《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)論》第一章

課程介紹計(jì)算機(jī)引論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)論網(wǎng)絡(luò)發(fā)展、基本概念、原理、操作深入了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、原理及協(xié)議概括了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上課：30實(shí)驗(yàn)：10作業(yè)編輯ppt課程主要內(nèi)容1、概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史2、網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)及物理層設(shè)備3、常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)硬件4、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議-物理層與傳輸層5、Internet接入Internet服務(wù)6、網(wǎng)絡(luò)常用命令和網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)7、網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)管理概述8、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)法律法規(guī)及案例分析9、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展新技術(shù)編輯ppt第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述本章內(nèi)容1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生與發(fā)展1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義與組成1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分類1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成編輯ppt1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展早期的計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式——單機(jī)大、中、小型機(jī)—龐大，昂貴，資源無(wú)法共享分散的計(jì)算機(jī)構(gòu)成了一個(gè)個(gè)的信息“孤島”計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生始于1950’s，產(chǎn)生的原因：資源共享的需求（計(jì)算能力、外設(shè)、軟件、數(shù)據(jù)）大型項(xiàng)目的合作（進(jìn)行工程項(xiàng)目協(xié)作）人與人之間的信息溝通（數(shù)據(jù)通信）編輯ppt從體系結(jié)構(gòu)來(lái)觀察，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為四個(gè)階段（三代網(wǎng)絡(luò)）：1.以主機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng) “計(jì)算機(jī)－終端”系統(tǒng)2.以通信子網(wǎng)為中心的主機(jī)互連“計(jì)算機(jī)－計(jì)算機(jī)”網(wǎng)絡(luò)3.體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò) 層次化結(jié)構(gòu)，并對(duì)每層進(jìn)行了精確定義4.Internet時(shí)代以TCP/IP協(xié)議簇為標(biāo)準(zhǔn)，廣泛的互聯(lián)編輯ppt1.以主機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)特征：終端(Terminal)共享主機(jī)(Host)的軟硬件資源單臺(tái)主機(jī)：執(zhí)行計(jì)算和通信任務(wù)多臺(tái)終端：執(zhí)行用戶交互（一般終端沒(méi)有處理能力只是一種計(jì)算機(jī)的輸入、輸出設(shè)備）(終端集中器/終端服務(wù)器)連接方式：本地或遠(yuǎn)程TSTTTTTTHOST通信線路T編輯ppt例子：飛機(jī)訂票系統(tǒng)

HOST(航空公司總部)Terminals(訂票點(diǎn))通信線路(電話線路)缺點(diǎn)主機(jī)負(fù)荷重——數(shù)據(jù)處理＋通信線路利用率低集中控制方式，可靠性低改進(jìn)終端集中器(近/遠(yuǎn)距)前端處理機(jī)（Front-EndProcessor,FEP），將通信任務(wù)從主機(jī)中分離出來(lái)編輯ppt2.以通信子網(wǎng)為中心的主機(jī)互連特征多個(gè)終端聯(lián)機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)，形成了多主機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從“主機(jī)－終端”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鳈C(jī)－主機(jī)”HOSTHOSTHOSTTTTTTTTTTT通信線路編輯ppt主機(jī)－主機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演變演變階段1通信任務(wù)從主機(jī)中分離，由通信控制處理機(jī)（CCP）完成CCP：處理主機(jī)之間通信任務(wù)的專用計(jì)算機(jī)CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTT編輯ppt兩層網(wǎng)絡(luò)概念的出現(xiàn)由CCP組成的傳輸網(wǎng)絡(luò)——通信子網(wǎng)，提供信息傳輸服務(wù)建立在通信子網(wǎng)基礎(chǔ)上的主機(jī)集合——資源子網(wǎng)，提供計(jì)算資源CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTTT通信子網(wǎng)編輯ppt兩層網(wǎng)絡(luò)的概念結(jié)構(gòu)CCCHHH資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)在通信子網(wǎng)上可有多個(gè)資源子網(wǎng)，共享通信子網(wǎng)的服務(wù)HH編輯ppt演變階段2通信子網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大私有→社會(huì)公用公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)PSTN公共交換電話網(wǎng)絡(luò)X.25優(yōu)點(diǎn)降低用戶系統(tǒng)建設(shè)成本提高通信線路利用率兼容性好公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)HOSTHOSTTTTTTTHOSTTTTT編輯pptARPANET與分組交換技術(shù)

分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn)：由于采用分散控制，即使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)局部出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響全網(wǎng)的操作，因而具有很高的可靠性；

