計算機網(wǎng)絡(luò) 概述

授課教師：李紅霞辦公地點：耘慧樓418

網(wǎng)絡(luò)工程系

教師簡介2/6/20231遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件課程名稱：計算機網(wǎng)絡(luò)課程性質(zhì)：考試，必修課學(xué)時安排：64學(xué)時實驗安排：8學(xué)時上課時間：1-14周后續(xù)課程：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與集成(華為3com認證課程)教材：《計算機網(wǎng)絡(luò)》(第6版)謝希仁，電子工業(yè)出版社教學(xué)安排課程介紹2/6/20232遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件課程考核方式成績評定最終成績=平時成績+期末考試成績+實驗成績出勤/提問作業(yè)平時成績

2/6/20233遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件課程要求不遲到，不早退，不無故曠課保持課堂安靜（不接打手機、打鬧和說話）保持頭腦清醒（不睡覺），思維活躍缺課1/3及其以上不允許參加考試認真、獨立、按時完成并提交作業(yè)認真做實驗，高質(zhì)量地完成實驗報告2/6/20234遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件課程內(nèi)容概述

第1章概述第2章物理層第3章數(shù)據(jù)鏈路層第4章網(wǎng)絡(luò)層(網(wǎng)際層、IP層)第5章運輸層(傳輸層)第6章應(yīng)用層第7章網(wǎng)絡(luò)安全(數(shù)字簽名、加密等)第8章因特網(wǎng)上的音頻/視頻服務(wù)(傳輸協(xié)議)第9章無線網(wǎng)絡(luò)(組成及其協(xié)議)第10章下一代因特網(wǎng)(IPV6)2/6/20235遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

第

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章概述1.1計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用1.2因特網(wǎng)概述

1.2.1網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)

1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展的三個階段

1.2.3因特網(wǎng)的標準化工作1.3因特網(wǎng)的組成

1.3.1因特網(wǎng)的邊緣部分

1.3.2因特網(wǎng)的核心部分2/6/20236遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

第

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章概述(續(xù))1.4計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展1.5計算機網(wǎng)絡(luò)的類別

1.5.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義

1.5.2幾種不同類別的網(wǎng)絡(luò)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

1.6.2計算機網(wǎng)絡(luò)的非性能特征2/6/20237遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

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章概述(續(xù))1.7計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

1.7.1計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成

1.7.2協(xié)議與劃分層次

1.7.3具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

1.7.4實體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點

1.7.5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)2/6/20238遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

1.1計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代的作用21世紀的一些重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代。網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已成為信息社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)是指“三網(wǎng)”，即電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)。它們向用戶提供不同的服務(wù)。發(fā)展最快的并起到核心作用的是計算機網(wǎng)絡(luò)，且產(chǎn)生了“網(wǎng)絡(luò)融合”。2/6/20239遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

因特網(wǎng)(Internet)的發(fā)展和意義進入20世紀90年代以后，以因特網(wǎng)為代表的計算機網(wǎng)絡(luò)得到了飛速的發(fā)展。已從最初的教育科研網(wǎng)絡(luò)逐步發(fā)展成為商業(yè)網(wǎng)絡(luò)，并已成為僅次于全球電話網(wǎng)的世界第二大網(wǎng)絡(luò)?？梢院敛豢浯蟮卣f，現(xiàn)在人們的生活、工作、學(xué)習(xí)和交往都已離不開因特網(wǎng)。

假如因特網(wǎng)突然故障了，將會出現(xiàn)什么結(jié)果。(???)2/6/202310遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件計算機網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的最重要功能

連通性——計算機網(wǎng)絡(luò)使上網(wǎng)用戶之間都可以交換信息，好像這些用戶的計算機都可以彼此直接連通一樣。共享——即資源共享?？梢允切畔⒐蚕怼④浖蚕?，也可以是硬件共享。

計算機網(wǎng)絡(luò)給人們帶來的負面影響。2/6/202311遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

