CHAP1 計算機網(wǎng)絡(luò)概述

1、 計算機網(wǎng)絡(luò)：概述q韓立剛韓立剛qQQQQ：458717185458717185qQQQQ教數(shù)學群：教數(shù)學群：327706790q 更多課程：更多課程：http:/http:/課程安排序號序號教學內(nèi)容教學內(nèi)容學時學時備注備注1第一章 概述42第二章 物理層63第三章 數(shù)據(jù)鏈路層64第四章 網(wǎng)絡(luò)層125第五章 運輸層106第六章 應用層67第七章 網(wǎng)絡(luò)安全28第八章 因特網(wǎng)上的音頻/視頻服務29第九章 無線網(wǎng)絡(luò)210第十章 下一代因特網(wǎng)4合計54課程考核課程性質(zhì)：專業(yè)必修課課程性質(zhì)：專業(yè)必修課 考核通過，得到考核通過，得到3 3學分。學分。期末考試采用筆試方式，筆試為閉卷。期末考試采用筆試方式，

2、筆試為閉卷。課程成績組成：課程成績組成：平時成績：平時成績：3030分（作業(yè)分（作業(yè)+ +課堂表現(xiàn)課堂表現(xiàn)+ +出勤）出勤）期末考試成績：期末考試成績：7070分分指引1.1 1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代的作用計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代的作用1.2 1.2 因特網(wǎng)概述因特網(wǎng)概述1.3 1.3 因特網(wǎng)的組成因特網(wǎng)的組成1.4 1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展1.5 1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的類別計算機網(wǎng)絡(luò)的類別1.6 1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能計算機網(wǎng)絡(luò)的性能1.7 1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代的作用沒有計算機網(wǎng)絡(luò)，人們的生產(chǎn)生活會是什么樣

3、子？計算機網(wǎng)絡(luò)的重要功能 指引1.1 1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用1.2 1.2 因特網(wǎng)概述因特網(wǎng)概述1.3 1.3 因特網(wǎng)的組成因特網(wǎng)的組成1.4 1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展1.5 1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的類別計算機網(wǎng)絡(luò)的類別1.6 1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能計算機網(wǎng)絡(luò)的性能1.7 1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 1.2 因特網(wǎng)概述網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)(a)(b) 網(wǎng)絡(luò) (Network) 互聯(lián)網(wǎng)(Network of Networks)結(jié)點鏈路結(jié)點結(jié)點結(jié)點1.2 因特網(wǎng)概述網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

4、、互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)：許多計算機連接在一起；許多計算機連接在一起；互聯(lián)網(wǎng)：互聯(lián)網(wǎng)：許多網(wǎng)絡(luò)連接在一起；許多網(wǎng)絡(luò)連接在一起；因特網(wǎng)：因特網(wǎng)：全球最大的一個互聯(lián)網(wǎng)全球最大的一個互聯(lián)網(wǎng)。主機 因特網(wǎng)(Internet)(C)hostTCP/IP Suite1.2 因特網(wǎng)概述 因特網(wǎng)發(fā)展的三個階段因特網(wǎng)發(fā)展的三個階段1.2 因特網(wǎng)概述多層次多層次ISPISP結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)中國互聯(lián)網(wǎng)ISP、企業(yè)網(wǎng)以及網(wǎng)民1.2 因特網(wǎng)概述萬維網(wǎng)萬維網(wǎng) World Wide Web World Wide WebTim Berners LeeQ: Whats the relationship between

5、 WWW and Internet?/People/Berners-Lee/因特網(wǎng)的標準化工作因特網(wǎng)的標準化工作因特網(wǎng)研究指導小組IRSG 因特網(wǎng)研究部 IRTF RGRG因特網(wǎng)協(xié)會 ISOC因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究委員會 IAB 因特網(wǎng)工程部 IETF 因特網(wǎng)工程指導小組IESG WG領(lǐng)域領(lǐng)域WGWGWG http:/www.IAB.org1.2 因特網(wǎng)概述因特網(wǎng)的標準化工作因特網(wǎng)的標準化工作RFC: Request For Comments(上圖)各種RFC之間的關(guān)系 http:/www.IA