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的奠基人PaulBaran20世紀(jì)50年代初，出于美國(guó)軍方的需要，研制SAGE系統(tǒng)。與前蘇聯(lián)的軍事競(jìng)賽需要一個(gè)“可生存系統(tǒng)”，專門用于傳輸軍事命令和控制信息。電話交換網(wǎng)比較脆弱，不符合“可生存系統(tǒng)”的要求，需要尋找一種有效的通信網(wǎng)絡(luò)解決方案。PaulBaran提出通信網(wǎng)絡(luò)的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)編輯pptARPANET與分組交換技術(shù)ARPANET的基本設(shè)計(jì)思想—分組交換子網(wǎng)對(duì)分組交換理論做出重大貢獻(xiàn)DonaldDavies分組交換由DonaldDavies和保羅·巴蘭在1960年代早期發(fā)明,是他們最重要的創(chuàng)新。分組交換技術(shù)也稱包交換，是將用戶傳送的數(shù)據(jù)劃分成一定的長(zhǎng)度，每個(gè)部分叫做一個(gè)分組，通過(guò)傳輸分組的方式傳輸信息的一種技術(shù)。編輯ppt數(shù)據(jù)交換的發(fā)展數(shù)據(jù)交換經(jīng)歷了電路交換報(bào)文交換分組交換綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換分組交換子網(wǎng)結(jié)構(gòu)原理示意圖編輯pptARPANET與分組交換技術(shù)ARPANET的發(fā)展過(guò)程ARPANET之父LarryRoberts1969.124個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始運(yùn)行1972節(jié)點(diǎn)數(shù)增加到40個(gè)推出Telnet應(yīng)用出現(xiàn)第一個(gè)電子郵件應(yīng)用程序1975節(jié)點(diǎn)數(shù)增加到100多個(gè)，正式運(yùn)行1975節(jié)點(diǎn)數(shù)增加到100多個(gè)，正式運(yùn)行1983年分為ARPANET和MILNET編輯pptARPANET與分組交換技術(shù)ARPANET對(duì)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的貢獻(xiàn)完成了對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義與分類方法的研究提出了資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)概念研究并實(shí)現(xiàn)了分組交換方法完善了層次型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的模型與協(xié)議體系開(kāi)始了TCP/IP模型、協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)的研究與應(yīng)用編輯ppt3.

體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)為什么需要標(biāo)準(zhǔn)化？不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的兼容性和互操作性是推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化的原動(dòng)力而兼容性和互操作性的最終目的仍是資源共享標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)機(jī)？先制定標(biāo)準(zhǔn)再開(kāi)發(fā)還是先開(kāi)發(fā)再制定標(biāo)準(zhǔn)？各廠商、研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、方法、理論等方面的研究日趨成熟是基礎(chǔ)編輯ppt網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程的演變廠商標(biāo)準(zhǔn)：IBM-SNA，DEC-DNA等缺點(diǎn)：適用范圍：兼容性技術(shù)壟斷：競(jìng)爭(zhēng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一：用戶利益國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISOOSI/RM）OpenSystemInterconnection/RecommendedModel(開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，簡(jiǎn)稱OSI參考模型)OSI參考模型是一種概念上的網(wǎng)絡(luò)模型，規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的框架：7個(gè)層次只說(shuō)明了做什么（WHATTODO）而未規(guī)定怎樣做（HOWTODO）太復(fù)雜，幾乎沒(méi)有與之完全符合的網(wǎng)絡(luò)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)：TCP/IP(因特網(wǎng)的骨干協(xié)議)

從體系結(jié)構(gòu)上看，它是OSI參考模型的簡(jiǎn)化（4層）編輯ppt4.因特網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)因特網(wǎng)的出現(xiàn)標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)因特網(wǎng)是全球性的網(wǎng)絡(luò)豐富的信息和便利的使用是其規(guī)模迅速增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力截止到2000年,Internet的規(guī)模為網(wǎng)絡(luò)數(shù)達(dá)到105數(shù)量級(jí),主機(jī)數(shù)達(dá)到107數(shù)量級(jí),

用戶數(shù)108數(shù)量級(jí)，主干速率大于2.5Gbit/s美國(guó)政府資助的“下一代因特網(wǎng)計(jì)劃”目標(biāo)是主干網(wǎng)的速率比現(xiàn)在的因特網(wǎng)高1000倍端到端的速率要達(dá)到100Mbit/s~10Gbit/s編輯pptVintonG.Cerf--聞名遐邇的“互聯(lián)網(wǎng)之父”，Vint和RobertKahn合作設(shè)計(jì)了TCP/IP協(xié)議及互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)。RobertE.Kahn是TCP/IP協(xié)議合作發(fā)明者、互聯(lián)網(wǎng)雛形Arpanet網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者、“信息高速公路”概念創(chuàng)立人。Kahn與Cerf一起合作提出了TCP/IP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議已經(jīng)成為現(xiàn)代Internet的通訊基礎(chǔ)。2005年2月16日，國(guó)際計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)宣布令人獲得2004圖靈獎(jiǎng)，表彰他們?cè)谠O(shè)計(jì)和實(shí)施Internet基礎(chǔ)通信協(xié)議方面的成就。

