第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)樊冠林E-mail:glfan1980@教案下載:9/myh815/net辦公室：7#101手機(jī)絡(luò)技術(shù)：一類技術(shù)而非一門技術(shù)理論基礎(chǔ)工程技術(shù)應(yīng)用技術(shù)管理技術(shù)安全技術(shù)開(kāi)發(fā)技術(shù)各種新技術(shù)新產(chǎn)品層出不窮，令人應(yīng)接不暇基礎(chǔ)理論基本原理并未改變，萬(wàn)變不離其宗學(xué)習(xí)目標(biāo)了解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本理論和基本原理，掌握數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理和相關(guān)知識(shí)，為今后深入學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐打基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)特點(diǎn)術(shù)語(yǔ)多，概念多

教案下載9/myh815/net學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)特點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)社會(huì)的影響

網(wǎng)絡(luò)才是計(jì)算機(jī)——1997年在美國(guó)拉斯維加斯的全球計(jì)算機(jī)技術(shù)博覽會(huì)上，微軟公司總裁比爾蓋茨先生發(fā)表了著名的演說(shuō)。在演說(shuō)中，“網(wǎng)絡(luò)才是計(jì)算機(jī)”的精辟論點(diǎn)充分體現(xiàn)出信息社會(huì)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)地位。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，信息將會(huì)變成一個(gè)重要的社會(huì)資源，將會(huì)成為社會(huì)發(fā)展所要依賴的綜合性要素，而借助于網(wǎng)絡(luò)，信息資源的開(kāi)發(fā)和利用將會(huì)變的更為簡(jiǎn)單。目前，無(wú)論在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)延伸的產(chǎn)品已經(jīng)在各行業(yè)中占據(jù)了重要地位，成為了一些國(guó)家調(diào)整社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要力量。現(xiàn)在各個(gè)國(guó)家都已意識(shí)到在今后的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中，對(duì)信息的了解和利用的能力高低將會(huì)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果產(chǎn)生直接的影響。只有建立起一個(gè)高效的社會(huì)信息網(wǎng)絡(luò)，才能為經(jīng)濟(jì)振興的獲取新一個(gè)起點(diǎn)和有效保證。對(duì)一個(gè)國(guó)家如此，對(duì)一個(gè)企業(yè)也是如此。企業(yè)信息時(shí)代的開(kāi)始人類的工作和勞動(dòng)方式也將會(huì)發(fā)生許多改變自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，可以借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把我們的工作思維和方法輸入到機(jī)器里面，完成本來(lái)我們必須親手完成的任務(wù)。電子化管理，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)開(kāi)辟電子化管理的時(shí)代。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將會(huì)給政府部門的管理工作帶來(lái)新的方式和方法。電子化的政府管理模式得以實(shí)現(xiàn)對(duì)老百姓生活的改變也將產(chǎn)生極大的影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展將會(huì)對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生積極的影響，將會(huì)引起社會(huì)的生產(chǎn)和生活的革命性變化，將會(huì)推動(dòng)人類文明向更高的階段發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)娛樂(lè)

網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)

網(wǎng)絡(luò)視頻網(wǎng)絡(luò)文學(xué)網(wǎng)絡(luò)游戲信息獲取

網(wǎng)絡(luò)新聞搜索引擎交流溝通即時(shí)通信

電子郵件社交網(wǎng)站博客應(yīng)用論壇/BBS商務(wù)交易

網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物網(wǎng)上支付網(wǎng)絡(luò)炒股網(wǎng)上銀行旅行預(yù)訂今天的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)五彩繽紛，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為一種集商業(yè)、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)、休閑、廣告于一體的綜合性媒介，豐富著人們的文化和生活。快捷的電子商務(wù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)形成，不論你在哪里，只要一上網(wǎng)，一筆交易只要幾秒鐘就能完成。網(wǎng)絡(luò)大學(xué)到處都是，你只要上網(wǎng)，就可以學(xué)到全世界的知識(shí)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為知識(shí)的海洋我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀圖1

中國(guó)網(wǎng)民規(guī)模與普及率

2010年上半年，我國(guó)網(wǎng)民繼續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，截至2010年6月，總體網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到4.2億，突破了4億關(guān)口，較2009年底增加3600萬(wàn)人?；ヂ?lián)網(wǎng)普及率攀升至31.8%，較2009年底提高2.9個(gè)百分點(diǎn)。。網(wǎng)民規(guī)模

中國(guó)和一些國(guó)家的互聯(lián)網(wǎng)普及率對(duì)比

圖2部分國(guó)家的互聯(lián)網(wǎng)普及率寬帶網(wǎng)民規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大，截止2009年6月，已有3.2億網(wǎng)民使用了寬帶訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，占比高達(dá)94.3%，較2008年底上升了3.7個(gè)百分點(diǎn)。圖3中國(guó)大陸寬帶網(wǎng)民規(guī)模對(duì)比