6、B.org1.2 因特網(wǎng)概述指引1.1 1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用1.2 1.2 因特網(wǎng)概述因特網(wǎng)概述1.3 1.3 因特網(wǎng)的組成因特網(wǎng)的組成1.4 1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展1.5 1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的類別計算機網(wǎng)絡(luò)的類別1.6 1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能計算機網(wǎng)絡(luò)的性能1.7 1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 1.3 因特網(wǎng)的組成 本節(jié)知識結(jié)構(gòu)圖本節(jié)知識結(jié)構(gòu)圖因特網(wǎng)邊緣部分核心部分因特網(wǎng)邊緣部分核心部分 資源子網(wǎng)通信子網(wǎng) 1.3 因特網(wǎng)的組成 因特網(wǎng)的邊緣部分端系統(tǒng)之間的通信方式端系統(tǒng)之間的通信方式1.3 因特網(wǎng)

7、的組成 客戶服務器方式客戶服務器方式(C/S)(C/S)1.3 因特網(wǎng)的組成 對等連接方式對等連接方式(P2P)(P2P)1.3 因特網(wǎng)的組成 因特網(wǎng)的核心部分端系統(tǒng)之間的通信方式端系統(tǒng)之間的通信方式1.3 因特網(wǎng)的組成 -電路電路交換交換方式方式(Circuit Switching)(Circuit Switching)1.3 因特網(wǎng)的組成 -電路電路交換面向連接交換面向連接1.3 因特網(wǎng)的組成 -電路電路交換面向連接交換面向連接Q: What if we use Circuit Switching to transmit Computer data?1.3 因特網(wǎng)的組成 電路交換適合于數(shù)據(jù)

8、量很大的實時性傳輸：電路交換適合于數(shù)據(jù)量很大的實時性傳輸： 核心路由器之間可以使用電路交換。核心路由器之間可以使用電路交換。1.3 因特網(wǎng)的組成 -分組分組交換方式交換方式(Packet Switching)(Packet Switching)1101000110101010110101011100010011010010數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)報文首部首部首部分組 1分組 2分組 3發(fā)送端發(fā)送端1.3 因特網(wǎng)的組成 -分組分組交換方式交換方式1101000110101010110101011100010011010010數(shù) 據(jù)首部分組 1數(shù) 據(jù)首部分組 2數(shù) 據(jù)首部分組 3發(fā)送端發(fā)送端1.3 因特

9、網(wǎng)的組成 -分組分組交換方式交換方式1101000110101010110101011100010011010010數(shù) 據(jù)首部分組 1數(shù) 據(jù)首部分組 2數(shù) 據(jù)首部分組 3接收端接收端1.3 因特網(wǎng)的組成 -分組的分組的轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)H1 向 H5 發(fā)送分組1.3 因特網(wǎng)的組成 -分組的分組的轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1 向 H5 發(fā)送分組H2 向 H6 發(fā)送分組路由器注意分組路徑的變化！主機1.3 因特網(wǎng)的組成 -路由器的路由器的存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能功能H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1 向 H5 發(fā)送分組路由器主機在路由器 E 暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口最后到達

10、目的主機 H5在路由器 C 暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在路由器 A 暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口1.3 因特網(wǎng)的組成 -分組交換的總結(jié)分組交換的總結(jié)1.3 因特網(wǎng)的組成 -報文報文交換方式交換方式(Message Switching)(Message Switching)報文一般比分組長的多報文交換的時延較長1.3 因特網(wǎng)的組成 三種交換方式的比較三種交換方式的比較1.3 因特網(wǎng)的組成 指引1.1 1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用1.2 1.2 因特網(wǎng)概述因特網(wǎng)概述1.3 1.3 因特網(wǎng)的組成因特網(wǎng)的組成1.4 1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的

11、發(fā)展1.5 1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的類別計算機網(wǎng)絡(luò)的類別1.6 1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能計算機網(wǎng)絡(luò)的性能1.7 1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 中國在中國在19941994年年4 4月月2020日正式接入互聯(lián)網(wǎng)日正式接入互聯(lián)網(wǎng)截至截至20122012年年6 6月，網(wǎng)民達月，網(wǎng)民達5.385.38億，手機網(wǎng)民接近億，手機網(wǎng)民接近6 6億億1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展指引1.1 1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用1.2 1.2 因特網(wǎng)概述因特網(wǎng)概述1.3 1.3 因特網(wǎng)的組成因特網(wǎng)的組成1.4 1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展1.5