二、TCP/IP與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)之父VintonG.CerfRobertE.Kahn編輯pptInternetInternet以相互交流信息資源為目的，基于一些共同的協(xié)議，通過(guò)許多路由器和公共互聯(lián)網(wǎng)而成，它是一個(gè)信息資源和資源共享的集合。

三、INTERNET的發(fā)展Internet的前身ARPANet1986年，NSF（美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)）建立了自己的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，并逐漸ARPANet在Internet的地位，1990ARPANet正式宣布關(guān)閉1992年，Internet上的主機(jī)超過(guò)1百萬(wàn)臺(tái)，主干網(wǎng)速率45Mbps。1999主機(jī)已超過(guò)1千萬(wàn)臺(tái)，主干網(wǎng)速率提高到2.5Gbps對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用WWW被廣泛使用在Internet上，大大方便了廣大非網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人員，促進(jìn)了Internet的發(fā)展編輯pptweb技術(shù)的產(chǎn)生發(fā)展什么是web？Web的工作原理Web的體系結(jié)構(gòu)Web三要素從web1.0到web2.0

四、WEB技術(shù)編輯pptWEB技術(shù)的產(chǎn)生發(fā)展Web之父TimBerners-Lee1989年仲夏之夜，蒂姆成功開(kāi)發(fā)出世界上第一個(gè)Web服務(wù)器和第一個(gè)Web客戶機(jī)。1989年12月，蒂姆為他的發(fā)明正式定名為WorldWideWeb，即我們熟悉的WWW；1991年5月WWW在Internet上首次露面，立即引起轟動(dòng)，獲得了極大的成功被廣泛推廣應(yīng)用。編輯ppt什么是WEBWeb:WWW,萬(wàn)維網(wǎng)（亦作“網(wǎng)絡(luò)”、“WWW”、“3W”或“WorldWideWeb”），Web通過(guò)一種超文本方式，把網(wǎng)絡(luò)上不同計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息有機(jī)地結(jié)合在一起，并且可以通過(guò)超文本傳輸協(xié)議（HTTP）從一臺(tái)Web服務(wù)器轉(zhuǎn)到另一臺(tái)Web服務(wù)器上檢索信息。Web服務(wù)器能發(fā)布圖文并茂的信息，甚至在軟件支持的情況下還可以發(fā)布音頻和視頻信息。此外，Internet的許多其它功能，如E-mail、Telnet、FTP、WAIS等都有可通過(guò)Web實(shí)現(xiàn)。

萬(wàn)維網(wǎng)常被當(dāng)成因特網(wǎng)的同義詞，不過(guò)其實(shí)萬(wàn)維網(wǎng)是靠著因特網(wǎng)運(yùn)行的一項(xiàng)服務(wù)。編輯ppt在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)做出突出貢獻(xiàn)的人們編輯ppt推薦閱讀計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之父

作者：葉平，羅治馨著

ISBN：10位［753093371X］13位［9787530933718］

出版社：天津教育出版社編輯ppt1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義的主要觀點(diǎn)：從應(yīng)用的觀點(diǎn)：以相互共享資源方式連接起來(lái)，且各自具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。從物理的觀點(diǎn)：在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的控制下，由若干臺(tái)計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備組成的系統(tǒng)。觀點(diǎn)3：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以定義為：把分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)通信系統(tǒng)連接起來(lái)，在協(xié)議的支持下，實(shí)現(xiàn)資源共享和相互通信。編輯ppt歸納與綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：相互連接的自治計(jì)算機(jī)的集合自治：能獨(dú)立運(yùn)行，不依賴于其他計(jì)算機(jī)“主控-從屬”類型的系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)嗎？“主機(jī)-終端”系統(tǒng)（第一代網(wǎng)絡(luò)）呢？互連：以任何可能的通信連接方式有線方式：銅線、光纖無(wú)線方式：紅外、無(wú)線電（微波）、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)編輯ppt計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其它類似系統(tǒng)的比較終端分時(shí)系統(tǒng)各終端分時(shí)占用主機(jī)資源終端無(wú)計(jì)算能力，對(duì)主機(jī)的依賴性極強(qiáng)通信主要采用異步串行連接（本地或遠(yuǎn)程）多機(jī)系統(tǒng)緊耦合，主機(jī)間通信多采用共享存儲(chǔ)器、共享總線等（有的系統(tǒng)也采用高速局域網(wǎng)）分布式系統(tǒng)編輯ppt計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)分布式系統(tǒng)的特點(diǎn)在分布式OS統(tǒng)一調(diào)度下，各計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)工作，共同完成一項(xiàng)任務(wù)，如并行計(jì)算。用戶面對(duì)的是一臺(tái)邏輯上的計(jì)算機(jī)，組成分布式系統(tǒng)的各計(jì)算機(jī)怎樣協(xié)同工作，對(duì)用戶透明。用途主要是科學(xué)計(jì)算和事務(wù)處理。編輯ppt計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)（續(xù)）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)非協(xié)調(diào)性的；松散耦合的；各計(jì)算機(jī)對(duì)用戶非透明，用戶必須指定資源的位置；用途主要是資源共享。分布式系統(tǒng)往往是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的：在因特網(wǎng)中，域名服務(wù)系統(tǒng)（DNS)是分布式系統(tǒng)的一項(xiàng)典型的應(yīng)用。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也需要網(wǎng)絡(luò)的支持。編輯ppt計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能做什么（功能）數(shù)據(jù)通信(CommunicationMedium)文件傳輸、IP電話、email、視頻會(huì)議、信息發(fā)布、交互式娛樂(lè)、音樂(lè)資源共享(ResourceSharing)軟件、硬件、數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫(kù)）提供高可靠性服務(wù)(HighReliability)利用可替代的資源，提供連續(xù)的高可靠服務(wù)節(jié)省投資(SavingMoney)替代昂貴的大中型機(jī)系統(tǒng)分布式處理(DistributedProcessing)編輯ppt1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)本節(jié)內(nèi)容層次化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）TCP/IP體系結(jié)構(gòu)OSI和TCP/IP的比較應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層編輯ppt1.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)提出的背景——計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性、異質(zhì)性不同的通信介質(zhì)——有線、無(wú)線、……不同種類的設(shè)備——主機(jī)、路由器、交換機(jī)、復(fù)用設(shè)備、……不同的操作系統(tǒng)——Unix、Windows、……不同的軟/硬件、接口和通信約定（協(xié)議）不同的應(yīng)用環(huán)境——固定、移動(dòng)、……不同種類業(yè)務(wù)——分時(shí)、交互、實(shí)時(shí)、……寶貴的投資和積累——有形、無(wú)形、……用戶業(yè)務(wù)的延續(xù)性——不允許出現(xiàn)大的跌宕起伏編輯ppt結(jié)構(gòu)清晰簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)便于更新與維護(hù)較強(qiáng)的獨(dú)立性和適應(yīng)性對(duì)于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用什么方法能合理地組織網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到：解決：分而治之！