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，我國(guó)寬帶互聯(lián)網(wǎng)的普及率已經(jīng)很高了。但是，我們必須清醒地看到，這里的寬帶網(wǎng)民只是使用寬帶接入方式的網(wǎng)民，而不是以網(wǎng)絡(luò)傳輸速率來(lái)定義區(qū)分的。雖然我國(guó)寬帶網(wǎng)民的絕對(duì)規(guī)模在增長(zhǎng)，但其在總體網(wǎng)民中的比例卻有所下降。這主要是由于只使用手機(jī)上網(wǎng)的群體規(guī)模增速過(guò)快所致。截至2010年6月，只使用手機(jī)上網(wǎng)的網(wǎng)民規(guī)模增加到4914萬(wàn)，較2009年底增長(zhǎng)1842萬(wàn)人，占整體網(wǎng)民的比重提高到11.7%。同時(shí)，“寬帶不寬”的問(wèn)題仍然存在。根據(jù)Akamai5公司的報(bào)告數(shù)據(jù)計(jì)算，我國(guó)平均上網(wǎng)速度，只有857kbps，接入速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)、日本、韓國(guó)等互聯(lián)網(wǎng)發(fā)達(dá)國(guó)家。

寬帶網(wǎng)民規(guī)模

網(wǎng)民結(jié)構(gòu)特征

（一）性別結(jié)構(gòu)

網(wǎng)民性別結(jié)構(gòu)對(duì)比（二）年齡結(jié)構(gòu)

網(wǎng)民年齡結(jié)構(gòu)繼續(xù)向成熟化發(fā)展。30歲以上各年齡段網(wǎng)民占比均有所上升，整體從2009年底的38.6%攀升至2010年中的41%。這主要是由于互聯(lián)網(wǎng)的門檻降低，網(wǎng)絡(luò)滲透的重點(diǎn)從低齡群體逐步轉(zhuǎn)向中高齡群體所致。（三）學(xué)歷結(jié)構(gòu)

網(wǎng)民學(xué)歷結(jié)構(gòu)呈低端化變動(dòng)趨勢(shì)。截至2010年6月，初中和小學(xué)以下學(xué)歷網(wǎng)民分別占到整體網(wǎng)民的27.5%和9.2%，增速超過(guò)整體網(wǎng)民。大專及以上學(xué)歷網(wǎng)民占比繼續(xù)降低，下降至23.3%。（四）職業(yè)結(jié)構(gòu)

分職業(yè)看，網(wǎng)民中學(xué)生、個(gè)體戶/自由職業(yè)者、農(nóng)林牧漁勞動(dòng)者等群體占比上升較快，無(wú)業(yè)/下崗/失業(yè)、農(nóng)村外出務(wù)工人員、產(chǎn)業(yè)服務(wù)業(yè)工人等職業(yè)占比在下降。學(xué)生群體在整體網(wǎng)民中的占比仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他群體，接近1/3的網(wǎng)民為學(xué)生。

互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步向低收入者覆蓋。與2009年底相比，個(gè)人月收入在500元以下的網(wǎng)民占比從18%上升到20.5%，月收入在1501-2000的網(wǎng)民群體占比也有所上升。無(wú)收入群體網(wǎng)民占比有所下降（五）收入結(jié)構(gòu)

截至2010年6月，農(nóng)村網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到11508萬(wàn)，占整體網(wǎng)民的27.4%，半年增幅為7.7%；城鎮(zhèn)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到30492萬(wàn)，占比72.6%，半年增幅為10%。受制于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平滯后、互聯(lián)網(wǎng)接入條件不足、硬件設(shè)備落后等因素，農(nóng)村地區(qū)網(wǎng)民的增長(zhǎng)仍顯得較為緩慢，增幅小于城鎮(zhèn)地區(qū)。值得期待的是，目前三網(wǎng)融合方案已經(jīng)獲得通過(guò)，并在部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始試點(diǎn)推廣，這將會(huì)對(duì)農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)質(zhì)的變化，未來(lái)農(nóng)村網(wǎng)民規(guī)模有望加快增長(zhǎng)。

（六）城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)

互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)資源網(wǎng)絡(luò)國(guó)際出口帶寬

中國(guó)大陸主要骨干網(wǎng)絡(luò)國(guó)際出口帶寬數(shù)

網(wǎng)民網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用行為

網(wǎng)民網(wǎng)絡(luò)生活形態(tài)

中國(guó)各省區(qū)互聯(lián)網(wǎng)普及狀況中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)普及狀況第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述本章學(xué)習(xí)要求：了解：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展過(guò)程。掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與分類方法。掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與結(jié)構(gòu)的基本概念。掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)型的定義、分類與特點(diǎn)。了解：典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。了解：網(wǎng)絡(luò)計(jì)算研究與應(yīng)用的發(fā)展。

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義及功能1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。所謂”計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”,通俗地講,就是將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線路連接起來(lái),以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(在協(xié)議控制下)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和數(shù)據(jù)交換的系統(tǒng)。2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的功能資源共享

軟、硬件資源共享、數(shù)據(jù)共享實(shí)現(xiàn)分布式處理

均衡各計(jì)算機(jī)的負(fù)載、充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、并構(gòu)成高性能的計(jì)算機(jī)體系集中管理通過(guò)MIS系統(tǒng)、OA等系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)日常工作的集中管理，提高工作效率，增加經(jīng)濟(jì)效益

