第2章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課件

第二章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)1/14/20231三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成與發(fā)展大致分為如下4個(gè)階段：2.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展階段1．第一個(gè)階段可以追述到20世紀(jì)50年代。2．第二個(gè)階段以20世紀(jì)60年代美國的APPANET與分組交換技術(shù)為重要標(biāo)志。

3．第三個(gè)階段從20世紀(jì)70年代中期開始。4．第四個(gè)階段是20世紀(jì)90年代開始。2.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的形成與發(fā)展的兩個(gè)條件：強(qiáng)烈的社會(huì)需求前期技術(shù)的成熟1/14/20232三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.1.3計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）參考模型與協(xié)議的研究成果對(duì)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展有很大的作用。TCP/IP協(xié)議的成功，促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)的了展，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也促進(jìn)了TCP/IP的影響。2.1.4互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展1、互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展2、信息高速公路建設(shè)3、基于WEB技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展4、基于P2P技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展5、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展處于第4階段。這個(gè)階段，互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用，高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與基于Web的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用快速發(fā)展。1/14/20233三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.1.5寬帶城域網(wǎng)的發(fā)展城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位在成市地區(qū)范圍內(nèi)大量局域網(wǎng)的互連上。城域網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在城市范圍內(nèi)提供各種信息服務(wù)業(yè)務(wù)的所有網(wǎng)絡(luò)。它以寬帶光纖傳輸網(wǎng)為開放平臺(tái)，以TCP/IP作為基礎(chǔ)，通過各種網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻、IP電話、IP接入和各種增值業(yè)務(wù)服務(wù)與職能服務(wù)，并與運(yùn)營商的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，電視廣播網(wǎng)，傳統(tǒng)公用電話交換網(wǎng)互連互通的本地綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。寬帶城域網(wǎng)應(yīng)當(dāng)包括核心交換網(wǎng)和接入網(wǎng)，可以作為用戶接入網(wǎng)有三類：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信通信網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)。從技術(shù)角度看，互聯(lián)網(wǎng)用戶接入方式有地面有線通信系統(tǒng)、無線通信、移動(dòng)通信網(wǎng)，衛(wèi)星通信網(wǎng)，有線電視網(wǎng)和地面廣播電視網(wǎng)。2.1.5我國互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目前，我國正處于互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展階段。1/14/20234三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念2.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義的基本內(nèi)容1．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：以能夠相互共享資源的方式互連起來自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本特征：資源共享。2．表現(xiàn)特征：①計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的共享。②是分布在不同地理位置的多臺(tái)獨(dú)立的“自治計(jì)算機(jī)”。我們判斷計(jì)算機(jī)是否互連成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，主要是看它們是不是獨(dú)立的“自治算機(jī)”。③連網(wǎng)計(jì)算機(jī)之間的通信必須遵循共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。1/14/20235三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1．廣播式網(wǎng)絡(luò)（通過一條公共信道實(shí)現(xiàn)）和點(diǎn)--點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)（通過分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)）。采用分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)與路由選擇是點(diǎn)-點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)與廣域網(wǎng)絡(luò)的重要區(qū)別之一。2．按覆蓋地理范圍和規(guī)模分：局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)(MAN)

