上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)系計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(上交教授翁慧玉)_C.

1、Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章槪述 2/145概述1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成和分類 A2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)參考模型3.數(shù)字通信的基本概念第 1 章概述 1/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章槪述 2/145計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成和分類局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)主機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)企Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童槪述 4/145主機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主機(jī)和終端組成

2、的主機(jī)系統(tǒng) a Client/Server結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)第 1 童槪述 3/145Computer Networks v4 cs.sjtu 2013-8 13網(wǎng)絡(luò)Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童槪述 4/145主機(jī)和終端機(jī)磁帶機(jī)打印機(jī)前端處理機(jī)終端終端Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章槪述 6/145主機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主機(jī)和終端組成的主機(jī)系統(tǒng) Client/Server結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)第 1 章概述 5/145 Computer Networks v4 cs.sjtu2013-8-13C

3、omouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-14第 1 章槪述 6/145Client/Server結(jié)構(gòu)（C/S）Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述 8/145計(jì)算機(jī)網(wǎng)分布式系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成和分類主機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng) A企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和公眾網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類A局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)第 1 章概述 7/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章槪述 W

4、/145計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由不同通信媒體連接的、物理上 獨(dú)立的多臺計(jì)算機(jī)組成的.將需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分 成不同長度的分組進(jìn)行傳輸和處理的系統(tǒng)多臺自主計(jì)算機(jī)的互聯(lián)系統(tǒng)用戶必須指定網(wǎng)絡(luò)中哪一臺計(jì)算機(jī)來完成什么 樣的操作第 1 章概述 9/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童概述 12/145互聯(lián)：如兩臺計(jì)算機(jī)能互相交換信息, 則稱這兩臺計(jì)算機(jī)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)稱為自主計(jì)算機(jī)第 1 章慨述 11/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8-13計(jì)

5、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)分布式系統(tǒng)兩個(gè)概念:互聯(lián)和自主自主計(jì)算機(jī):不從屬于其它任何計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童概述 14/145企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和公眾網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)分布式系統(tǒng)分布式系統(tǒng)通常也基于自主計(jì)算機(jī)的互聯(lián)，但 由一個(gè)操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理，對用戶來說，具有 高度的整體性和透明性虛擬計(jì)算機(jī)，可能是多臺計(jì)算機(jī)的有機(jī)組合用戶向虛擬系統(tǒng)遞交一個(gè)任務(wù)后，由操作系統(tǒng)來 妥排任務(wù)的完成第 1 童概述 13/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成和分類主機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)

6、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述 16/145企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和公眾網(wǎng)絡(luò)第 1 章槪述 15/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8-13企業(yè)公眾網(wǎng)絡(luò)Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述 16/145企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源共享：網(wǎng)上的資源，無論在那里, 都可隨時(shí)取用高可靠性：任何資源都可有多個(gè)副本節(jié)約經(jīng)費(fèi)：不必每臺自主計(jì)算機(jī)上都 配備所有的軟硬件資源第 1 章概述 18/145Computer Networks v4cs.sjtu 2013

7、-8-13企業(yè)網(wǎng)絡(luò)硬件平臺企公眾第 1 章概述 17/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述20/145公眾網(wǎng)絡(luò)公眾網(wǎng)絡(luò)首先是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)程信息：Web Server的瀏覽 網(wǎng)上購物個(gè)人間的通信：E-Mail BBS交互式的娛樂：網(wǎng)上游戲VOD點(diǎn)播第 1 章概述 19/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8-13互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)硬件平臺Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述22/145計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成和分類主機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)

8、和公眾網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類A局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)D第 1 童槪述 21/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述23/145按傳輸介質(zhì)分有線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分類按技術(shù)廣播式網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng) LAN城域網(wǎng) MAN廣域網(wǎng) WAN互聯(lián)網(wǎng)Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述24/145按使用范圍分專用網(wǎng)公共網(wǎng)第 1 章概述 23/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組

