第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念

第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

1

S計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程

?通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)通信的基本概念和計(jì)

算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理，包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)

通信的基本方法和協(xié)議、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用協(xié)議、計(jì)

算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全和管理知識(shí)有一個(gè)全面的理解。為從

事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究和應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

?授課教師嚴(yán)楠jiffyan@

?考核方式

期末考試占80%

平時(shí)成績(jī)20%

袁練習(xí)7%

我考勤、課堂紀(jì)律8%

袁實(shí)驗(yàn)5%

2

器1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程

給1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和分類(lèi)

我121計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

需122常見(jiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)方法

我123局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)

?1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與功能

我131計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

需132計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

我133計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

3

器1.4網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

我1411so/OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型

我142TCP/IP模型

需1.4.30SI/RM和TCP/IP模型的區(qū)別

我144協(xié)議

1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的介紹

我151計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的歷史

0152計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的發(fā)展

4

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展

C1.1.1面向終端的第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

卷L使用線路控制器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

電話線路

調(diào)制解調(diào)器終端

計(jì)算機(jī)

器因?yàn)樵缙诘挠?jì)算機(jī)是為成批處理信息而設(shè)計(jì)的，所以當(dāng)

計(jì)算機(jī)在和遠(yuǎn)程終端相連時(shí)，必須在計(jì)算機(jī)上安裝一個(gè)

叫做線路控制器(linecontroller)的設(shè)備，同時(shí)在線路

的兩端還必須各安裝一臺(tái)調(diào)制解調(diào)器(modem)

5

(->2.使用前端處理機(jī)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

s多重線路控制器嚴(yán)重限制了網(wǎng)絡(luò)中用戶(hù)數(shù)量的增加，每

當(dāng)增加一個(gè)新用戶(hù)時(shí)，都需要對(duì)多重線路控制器進(jìn)行軟

件和硬件的修改和重新配置。因此，人們又研制出了前

端處理機(jī)(FrontEndProcessor,FED)以完成全部的通

信任務(wù)，而將計(jì)算機(jī)解放出來(lái)專(zhuān)門(mén)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，這

樣就大大減輕了計(jì)算機(jī)的額外開(kāi)銷(xiāo)。

計(jì)算機(jī)

6

器3.使用集中器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

我為了節(jié)約通信費(fèi)用，可在遠(yuǎn)程終端密集的地方安裝一個(gè)

集中器(concentrator)□它的一端用多條低速率線路與

各終端相連，另一端則用一條高速率線路與計(jì)算機(jī)相

連。如果一些終端處于閑置狀態(tài)，集中器可以利用由此

而產(chǎn)生的空閑時(shí)間來(lái)傳送其他處于工作狀態(tài)終端的數(shù)

據(jù)，明顯降低了通信線路的費(fèi)用。

計(jì)算機(jī)

7

1.1.2以分組交換為核心的第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

0第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)則強(qiáng)調(diào)了網(wǎng)絡(luò)的整體性，用戶(hù)不僅可以

共享與之直接相連的主機(jī)的資源，而且還可以通過(guò)通信子

網(wǎng)共享其他主機(jī)或用戶(hù)的軟、硬件資源。

主機(jī)E

B

主機(jī)D

通信子網(wǎng)

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￡1.1.3以O(shè)SI為核心的第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

■第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是制訂了統(tǒng)一的不同計(jì)算機(jī)之間

互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)了不同廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)之間互聯(lián)

成網(wǎng)。

我1977年前后，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International

StandardizationOrganization,ISO)成立了—專(zhuān)門(mén)機(jī)

構(gòu)，提出了一個(gè)各種計(jì)算機(jī)能夠在世界范圍內(nèi)互聯(lián)成網(wǎng)

的標(biāo)準(zhǔn)框架，即著名的開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型

(OpenSystemInterconnect/ReferenceModel,

OSI/RM),簡(jiǎn)稱(chēng)為OSI。OSI模型共分為七層，從下到

上依次是物理層(physicallayer)、數(shù)據(jù)鏈路層

(DLC)、網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)、傳輸層(transport

layer)、會(huì)話層(sessionlayer)、表示層(presentation

layer)和應(yīng)用層(applicationlayer)。OSI參考模型的

提出，解決了不同廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián)問(wèn)題。

9

1.1.4以高速和多媒體應(yīng)用為核心的第四代

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

籍第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是在進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，隨著數(shù)字通

信的出現(xiàn)而產(chǎn)生的，其特點(diǎn)是綜合化和高速化。

M綜合化是指采用交換的數(shù)據(jù)傳送方式將多種業(yè)務(wù)綜合到

一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中完成。例如人們一直在使用一種與計(jì)算機(jī)網(wǎng)

絡(luò)很不相同的電話網(wǎng)傳送語(yǔ)音信息，但是，現(xiàn)在已經(jīng)可

以將多種業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等信息以二進(jìn)制代

碼的數(shù)字形式綜合到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之中進(jìn)行傳送。

M網(wǎng)絡(luò)的高速化在近年來(lái)顯得非常突出。例如以太網(wǎng)的速

率，在短短的十幾年間就從當(dāng)初的10Mbit/s,發(fā)展到后

來(lái)的100Mbit/s、1000Mbit/s,現(xiàn)在運(yùn)行速率達(dá)到

1OOOOMbit/s的萬(wàn)兆以太網(wǎng)也得到了廣泛應(yīng)用。

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G1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與類(lèi)型gjk'j

