層的服務(wù)。361.4.1層次模型（1/3）計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用了層次化1.4.1層次模型（2/3）層次結(jié)構(gòu)一般以垂直分層模型來表示，如圖所示。層與層之間有一個接口，用于相鄰層之間的信息交換；不同機器的同一層間的對話使用的規(guī)則，稱為該層的協(xié)議。計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是計算機網(wǎng)絡(luò)各層及其協(xié)議的集合。網(wǎng)絡(luò)主機之間的通信建立于物理媒體的實通信之上。最低層就是實通信，其他各層之間都是虛通信，每層之間的通信遵循該層的協(xié)議。第n層的虛通信是通過n-1層提供的服務(wù)和n-1層的通信來實現(xiàn)的。371.4.1層次模型（2/3）層次結(jié)構(gòu)一般以垂直分層模型1.4.1層次模型（3/3）層次結(jié)構(gòu)的好處：每層功能明確且相互獨立，所提供服務(wù)的具體實現(xiàn)細節(jié)對上一層完全屏蔽；當(dāng)某一層的具體實現(xiàn)方法更新時，只要保持上、下層的接口不變，便不會對鄰居產(chǎn)生影響；層間接口清晰；有利于理解、研究和標(biāo)準(zhǔn)化。381.4.1層次模型（3/3）層次結(jié)構(gòu)的好處：381.4.2OSI參考模型（1/7）ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，InternationalOrganizationforStandardization）于1981年提出了七層的OSI/RM（開放系統(tǒng)互聯(lián)/參考模型，OpenSystemInterconnect/ReferenceModel）。其中物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層通常被稱作媒體層，構(gòu)成通信子網(wǎng)，是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員所研究的對象；傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層則被稱作主機層，是網(wǎng)絡(luò)用戶所關(guān)心的內(nèi)容。

應(yīng)用層（ApplicationLayer）表示層（PresentationLayer）會話層（SessionLayer）傳輸層（TransportLayer）網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）物理層（PhysicalLayer）391.4.2OSI參考模型（1/7）ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組1.4.2OSI參考模型（2/7）1.物理層物理層處于OSI參考模型的最低層，是整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。物理層是為了在物理媒體上建立、維持和終止傳輸數(shù)據(jù)比特流的物理連接，并為之提供機械、電氣、功能和過程的手段。2.數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層解決的主要任務(wù)是數(shù)據(jù)鏈路的建立與拆除，對數(shù)據(jù)的檢錯、糾錯，進行流量調(diào)節(jié)，為網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。在發(fā)送方，輸入數(shù)據(jù)按一定的大?。ㄍǔ閹装僮止?jié)或幾千字節(jié)）被分別封裝在數(shù)據(jù)幀（dataframe）里，然后按順序傳送。接收方收到幀后，回送給發(fā)送方確認幀。401.4.2OSI參考模型（2/7）1.物理層401.4.2OSI參考模型（3/7）3.網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是如何把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)單元（即分組，packet）從源傳送到目標(biāo)。需要在通信子網(wǎng)中進行路由(route)選擇，為分組選擇一條發(fā)送路徑。如果在通信子網(wǎng)中出現(xiàn)過多的分組，將會導(dǎo)致?lián)砣?，形成瓶頸，需要在網(wǎng)絡(luò)層進行擁塞控制，以減少擁塞。由于網(wǎng)絡(luò)層傳遞的分組會到達另一個不同類型的子網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)層中還需要解決異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問題。411.4.2OSI參考模型（3/7）3.網(wǎng)絡(luò)層411.4.2OSI參考模型（4/7）4.傳輸層傳輸層是網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信時，第一個端到端的層次，即主機到主機的層次，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)段（segment）。傳輸層還可進行多路復(fù)用，即在一個網(wǎng)絡(luò)連接上創(chuàng)建多個邏輯連接；還可進行網(wǎng)絡(luò)分流，提高吞吐量。傳輸層還要具備流量控制、差錯控制等功能，以提高網(wǎng)絡(luò)層不完善的服務(wù)質(zhì)量，確保網(wǎng)絡(luò)分組按正確的順序無誤地到達對方。傳輸層的服務(wù)一般要經(jīng)歷傳輸連接建立、數(shù)據(jù)傳送以及傳輸連接釋放等三個階段才算完成一個完整的服務(wù)過程。傳輸層的最終目的是為兩端主機之間的會話提供可靠無誤的數(shù)據(jù)傳輸。421.4.2OSI參考模型（4/7）4.傳輸層421.4.2OSI參考模型（5/7）5.會話層會話層允許不同主機上各種進程之間進行會話，是進程到進程的層次。會話層提供的同步服務(wù)通過設(shè)置校驗點，可使應(yīng)用程序建立和維持會話，并使會話獲得同步。會話層提供的另一種服務(wù)是令牌管理。會話層使用令牌管理一些活動，使會話雙方中持有令牌的一方進行操作。6.表示層數(shù)據(jù)傳送到對方，并不表明能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的使用。表示層提供一種標(biāo)準(zhǔn)方法對數(shù)據(jù)編碼，以便能進行互操作。表示層關(guān)心的是所傳輸信息的語法和語義。數(shù)據(jù)的含義被稱為語義，數(shù)據(jù)的表示形式稱做語法。431.4.2OSI參考模型（5/7）5.會話層431.4.2OSI參考模型（6/7）7.應(yīng)用層應(yīng)用層是開放系統(tǒng)的最高層，是直接為應(yīng)用進程提供服務(wù)的。其作用是在實現(xiàn)多個系統(tǒng)應(yīng)用進程相互通信的同時，完成一系列業(yè)務(wù)處理所需的服務(wù)。應(yīng)用層包含人們普遍需要的協(xié)議，這些協(xié)議涉及到虛擬終端、文件傳送及訪問管理、遠程數(shù)據(jù)訪問以及開放系統(tǒng)互連管理等等。441.4.2OSI參考模型（6/7）7.應(yīng)用層441.4.2OSI參考模型（7/7）0SI參考模型中數(shù)據(jù)的實際傳送過程如圖所示451.4.2OSI參考模型（7/7）0SI參考模型中數(shù)據(jù)的實1.4.3TCP/IP參考模型（1/3）TCP/IP參考模型的四層分別是：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層以及網(wǎng)絡(luò)接口層，如圖所示。

