計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念復(fù)習(xí)課程

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念本章主要內(nèi)容計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的特點(diǎn)ISO/OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu)和各層功能TCP/IP體系結(jié)構(gòu)及各層功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡(jiǎn)介一.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個(gè)階段： 1.具有通信功能的單機(jī)系統(tǒng)

五十年代的批處理系統(tǒng)—個(gè)人獨(dú)占計(jì)算機(jī)

CPU終端終端通信線路通信線路紙帶輸入穿孔輸出主機(jī)利用率低，同時(shí)處理數(shù)據(jù)和通信。通信線路利用率低主機(jī)通信處理機(jī)集中器終端終端終端低速通信線路低速通信線路低速通信線路高速通信線路主機(jī)利用率提高，線路利用率提高希望多機(jī)通信2.具有通信功能的多機(jī)系統(tǒng)六十年代的主機(jī)、通信處理機(jī)、集中器系統(tǒng)終端通信線路通信線路通信線路希望共享資源3.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)主機(jī)主機(jī)主機(jī)終端終端終端終端激光

打印機(jī)海量

存儲(chǔ)器主機(jī)主機(jī)主機(jī)終端終端終端終端4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)二.局部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡(jiǎn)介由于微電子技術(shù)的發(fā)展，微型機(jī)的出現(xiàn)，用微機(jī)為工作站的局部網(wǎng)絡(luò)發(fā)展起來(lái)。其發(fā)展過(guò)程分為三個(gè)階段1.局域網(wǎng)萌芽階段（60年代末--70年代初）美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室—NewHall環(huán)形網(wǎng)（1969）美國(guó)加洲大學(xué)---DCS分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（1972）美國(guó)國(guó)防部---ARPANET（Internet的前身）（1969）這些從理論和實(shí)踐上奠定了局域網(wǎng)基礎(chǔ)

