三級網(wǎng)絡技術課件

三級網(wǎng)絡技術第2章網(wǎng)絡基本概念三級網(wǎng)絡技術第2章網(wǎng)絡基本概念2.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展2.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展2.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展20世紀50年代通信技術和計算機技術相結(jié)合，奠定了計算機網(wǎng)絡發(fā)展的理論基礎。20世紀60年代以ARPANET為代表的分組交換技術的發(fā)展，為Internet的發(fā)展奠定基礎。20世紀70年代中期開始以OSI模型為代表的網(wǎng)絡體系結(jié)構的研究工作為網(wǎng)絡發(fā)展的標準化產(chǎn)生了重要作用。20世紀90年代至今標志為Internet的發(fā)展，網(wǎng)絡發(fā)展速度突飛猛進。同時，網(wǎng)絡發(fā)展的趨勢向?qū)拵Щ?，多媒體化方向進行。32.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展20世紀50年代32.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展(續(xù))Internet的發(fā)展Internet是通過路由器實現(xiàn)多個廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)互連的大型網(wǎng)際網(wǎng)更高性能的Internet2正在發(fā)展之中。局域網(wǎng)技術的發(fā)展高速Ethernet：10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbps寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展寬帶骨干網(wǎng)寬帶接入網(wǎng)42.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展(續(xù))Internet的發(fā)展42.2計算機網(wǎng)絡的定義2.2計算機網(wǎng)絡的定義2.2.1計算機網(wǎng)絡定義的基本內(nèi)容不同時期對計算機網(wǎng)絡有不同的定義，符合網(wǎng)絡特征的是資源共享的觀點。“以能夠相互共享資源的方式互連起來的多臺自治計算機系統(tǒng)的集合?！比龑雍x：聯(lián)網(wǎng)的目的：資源共享和信息傳輸。資源指計算機硬件、軟件與數(shù)據(jù)?！白灾斡嬎銠C”：聯(lián)網(wǎng)必須使用多臺獨立的計算機，沒有主從關系，可連網(wǎng)工作，也可獨立工作?？梢詾檫h程用戶服務，也可為本地用戶服務。網(wǎng)絡協(xié)議：必須遵循相同的網(wǎng)絡協(xié)議。62.2.1計算機網(wǎng)絡定義的基本內(nèi)容不同時期對計算機網(wǎng)絡有不2.2.2計算機網(wǎng)絡的基本結(jié)構及其特點1．早期計算機網(wǎng)絡結(jié)構結(jié)構上：包括主機、終端、CCP與通信線路邏輯功能上：包括資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)72.2.2計算機網(wǎng)絡的基本結(jié)構及其特點1．早期計算機網(wǎng)絡結(jié)2.2.2計算機網(wǎng)絡的基本結(jié)構及其特點(續(xù))2．現(xiàn)代網(wǎng)絡結(jié)構的特點微型計算機通過局域網(wǎng)連入廣域網(wǎng)，而局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)是通過路由器實現(xiàn)的Internet：由路由器互聯(lián)的大型、層次結(jié)構的互聯(lián)網(wǎng)絡82.2.2計算機網(wǎng)絡的基本結(jié)構及其特點(續(xù))2．現(xiàn)代網(wǎng)絡結(jié)2.3計算機網(wǎng)絡的分類2.3計算機網(wǎng)絡的分類2.3.1網(wǎng)絡分類方法網(wǎng)絡分類方法有很多，如：按網(wǎng)絡的傳輸技術：廣播網(wǎng)和點對點網(wǎng)；按網(wǎng)絡的規(guī)模：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)；按拓撲結(jié)構：星型網(wǎng)、總線網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、樹形網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)；按交換技術：線路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)和信元交換網(wǎng)；按帶寬分為窄帶網(wǎng)和寬帶網(wǎng)；……最主要的分類方法有兩種：傳輸技術網(wǎng)絡規(guī)模102.3.1網(wǎng)絡分類方法網(wǎng)絡分類方法有很多，如：102.3.1網(wǎng)絡分類方法1．根據(jù)網(wǎng)絡所使用的傳輸技術分類廣播式所有計算機共享一個通信信道，一臺計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)，所有計算機都可以接收到每個消息中都有目的地址和源地址局域網(wǎng)大多是廣播式網(wǎng)絡點到點需要使用分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇技術，數(shù)據(jù)通過專門的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設備(如路由器)選擇路徑廣域網(wǎng)大多是點到點網(wǎng)絡112.3.1網(wǎng)絡分類方法1．根據(jù)網(wǎng)絡所使用的傳輸技術分類112.3.1網(wǎng)絡分類方法2．根據(jù)其覆蓋的地理范圍進行分類是最能反映網(wǎng)絡技術本質(zhì)特征和最常見網(wǎng)絡分類方法按網(wǎng)絡的分布距離來分類，可分為：廣域網(wǎng)（WAN）局域網(wǎng)（LAN）城域網(wǎng)（MAN）122.3.1網(wǎng)絡分類方法2．根據(jù)其覆蓋的地理范圍進行分類122.3.2廣域網(wǎng)WAN作用范圍:幾十到幾千公里，可覆蓋一個國家、地區(qū)、或橫跨幾個洲通信子網(wǎng)：可以利用公用分組交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無線分組交換網(wǎng)廣域網(wǎng)的主要特點有：適應大容量與突發(fā)性通信的要求；適應綜合業(yè)務服務的要求；開放的設備接口與規(guī)范化的協(xié)議；完善的通信服務與網(wǎng)絡管理。擁塞控制計算機的數(shù)據(jù)傳輸具有“突發(fā)性”，廣域網(wǎng)需要進行擁塞控制132.3.2廣域網(wǎng)WAN作用范圍:幾十到幾千公里，可覆蓋一個幾種常見廣域網(wǎng)技術分組交換網(wǎng)X.25建立在原有的速率較低、誤碼率較高的電纜傳輸介質(zhì)之上為保證數(shù)據(jù)的可靠性，X.25協(xié)議包括了差錯控制、流量控制、擁塞控制等功能幀中繼X.25的簡化版本傳輸介質(zhì)光纖化、通信設備的數(shù)字化智能化，使數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e率降低到可以忽略不計將流量控制、差錯控制等功能全部交由智能終端設備處理14幾種常見廣域網(wǎng)技術分組交換網(wǎng)X.2514幾種常見廣域網(wǎng)技術(續(xù))寬帶綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)B-ISDN和異步傳輸模式ATM寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）：提供64Kbit/s~150Mbit/s、甚至到600Mbit/s的各種信息速率業(yè)務技術基礎：ATMATM技術以信元為單位綜合了以往電路交換方式和分組交換方式的優(yōu)點對各種媒體信息，進行一元化的處理、加工、傳遞和交換，大大提高網(wǎng)絡效率服務質(zhì)量QoS（QualityofService）多媒體網(wǎng)絡應用及實時通信要求網(wǎng)絡傳輸?shù)母咚俾逝c低延遲15幾種常見廣域網(wǎng)技術(續(xù))寬帶綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)B-ISDN和異2.3.3局域網(wǎng)LAN作用范圍：一般在10公里以內(nèi)，以一個單位或一個部門的范圍為限，由這些單位或部門單獨組建主要技術以太網(wǎng)、令牌總線、令牌環(huán)交換式局域網(wǎng)10Mbps到桌面100Mbps以太網(wǎng)、1Gbps以太網(wǎng)作主干162.3.3局域網(wǎng)LAN作用范圍：一般在10公里以內(nèi)，以一個2.3.4城域網(wǎng)MAN介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種技術目標：滿足幾十公里范圍內(nèi)的多個局域網(wǎng)的互聯(lián)主要技術早期：使用傳統(tǒng)的FDDI技術現(xiàn)在：傳輸介質(zhì)：光纖交換結(jié)點：基于IP的高速路由交換機和ATM交換機體系結(jié)構：采用核心交換層、業(yè)務匯聚層、接入層3層模式172.3.4城域網(wǎng)MAN介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種技術172.4計算機網(wǎng)絡拓撲構型2.4計算機網(wǎng)絡拓撲構型2.4.1計算機網(wǎng)絡拓撲的定義抽象“點”：工作站、服務器、通信設備等“線”：通信介質(zhì)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構通過網(wǎng)絡中結(jié)點與通信線路之間的幾何關系表示網(wǎng)絡結(jié)構，反映出網(wǎng)絡中個實體間的結(jié)構關系。拓撲的重要性對網(wǎng)絡的性能、系統(tǒng)可靠性與通信費用都有重大影響主要指通信子網(wǎng)的拓撲構型192.4.1計算機網(wǎng)絡拓撲的定義抽象192.4.2網(wǎng)絡拓撲分類方法采用點-點線路的通信子網(wǎng)星型、環(huán)型、樹型與網(wǎng)狀型不可能存在總線型采用廣播信道的通信子網(wǎng)總線型、樹型、環(huán)型、無線通信與衛(wèi)星通信型202.4.2網(wǎng)絡拓撲分類方法采用點-點線路的通信子網(wǎng)202.4.2網(wǎng)絡拓撲分類方法1．星型拓撲結(jié)點通過點-點通信線路與中心結(jié)點連接，中心結(jié)點控制全網(wǎng)的通信優(yōu)點：容易在網(wǎng)絡中增加新的站點，易于實現(xiàn)和管理缺點：中心節(jié)點的故障會引起整個網(wǎng)絡癱瘓。2．環(huán)型拓撲結(jié)點通過點-點通信線路連接成閉合環(huán)路優(yōu)點：容易安裝和監(jiān)控缺點：容量有限，網(wǎng)絡建成后，難以增加新的站點3．