計(jì)算機(jī)網(wǎng)概論

計(jì)算機(jī)網(wǎng)概論第1頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四注意事項(xiàng)教材特點(diǎn)與選擇作業(yè)考試（平時(shí)成績(jī)含表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)30％期末考試70％）第2頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四教學(xué)體會(huì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通信技術(shù)、電子技術(shù)、與計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)多學(xué)科的綜合，因此要有廣博的相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是理論性、工程性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科。因此既要注重概念和原理的學(xué)習(xí)，又要加強(qiáng)動(dòng)手能力的培養(yǎng)第3頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四學(xué)習(xí)方法建議：1反復(fù)閱讀教材思考2結(jié)合生活實(shí)例學(xué)會(huì)聯(lián)想、類比3模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境與真實(shí)實(shí)踐操作結(jié)合4適當(dāng)做題、練習(xí)5不拘泥與一本教材、不受限與前人的觀點(diǎn)、學(xué)習(xí)沒必要太注重技術(shù)細(xì)節(jié)，主要是設(shè)計(jì)思想和基本理論。第4頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四參考書：謝希仁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（含講解光盤）林生計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程（電子版）第5頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四數(shù)據(jù)通信、局域網(wǎng)LAN、廣域網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)與計(jì)算、NGN與IPV6

網(wǎng)絡(luò)工程的主要內(nèi)容體系網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用Web技術(shù)/開發(fā)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)軟件應(yīng)用開發(fā)電子商務(wù)、電子政務(wù)系統(tǒng)綜合布線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)組網(wǎng)和配置網(wǎng)絡(luò)性能與測(cè)試網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)安全和管理網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（系統(tǒng)集成）防火墻、PKI認(rèn)證安全評(píng)估、防病毒運(yùn)行支撐管理業(yè)務(wù)支撐管理第6頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

計(jì)算機(jī)學(xué)院與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)相關(guān)課程通信原理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)原理與應(yīng)用系統(tǒng)集成與工程設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)編程第7頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四本書結(jié)構(gòu)第1部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)?部分?jǐn)?shù)據(jù)包傳輸?shù)?部分網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)第4部分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

第8頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四本課程主要內(nèi)容數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)互連網(wǎng)部分知識(shí)第9頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四本課程與相關(guān)課程銜接網(wǎng)絡(luò)接口層IP各種應(yīng)用層協(xié)議HTTP,FTP,SMTP,DNS，WWW

等TCP網(wǎng)際層運(yùn)輸層應(yīng)用層LAN、WAN、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本內(nèi)容、運(yùn)輸層協(xié)議在《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》中介紹?；ヂ?lián)網(wǎng)基礎(chǔ)協(xié)議、路由協(xié)議、應(yīng)用層協(xié)議，實(shí)際是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)容的深入。在《互聯(lián)網(wǎng)原理與應(yīng)用》中介紹。ICMPIGMPRARPARPLAN、WAN接口UDPOSPFRIPBGP第10頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四本章主要內(nèi)容計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念與功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)概念（重點(diǎn)核心）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層通信過(guò)程（重點(diǎn)核心）第11頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四任何事物的發(fā)展都要經(jīng)歷一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過(guò)程。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是電子計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用技術(shù)與通信技術(shù)逐步發(fā)展、日益密切結(jié)合的產(chǎn)物，從簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)開始；發(fā)展到多臺(tái)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)；到實(shí)現(xiàn)以資源共享為目的的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)成熟的高級(jí)階段。發(fā)展過(guò)程可劃分為：“面向終端”的數(shù)據(jù)通信階段，“面向通信”的分組交換網(wǎng)階段，實(shí)現(xiàn)“面向應(yīng)用”的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段，到現(xiàn)在的INTERNET時(shí)代。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展第12頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四面向終端的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)地用戶通過(guò)通信線路進(jìn)行遠(yuǎn)程作業(yè)錄入，開創(chuàng)了遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的先河。主機(jī)系統(tǒng)通信裝置通信線路用戶終端第13頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四面向終端的網(wǎng)絡(luò)（續(xù)）大量的遠(yuǎn)程用戶共享通信網(wǎng)資源，專用的通信處理機(jī)配置，形成復(fù)雜而完善的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。第14頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四面向終端的網(wǎng)絡(luò)（續(xù)）前置通信處理機(jī)和集中器被廣泛采用，從而使數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)很快向網(wǎng)絡(luò)形態(tài)發(fā)展，涌現(xiàn)出許多著名的面向終端的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。第15頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