TCP/IP協(xié)議簇并不包含物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，因此它不能獨立完成整個計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能，必須與許多其他的協(xié)議協(xié)同工作。461.4.3TCP/IP參考模型（1/3）TCP/IP參1.4.3TCP/IP參考模型（2/3）1.網(wǎng)絡(luò)接口層功能：負責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報，詳細指定如何通過網(wǎng)絡(luò)實際發(fā)送數(shù)據(jù)，包括直接與網(wǎng)絡(luò)媒體（如同軸電纜、光纖或雙絞銅線）接觸的硬件設(shè)備如何將比特流轉(zhuǎn)換成電信號。TCP/IP沒有定義這一層的具體協(xié)議，只是指出主機必須使用某種協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)連接，以便能在其上傳遞IP分組。2.互聯(lián)網(wǎng)層功能：使主機可以把分組發(fā)往任何網(wǎng)絡(luò)并使分組獨立地傳向目標(biāo)（可能經(jīng)由不同的網(wǎng)絡(luò)）。網(wǎng)絡(luò)互連層除了需要完成路由的功能外，也可以完成將不同類型的網(wǎng)絡(luò)（異構(gòu)網(wǎng)）互連的任務(wù)。除此之外，網(wǎng)絡(luò)互連層還需要完成擁塞控制的功能。網(wǎng)絡(luò)互連層定義了分組格式和協(xié)議，即IP協(xié)議，實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)報的路由。目前的IP協(xié)議版本是IPv4，由于IPv4地址空間的問題，IPv6協(xié)議未來將逐步替代IPv4。其他的協(xié)議還有：ICMP、ARP、RARP等。471.4.3TCP/IP參考模型（2/3）1.網(wǎng)絡(luò)接口1.4.3TCP/IP參考模型（3/3）3.傳輸層功能：使源端主機和目標(biāo)端主機上的對等實體可以進行會話。在傳輸層定義了兩種服務(wù)質(zhì)量不同的協(xié)議，即：傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP。TCP協(xié)議是一個面向連接的、可靠的協(xié)議。TCP協(xié)議還要處理端到端的流量控制。UDP協(xié)議是一個不可靠的、無連接協(xié)議，主要適用于不需要對報文進行排序和流量控制的場合。4.應(yīng)用層TCP/IP模型將OSI參考模型中的會話層和表示層的功能合并到應(yīng)用層實現(xiàn)。應(yīng)用層面向不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用引入了不同的應(yīng)用層協(xié)議。如文件傳輸協(xié)議（FTP）、虛擬終端協(xié)議（Telnet）、郵件傳輸協(xié)議（SMTP）、域名系統(tǒng)（DNS）等。因特網(wǎng)的應(yīng)用層協(xié)議還包括Finger、Whois、Gopher、NNTP等。481.4.3TCP/IP參考模型（3/3）3.傳輸層481.4.4OSI參考模型和TCP/IP參考模型的比較OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較如圖所示

OSI參考模型產(chǎn)生在協(xié)議發(fā)明之前，這意味著該模型沒有偏向于任何特定的協(xié)議，是通用的。

TCP/IP參考模型卻正好相反。首先是TCP和IP協(xié)議的出現(xiàn)，模型實際上是對已有協(xié)議的描述，不會出現(xiàn)協(xié)議不匹配模型的情況。