環(huán)型拓撲星型拓撲的擴展結(jié)點按層次進行連接，信息交換主要在上、下結(jié)點之間進行，相鄰及同層結(jié)點之間一般不進行數(shù)據(jù)交換或數(shù)據(jù)交換量小匯集信息的應用要求4．網(wǎng)狀拓撲結(jié)點之間的連接是任意的，沒有規(guī)律優(yōu)點：系統(tǒng)可靠性高，缺點：結(jié)構復雜，必須采用路由選擇算法與流量控制方法廣域網(wǎng)基本上都是采用網(wǎng)狀拓撲構型212.4.2網(wǎng)絡拓撲分類方法1．星型拓撲212.5數(shù)據(jù)傳輸速率與誤碼率2.5數(shù)據(jù)傳輸速率與誤碼率2.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義1．數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸?shù)臉嫵蓴?shù)據(jù)代碼的二進制比特數(shù)，又稱比特率單位為比特/秒，記作b/s、bit/s或bps對于二進制數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率可定義為：S=1/T常用的數(shù)據(jù)傳輸速率的單位還有Kbps、Mbps、Gbps和Tbps。換算關系：1Kbps=1×103bps1Mbps=1×106bps1Gbps=1×109bps1Tbps=1×1012bps232.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義1．數(shù)據(jù)傳輸速率232.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))2．帶寬與數(shù)據(jù)傳輸速率關系帶寬：某個信號具有的頻率寬度，單位是赫茲（Hz）?！皫挕焙汀八俾省睅缀醭闪送x詞通信信道最大傳輸速率與信道帶寬之間存在著明確的關系：奈奎斯特準則香農(nóng)定理242.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))2．帶寬與數(shù)據(jù)傳輸速率關2.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))奈奎斯特準則描述了有限帶寬、無噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬的關系二進制數(shù)據(jù)信號的最大數(shù)據(jù)傳輸速率Rmax與通信信道帶寬（B=f，單位HZ）的關系為：

例如，對于二進制數(shù)據(jù)，若B=3000Hz，則最大數(shù)據(jù)傳輸速率Rmax=6000bps。252.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))奈奎斯特準則252.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))香農(nóng)定理描述了有限帶寬、有隨機熱噪聲信道時，最大傳輸速率與信道帶寬、信號噪聲功率比之間的關系：其中：Rmax:數(shù)據(jù)最大傳輸速率，單位是bpsB:信道帶寬，單位是HzS/N:信號與噪聲功率比例如：信道帶寬B=3000Hz，S/N=1000，那么Rmax≈30kbps。香農(nóng)定理給出了一個有限帶寬、有熱噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率的極限值262.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))香農(nóng)定理262.5.2誤碼率的定義定義：二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率，定義為:Pe=Ne/N其中：N：傳輸總碼元數(shù)；Ne：傳輸出錯的碼元定義的理解：（1）誤碼率是衡量正常狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù)（2）對于一個實際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說，誤碼率越低越好。誤碼率越低，設備則越復雜，價格越貴（3）誤碼率是二進制的比值。誤碼率的測試是一種統(tǒng)計數(shù)字，測試的值越多，越接近精確值計算機網(wǎng)絡中，誤碼率通常要求低于10-6，通信系統(tǒng)達不到，需要進行差錯控制。272.5.2誤碼率的定義定義：二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳2.6網(wǎng)絡體系結(jié)構與網(wǎng)絡協(xié)議的基本概念2.6網(wǎng)絡體系結(jié)構與網(wǎng)絡協(xié)議的基本概念2.6.1網(wǎng)絡體系結(jié)構的基本概念1．網(wǎng)絡協(xié)議定義：為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標準三要素：語法：用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構和格式；語義：需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作與做出的響應；時序：對事件實現(xiàn)順序的詳細說明。292.6.1網(wǎng)絡體系結(jié)構的基本概念1．網(wǎng)絡協(xié)議292.6.1網(wǎng)絡體系結(jié)構的基本概念(續(xù))2．網(wǎng)絡體系結(jié)構定義：計算機網(wǎng)絡層次結(jié)構模型和各層協(xié)議的集合體系結(jié)構是抽象的，實現(xiàn)是具體的3．層次結(jié)構模型結(jié)構化設計方法層次結(jié)構模型優(yōu)點：各層之間是獨立的設計靈活結(jié)構上可分割開易于實現(xiàn)和維護能促進標準化工作第一個計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構：IBM公司的SNA302.6.1網(wǎng)絡體系結(jié)構的基本概念(續(xù))2．網(wǎng)絡體系結(jié)構302.6.2ISO/OSI參考模型OSI/RM—OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel，開放系統(tǒng)互連基本參考模型分層的體系結(jié)構、三級抽象：第一級抽象：體系結(jié)構第二級抽象：服務定義第三級抽象：協(xié)議規(guī)格說明OSI/RM并不是一個標準，而只是一個概念性的框架312.6.2ISO/OSI參考模型OSI/RM—OpenISO劃分七層結(jié)構的基本原則網(wǎng)中各結(jié)點都具有相同的層次；不同結(jié)點的同等層具有相同的功能；同一結(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信；每層可以使用下層提供的服務，并向其上層提供服務；不同結(jié)點的同等層通過協(xié)議來實現(xiàn)對等層之間的通信。32ISO劃分七層結(jié)構的基本原則網(wǎng)中各結(jié)點都具有相同的層次；32OSI參考模型的結(jié)構OSI參考模型的結(jié)構33OSI參考模型的結(jié)構OSI參考模型的結(jié)構33OSI參考模型各層的功能物理層（Physicallayer）利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接；透明地傳送比特流。數(shù)據(jù)鏈路層（Datalinklayer）在通信的實體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接；傳送以“幀”為單位的數(shù)據(jù)；采用差錯控制、流量控制方法，使有差錯的物理線路變成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。網(wǎng)絡層（Networklayer）通過路由算法，為分組通過通信子網(wǎng)選擇一條最佳路徑；網(wǎng)絡層要實現(xiàn)路由選擇、擁塞控制與網(wǎng)絡互連等功能。34OSI參考模型各層的功能物理層（PhysicallayerOSI參考模型各層的功能(續(xù))傳輸層（Transportlayer）向用戶提供可靠的端到端（End-to-End）服務，透明地傳送報文；向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細節(jié)；計算機通信體系結(jié)構中最關鍵的一層。會話層（Sessionlayer）組織兩個會話進程之間的通信，并管理數(shù)據(jù)的交換35OSI參考模型各層的功能(續(xù))傳輸層（TransportlOSI參考模型各層的功能(續(xù))表示層（Presentationlayer）處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式；數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復等功能。應用層（Applicationlayer）為應用程序提供了網(wǎng)絡服務；應用層需要識別并保證通信對方的可用性，使得協(xié)同工作的應用程序之間的同步；建立傳輸錯誤糾正與保證數(shù)據(jù)完整性的控制機制。36OSI參考模型各層的功能(續(xù))表示層（Presentatio2.6.3TCP/IP參考模型與協(xié)議1．TCP/IP參考模型與協(xié)議的發(fā)展過程TCP/IP——TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議最早在ARPANET中使用TCP/IP特點：開放的協(xié)議標準，可以免費使用獨立于特定的網(wǎng)絡硬件統(tǒng)一的網(wǎng)絡地址分配方案標準化的高層協(xié)議372.6.3TCP/IP參考模型與協(xié)議1．TCP/IP參考模TCP/IP參考模型與層次38TCP/IP參考模型與層次38TCP/IP參考模型與層次(續(xù))主機-網(wǎng)絡層（Host-to-Networklayer）與OSI的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層相對應功能：負責接收IP數(shù)據(jù)報并通過網(wǎng)絡發(fā)送之從網(wǎng)絡口接收物理幀，裝配成IP數(shù)據(jù)報上交給互連層TCP/IP中并沒有定義這一部分可以連接不同的網(wǎng)絡類型局域網(wǎng)：如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、令牌總線網(wǎng)公共數(shù)據(jù)網(wǎng)：如X.25、幀中繼、DDN等39TCP/IP參考模型與層次(續(xù))主機-網(wǎng)絡層（Host-tTCP/IP參考模型與層次(續(xù))互連層（Internetlayer）相當于OSI參考模型網(wǎng)絡層的無連接網(wǎng)絡服務主要功能：處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求；處理接收的數(shù)據(jù)報；處理互連的路徑選擇、流量控制與擁塞控制等問題。