第4章 計算機網(wǎng)絡(luò)1(11,12,13)

第四章計算機網(wǎng)絡(luò)什么是計算機網(wǎng)絡(luò)？簡單的說，網(wǎng)絡(luò)就是用有形或無形的“線”把各種不同的計算機連接起來。實現(xiàn)資源共享計算機系統(tǒng)。2網(wǎng)絡(luò)的主要功能資源共享（包括軟件、硬件和信息資源）數(shù)據(jù)通信(信息交換)提高可靠性(分布式處理)3計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展發(fā)展的動因:資源共享的需求（CPU、外設(shè)、軟件、數(shù)據(jù)）大型項目的合作（進行工程項目協(xié)作）人與人之間的溝通（電子郵件、WWW）三個階段（三代網(wǎng)絡(luò)）：以主機為中心的聯(lián)機終端系統(tǒng)以通信子網(wǎng)為中心的主機互連具有層次化體系結(jié)構(gòu)的標準化網(wǎng)絡(luò)4主機--終端網(wǎng)絡(luò)特征——共享主機資源,以單個計算機為中心的計算機網(wǎng)絡(luò)。

5計算機通信網(wǎng)絡(luò)特征單主機終端網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，形成多主機為中心的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從“主機－終端”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鳈C－主機”,以資源共享為主要目的.6網(wǎng)絡(luò)實例:ARPANET因特網(wǎng)的前身，美蘇冷戰(zhàn)時期由美國軍方建立的實驗性網(wǎng)絡(luò)最初4個節(jié)點→70’s的60多個節(jié)點具有現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的許多特征，例如:分組交換分層次的網(wǎng)絡(luò)體系較為完善的通信協(xié)議猶他大學、斯坦福研究所、加利福尼亞大學圣巴巴拉分校和加利福尼亞大學洛杉磯分校.7具有層次化體系結(jié)構(gòu)標準化網(wǎng)絡(luò)(1)各廠商的不同標準IBM-SNA，DEC-DNA缺點：適用范圍、互操作性和兼容性解決方法：體系結(jié)構(gòu)的標準化(2)國際標準OSI參考模型(OpenSystemInterconnection)開放系統(tǒng)互聯(lián)七層框架(84’)(3)事實上的標準TCP/IP因特網(wǎng)的骨干協(xié)議,五層框架8因特網(wǎng)時代(1)全球性的網(wǎng)絡(luò)(2)標志著網(wǎng)絡(luò)時代的到來(3)發(fā)展動力:豐富的信息和便利的使用9計算機網(wǎng)絡(luò)的主要分類1.按地域范圍分類局域網(wǎng)(LAN):＜25KM城域網(wǎng)(MAN):＜100KM廣域網(wǎng)(WAN):＞100KM10按拓撲結(jié)構(gòu)分類(1)總線所有節(jié)點掛接到一條總線上總線:廣播式信道需要有介質(zhì)訪問控制協(xié)議以防止沖突結(jié)構(gòu)簡單靈活共享能力強、易于安裝，費用低。(2)環(huán)形所有節(jié)點連接成一個閉合的環(huán)結(jié)點之間為點到點連接實時性好、惟一路徑，簡化了路徑選擇11按拓撲結(jié)構(gòu)分類(3)星形一個中心節(jié)點其它節(jié)點與其構(gòu)成點到點連接結(jié)構(gòu)易擴充、易升級(4)樹形多級層次結(jié)構(gòu):1)一個根結(jié)點2)多個分支節(jié)點3)多個葉節(jié)點4)易擴展、可靠性高12按拓撲結(jié)構(gòu)分類(5)網(wǎng)狀隨節(jié)點數(shù)的增長成本急劇增長適用于節(jié)點數(shù)很少的廣域網(wǎng)可靠性高，可選擇最佳路徑

13按通信傳播方式分類1）點對點網(wǎng)絡(luò)由一對對機器間的多條鏈路構(gòu)成報文分組在信源和信宿之間可能需通過一臺或多臺中間設(shè)備進行傳播(轉(zhuǎn)發(fā))(案例:傳紙條)2）廣播式網(wǎng)絡(luò)僅有一條通道，由網(wǎng)絡(luò)上所有的計算機共享。一發(fā)多收)(案例:廣播找人)一般來說，局域網(wǎng)使用廣播方式；廣域網(wǎng)使用點對點方式。14傳輸介質(zhì)1.有線介質(zhì)雙絞線、同軸電纜、光纖2.無線介質(zhì)無線電、微波、衛(wèi)星15屏蔽雙絞線(STP)非屏蔽雙絞線(UTP)以箔屏蔽以減少干擾和串音5類、6類雙絞線外沒有任何附加屏蔽16同軸電纜同軸電纜由內(nèi)外兩條導線構(gòu)成，內(nèi)導線可以由單股或多股銅線組成；外導線一般由金屬紡織網(wǎng)組成。內(nèi)外導體之間有一層絕緣材料，最外層是保護性塑料外殼。

17光纖依靠光波承載信息高傳送速率，通信容量大傳輸損耗小，適合長距離傳輸抗干擾性能好，保密性好18無線介質(zhì)使用電磁波無需物理連接19地面微波接力兩個地面站之間傳送距離：50-100km速率低:幾百kb/s地球地面站之間的直視線路微波傳送塔201.使用轉(zhuǎn)發(fā)器接收和轉(zhuǎn)發(fā)2.與地面站相對位置固定3.使用3個衛(wèi)星可覆蓋全球22,300公里地球地球同步衛(wèi)星21網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實質(zhì)上是實體間通信時所使用的一種語言，包括了語義、語法和時序三方面的內(nèi)容.