OSI模型在網(wǎng)絡(luò)層支持無連接和面向連接的通信，但在傳輸層僅有面向連接的通信。然而，TCP/IP模型在網(wǎng)絡(luò)層僅有一種通信模式（無連接），但在傳輸層支持兩種模式，給了用戶選擇的機會。491.4.4OSI參考模型和TCP/IP參考模型的比較OSI1.5網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化1.5.1電信界最有影響的組織1.5.2國際標(biāo)準(zhǔn)界最有影響的組織1.5.3因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)最有影響的組織501.5網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化1.5.1電信界最有影響的組織501.5.1電信界最有影響的組織電信界最有影響的組織是國際電信聯(lián)盟（ITU）。ITU的實質(zhì)性工作由無線通信部門(ITU-R)、電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(ITU-T)和電信發(fā)展部門(ITU-D)承擔(dān)。其中，ITU-T就是原來的國際電報電話咨詢委員會（CCITT），負責(zé)制訂電話、電報和數(shù)據(jù)通信接口等電信標(biāo)準(zhǔn)化。ITU-T制定的標(biāo)準(zhǔn)被稱為“建議書”是非強制性的、自愿的協(xié)議。511.5.1電信界最有影響的組織電信界最有影響的組織是國際電1.5.2國際標(biāo)準(zhǔn)界最有影響的組織國際標(biāo)準(zhǔn)界最有影響的組織是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）及電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）。ISO是世界上最大的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，成立于1947年，是一個全球性的非政府組織，也是目前世界上最大、最有權(quán)威性的國際標(biāo)準(zhǔn)化專門機構(gòu)。

IEEE建會于1963年，由從事電氣工程、電子和計算機等有關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人員組成，是世界上最大的專業(yè)技術(shù)團體。

IEEE下設(shè)許多專業(yè)委員會，其定義或開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)在工業(yè)界有極大的影響和作用。

521.5.2國際標(biāo)準(zhǔn)界最有影響的組織國際標(biāo)準(zhǔn)界最有影響的組織1.5.3因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)最有影響的組織因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)界最有影響的組織是Internet協(xié)會(ISOC-InternetSociety)。ISOC成立于1992年，是一個非政府的非贏利的行業(yè)性全球合作性國際組織。其主要工作是協(xié)調(diào)全球在Internet方面的合作，就有關(guān)Internet的發(fā)展、可用性和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展組織活動。

其它與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的比較有影響的標(biāo)準(zhǔn)還有：美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ANSI)、國際電工委員會(IEC)、電子工業(yè)協(xié)會(EIA)。RFC（RequestforComments）是各個標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)提交的標(biāo)準(zhǔn)文檔，研究人員和開發(fā)人員可以通過這些文檔跟蹤新技術(shù)。531.5.3因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)最有影響的組織因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)界最有影響的組個人觀點供參考，歡迎討論！個人觀點供參考，歡迎討論！計算機網(wǎng)絡(luò)

ComputerNetwork2022年12月31日計算機網(wǎng)絡(luò)

ComputerNetwork2022年12課程目錄第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述第2章 物理層與數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)第3章 數(shù)據(jù)鏈路層第4章 局域網(wǎng)第5章 網(wǎng)絡(luò)層第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)第7章 傳輸層第8章 應(yīng)用層第9章 網(wǎng)絡(luò)管理與信息安全第10章 網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)專題56課程目錄第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述2本章提綱1.1什么是計算機網(wǎng)絡(luò)1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的類型與特點1.3Internet的發(fā)展及其應(yīng)用1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.5網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述57本章提綱1.1什么是計算機網(wǎng)絡(luò)第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述31.1什么是計算機網(wǎng)絡(luò)1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能581.1什么是計算機網(wǎng)絡(luò)1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義41.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)就是現(xiàn)代計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它是用通信路線和通信設(shè)備將分布在不同地點的具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)互相連接起來，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下實現(xiàn)彼此之間的數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)。591.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)就是現(xiàn)代計算機技術(shù)和通1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（1/8）計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜的過程，大體上可分為遠程終端聯(lián)機階段、計算機網(wǎng)絡(luò)階段、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段和信息高速公路四個階段。