主要協(xié)議：IP協(xié)議：互連層的核心協(xié)議；ICMP：因特網(wǎng)控制報文協(xié)議，用于差錯控制；IGMP：Internet組管理協(xié)議；ARP：地址解析協(xié)議，負責將IP地址轉(zhuǎn)換為物理地址；RARP反向地址解析協(xié)議，負責將物理地址轉(zhuǎn)換IP地址。40TCP/IP參考模型與層次(續(xù))互連層（InternetTCP/IP參考模型與層次(續(xù))互連層（Internetlayer）相當于OSI參考模型網(wǎng)絡層的無連接網(wǎng)絡服務主要功能：處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求；處理接收的數(shù)據(jù)報；處理互連的路徑選擇、流量控制與擁塞控制等問題。主要協(xié)議：IP協(xié)議：互連層的核心協(xié)議；ICMP：因特網(wǎng)控制報文協(xié)議，用于差錯控制；IGMP：Internet組管理協(xié)議；ARP：地址解析協(xié)議，負責將IP地址轉(zhuǎn)換為物理地址；RARP反向地址解析協(xié)議，負責將物理地址轉(zhuǎn)換IP地址。41TCP/IP參考模型與層次(續(xù))互連層（InternetTCP/IP參考模型與層次(續(xù))傳輸層（Transportlayer）對應于OSI參考模型的傳輸層主要功能：負責應用進程之間的端-端（End-End）通信；在互聯(lián)網(wǎng)中源主機與目的主機的對等實體之間建立用于會話的端一端連接主要協(xié)議：TCP：傳輸控制協(xié)議一種可靠的、面向連接的、全雙工的面向數(shù)據(jù)流的協(xié)議UDP：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議一種不可靠的、無連接協(xié)議，差錯與排序由應用層完成42TCP/IP參考模型與層次(續(xù))傳輸層（TransportTCP/IP參考模型與層次(續(xù))應用層（Applicationlayer）對應于OSI參考模型的會話層、表示層和應用層直接對用戶服務主要協(xié)議：網(wǎng)絡終端協(xié)議TELNET，用于遠程登錄；文件傳輸協(xié)議FTP，用于實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件傳輸功能；域名服務DNS，用于設備名字到IP地址映射；電子郵件協(xié)議SMTP，用于電子郵件傳送；超文本傳輸協(xié)議HTTP，用于WWW服務；簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP，用于網(wǎng)絡管理；……43TCP/IP參考模型與層次(續(xù))應用層（ApplicatiTCP/IP協(xié)議簇44TCP/IP協(xié)議簇442.6.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較共同點：層次結(jié)構的概念傳輸層功能相似OSI參考模型主要缺陷：模型的層次數(shù)量與內(nèi)容不是最佳的選擇把“服務”與“協(xié)議”的定義結(jié)合起來使得模型變得很復雜，尋址、流量控制與差錯控制在每一層重復出現(xiàn)，效率低受到通信思想的支配，不適合計算機與軟件的工作方式TCP/IP參考模型主要缺陷：在服務、接口與協(xié)議的區(qū)別上不清楚在某些層次的劃分上不夠合理452.6.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較共同點2.7典型計算機網(wǎng)絡2.7典型計算機網(wǎng)絡2.7.1ARPANET阿帕網(wǎng)（APRANET）是Internet的前身一個分組交換網(wǎng)促進了TCP/IP協(xié)議的發(fā)展分成兩個獨立的部分一部分仍叫做ARPANET，用于進一步的研究工作；另一部分成為著名的MILNET，用于軍方的非機密通信472.7.1ARPANET阿帕網(wǎng)（APRANET）是Inte2.7.2NSFNET第一個使用TCP/IP協(xié)議的廣域網(wǎng)，初始速率56kbps層次型結(jié)構：分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)與校園網(wǎng)主機連入校園網(wǎng)，校園網(wǎng)連入地區(qū)網(wǎng)，地區(qū)網(wǎng)連入主干網(wǎng)，主干網(wǎng)再通過高速通信線路與ARPANET相連。NSFNET:包括主干網(wǎng)與地區(qū)網(wǎng)第二個主干網(wǎng):采用T1載波，速率1.544MbpsANSNET：與ANS提供的T3主干網(wǎng)連通，速率44.746Mbps482.7.2NSFNET第一個使用TCP/IP協(xié)議的廣域網(wǎng)，2.7.3Internet由NFSNET與ARPANET發(fā)展起來的傳統(tǒng)的應用：電子郵件：E-Mail文件傳輸：FTP遠程登錄：Telnet網(wǎng)絡新聞：USERNETWWW（WorldWideWeb，萬維網(wǎng)）的發(fā)展，使Internet應用達到新高潮492.7.3Internet由NFSNET與ARPANET2.7.4Internet21996年10月付諸實施初始運行速率可達10Gbps網(wǎng)絡層運行的是IPv4，但同時也支持IPv6業(yè)務IPv4地址是32位，地址有限IPv6地址是128位，地址空間非常大502.7.4Internet21996年10月付諸實施502.8網(wǎng)絡計算研究與應用的發(fā)展2.8網(wǎng)絡計算研究與應用的發(fā)展2.8.1網(wǎng)絡計算的基本概念“計算”內(nèi)涵的發(fā)展網(wǎng)絡將被視為最強有力的超級計算環(huán)境，包含了豐富的計算、數(shù)據(jù)、存儲、傳輸?shù)雀黝愘Y源主要包括：移動計算網(wǎng)絡、網(wǎng)絡多媒體計算、網(wǎng)絡并行計算、網(wǎng)格計算、存儲區(qū)域網(wǎng)絡與網(wǎng)絡分布式對象計算522.8.1網(wǎng)絡計算的基本概念“計算”內(nèi)涵的發(fā)展522.8.2移動計算網(wǎng)絡的研究與應用移動計算的基本概念為用戶提供移動的計算環(huán)境和新的計算模式在任何時間都能夠及時、準確地將有用信息提供給在任何地理位置的用戶包括移動計算網(wǎng)絡和移動Internet無線局域網(wǎng)用微波、激光、紅外線等無線電波來部分或全部代替有線局域網(wǎng)中的同軸電纜、雙絞線、光纖Adhoc網(wǎng)絡一種由一組用戶群構成、不需要基站的移動通信模式?jīng)]有固定的路由器，每個系統(tǒng)都具備動態(tài)搜索、定位和恢復連接的能力WAP協(xié)議讓用戶使用內(nèi)置瀏覽器在移動電話的小屏幕上訪問Internet移動IP技術支持移動結(jié)點在Internet中的操作包括移動IPv4和Pv6532.8.2移動計算網(wǎng)絡的研究與應用移動計算的基本概念532.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用1．多媒體網(wǎng)絡的基本概念能夠傳輸多媒體數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡需要支持多媒體傳輸所需要的交互性與實時性要求2．網(wǎng)絡視頻會議系統(tǒng)一種典型的網(wǎng)絡多媒體系統(tǒng)多媒體會議系統(tǒng)標準H.320、H.323。工具：微軟公司的NetMeeting多播主干網(wǎng)（Mbone）應用系統(tǒng)分為：一對一系統(tǒng)、一對多系統(tǒng)、多對一系統(tǒng)、多對多系統(tǒng)542.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用1．多媒體網(wǎng)絡的基本概念52.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用(續(xù))3．多媒體網(wǎng)絡應用對數(shù)據(jù)通信的要求高傳輸帶寬要求；不同類型的數(shù)據(jù)對傳輸?shù)囊蟛煌?；網(wǎng)絡中的多媒體流傳輸?shù)倪B續(xù)性與實時性要求；網(wǎng)絡中多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蜁r延要求；網(wǎng)絡中的多媒體傳輸同步要求；網(wǎng)絡中的多媒體的多方參與通信的特點。552.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用(續(xù))3．多媒體網(wǎng)絡應用對2.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用(續(xù))4．傳統(tǒng)網(wǎng)絡對多媒體應用的不適應及解決的思路傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡不適合多媒體網(wǎng)絡應用改進傳統(tǒng)網(wǎng)絡的方法主要兩種：增大帶寬：傳輸介質(zhì)和路由器性能兩個方面著手改進協(xié)議：支持IP多播、資源預留協(xié)議、區(qū)分服務與多協(xié)議標識交換路由器的硬件體系結(jié)構的發(fā)展經(jīng)歷5個發(fā)展階段：從單總線單CPU→單總線主從CPU→單總線對稱CPU→多總線多CPU→交換結(jié)構從基于軟件實現(xiàn)路由功能的單總線單CPU結(jié)構路由器，轉(zhuǎn)到使用專門的ASIC芯片的交換式路由器發(fā)展562.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用(續(xù))4．傳統(tǒng)網(wǎng)絡對多媒體2.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用1．網(wǎng)絡并行計算的基本概念使用多個CPU或者計算機來協(xié)同工作的計算模式并行計算的結(jié)構：并行計算機：上千個CPU組成虛擬超級計算機：由網(wǎng)絡互聯(lián)的多臺計算機組成從互聯(lián)結(jié)構上，可分為：緊耦合松耦合572.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用1．網(wǎng)絡并行計算的基本概2.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用(續(xù))2．機群計算主要思想：將一些主機連接起來，通過網(wǎng)絡互連，使得計算機硬件、操作系統(tǒng)、中間件軟件、各種系統(tǒng)管理軟件有機結(jié)合起來，從而獲得較高的性能價格比。組件：高性能的計算結(jié)點機(PC或工作站)、具有較強網(wǎng)絡功能的微內(nèi)核操作系統(tǒng)、高性能的局域網(wǎng)系統(tǒng)、高速傳輸協(xié)議和服務、中間件與并行程序設計環(huán)境、編譯器和語言等分類：按應用目標分：高性能機群與高可用性機群；按處理機類型分：PC機群、工作站機群、對稱多處理器機群；按處理機的配置分：同構性機群與非同構性機群。