、廣域網(wǎng)(WAN)。局域網(wǎng)（LAN）局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)成的計(jì)算機(jī)組。一般是方圓幾千米以內(nèi)。局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享、打印機(jī)共享、工作組內(nèi)的日程安排、電子郵件和傳真通信服務(wù)等功能。局域網(wǎng)是封閉型的，可以由辦公室內(nèi)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，也可以由一個(gè)公司內(nèi)的上千臺(tái)計(jì)算機(jī)組成。1/14/20236三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培域網(wǎng)(MAN)城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork)是在一個(gè)城市范圍內(nèi)所建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，簡(jiǎn)稱MAN。是一種界于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間，覆蓋一個(gè)城市的地理范圍，用來將同一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)局域網(wǎng)互連起來的中等范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)。廣域網(wǎng)(WAN)廣域網(wǎng)（WAN，WideAreaNetwork）也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)。一種用來實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)的局域網(wǎng)或城域網(wǎng)的互連，可提供不同地區(qū)、城市和國家之間的計(jì)算機(jī)通信的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)；通?？缃雍艽蟮奈锢矸秶?，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個(gè)城市或國家，或橫跨幾個(gè)洲并能提供遠(yuǎn)距離通信，形成國際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。1/14/20237三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是廣域網(wǎng)，本節(jié)討論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與結(jié)構(gòu)是針對(duì)廣域網(wǎng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的兩大基本功能：數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上分成兩個(gè)部分：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的主計(jì)算機(jī)和終端，以及負(fù)責(zé)通信處理的通信控制設(shè)備和通信線路。典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從邏輯功能上可分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：

微機(jī)通過局域網(wǎng)連入廣域網(wǎng)，局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)是通過路由器實(shí)現(xiàn)的。路由器是網(wǎng)絡(luò)中最重要的部分。1/14/20238三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫峭ㄟ^網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾何關(guān)系表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映出網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。主要是指通信子網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)型。拓?fù)湓O(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能、系統(tǒng)可靠性、通信費(fèi)用有重大影響。2、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸悽冱c(diǎn)-點(diǎn)線路通信子網(wǎng)的拓?fù)洌盒切?，環(huán)型，樹型，網(wǎng)狀型。②廣播信道通信子網(wǎng)的拓?fù)洌嚎偩€型，樹型，環(huán)型，無線通信與衛(wèi)星通信型。1/14/20239三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409893、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)線路通信子網(wǎng)和拓?fù)湫切谓Y(jié)構(gòu)：結(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信線路與中心結(jié)點(diǎn)連接。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)、便于管理。中心結(jié)點(diǎn)是全網(wǎng)可靠性的瓶頸。環(huán)形結(jié)構(gòu)：結(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信線路連接成閉合線路。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸延時(shí)確定，環(huán)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)與協(xié)定接結(jié)點(diǎn)之間的通信線路都會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)可靠性的瓶頸。樹形結(jié)構(gòu)：結(jié)點(diǎn)按層次連接，信息交換主要在上下結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行。網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)：結(jié)點(diǎn)之間連接任意，沒有規(guī)律，系統(tǒng)可靠性高。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須采用路由選擇算法和流量控制方法。