【121計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物。它

是將分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)、終端以及外設(shè)等通過(guò)

通信線路相互連接起來(lái)而形成的。

?1廣義的觀點(diǎn)

M它把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)

合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息處理或進(jìn)一步達(dá)到資源共享的系

統(tǒng)”。從廣義的觀點(diǎn)來(lái)看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)

的概念是相同的。以數(shù)據(jù)傳輸為主要目的，資源共享的

能力較弱

?2資源共享的觀點(diǎn)

s資源共享的觀點(diǎn)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“以能夠相互共享

資源的方式連接起來(lái)，并且各自具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)

系統(tǒng)的集合”。（1）地理上分散（2）資源共享

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器3對(duì)用戶(hù)透明的觀點(diǎn)

我對(duì)用戶(hù)透明的觀點(diǎn)定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為“存在一個(gè)能為用

戶(hù)自動(dòng)管理資源的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，由它來(lái)調(diào)用完成用戶(hù)

任務(wù)所需要的資源，而整個(gè)網(wǎng)絡(luò)像一個(gè)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

一樣對(duì)用戶(hù)是透明的”。實(shí)際上這種觀點(diǎn)所描述的是一

個(gè)分布式系統(tǒng)

通常采用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義是：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是用通信線路

將分散在不同地點(diǎn)并具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相

連接，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)資源共享的信息

系統(tǒng)。這里強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是在協(xié)議控制下進(jìn)行計(jì)算機(jī)之

間的數(shù)據(jù)通信，以實(shí)現(xiàn)資源的共享。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是區(qū)別計(jì)算

機(jī)網(wǎng)絡(luò)與一般計(jì)算機(jī)互聯(lián)系統(tǒng)的標(biāo)志。

12

1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型

?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以從不同的角度對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，例如從網(wǎng)絡(luò)

的交換功能可以把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為電路交換、報(bào)文交換、

分組交換和混合交換（同時(shí)采用電路交換和分組交換）四

種。

?按通信媒體的不同可以分為有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和混合網(wǎng)

絡(luò)（有線和無(wú)線混合網(wǎng)絡(luò)）三種。

給根據(jù)使用范圍的不同，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為公用網(wǎng)、專(zhuān)

用網(wǎng)和接入網(wǎng)三類(lèi)。

M1.公用網(wǎng)（publicnetwork）是為公眾提供各種信息服

務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如Internet,只要用戶(hù)能夠遵守網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

商的使用和管理規(guī)則，都可以申請(qǐng)使用。

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s2.專(zhuān)用網(wǎng)(privatenetwork)由組織、系統(tǒng)或部門(mén)根據(jù)

實(shí)際需要自己投資建立，只為網(wǎng)絡(luò)擁有者提供服務(wù)。例

如軍隊(duì)、公安、鐵路、電力等系統(tǒng)均擁有本系統(tǒng)的專(zhuān)用

網(wǎng)。

出3.接入網(wǎng)AN(AccessNetwork)又稱(chēng)為本地接入網(wǎng)或居民

接入網(wǎng)。是一種比較特殊的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它既不屬于因

特網(wǎng)的核心部分，也不屬于因特網(wǎng)的邊緣部分。只是起

到讓用戶(hù)能夠與因特網(wǎng)連接的“橋梁”作用。

14

出1.2.3局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和個(gè)域網(wǎng)

否根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接范圍的大小，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域

網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和個(gè)人區(qū)域網(wǎng)四種。

期局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN)也稱(chēng)為局部網(wǎng)

絡(luò)，一般是將一個(gè)相對(duì)較多小區(qū)域(一般在幾百米到幾

千米以?xún)?nèi))內(nèi)的計(jì)算機(jī)通過(guò)高速通信線路相連(現(xiàn)在傳

輸速度一般在10Mbit/s以上)后所形成的網(wǎng)絡(luò)。

ES城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork,MAN),基本上

是一種大型的LAN,通常使用與LAN相同的技術(shù)。所

以，目前在按連接范圍分類(lèi)時(shí)可直接分為局域網(wǎng)和廣域

網(wǎng)，而不再有城域網(wǎng)。

15

ES廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork,WAN)也稱(chēng)為遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)，

指作用范圍通常為幾十千米到幾千千米的網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)單地

說(shuō)，廣域網(wǎng)是將多個(gè)局域網(wǎng)互聯(lián)后所產(chǎn)生的范圍更大的

網(wǎng)絡(luò)，各局域網(wǎng)之間既可以通過(guò)速度較低的電話線進(jìn)行

連接，也可以通過(guò)高速電纜、光纜、微波天線或衛(wèi)星等

遠(yuǎn)程通信方式連接。

我個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(PersonalAreaNetwork)就是在個(gè)人工作

或者生活的地方把屬于個(gè)人使用的設(shè)備(如便攜式電腦、

家用電器等)用無(wú)線技術(shù)連接起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)，其范圍大約