12、 1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的類別計算機網(wǎng)絡(luò)的類別1.6 1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能計算機網(wǎng)絡(luò)的性能1.7 1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)最簡單的定義：一些互相連接的、自治的計算機的集合計算機網(wǎng)絡(luò)最簡單的定義：一些互相連接的、自治的計算機的集合1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的類別 指引1.1 1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用1.2 1.2 因特網(wǎng)概述因特網(wǎng)概述1.3 1.3 因特網(wǎng)的組成因特網(wǎng)的組成1.4 1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展1.5 1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的類別計算機網(wǎng)絡(luò)的類別1.6 1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能計算機網(wǎng)絡(luò)的性能1

13、.7 1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 1.6.1計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能1.1.速率速率1.速率連接在計算機網(wǎng)絡(luò)上的主機主機在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)位數(shù)數(shù)據(jù)位數(shù)的速率，也稱為data rate或bit rate。單位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s.1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能2. 2. 帶寬帶寬數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，數(shù)字信道信道所能傳送的最高數(shù)據(jù)率單位是 b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s.2.帶寬1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能3. 3. 吞吐量吞吐量即在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量;單位b/s, Mb/s, 等.3.吞吐量1.6

14、計算機網(wǎng)絡(luò)的性能4.4.時延時延發(fā)送時延 = 數(shù)據(jù)塊長度（比特）信道帶寬（比特/秒）1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能4.4.時延時延傳播時延 = 信道長度（米）信號在信道上的傳播速率（米/秒）1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能4.4.時延時延網(wǎng)絡(luò)結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)處理時間1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能4.4.時延時延網(wǎng)絡(luò)結(jié)點緩存隊列排隊時間1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能4.4.時延時延1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能5.5.時延帶寬積時延帶寬積5.時延帶寬積1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能6. 6. 往返時間往返時間RTTRTT6.往返時間RTT(Round-Trip Time)從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送方收到接收方確認1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性

15、能7.7. 利用率利用率信道利用率：信道利用率：網(wǎng)絡(luò)利用率網(wǎng)絡(luò)利用率: 信道利用率信道利用率加權(quán)平均值7.利用率1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能1.6.1計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指引1.1 1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用1.2 1.2 因特網(wǎng)概述因特網(wǎng)概述1.3 1.3 因特網(wǎng)的組成因特網(wǎng)的組成1.4 1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展1.5 1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的類別計算機網(wǎng)絡(luò)的類別1.6 1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能計算機網(wǎng)絡(luò)的性能1.7 1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 幾個基本概念幾個基本概念

16、1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)開放系統(tǒng)信息交換涉及的幾個概念開放系統(tǒng)信息交換涉及的幾個概念1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)開放系統(tǒng)信息交換涉及的幾個概念開放系統(tǒng)信息交換涉及的幾個概念1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)層次參考模型中各層的功能從排錯的角度來看層次參考模型 排錯原則：從底層向高層排錯從安全角度來看層次參考模型1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)實驗1-1：使用ipconfig查看本機IP地址實驗1-2：使用ping測試網(wǎng)絡(luò)連通性實驗1-3：使用防火墻保護系統(tǒng)的安全擴展實驗1-1：使用netstat 命令查看

17、木馬擴展實驗1-2：UNC資源共享五層協(xié)議對應的數(shù)據(jù)單元五層協(xié)議對應的數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)鏈路層5 應用層4 運輸層3 網(wǎng)絡(luò)層2 數(shù)據(jù)鏈路層1 物理層應用層（傳輸數(shù)據(jù)單元PDU） 運輸層報文 數(shù)據(jù)幀IPIP數(shù)據(jù)報(IPIP分組)011010101010000010010001101010101000001001001.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機 1主機 2應 用 層 數(shù) 據(jù)10100110100101 比 特 流 110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟蜨4運輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部應 用 層 數(shù) 據(jù)H4應 用 層 數(shù) 據(jù)H3H4應 用 層 數(shù) 據(jù)應 用 層 數(shù) 據(jù)主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機 1主機 210100110100101 比 特 流 110101110101H2T2應 用 層 數(shù) 據(jù)H3H4我收到了 AP1 發(fā)來的應用程序數(shù)據(jù)！H2T2H3應 用 層 數(shù) 據(jù)H4H3應 用 層 數(shù) 據(jù)H4H3H4客戶進程和服務器進程使用 TCP/IP 協(xié)議進行通信數(shù)據(jù)鏈路層物理層運輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層運輸層網(wǎng)絡(luò)層 客戶發(fā)起連接建立請求 服務器接受連接建立請求應用層應用