9、成和分類主機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和公眾網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分線形狀形總環(huán)網(wǎng)星Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述26/145(LocalAreaNetwork )地域：覆蓋范圍較小傳輸技術(shù)：總線型 IEEE 802.3 （以太網(wǎng)）CSMA/CD 10M總線型 IEEE 802.4 （令牌總線）10M環(huán) 型 IEEE 802.5 （IBM 令牌環(huán)）4M16M第 1 章概述 25/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13城域網(wǎng)MAN(Metro

10、politan Area Network)大型的LAN私有網(wǎng)絡(luò)-個(gè)連鎖超市，有十幾個(gè)或幾十個(gè)分布在市內(nèi)公用網(wǎng)絡(luò)一上?？萍季W(wǎng)局域網(wǎng)LAN第 1 童概述28/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13廣域網(wǎng)WAN(Wide Area Network)跨越地域較大的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)（host） 端點(diǎn)系統(tǒng)（end system ）通信子網(wǎng)（communication subnet）簡稱子網(wǎng)資源子網(wǎng)（resource subnet）第 1 童概述 27/145通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信, 由傳輸線和交換單元組成傳輸線：線路（circuit）干線（trunk）信道（c

11、hannel）交換單元：分組交換節(jié)點(diǎn)（packet switching node）ComouterNetworks v4通第 1 童概述29/145通常分組交換節(jié)點(diǎn)為路由器（router）第 1 童概述30/145:Computer Networks v4 cs.sjtu 2013-8 13資源子網(wǎng)由通信子網(wǎng)互連在一起的計(jì)算機(jī)構(gòu)成資源子網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)運(yùn)行對信息進(jìn) 行處理的應(yīng)用程序，他們是網(wǎng)絡(luò)中信息 流動(dòng)的源與宿，向用戶提供可供共享的 硬件.軟件和信息資源第 1 童概述 29/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8-13互聯(lián)網(wǎng)通常由路由器聯(lián)接的LAN組成通信

12、子網(wǎng)通常為點(diǎn)到點(diǎn)子網(wǎng)(point-to-point)其傳輸機(jī)理為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)(store-a nd -fo rward )其傳輸方式為分組交換(packet-switched)Computer Networks v4cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述32/145概述1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成和分類2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)參考模型A3.數(shù)字通信的基本概念第 1 章概述 31/145Computer Networks v4cs.sjtu 2013-8-13計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)參考模型 ISO/OSI參考模型 ATCP/IP參考模型匚本課程的網(wǎng)絡(luò)模型第 1 童概述34/145Comouter Networks v4I

13、SO/OSI參考模型cs.sjtu 2013-8-13交換單元名稱數(shù)據(jù)鏈路層主機(jī)路由器協(xié)議通信子網(wǎng)邊界分組幀比特網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)路由器協(xié)議Tnbm P39 Fig. 1-20 OSI參考模型第 1 章槪述 33/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13層、協(xié)議和接口主機(jī)1十.第3辰協(xié)-議.主機(jī)2第5層第5層4/5層接口t第4層.第辦-議.一第4層3/4層接口I第3層_第3層協(xié)議-第3層2/3層接口I1第2層_第2層協(xié)議_第2層1/2層接口I第1層_ 第1長協(xié)議_第1層I物理介質(zhì)Tnbm P27 Fig.層、協(xié)議和接口第四層服務(wù)訪問點(diǎn)SAP第三層服務(wù)訪冋點(diǎn)SA

14、P第 1 童概述35/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述36/145接口和服務(wù)每一層的功能都是為它的上一層服務(wù)的實(shí)體entity每層中活動(dòng)的元素稱為實(shí)體對等實(shí)體peer entity如第n層是服務(wù)提供者，則第n+1層為服 務(wù)對象第 1 童概述 35/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13分層的好處通過每一層實(shí)現(xiàn)一種相對獨(dú)立的功能來簡化 問題:.每一層的設(shè)計(jì)都是獨(dú)立的，它不必關(guān)心下一 層是如何實(shí)現(xiàn)的，只需知道下一層為我提供 的服務(wù)，和我必須為上一層提供哪些服務(wù)當(dāng)由于技術(shù)的變化使某層的實(shí)現(xiàn)需要