在10m左右o

16

1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與功育抬攀U尸

‘：131計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

能一般而論，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有3個(gè)主要組成部分：

M若干個(gè)主機(jī)，它們各為用戶(hù)提供資源和服務(wù)；

需1個(gè)通信子網(wǎng)，它主要由結(jié)點(diǎn)交換機(jī)和連接這些結(jié)點(diǎn)的

通信鏈路所組成；

需一系列的協(xié)議。這些協(xié)議是為在主機(jī)和主機(jī)之間、主機(jī)

和子網(wǎng)之間、子網(wǎng)中各結(jié)點(diǎn)之間的通信而用的，它是通

信雙方事先約定好的和必須遵守的規(guī)則。

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19

@通信子網(wǎng)

器（1）通信子網(wǎng)為資源子網(wǎng)提供信息傳送服務(wù)，是支持資源子

網(wǎng)上用戶(hù)之間相互通信的基本環(huán)境。它的組成如下：

袁①通信控制處理機(jī)。它用于實(shí)現(xiàn)分組交換，即接收從

一條物理鏈路上送來(lái)的分組，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后，再根據(jù)

分組中的目標(biāo)地址選擇一條最佳傳輸路徑，將分組發(fā)往

下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。分組交換器通常就是計(jì)算機(jī)，又稱(chēng)結(jié)點(diǎn)交

換機(jī)。

需②網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC。它管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，為網(wǎng)絡(luò)

的用戶(hù)注冊(cè)、登記和記賬，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的故障進(jìn)行檢

測(cè)，它也是用計(jì)算機(jī)來(lái)充當(dāng)?shù)摹?/p>

公③網(wǎng)關(guān)。用于實(shí)現(xiàn)各網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)，是網(wǎng)絡(luò)之間的

硬件和軟件接口，實(shí)現(xiàn)信息格式變換和規(guī)程變換，通常

也由計(jì)算機(jī)來(lái)充當(dāng)網(wǎng)關(guān)。

20

刈資源子網(wǎng)

卷（2）資源子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)資源共

享。它由各種硬件（主機(jī)與外設(shè)）和軟件（網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)）組成。

我①主機(jī)Host。它是資源子網(wǎng)中的主體，在主機(jī)中除裝有

本地操作系統(tǒng)外，還應(yīng)配有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。主機(jī)中還裝

有各種用戶(hù)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)和各種工具軟件。小至微型機(jī),

大至巨型機(jī)都可用作網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)。

袁②終端設(shè)備。它是用戶(hù)與網(wǎng)絡(luò)之間的接口，用戶(hù)可以

通過(guò)終端取得網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。終端和主機(jī)一樣，是網(wǎng)絡(luò)的信

源和信宿。應(yīng)當(dāng)指出，一般的終端輸出是字符流，因此

終端不能直接入網(wǎng)，而必須通過(guò)主機(jī)或PAD。

21

S③網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是建立在各主機(jī)操作

系統(tǒng)之上的一個(gè)操作系統(tǒng)。用于實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)系統(tǒng)之間

的用戶(hù)通信，以及全網(wǎng)硬件和軟件資源的共享，并向用

戶(hù)提供統(tǒng)一的、方便的網(wǎng)絡(luò)接口，便于用戶(hù)使用網(wǎng)絡(luò)。

22

B132計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多臺(tái)具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)組成的一個(gè)集

合，那么這些計(jì)算機(jī)之間是如何組織起來(lái)的呢？這就涉及

網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)十分重要的概念：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

0在網(wǎng)絡(luò)中，將不同設(shè)備根據(jù)不同的工作方式進(jìn)行連接稱(chēng)之

為拓?fù)?topology)。國(guó)外通常又稱(chēng)為設(shè)計(jì)(design)＞圖

解(diagram)、映像(map)、物理布局(physicallayout)

等。

?拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要特性。從拓?fù)鋵W(xué)的觀點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)

是由一組節(jié)點(diǎn)(node)和連接節(jié)點(diǎn)的鏈路(link)組成。在計(jì)算

機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)作為節(jié)點(diǎn)，連接計(jì)算機(jī)的通信線路作為

鏈路，形成計(jì)算機(jī)的地理分布和互連關(guān)系上的幾何排序

(幾何構(gòu)形)。這種計(jì)算機(jī)與鏈路之間的拓?fù)潢P(guān)系，稱(chēng)為

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

23

0按照網(wǎng)絡(luò)中一條鏈路所能連接的計(jì)算機(jī)的臺(tái)數(shù)，可以把計(jì)

算機(jī)網(wǎng)絡(luò)歸結(jié)為兩大類(lèi)：鏈路型網(wǎng)絡(luò)（點(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)構(gòu)）和

廣播型網(wǎng)絡(luò)（多點(diǎn)共享鏈路結(jié)構(gòu)）。

?1.鏈路型網(wǎng)絡(luò)（點(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)構(gòu)）

1mli

（c）總線型

（b）環(huán)型

24

辨（1）星型結(jié)構(gòu)是一種以中央節(jié)點(diǎn)為中心，把若干外圍節(jié)點(diǎn)