面向通信的網(wǎng)絡(luò)面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在其應(yīng)用與發(fā)展的過(guò)程中，通信問(wèn)題表現(xiàn)得越來(lái)越突出和重要。存在的主要問(wèn)題是：（1）通信資源主要來(lái)源于租用電話、電報(bào)網(wǎng)線路，傳輸質(zhì)量和速率等方面不能滿足數(shù)據(jù)通信的要求；（2）傳統(tǒng)電話網(wǎng)的線路交換和電報(bào)網(wǎng)的交換方式不能在線路利用率和傳輸遲延兩方面獲得很好的折衷；（3）沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信體制和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，各家網(wǎng)絡(luò)各行其是，搞重復(fù)建設(shè)，又互不兼容，網(wǎng)絡(luò)間無(wú)法互通。因此，在60年代中期面向終端網(wǎng)絡(luò)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，一場(chǎng)新的通信體制的革命悄然進(jìn)行，最終導(dǎo)致“分組交換網(wǎng)”的出現(xiàn)。第16頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四面向通信的網(wǎng)絡(luò)（續(xù)）分組交換網(wǎng)是一種完全“面向通信”的網(wǎng)絡(luò)，它為計(jì)算機(jī)組網(wǎng)提供先進(jìn)的通信資源，所以它的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念發(fā)生了根本的變化：（1）用“通信子網(wǎng)”概念來(lái)研究網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)中的通信支持；（2）更加強(qiáng)調(diào)通信資源的共享；（3）第一次出現(xiàn)了“計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)”的術(shù)語(yǔ)，從而開辟了專門研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信體系的新領(lǐng)域。第17頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四面向通信的網(wǎng)絡(luò)（續(xù)）第18頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四面向應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)化階段第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成，使得用戶系統(tǒng)可以徹底從復(fù)雜的通信服務(wù)中擺脫出來(lái)，而集中于對(duì)計(jì)算機(jī)資源的管理和應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。也就是說(shuō)，這種網(wǎng)絡(luò)的起初目的主要是實(shí)現(xiàn)主機(jī)系統(tǒng)之間彼此交換數(shù)據(jù)，以后逐漸地在應(yīng)用中提出進(jìn)一步的要求，即：（1）某一系統(tǒng)上的用戶希望使用另一系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)資源；（2）某一系統(tǒng)的用戶希望利用另一系統(tǒng)來(lái)完成或與之共同完成某一項(xiàng)應(yīng)用，從而形成分布的應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用系統(tǒng)。第19頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四面向應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)（續(xù)）這一階段的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，更加注重于網(wǎng)絡(luò)“資源共享”方面的自動(dòng)管理和應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的形成和使用。這時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐漸步入高級(jí)形式的成熟階段。在這一階段的另一個(gè)重要發(fā)展，是對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的規(guī)范，即“網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型”的提出和采用。世界范圍內(nèi)不斷出現(xiàn)一些按照不同概念設(shè)計(jì)的各種網(wǎng)絡(luò)，有力地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深入發(fā)展和廣泛應(yīng)用。第20頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

Internet時(shí)代其他主干網(wǎng)其他主干網(wǎng)StanfordWESTNETA子區(qū)網(wǎng)BerkeleyNSFNET主干網(wǎng)ISP1區(qū)域網(wǎng)BARRNET小公司PARCNCARUAUNM對(duì)等匯接中心大公司第21頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四我國(guó)的7大互聯(lián)網(wǎng)ChinaNET 中國(guó)公用互聯(lián)網(wǎng)ChinaGBN 中國(guó)金橋網(wǎng)（國(guó)家公用經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)）CERNET 中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CSTNet中國(guó)科技網(wǎng)UNINET聯(lián)通網(wǎng)CNCnet 網(wǎng)通公司的高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)CMNet 中國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)第22頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)第23頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)深刻融合，不斷產(chǎn)生新技術(shù)、設(shè)備、服務(wù)。電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)圍繞承載IP進(jìn)行深刻改造，以傳統(tǒng)對(duì)稱話音業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)的傳輸與交換向IP為基礎(chǔ)新網(wǎng)絡(luò)框架轉(zhuǎn)化。IPoverEverything.計(jì)算機(jī)LAN和互聯(lián)網(wǎng)從企業(yè)網(wǎng)、科研網(wǎng)向公眾運(yùn)營(yíng)網(wǎng)轉(zhuǎn)化。硬件交換、Q oS、可運(yùn)營(yíng)性、可管理性；電信設(shè)備與計(jì)算機(jī)設(shè)備廠家、技術(shù)與產(chǎn)品融合，MSTP、MSPP、DPR、RPR……第24頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、因特網(wǎng)不僅完成了全球計(jì)算機(jī)互連，更加實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的應(yīng)用互聯(lián)。PC成為統(tǒng)一桌面，IP已成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，由此引發(fā)新一輪的業(yè)務(wù)模式革命。EverythingoverIP，電信業(yè)務(wù)、電子政務(wù)、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)……互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用經(jīng)過(guò)信息共享、交互與發(fā)布基本階段，逐漸形成以WebService分布網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與應(yīng)用框架為主流的協(xié)同業(yè)務(wù)階段。第25頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