提高可靠性重要的資源可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在多個(gè)地點(diǎn)互做備份，并使用用戶可以通過(guò)幾條路由來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)內(nèi)的資源，從而可以有效地避免單個(gè)部件、計(jì)算機(jī)等的故障影響用戶的使用第一階段：計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形。50年代，美國(guó)半自動(dòng)地面防空系統(tǒng)SAGE雷達(dá)與IBM計(jì)算機(jī)連接60年代初期，美國(guó)航空公司飛機(jī)訂票系統(tǒng)SABRE-I主要特點(diǎn)：是終端到計(jì)算機(jī)的連接，而不是計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)的連接。即“終端——通信線路——計(jì)算機(jī)”系統(tǒng)。主機(jī)負(fù)擔(dān)太重。終端設(shè)備沒(méi)有自處理的功能，多個(gè)終端共同使用一臺(tái)主計(jì)算機(jī)，主計(jì)算機(jī)既要處理通信功能，又要處理作業(yè)，它的負(fù)擔(dān)過(guò)重。終端——嚴(yán)格地說(shuō)只是提供輸入、輸出的設(shè)備，沒(méi)有自己的CPU，是主機(jī)的輸入、輸出設(shè)備，離開(kāi)主機(jī)不能進(jìn)行工作。工作站——是一臺(tái)獨(dú)立可運(yùn)行的計(jì)算機(jī)，許多工作可自己完成。3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和現(xiàn)狀1．具有通信功能的單機(jī)系統(tǒng)2．具有通信功能的多機(jī)系統(tǒng)主機(jī)終端以主機(jī)為中心第二階段：以多個(gè)主機(jī)通過(guò)通信線路互聯(lián)起來(lái)，為用戶提供服務(wù)，在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，完成網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議的研究，形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-典型代表是美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局協(xié)助開(kāi)發(fā)的ARPAnet主要特點(diǎn)：是計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)的連接，即“計(jì)算機(jī)——計(jì)算機(jī)”系統(tǒng)計(jì)算機(jī)—計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以分組交換網(wǎng)為中心主機(jī)分組交換網(wǎng)第三階段——（標(biāo)準(zhǔn)化）互聯(lián)互通階段，具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式和標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)。第四階段——互連、高速、智能與更為廣泛的應(yīng)用

，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及。而網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的新需求又推動(dòng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的新發(fā)展。從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用角度看，21世紀(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會(huì)在以下一些方面有更大的進(jìn)步：網(wǎng)絡(luò)的高速化

通信網(wǎng)絡(luò)的綜合服務(wù)和寬帶化

網(wǎng)絡(luò)智能化

通信的可移動(dòng)性

網(wǎng)絡(luò)的安全性

4.互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展史什么是Internet?

Internet是計(jì)算機(jī)交互網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱，又稱網(wǎng)間網(wǎng)。它是利用通信設(shè)備和線路將全世界上不同地理位置的功能相對(duì)獨(dú)立的數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享和信息交換的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。Internet的起源和發(fā)展1969年Internet的前身ARPANET網(wǎng)問(wèn)世1983年初具規(guī)模，連入300多臺(tái)計(jì)算機(jī)，供美國(guó)個(gè)研究機(jī)構(gòu)和政府部門使用1984年ARPARNET分解成：

ARPARNET，是民用科研網(wǎng)軍用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)MILNET1986年美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)組建了——國(guó)家科學(xué)基金會(huì)網(wǎng)絡(luò)（NSFNET）。NSFNET后來(lái)接管了ARPANET，并將網(wǎng)絡(luò)改名為Internet。1989年ARPARNET解散，NSFNET對(duì)公眾開(kāi)放1992年成立Internet協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)管理Internet5.中國(guó)Internet的發(fā)展階段

第一階段為1986.6－1993.3是研究試驗(yàn)階段此期間中國(guó)一些科研部門和高等院校開(kāi)始研究Internet聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并開(kāi)展了科研課題和科技合作工作。這個(gè)階段的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用僅限于小范圍內(nèi)的電子郵件服務(wù)，而且僅為少數(shù)高等院校、研究機(jī)構(gòu)提供電子郵件服務(wù)

1987年9月20日，錢天白教授通過(guò)意大利公用分組交換網(wǎng)設(shè)在北京的分組裝卸設(shè)備發(fā)出了我國(guó)的第一封電子郵件，與德國(guó)某大學(xué)進(jìn)行通信，揭開(kāi)了中國(guó)人使用Internet的序幕第二階段為1994.4至1996年，是起步階段

1994年4月，北京中關(guān)村地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)絡(luò)工程進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)和Internet的TCP/IP連接，從而開(kāi)通了Internet全功能服務(wù)。從此中國(guó)被國(guó)際上正式承認(rèn)為有互聯(lián)網(wǎng)的國(guó)家此后紛紛形成了各大互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)1、中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）2、中國(guó)科技（CSTNET）3、中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)（CERNET）4、中國(guó)金橋信息網(wǎng)（CHINAGBN）

6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成資源子網(wǎng)硬件資源（主機(jī)、終端、I/O設(shè)備等）、軟件資源、數(shù)據(jù)資源等，負(fù)責(zé)全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

通信子網(wǎng)傳輸介質(zhì)（電纜、光纖、無(wú)線電波等）、通信設(shè)備（交換機(jī)等），承擔(dān)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接、加工和變換等通信處理工作