1/14/202310三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.2.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸特性的參數(shù)描述數(shù)據(jù)通信的基本技術(shù)參數(shù)有兩個(gè)數(shù)據(jù)傳輸率誤碼率在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼的二進(jìn)制比特?cái)?shù),單位為比特/秒(bit/second),記作bps.對(duì)于二進(jìn)制數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率為:S1/T(bps),其中,T為發(fā)送每一比特所需要的時(shí)間。1．?dāng)?shù)據(jù)傳輸率的定義1/14/202311三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892．帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率的關(guān)系⑴奈奎斯特（Nyquist）準(zhǔn)則：

信號(hào)在有限帶寬、無噪聲的信道中傳輸時(shí),對(duì)于二進(jìn)制信號(hào)的最大數(shù)據(jù)傳輸率Rmax與通信信道帶寬B（B=f，單位是Hz）的關(guān)系可以寫為：Rmax=2*f(bps)⑵香農(nóng)定理：

香農(nóng)定理則描述了有限帶寬;有隨機(jī)熱噪聲信道的最大傳輸速率與信道帶寬;信號(hào)噪聲功率比之間的關(guān)系.在有隨機(jī)熱噪聲的信道上傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸率Rmax與信道帶寬B，信噪比S/N關(guān)系為：Rmax=B×log2（1+S/N）其中：B為信道帶寬，S為信號(hào)功率，n為噪聲功率。1/14/202312三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培碼率是二進(jìn)制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率，在數(shù)值上近似等于Pe=Ne/N（傳錯(cuò)的碼元數(shù)除以傳輸?shù)亩M(jìn)制碼元總數(shù)）3．誤碼率誤碼率應(yīng)該是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù).對(duì)于一個(gè)實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好,要根據(jù)實(shí)際傳輸要求提出誤碼率要求;在數(shù)據(jù)傳輸速率確定后,誤碼率越低,傳輸系統(tǒng)設(shè)備越復(fù)雜,造價(jià)越高.對(duì)于實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),如果傳輸?shù)牟皇嵌M(jìn)制碼元,要折合成二進(jìn)制碼元來計(jì)算.差錯(cuò)的出現(xiàn)具有隨機(jī)性,在實(shí)際測(cè)量一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時(shí),只有被測(cè)量的傳輸二進(jìn)制碼元數(shù)越大,才會(huì)越接近于真正的誤碼率值.1/14/202313三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.3分組交換技術(shù)的基本概念2.3.1電路交換的基本概念在早期廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)數(shù)據(jù)交換方式中，可以采用的方法有兩類：電路交換、儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)交換。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換又分報(bào)文存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換（報(bào)文交換）與報(bào)文分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換（分組交換）。電路交換（CircuitSwitching）方式與電話交換的工作過程類似。兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通過通信子網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，首先要在通信子網(wǎng)中建立一個(gè)實(shí)際的物理線路連接。1/14/202314三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培路交換的通信過程分為3個(gè)階段線路建立階段數(shù)據(jù)傳輸階段線路釋放階段電路交換的優(yōu)點(diǎn)：通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，適合交互會(huì)話類通信。電路交換的缺點(diǎn)：對(duì)突發(fā)性通信不適應(yīng)，系統(tǒng)效率低，不具備存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力，不能平滑數(shù)據(jù)量，不具備差錯(cuò)控制能力，無法發(fā)現(xiàn)和糾正傳輸過程中發(fā)生的錯(cuò)誤。1/14/202315三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.3.2存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換的特點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換（Store-and-ForwardSwitching）與電路交換的區(qū)別表面在兩個(gè)方面。發(fā)送的數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息按照一定的板式組成一個(gè)數(shù)據(jù)單元（報(bào)文或報(bào)文分組）進(jìn)入通信子網(wǎng)。通信子網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)是通信控制處理機(jī)，它負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)單元的接收、差錯(cuò)校驗(yàn)、存儲(chǔ)、路徑選擇的轉(zhuǎn)發(fā)功能。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式可以分為兩類：報(bào)文交換（MessageSwitching）報(bào)文分組交換（PacketSwitching）被傳送的數(shù)據(jù)單元可以分為兩類：報(bào)文與報(bào)文分組。報(bào)文分組通常簡(jiǎn)稱為分組。