1.遠程終端聯(lián)機階段遠程終端聯(lián)機階段是計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初級階段。共經(jīng)歷了兩個過程：遠程終端聯(lián)機階段和具有通信控制功能的遠程終端聯(lián)機階段。最初的遠程終端聯(lián)機階段是由一臺中心計算機和若干終端通過通信線路連接起來，進行遠程批處理業(yè)務(wù)。這種聯(lián)機系統(tǒng)有兩個缺點：一是其主機系統(tǒng)的負荷太重，它既要承擔(dān)數(shù)據(jù)處理任務(wù)，又要承擔(dān)通信任務(wù)；二是對于遠程終端來講，一條通信線路只能與一個終端相連，通信線路的利用率很低。601.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（1/8）計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，經(jīng)歷1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（2/8）具有通信控制功能的遠程終端聯(lián)機階段的結(jié)構(gòu)圖為：611.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（2/8）具有通信控制功能的遠程1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（3/8）2.計算機網(wǎng)絡(luò)階段連接服務(wù)器、打印機和以多臺PC機為工作站的微型機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖為：621.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（3/8）2.計算機網(wǎng)絡(luò)階段81.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（4/8）微型機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件兩部分組成。(1)網(wǎng)絡(luò)硬件1)服務(wù)器服務(wù)器是具有較強的計算功能和豐富的信息資源的高檔微型機。它向網(wǎng)絡(luò)客戶提供服務(wù)，并負責(zé)對網(wǎng)絡(luò)資源的管理，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的重要組成部分。一個微型機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)至少要有一臺服務(wù)器，也可有多臺。通常由專用PC服務(wù)器或高檔微型機做網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器。2)網(wǎng)絡(luò)工作站網(wǎng)絡(luò)工作站是通過網(wǎng)絡(luò)接口卡連接到網(wǎng)絡(luò)上的微型機。它的主要功能是：向各種服務(wù)器發(fā)生服務(wù)請求；從網(wǎng)絡(luò)上接收傳送給用戶的數(shù)據(jù)。631.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（4/8）微型機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)硬1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（5/8）3)網(wǎng)絡(luò)接口卡網(wǎng)絡(luò)接口卡簡稱網(wǎng)卡，又稱為網(wǎng)絡(luò)接口適配器，是微型機與通信介質(zhì)的接口，是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的基本部件。4)通信介質(zhì)在一個網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)連接的器件與設(shè)備是實現(xiàn)微型機之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋夭豢缮俚慕M成部件，通信介質(zhì)是其中重要的組成部分。(2)網(wǎng)絡(luò)軟件1)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是運行在網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)之上的，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源管理服務(wù)、基本通信服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全服務(wù)以及其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的軟件系統(tǒng)。641.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（5/8）3)網(wǎng)絡(luò)接口卡101.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（6/8）2)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫軟件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫軟件是基于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫軟件。同一般的數(shù)據(jù)庫軟件不同，它可同時供多用戶查詢。目前最常見的大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫軟件是Oracle、Sybase、Informix、SQLServer等。3)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件連入網(wǎng)絡(luò)的微型機依靠網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)互相通信，而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是靠具體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件的運行支持才能工作。凡是連入微型機網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器和工作站上都運行著相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件。3.計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段1984年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布了開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM），使各種不同的網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)、互相通信成為現(xiàn)實，實現(xiàn)了更大范圍內(nèi)的計算機資源共享。651.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（6/8）2)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫軟件11.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（7/8）4.信息高速公路階段信息高速公路是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”，它是由許多客戶機／服務(wù)器和小型網(wǎng)絡(luò)組成的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，它能以每秒數(shù)兆位、數(shù)十兆位、甚至數(shù)千兆位的速率在其主干網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)。5.我國網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用現(xiàn)狀和前景(1)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用工程1)CHINAPAC，CHINADDN和CHINANET2)金橋工程金橋工程是為金字號工程提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)工程。其建設(shè)方針是：統(tǒng)籌規(guī)劃、聯(lián)合建設(shè)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、專通結(jié)合。建設(shè)的目標(biāo)是：為國家宏觀經(jīng)濟調(diào)控和決策服務(wù)。3)其他金字工程主要有金關(guān)工程、金卡工程、金稅工程、金企工程等等。661.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（7/8）4.信息高速公路階段11.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（8/8）4)中國國家計算與網(wǎng)絡(luò)設(shè)施工程NCFC中國國家計算與網(wǎng)絡(luò)設(shè)施工程（TheNationalComputingandNetworkingFacilityofChina，簡稱NCFC）是以中關(guān)村地區(qū)的NCFC光纜主干網(wǎng)為核心，通過國際衛(wèi)星專線、中國公用分組交換網(wǎng)CHINAPAC、中國公用數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINADDN連入Internet，可和全世界160多個國家和地區(qū)互通電子郵件，共享網(wǎng)絡(luò)信息。5)中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNETCERNET是由國家投資建設(shè)，教育部負責(zé)管理，清華大學(xué)等高等學(xué)校承擔(dān)建設(shè)和運行的全國性計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是全國最大的公益性計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。(2)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景671.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（8/8）13一般而言，計算機網(wǎng)絡(luò)有3個主要組成部分：若干個主機，它們各為用戶提供服務(wù)；1個通信子網(wǎng)，它主要由結(jié)點交換機和連接這些結(jié)點的通信鏈路所組成；一系列的協(xié)議。計算機網(wǎng)絡(luò)如從邏輯上看可分為通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)兩大部分，如圖所示，虛線框內(nèi)表示通信子網(wǎng)，框外表示資源子網(wǎng)。