7.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類1、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍進(jìn)行分類，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為三種基本類型：局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）、城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）和廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）。這種分類方法也是目前比較流行的一種方法。局域網(wǎng)通常是由地理范圍在幾公里以內(nèi)的、采用單一或有限的傳輸介質(zhì)、按照某種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相互連接起來(lái)的計(jì)算機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)。采用廣播(broadcast)技術(shù)共享傳輸媒介傳送局域網(wǎng)還有以下特點(diǎn)：分布距離近（通常在1000~2000m范圍內(nèi)），傳輸速度高，連接費(fèi)用低，數(shù)據(jù)傳輸可靠，延遲低，誤碼率低，易維護(hù)。局域網(wǎng)（LAN,LocalAreaNetwork）廣域網(wǎng)（WAN,WideAreaNetwork）廣域網(wǎng)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)，它的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分布范圍很廣，從數(shù)百公里至數(shù)千或數(shù)萬(wàn)公里不等。它所涉及的地理范圍可以是市、地區(qū)、省、國(guó)家，乃至世界范圍。廣域網(wǎng)是通過(guò)衛(wèi)星、微波、無(wú)線電、電話線、光纖等傳輸介質(zhì)連接的國(guó)家網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際網(wǎng)絡(luò)，它是全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：地理范圍沒(méi)有限制；傳輸介質(zhì)復(fù)雜；由于長(zhǎng)距離的傳輸，數(shù)據(jù)的傳輸速率較低，且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，采用的技術(shù)比較復(fù)雜

WAN通信一般稱為“服務(wù)”（service）——收費(fèi)傳送距離介于LAN和WAN之間(通常是一個(gè)城市）城域網(wǎng)一般具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：采用的傳輸介質(zhì)相對(duì)復(fù)雜；數(shù)據(jù)傳輸速率次于局域網(wǎng)；數(shù)據(jù)傳輸距離相對(duì)局域網(wǎng)要長(zhǎng)，信號(hào)容易受到干擾；組網(wǎng)比較復(fù)雜，成本較高。城域網(wǎng)(MAN,MetropolitanAreaNetworks)城域網(wǎng)示意圖本市教育網(wǎng)市政府辦公網(wǎng)本市電子商務(wù)網(wǎng)本市其他網(wǎng)……城市公用網(wǎng)絡(luò)介于LAN和MAN之間的自治性網(wǎng)絡(luò)由某一實(shí)體（企業(yè)、高校、小區(qū)、研究院所、政府等）獨(dú)立管理若干相對(duì)獨(dú)立的LAN組成外連城域網(wǎng)或因特網(wǎng)形式有：Intranet

（內(nèi)聯(lián)網(wǎng)）

Campusnetworks(園區(qū)網(wǎng)/校園網(wǎng))

區(qū)域網(wǎng)(CAN,CampusNetwork)大量使用外部信息資源（特別是Internet)服務(wù)基于Internet技術(shù)——WWW、E-mail、FTP、BBS、安全技術(shù)等組網(wǎng)基于LAN技術(shù)——交換機(jī)為主要通信設(shè)備，獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)資源（服務(wù)器）和管理系統(tǒng)，專門敷設(shè)的線路本身可由若干個(gè)LAN組成或是一個(gè)大型的LAN與LAN一樣的高帶寬區(qū)域網(wǎng)的特點(diǎn)互連網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)internetandInternet互連網(wǎng)絡(luò)(internet)–幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)相互連接形成因特網(wǎng)(Internet)–世界上最大的互連網(wǎng)絡(luò)路由器2根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信方式分類

點(diǎn)到點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)：點(diǎn)到點(diǎn)傳播指網(wǎng)絡(luò)中每?jī)膳_(tái)主機(jī)、兩臺(tái)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)之間或主機(jī)與節(jié)點(diǎn)交換機(jī)之間都存在一條物理信道，即每條物理線路連接一對(duì)計(jì)算機(jī)。機(jī)器（包括主機(jī)和節(jié)點(diǎn)交換機(jī)）沿某信道發(fā)送的數(shù)據(jù)確定無(wú)疑地只有信道另一端的唯一一臺(tái)機(jī)器收到。