1/14/202316三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培點(diǎn)：可檢查差錯(cuò)和糾錯(cuò)，減少傳輸錯(cuò)誤，提高可靠性。2.3.3數(shù)據(jù)報(bào)方式與虛電路方式1、數(shù)據(jù)報(bào)方式在實(shí)際應(yīng)用中，分組交換技術(shù)可以分為兩類：數(shù)據(jù)報(bào)（DataGram,DG）虛電路（VirtualCircuit,VC）數(shù)據(jù)報(bào)方式的特點(diǎn)：同一報(bào)文的不同分組可以經(jīng)過不同的傳輸路徑通過通信子網(wǎng)。同一報(bào)文的不同分組到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)是可能出現(xiàn)亂序，重復(fù)和丟失現(xiàn)象。每個(gè)分組在傳輸過程中都必須帶有目的地址的源地址。數(shù)據(jù)報(bào)方式的傳輸延遲大，適用于突發(fā)通信，不適合長(zhǎng)報(bào)文，會(huì)話式通信。1/14/202317三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892、虛電路方式虛電路方式試圖將數(shù)據(jù)報(bào)與電路交換結(jié)合起來，發(fā)揮這兩種方法各自的優(yōu)點(diǎn)，以達(dá)到最佳的數(shù)據(jù)交換效果。虛電路方式在分組發(fā)送前，在發(fā)送方和接收方需要建立一條邏輯連接的虛電路。虛電路方式的工作過程分為3個(gè)階段：虛電路建立階段數(shù)據(jù)傳輸階段虛電路拆除階段1/14/202318三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培電路方式的特點(diǎn)：在發(fā)送前，發(fā)送方和接收方之間需要建立一條邏輯連接的虛電路。一次分組的所有分組都通過虛電路順序傳送，分組不必帶目的地址、源地址等信息。分組到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)丟失、重復(fù)的亂序的現(xiàn)像。分組通過虛電路上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí)，結(jié)點(diǎn)只需要進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)。通信子網(wǎng)中和每個(gè)結(jié)點(diǎn)都可以與任何結(jié)點(diǎn)建立多條虛電路連接。1/14/202319三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.4網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本概念2.4.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念1、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞交換而指定的規(guī)則，約定與標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由三部分組成：語法：即用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)和格式；語義：即需要發(fā)出何種控制信息,以及完成的動(dòng)作與做出的響應(yīng)；時(shí)序：即對(duì)事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次模型和各層協(xié)議的集合定義為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，（體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)是具體的，是能夠運(yùn)行的一些硬件和軟件。）。第一個(gè)為IBM的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA。1/14/202320三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409893．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中采用層次結(jié)構(gòu)的好處：①各層之間相互獨(dú)立；②靈活性好；③各層都可以采用最合適的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，各層實(shí)現(xiàn)技術(shù)的改變不影響其他各層；④易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)；⑤有利于促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化2.4.2ISO/OSI參考模型國際化標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）發(fā)布的最著名的ISO標(biāo)準(zhǔn)是ISO/IEC7498，又稱為X.200建議。該體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)定義了網(wǎng)絡(luò)互連的7層框架，即開放系統(tǒng)互連參考模型。在這一框架下進(jìn)一步詳細(xì)規(guī)定了每一層的功能，以實(shí)現(xiàn)開放系統(tǒng)環(huán)境中的互連性（Interconnection）、互操作性（Interoperation）、和應(yīng)用的可移植性（Portability）。1、OSI參考模型的基本概念1/14/202321三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培OSI中采用了三級(jí)抽象：體系結(jié)構(gòu)服務(wù)定義（ServiceDefinition）協(xié)議規(guī)格說明（ProtocolSpecification）OSI的服務(wù)定義詳細(xì)地說明了各層所提供的服務(wù)。某一層服務(wù)是該層及了下各層的一種能力，它通過接口提供給更高一層。各層所提供的服務(wù)與這些服務(wù)是怎樣實(shí)現(xiàn)的無關(guān)。同時(shí)各種服務(wù)定義還定義了層與層之間的接口和各層所用的原語，但不涉及接口怎樣實(shí)現(xiàn)的。注：OSI參考模型并不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而只是一個(gè)在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所使用的概念性的框架1/14/202322三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892、OSI參考模型的結(jié)構(gòu)與各層的主要功能ISO將整個(gè)通信功能劃分為7個(gè)層次，劃分層次的原則是:網(wǎng)中各結(jié)點(diǎn)都有相同的層次。不同結(jié)點(diǎn)的同等層具有相同的功能。同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過接口通信。