一個(gè)生活中的例子：信件的郵遞編輯ppt分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

分層的基本思想每一層都在它的下層提供的服務(wù)基礎(chǔ)上提供更高級(jí)的增值服務(wù)，而最高層提供能運(yùn)行分布式應(yīng)用程序的服務(wù)。編輯ppt層次化方法在其它領(lǐng)域的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)把一個(gè)大的程序分解為若干個(gè)層次的小模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，如操作系統(tǒng)。瀑布模型把軟件生命周期劃分為八個(gè)階段:問(wèn)題的定義、可行性研究、軟件需求分析、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試和運(yùn)行、維護(hù)

郵政系統(tǒng)郵遞員、郵政分局、郵政總局、郵政運(yùn)輸銀行系統(tǒng)物流系統(tǒng)。。。編輯ppt1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中也采用了分層方法。——把復(fù)雜的問(wèn)題劃分為若干個(gè)較小的、單一的局部問(wèn)題，在不同層上予以解決。網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)方法要解決的問(wèn)題：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有哪些層次？每一層的功能是什么？（分層與功能）各層之間的關(guān)系是怎樣的？它們?nèi)绾芜M(jìn)行交互？（服務(wù)與接口）通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸要遵循哪些規(guī)則？（協(xié)議）編輯ppt計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，層、協(xié)議和層間接口的集合被稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)：體系結(jié)構(gòu)包括三個(gè)內(nèi)容：分層結(jié)構(gòu)與每層的功能，服務(wù)與層間接口，協(xié)議。最早的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)源于IBM的SNA；其它的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)還有DEC的DNA等由國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO制定的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是OSI/RM；實(shí)際中應(yīng)用最廣泛的是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)編輯ppt網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)P3P2P121321物理通信線路3N+1NN-1N+1NN-1Pn-1PnPn+1系統(tǒng)A系統(tǒng)B網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)系統(tǒng)都是按照層次結(jié)構(gòu)來(lái)組織的同一網(wǎng)絡(luò)中，任意兩個(gè)端系統(tǒng)必須具有相同的層次每層使用其下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)通信只在對(duì)等層間進(jìn)行（間接的、邏輯的、虛擬的），非對(duì)等層之間不能互相“通信”實(shí)際的物理通信只在最底層完成Pn：第n層協(xié)議，即第n層對(duì)等實(shí)體間通信時(shí)必須遵循的規(guī)則或約定2.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的分層原理編輯ppt對(duì)等層通信的實(shí)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)原理禁止不同主機(jī)的對(duì)等層之間進(jìn)行直接通信。實(shí)際上，每一層必須依靠下層提供的服務(wù)來(lái)與另一臺(tái)主機(jī)的對(duì)等層通信。上層使用下層提供的服務(wù)——Serviceuser；下層向上層提供服務(wù)——Serviceprovider。第n+1層是第n層的服務(wù)用戶，第n-1層是第n層的服務(wù)提供者第n層的服務(wù)也依賴于第n-1層以及以下各層的服務(wù)例：郵政通信編輯ppt對(duì)等通信例：兩個(gè)人收發(fā)信件問(wèn)題：收信人與發(fā)信人之間、郵局之間，他們是在直接通信嗎？郵局、運(yùn)輸系統(tǒng)各向誰(shuí)提供什么樣的服務(wù)？郵局、收發(fā)信人各使用誰(shuí)提供的什么服務(wù)？信件內(nèi)容郵件地址貨物地址發(fā)信人郵局運(yùn)輸系統(tǒng)信件內(nèi)容郵件地址貨物地址收信人對(duì)信件內(nèi)容的共識(shí)對(duì)信件如何傳遞的共識(shí)對(duì)貨物如何運(yùn)輸?shù)墓沧R(shí)P3P2P1公路，鐵路，航空郵局運(yùn)輸系統(tǒng)編輯ppt對(duì)等層通信的實(shí)質(zhì)對(duì)等層實(shí)體之間實(shí)現(xiàn)的是虛擬的邏輯通信；下層向上層提供服務(wù)；上層依賴下層提供的服務(wù)來(lái)與其它主機(jī)上的對(duì)等層通信；實(shí)際通信在最底層完成。編輯ppt