E-mail，F(xiàn)TP信息交互靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)信息發(fā)布動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)信息發(fā)布網(wǎng)上營(yíng)銷電子商務(wù)/政務(wù)協(xié)同業(yè)務(wù)應(yīng)用WebService第26頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展中的相關(guān)問(wèn)題成為熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)安全：從單點(diǎn)、單層、附加和被動(dòng)的安全機(jī)制，向全面設(shè)防、一體化、主動(dòng)的自防御網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)管理：從設(shè)備獨(dú)立管理，向全面的OSS、BSM、ITSM建設(shè)是方向。系統(tǒng)集成：綜合布線、規(guī)劃與設(shè)計(jì)、組網(wǎng)和配置、網(wǎng)絡(luò)性能與測(cè)試，數(shù)據(jù)、安全、系統(tǒng)與軟件一體化集成。網(wǎng)絡(luò)性能與服務(wù)質(zhì)量（QOS）網(wǎng)絡(luò)新應(yīng)用：存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)格計(jì)算……WEB挖掘與搜索引擎第27頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、正在向NGN快速演進(jìn)NGN低層GFP為基礎(chǔ)的ASON。NGI、移動(dòng)IP3G為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)承載網(wǎng)NGN還包括：結(jié)構(gòu)體系、業(yè)務(wù)構(gòu)建、移動(dòng)性管理、演進(jìn)方式、互連互通……業(yè)務(wù)軟交換、應(yīng)用服務(wù)器為基礎(chǔ)的新業(yè)務(wù)構(gòu)建方式，并通過(guò)分層、分面和開放API接口方式，為業(yè)務(wù)提供者和運(yùn)營(yíng)者提供內(nèi)容、部署和運(yùn)營(yíng)管理的平臺(tái)，逐漸形成可編程網(wǎng)絡(luò)和未來(lái)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體系。第28頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四動(dòng)機(jī)----計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能資源共享信息傳遞提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性分布式計(jì)算第29頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念組成核心功能第30頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類嚴(yán)格地說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)它本身沒有類型可分，一般人們所做的網(wǎng)絡(luò)分類，其實(shí)都是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支撐系統(tǒng)—計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的分類。對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類目的，應(yīng)是能體現(xiàn)出不同類網(wǎng)絡(luò)之間在更多的特性方面有較大的差別。最普遍且最能為大眾接受的分類，就是“按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模（作用范圍）”來(lái)區(qū)分的分類方法。第31頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四局域網(wǎng)LAN局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork)”簡(jiǎn)稱LAN。主要在如下四個(gè)方面的特征上區(qū)別于其它類型的網(wǎng)絡(luò)：1、網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍很有限2、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單而多樣化3、采用高質(zhì)量大容量的傳輸介質(zhì)4、多采用共享信道的多址接入方式第32頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四城域網(wǎng)MAN城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork)，簡(jiǎn)稱MAN。這類網(wǎng)絡(luò)的作用范圍是覆蓋一個(gè)大城市的區(qū)域。其特征如下：1、網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍取決于城市的大小2、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單而單一化3、具有多功能多用途的綜合服務(wù)能力4、多采用共享信道的無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的信道資源分配第33頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四廣域網(wǎng)WAN廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork)”簡(jiǎn)稱為WAN。這類網(wǎng)絡(luò)的作用范圍是覆蓋一個(gè)比較廣闊的區(qū)域。主要特征是：1、網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和速率范圍很寬廣2、網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜3、具有多功能多用途的綜合服務(wù)能力4、多采用轉(zhuǎn)接信道的交換型傳輸制式第34頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四互聯(lián)網(wǎng)INTERNET互聯(lián)網(wǎng)是由一個(gè)以上的物理網(wǎng)絡(luò)互相聯(lián)結(jié)而形成的更大范圍的一種網(wǎng)絡(luò)，其作用范圍往往是一個(gè)非常廣闊的、動(dòng)態(tài)蔓延的區(qū)域。