每一層使用下層提供的服務(wù),并向其上層提供服務(wù)。不同結(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各層的主要功能如下：⑴物理層：主要是利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以便透明的傳遞比特流。（網(wǎng)卡、集線器）⑵數(shù)據(jù)鏈路層：分為MAC和LLC，在通信實(shí)體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，采用差錯(cuò)控制，流量控制方法。（網(wǎng)卡、交換機(jī)）1/14/202323三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培網(wǎng)絡(luò)層：通過路由算法，為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂?。?shí)現(xiàn)路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)絡(luò)互連功能，使用IP協(xié)議（路由器）⑷傳輸層：是向用戶提供可靠的端到端服務(wù)，透明的傳送報(bào)文。最關(guān)鍵的一層?？梢哉J(rèn)為使用TCP和UDP協(xié)議⑸會(huì)話層：組織兩個(gè)會(huì)話進(jìn)程之間的通信，并管理數(shù)據(jù)的交換。使用NETBIOS和WINSOCK協(xié)議⑹表示層：處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。⑺應(yīng)用層：應(yīng)用層是OSI參考模型中的最高層。確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)，以滿足用戶的需要。1/14/202324三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.4.3TCP/IP參考模型與協(xié)議1、TCP/IP參考模型與協(xié)議的發(fā)展過程ARPANET是最早出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之一。1969年11月，美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃管理局（ARPA--AdvancedResearchProjectsAgency）開始建立一個(gè)命名為ARPANET的網(wǎng)絡(luò)，但是只有4個(gè)結(jié)點(diǎn)，分布在洛杉磯的加利福尼亞州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)圣巴巴拉分校、斯坦福大學(xué)、猶他州大學(xué)四所大學(xué)的4臺(tái)大型計(jì)算機(jī)。選擇這四個(gè)結(jié)點(diǎn)的一個(gè)因素是考慮到不同類型主機(jī)聯(lián)網(wǎng)的兼容性。最初，ARPNET使用的是租用線路，當(dāng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)與通信網(wǎng)發(fā)展起來后，ARPNET的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議出現(xiàn)的問題，導(dǎo)致了新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議TCP/IP的出現(xiàn)。1/14/202325三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培CP協(xié)議、IP協(xié)議都是目前最流行的商業(yè)協(xié)議，雖然TCP協(xié)議與IP協(xié)議都不是ISO標(biāo)準(zhǔn)，但它們是當(dāng)前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或“事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)”。在TCP/IP協(xié)議出現(xiàn)后，出現(xiàn)了TCP/IP參考模型。TCP/IP協(xié)議之所以能迅速發(fā)展，不僅因?yàn)樗敲绹姺街付ǖ膮f(xié)議，更重要的是它恰恰適應(yīng)世界范圍內(nèi)數(shù)據(jù)通信的需要。TCP/IP協(xié)議具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用，并且獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)。獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)中，更適用于互聯(lián)網(wǎng)中。統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)都具有唯一的地址。標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。1/14/202326三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892、TCP/IP參考模型與層次協(xié)議分層模型包括兩方面內(nèi)容：層次結(jié)構(gòu)各層功能的描述。TCP/IP參考模型可以分為4個(gè)層次：應(yīng)用層傳輸層(端－端通信)互連層(報(bào)文分組、路徑、擁塞)主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層。1/14/202327三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培CP/IP參考模型和OSI模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

應(yīng)用層-應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層傳輸層-傳輸層互聯(lián)層-網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)網(wǎng)絡(luò)層-數(shù)據(jù)鏈路層、物理層TCP/IP參考模型各層次的功能和協(xié)議①互連層：主要是負(fù)責(zé)將源主機(jī)的報(bào)文分組發(fā)送到目的主機(jī)，源主機(jī)與目的主機(jī)可以在一個(gè)網(wǎng)上，也可以不在一個(gè)網(wǎng)上。功能：處理來自傳輸層的分組發(fā)送請(qǐng)求。處理接受的數(shù)據(jù)報(bào)。處理互連的路徑、流控與擁塞問題。1/14/202328三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培傳輸層：主要功能是負(fù)責(zé)應(yīng)用進(jìn)程之間的端到端的通信。定義了傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。TCP協(xié)議是面向連接的可靠的協(xié)議；UDP協(xié)議是無連接的不可靠協(xié)議。