連接起來(lái)的輻射式互連結(jié)構(gòu)，中央節(jié)點(diǎn)實(shí)施對(duì)全網(wǎng)的控

制，并分別通過(guò)單獨(dú)的鏈路與各個(gè)外圍節(jié)點(diǎn)相連接。其拓

撲特點(diǎn)是，中央節(jié)點(diǎn)與多條鏈路連接，其余節(jié)點(diǎn)只與一條

鏈路連接。由于各外圍節(jié)點(diǎn)分別用線纜與中央節(jié)點(diǎn)直接連

接，因而在星型結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)的傳輸不會(huì)在線路上發(fā)生碰

撞，并且系統(tǒng)比較容易擴(kuò)充，但中央節(jié)點(diǎn)會(huì)成為系統(tǒng)的

“瓶頸”和可靠工作的最薄弱環(huán)節(jié)。

25

黔（2）總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指采用單根傳輸線作為總線，所有工

作站都共用一條總線。

H1）節(jié)點(diǎn)的插入或拆卸方便，易于擴(kuò)充；

袁2）不需要中央控制器，有利于分布式控制，某個(gè)節(jié)點(diǎn)

發(fā)生故障時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)影響很小，網(wǎng)絡(luò)的可靠性高；

s3）總線自身的故障對(duì)系統(tǒng)是毀滅性的，因而要求較高

的安裝質(zhì)量?？偩€中任一處發(fā)生故障將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的

癱瘓，且故障診斷困難。

00000000

（C）總線型

26

黔（3）樹(shù)型結(jié)構(gòu)由星型結(jié)構(gòu)衍變而來(lái)。它實(shí)際上是多個(gè)星

型結(jié)構(gòu)的級(jí)聯(lián)組合。樹(shù)型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中有多個(gè)中心

節(jié)點(diǎn)，但主要的數(shù)據(jù)流通是在網(wǎng)絡(luò)的各分支之間進(jìn)行，形

成一種分級(jí)管理的集中式網(wǎng)絡(luò)，適宜于各種管理部門(mén)進(jìn)行

分級(jí)數(shù)據(jù)傳送的場(chǎng)合。其拓?fù)涮攸c(diǎn)是，多個(gè)中心節(jié)點(diǎn)與多

條鏈路連接，其余節(jié)點(diǎn)（末端節(jié)點(diǎn)）只與一條鏈路連接。

樹(shù)型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是連接容易、管理簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，缺點(diǎn)

是共享能力差、可靠性低。

27

器（4）環(huán)型結(jié)構(gòu)是把所有節(jié)點(diǎn)連接成環(huán)形。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的總線首

尾相連成閉合的環(huán)路時(shí)，這種總線型結(jié)構(gòu)稱(chēng)為環(huán)型總線結(jié)

構(gòu)。其拓?fù)涮攸c(diǎn)是，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都與兩條鏈路連接。在這

種結(jié)構(gòu)中，任意兩點(diǎn)之間形成兩條路徑，當(dāng)某一鏈路有故

障時(shí)，還可以通過(guò)另一條路徑進(jìn)行通信。

28

辨（5）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是所有節(jié)點(diǎn)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上直接通路的

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

黔（6）全互連結(jié)構(gòu)是所有節(jié)點(diǎn)之間都有直接通路的拓?fù)浣Y(jié)

構(gòu)。全互連結(jié)構(gòu)是一種特殊的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有較高的可靠

性，但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鏈路多，投資大。

29

器2.廣播型網(wǎng)絡(luò)

?廣播型網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是，通信線路為多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享。這樣,一

個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息可以傳輸?shù)狡渌械墓?jié)點(diǎn)；而當(dāng)有兩

個(gè)以上節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送信息時(shí)，便會(huì)引起沖突。

MM

總線型環(huán)型無(wú)約束型

30

為133計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)資源共享，應(yīng)具有下述功能

需（1）數(shù)據(jù)通信。該功能用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與終端、計(jì)算機(jī)

與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的功

能，也是實(shí)現(xiàn)其他幾個(gè)功能的基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，

數(shù)據(jù)通信功能應(yīng)包含下述幾項(xiàng)具體內(nèi)容：

?①連接的建立和拆除。為使網(wǎng)絡(luò)中源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)進(jìn)

行通信，通常應(yīng)在它們之間先建立連接，建立一條由源

主機(jī)到目標(biāo)主機(jī)之間的邏輯鏈路，通信結(jié)束時(shí)拆除已經(jīng)

建立的連接。

?②數(shù)據(jù)傳輸控制。在通信雙方建立起連接之后，即可傳

輸用戶(hù)數(shù)據(jù)。為使用戶(hù)數(shù)據(jù)能在網(wǎng)絡(luò)中正確傳輸，必須

為數(shù)據(jù)配上報(bào)頭，其中含有用于控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔ⅲ?/p>

如目標(biāo)主機(jī)地址，源主機(jī)地址、報(bào)文序號(hào)等。用戶(hù)數(shù)據(jù)

常稱(chēng)為報(bào)文體，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)報(bào)頭中的信息控制報(bào)文的傳

輸。此外，傳輸控制還應(yīng)對(duì)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況

進(jìn)行及時(shí)處理。

31

?③差錯(cuò)檢測(cè)。數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，

通常用誤碼率來(lái)度量信道的出錯(cuò)程序。一般信道誤碼率

為10-4?10久為了減少錯(cuò)誤，網(wǎng)絡(luò)中必須具有差錯(cuò)控制

設(shè)施，既可檢錯(cuò)，又可糾錯(cuò)。

?④流量控制。進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，應(yīng)控制源主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)