為在網(wǎng)絡(luò)中進行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定.

22HiHiGot

thetime?2:00TCPconnectionreq.TCPconnectionreply.Get/index.htm<file>time人的協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的對比23和交通網(wǎng)絡(luò)的對比紅燈停綠燈行靠右行（不同國家規(guī)定不一樣）禁左拐24

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

如果用一個協(xié)議來描述整個通信規(guī)程，此協(xié)議一定過于龐大、復(fù)雜，甚至無法實現(xiàn)，既使實現(xiàn)了，以后也難于維護、擴展，難互連。為了減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)計復(fù)雜性，便于網(wǎng)絡(luò)擴展和互連，需要將網(wǎng)絡(luò)功能劃分為若干層次，每個層次只完成特定的功能，并由該層協(xié)議實現(xiàn)這個功能，這種分層設(shè)計的思想構(gòu)成了現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。

25對等通信實例問題：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、運輸系統(tǒng)各向誰提供什么樣的服務(wù)？郵局、收發(fā)信人各使用誰提供的什么服務(wù)？信件內(nèi)容郵件地址貨物地址發(fā)信人郵局運輸系統(tǒng)信件內(nèi)容郵件地址貨物地址收信人對信件內(nèi)容的共識對信件如何傳遞的共識對貨物如何運輸?shù)墓沧RP3P2P1公路，鐵路，航空郵局運輸系統(tǒng)26OSI參考模型

應(yīng)用層Application表示層Presentation會話層session傳輸層transport物理層Physical數(shù)據(jù)鏈路層DataLink網(wǎng)絡(luò)層Network7654321處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)據(jù)表示主機間通信進程間的連接尋址和最短路徑介質(zhì)訪問（接入）二進制傳輸27TCP/IP模型1)Internet采用的標準2)定義了五層協(xié)議應(yīng)用層Application傳輸層transport數(shù)據(jù)鏈路層DataLink網(wǎng)絡(luò)層Network54321物理層Physical28WWW應(yīng)用●HTTP文件傳輸●FTP電子郵件

●SMTP、POP3遠程登錄

●Telnet域名系統(tǒng)

●DNS應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層TCP/IP的應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議支持文件傳輸、電子郵件、遠程登錄、網(wǎng)絡(luò)管理、Web瀏覽等。29網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層傳輸層

●TCP

●UDP物理層數(shù)據(jù)鏈路層TCP/IP的傳輸層提供了兩種傳輸協(xié)議30TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的主要協(xié)議—IP,主要功能是尋找一條能夠把數(shù)據(jù)報送到目的地的路徑。網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層傳輸層

●IP

物理層數(shù)據(jù)鏈路層31計算機局域網(wǎng)(LAN)1.特點1)覆蓋范圍小:房間、建筑物、園區(qū)范圍,距離≤25km2)高傳輸速率:10Mbps～1000Mbps3)低誤碼率:10-8～10-10

4)為一個單位所擁有，自行建設(shè)，不對外提供服務(wù)32局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口卡網(wǎng)絡(luò)接口卡簡稱網(wǎng)卡，用來將計算機和通信電纜連接起來，所以每臺連接到局域網(wǎng)上的計算機都要安裝一塊網(wǎng)卡。33局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備調(diào)制解調(diào)器是調(diào)制器和解調(diào)器的合稱，俗稱“貓”。通過調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，是通過電話線接入因特網(wǎng)的必要設(shè)備。34局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備**集線器（HUB）它的主要功能是網(wǎng)線的連接端口，每個端口和一臺計算機連接?？梢詫⒍鄠€計算機連接起來組成一個局域網(wǎng)。35局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備路由器它的作用是將處在不同地理位置的局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或主機互連起來，同時根據(jù)所輸送數(shù)據(jù)的地址，選擇傳送不同的線路。36因特網(wǎng)概述(1)建立在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上的國際互聯(lián)網(wǎng)。(2)計算機網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)全世界不同國家、不同地區(qū)、不同部門和機構(gòu)的不同類型的計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起，形成一個世界范圍的信息網(wǎng)絡(luò)。37因特網(wǎng)的接入三類用戶：家庭用戶單位用戶(學校,公司)移動用戶38家庭用戶的接入(1)使用modem撥號通過modem經(jīng)過電話線與ISP連接理論上最高傳輸速率56Kbit/s(2)ISDN(上網(wǎng)不影響打電話)對電話網(wǎng)進行數(shù)字化改造,將電話、傳真、數(shù)字通信等業(yè)務(wù)全部通過數(shù)字化的方式傳輸速率可達128kbit/s(3)ADSL(上網(wǎng)不影響打電話)上行速率（家庭到路由器），最高1Mbit/s下行速