1.2因特網(wǎng)Internet概述1.2.1網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)—互聯(lián)網(wǎng)(互連網(wǎng))起源于美國的因特網(wǎng)現(xiàn)已發(fā)展成為世界上最大的國際性計算機互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)(network)由若干結(jié)點(node)和連接這些結(jié)點的鏈路(link)組成?；ヂ?lián)網(wǎng)internet是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”(networkofnetworks)連接在因特網(wǎng)上的計算機都稱為主機(host)。2/6/202312遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件(a)(b)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò))結(jié)點鏈路網(wǎng)絡(luò)把許多計算機連接在一起互聯(lián)網(wǎng)則把許多網(wǎng)絡(luò)連接在一起路由器網(wǎng)絡(luò)

2/6/202313遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機因特網(wǎng)2/6/202314遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展的三個階段第一階段是從單個網(wǎng)絡(luò)ARPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。1983年TCP/IP協(xié)議成為ARPANET上標準的通信協(xié)議。人們把1983年作為因特網(wǎng)Internet的誕生時間。

注意：Internet和internet的區(qū)別2/6/202315遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件三級結(jié)構(gòu)和多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)

第二階段的特點是建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。三級計算機網(wǎng)絡(luò)，分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)(或企業(yè)網(wǎng))。

第三階段的特點是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。政府機構(gòu)不再負責(zé)因特網(wǎng)的經(jīng)營，出現(xiàn)了因特網(wǎng)服務(wù)提供者ISP(InternetServiceProvider)。IP地址只批發(fā)不零售。2/6/202316遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件用戶因特網(wǎng)ISP1ISP2因特網(wǎng)服務(wù)提供者用戶通過ISP上網(wǎng)根據(jù)提供服務(wù)的覆蓋面積大小以及所擁有的IP地址數(shù)目的不同，ISP也分成為不同的層次。

2/6/202317遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件一級ISP一級ISP第一層

ISP大公司本地

ISP大公司大公司公司本地

ISP本地ISP校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)第二層

ISP第二層ISPNAPNAPAB主機A→本地ISP→第二層ISP→NAP→第一層ISP→NAP→第二層ISP→本地ISP→主機B第一層

ISP第二層

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP第一層

ISP第一層第二層第三層本地

ISP第二層

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP第二層

ISP本地

ISP本地

ISP第二層

ISP2/6/202318遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件萬維網(wǎng)WWW的問世因特網(wǎng)已經(jīng)成為世界上規(guī)模最大和增長速率最快的計算機網(wǎng)絡(luò)，沒有人能夠準確說出因特網(wǎng)究竟有多大。因特網(wǎng)的迅猛發(fā)展始于20世紀90年代。由歐洲原子核研究組織CERN開發(fā)的萬維網(wǎng)WWW(WorldWideWeb)被廣泛使用在因特網(wǎng)上，大大方便了廣大非網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人員對網(wǎng)絡(luò)的使用，成為因特網(wǎng)的這種指數(shù)級增長的主要驅(qū)動力。

2/6/202319遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件因特網(wǎng)的發(fā)展情況概況年份

網(wǎng)絡(luò)數(shù)主機數(shù)用戶數(shù)管理機構(gòu)數(shù)198010102

1021001990103105106101

2000105107108102

20051061081091032/6/202320遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

1.2.3關(guān)于因特網(wǎng)的標準化工作因特網(wǎng)協(xié)會ISOC因特網(wǎng)研究指導(dǎo)小組IRSG因特網(wǎng)研究部IRTF因特網(wǎng)工程部IETF因特網(wǎng)工程指導(dǎo)小組IESG…RGWG……RG…領(lǐng)域領(lǐng)域因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究委員會IABWGWGWG2/6/202321遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件制訂因特網(wǎng)的正式標準需要四個階段

因特網(wǎng)草案(InternetDraft)——在這個階段還不是

RFC文檔。建議標準(ProposedStandard)——從這個階段開始就成為RFC文檔。草案標準(DraftStandard)因特網(wǎng)標準(InternetStandard)

2/6/202322遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件各種RFC之間的關(guān)系