流的速度，使之與目標(biāo)主機(jī)接收數(shù)據(jù)流的速度相匹配，

以保證目標(biāo)主機(jī)能及時(shí)接收和處理所接收的數(shù)據(jù)流；否

貝IJ,可能使接收方緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)溢出而丟失，嚴(yán)重時(shí)

可以導(dǎo)致發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁擠和網(wǎng)絡(luò)死鎖的情況。

?⑤路由選擇。公共數(shù)據(jù)網(wǎng)中，由源站到目標(biāo)站通常都有

多條路徑。路由選擇指按一定策略，如傳輸路徑最短、

傳輸時(shí)延最小或傳輸費(fèi)用最低等，為被傳輸?shù)膱?bào)文選擇

一奈最佳行輸路徑。

32

?⑥多路復(fù)用。為提高傳輸線路的利用率，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)

網(wǎng)絡(luò)中，都采用多路復(fù)用技術(shù)，即將一條物理鏈路虛擬

為多條虛電路，使一條物理鏈路能為多個(gè)“用戶(hù)對(duì)”同

時(shí)提供信息傳輸功能。

需（2）資源共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的資源可分為數(shù)據(jù)、軟件、

硬件三類(lèi)。相應(yīng)地，資源共享也分為以下三類(lèi)。

?①數(shù)據(jù)共享。當(dāng)今數(shù)據(jù)資源的重要性越來(lái)越大，在計(jì)算

機(jī)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)中普遍設(shè)置若干專(zhuān)門(mén)數(shù)據(jù)庫(kù)，如情報(bào)資

料數(shù)據(jù)庫(kù)，機(jī)械制造技術(shù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)等等，可供全國(guó)

乃至全世界的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)使用。

?②軟件共享。各種語(yǔ)言處理程序和各式各樣的應(yīng)用程序

是可供共享的軟件，實(shí)現(xiàn)軟件共享的方式也有兩種。

?③硬件共享。為發(fā)揮巨型機(jī)和特殊外圍設(shè)備的作用，并

滿(mǎn)足用戶(hù)要求，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)具有硬件資源共享的功

幺匕

33

我（3）負(fù)荷均衡和分布處理

?①負(fù)荷均衡。這是指網(wǎng)絡(luò)中的工作負(fù)荷均勻地分配給網(wǎng)

絡(luò)中的各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)某系統(tǒng)的負(fù)荷過(guò)重時(shí)，網(wǎng)絡(luò)能

自動(dòng)將該系統(tǒng)中的一部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移至負(fù)荷較輕的系統(tǒng)中

去處理。為此，網(wǎng)絡(luò)必須具有把本地作業(yè)傳送至其他計(jì)

算機(jī)系統(tǒng)中的批處理系統(tǒng)、排隊(duì)等待處理、處理完后又

把結(jié)果返回源系統(tǒng)的功能。

?②分布處理。對(duì)一個(gè)作業(yè)的處理可分為三個(gè)階段：提供

作業(yè)輸入文件；對(duì)作業(yè)進(jìn)行加工處理；把處理結(jié)果輸

出。在單機(jī)環(huán)境下，上述三步都在本地計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)

行。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，根據(jù)分布處理的需要，可將

作業(yè)分配給其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理。

34

@1.3.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能;p-

01.速率

我速率的單位是b/s,或kb/s,Mb/s,Gb/s等

?2.帶寬

s“帶寬”(bandwidth)本來(lái)是指信號(hào)具有的頻帶寬度，單

位是赫(或千赫、犯赫、吉赫等)。

掰傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最

高數(shù)據(jù)率(發(fā)送速率、傳輸速率廣的同義語(yǔ)，單位是

“比特每秒"，或b/s(bit/s)亦即在傳輸管道中可以傳

遞數(shù)據(jù)的能力。在數(shù)字設(shè)備中，頻寬通常以bps表示，

即每秒可傳輸之位數(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的帶寬是指網(wǎng)絡(luò)可通

過(guò)的最高數(shù)據(jù)率，即每秒多少比特.

35

<->更常用的帶寬單位是

需千比每秒，即kb/s(103b/s)

疆兆比每秒，即Mb/s(106b/s)

器吉比每秒，即Gb/s(109b/s)

出太比每秒,即Tb/s(1012b/s)

?請(qǐng)注意：在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，K=21o=lO24

M=220,G=23°,T=24°。

?3.吞吐量

熱吞吐量(throughput)表示在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)

(或信道、接口)的數(shù)據(jù)量。對(duì)于一個(gè)100Mbps的以太

網(wǎng)，其額定速率是100Mbps,那么這個(gè)數(shù)值也是該以太

網(wǎng)的吞吐量的絕對(duì)上限值。因此，對(duì)100Mbps的以太網(wǎng),

其典型的吞吐量可能也只有70Mbps。

36

04.時(shí)延

我傳輸時(shí)延（發(fā)送時(shí)延）：發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點(diǎn)

進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時(shí)間。也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的