3

2

1

N+1

N

N-1

2

1

3

N+1

N

N-1源進(jìn)程傳送消息到目標(biāo)進(jìn)程的過(guò)程：消息送到源系統(tǒng)的最高層；從最高層開(kāi)始，自上而下逐層封裝；經(jīng)物理線路傳輸?shù)侥繕?biāo)系統(tǒng)；目標(biāo)系統(tǒng)將收到的信息自下而上逐層處理并拆封；由最高層將消息提交給目標(biāo)進(jìn)程。目標(biāo)進(jìn)程源進(jìn)程P3P2P1物理通信線路Pn-1PnPn+1消息消息邏輯通信編輯ppt在各層中實(shí)現(xiàn)的主要功能差錯(cuò)控制使對(duì)等層的通信更加可靠流量控制控制發(fā)送端的速率，使接收端能來(lái)得及接收分段和重裝發(fā)送端將數(shù)據(jù)塊分成更小的單位，并在接收端重新組合復(fù)用和分用多個(gè)高層的對(duì)等層通信會(huì)話復(fù)用一條低層連接建立連接和釋放連接編輯ppt3.通信協(xié)議人際交流的協(xié)議:人類之間“我有一個(gè)問(wèn)題.”“現(xiàn)在幾點(diǎn)了?”…

說(shuō)明發(fā)送的消息…說(shuō)明接收到某消息后所應(yīng)采取的行動(dòng)…說(shuō)明動(dòng)作的次序通信協(xié)議:計(jì)算機(jī)之間網(wǎng)絡(luò)中所有的通信活動(dòng)都是由協(xié)議所控制協(xié)議：

定義網(wǎng)絡(luò)實(shí)體間發(fā)送和接收?qǐng)?bào)文的格式、順序以及當(dāng)傳送和接收消息時(shí)應(yīng)采取的行動(dòng)。（語(yǔ)義、語(yǔ)法和時(shí)序）編輯ppt人相互交流的協(xié)議和通信協(xié)議之間的對(duì)比HiHiWhat’s

thetime?2:00請(qǐng)求連接傳送文件：xxxxx.xxx<文件>time連接確認(rèn)編輯ppt通信協(xié)議的三要素語(yǔ)義對(duì)協(xié)議中各協(xié)議元素的含義的解釋，例如：在HDLC協(xié)議中，標(biāo)志Flag(7EH)表示報(bào)文的開(kāi)始和結(jié)束在BSC協(xié)議中，SOH(01H)表示報(bào)文的開(kāi)始，STX(02H)表示報(bào)文正文的開(kāi)始，ETX(03H)表示報(bào)文正文的結(jié)束語(yǔ)法協(xié)議元素與數(shù)據(jù)的組合格式，即報(bào)文格式。例如：時(shí)序通信過(guò)程中，通信雙方操作的執(zhí)行順序和規(guī)則FlagAddressCtrlDataFCSSFlagSOHHEADSTXTEXTETXBCCBSCHDLC編輯ppt確認(rèn)釋放連接釋放確認(rèn)釋放確認(rèn)連接確認(rèn)數(shù)據(jù)連接請(qǐng)求連接確認(rèn)tt時(shí)序例釋放連接數(shù)據(jù)傳輸建立連接編輯ppt網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中：每層可能會(huì)有若干個(gè)協(xié)議一個(gè)協(xié)議只屬于一個(gè)層次協(xié)議可以由軟件或硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)：網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序網(wǎng)絡(luò)硬件常用協(xié)議組：TCP/IP（Windows、Unix、Linux、…）NetBEUI（Windows）IPX/SPX（NetWare、Windows）編輯ppt協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，對(duì)等層之間交換的信息報(bào)文統(tǒng)稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ProtocolDataUnit，PDU）。傳輸層及以下各層的PDU另外還有各自特定的名稱：傳輸層——段（Segment）網(wǎng)絡(luò)層——分組/包（Packet）數(shù)據(jù)鏈路層——幀（Frame）物理層——比特（Bit）PDU由協(xié)議控制信息（協(xié)議頭）和數(shù)據(jù)（SDU）組成:協(xié)議頭部中含有完成數(shù)據(jù)傳輸所需的控制信息:地址、序號(hào)、長(zhǎng)度、分段標(biāo)志、差錯(cuò)控制信息、…協(xié)議控制信息數(shù)據(jù)（SDU）編輯ppt下層把上層的PDU作為本層的數(shù)據(jù)加以封裝，然后加入本層的協(xié)議頭部（和尾部）形成本層的PDU。封裝：就是在數(shù)據(jù)前面加上特定的協(xié)議頭部。因此，數(shù)據(jù)在源站自上而下遞交的過(guò)程實(shí)際上就是不斷封裝的過(guò)程。到達(dá)目的地后自下而上遞交的過(guò)程就是不斷拆封的過(guò)程?！惐龋喊l(fā)送信件數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)，其外面實(shí)際上要被包封多層“信封”。數(shù)據(jù)協(xié)議頭數(shù)據(jù)N+1層PDUN層PDU編輯ppt數(shù)據(jù)多層封裝數(shù)據(jù)