廣播式網(wǎng)絡(luò)：廣播式網(wǎng)絡(luò)中的廣播是指網(wǎng)絡(luò)中所有連網(wǎng)計(jì)算機(jī)都共享一個(gè)公共通信信道，當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)利用共享通信信道發(fā)送報(bào)文分組時(shí)，所有其它計(jì)算機(jī)都會(huì)將會(huì)接收并處理這個(gè)分組。由于發(fā)送的分組中帶有目的地址與源地址，網(wǎng)絡(luò)中所有計(jì)算機(jī)接收到該分組的計(jì)算機(jī)將檢查目的地址是否與本節(jié)點(diǎn)的地址相同。如果被接受報(bào)文分組的目的地址與本節(jié)點(diǎn)地址相同，則接受該分組，否則將收到的分組丟棄。。8.計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按照拓?fù)鋵W(xué)的觀點(diǎn)，將工作站、服務(wù)器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為“點(diǎn)”，網(wǎng)絡(luò)中的傳輸介質(zhì)抽象為“線”，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就變成了由點(diǎn)和線組成的幾何圖形，它表示了通信媒介與各節(jié)點(diǎn)的物理連接結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、總線型、環(huán)型。其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如樹(shù)型和網(wǎng)狀型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都是由這三種結(jié)構(gòu)擴(kuò)展而成的。在局域網(wǎng)中，最常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是星型和總線型兩種，而網(wǎng)狀型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是廣域網(wǎng)及Internet的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如果從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成來(lái)看，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。（1）總線型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)在總線形拓?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。由于在同一時(shí)刻在總線上只能傳輸一路信號(hào)，因此，一次只允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，其他節(jié)點(diǎn)只能處于接收狀態(tài)。各個(gè)節(jié)點(diǎn)將依據(jù)一定的訪問(wèn)規(guī)則分時(shí)地使用總線來(lái)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，并判斷是否是發(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(lái)；否則將丟棄該數(shù)據(jù)幀?？偩€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?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，非常便于擴(kuò)充，網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度快。設(shè)備量少、價(jià)格低廉、安裝使用方便。某個(gè)站點(diǎn)失效不會(huì)影響到其他站點(diǎn)。共享資源能力強(qiáng)，極便于廣播式工作，一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀所有節(jié)點(diǎn)都可接收。所需電纜長(zhǎng)度很短，減少了安裝費(fèi)用，易于布線和維護(hù)。網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性好。由于采用總線結(jié)構(gòu)，增加節(jié)點(diǎn)時(shí)只需要往總線上連接就行了。多個(gè)節(jié)點(diǎn)共用一條傳輸信道，信道利用率高。總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)缺點(diǎn)如下：總線拓?fù)涞木W(wǎng)不是集中控制，故障檢測(cè)需在網(wǎng)上各個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行，使故障診斷困難?？偩€不能過(guò)長(zhǎng)，有一定的限制。另外，一條總線上連接的節(jié)點(diǎn)數(shù)量也不能過(guò)多。接在總線上的站點(diǎn)要有介質(zhì)訪問(wèn)控制功能，因此站點(diǎn)必須具有智能，從而增加了站點(diǎn)的硬件和軟件費(fèi)用。所有的工作站通信均通過(guò)一條共用的總線，導(dǎo)致實(shí)時(shí)性很差。（2）星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)將分成端節(jié)點(diǎn)和中央節(jié)點(diǎn)兩種，每個(gè)端節(jié)點(diǎn)必須通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接到中央節(jié)點(diǎn)上。任何兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)之間都要通過(guò)中央節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和通信。由于中央節(jié)點(diǎn)要與多機(jī)連接，線路較多，為便于集中連線，目前多采用一種稱為交換設(shè)備的硬件作為中央節(jié)點(diǎn)。星型網(wǎng)是目前廣泛而又首選使用的網(wǎng)絡(luò)拓樸設(shè)計(jì)之一。使用星型結(jié)構(gòu)，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：傳輸可靠性好，即使某個(gè)端節(jié)點(diǎn)發(fā)生了故障，也不會(huì)影響其他端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。并且故障容易檢測(cè)。易增加端結(jié)點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全和優(yōu)先級(jí)控制、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于管理，便于大型網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和調(diào)試。控制簡(jiǎn)單，建網(wǎng)容易，移動(dòng)某個(gè)工作站非常簡(jiǎn)單。網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間較短，誤碼率較低。每個(gè)站點(diǎn)直接連到中央節(jié)點(diǎn)，故障容易檢測(cè)和隔離，可很方便地將有故障的站點(diǎn)從系統(tǒng)中刪除。任何一個(gè)連接只涉及到中央節(jié)點(diǎn)和一個(gè)站點(diǎn)，控制介質(zhì)訪問(wèn)的方法簡(jiǎn)單，使訪問(wèn)協(xié)議也十分簡(jiǎn)單。星型結(jié)構(gòu)主要存在如下缺點(diǎn)：一條通信線路只被該線路上的中央節(jié)點(diǎn)和一個(gè)站點(diǎn)使用，因此線路利用率不高；中央節(jié)點(diǎn)負(fù)荷太重，而且對(duì)中心結(jié)點(diǎn)依賴性大。當(dāng)中央節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生故障時(shí)，全網(wǎng)不能工作，所以對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的可靠性和冗余度要求很高。星型拓?fù)渲忻總€(gè)站點(diǎn)直接和中央節(jié)點(diǎn)相連，需要大量電纜，電纜溝、維護(hù)、安裝等一系列問(wèn)題會(huì)產(chǎn)生，因此而增加的費(fèi)用相當(dāng)可觀。由于中央節(jié)點(diǎn)的端口有限而且端口越多結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，因此能夠接上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限。（3）環(huán)型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)在環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)收發(fā)器連入網(wǎng)絡(luò)，收發(fā)器之間通過(guò)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(guò)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)要判斷這個(gè)數(shù)據(jù)幀是否是發(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(lái)，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(guò)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。

環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)沿固定方向逐點(diǎn)傳輸（固定的單向流動(dòng)），網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸延時(shí)確定，容易實(shí)現(xiàn)高速以及長(zhǎng)距離傳送。某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，可以自動(dòng)旁路（由“中繼器”完成），可靠性較高。所需電纜長(zhǎng)度比星型拓?fù)湟痰枚?，同時(shí)不需像星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)那樣配制接線盒。每個(gè)節(jié)點(diǎn)地位平等，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可獲得平行控制權(quán)環(huán)型拓?fù)渲饕幸韵逻@些缺點(diǎn)：擴(kuò)充環(huán)的配置比較困難，同樣要關(guān)掉一部分已接入網(wǎng)的站點(diǎn)也不容易。由于信息是串行穿過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)環(huán)路接口，當(dāng)節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)，影響傳輸效率，使網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)。但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)確定時(shí)，其延時(shí)固定，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。環(huán)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)接到數(shù)據(jù)后，要負(fù)責(zé)將它發(fā)送至環(huán)上，這意味著要同時(shí)考慮訪問(wèn)控制協(xié)議。節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)前，必須事先知道傳輸介質(zhì)對(duì)它是可用的。環(huán)型網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較適合于實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)和工廠自動(dòng)化系統(tǒng)。典型的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)有Token-Ring和FDDI等。第二部分網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議掌握：協(xié)議、層次、接口與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念。掌握：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的層次化研究方法。掌握：OSI參考模型及各層的基本服務(wù)功能。掌握：TCP/IP參考模型的層次劃分、各層的基本服務(wù)功能與主要協(xié)議。了解：OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較。本章學(xué)習(xí)要求：1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的定義和發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，相互通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作。為了降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的難度，把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和模塊化的設(shè)計(jì)，將整體功能分為幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子功能層次，各個(gè)功能層次間進(jìn)行有機(jī)的連接，將龐大而復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問(wèn)題進(jìn)行處理，使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。（一）為什么要分層?從應(yīng)用（用戶）角度考慮應(yīng)用（用戶）并不關(guān)心網(wǎng)絡(luò)是如何傳輸?shù)模淳W(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)對(duì)用戶是透明的；傳輸最終是通過(guò)物理鏈路上的比特流實(shí)現(xiàn)的；數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程（功能）被分解為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的層次整個(gè)傳輸?shù)倪^(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程；為降低其復(fù)雜性，將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)（過(guò)程）分解為若干個(gè)子系統(tǒng)，即若干層；每一個(gè)子系統(tǒng)有相對(duì)獨(dú)立的功能；分層的目的是為了降低復(fù)雜性，提高靈活性；每一層都有一些約定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則；分層舉例——社會(huì)上存在的郵政系統(tǒng)劃分層次的概念舉例