582.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用(續(xù))2．機群計算582.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用(續(xù))3．網(wǎng)格計算目標：將廣域網(wǎng)上一些計算資源、數(shù)據(jù)源和其他設備等互聯(lián)，形成一個大的可相互利用、合作的高性能計算網(wǎng)，用戶可以像登錄一臺超級巨型機一樣使用它定義：一個廣域范圍的“無縫的集成和協(xié)同計算環(huán)境”應用：桌面超級計算、智能設備、協(xié)同環(huán)境與分布式并行計算592.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用(續(xù))3．網(wǎng)格計算592.8.5存儲區(qū)域網(wǎng)絡的研究與應用存儲區(qū)域網(wǎng)絡的基本概念存儲區(qū)域網(wǎng)絡SAN網(wǎng)絡連接存儲NAS存儲區(qū)域網(wǎng)絡存儲服務提供商SSP602.8.5存儲區(qū)域網(wǎng)絡的研究與應用存儲區(qū)域網(wǎng)絡的基本概念6典型考題分析典型考題分析【例2-1】以下關于計算機網(wǎng)絡特征的描述中，哪一個是錯誤的？______（2006年9月）A）計算機網(wǎng)絡建立的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享B）網(wǎng)絡用戶可以調(diào)用網(wǎng)中多臺計算機共同完成某項任務C）聯(lián)網(wǎng)計算機既可以聯(lián)網(wǎng)工作也可以脫網(wǎng)工作D）聯(lián)網(wǎng)計算機必須作同一的操作系統(tǒng)答案：D62【例2-1】以下關于計算機網(wǎng)絡特征的描述中，哪一個是錯誤的？【例2-2】建立計算機網(wǎng)絡的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享。計算機資源主要指計算機的______。（2002年9月）Ⅰ.硬件、軟件Ⅱ.Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務Ⅲ.數(shù)據(jù) Ⅳ.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)A）Ⅰ和Ⅱ B）Ⅱ和ⅣC）Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ D）Ⅰ和Ⅲ答案：D63【例2-2】建立計算機網(wǎng)絡的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享?！纠?-3】計算機網(wǎng)絡的基本分類方法主要有兩種：一種是根據(jù)網(wǎng)絡所使用的傳輸技術；另一種是根據(jù)______。（2002年9月）A）網(wǎng)絡協(xié)議 B）網(wǎng)絡操作系統(tǒng)類型C）覆蓋范圍與規(guī)模 D）網(wǎng)絡服務器類型與規(guī)模答案：C64【例2-3】計算機網(wǎng)絡的基本分類方法主要有兩種：一種是根據(jù)網(wǎng)【例2-4】在通信技術中，通信信道有點-點通信信道和______通信信道兩類。（2005年9月）答案：廣播式65【例2-4】在通信技術中，通信信道有點-點通信信道和____【例2-5】點-點式網(wǎng)絡與廣播式網(wǎng)絡在技術上有重要區(qū)別。點-點式網(wǎng)絡需要采用分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)與______。（2005年4月）A）路由選擇 B）交換 C）層次結(jié)構 D）地址分配答案：A66【例2-5】點-點式網(wǎng)絡與廣播式網(wǎng)絡在技術上有重要區(qū)別。點-【例2-6】廣域網(wǎng)覆蓋的地理范圍從幾十公里到幾千公里。它的通信子網(wǎng)主要使用______。（2004年9月）A）報文交換技術 B）分組交換技術C）文件交換技術 D）電路交換技術答案：B67【例2-6】廣域網(wǎng)覆蓋的地理范圍從幾十公里到幾千公里。它的通【例2-7】由于要進行大型科學計算、信息處理、多媒體數(shù)據(jù)服務與視頻服務，廣域網(wǎng)需要能提供很高的帶寬。同時，計算機的數(shù)據(jù)傳輸又具有“突發(fā)性”的特點，因此可能帶來通信子網(wǎng)暫時的與局部的______現(xiàn)象。（2002年9月）答案：擁塞或擁擠68【例2-7】由于要進行大型科學計算、信息處理、多媒體數(shù)據(jù)服務【例2-8】哪種廣域網(wǎng)技術是在X.25公用分組交換網(wǎng)的基礎上發(fā)展起來的？______（2006年9月）A）ATM B）幀中繼 C）ADSL D）光纖分布式數(shù)據(jù)接口答案：B69【例2-8】哪種廣域網(wǎng)技術是在X.25公用分組交換網(wǎng)的基【例2-9】由于在多媒體網(wǎng)絡應用中需要同時傳輸語音、數(shù)字、文字、圖形與視頻信息等多種類型的數(shù)據(jù)，不同類型的數(shù)據(jù)對傳輸?shù)姆找蟛煌?，因此多媒體網(wǎng)絡應用要求網(wǎng)絡傳輸提供高速率與低______的服務。（2005年4月）答案：時延70【例2-9】由于在多媒體網(wǎng)絡應用中需要同時傳輸語音、數(shù)字、文【例2-10】城域網(wǎng)設計的目標是滿足城市范圍內(nèi)的大量企業(yè)、機關與學校的多個______。（2006年4月）A）局域網(wǎng)互聯(lián) B）局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)C）廣域網(wǎng)互聯(lián) D）廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)答案：A71【例2-10】城域網(wǎng)設計的目標是滿足城市范圍內(nèi)的大量企業(yè)、機【例2-11】以下關于城域網(wǎng)建設方案特點的描述中，那些是正確的？______（2004年9月）Ⅰ、主干傳輸介質(zhì)采用光纖Ⅱ、交換結(jié)點采用基于IP交換的高速路由交換機或ATM交換機Ⅲ、采用ISO/OSI七層結(jié)構模型Ⅳ、采用核心交換層，業(yè)務匯聚層與接入層3層模式A）Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ B）Ⅱ、ⅢC）Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ D）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ答案：A72【例2-11】以下關于城域網(wǎng)建設方案特點的描述中，那些是正確【例2-12】在實際的計算機網(wǎng)絡組建過程中，一般首先應該做什么？______（2006年9月）A）網(wǎng)絡拓撲結(jié)構設計 B）設備選型C）應用程序結(jié)構設計 D）網(wǎng)絡協(xié)議選型答案：A73【例2-12】在實際的計算機網(wǎng)絡組建過程中，一般首先應該做什【例2-13】計算機網(wǎng)絡拓撲主要是指______子網(wǎng)的拓撲構型，它對網(wǎng)絡性能、系統(tǒng)可靠性與通信費用度有重大影響。（2005年4月）答案：通信74【例2-13】計算機網(wǎng)絡拓撲主要是指______子網(wǎng)的拓撲構【例2-14】廣域網(wǎng)一般采用網(wǎng)狀拓撲構型，該構型的系統(tǒng)可靠性高，但是結(jié)構復雜。為了實現(xiàn)正確的傳輸必須采用______。（2004年9月）Ⅰ、光纖傳輸技術 Ⅱ、路由選擇算法Ⅲ、無線通信技術 Ⅳ、流量控制方法A）Ⅰ和Ⅱ B）Ⅰ和Ⅲ C）Ⅱ和Ⅳ D）Ⅲ和Ⅳ答案：C75【例2-14】廣域網(wǎng)一般采用網(wǎng)狀拓撲構型，該構型的系統(tǒng)可靠性【例2-15】描述計算機網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)通信的基本技術參數(shù)是數(shù)據(jù)傳輸速率與______。（2005年4月）A）服務質(zhì)量 B）傳輸延遲 C）誤碼率 D）響應時間答案：C76【例2-15】描述計算機網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)通信的基本技術參數(shù)是數(shù)據(jù)傳【例2-16】數(shù)據(jù)傳輸速率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要技術指標之一，數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸構成數(shù)據(jù)代碼的二進制______。（2003年4月）A）比特數(shù) B）字符數(shù) C）幀數(shù) D）分組數(shù)答案：A77【例2-16】數(shù)據(jù)傳輸速率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要技術指標之【例2-17】常用的數(shù)據(jù)傳輸率單位有Kbps、Mbps、Gbps，如果局域網(wǎng)的傳輸速率100Mbps，那么發(fā)送1bit數(shù)據(jù)需要的時間是______。（2006年9月）A）1×10-6s B）1×10-7sC）1×10-8s D）1×10-9s答案：C78【例2-17】常用的數(shù)據(jù)傳輸率單位有Kbps、Mbps、Gb【例2-18】常用的數(shù)據(jù)傳輸速率單位有Kbps、Mbps、Gbps與Tbps。1Mbps等于______。（2005年4月）A）1×103bps B）1×106bpsC）1×109bps D）1×1012bps答案：D79【例2-18】常用的數(shù)據(jù)傳輸速率單位有Kbps、Mbps、G【例2-19】奈奎斯特定理描述了有限帶寬、無噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬的關系。對于二進制數(shù)據(jù)，若信道帶寬B=3000Hz，則最大數(shù)據(jù)傳輸速率為______。（2003年9月）A）300bps B）3000bps C）6000bps D）2400bps答案：C80【例2-19】奈奎斯特定理描述了有限帶寬、無噪聲信道的最大數(shù)【例2-20】香農(nóng)定理描述了信道帶寬與那些參數(shù)之間的關系？______（2005年4月）1.最大傳輸速率 2.信號功率3.功率噪聲A）1、2和3 B）僅1和2 C）僅1和3 D）僅2和3答案：A81【例2-20】香農(nóng)定理描述了信道帶寬與那些參數(shù)之間的關系？_【例2-21】誤碼率是指二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的______。（2006年9月）A）比特數(shù) B）字節(jié)數(shù) C）概率 D）速度答案：C82【例2-21】誤碼率是指二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的_【例2-22】以下關于誤碼率的描述中，哪種說法是錯誤的？