因特網(wǎng)草案建議標準草案標準因特網(wǎng)標準歷史的RFC實驗的RFC提供信息的RFC6種RFC2/6/202323遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.3因特網(wǎng)的組成

從因特網(wǎng)的工作方式上看，可以將其劃分為以下的兩大部分：(1)邊緣部分由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成。這部分是用戶直接使用的，用來進行主機間通信(傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻)和資源共享。(2)核心部分由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務(wù)的(提供連通性和交換)。2/6/202324遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件因特網(wǎng)的核心部分因特網(wǎng)的邊緣部分主機網(wǎng)絡(luò)路由器因特網(wǎng)的邊緣部分與核心部分2/6/202325遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.3.1因特網(wǎng)的邊緣部分處在因特網(wǎng)邊緣的部分就是連接在因特網(wǎng)上的所有的主機。這些主機又稱為端系統(tǒng)(endsystem)。“主機A和主機B進行通信”，實際上是指：“運行在主機A上的某個程序和運行在主機B上的另一個程序進行通信”。即“主機A的某個進程和主機B上的另一個進程進行通信”?；蚝喎Q為“計算機之間通信”。

2/6/202326遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

兩種通信方式在網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)中運行的程序之間的通信方式通?？蓜澐譃閮纱箢悾嚎蛻舴?wù)器方式(C/S方式)

即Client/Server方式對等連接方式(P2P方式)

即Peer-to-Peer方式

2/6/202327遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.客戶服務(wù)器方式客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進程?？蛻舴?wù)器方式所描述的是進程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系?？蛻羰欠?wù)的請求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。2/6/202328遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件運行客戶程序網(wǎng)絡(luò)邊緣網(wǎng)絡(luò)核心運行服務(wù)器程序AB①請求服務(wù)②提供服務(wù)客戶服務(wù)器客戶A向服務(wù)器B發(fā)出請求服務(wù)，而服務(wù)器B向客戶A提供服務(wù)。2/6/202329遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件客戶程序和服務(wù)器程序的特點

客戶程序被用戶調(diào)用后運行，在打算通信時主動向遠地服務(wù)器發(fā)起通信(請求服務(wù))。因此，客戶程序必須知道服務(wù)器程序的地址。不需要特殊的硬件和很復(fù)雜的操作系統(tǒng)。服務(wù)器程序是一種專門用來提供某種服務(wù)的程序，可同時處理多個遠地或本地客戶的請求。系統(tǒng)啟動后即自動調(diào)用并一直不斷地運行著，被動地等待并接受來自各地客戶的通信請求。因此，服務(wù)器程序不需要知道客戶程序的地址。一般需要強大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持。2/6/202330遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件2.對等連接方式

對等連接(peer-to-peer，簡寫為P2P)是指兩個主機在通信時并不區(qū)分服務(wù)請求方或服務(wù)提供方。只要兩個主機都運行了對等連接軟件(P2P軟件)，它們就可以進行平等的、對等連接通信。雙方都可以下載對方已經(jīng)存儲在硬盤中的共享文檔。

2/6/202331遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件對等連接方式的特點對等連接方式從本質(zhì)上看仍然是使用客戶服務(wù)器方式，只是對等連接中的每一個主機既可以是客戶又可以同時是服務(wù)器。例如主機

C請求D的服務(wù)時，C是客戶，D是服務(wù)器。但如果C又同時向F提供服務(wù)，那么C又同時起著服務(wù)器的作用。2/6/202332遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件網(wǎng)絡(luò)邊緣網(wǎng)絡(luò)核心運行P2P程序運行P2P程序DCEF運行P2P程序運行P2P程序?qū)Φ冗B接工作方式2/6/202333遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件內(nèi)容回憶(1)1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的作用三網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡(luò)提供的兩個最重要的功能1.2因特網(wǎng)概述 網(wǎng)絡(luò)的組成、互聯(lián)網(wǎng)、internet和Internet的區(qū)別、因特網(wǎng)的起源、因特網(wǎng)發(fā)展的三個階段(ISP)、因特網(wǎng)的標準化工作(RFC)1.3因特網(wǎng)的組成因特網(wǎng)邊緣部分的組成、主機間的通信方式