③應(yīng)用層：包括所有高層協(xié)議，協(xié)議分為:一類依賴于面向連接的TCP：文件傳送協(xié)議FTP、電子郵件協(xié)議SMTP以及超文本傳輸協(xié)議HTTP。一類是依賴于無連接的UDP協(xié)議：簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP;簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議TFTP。另一類既依賴于TCP協(xié)議，也可以依賴于UDP協(xié)議：域名服務(wù)DNS等還包括：網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議TELNET;路由信息協(xié)議RIP；網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS.④主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接受IP數(shù)據(jù)報(bào)。包括各種物理協(xié)議。1/14/202329三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.4.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較OSI參考模型與TCP/IP參考模型的共同之處是它們都采用了層次結(jié)構(gòu)的概念，在傳輸層中兩都定義了相似的功能，但是，兩者在層次劃分、使用的協(xié)議上有很大區(qū)別。OSI協(xié)議不能流行的原因之一是：模型和協(xié)議自身缺陷。TCP/IP的缺陷：在服務(wù)、接口與協(xié)議區(qū)別上不清楚。1/14/202330三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.5互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展2.5.1基于WEB應(yīng)用的發(fā)展WEB服務(wù)是運(yùn)行WEB主機(jī)軟件的計(jì)算機(jī)，WEB服務(wù)器的信息是以頁面的形式表示的，WEB頁面由各種頁面組成，文件中包含如何顯示信息的說明，以及用戶可以看到的最終結(jié)果。2.5.2搜索引擎技術(shù)的發(fā)展搜索引擎作為運(yùn)行在WEB上的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，已經(jīng)成為繼電子郵件之后的的第二大WEB應(yīng)用了。三大搜索引擎是：Google、雅虎和MicrosoftMSN。中國著名的搜索引擎有搜狐、百度。1/14/202331三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.5.3播客技術(shù)的應(yīng)用播客是基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字廣播技術(shù)之一。播客錄制的是網(wǎng)絡(luò)廣播或類似的網(wǎng)絡(luò)語音廣播節(jié)目，用戶可以將網(wǎng)上的廣播節(jié)目下載到自己的隨身聽，同時(shí)用戶也可以自己錄制節(jié)目在網(wǎng)上與他人分享。分三類：傳統(tǒng)廣播節(jié)目的播客、專業(yè)播客提供商和個(gè)人播客。世界上第一個(gè)專業(yè)播客網(wǎng)站是亞當(dāng).利科的“每日源代碼”，我國第一個(gè)專業(yè)播客是“土豆網(wǎng)”。播客技術(shù)帶來的變化：使廣播從單純的語音向語音和視頻結(jié)合的方式，聽眾成為主動(dòng)參與、增強(qiáng)主動(dòng)性和互動(dòng)性；不限時(shí)；個(gè)人可制作1/14/202332三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.5.4博客技術(shù)的應(yīng)用博客（blog）既網(wǎng)絡(luò)日志網(wǎng)志，是以文章形式在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)信息共享。分4類:以個(gè)人的記事、表達(dá)、為主的個(gè)人博客；以共同關(guān)心一類問題的人或團(tuán)體組成的博客社區(qū)；以學(xué)術(shù)專題討論為主形成的關(guān)于技術(shù)研討或知識(shí)研究所的博客社區(qū)；以新聞實(shí)時(shí)發(fā)表、轉(zhuǎn)載與評(píng)論的博客社區(qū)。2.5.5網(wǎng)絡(luò)電視的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)電視：是通過寬帶IP網(wǎng)絡(luò)傳播的，可以實(shí)現(xiàn)與用戶的互動(dòng)點(diǎn)播，同時(shí)也可以方便地將電視服務(wù)可WWW、EMAIL以及其他互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來。推進(jìn)“三網(wǎng)結(jié)合”是指寬帶通信網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)。1/14/202333三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.5.6P2P技術(shù)的應(yīng)用P2P網(wǎng)絡(luò)是非集中式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間的結(jié)構(gòu)，所有結(jié)點(diǎn)既可以作為客戶機(jī)，又可以作為服務(wù)器，結(jié)點(diǎn)之間的地位是平等的。P2P技術(shù)應(yīng)用：文件共享多媒體傳輸即時(shí)通信（典型應(yīng)用）數(shù)據(jù)存取協(xié)同工作P2P搜索以及P2P分布式計(jì)算。1/14/202334三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)187860409892.6無線網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用2.6.1寬帶無線接入技術(shù)與IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)寬帶無線網(wǎng)絡(luò)IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)也稱無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。無線接入技術(shù)分為移動(dòng)接入和固定接入。無線移動(dòng)接入包括移動(dòng)電話網(wǎng)、無線尋呼網(wǎng)、集群電話網(wǎng)、衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)和個(gè)人通信網(wǎng)等，是當(dāng)今通信行業(yè)中最活躍的領(lǐng)域之一。固定無線接入是指從交換結(jié)點(diǎn)到固定用戶終端采用無線接入方式，它實(shí)際上是有線方式的延伸。