______（2006年4月）A）誤碼率是指二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中傳錯的概率B）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的誤碼率必須為0C）在數(shù)據(jù)傳輸速率確定后，誤碼率越低，傳輸系統(tǒng)設備越復雜D）如果傳輸?shù)牟皇嵌M制碼元，要折合成二進制碼元計算答案：B83【例2-22】以下關于誤碼率的描述中，哪種說法是錯誤的？__【例2-23】一個功能完備的計算機網(wǎng)絡需要制定一套復雜的協(xié)議集。對于復雜的計算機網(wǎng)絡協(xié)議來說，最好的組織方式是______。（2002年9月）A）連續(xù)地址編碼模型 B）層次結(jié)構模型C）分布式進程通信模型 D）混合結(jié)構模型答案：B84【例2-23】一個功能完備的計算機網(wǎng)絡需要制定一套復雜的協(xié)議【例2-24】以下關于網(wǎng)絡體系結(jié)構的描述中，錯誤的是______。（2005年9月）A）網(wǎng)絡體系結(jié)構是抽象的，而實現(xiàn)是具體的B）層次結(jié)構的各層之間相對獨立C）網(wǎng)絡體系結(jié)構對實現(xiàn)所規(guī)定功能的硬件和軟件有明確的定義D）當任何一層發(fā)生變化時，只要接口保持不變，其他各層均不受影響答案：C85【例2-24】以下關于網(wǎng)絡體系結(jié)構的描述中，錯誤的是____【例2-25】一個網(wǎng)絡協(xié)議主要由以下三個要素組成：語法、語義與時序。其中語法規(guī)定了哪些信息的結(jié)構與格式？______（2003年4月） I．用戶數(shù)據(jù) Ⅱ．服務原語 III．控制信息 Ⅳ．應用程序A）I和II B）I和ⅢC）I、Ⅱ和IV D）II和Ⅳ答案：B86【例2-25】一個網(wǎng)絡協(xié)議主要由以下三個要素組成：語法、語義【例2-26】以下關于OSI參考模型的描述中，哪一種說法是錯誤的？______（2006年9月）A）OSI參考模型定義了開放系統(tǒng)的層次結(jié)構B）OSI參考模型定義了各層所包括的可能的服務C）OSI參考模型定義了各層接口的實現(xiàn)方法D）OSI參考模型作為一個框架協(xié)調(diào)組織各層協(xié)議的制定答案：C87【例2-26】以下關于OSI參考模型的描述中，哪一種說法【例2-27】關于網(wǎng)絡體系結(jié)構，以下哪種描述是錯誤的？______（2006年4月）A）物理層完成比特流的傳輸B）數(shù)據(jù)鏈路層用于保證端到端數(shù)據(jù)的正確傳輸C）網(wǎng)絡層為分組通過通信子網(wǎng)選擇適合的傳輸路徑D）應用層處于參考模型的最高層答案：B88【例2-27】關于網(wǎng)絡體系結(jié)構，以下哪種描述是錯誤的？___【例2-28】在ISO/OSI參考模型中，網(wǎng)絡層的主要功能是______。（2002年9月）A）提供可靠的端—端服務，透明地傳送報文B）路由選擇、擁塞控制與網(wǎng)絡互連C）在通信實體之間傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)D）數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復答案：B89【例2-28】在ISO/OSI參考模型中，網(wǎng)絡層的主要功能是【例2-29】TCP/IP協(xié)議是一種開放的協(xié)議標準，下面哪個不是它的特點？______（2005年4月）A）獨立于特定計算機硬件和操作系統(tǒng) B）統(tǒng)一編址方案C）政府標準 D）標準化的高層協(xié)議答案：C90【例2-29】TCP/IP協(xié)議是一種開放的協(xié)議標準，下面哪個【例2-30】以下對TCP/IP參考模型與OSI參考模型層次關系的描述，哪一個是錯誤的？______（2004年4月）A）TCP/IP的應用層與OSI應用層相對應B）TCP/IP的傳輸層與OSI傳輸層相對應C）TCP/IP的互連層與OSI網(wǎng)絡層相對應D）TCP/IP的主機-網(wǎng)絡層與OSI數(shù)據(jù)鏈路層相對應答案：D91【例2-30】以下對TCP/IP參考模型與OSI參考模型層次【例2-31】地址分析協(xié)議ARP屬于TCP/IP的哪一層？______（2006年9月）A）主機-網(wǎng)絡層 B）互聯(lián)層 C）傳輸層 D）應用層答案：B92【例2-31】地址分析協(xié)議ARP屬于TCP/IP的哪【例2-32】以下關于TCP/IP協(xié)議的描述中，那個是錯誤的？______（2005年4月）A）地址分析協(xié)議ARP、RARP屬于應用層B）TCP、UDP協(xié)議都要通過IP協(xié)議來發(fā)送、接收數(shù)據(jù)C）TCP協(xié)議提供可靠的面向連接服務D）UDP協(xié)議提供簡單的無連接服務答案：A93【例2-32】以下關于TCP/IP協(xié)議的描述中，那個是錯誤的【例2-33】以下關于TCP/IP傳輸層協(xié)議的描述中，錯誤的是______。（2005年9月）A）TCP/IP傳輸層定義了TCP和UDP兩種協(xié)議B）TCP協(xié)議是一種面向連接的協(xié)議C）UDP協(xié)議是一種面向無連接的協(xié)議D）UDP協(xié)議與TCP協(xié)議都能夠支持可靠的字節(jié)流傳輸答案：D94【例2-33】以下關于TCP/IP傳輸層協(xié)議的描述中，錯誤的【例2-34】應用層DNS協(xié)議主要用于實現(xiàn)哪種網(wǎng)絡服務功能？______（2003年4月）A）網(wǎng)絡設備名字到IP地址的映射 B）網(wǎng)絡硬件地址到IP地址的映射C）進程地址到IP地址的映射 D）用戶名到進程地址的映射答案：A95【例2-34】應用層DNS協(xié)議主要用于實現(xiàn)哪種網(wǎng)絡服務功能？【例2-35】阿帕網(wǎng)屬于______交換網(wǎng)。（2006年9月）答案：分組96【例2-35】阿帕網(wǎng)屬于______交換網(wǎng)。（2006年9月【例2-36】T1載波速率為______。（2006年9月）A）1.544Mbps B）2.048Mbps C）64kbps D）128kbps答案：A97【例2-36】T1載波速率為______。（2006年9月【例2-37】下一代互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)層使用的協(xié)議為IPv______。（2006年9月）答案：698【例2-37】下一代互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)層使用的協(xié)議為IPv___【例2-38】Internet2可以連接到現(xiàn)在的Internet上，但他的宗旨是組建一個為其成員組織服務的專用網(wǎng)絡，初始運行速率可以達到______。（2004年9月）A）51.84Mbps B）155.520Mbps C）2.5Gbps D）10Gbps答案：D99【例2-38】Internet2可以連接到現(xiàn)在的Inter【例2-39】分辨率為640×480的真彩色圖像，像素分辨率為24bit，如果以每秒25幀動態(tài)顯示，則需要的通信帶寬是______。（2004年9月）A）1.54Mbps B）2.048Mbps C）18.4Mbps D）184Mbps答案：D100【例2-39】分辨率為640×480的真彩色圖像，像素分辨率【例2-40】IP路由器設計的重點是提高接收，處理和轉(zhuǎn)發(fā)分組速度，其傳統(tǒng)IP路由轉(zhuǎn)發(fā)功能主要由______。（2004年9月）A）軟件實現(xiàn) B）硬件實現(xiàn) C）專用ASIC實現(xiàn) D）操作系統(tǒng)實現(xiàn)答案：A101【例2-40】IP路由器設計的重點是提高接收，處理和轉(zhuǎn)發(fā)分組三級網(wǎng)絡技術第2章網(wǎng)絡基本概念三級網(wǎng)絡技術第2章網(wǎng)絡基本概念2.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展2.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展2.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展20世紀50年代通信技術和計算機技術相結(jié)合，奠定了計算機網(wǎng)絡發(fā)展的理論基礎。20世紀60年代以ARPANET為代表的分組交換技術的發(fā)展，為Internet的發(fā)展奠定基礎。20世紀70年代中期開始以OSI模型為代表的網(wǎng)絡體系結(jié)構的研究工作為網(wǎng)絡發(fā)展的標準化產(chǎn)生了重要作用。20世紀90年代至今標志為Internet的發(fā)展，網(wǎng)絡發(fā)展速度突飛猛進。同時，網(wǎng)絡發(fā)展的趨勢向?qū)拵Щ?，多媒體化方向進行。1042.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展20世紀50年代32.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展(續(xù))Internet的發(fā)展Internet是通過路由器實現(xiàn)多個廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)互連的大型網(wǎng)際網(wǎng)更高性能的Internet2正在發(fā)展之中。局域網(wǎng)技術的發(fā)展高速Ethernet：10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbps寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展寬帶骨干網(wǎng)寬帶接入網(wǎng)1052.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展(續(xù))Internet的發(fā)展42.2計算機網(wǎng)絡的定義2.2計算機網(wǎng)絡的定義2.2.1計算機網(wǎng)絡定義的基本內(nèi)容不同時期對計算機網(wǎng)絡有不同的定義，符合網(wǎng)絡特征的是資源共享的觀點?！耙阅軌蛳嗷ス蚕碣Y源的方式互連起來的多臺自治計算機系統(tǒng)的集合?！比龑雍x：聯(lián)網(wǎng)的目的：資源共享和信息傳輸。資源指計算機硬件、軟件與數(shù)據(jù)?！白灾斡嬎銠C”：聯(lián)網(wǎng)必須使用多臺獨立的計算機，沒有主從關系，可連網(wǎng)工作，也可獨立工作?？梢詾檫h程用戶服務，也可為本地用戶服務。網(wǎng)絡協(xié)議：必須遵循相同的網(wǎng)絡協(xié)議。1072.2.1計算機網(wǎng)絡定義的基本內(nèi)容不同時期對計算機網(wǎng)絡有不2.2.2計算機網(wǎng)絡的基本結(jié)構及其特點1．早期計算機網(wǎng)絡結(jié)構結(jié)構上：包括主機、終端、CCP與通信線路邏輯功能上：包括資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)1082.2.2計算機網(wǎng)絡的基本結(jié)構及其特點1．