第一個(gè)比特算起，到該幀的最后一個(gè)比特發(fā)送完畢所需

的時(shí)間。

?發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度（比特）/信道帶寬（比特/秒）

我傳播時(shí)延：電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費(fèi)

的時(shí)間。信號(hào)傳輸速率（即發(fā)送速率）和信號(hào)在信道上

的傳播速率是完全不同的概念

■傳播時(shí)延=信道長(zhǎng)度（米）/信號(hào)在信道上的傳播速率

（米/秒）

M處理時(shí)延：換結(jié)點(diǎn)為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行一些必要的處理所

花費(fèi)的時(shí)間

37

H排隊(duì)時(shí)延：結(jié)點(diǎn)緩存隊(duì)列中分組排隊(duì)所經(jīng)歷的時(shí)延。排

隊(duì)時(shí)延的長(zhǎng)短往往取決于網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)時(shí)的通信量。

S總時(shí)延=發(fā)送時(shí)延+傳播時(shí)延+處理時(shí)延+排隊(duì)時(shí)延

?注意：通常說(shuō)的“高速網(wǎng)絡(luò)鏈路”指的是數(shù)據(jù)發(fā)送速率較

高（即帶寬較高）而不是比特在鏈路中的傳播速率較高。

同樣的“高速光纖”指的是光纖信道的發(fā)送數(shù)據(jù)的速率可

以很高，而光纖信道的傳播速率比銅線的傳播速率實(shí)際還

要低一些（分別為每秒20.5萬(wàn)公里、每秒23.1萬(wàn)公里）。

s提高鏈路帶寬減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)延。比特的傳播速率

與帶寬無(wú)關(guān)

0一般來(lái)說(shuō)，小時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)要優(yōu)于大時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)，在某些情

況下，一個(gè)低速率，小時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)很可能要優(yōu)于一個(gè)高速

率但大時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)

38

在隊(duì)列中產(chǎn)生從結(jié)點(diǎn)A向結(jié)點(diǎn)B發(fā)送數(shù)據(jù)

處理時(shí)延

結(jié)點(diǎn)A發(fā)送器結(jié)點(diǎn)B

39

?5.時(shí)延帶寬積

需在數(shù)據(jù)通訊中，bandwidth-delayproduct指鏈路中容納的

比特?cái)?shù)

?時(shí)延帶寬積=傳播時(shí)延X(jué)帶寬

（傳播）時(shí)延

鏈路

黔6.往返時(shí)延RTT（Round-TripTime）

s表示從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開(kāi)始，到發(fā)送端收到來(lái)自接收端

的確認(rèn)（接收端收到數(shù)據(jù)后立即發(fā)送確認(rèn)），總共經(jīng)歷

的時(shí)延。

40

1.4網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

嚀141體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議

器相互通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這

種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。

器“分層”可將龐大而復(fù)雜的問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部

問(wèn)題，而這些較小的局部問(wèn)題就比較易于研究和處理。

41

器計(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。

能為進(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)或約定即網(wǎng)

絡(luò)協(xié)議(networkprotocol),簡(jiǎn)稱(chēng)為協(xié)議。

0計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合,

或者說(shuō)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成功能的精確定義。

?網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素

M語(yǔ)法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。

S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)。

需同步事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。

42

木）劃分層次的概念舉例

器計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件?？梢詫⒁龅墓?/p>

作進(jìn)行如下的劃分。

?第一類(lèi)工作與傳送文件直接有關(guān)。

需確信對(duì)方已做好接收和存儲(chǔ)文件的準(zhǔn)備。

M雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。

齡兩個(gè)計(jì)算機(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)。

43

@兩個(gè)計(jì)算機(jī)交換文件

只看這兩個(gè)文件傳送模塊

計(jì)算機(jī)1好像文件及文件傳送命令計(jì)算機(jī)2

是按照水平方向的虛線傳送的

文件傳送模塊----------------------------?文件傳送模塊

把文件交給下層模塊1、把收到的文件交給

進(jìn)行發(fā)送?；上層模塊

44

@再設(shè)計(jì)一個(gè)通信服務(wù)模塊

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

把文件交給下層模塊把收到的文件交給

進(jìn)行發(fā)送上層模塊

45

@再設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入模塊

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

文件傳送模塊文件傳送模塊

通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊

網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)

接口接口

網(wǎng)絡(luò)接入模塊通信網(wǎng)絡(luò)）——網(wǎng)絡(luò)接入模塊

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?，幀的最大長(zhǎng)度等。

46

后計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次模型

?不同主機(jī)之間的相同層次稱(chēng)為對(duì)等層。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)等層之

間互相通信需要遵守一定的規(guī)則，如通信的內(nèi)容、通信的

方式。對(duì)等層上傳送數(shù)據(jù)的單位統(tǒng)稱(chēng)為協(xié)議數(shù)據(jù)單元

(ProtocolDataUnit,PDU)。

第n+l層協(xié)議r

第n+l層/

第n層協(xié)議」

第n層,

第n-1層協(xié)議

第n-1層。

物理媒體+

EI1.10計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次模型“

47

后分層結(jié)構(gòu)有下列好處

黔(1)各層之間是獨(dú)立的。某一層不需要知道它的下一層是

如何實(shí)現(xiàn)的，只需要知道調(diào)用的接口。

器(2)靈活性好。任何一層的實(shí)現(xiàn)過(guò)程發(fā)生變化時(shí)，只要層

間接口保持不變則不影響其它層次的實(shí)現(xiàn)。

莓(3)結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)。各層都可以采用最適合的技術(shù)來(lái)實(shí)