1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(1/4)681.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(1/4)141.計算機網(wǎng)絡(luò)的組成(1)通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)為資源子網(wǎng)提供信息傳送服務(wù)，是支持資源子網(wǎng)上用戶之間相互通信的基本環(huán)境。它的組成如下：1)分組交換器PSE它用于實現(xiàn)分組交換，即接收從一條物理鏈路上送來的分組，經(jīng)過適當(dāng)處理后，再根據(jù)分組中的目標(biāo)地址選擇一條最佳傳輸路徑，將分組發(fā)往下一個結(jié)點。分組交換器通常就是計算機，又稱結(jié)點交換機。2)集線器或多路轉(zhuǎn)換器這兩種設(shè)備的主要功能都是用于實現(xiàn)從多路到一路，或從一路到多路的轉(zhuǎn)換，以便多個終端共享一條通信信道，提高信道的利用率。兩者的主要區(qū)別在于前者以動態(tài)方式分配信道，后者以靜態(tài)方式分配信道。3)分組組裝／拆卸設(shè)備PAD它用于連接大量的同步和異步終端。1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(2/4)691.計算機網(wǎng)絡(luò)的組成1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(2/4)網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC它管理整個網(wǎng)絡(luò)的運行，為網(wǎng)絡(luò)的用戶注冊、登記和記賬，對網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的故障進行檢測，它也是用計算機來充當(dāng)?shù)摹?)網(wǎng)關(guān)它用于實現(xiàn)各網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)，是網(wǎng)絡(luò)之間的硬件和軟件接口，實現(xiàn)信息格式變換和規(guī)程變換，通常也由計算機來充當(dāng)網(wǎng)關(guān)。(2)資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)實現(xiàn)全網(wǎng)的面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)資源共享。它由各種硬件和軟件組成。1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(3/4)704)網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(4/4)2.計算機網(wǎng)絡(luò)的功能(1)數(shù)據(jù)通信該功能用于實現(xiàn)計算機與終端、計算機與計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸，這是計算機網(wǎng)絡(luò)最基本的功能，也是實現(xiàn)其他幾個功能的基礎(chǔ)。(2)資源共享計算機網(wǎng)絡(luò)中的資源可分為數(shù)據(jù)、軟件、硬件三類。資源子網(wǎng)實現(xiàn)全網(wǎng)的面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)資源共享。它由各種硬件和軟件組成。(3)負荷均衡和分布處理1)負荷均衡這是指網(wǎng)絡(luò)中的工作負荷被均勻地分配給網(wǎng)絡(luò)中的各計算機系統(tǒng)。2)分布處理在計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，根據(jù)分布處理的需要，可將作業(yè)分配給其他計算機系統(tǒng)進行處理。711.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能(4/4)2.計算機網(wǎng)絡(luò)的1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的類型與特點1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型1.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)的特點721.2計算機網(wǎng)絡(luò)的類型與特點1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（1/10）1.按信息傳輸距離的長短劃分(1)局域網(wǎng)（LAN）LAN是在1個有限的地理范圍內(nèi)（十幾公里以內(nèi)）將計算機、外部設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備連接在一起的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，常見于在1幢大樓、1個學(xué)?；?個企業(yè)內(nèi)。(2)城域網(wǎng)（MAN）MAN是將不同的局域網(wǎng)通過網(wǎng)間連接構(gòu)成一個覆蓋城市范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。它是比局域網(wǎng)規(guī)模大的一種中型網(wǎng)絡(luò)。(3)廣域網(wǎng)（WAN）WAN是與局域網(wǎng)相對而言的。廣域網(wǎng)的覆蓋范圍通?？梢栽趲资铩装俟?、甚至更遠，一般用來連接廣闊區(qū)域中的LAN網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)通常是租用電話線或用專線建造的，它的覆蓋范圍可以遍布于城市、國家，甚至全球。731.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（1/10）1.按信息傳輸距1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（2/10）2.按配置劃分（1）對等網(wǎng)如果在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每臺計算機既是服務(wù)器，又是工作站，這樣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是對等網(wǎng)。在對等網(wǎng)中，每臺計算機都可以共享其他任何計算機的資源。（2）單服務(wù)器網(wǎng)如果在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中只有一臺計算機作為整個網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器，其他計算機全部是工作站，那么這個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是單服務(wù)器網(wǎng)。（3）混合網(wǎng)如果在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的服務(wù)器不只1個，但又不是每臺工作站都可以當(dāng)作服務(wù)器來使用，那么這個網(wǎng)就是混合網(wǎng)?；旌暇W(wǎng)與單服務(wù)器網(wǎng)的差別在于網(wǎng)絡(luò)中不僅僅只有1個服務(wù)器；混合網(wǎng)與對等網(wǎng)的差別在于每個工作站不能既是服務(wù)器又是工作站。741.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（2/10）2.按配置劃分21.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（3/10）3.按對數(shù)據(jù)的組織方式劃分（1）分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的資源既是互連的，又是獨立的。分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點是：系統(tǒng)獨立性強，用戶使用方便、靈活。但對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說，管理復(fù)雜，保密性、安全性差。（2）集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的資源進行統(tǒng)一管理。系統(tǒng)中的計算機獨立性差，它們必須在主服務(wù)器支配下進行工作。其特點是：對信息處理集中，系統(tǒng)響應(yīng)時間短，可靠性高，便于管理。但整個系統(tǒng)適應(yīng)性差。（3）分布集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比較理想的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，特別是局域網(wǎng)，通常采用分布與集中相結(jié)合的方式，即分布集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常是根據(jù)用戶的需要和具體系統(tǒng)的特點，采納分布式和集中式的優(yōu)點進行設(shè)計的。751.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（3/10）3.按對數(shù)據(jù)的組1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（4/10）4.按通信傳播方式劃分(1)點對點傳播方式網(wǎng)點對點傳播方式網(wǎng)是以點對點的連接方式，把各臺計算機連接起來。這種傳播方式主要用于廣域網(wǎng)中。(2)廣播式傳播結(jié)構(gòu)網(wǎng)廣播式傳播結(jié)構(gòu)網(wǎng)是用1個共同的通信介質(zhì)把各個計算機連接起來，如以同軸電纜連結(jié)起來的總線型網(wǎng)。這種傳播方式適用于局域網(wǎng)。761.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（4/10）4.按通信傳播方1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（5/10）5.