早期計算機網(wǎng)絡結(jié)2.2.2計算機網(wǎng)絡的基本結(jié)構及其特點(續(xù))2．現(xiàn)代網(wǎng)絡結(jié)構的特點微型計算機通過局域網(wǎng)連入廣域網(wǎng)，而局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)是通過路由器實現(xiàn)的Internet：由路由器互聯(lián)的大型、層次結(jié)構的互聯(lián)網(wǎng)絡1092.2.2計算機網(wǎng)絡的基本結(jié)構及其特點(續(xù))2．現(xiàn)代網(wǎng)絡結(jié)2.3計算機網(wǎng)絡的分類2.3計算機網(wǎng)絡的分類2.3.1網(wǎng)絡分類方法網(wǎng)絡分類方法有很多，如：按網(wǎng)絡的傳輸技術：廣播網(wǎng)和點對點網(wǎng)；按網(wǎng)絡的規(guī)模：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)；按拓撲結(jié)構：星型網(wǎng)、總線網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、樹形網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)；按交換技術：線路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)和信元交換網(wǎng)；按帶寬分為窄帶網(wǎng)和寬帶網(wǎng)；……最主要的分類方法有兩種：傳輸技術網(wǎng)絡規(guī)模1112.3.1網(wǎng)絡分類方法網(wǎng)絡分類方法有很多，如：102.3.1網(wǎng)絡分類方法1．根據(jù)網(wǎng)絡所使用的傳輸技術分類廣播式所有計算機共享一個通信信道，一臺計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)，所有計算機都可以接收到每個消息中都有目的地址和源地址局域網(wǎng)大多是廣播式網(wǎng)絡點到點需要使用分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇技術，數(shù)據(jù)通過專門的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設備(如路由器)選擇路徑廣域網(wǎng)大多是點到點網(wǎng)絡1122.3.1網(wǎng)絡分類方法1．根據(jù)網(wǎng)絡所使用的傳輸技術分類112.3.1網(wǎng)絡分類方法2．根據(jù)其覆蓋的地理范圍進行分類是最能反映網(wǎng)絡技術本質(zhì)特征和最常見網(wǎng)絡分類方法按網(wǎng)絡的分布距離來分類，可分為：廣域網(wǎng)（WAN）局域網(wǎng)（LAN）城域網(wǎng)（MAN）1132.3.1網(wǎng)絡分類方法2．根據(jù)其覆蓋的地理范圍進行分類122.3.2廣域網(wǎng)WAN作用范圍:幾十到幾千公里，可覆蓋一個國家、地區(qū)、或橫跨幾個洲通信子網(wǎng)：可以利用公用分組交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無線分組交換網(wǎng)廣域網(wǎng)的主要特點有：適應大容量與突發(fā)性通信的要求；適應綜合業(yè)務服務的要求；開放的設備接口與規(guī)范化的協(xié)議；完善的通信服務與網(wǎng)絡管理。擁塞控制計算機的數(shù)據(jù)傳輸具有“突發(fā)性”，廣域網(wǎng)需要進行擁塞控制1142.3.2廣域網(wǎng)WAN作用范圍:幾十到幾千公里，可覆蓋一個幾種常見廣域網(wǎng)技術分組交換網(wǎng)X.25建立在原有的速率較低、誤碼率較高的電纜傳輸介質(zhì)之上為保證數(shù)據(jù)的可靠性，X.25協(xié)議包括了差錯控制、流量控制、擁塞控制等功能幀中繼X.25的簡化版本傳輸介質(zhì)光纖化、通信設備的數(shù)字化智能化，使數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e率降低到可以忽略不計將流量控制、差錯控制等功能全部交由智能終端設備處理115幾種常見廣域網(wǎng)技術分組交換網(wǎng)X.2514幾種常見廣域網(wǎng)技術(續(xù))寬帶綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)B-ISDN和異步傳輸模式ATM寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）：提供64Kbit/s~150Mbit/s、甚至到600Mbit/s的各種信息速率業(yè)務技術基礎：ATMATM技術以信元為單位綜合了以往電路交換方式和分組交換方式的優(yōu)點對各種媒體信息，進行一元化的處理、加工、傳遞和交換，大大提高網(wǎng)絡效率服務質(zhì)量QoS（QualityofService）多媒體網(wǎng)絡應用及實時通信要求網(wǎng)絡傳輸?shù)母咚俾逝c低延遲116幾種常見廣域網(wǎng)技術(續(xù))寬帶綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)B-ISDN和異2.3.3局域網(wǎng)LAN作用范圍：一般在10公里以內(nèi)，以一個單位或一個部門的范圍為限，由這些單位或部門單獨組建主要技術以太網(wǎng)、令牌總線、令牌環(huán)交換式局域網(wǎng)10Mbps到桌面100Mbps以太網(wǎng)、1Gbps以太網(wǎng)作主干1172.3.3局域網(wǎng)LAN作用范圍：一般在10公里以內(nèi)，以一個2.3.4城域網(wǎng)MAN介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種技術目標：滿足幾十公里范圍內(nèi)的多個局域網(wǎng)的互聯(lián)主要技術早期：使用傳統(tǒng)的FDDI技術現(xiàn)在：傳輸介質(zhì)：光纖交換結(jié)點：基于IP的高速路由交換機和ATM交換機體系結(jié)構：采用核心交換層、業(yè)務匯聚層、接入層3層模式1182.3.4城域網(wǎng)MAN介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種技術172.4計算機網(wǎng)絡拓撲構型2.4計算機網(wǎng)絡拓撲構型2.4.1計算機網(wǎng)絡拓撲的定義抽象“點”：工作站、服務器、通信設備等“線”：通信介質(zhì)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構通過網(wǎng)絡中結(jié)點與通信線路之間的幾何關系表示網(wǎng)絡結(jié)構，反映出網(wǎng)絡中個實體間的結(jié)構關系。拓撲的重要性對網(wǎng)絡的性能、系統(tǒng)可靠性與通信費用都有重大影響主要指通信子網(wǎng)的拓撲構型1202.4.1計算機網(wǎng)絡拓撲的定義抽象192.4.2網(wǎng)絡拓撲分類方法采用點-點線路的通信子網(wǎng)星型、環(huán)型、樹型與網(wǎng)狀型不可能存在總線型采用廣播信道的通信子網(wǎng)總線型、樹型、環(huán)型、無線通信與衛(wèi)星通信型1212.4.2網(wǎng)絡拓撲分類方法采用點-點線路的通信子網(wǎng)202.4.2網(wǎng)絡拓撲分類方法1．星型拓撲結(jié)點通過點-點通信線路與中心結(jié)點連接，中心結(jié)點控制全網(wǎng)的通信優(yōu)點：容易在網(wǎng)絡中增加新的站點，易于實現(xiàn)和管理缺點：中心節(jié)點的故障會引起整個網(wǎng)絡癱瘓。2．環(huán)型拓撲結(jié)點通過點-點通信線路連接成閉合環(huán)路優(yōu)點：容易安裝和監(jiān)控缺點：容量有限，網(wǎng)絡建成后，難以增加新的站點3．環(huán)型拓撲星型拓撲的擴展結(jié)點按層次進行連接，信息交換主要在上、下結(jié)點之間進行，相鄰及同層結(jié)點之間一般不進行數(shù)據(jù)交換或數(shù)據(jù)交換量小匯集信息的應用要求4．網(wǎng)狀拓撲結(jié)點之間的連接是任意的，沒有規(guī)律優(yōu)點：系統(tǒng)可靠性高，缺點：結(jié)構復雜，必須采用路由選擇算法與流量控制方法廣域網(wǎng)基本上都是采用網(wǎng)狀拓撲構型1222.4.2網(wǎng)絡拓撲分類方法1．星型拓撲212.5數(shù)據(jù)傳輸速率與誤碼率2.5數(shù)據(jù)傳輸速率與誤碼率2.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義1．數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸?shù)臉嫵蓴?shù)據(jù)代碼的二進制比特數(shù)，又稱比特率單位為比特/秒，記作b/s、bit/s或bps對于二進制數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率可定義為：S=1/T常用的數(shù)據(jù)傳輸速率的單位還有Kbps、Mbps、Gbps和Tbps。換算關系：1Kbps=1×103bps1Mbps=1×106bps1Gbps=1×109bps1Tbps=1×1012bps1242.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義1．數(shù)據(jù)傳輸速率232.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))2．帶寬與數(shù)據(jù)傳輸速率關系帶寬：某個信號具有的頻率寬度，單位是赫茲（Hz）。“帶寬”和“速率”幾乎成了同義詞通信信道最大傳輸速率與信道帶寬之間存在著明確的關系：奈奎斯特準則香農(nóng)定理1252.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))2．帶寬與數(shù)據(jù)傳輸速率關2.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))奈奎斯特準則描述了有限帶寬、無噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬的關系二進制數(shù)據(jù)信號的最大數(shù)據(jù)傳輸速率Rmax與通信信道帶寬（B=f，單位HZ）的關系為：