主要特征：1、它是基于協(xié)議互聯(lián)而成的虛擬網(wǎng)絡(luò)2、網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜和可變3、能提供多功能多業(yè)務(wù)的服務(wù)能力4、高層協(xié)議體系是全局的、獨(dú)立于個(gè)體網(wǎng)絡(luò)注意：“因特網(wǎng)”是互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)典型實(shí)例，但是因特網(wǎng)不等于互聯(lián)網(wǎng)第35頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四移動(dòng)網(wǎng)MobileNet移動(dòng)網(wǎng)包括了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(wirelessnetworks)和真正的可移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(mobilenetworks)在內(nèi)，雖然有些無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用并不要求可移動(dòng)，但無(wú)線網(wǎng)的用戶確實(shí)是可以移動(dòng)的，故也將它們劃歸為一類。其特征是：1、網(wǎng)絡(luò)覆蓋和速率決定了它的性能與應(yīng)用2、更適合于作為大型網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)來(lái)使用3、系統(tǒng)的可移動(dòng)性帶來(lái)一些特殊的應(yīng)用業(yè)務(wù)4、網(wǎng)絡(luò)通信容量和可靠性決定了它只能是一類輔助網(wǎng)絡(luò)的地位第36頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第37頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四引言：兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有兩種不同的結(jié)構(gòu)概念：網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)涉及到網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)型、設(shè)備配置和連接，以及網(wǎng)絡(luò)的整體布局和構(gòu)成，包括：組成結(jié)構(gòu)、子網(wǎng)結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)涉及網(wǎng)絡(luò)功能與服務(wù)的模型化，從抽象的角度并采用高度結(jié)構(gòu)化的方法，對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能系統(tǒng)進(jìn)行完整描述和設(shè)計(jì)。第38頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)描述如何在物理上將用戶系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等組織起來(lái)以形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體，主要涉及到網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)型、設(shè)備配置和連接，以及網(wǎng)絡(luò)的整體布局和構(gòu)成，包括：組成結(jié)構(gòu)子網(wǎng)結(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第39頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)根據(jù)圖論的描述方法，網(wǎng)絡(luò)可以表示為一種“圖”，它由節(jié)點(diǎn)(頂點(diǎn))和鏈路(弧)按某種構(gòu)型互相連接起來(lái)的點(diǎn)線集合體。例如：v7l8l1l2l3l4l6l5l7v2v4v1v3v5v6第40頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)結(jié)構(gòu)第41頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)“網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹保╪etworktopology）即指網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型——網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)與鏈路相互連結(jié)的不同物理形態(tài)。實(shí)際中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇偸侨缦挛宸N形式之一或它們的組合形式：線形、環(huán)形、星形、樹形和網(wǎng)狀形。線、環(huán)、星、樹四種都是網(wǎng)狀形拓?fù)涞奶乩５?2頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)所謂“網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)”，即是用抽象方法觀察和描述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部功能與服務(wù)的一種分層化的結(jié)構(gòu)。它是邏輯的而非物理的。網(wǎng)絡(luò)功能的分層結(jié)構(gòu)模型，是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的完整設(shè)計(jì)概念，或者說(shuō)是一種高度結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)描述與設(shè)計(jì)技術(shù)。它在計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)原理和應(yīng)用中起著舉足輕重的作用。第43頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四基于功能分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，是一種人為設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)概念——一種對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的分層化設(shè)計(jì)技術(shù)。利用這種技術(shù)，可以將不易處理的復(fù)雜而龐大的設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成為一些較容易研究和處理的局部問(wèn)題，即“單層”設(shè)計(jì)問(wèn)題。值得強(qiáng)調(diào)的是：這種從功能上的描述與設(shè)計(jì)，是抽象的方法，它與所用的具體實(shí)現(xiàn)方法無(wú)關(guān)。我們要掌握如下幾個(gè)重要方面：認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)間通信過(guò)程是分層的進(jìn)行的；如何構(gòu)建一種分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；掌握網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化模型——OSI/RM。第44頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