段頭數(shù)據(jù)

段頭數(shù)據(jù)分組頭幀頭

段頭數(shù)據(jù)分組頭幀尾封裝段分組幀拆封編輯ppt

TCP頭應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)

TCP頭應(yīng)用層數(shù)據(jù)IP頭幀頭

TCP頭應(yīng)用層數(shù)據(jù)IP頭幀尾實(shí)例：TCP/IP協(xié)議的封裝過(guò)程應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層編輯ppt在目的站，某一層只能識(shí)別由源站對(duì)等層封裝的“信封”，而對(duì)于被封裝在“信封”內(nèi)部的“數(shù)據(jù)”僅僅是拆封后將其提交給上層，本層不作任何處理。每一層只處理本層的協(xié)議頭部！編輯ppt1.3.2OSI/RM與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)OSI/RM的體系結(jié)構(gòu)分為7層應(yīng)用層Application表示層Presentation會(huì)話層Session傳輸層Transport物理層Physical數(shù)據(jù)鏈路層DataLink網(wǎng)絡(luò)層Network7654321為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供服務(wù)數(shù)據(jù)表示在用戶間建立會(huì)話關(guān)系不同主機(jī)進(jìn)程間的通信在主機(jī)間傳輸分組在節(jié)點(diǎn)間可靠地傳輸幀位流的透明傳輸編輯pptTCP/IP體系結(jié)構(gòu)分為4層：應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層＝數(shù)據(jù)鏈路層＋物理層applicationtransportinternetnetworkinterfacedatalinkphysical注：TCP/IP體系結(jié)構(gòu)有時(shí)也采用5層表示方法，即用數(shù)據(jù)鏈路層和物理層代替網(wǎng)絡(luò)接口層。編輯pptTCP/IP與OSI/RM的對(duì)應(yīng)關(guān)系OSI/RM和TCP/IP相結(jié)合的5層結(jié)構(gòu)——原理體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層7654321OSI/RM應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層TCP/IPPPP,HDLC,FDDI,Ethernet,802.3,802.5等等TCP/IP支持所有標(biāo)準(zhǔn)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議編輯ppt1.3.3體系結(jié)構(gòu)各層概述物理層（physicallayer）任務(wù)：在物理媒體(介質(zhì))上正確地、透明地傳送比特流。協(xié)議(標(biāo)準(zhǔn))：規(guī)定了物理接口的各種特性：機(jī)械：物理連接器的尺寸、形狀、規(guī)格電氣：信號(hào)電平，信號(hào)的脈沖寬度和頻率，數(shù)據(jù)傳送速率，最大傳輸距離等功能：接口引（線）腳的功能和作用規(guī)程：信號(hào)時(shí)序，應(yīng)答關(guān)系，操作過(guò)程功能：建立和拆除物理連接、位流傳輸、管理例：RS-232、RS-449、V.24、V.35、G.703/G.704編輯ppt數(shù)據(jù)鏈路層（datalinklayer）任務(wù)：在兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間可靠地傳輸數(shù)據(jù)，使之對(duì)網(wǎng)絡(luò)層呈現(xiàn)為一條無(wú)錯(cuò)的鏈路。功能與服務(wù)：建立與拆除數(shù)據(jù)鏈路連接組幀：幀封裝，按順序傳送，處理返回的確認(rèn)幀；定界與同步：產(chǎn)生/識(shí)別幀邊界；差錯(cuò)檢測(cè)/恢復(fù)：可靠的傳輸，CRC，ARQ；流量控制：抑止發(fā)送方的傳輸速率，使接收方來(lái)得及接收。編輯ppt協(xié)議：兩類面向字符的：數(shù)據(jù)以字符為單位傳輸，用控制字符控制通信IBM的BSC規(guī)程(二進(jìn)制同步控制規(guī)程)