按網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)劃分（1）拓撲的概念把工作站、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為“點”，把網(wǎng)絡(luò)中的傳輸介質(zhì)抽象為“線”，這樣從拓撲學(xué)的觀點看計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就形成了由點和線組成的幾何圖形，從而抽象出了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)。我們稱這種采用拓撲學(xué)方法抽象出的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。（2）基本術(shù)語結(jié)點：結(jié)點就是網(wǎng)絡(luò)單元。網(wǎng)絡(luò)單元是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)處理設(shè)備、數(shù)據(jù)通信控制設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備。常見的網(wǎng)絡(luò)單元有：服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)工作站、集中器、交換機等。鏈路：鏈路是兩個結(jié)點間的連線。鏈路容量：是指每個鏈路在單位時間內(nèi)可接納的最大信息量。通路：通路是從發(fā)出信息的結(jié)點到接收信息的結(jié)點之間的一串結(jié)點和鏈路。也就是說，它是一系列穿越通信網(wǎng)絡(luò)而建立起的結(jié)點到結(jié)點的鏈路。771.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（5/10）5.按網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（6/10）（3）常見的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)：總線結(jié)構(gòu)是比較普遍采用的一種方式，它將所有的入網(wǎng)計算機均接入到一條通信線上，為防止信號反射，一般在總線兩端連有終結(jié)器匹配線路阻抗，如圖所示。優(yōu)點是信道利用率較高，結(jié)構(gòu)簡單，價格相對便宜。缺點是同一時刻只能有兩個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點相互通信，網(wǎng)絡(luò)延伸距離有限，網(wǎng)絡(luò)容納結(jié)點數(shù)有限。在總線上只要有1個點出現(xiàn)連接問題，會影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常運行。781.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（6/10）（3）常見的網(wǎng)1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（7/10）環(huán)型結(jié)構(gòu)：環(huán)型結(jié)構(gòu)是將各臺聯(lián)網(wǎng)的計算機用通信線路聯(lián)結(jié)成1個閉合的環(huán)，如圖所示。優(yōu)點是通信信息一次在網(wǎng)中傳輸?shù)淖畲髠鬏斞舆t是固定的；每個網(wǎng)上結(jié)點只與其他兩個結(jié)點有物理鏈路直接連接，因此，傳輸控制機制較為簡單，實時性強。缺點是1個結(jié)點出現(xiàn)故障可能會終止全網(wǎng)的運行，因此可靠性較差。791.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（7/10）環(huán)型結(jié)構(gòu)：環(huán)型結(jié)1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（8/10）星型結(jié)構(gòu)：星型結(jié)構(gòu)是以一個結(jié)點為中心的處理系統(tǒng)，各種類型的入網(wǎng)機器均與該中心結(jié)點有物理鏈路直接相連，其他結(jié)點間不能直接通信，其他結(jié)點通信時需要通過該中心結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)，因此中心結(jié)點必須有較強的功能和較高的可靠性。其結(jié)構(gòu)如圖所示。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、建網(wǎng)容易、控制相對簡單。缺點是屬集中控制，主結(jié)點負載過重，可靠性低，通信線路利用率低。801.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（8/10）星型結(jié)構(gòu)：星型結(jié)1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（9/10）樹型結(jié)構(gòu)：樹型結(jié)構(gòu)實際上是星型結(jié)構(gòu)的一種變形，它將原來用單獨鏈路直接連接的結(jié)點通過多級處理主機進行分級連接，如圖所示。這種結(jié)構(gòu)與星型結(jié)構(gòu)相比降低了通信線路的成本，但增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。網(wǎng)絡(luò)中除最低層結(jié)點及其連線外，任一結(jié)點或連線的故障均影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作。811.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（9/10）樹型結(jié)構(gòu)：樹型結(jié)1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（10/10）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分為全連接網(wǎng)狀和不完全連接網(wǎng)狀兩種形式。不完全連接網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)如圖所示。優(yōu)點是結(jié)點間路徑多，碰撞和阻塞可大大減少，局部的故障不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常工作，可靠性高；網(wǎng)絡(luò)擴充和主機入網(wǎng)比較靈活、簡單。缺點是網(wǎng)絡(luò)關(guān)系復(fù)雜，建網(wǎng)不易，網(wǎng)絡(luò)控制機制復(fù)雜。廣域網(wǎng)中一般用不完全連接網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。821.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（10/10）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)1.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)的特點(1)數(shù)據(jù)通信在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，相連的各臺計算機能夠相互傳送數(shù)據(jù)，使相距很遠的人們之間能夠直接交換信息。(2)自治性在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各臺相連的計算機是相對獨立的，它們既相互聯(lián)系又相互獨立。(3)建網(wǎng)周期短連接一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)只需把各計算機與通信介質(zhì)連接好，安裝、調(diào)試好相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟件、硬件即可。(4)成本低計算機網(wǎng)絡(luò)的使用，使得只擁有微機的用戶也能享受到過去只有大型計算機的用戶才擁有的好處和豐富的資源。大大減少了用戶的成本。(5)對技術(shù)要求不高比起掌握大型計算機技術(shù)來說，掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相對比較簡單，并且也比較實用。831.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)的特點(1)數(shù)據(jù)通信291.3Internet的發(fā)展及其應(yīng)用1.3.1什么是Internet1.3.2Internet發(fā)展的三個階段1.3.3Internet的應(yīng)用1.3.4Internet的工作原理841.3Internet的發(fā)展及其應(yīng)用1.3.1什么是In1.3.1什么是InternetInternet是由成千上萬的不同類型、不同規(guī)模的計算機網(wǎng)絡(luò)和成千上萬一同工作、共享信息的主機組成的世界范圍的巨大的計算機網(wǎng)絡(luò)，我們有時也稱它為國際互聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)。從另一個方面看，Internet又是一個世界規(guī)模的巨大的信息和服務(wù)資源網(wǎng)絡(luò)，因為它能夠為每一個入網(wǎng)的用戶提供有價值的信息和其它相關(guān)的服務(wù)。換句話說，通過使用Internet，世界范圍的人們既可以互通消息、交流思想，又可以從中獲得各個方面的知識、經(jīng)驗和信息。Internet使用的協(xié)議是TCP／IP簇。851.3.1什么是InternetInternet是由成千上1.3.2Internet發(fā)展的三個階段第一階段是從單個網(wǎng)絡(luò)ARPAnet向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。1969年美國國防部創(chuàng)建的第一個分組交換網(wǎng)ARPAnet最初只是一個單個的分組交換網(wǎng)（并不是一個互連的網(wǎng)絡(luò)）。第二階段的特點是建成了三級結(jié)構(gòu)的Internet。第三階段的特點是逐漸形成了多級ISP結(jié)構(gòu)的Internet。ISP（InternetServiceProvider）就是一個進行商業(yè)活動的公司，因此它又常稱為Internet服務(wù)提供商。