計(jì)算機(jī)間的分層通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，不管是用戶間的應(yīng)用操作還是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身的運(yùn)作過(guò)程，最基本的活動(dòng)是計(jì)算機(jī)之間的機(jī)間通信。剖析計(jì)算機(jī)間通信的真實(shí)過(guò)程，是構(gòu)建和理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。從簡(jiǎn)單的普通電話、電報(bào)通信到復(fù)雜的計(jì)算機(jī)通信，通信過(guò)程及其功能分布都剖析成為邏輯上分層地進(jìn)行的綜合過(guò)程。請(qǐng)看下面的實(shí)例。第45頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四普通電報(bào)通信的分層處理過(guò)程發(fā)報(bào)人收?qǐng)?bào)人報(bào)文認(rèn)知與理解規(guī)則報(bào)文編碼報(bào)文譯碼報(bào)文的編碼/譯碼規(guī)則發(fā)報(bào)局收?qǐng)?bào)局電報(bào)局間通信規(guī)則電報(bào)通信網(wǎng)發(fā)報(bào)機(jī)收?qǐng)?bào)機(jī)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)則第46頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)間通信的分層處理過(guò)程

（以傳送計(jì)算機(jī)文件為例）主機(jī)A文件存儲(chǔ)器主機(jī)B文件存儲(chǔ)器文件傳輸進(jìn)程文件接收進(jìn)程文件進(jìn)程間通信協(xié)議進(jìn)程間會(huì)晤進(jìn)程進(jìn)程間會(huì)晤與通信同步協(xié)議通信服務(wù)設(shè)施主機(jī)-主機(jī)間通信協(xié)議數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的接入?yún)f(xié)議網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各種通信協(xié)議第47頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)間的分層通信（續(xù)）分層通信系統(tǒng)中的幾個(gè)要素：一、實(shí)體(Entity)在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，任何能完成某一特定功能的進(jìn)程或程序，都可稱為一個(gè)“實(shí)體”。例如“文件傳輸進(jìn)程”和“會(huì)晤進(jìn)程”等，都是實(shí)體。其中能與遠(yuǎn)地進(jìn)程完成交換信息的實(shí)體，稱為“通信實(shí)體”。二、系統(tǒng)(System)“系統(tǒng)”是包含一個(gè)或多個(gè)實(shí)體的具有數(shù)據(jù)處理和通信功能的物理整體。第48頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)間的分層通信（續(xù)）三、協(xié)議(Protocol)實(shí)現(xiàn)兩系統(tǒng)中對(duì)等實(shí)體之間密切地協(xié)調(diào)工作的一組預(yù)定規(guī)則和約定，稱為“協(xié)議”。實(shí)現(xiàn)通信實(shí)體之間協(xié)調(diào)工作的協(xié)議為“通信協(xié)議”。四、功能層(Layer)“層”是指系統(tǒng)中能提供某一種或某一類服務(wù)功能集合的“邏輯構(gòu)造”，屬于系統(tǒng)中的子系統(tǒng)。一個(gè)層中可包含一個(gè)或多個(gè)實(shí)體，該層的功能依靠層中的實(shí)體執(zhí)行該層的協(xié)議來(lái)體現(xiàn)。第49頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)間的分層通信（續(xù)）結(jié)論：任一對(duì)應(yīng)用實(shí)體之間的通信，實(shí)際上是同時(shí)在不同層次上“對(duì)等實(shí)體”的各自協(xié)調(diào)工作(即分層通信過(guò)程)來(lái)配合完成的，是所有各功能層上通信過(guò)程的總效果?；谙到y(tǒng)分層功能的通信概念，即形成了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分層體系結(jié)構(gòu)(Layeredarchitecture)方法論。第50頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)很復(fù)雜的信息系統(tǒng)。實(shí)踐證明，它要求人們必須用高度結(jié)構(gòu)化的方法來(lái)對(duì)它進(jìn)行設(shè)計(jì)。在功能上，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，可以用一種“體系結(jié)構(gòu)”來(lái)描述。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是四個(gè)要素組成的邏輯結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)=｛系統(tǒng)，實(shí)體，層，協(xié)議｝這種邏輯結(jié)構(gòu)被人們規(guī)范化為一種網(wǎng)絡(luò)功能層次化結(jié)構(gòu)模型——網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型。第51頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四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。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。第52頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四層數(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。第53頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四OSI參考模型第54頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四OSI/RM功能層要素從一般意義上看，我們可以把模型中的任一個(gè)功能層稱為第N層，并標(biāo)記為“(N)層”。對(duì)（N）層模型的更深入的理解，將有助于理解和掌握OSI/RM在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分析和設(shè)計(jì)中的重要作用。下圖中示出一個(gè)（N）功能層及其與相鄰層和對(duì)等層之間的關(guān)系，以及所包含的各個(gè)功能要素。這些要素包括：實(shí)體，子系統(tǒng)，協(xié)議，服務(wù)，服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)，服務(wù)原語(yǔ)，連結(jié)等。第55頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（續(xù)）OSI/RM功能層要素第56頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（續(xù)）OSI/RM功能層要素一、實(shí)體、子系統(tǒng)和協(xié)議OSI/RM由七個(gè)功能層構(gòu)成，每一層都完成各自層內(nèi)的功能群。所有這些層內(nèi)功能的集合，被看成為開放系統(tǒng)的一個(gè)功能子系統(tǒng)。(N)層的子系統(tǒng)稱為(N)子系統(tǒng)。一對(duì)開放系統(tǒng)之間的通信，就是所有這些同層子系統(tǒng)之間的通信的綜合。在子系統(tǒng)中能進(jìn)行發(fā)送和接收信息的機(jī)構(gòu)，即稱為“實(shí)體”(entity)。(N)子系統(tǒng)中的實(shí)體稱為(N)實(shí)體。兩個(gè)(N)對(duì)等實(shí)體之間進(jìn)行通信所要遵循的規(guī)則和約定，就稱為“(N)協(xié)議”。在開放系統(tǒng)互連中，任何層次上的通信過(guò)程，都是該層子系統(tǒng)中的對(duì)等實(shí)體之間在該層協(xié)議的控制下完成的通信。第57頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（續(xù)）OSI/RM功能層要素二、服務(wù)、服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)和服務(wù)原語(yǔ)