例如，對于二進制數(shù)據(jù)，若B=3000Hz，則最大數(shù)據(jù)傳輸速率Rmax=6000bps。1262.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))奈奎斯特準則252.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))香農(nóng)定理描述了有限帶寬、有隨機熱噪聲信道時，最大傳輸速率與信道帶寬、信號噪聲功率比之間的關系：其中：Rmax:數(shù)據(jù)最大傳輸速率，單位是bpsB:信道帶寬，單位是HzS/N:信號與噪聲功率比例如：信道帶寬B=3000Hz，S/N=1000，那么Rmax≈30kbps。香農(nóng)定理給出了一個有限帶寬、有熱噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率的極限值1272.5.1數(shù)據(jù)傳輸速率的定義(續(xù))香農(nóng)定理262.5.2誤碼率的定義定義：二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率，定義為:Pe=Ne/N其中：N：傳輸總碼元數(shù)；Ne：傳輸出錯的碼元定義的理解：（1）誤碼率是衡量正常狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù)（2）對于一個實際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說，誤碼率越低越好。誤碼率越低，設備則越復雜，價格越貴（3）誤碼率是二進制的比值。誤碼率的測試是一種統(tǒng)計數(shù)字，測試的值越多，越接近精確值計算機網(wǎng)絡中，誤碼率通常要求低于10-6，通信系統(tǒng)達不到，需要進行差錯控制。1282.5.2誤碼率的定義定義：二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳2.6網(wǎng)絡體系結(jié)構與網(wǎng)絡協(xié)議的基本概念2.6網(wǎng)絡體系結(jié)構與網(wǎng)絡協(xié)議的基本概念2.6.1網(wǎng)絡體系結(jié)構的基本概念1．網(wǎng)絡協(xié)議定義：為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標準三要素：語法：用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構和格式；語義：需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作與做出的響應；時序：對事件實現(xiàn)順序的詳細說明。1302.6.1網(wǎng)絡體系結(jié)構的基本概念1．網(wǎng)絡協(xié)議292.6.1網(wǎng)絡體系結(jié)構的基本概念(續(xù))2．網(wǎng)絡體系結(jié)構定義：計算機網(wǎng)絡層次結(jié)構模型和各層協(xié)議的集合體系結(jié)構是抽象的，實現(xiàn)是具體的3．層次結(jié)構模型結(jié)構化設計方法層次結(jié)構模型優(yōu)點：各層之間是獨立的設計靈活結(jié)構上可分割開易于實現(xiàn)和維護能促進標準化工作第一個計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構：IBM公司的SNA1312.6.1網(wǎng)絡體系結(jié)構的基本概念(續(xù))2．網(wǎng)絡體系結(jié)構302.6.2ISO/OSI參考模型OSI/RM—OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel，開放系統(tǒng)互連基本參考模型分層的體系結(jié)構、三級抽象：第一級抽象：體系結(jié)構第二級抽象：服務定義第三級抽象：協(xié)議規(guī)格說明OSI/RM并不是一個標準，而只是一個概念性的框架1322.6.2ISO/OSI參考模型OSI/RM—OpenISO劃分七層結(jié)構的基本原則網(wǎng)中各結(jié)點都具有相同的層次；不同結(jié)點的同等層具有相同的功能；同一結(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信；每層可以使用下層提供的服務，并向其上層提供服務；不同結(jié)點的同等層通過協(xié)議來實現(xiàn)對等層之間的通信。133ISO劃分七層結(jié)構的基本原則網(wǎng)中各結(jié)點都具有相同的層次；32OSI參考模型的結(jié)構OSI參考模型的結(jié)構134OSI參考模型的結(jié)構OSI參考模型的結(jié)構33OSI參考模型各層的功能物理層（Physicallayer）利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接；透明地傳送比特流。數(shù)據(jù)鏈路層（Datalinklayer）在通信的實體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接；傳送以“幀”為單位的數(shù)據(jù)；采用差錯控制、流量控制方法，使有差錯的物理線路變成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。網(wǎng)絡層（Networklayer）通過路由算法，為分組通過通信子網(wǎng)選擇一條最佳路徑；網(wǎng)絡層要實現(xiàn)路由選擇、擁塞控制與網(wǎng)絡互連等功能。135OSI參考模型各層的功能物理層（PhysicallayerOSI參考模型各層的功能(續(xù))傳輸層（Transportlayer）向用戶提供可靠的端到端（End-to-End）服務，透明地傳送報文；向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細節(jié)；計算機通信體系結(jié)構中最關鍵的一層。會話層（Sessionlayer）組織兩個會話進程之間的通信，并管理數(shù)據(jù)的交換136OSI參考模型各層的功能(續(xù))傳輸層（TransportlOSI參考模型各層的功能(續(xù))表示層（Presentationlayer）處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式；數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復等功能。應用層（Applicationlayer）為應用程序提供了網(wǎng)絡服務；應用層需要識別并保證通信對方的可用性，使得協(xié)同工作的應用程序之間的同步；建立傳輸錯誤糾正與保證數(shù)據(jù)完整性的控制機制。137OSI參考模型各層的功能(續(xù))表示層（Presentatio2.6.3TCP/IP參考模型與協(xié)議1．TCP/IP參考模型與協(xié)議的發(fā)展過程TCP/IP——TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議最早在ARPANET中使用TCP/IP特點：開放的協(xié)議標準，可以免費使用獨立于特定的網(wǎng)絡硬件統(tǒng)一的網(wǎng)絡地址分配方案標準化的高層協(xié)議1382.6.3TCP/IP參考模型與協(xié)議1．TCP/IP參考模TCP/IP參考模型與層次139TCP/IP參考模型與層次38TCP/IP參考模型與層次(續(xù))主機-網(wǎng)絡層（Host-to-Networklayer）與OSI的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層相對應功能：負責接收IP數(shù)據(jù)報并通過網(wǎng)絡發(fā)送之從網(wǎng)絡口接收物理幀，裝配成IP數(shù)據(jù)報上交給互連層TCP/IP中并沒有定義這一部分可以連接不同的網(wǎng)絡類型局域網(wǎng)：如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、令牌總線網(wǎng)公共數(shù)據(jù)網(wǎng)：如X.25、幀中繼、DDN等140TCP/IP參考模型與層次(續(xù))主機-網(wǎng)絡層（Host-tTCP/IP參考模型與層次(續(xù))互連層（Internetlayer）相當于OSI參考模型網(wǎng)絡層的無連接網(wǎng)絡服務主要功能：處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求；處理接收的數(shù)據(jù)報；處理互連的路徑選擇、流量控制與擁塞控制等問題。主要協(xié)議：IP協(xié)議：互連層的核心協(xié)議；ICMP：因特網(wǎng)控制報文協(xié)議，用于差錯控制；IGMP：Internet組管理協(xié)議；ARP：地址解析協(xié)議，負責將IP地址轉(zhuǎn)換為物理地址；RARP反向地址解析協(xié)議，負責將物理地址轉(zhuǎn)換IP地址。141TCP/IP參考模型與層次(續(xù))互連層（InternetTCP/IP參考模型與層次(續(xù))互連層（Internetlayer）相當于OSI參考模型網(wǎng)絡層的無連接網(wǎng)絡服務主要功能：處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求；處理接收的數(shù)據(jù)報；處理互連的路徑選擇、流量控制與擁塞控制等問題。主要協(xié)議：IP協(xié)議：互連層的核心協(xié)議；ICMP：因特網(wǎng)控制報文協(xié)議，用于差錯控制；IGMP：Internet組管理協(xié)議；ARP：地址解析協(xié)議，負責將IP地址轉(zhuǎn)換為物理地址；RARP反向地址解析協(xié)議，負責將物理地址轉(zhuǎn)換IP地址。142TCP/IP參考模型與層次(續(xù))互連層（InternetTCP/IP參考模型與層次(續(xù))傳輸層（Transportlayer）對應于OSI參考模型的傳輸層主要功能：負責應用進程之間的端-端（End-End）通信；在互聯(lián)網(wǎng)中源主機與目的主機的對等實體之間建立用于會話的端一端連接主要協(xié)議：TCP：傳輸控制協(xié)議一種可靠的、面向連接的、全雙工的面向數(shù)據(jù)流的協(xié)議UDP：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議一種不可靠的、無連接協(xié)議，差錯與排序由應用層完成143TCP/IP參考模型與層次(續(xù))傳輸層（TransportTCP/IP參考模型與層次(續(xù))應用層（Applicationlayer）對應于OSI參考模型的會話層、表示層和應用層直接對用戶服務主要協(xié)議：網(wǎng)絡終端協(xié)議TELNET，用于遠程登錄；文件傳輸協(xié)議FTP，用于實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件傳輸功能；域名服務DNS，用于設備名字到IP地址映射；電子郵件協(xié)議SMTP，用于電子郵件傳送；超文本傳輸協(xié)議HTTP，用于WWW服務；簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP，用于網(wǎng)絡管理；……144TCP/IP參考模型與層次(續(xù))應用層（ApplicatiTCP/IP協(xié)議簇145TCP/IP協(xié)議簇442.6.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較共同點：層次結(jié)構的概念傳輸層功能相似OSI參考模型主要缺陷：模型的層次數(shù)量與內(nèi)容不是最佳的選擇把“服務”與“協(xié)議”的定義結(jié)合起來使得模型變得很復雜，尋址、流量控制與差錯控制在每一層重復出現(xiàn)，效率低受到通信思想的支配，不適合計算機與軟件的工作方式TCP/IP參考模型主要缺陷：在服務、接口與協(xié)議的區(qū)別上不清楚在某些層次的劃分上不夠合理1462.6.