主機(jī)

1

向主機(jī)

2

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件?？梢詫⒁龅墓ぷ鬟M(jìn)行如下的劃分。第一類工作與傳送文件直接有關(guān)。確信對(duì)方已做好接收和存儲(chǔ)文件的準(zhǔn)備。雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。兩個(gè)主機(jī)將文件傳送模塊作為最高的一層。剩下的工作由下面的模塊負(fù)責(zé)。兩個(gè)主機(jī)交換文件

文件傳送模塊主機(jī)

1主機(jī)

2文件傳送模塊只看這兩個(gè)文件傳送模塊好像文件及文件傳送命令是按照水平方向的虛線傳送的把文件交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊再設(shè)計(jì)一個(gè)通信服務(wù)模塊

文件傳送模塊主機(jī)

1主機(jī)

2文件傳送模塊只看這兩個(gè)通信服務(wù)模塊好像可直接把文件可靠地傳送到對(duì)方把文件交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊再設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入模塊

文件傳送模塊主機(jī)

1主機(jī)

2文件傳送模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接入模塊負(fù)責(zé)做與網(wǎng)絡(luò)接口細(xì)節(jié)有關(guān)的工作例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷剑瑤淖畲箝L(zhǎng)度等。分層的好處各層之間是獨(dú)立的。靈活性好。結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。（二）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換必須遵守事先約定好的規(guī)則。這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問(wèn)題（同步含有時(shí)序的意思）。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(networkprotocol)，簡(jiǎn)稱為協(xié)議，是為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議三要素一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由語(yǔ)法、語(yǔ)義和同步三個(gè)要素所組成。語(yǔ)法是指數(shù)據(jù)和控制信息的結(jié)構(gòu)或格式，它用于確定通信時(shí)采用的數(shù)據(jù)格式、編碼、信號(hào)電平等。通俗地講，語(yǔ)法規(guī)定了通信雙方之間“講什么”的問(wèn)題。語(yǔ)義由通信過(guò)程的說(shuō)明構(gòu)成，它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息、完成何種控制動(dòng)作及做出何種響應(yīng)，對(duì)發(fā)布請(qǐng)求、執(zhí)行動(dòng)作以及返回應(yīng)答予以解釋，并確定用于協(xié)調(diào)和差錯(cuò)處理的控制信息。語(yǔ)義解決了通信雙方之間“如何講”的問(wèn)題。同步是對(duì)事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明，它用于確定事件的順序以及速度匹配。同步解決了通信雙方之間“何時(shí)講”的問(wèn)題。語(yǔ)法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。語(yǔ)義需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。同步事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。層數(shù)多少要適當(dāng)若層數(shù)太少，就會(huì)使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。層數(shù)太多又會(huì)在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時(shí)遇到較多的困難。（三）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概念網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（architecture）

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層、層中協(xié)議和層間接口的集合。為了完成計(jì)算機(jī)間的通信協(xié)作，把開(kāi)放系統(tǒng)互連的功能劃分成定義明確的層次，并規(guī)定了對(duì)等層實(shí)體間通信的協(xié)議；而在相鄰層之間都有層間接口，接口定義了下層向上層提供的服務(wù)。在協(xié)議的控制下，各對(duì)等層實(shí)體間的通信使得每一層能夠向上一層提供服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的通信。網(wǎng)絡(luò)各層、對(duì)等層進(jìn)行通信的協(xié)議以及相鄰層接口的集合稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。（四）實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)實(shí)體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。（四）實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)（續(xù)）

本層的服務(wù)用戶只能看見(jiàn)服務(wù)而無(wú)法看見(jiàn)下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過(guò)層間接口提供的。同一系統(tǒng)相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方，稱為服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP(ServiceAccessPoint)。（四）實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)（續(xù)）

協(xié)議(n+1)SAPSAP交換原語(yǔ)交換原語(yǔ)實(shí)體(n+1)服務(wù)提供者第n層第n+1層實(shí)體(n+1)服務(wù)用戶實(shí)體(n)實(shí)體(n)協(xié)議(n)2.OSI參考模型L1L2L3L4L5L6L7PhysicalLayerNetworkLayerTransportSessionPresentationApplicationDataLinkControl7應(yīng)用層6表示層5會(huì)話層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層