(N)對(duì)等實(shí)體之間通信的結(jié)果，產(chǎn)生(N)服務(wù)，提供給(N+1)實(shí)體。所以，(N)實(shí)體是服務(wù)的提供者，而(N+1)實(shí)體則是服務(wù)用戶。(N)實(shí)體使用(N)協(xié)議和(N-1)實(shí)體提供的(N-1)服務(wù)，來(lái)完成(N)層對(duì)等實(shí)體之間的通信。上下層之間的接口關(guān)系是服務(wù)關(guān)系，接口上傳遞服務(wù)信息的信口，稱為“服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)”SAP。例如(N)層的(N)-SAP。(N)服務(wù)通過(guò)(N)實(shí)體作用在(N)-SAP上的“(N)服務(wù)原語(yǔ)”提供給(N+1)實(shí)體。(N)服務(wù)原語(yǔ)描述(N)-SAP上的接口操作和傳遞的信息，在實(shí)現(xiàn)上則是完成特定服務(wù)功能的原子程序段或過(guò)程調(diào)用。第58頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（續(xù)）OSI/RM功能層要素三、數(shù)據(jù)傳送單元上述各要素所操縱的數(shù)據(jù)單位，即稱為“數(shù)據(jù)傳送單元”。某層對(duì)等實(shí)體之間通信時(shí)由該層協(xié)議所操縱的基本數(shù)據(jù)單元，稱為“協(xié)議數(shù)據(jù)單元”PDU。(N)對(duì)等實(shí)體在通信過(guò)程中由(N)協(xié)議所操縱的協(xié)議數(shù)據(jù)單元記為(N)PDU。上下兩相鄰層之間在服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)上由服務(wù)原語(yǔ)所操縱的數(shù)據(jù)單元，稱為“服務(wù)數(shù)據(jù)單元”SDU。在(N)-SAP上由(N)服務(wù)原語(yǔ)所操縱的數(shù)據(jù)單元稱為(N)SDU，它作為該原語(yǔ)的一個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù)在層間傳遞。在層間接口上實(shí)際接口機(jī)構(gòu)所操縱的數(shù)據(jù)單元，也即是(N)原語(yǔ)在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)實(shí)際操縱的數(shù)據(jù)單元，稱為“接口數(shù)據(jù)單元”，簡(jiǎn)稱IDU。第59頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（續(xù)）OSI/RM中各層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元第60頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五層混合模型第61頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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第62頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)文第63頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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）第64頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)鏈路層幀第65頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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第66頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)應(yīng)用層(applicationlayer)5432154321物理傳輸媒體計(jì)算機(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計(jì)算機(jī)

2第67頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層第68頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)層第69頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層第70頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層第71頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)程第72頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！第73頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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鏈路層尾部第74頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)第75頁(yè)，共86頁(yè)，2023年，2月20日，星期四H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

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