現(xiàn)。

器(4)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)?！胺侄沃钡乃枷胧沟脧?fù)雜系統(tǒng)

變得易于設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

(5)能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。層次結(jié)構(gòu)應(yīng)該對(duì)每一層的功能和

服務(wù)都有精確的說(shuō)明。

48

木）1421so/OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型

給國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（iso）在

1979年建立了一個(gè)分委員

畬來(lái)專(zhuān)門(mén)研究一種用于開(kāi)

放系統(tǒng)互連（OpenSystems

Interconnection,0SI）的體

系結(jié)構(gòu)，定義了連接異種

計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)框架。

49

器(1)物理層(PhysicalLayer)

s物理層的任務(wù)就是為它的上一層提供一個(gè)物理連接，以

及它們的機(jī)械、電氣、功能和過(guò)程特性。如規(guī)定使用電

纜和接頭的類(lèi)型，傳送信號(hào)的電壓等。物理層的任務(wù)就

是透明的傳輸比特流?！巴该鞯膫鬏敱忍亓鳌笔侵副忍?/p>

流經(jīng)過(guò)物理層傳輸后不會(huì)發(fā)生變化，任意組合的比特流

都可以通過(guò)物理層傳送。

辨(2)數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)

K數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上，無(wú)差錯(cuò)的

傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。

50

辨(3)網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)

我在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)之間可能會(huì)經(jīng)過(guò)

很多段數(shù)據(jù)鏈路。網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是選擇合適的網(wǎng)間路

由和交換結(jié)點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)及時(shí)傳送。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)上

主機(jī)間的通信。

0(4)傳輸層(TransportLayer)

期為兩個(gè)端系統(tǒng)(也就是源站和目的站)的會(huì)話層之間，

提供建立、維護(hù)和取消傳輸連接的功能，負(fù)責(zé)可靠地傳

輸數(shù)據(jù)。該層的主要任務(wù)是提供建立、維護(hù)和拆除傳輸

連接的功能，監(jiān)控服務(wù)質(zhì)量，提供端到端可靠的透明的

數(shù)據(jù)傳輸、差錯(cuò)控制和流量控制。

51

辨(5)會(huì)話層(SessionLayer)

s這一層也可以稱(chēng)為會(huì)晤層或?qū)υ拰?，在?huì)話層及以上的

高層次中，數(shù)據(jù)傳送的單位不再另外命名，統(tǒng)稱(chēng)為報(bào)

文。會(huì)話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問(wèn)驗(yàn)證和

會(huì)話管理在內(nèi)的建立和維護(hù)應(yīng)用之間通信的機(jī)制。如服

務(wù)器驗(yàn)證用戶(hù)登錄便是由會(huì)話層完成的。

器(6)表示層(PresentationLayer)

s這一層主要解決用戶(hù)信息的語(yǔ)法表示問(wèn)題。它將欲交換

的數(shù)據(jù)從適合于某一用戶(hù)的抽象語(yǔ)法，轉(zhuǎn)換為適合于

OSI系統(tǒng)內(nèi)部使用的傳送語(yǔ)法。即提供格式化的表示和

轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)服務(wù)。數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮，加密和解密等工

作都由表示層負(fù)責(zé)。

52

器(7)應(yīng)用層(ApplicationLayer)

器應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿(mǎn)足用戶(hù)需要以及提

供網(wǎng)絡(luò)與用戶(hù)應(yīng)用

?為了方便起見(jiàn)，我們常常把上面的七個(gè)層次分為低層與高

層。低層為一?四層，是面向通信的，高層為五?七層，是

面向信息處理的。

53

&143TCP/IP模型

等網(wǎng)絡(luò)互連是目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一，并且已經(jīng)取得

工很齊的進(jìn)展。在諸多網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議中，傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)

際協(xié)議(TransmissionControlProtocol/IntemetProtocol,

TCP/IP)是一個(gè)使用非常普遍的網(wǎng)絡(luò)互連標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

?ISO制定的OSI參考模型的過(guò)于龐大、復(fù)雜招致了許多批評(píng)。

而由技術(shù)人員自己開(kāi)發(fā)的TCP/IP協(xié)議棧獲則得了廣泛的應(yīng)

用

辨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。

靠最下面的網(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)。分別是物理層，數(shù)據(jù)

鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，傳輸層，應(yīng)用層，其中物理層和數(shù)據(jù)鏈

路層對(duì)應(yīng)TCP/IP四層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)接口層。

54

五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)

?應(yīng)用層：規(guī)定應(yīng)用進(jìn)程在通信時(shí)所遵循的協(xié)議。應(yīng)用層數(shù)

據(jù)傳送的單位(協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU)稱(chēng)為報(bào)文(message)

?運(yùn)輸層：負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個(gè)進(jìn)程的通信。運(yùn)輸層的PDU為報(bào)

文段(segment)或用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)(userdatagram)