2.局域網(wǎng)發(fā)展階段（70年代中）

最早代表—美國(guó)夏威夷大學(xué)的ALOHA網(wǎng)三個(gè)代表型網(wǎng)絡(luò)（1）美國(guó)Xerox公司的以太網(wǎng)（Ethernet）--總線網(wǎng)代表 3complus，Novell（2）英國(guó)劍橋大學(xué)的劍橋環(huán)（Cambridge）--環(huán)形網(wǎng)代表（3）美國(guó)Datapoint公司的ARCNET網(wǎng)---總線邏輯環(huán)網(wǎng)代表這使局域網(wǎng)的理論和技術(shù)基本定型和成熟3.局域網(wǎng)大發(fā)展階段（80年代初）局域網(wǎng)的研制從學(xué)校，科研單位走向公司，出現(xiàn)了幾百種局域網(wǎng)。產(chǎn)品也走向商品化、標(biāo)準(zhǔn)化。IBM公司推出IBMPC機(jī)IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)推出IEEE802標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)用于學(xué)校、公司、研究機(jī)關(guān)、工廠、銀行、商場(chǎng)各個(gè)方面。4.局域網(wǎng)成熟階段(90年代）1.典型代表(1)Novell-Netware（MS-DOS,IBMPC系列機(jī)）(2)WindowsNT（IBMPC系列機(jī)）(3)Intranet（Windows98以上,Pentium系列）2.特征局域網(wǎng)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合局域網(wǎng)多用于管理信息系統(tǒng)（MIS）局域網(wǎng)在過(guò)程控制中應(yīng)用較少局域網(wǎng)均通過(guò)路由器與Internet相連三.Internet的發(fā)展簡(jiǎn)介1.Internet的前身1969年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究工程局部建成了ARPANET，采用TCP/IP協(xié)議，連接了四臺(tái)計(jì)算機(jī)。1983年，TCP/IP協(xié)議被批準(zhǔn)為軍方標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)不同操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)間互連。1984年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)將ARPANET和NSFNET、MILNET等網(wǎng)合并，統(tǒng)一運(yùn)行TCP/IP協(xié)議，建成了Internet（因特網(wǎng)）為科研、教學(xué)服務(wù)。1984年以后，因特網(wǎng)發(fā)展飛速，用于各行各業(yè)。世界所有國(guó)家都加入因特網(wǎng)，連入的計(jì)算機(jī)臺(tái)數(shù)不計(jì)其數(shù)。1985：1916臺(tái)，1995：485.2萬(wàn)臺(tái)，1998：5000萬(wàn)臺(tái)。2.Internet的現(xiàn)狀I(lǐng)nternet已成為世界上規(guī)模最大、用戶最多、資源最豐富的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)。至今，全球：Internet的網(wǎng)民：3億（2005年預(yù)計(jì)達(dá)10億）Internet上電子商務(wù)交易額每年10000億美元Internet上的數(shù)據(jù)量每100天翻一番我國(guó)：到2001年12月底，上網(wǎng)計(jì)算機(jī)臺(tái)數(shù)：1254萬(wàn)臺(tái)CN下注冊(cè)的域名總數(shù)：128362個(gè)Internet已成繼電話、電視后的第三大公共系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念（1）1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：利用通信線路將具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)連接起來(lái)而形成的計(jì)算機(jī)集合，計(jì)算機(jī)間可以借助通信線路傳遞信息，共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)等資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念（2）2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立在通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上(2)建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的資源共享在線通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（1）1.共享打印機(jī)等各種硬件設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（2）2.共享數(shù)據(jù)資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（3）3.共享應(yīng)用程序計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類1.廣域網(wǎng)（WAN）覆蓋的地理范圍：幾十公里到幾千公里數(shù)據(jù)傳輸率：<10MBPS誤碼率：10-6—10-7分屬于不同單位、城市、國(guó)家2.城域網(wǎng)（MAN）覆蓋的地理范圍：幾十公里到幾百公里3.局域網(wǎng)（LAN）覆蓋的地理范圍：<10公里（如大樓、校園內(nèi)）數(shù)據(jù)傳輸率：>=10MBPS誤碼率：10-8—10-11屬于一個(gè)單位所有協(xié)議的基本概念（1）1.協(xié)議（protocol）是通信雙方為了實(shí)現(xiàn)通信所進(jìn)行的約定或所作的對(duì)話規(guī)則2.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的優(yōu)劣直接影響網(wǎng)絡(luò)的性能3.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成語(yǔ)義：做什么（whattodo）語(yǔ)法：怎么做（howtodo）定時(shí)關(guān)系：何時(shí)做（whentodo）協(xié)議的基本概念（2）4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在有多種協(xié)議5.協(xié)議之間的相互作用為避免重復(fù)工作，每個(gè)協(xié)議應(yīng)該處理沒(méi)有被其他協(xié)議處理過(guò)的通信問(wèn)題協(xié)議之間可以共享數(shù)據(jù)和信息網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)（1）1.層次劃分的目的將網(wǎng)絡(luò)這個(gè)龐大的、復(fù)雜的問(wèn)題劃分成若干較小的、簡(jiǎn)單的問(wèn)題2.層次劃分的原則層內(nèi)功能內(nèi)聚層間耦合松散網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)（2）3.層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性各層之間相互獨(dú)立靈活性好每層都可以采用最合適的實(shí)現(xiàn)技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)有利于網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化ISO/OSI參考模型1.OSI參考模型是一個(gè)描述網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的模型2.OSI參考模型定義的主要內(nèi)容信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過(guò)程各層的功能和架構(gòu)3.OSI參考模型是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，并非指一個(gè)現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)ISO/OSI的7層參考模型OSI參考模型的基本思想網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)具有相同的層次不同節(jié)點(diǎn)的同等層具有相同的功能同一節(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過(guò)接口通信每一層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)不同節(jié)點(diǎn)的同等層按照協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信OSI各層的主要功能物理層（physicallayer）數(shù)據(jù)鏈路層（datalinklayer）網(wǎng)絡(luò)層（networklayer）傳輸層（transportlayer）會(huì)話層（sessionlayer）表示層（presentationlayer）應(yīng)用層（applicationlayer）物理層的功能:保證二進(jìn)制位流的正確傳輸.數(shù)據(jù)鏈路層的功能:保證信息禎的正確傳輸實(shí)現(xiàn)介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議信息流控制網(wǎng)絡(luò)層的功能:路由選擇報(bào)文分組和組裝信息流控制傳輸層的功能:保證端—端的信息的正確傳輸信息流控制會(huì)話層的功能:建立,管理,結(jié)束主機(jī)間的會(huì)話.表示層的功能:數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮數(shù)據(jù)加密和解密文件格式的轉(zhuǎn)換應(yīng)用層的功能:為應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù).直接通信與虛通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的封裝與解封生活中信件的封裝、傳遞與解封完整的OSI數(shù)據(jù)傳遞與流動(dòng)過(guò)程TCP/IP體系結(jié)構(gòu)1.TCP/IP協(xié)議是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或“事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)”2.TCP/IP協(xié)議的主要特點(diǎn)開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用可運(yùn)行于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議TCP/IP分層體系結(jié)構(gòu)TCP/IP體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中各層的功能網(wǎng)絡(luò)接口層（networkinterfacelayer）互聯(lián)層（internetlayer）傳輸層（transportlayer）應(yīng)用層（applicationlayer）網(wǎng)絡(luò)接口層的功能:同OSI物理層和數(shù)據(jù)鏈路層.互聯(lián)層的功能:同OSI的網(wǎng)絡(luò)層.傳輸層的功能:同OSI的傳輸層.具體包括TCP(傳輸控制協(xié)議)---可靠的,面向連接的協(xié)議.UDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)---不可靠的,面向非連接的