第1章概述(2)-因特網(wǎng)的核心

復(fù)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義（組成、功能）組成：計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)（介質(zhì)+設(shè)備）功能：資源共享、數(shù)據(jù)通信因特網(wǎng)的發(fā)展：三個(gè)階段因特網(wǎng)的組成：兩部分邊緣(計(jì)算機(jī))：C/S、P2P核心（網(wǎng)絡(luò)）1.3.2因特網(wǎng)的核心部分作用：向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機(jī)提供連通性，使邊緣部分中的任何一個(gè)主機(jī)都能夠向其他主機(jī)通信。在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是路由器(router)一種專用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)分組交換(packetswitching)的關(guān)鍵構(gòu)件，任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能數(shù)據(jù)交換方式電路交換：經(jīng)歷三個(gè)階段（建立連接—進(jìn)行通信—釋放連接）分組交換：以分組為單位，采用“存儲—轉(zhuǎn)發(fā)”方式傳輸數(shù)據(jù)報(bào)文交換：以報(bào)文為單位傳輸1.電路交換兩部電話機(jī)只需要用一對電線就能夠互相連接起來。更多的電話機(jī)互相連通：N部電話機(jī)兩兩相連，需N(N

–1)/2對電線。

使用交換機(jī)當(dāng)電話機(jī)的數(shù)量增多時(shí)，就要使用交換機(jī)來完成全網(wǎng)的交換任務(wù)?！敖粨Q”：把一條電話線轉(zhuǎn)接到另一條電話線，使它們連通起來?！?/p>

交換機(jī)電路交換的特點(diǎn)電路交換是面向連接的三個(gè)階段：建立連接（占用通信資源）→通信（一直占用通信資源）→釋放連接（歸還通信資源）特點(diǎn)：在通話的全部時(shí)間內(nèi)，通話的兩個(gè)用戶始終占用端到端的通信資源。傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)效率低電路交換舉例

ABCDEF電信網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)中繼線用戶線用戶線

AB(a)(b)在通話過程中，雙方的話音信號沿著所占用的通話電路雙向傳輸。報(bào)文2.分組交換在發(fā)送端，先把較長的報(bào)文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。

1101000110101010110101011100010011010010假定這個(gè)報(bào)文較長不便于傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文添加首部構(gòu)成分組每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。首部首部首部分組

1分組

2分組

3分組交換的傳輸單元分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3分組首部的重要性每一個(gè)分組的首部都含有地址等控制信息。分組交換網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。用這樣的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，最后分組就能到達(dá)最終目的地。收到分組后剝?nèi)ナ撞拷邮斩耸盏椒纸M后剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3收到的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)最后還原成原來的報(bào)文最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來的報(bào)文。這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯(cuò)，在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也沒有被丟棄。報(bào)文1101000110101010110101011100010011010010分組交換網(wǎng)的示意圖H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5

發(fā)送分組H2向H6

發(fā)送分組注意分組路徑的變化！路由器主機(jī)注意分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1

向

H5

發(fā)送分組路由器主機(jī)在路由器

E

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口最后到達(dá)目的主機(jī)

H5在路由器

C

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在路由器

A

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口分組交換的優(yōu)點(diǎn)高效：動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬，對通信鏈路逐段占用靈活：以分組為傳送單位和查找路由迅速：不必先建立連接就能向其他主機(jī)發(fā)送分組可靠：保證可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、分布式的路由選擇協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)有很好的生存性分組交換帶來的問題分組在各結(jié)點(diǎn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)需要排隊(duì)，會造成時(shí)延。分組必須攜帶的首部造成了一定的開銷電路交換和分組交換的比較P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4ABCDABCD電路交換分組交換t連接建立數(shù)據(jù)傳送報(bào)文P2P1連接釋放數(shù)據(jù)傳送的特點(diǎn)比特流直達(dá)終點(diǎn)分組分組分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)電路交換適用場合：連續(xù)傳送大量的數(shù)據(jù)，且傳送時(shí)間遠(yuǎn)大于連接建立時(shí)間，比如電話網(wǎng)絡(luò)。分組交換適用場合：傳送突發(fā)數(shù)據(jù)，比如互聯(lián)網(wǎng)。小結(jié)：因特網(wǎng)的組成因特網(wǎng)的核心部分由許多網(wǎng)絡(luò)和把它們互連起來的路由器組成，主機(jī)處在因特網(wǎng)的邊緣。路由器之間一般都用高速鏈路相連接，在網(wǎng)絡(luò)邊緣的主機(jī)接入到核心部分通常以相對較低速率的鏈路相連接。H1H5H2H4H3H6路由器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)邊緣部分主機(jī)主機(jī)的用途是進(jìn)行信息處理，并且和其他主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交換信息H1H5H2H4H3H6發(fā)送的分組路由器AEDBC網(wǎng)絡(luò)核心部分主機(jī)路由器的用途是轉(zhuǎn)發(fā)分組，進(jìn)行分組交換1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展從1987年至1990年代，中國互聯(lián)網(wǎng)主要依靠撥號上網(wǎng)。2000年后，寬帶用戶接入數(shù)量開始快速攀升。在中國，寬帶是互聯(lián)網(wǎng)的主要接入方式，占總體網(wǎng)民比例的90.6%；近年來，無線接入方式，特別是手機(jī)訪問互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量在迅速上升，使用固定電話撥號上網(wǎng)人數(shù)，自從在2004年達(dá)到峰值后，逐年繼續(xù)減少。中國互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商主要由中國電信、中國聯(lián)通、中國移動(dòng)三大企業(yè)支配要接入互聯(lián)網(wǎng)，要租用三大企業(yè)的線路。中國電信：有線網(wǎng)絡(luò)（撥號上網(wǎng)、FTTx）、CDMA無線網(wǎng)中國聯(lián)通：有線網(wǎng)絡(luò)（撥號上網(wǎng)、FTTx）、WCDMA無線網(wǎng)中國移動(dòng)：有線網(wǎng)絡(luò)（撥號上網(wǎng)、FTTx）、GPRS和TD-SCDMA無線網(wǎng)1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類不同作用范圍的網(wǎng)絡(luò)

從網(wǎng)絡(luò)的使用者進(jìn)行分類把用戶接入到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)1.不同作用范圍的網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)，作用范圍通常是幾十到幾千公里。連接廣域網(wǎng)中間結(jié)點(diǎn)的鏈路一般是高速鏈路，采用光纖傳輸介質(zhì)進(jìn)行連接。城域網(wǎng)MAN(MetropolitanAreaNetwork)作用范圍是一個(gè)城市，距離約為5-50km局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)

一般用微型計(jì)算機(jī)或工作站通過高速通信線路連接，使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)。作用范圍比較小。個(gè)人區(qū)域網(wǎng)PAN(PersonalAreaNetwork)

也稱為無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（WPAN），作用范圍大約10m左右。2.不同使用者的網(wǎng)絡(luò)公用網(wǎng)(publicnetwork)也稱為公眾網(wǎng)，是指電信公司出資建造的大型網(wǎng)絡(luò)。三大網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商（ISP）：中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信專用網(wǎng)(privatenetwork)

某個(gè)部門為本單位的特殊業(yè)務(wù)工作的需要建造的網(wǎng)絡(luò)，不向本單位以外的人提供服務(wù)。銀行網(wǎng)絡(luò)、鐵路票務(wù)管理網(wǎng)、校園網(wǎng)VP