給網(wǎng)絡(luò)層：實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)上不同主機(jī)間的通信。其PDU為

IP數(shù)據(jù)報(bào)(IPdatagram)

?數(shù)據(jù)鏈路層：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的通信，其PDU

為幀(fi*ame)

?物理層：透明的傳輸比特流，其PDU為bit

器五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用層對(duì)應(yīng)了七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)

用層、表示層、會(huì)話層

55

&)L4.4OSI/RM和TCP/IP模型的區(qū)別

?（i）osi分七層，自下而上分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)

絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表ZF層和應(yīng)用層，而TCP/IP分四

層：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層（IP）、傳輸層（TCP）和應(yīng)用

層。TCP/IP的應(yīng)用層對(duì)應(yīng)OSI的會(huì)話層、表示層、應(yīng)用

層，TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)接口層對(duì)應(yīng)OSI的數(shù)據(jù)鏈路層、物理

層。

?（2）OSI層次間存在嚴(yán)格的調(diào)用關(guān)系，兩個(gè)（N）層實(shí)體

的通信必須通過(guò)下一層（N-1）層實(shí)體，不能越級(jí)，而

TCP/IP可以越過(guò)緊鄰的下一層直接使用更低層次所提供的

服務(wù)（這種層次關(guān)系常被稱(chēng)為“等級(jí)”關(guān)系），因而減少

了一些不必要的開(kāi)銷(xiāo)，提高了協(xié)議的效率。

器（3）OSI只考慮用一種標(biāo)準(zhǔn)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)將各種不同的系

統(tǒng)互聯(lián)在一起，后來(lái)認(rèn)識(shí)到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的重要性，才在網(wǎng)

絡(luò)層劃出一個(gè)子層來(lái)完成互聯(lián)作用。而TCP/IP一開(kāi)始就考

慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互聯(lián)問(wèn)題，并將互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP作為

TCP/IP的重要組成部分。

56

?(4)OSI開(kāi)始偏重于面向連接的服務(wù)，后來(lái)才開(kāi)始制定無(wú)

連接的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，而TCP/IP一開(kāi)始就有面向連接和無(wú)連接

服務(wù)，無(wú)連接服務(wù)的數(shù)據(jù)報(bào)對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳送以及

分組話音通信都是十分方便的。

?(5)OSI與TCP/IP對(duì)可靠性的強(qiáng)調(diào)也不相同。對(duì)OSI的面

向連接服務(wù)，數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層都要檢測(cè)和處

理錯(cuò)誤，尤其在數(shù)據(jù)鏈路層采用校驗(yàn)、確認(rèn)和超時(shí)重傳等

措施提供可靠性，而且網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)輸層也有類(lèi)似技術(shù)。而

TCP/IP則不然，TCP/IP認(rèn)為可靠性是端到端的問(wèn)題，應(yīng)由

運(yùn)輸層來(lái)解決，因此它允許單個(gè)的鏈路或機(jī)器丟失數(shù)據(jù)或

數(shù)據(jù)出錯(cuò)，網(wǎng)絡(luò)本身不進(jìn)行錯(cuò)誤恢復(fù)，丟失或出錯(cuò)數(shù)據(jù)的

恢復(fù)在源主機(jī)和目的主機(jī)之間進(jìn)行，由運(yùn)輸層完成。由于

可靠性由主機(jī)完成，增加了主機(jī)的負(fù)擔(dān)。但是，當(dāng)應(yīng)用程

序?qū)煽啃砸蟛桓邥r(shí)，甚至連主機(jī)也不必進(jìn)行可靠性處

理，在這種情況下，TCP/IP網(wǎng)的效率最高。

57

辨(6)在兩個(gè)體系結(jié)構(gòu)中智能的位置也不相同。OSI網(wǎng)絡(luò)層

提供面向連接的服務(wù)，將尋徑、流控、順序控制、內(nèi)部確

認(rèn)、可靠性帶有智能性的問(wèn)題，都納入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，留給末

端主機(jī)的事就不多了。相反，TCP/IP則要求主機(jī)參與幾乎

所有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，所以對(duì)入網(wǎng)的主機(jī)要求很高。

船(7)OSI開(kāi)始未考慮網(wǎng)絡(luò)管理問(wèn)題，到后來(lái)才考慮這個(gè)問(wèn)

題，而TCP/IP有較好的網(wǎng)絡(luò)管理。

58

分計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

59

計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

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分計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

61

分計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

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分計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

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S計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

APiAP2

55

44

33

2電信號(hào)（或光信號(hào)）在物理媒體中傳播2

從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層1

Q一物理傳輸媒體

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分計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

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分計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

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分計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

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分計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

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計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

69

計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

70

計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟?/p>

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

APi應(yīng)用層首部應(yīng)用數(shù)據(jù)AP2

運(yùn)輸層首部

應(yīng)用數(shù)據(jù)5

H5

網(wǎng)絡(luò)層首部

4，鏈塞層\程序數(shù)據(jù)4

鏈路層

首部

3^3程序數(shù)據(jù)尾部3

2

H2H3H4H應(yīng)用程序數(shù)據(jù)

10100110100101比特流1101011101011

分計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

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計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2

73

計(jì)算機(jī)1