面向比特的：數(shù)據(jù)以位為單位傳輸，用幀中的控制字段控制通信ISO的HDLC規(guī)程共享信道問(wèn)題(LANorWireless)：如何控制對(duì)共享信道的訪問(wèn)？將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為邏輯鏈路控制(LogicalLinkControl,LLC)和介質(zhì)訪問(wèn)控制(MediaAccessControl,MAC)兩個(gè)子層，由MAC子層解決共享介質(zhì)訪問(wèn)控制問(wèn)題。LAN使用的兩種主要介質(zhì)訪問(wèn)控制方法：CSMA/CDTOKENRING編輯ppt鏈路層的任務(wù)兩節(jié)點(diǎn)間可靠的數(shù)據(jù)傳輸Ethernet,X.25,ATM,…編輯ppt網(wǎng)絡(luò)層（networklayer，internetlayer）任務(wù)：選擇合適的路由，把分組從源端傳送到目的端。功能與服務(wù)：在源端與目的端之間建立、維護(hù)、終止網(wǎng)絡(luò)的連接路由選擇和分組中轉(zhuǎn)流量控制和擁塞控制多路復(fù)用：為多個(gè)傳輸層實(shí)體提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)分段與組合：大數(shù)據(jù)塊分段，小數(shù)據(jù)塊組合差錯(cuò)檢測(cè)與恢復(fù)流量統(tǒng)計(jì)和記賬IP協(xié)議[RFC791]：RFC(RequestForComments)“請(qǐng)求注解”,提供無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)編輯ppt路由選擇如何在多條通信路徑中找一條最佳路徑？依據(jù)：速度,距離(步跳數(shù)),價(jià)格,擁塞程度路由器中路由表的建立與維護(hù)靜態(tài)：人工設(shè)置，只適用于小型網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)：運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況自動(dòng)地動(dòng)態(tài)維護(hù)路由算法——建立與維護(hù)路由表的方法距離向量算法：RIP、CGP等鏈路狀態(tài)算法：OSPF等編輯ppt網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)沿兩端點(diǎn)間的最佳路由傳輸數(shù)據(jù)（主機(jī)間的邏輯通信）Ethernet,X.25,ATM,…編輯ppt傳輸層（transportlayer）任務(wù)：在源端與目的端之間提供可靠的透明數(shù)據(jù)傳輸，使上層服務(wù)用戶不必關(guān)系通信子網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。傳輸層的特點(diǎn)以上各層：面向應(yīng)用，本層及以下各層：面向傳輸；與網(wǎng)絡(luò)層的部分服務(wù)有重疊交叉，功能取舍取決于網(wǎng)絡(luò)層功能的強(qiáng)弱；只存在于端主機(jī)中；實(shí)現(xiàn)源主機(jī)到目的主機(jī)“端到端”的連接；在這一點(diǎn)上與網(wǎng)絡(luò)層的區(qū)別是什么？網(wǎng)絡(luò)層：為主機(jī)之間提供邏輯傳輸傳輸層：為應(yīng)用進(jìn)程之間提供邏輯傳輸編輯ppt功能：地址映射：源端進(jìn)程地址映射到網(wǎng)絡(luò)地址，或反之；多路復(fù)用與分割：多個(gè)傳輸連接共用一條網(wǎng)絡(luò)連接；一條傳輸連接使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接；進(jìn)行數(shù)據(jù)分段并在目的端重新組裝；傳輸連接的建立與釋放；提供“面向連接”和“無(wú)連接”兩種服務(wù)：TCP/IP協(xié)議：TCP和UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議無(wú)連接的）傳輸差錯(cuò)校驗(yàn)與恢復(fù)；流量控制，防止數(shù)據(jù)傳輸過(guò)載。編輯ppt傳輸層兩種服務(wù)的比較ConnectionOrientedConnectionless參考模式電話系統(tǒng)郵政系統(tǒng)特點(diǎn)靜態(tài)分配資源；傳輸前需要建立連接動(dòng)態(tài)分配資源可靠性提供可靠的傳輸服務(wù)：無(wú)錯(cuò)、按序、無(wú)丟失/無(wú)重復(fù)不能防止報(bào)文的損壞、失序、丟失和重復(fù)對(duì)目的地址的要求僅在連接階段需要完整的目的地址需要為每一個(gè)報(bào)文提供完整的目的地址適用場(chǎng)合在一段時(shí)間內(nèi)向同一目的地發(fā)送大量報(bào)文;實(shí)時(shí)性要求少量零星報(bào)文分類及示例1.可靠消息流-文件傳輸2.可靠字節(jié)流-遠(yuǎn)程登錄3.不可靠連接-數(shù)字化聲音1.數(shù)據(jù)報(bào)-廣播/組播2.可靠的數(shù)據(jù)報(bào)-掛號(hào)郵件3.請(qǐng)求應(yīng)答-數(shù)據(jù)庫(kù)查詢編輯ppt傳輸層與網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)層提供網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)間的“邏輯通信”；而傳輸層提供主機(jī)中的進(jìn)程間的“邏輯通信”。二者之間的差別：微妙而又重要類比主機(jī)：?jiǎn)挝坏膫鬟_(dá)室進(jìn)程：?jiǎn)挝恢械穆毠?yīng)用層報(bào)文：信件網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議=郵局的投遞服務(wù)，只負(fù)責(zé)遞送到傳達(dá)室傳輸層協(xié)議=傳達(dá)室的收發(fā)服務(wù)，負(fù)責(zé)遞送到每個(gè)職工編輯ppt網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)沿兩端點(diǎn)間的最佳路由傳輸數(shù)據(jù)（主機(jī)間的邏輯通信）Ethernet,X.25,ATM,…傳輸層的任務(wù)……兩端點(diǎn)間可靠的透明數(shù)據(jù)傳輸（應(yīng)用進(jìn)程間的邏輯通信）通信子網(wǎng)編輯ppt應(yīng)用層（applicationlayer）任務(wù)：為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。功能：提供各種不同的應(yīng)用協(xié)議以滿足應(yīng)用進(jìn)程的需求；識(shí)別并證實(shí)目的通信方的可用性；使協(xié)同工作的應(yīng)用進(jìn)程之間進(jìn)行同步；為通信過(guò)程申請(qǐng)資源。應(yīng)用層協(xié)議的例子：OSI:VTP、MHS、FTAM、DS、…TCP/IP:Telnet、SMTP、FTP、DNS、HTTP、…編輯ppt1.3.4TCP/IP體系結(jié)構(gòu)TCP/IP不是一個(gè)單個(gè)的協(xié)議，而是由數(shù)十個(gè)具有層次結(jié)構(gòu)的協(xié)議組成的一個(gè)協(xié)議集。TCP和IP是該協(xié)議集中的兩個(gè)最重要的核心協(xié)議。TCP/IP是Internet上的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議集。編輯pptMessage（報(bào)文）Segment（段）Packet（分組）Frame（幀）Bit（比特）TCP/IP協(xié)議棧PDU應(yīng)用層HTTP,FTP,SMTP,DNS,Telnet,…傳輸層TCP,UDP網(wǎng)際(網(wǎng)絡(luò))層IP,ICMP,ARP,RARP網(wǎng)絡(luò)接口層(數(shù)據(jù)鏈路層+物理層)PPP,Ethernet,Tokenring,ATMTCP/IP的體系結(jié)構(gòu)層次編輯pptTCP/IP的應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議為文件傳輸、電子郵件、遠(yuǎn)程登錄、網(wǎng)絡(luò)管理、Web瀏覽等應(yīng)用提供了支持。有些協(xié)議的名稱與以其為基礎(chǔ)的應(yīng)用程序同名。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層文件傳輸