用戶系統(tǒng)層

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)銜接

軟件由軟件實(shí)現(xiàn)（面向通信用戶）

資源子網(wǎng)的任務(wù)

網(wǎng)絡(luò)由硬件實(shí)現(xiàn)（完成傳送服務(wù)）通信子網(wǎng)任務(wù)

在OSI（OpenSystemInterconnect）開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)中的“開(kāi)放”是指只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以與位于世界上任何地方、同樣遵循同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信；OSI標(biāo)準(zhǔn)中，采用的是三級(jí)抽象：

?體系結(jié)構(gòu)（architecture）；

?服務(wù)定義（servicedefinition）；

?協(xié)議說(shuō)明（protocolspecification）。OSI參考模型（1）體系結(jié)構(gòu)開(kāi)放系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、層次之間的相互關(guān)系及各層所包括的可能的服務(wù)；作為一個(gè)框架來(lái)協(xié)調(diào)和組織各層協(xié)議的制定；對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)最精煉地概括與描述。

（2）服務(wù)定義詳細(xì)地說(shuō)明了各層所提供的服務(wù)；某一層的服務(wù)就是該層及其以下各層的一種能力；低層的服務(wù)是通過(guò)接口向上一層提供的;各層所提供的服務(wù)與這些服務(wù)是如何實(shí)現(xiàn)的無(wú)關(guān)；定義了層與層之間的接口與各層使用的原語(yǔ)，但不涉及接口是具體實(shí)現(xiàn)的。

（3）協(xié)議說(shuō)明OSI標(biāo)準(zhǔn)中的各種協(xié)議明確地定義了：應(yīng)該發(fā)送什么樣的控制信息；如何解釋這個(gè)控制信息。協(xié)議的規(guī)程說(shuō)明具有最嚴(yán)格的約束。

OSI參考模型只是描述了一些概念，用來(lái)協(xié)調(diào)進(jìn)程間通信標(biāo)準(zhǔn)的制定；在OSI的范圍內(nèi)，只有各種的協(xié)議是可以被實(shí)現(xiàn)的，而各種產(chǎn)品只有和OSI的協(xié)議相一致時(shí)才能互連；OSI參考模型并不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而是一個(gè)在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所使用的概念性的框架。

（4）OSI參考模型——網(wǎng)絡(luò)設(shè)備終端用戶設(shè)備:Workstation（工作站）等此類設(shè)備需要有物理連接到網(wǎng)絡(luò)物理連接設(shè)備都有MAC地址網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:

第一層:RepeaterHub

第二層:Bridges

Switch

第三層:Router（5）OSI參考模型通信過(guò)程O(píng)SI參考模型通信過(guò)程O(píng)SI參考模型各層的功能物理層的主要功能：利用傳輸介質(zhì)為通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間建立、管理和釋放物理連接；實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸，為數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；物理層的數(shù)據(jù)傳輸單元是比特。數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能：在物理層提供的服務(wù)基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)鏈路層在通信的實(shí)體間建立數(shù)據(jù)鏈路連接；傳輸以“幀”為單位的數(shù)據(jù)包；采用差錯(cuò)控制與流量控制方法，使有差錯(cuò)的物理線路變成無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。

網(wǎng)絡(luò)層的主要功能：通過(guò)路由選擇算法為分組通過(guò)通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂?；為?shù)據(jù)在結(jié)點(diǎn)之間傳輸創(chuàng)建邏輯鏈路；實(shí)現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)絡(luò)互連等功能。傳輸層的主要功能：向用戶提供可靠端到端（end-to-end）服務(wù)；處理數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)包次序，以及其他一些關(guān)鍵傳輸問(wèn)題；傳輸層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，是計(jì)算機(jī)通信體系結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵的一層。會(huì)話層的主要功能：負(fù)責(zé)維護(hù)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的傳輸鏈接，以便確保點(diǎn)到點(diǎn)傳輸不中斷；管理數(shù)據(jù)交換。

表示層的主要功能：用于處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式；數(shù)據(jù)格式變換；數(shù)據(jù)加密與解密；數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)。應(yīng)用層的主要功能:為應(yīng)用程序提供了網(wǎng)絡(luò)服務(wù);應(yīng)用層需要識(shí)別并保證通信對(duì)方的可用性，使得協(xié)同工作的應(yīng)用程序之間的同步;建立傳輸錯(cuò)誤糾正與保證數(shù)據(jù)完整性的控制機(jī)制。

OSI參考模型虛通信的概念虛通信(VirtulCommunication)OSI參考模型

通信過(guò)程實(shí)際通信過(guò)程要復(fù)雜得多……OSI參考模型

通信過(guò)程實(shí)際網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程同樣要復(fù)雜得多……OSI參考模型不同結(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(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)；不同結(jié)點(diǎn)的同等層通過(guò)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信。并非所有網(wǎng)絡(luò)通信都必須通過(guò)完整的七層；實(shí)際上，如果在同一個(gè)LAN內(nèi)（直接通過(guò)物理地址傳輸）通信，通常只用到下兩層和應(yīng)用層，如果跨LAN（路由選擇成為必要），則需要用到下面四層和應(yīng)用層。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)有加密/解密的通信要求時(shí)，可能用到表示層。并非現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信都是按本模型分層(實(shí)際上一個(gè)也沒(méi)有);3.TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層主機(jī)A主機(jī)B路由器網(wǎng)絡(luò)