861.3.2Internet發(fā)展的三個階段第一階段是從單個網(wǎng)1.3.3Internet的應(yīng)用(1)與世界范圍的朋友、親屬和同事保持聯(lián)系，互通消息。(2)網(wǎng)絡(luò)視頻會議。(3)使用遠程數(shù)據(jù)庫或圖書館。(4)使用者能通過Internet和世界各地的也許是根本想不到的人在一起，討論各自所喜歡、感興趣的問題或熱門話題。(5)使用者可以從Internet上及時看到世界各地的新聞報道，了解和掌握各種政治事件、政府決策，獲悉經(jīng)濟動態(tài)、金融形勢、體育新聞、天氣預(yù)報以及旅游交通情況等。(6)電子商務(wù)和電子政務(wù)。(7)遠程醫(yī)療診斷系統(tǒng)。(8)網(wǎng)絡(luò)電視和網(wǎng)絡(luò)游戲。871.3.3Internet的應(yīng)用(1)與世界范圍的朋友、1.3.4Internet的工作原理當(dāng)傳送數(shù)據(jù)(如電子郵件或一個共享軟件)時，TCP首先把整個數(shù)據(jù)分解為稱作分組(或稱作包)的小塊，每個分組由一個電子信封封裝起來，附上發(fā)送者和接收者的地址。然后IP協(xié)議解決數(shù)據(jù)應(yīng)該怎樣通過Internet中連接各個子網(wǎng)的一系列路由器并從一個結(jié)點傳送到另一個結(jié)點的問題。每個路由器都會檢查它所接收到的分組的目的地址，然后根據(jù)目的地址傳送到另一個路由器。一旦接收到了所有的分組，TCP就會把它們組裝成原來的形式。881.3.4Internet的工作原理當(dāng)傳送數(shù)據(jù)(如電子郵1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.4.1層次模型1.4.2OSI參考模型1.4.3TCP/IP參考模型1.4.4OSI參考模型和TCP/IP參考模型的比較891.4計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.4.1層次模型351.4.1層次模型（1/3）計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用了層次化結(jié)構(gòu)，如圖所示。n層是n-1層的用戶，又是n+1層的服務(wù)提供者。n+1層雖然只直接使用了n層提供的服務(wù)，實際上它通過n層還間接地使用了n-1層以及其下所有各層的服務(wù)。901.4.1層次模型（1/3）計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用了層次化1.4.1層次模型（2/3）層次結(jié)構(gòu)一般以垂直分層模型來表示，如圖所示。層與層之間有一個接口，用于相鄰層之間的信息交換；不同機器的同一層間的對話使用的規(guī)則，稱為該層的協(xié)議。計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是計算機網(wǎng)絡(luò)各層及其協(xié)議的集合。網(wǎng)絡(luò)主機之間的通信建立于物理媒體的實通信之上。最低層就是實通信，其他各層之間都是虛通信，每層之間的通信遵循該層的協(xié)議。第n層的虛通信是通過n-1層提供的服務(wù)和n-1層的通信來實現(xiàn)的。911.4.1層次模型（2/3）層次結(jié)構(gòu)一般以垂直分層模型1.4.1層次模型（3/3）層次結(jié)構(gòu)的好處：每層功能明確且相互獨立，所提供服務(wù)的具體實現(xiàn)細節(jié)對上一層完全屏蔽；當(dāng)某一層的具體實現(xiàn)方法更新時，只要保持上、下層的接口不變，便不會對鄰居產(chǎn)生影響；層間接口清晰；有利于理解、研究和標(biāo)準(zhǔn)化。921.4.1層次模型（3/3）層次結(jié)構(gòu)的好處：381.4.2OSI參考模型（1/7）ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，InternationalOrganizationforStandardization）于1981年提出了七層的OSI/RM（開放系統(tǒng)互聯(lián)/參考模型，OpenSystemInterconnect/ReferenceModel）。其中物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層通常被稱作媒體層，構(gòu)成通信子網(wǎng)，是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員所研究的對象；傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層則被稱作主機層，是網(wǎng)絡(luò)用戶所關(guān)心的內(nèi)容。