●FTP、TFTP、NFS電子郵件

●SMTP、POP3WWW應(yīng)用

●HTTP遠(yuǎn)程登錄

●Telnet、rlogin網(wǎng)絡(luò)管理

●SNMP名字管理

●DNS編輯pptTCP/IP的傳輸層傳輸層的主要功能：提供進(jìn)程間可靠的傳輸服務(wù)。傳輸層包括TCP和UDP兩種傳輸協(xié)議：TCP是面向連接的傳輸協(xié)議。在數(shù)據(jù)傳輸之前建立連接；把報(bào)文分解為多個(gè)段進(jìn)行傳輸，在目的站再重新裝配這些段；必要時(shí)重新傳輸沒(méi)有收到或錯(cuò)誤的段，因此它是“可靠”的。UDP是無(wú)連接的傳輸協(xié)議。在數(shù)據(jù)傳輸之前不建立連接；對(duì)發(fā)送的段不進(jìn)行校驗(yàn)和確認(rèn)，因此它是“不可靠”的；主要用于請(qǐng)求/應(yīng)答式的應(yīng)用和語(yǔ)音、視頻應(yīng)用。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)際層面向連接的

●TCP無(wú)連接的

●UDP使用UDP時(shí)，可靠性問(wèn)題由應(yīng)用層協(xié)議解決。使用TCP時(shí)，可靠性問(wèn)題在傳輸層已經(jīng)解決。編輯pptHTTPFTPSMTPTFTPDNSTelnetSNMP2123255369161TCPUDP應(yīng)用層傳輸層TCP和UDP都用端口(port)號(hào)來(lái)識(shí)別應(yīng)用層實(shí)體，以便準(zhǔn)確地把信息提交給上層對(duì)應(yīng)的協(xié)議（進(jìn)程）。port8