2網(wǎng)絡(luò)

1應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層4321路由器在轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)最高只用到網(wǎng)絡(luò)層而沒(méi)有使用運(yùn)輸層和應(yīng)用層。TCP/IP參考模型與OSI參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系

應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層OSI參考模型TCP/IP參考模型傳輸層互聯(lián)層主機(jī)―網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層（網(wǎng)絡(luò)接口層）參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報(bào);允許主機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用多種現(xiàn)成的與流行的協(xié)議，如局域網(wǎng)的Ethernet、令牌網(wǎng)、分組交換網(wǎng)的X.25、幀中繼、ATM協(xié)議等;當(dāng)一種物理網(wǎng)被用作傳送IP數(shù)據(jù)包的通道時(shí)，就可以認(rèn)為是這一層的內(nèi)容;充分體現(xiàn)出TCP/IP協(xié)議的兼容性與適應(yīng)性，它也為TCP/IP的成功奠定了基礎(chǔ)。

互連層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；處理互連的路由選擇、流控與擁塞問(wèn)題；IP協(xié)議是無(wú)連接的、提供“盡力而為”服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。

傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體間建立用于會(huì)話的端-端連接；傳輸控制協(xié)議TCP是一種可靠的面向連接協(xié)議；用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP是一種不可靠的無(wú)連接協(xié)議。

應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議Telnet；文件傳輸協(xié)議FTP；簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTP；域名系統(tǒng)DNS；簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP；超文本傳輸協(xié)議HTTP。沙漏計(jì)時(shí)器形狀的

TCP/IP協(xié)議族HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層運(yùn)輸層應(yīng)用層………網(wǎng)絡(luò)接口

1網(wǎng)絡(luò)接口

2網(wǎng)絡(luò)接口

3EverythingoverIPIP

可為各式各樣的應(yīng)用程序提供服務(wù)IPoverEverythingIP

可應(yīng)用到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上（1）對(duì)OSI參考模型的評(píng)價(jià)層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會(huì)話層很少用到，表示層幾乎是空的，數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層有很多的子層插入；尋址、流控與差錯(cuò)控制在每一層里都重復(fù)出現(xiàn)，降低系統(tǒng)效率；數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理在參考模型的設(shè)計(jì)初期被忽略了；參考模型的設(shè)計(jì)更多是被通信的思想所支配，不適合于計(jì)算機(jī)與軟件的工作方式；嚴(yán)格按照層次模型編程的軟件效率很低。4.OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較（2）對(duì)TCP/IP參考模型評(píng)價(jià)在服務(wù)、接口與協(xié)議的區(qū)別上不很清楚，一個(gè)好的軟件工程應(yīng)該將功能與實(shí)現(xiàn)方法區(qū)分開(kāi)，參考模型不適合于其他非TCP/IP協(xié)議族；TCP/IP參考模型的主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層本身并不是實(shí)際的一層；物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要和合理的，而TCP/IP參考模型卻沒(méi)有做到這點(diǎn)。

5.具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。但最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒(méi)有具體內(nèi)容。因此往往采取折中的辦法，即綜合

OSI和

TCP/IP

的優(yōu)點(diǎn)，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層(applicationlayer)運(yùn)輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4運(yùn)輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層PDU再傳送到運(yùn)輸層加上運(yùn)輸層首部，成為運(yùn)輸層報(bào)文主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層報(bào)文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報(bào)（或分組）主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2IP數(shù)據(jù)報(bào)再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)應(yīng)用層(applicationlayer)5432154321物理傳輸媒體主機(jī)

1AP2AP1電信號(hào)（或光信號(hào)）在物理媒體中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層主機(jī)

2主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞?，取出?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

210100110100101比特流110101110101計(jì)算機(jī)2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運(yùn)輸層H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)?bào)文首部后把報(bào)文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層PDU首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！協(xié)議很復(fù)雜協(xié)議必須把所有不利的條件事先都估計(jì)到，而不能假定一切都是正常的和非常理想的?？匆粋€(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是否正確，不能光看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細(xì)地檢查這個(gè)協(xié)議能否應(yīng)付各種異常情況。著名的協(xié)議舉例【例1-1】占據(jù)東、西兩個(gè)山頂?shù)乃{(lán)軍1和藍(lán)軍2與駐扎在山谷的白軍作戰(zhàn)。其力量對(duì)比是：?jiǎn)为?dú)的藍(lán)軍1或藍(lán)軍2打不過(guò)白軍，但藍(lán)軍1和藍(lán)軍2協(xié)同作戰(zhàn)則可戰(zhàn)勝白軍?，F(xiàn)藍(lán)軍1擬于次日正午向白軍發(fā)起攻擊。于是用計(jì)算機(jī)發(fā)送電文給藍(lán)軍2。但通信線路很不好，電文出錯(cuò)或丟失的可能性較大（沒(méi)有電話可使用）。因此要求收到電文的友軍必須送回一個(gè)確認(rèn)電文。但此確認(rèn)電文也可能出錯(cuò)或丟失。試問(wèn)能否設(shè)計(jì)出一種協(xié)議使得藍(lán)軍1和藍(lán)軍2能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)因而一定（即100%而不是99.999…%）取得勝利？

明日正午進(jìn)攻，如何？同意收到“同意”收到：收到“同意”………………這樣的協(xié)議無(wú)法實(shí)現(xiàn)！結(jié)論這樣無(wú)限循環(huán)下去，兩邊的藍(lán)軍都始終無(wú)法確