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較共同點2.7典型計算機網(wǎng)絡2.7典型計算機網(wǎng)絡2.7.1ARPANET阿帕網(wǎng)（APRANET）是Internet的前身一個分組交換網(wǎng)促進了TCP/IP協(xié)議的發(fā)展分成兩個獨立的部分一部分仍叫做ARPANET，用于進一步的研究工作；另一部分成為著名的MILNET，用于軍方的非機密通信1482.7.1ARPANET阿帕網(wǎng)（APRANET）是Inte2.7.2NSFNET第一個使用TCP/IP協(xié)議的廣域網(wǎng)，初始速率56kbps層次型結(jié)構：分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)與校園網(wǎng)主機連入校園網(wǎng)，校園網(wǎng)連入地區(qū)網(wǎng)，地區(qū)網(wǎng)連入主干網(wǎng)，主干網(wǎng)再通過高速通信線路與ARPANET相連。NSFNET:包括主干網(wǎng)與地區(qū)網(wǎng)第二個主干網(wǎng):采用T1載波，速率1.544MbpsANSNET：與ANS提供的T3主干網(wǎng)連通，速率44.746Mbps1492.7.2NSFNET第一個使用TCP/IP協(xié)議的廣域網(wǎng)，2.7.3Internet由NFSNET與ARPANET發(fā)展起來的傳統(tǒng)的應用：電子郵件：E-Mail文件傳輸：FTP遠程登錄：Telnet網(wǎng)絡新聞：USERNETWWW（WorldWideWeb，萬維網(wǎng)）的發(fā)展，使Internet應用達到新高潮1502.7.3Internet由NFSNET與ARPANET2.7.4Internet21996年10月付諸實施初始運行速率可達10Gbps網(wǎng)絡層運行的是IPv4，但同時也支持IPv6業(yè)務IPv4地址是32位，地址有限IPv6地址是128位，地址空間非常大1512.7.4Internet21996年10月付諸實施502.8網(wǎng)絡計算研究與應用的發(fā)展2.8網(wǎng)絡計算研究與應用的發(fā)展2.8.1網(wǎng)絡計算的基本概念“計算”內(nèi)涵的發(fā)展網(wǎng)絡將被視為最強有力的超級計算環(huán)境，包含了豐富的計算、數(shù)據(jù)、存儲、傳輸?shù)雀黝愘Y源主要包括：移動計算網(wǎng)絡、網(wǎng)絡多媒體計算、網(wǎng)絡并行計算、網(wǎng)格計算、存儲區(qū)域網(wǎng)絡與網(wǎng)絡分布式對象計算1532.8.1網(wǎng)絡計算的基本概念“計算”內(nèi)涵的發(fā)展522.8.2移動計算網(wǎng)絡的研究與應用移動計算的基本概念為用戶提供移動的計算環(huán)境和新的計算模式在任何時間都能夠及時、準確地將有用信息提供給在任何地理位置的用戶包括移動計算網(wǎng)絡和移動Internet無線局域網(wǎng)用微波、激光、紅外線等無線電波來部分或全部代替有線局域網(wǎng)中的同軸電纜、雙絞線、光纖Adhoc網(wǎng)絡一種由一組用戶群構成、不需要基站的移動通信模式?jīng)]有固定的路由器，每個系統(tǒng)都具備動態(tài)搜索、定位和恢復連接的能力WAP協(xié)議讓用戶使用內(nèi)置瀏覽器在移動電話的小屏幕上訪問Internet移動IP技術支持移動結(jié)點在Internet中的操作包括移動IPv4和Pv61542.8.2移動計算網(wǎng)絡的研究與應用移動計算的基本概念532.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用1．多媒體網(wǎng)絡的基本概念能夠傳輸多媒體數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡需要支持多媒體傳輸所需要的交互性與實時性要求2．網(wǎng)絡視頻會議系統(tǒng)一種典型的網(wǎng)絡多媒體系統(tǒng)多媒體會議系統(tǒng)標準H.320、H.323。工具：微軟公司的NetMeeting多播主干網(wǎng)（Mbone）應用系統(tǒng)分為：一對一系統(tǒng)、一對多系統(tǒng)、多對一系統(tǒng)、多對多系統(tǒng)1552.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用1．多媒體網(wǎng)絡的基本概念52.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用(續(xù))3．多媒體網(wǎng)絡應用對數(shù)據(jù)通信的要求高傳輸帶寬要求；不同類型的數(shù)據(jù)對傳輸?shù)囊蟛煌?；網(wǎng)絡中的多媒體流傳輸?shù)倪B續(xù)性與實時性要求；網(wǎng)絡中多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蜁r延要求；網(wǎng)絡中的多媒體傳輸同步要求；網(wǎng)絡中的多媒體的多方參與通信的特點。1562.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用(續(xù))3．多媒體網(wǎng)絡應用對2.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用(續(xù))4．傳統(tǒng)網(wǎng)絡對多媒體應用的不適應及解決的思路傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡不適合多媒體網(wǎng)絡應用改進傳統(tǒng)網(wǎng)絡的方法主要兩種：增大帶寬：傳輸介質(zhì)和路由器性能兩個方面著手改進協(xié)議：支持IP多播、資源預留協(xié)議、區(qū)分服務與多協(xié)議標識交換路由器的硬件體系結(jié)構的發(fā)展經(jīng)歷5個發(fā)展階段：從單總線單CPU→單總線主從CPU→單總線對稱CPU→多總線多CPU→交換結(jié)構從基于軟件實現(xiàn)路由功能的單總線單CPU結(jié)構路由器，轉(zhuǎn)到使用專門的ASIC芯片的交換式路由器發(fā)展1572.8.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用(續(xù))4．傳統(tǒng)網(wǎng)絡對多媒體2.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用1．網(wǎng)絡并行計算的基本概念使用多個CPU或者計算機來協(xié)同工作的計算模式并行計算的結(jié)構：并行計算機：上千個CPU組成虛擬超級計算機：由網(wǎng)絡互聯(lián)的多臺計算機組成從互聯(lián)結(jié)構上，可分為：緊耦合松耦合1582.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用1．網(wǎng)絡并行計算的基本概2.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用(續(xù))2．機群計算主要思想：將一些主機連接起來，通過網(wǎng)絡互連，使得計算機硬件、操作系統(tǒng)、中間件軟件、各種系統(tǒng)管理軟件有機結(jié)合起來，從而獲得較高的性能價格比。組件：高性能的計算結(jié)點機(PC或工作站)、具有較強網(wǎng)絡功能的微內(nèi)核操作系統(tǒng)、高性能的局域網(wǎng)系統(tǒng)、高速傳輸協(xié)議和服務、中間件與并行程序設計環(huán)境、編譯器和語言等分類：按應用目標分：高性能機群與高可用性機群；按處理機類型分：PC機群、工作站機群、對稱多處理器機群；按處理機的配置分：同構性機群與非同構性機群。1592.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用(續(xù))2．機群計算582.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用(續(xù))3．網(wǎng)格計算目標：將廣域網(wǎng)上一些計算資源、數(shù)據(jù)源和其他設備等互聯(lián)，形成一個大的可相互利用、合作的高性能計算網(wǎng)，用戶可以像登錄一臺超級巨型機一樣使用它定義：一個廣域范圍的“無縫的集成和協(xié)同計算環(huán)境”應用：桌面超級計算、智能設備、協(xié)同環(huán)境與分布式并行計算1602.8.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用(續(xù))3．網(wǎng)格計算592.8.5存儲區(qū)域網(wǎng)絡的研究與應用存儲區(qū)域網(wǎng)絡的基本概念存儲區(qū)域網(wǎng)絡SAN網(wǎng)絡連接存儲NAS存儲區(qū)域網(wǎng)絡存儲服務提供商SSP1612.8.5存儲區(qū)域網(wǎng)絡的研究與應用存儲區(qū)域網(wǎng)絡的基本概念6典型考題分析典型考題分析【例2-1】以下關于計算機網(wǎng)絡特征的描述中，哪一個是錯誤的？______（2006年9月）A）計算機網(wǎng)絡建立的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享B）網(wǎng)絡用戶可以調(diào)用網(wǎng)中多臺計算機共同完成某項任務C）聯(lián)網(wǎng)計算機既可以聯(lián)網(wǎng)工作也可以脫網(wǎng)工作D）聯(lián)網(wǎng)計算機必須作同一的操作系統(tǒng)答案：D163【例2-1】以下關于計算機網(wǎng)絡特征的描述中，哪一個是錯誤的？【例2-2】建立計算機網(wǎng)絡的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享。計算機資源主要指計算機的______。（2002年9月）Ⅰ.硬件、軟件Ⅱ.Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務Ⅲ.數(shù)據(jù) Ⅳ.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)A）Ⅰ和Ⅱ B）Ⅱ和ⅣC）Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ D）Ⅰ和Ⅲ答案：D164【例2-2】建立計算機網(wǎng)絡的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享?！纠?-3】計算機網(wǎng)絡的基本分類方法主要有兩種：一種是根據(jù)網(wǎng)絡所使用的傳輸技術；另一種是根據(jù)______。（2002年9月）A）網(wǎng)絡協(xié)議 B）網(wǎng)絡操作系統(tǒng)類型C）覆蓋范圍與規(guī)模 D）網(wǎng)絡服務器類型與規(guī)模答案：C165【例2-3】計算機網(wǎng)絡的基本分類方法主要有兩種：一種是根據(jù)網(wǎng)【例2-4