15、變化時(shí), 不影響其他的層次第 1 章概述38/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8-13物理層( (physical layer)與傳輸媒體的接口，完成傳輸媒體上的信號與二進(jìn)制數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換物理接上發(fā)送或接收的是一串以某種規(guī)則表示 的二逬制的數(shù)據(jù)物理層定義的是接的機(jī)械特性.電氣特性.功 能和過程特性等例如：插頭.插座的幾何尺寸，每根引腳的功能 定義，邏輯0和1的電平定義，信號寬帶定義第 1 章概述 37/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13提供點(diǎn)到點(diǎn)的可靠傳輸，通常需把數(shù)據(jù)分成幀，并且保證幀的正確發(fā)送和接收識別幀

16、的標(biāo)志 幀的發(fā)送和接收，需校驗(yàn).確認(rèn) 發(fā)送方在超時(shí)或收到否定性確認(rèn)后，要重發(fā) 重復(fù)幀要丟棄在共享網(wǎng)絡(luò)中，需解決信道共享問題等據(jù)Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童概述40/145網(wǎng)絡(luò)層( (network layer)提供主機(jī)到主機(jī)的通路，其間可能存在多條通路，網(wǎng)絡(luò)層將實(shí)現(xiàn)的功能包括：選擇路由 擁塞控制 協(xié)議的轉(zhuǎn)換 分段和重組對用戶的分組.字符等計(jì)數(shù)等等第 1 童概述 39/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8 13傳輸層( (transport layer)提供端到端的通路，應(yīng)用到應(yīng)用的通路傳輸層將把高層

17、要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分成若干個(gè)報(bào)文報(bào)文與幀不一樣，幀只有幀標(biāo)志（起始標(biāo)志.結(jié) 束標(biāo)志）,而報(bào)文有信源和信宿的地址及端 報(bào)文的順序號.確認(rèn)號等等低三層的通信對象通常是路由器，傳輸層是端到 端的，必須考慮該報(bào)文怎樣才能從源端正確地傳 輸?shù)侥康亩?，而源端和目的端通常是主機(jī)Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童概述42/145會(huì)話層(session layer)建立有關(guān)會(huì)話的機(jī)制，或雙向?qū)υ?，或雙向?qū)υ挄r(shí)要有切換等如：說的一方應(yīng)說一段就聽一下對方的反應(yīng)，因?yàn)椋?可能線路己斷第 1 童槪述 41/145 Computer Networks v4cs.sjtu 2

18、013-8-13表示層(presentation layer)表示層關(guān)心的是語法和語義對相關(guān)的數(shù)據(jù)的描述采用抽象的定義， 如浮點(diǎn)數(shù)都用科學(xué)表示法相關(guān)數(shù)據(jù)的表示法轉(zhuǎn)換抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換第 1 章槪述 44/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13應(yīng)用層(application layer)包括所有應(yīng)用方面的協(xié)議如：全屏幕功能，不同的終端其控制字符不盡相同，應(yīng)作相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，通常定義一個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬終端不同系統(tǒng)之間的文件傳輸?shù)姆绞讲煌? 但表示的形式必須一致第 1 章概述 43/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8 13O

19、SI模型的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?1 章槪述 44/145應(yīng)用層應(yīng)用協(xié)議應(yīng)用層表示層表示協(xié)議TPH數(shù)據(jù) 表示層會(huì)話層會(huì)話協(xié)議|SH數(shù)搖會(huì)話層傳輸層傳輸協(xié)議TH數(shù)據(jù)I傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議TNH數(shù)據(jù)卜一網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層|DH數(shù)據(jù)DT|數(shù)據(jù)鏈路層物理層Lbits一物理層_ 實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸路徑丿第 1 童概述46/145Computer Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13舉例：某人給他的朋友寫一封信郵郵政f政信信I袋:信封箱袋_-1-數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層物理層第 1 童槪述 45/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)參考模型 ISO/OSI參考模型TCP/IP參考模型本課程的網(wǎng)絡(luò)模型第 1 章概述48/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13TCP/IP參考模型第 1 章概述 47/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13互聯(lián)網(wǎng)層( (internet layer)這里的互聯(lián)網(wǎng)是基于無連接的分組交換網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)層定義了正式的分組格式和協(xié)議，即I