應(yīng)用層（ApplicationLayer）表示層（PresentationLayer）會話層（SessionLayer）傳輸層（TransportLayer）網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）物理層（PhysicalLayer）931.4.2OSI參考模型（1/7）ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組1.4.2OSI參考模型（2/7）1.物理層物理層處于OSI參考模型的最低層，是整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。物理層是為了在物理媒體上建立、維持和終止傳輸數(shù)據(jù)比特流的物理連接，并為之提供機械、電氣、功能和過程的手段。2.數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層解決的主要任務(wù)是數(shù)據(jù)鏈路的建立與拆除，對數(shù)據(jù)的檢錯、糾錯，進行流量調(diào)節(jié)，為網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。在發(fā)送方，輸入數(shù)據(jù)按一定的大?。ㄍǔ閹装僮止?jié)或幾千字節(jié)）被分別封裝在數(shù)據(jù)幀（dataframe）里，然后按順序傳送。接收方收到幀后，回送給發(fā)送方確認幀。941.4.2OSI參考模型（2/7）1.物理層401.4.2OSI參考模型（3/7）3.網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是如何把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)單元（即分組，packet）從源傳送到目標(biāo)。需要在通信子網(wǎng)中進行路由(route)選擇，為分組選擇一條發(fā)送路徑。如果在通信子網(wǎng)中出現(xiàn)過多的分組，將會導(dǎo)致?lián)砣?，形成瓶頸，需要在網(wǎng)絡(luò)層進行擁塞控制，以減少擁塞。由于網(wǎng)絡(luò)層傳遞的分組會到達另一個不同類型的子網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)層中還需要解決異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問題。951.4.2OSI參考模型（3/7）3.網(wǎng)絡(luò)層411.4.2OSI參考模型（4/7）4.傳輸層傳輸層是網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信時，第一個端到端的層次，即主機到主機的層次，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)段（segment）。傳輸層還可進行多路復(fù)用，即在一個網(wǎng)絡(luò)連接上創(chuàng)建多個邏輯連接；還可進行網(wǎng)絡(luò)分流，提高吞吐量。傳輸層還要具備流量控制、差錯控制等功能，以提高網(wǎng)絡(luò)層不完善的服務(wù)質(zhì)量，確保網(wǎng)絡(luò)分組按正確的順序無誤地到達對方。傳輸層的服務(wù)一般要經(jīng)歷傳輸連接建立、數(shù)據(jù)傳送以及傳輸連接釋放等三個階段才算完成一個完整的服務(wù)過程。傳輸層的最終目的是為兩端主機之間的會話提供可靠無誤的數(shù)據(jù)傳輸。961.4.2OSI參考模型（4/7）4.傳輸層421.4.2OSI參考模型（5/7）5.會話層會話層允許不同主機上各種進程之間進行會話，是進程到進程的層次。會話層提供的同步服務(wù)通過設(shè)置校驗點，可使應(yīng)用程序建立和維持會話，并使會話獲得同步。會話層提供的另一種服務(wù)是令牌管理。會話層使用令牌管理一些活動，使會話雙方中持有令牌的一方進行操作。6.表示層數(shù)據(jù)傳送到對方，并不表明能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的使用。表示層提供一種標(biāo)準(zhǔn)方法對數(shù)據(jù)編碼，以便能進行互操作。表示層關(guān)心的是所傳輸信息的語法和語義。數(shù)據(jù)的含義被稱