2/6/202334遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.3.2因特網(wǎng)的核心部分網(wǎng)絡(luò)核心部分是因特網(wǎng)中最復(fù)雜的部分。網(wǎng)絡(luò)中的核心部分要向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠與其他主機通信(即傳送或接收各種形式的數(shù)據(jù))。在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是實現(xiàn)分組交換(packetswitching)的關(guān)鍵構(gòu)件，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能。

2/6/202335遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1電路交換(circuitswitching)兩部電話機只需要用一對電線就能夠互相連接。

5部電話機兩兩相連，需10對電線。N部電話機兩兩相連，需N(N–1)/2

對電線。當電話機的數(shù)量很大時，這種連接方法需要的電線對的數(shù)量與電話機數(shù)的平方成正比。

2/6/202336遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件多部電話機相連當電話機的數(shù)量增多時，就要使用電話交換機來完成全網(wǎng)的交換任務(wù)。電話交換機使用交換的方法，使得電話用戶彼此之間可以方便地通信。交換的方式就是電路交換。

…

交換機用戶A用戶B2/6/202337遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件“交換”的含義、過程和特點“交換”(switching)的含義就是把一條電話線轉(zhuǎn)接到另一條電話線，使它們連通起來。從通信資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路的資源。電路交換的三個階段：建立連接(占用通信資源)通信(一直占用通信資源)釋放連接(歸還通信資源)電路交換的特點是在通話的全部時間內(nèi)，通話的兩個用戶始終占用端到端的通信資源。2/6/202338遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

電路交換的原理當用戶要求發(fā)送數(shù)據(jù)時，向本地交換局呼叫，在得到應(yīng)答信號后，主叫用戶開始發(fā)送被叫用戶號碼；本地交換局根據(jù)被叫用戶號碼確定被叫用戶屬于哪一個局的管轄范圍，并隨之確定傳輸路由；如果被叫用戶屬于其他交換局，則將有關(guān)號碼經(jīng)局間中繼線傳送給被叫用戶所在局，并呼叫被叫用戶，從而在主叫和被叫用戶之間建立一條固定的通信鏈路。若被叫用戶屬于本交換局，則直接呼叫被叫用戶。雙方開始通話，通話結(jié)束，釋放通信鏈路。2/6/202339遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

電路交換舉例1A和B通話經(jīng)過四個交換機通話在A到B的連接上進行((((交換機1交換機2交換機3交換機4用戶線用戶線占用中繼線的一個話路占用中繼線的一個話路BDCA2/6/202340遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

電路交換舉例2C和D通話只經(jīng)過一個本地交換機通話在C到D的連接上進行((((交換機1交換機2交換機3交換機4用戶線用戶線占用中繼線的一個話路占用中繼線的一個話路BDCA2/6/202341遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件電路交換傳送計算機數(shù)據(jù)當使用電路交換來傳送計算機數(shù)據(jù)時，其線路的傳輸效率往往很低。(???)這是因為計算機數(shù)據(jù)是突發(fā)式出現(xiàn)在傳輸線路上，因此線路上真正用來傳送數(shù)據(jù)的時間往往不到10%甚至1%。實際上，已被用戶占用的通信線路在絕大部分時間里都是空閑的。2/6/202342遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

2分組交換在發(fā)送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。報文1101000110101010110101011100010011010010假定這個報文較長不便于傳輸2/6/202343遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報文添加首部構(gòu)成分組每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部(包頭)構(gòu)成分組(包)首部首部首部分組

1分組

2分組

3請注意：現(xiàn)在左邊是“前面”2/6/202344遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

將分組發(fā)送到接收端分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端(假定接收端在左邊)。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

32/6/202345遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件分組首部的重要性每一個分組的首部都含有地址等控制信息。分組交換網(wǎng)中的路由器根據(jù)收到的分組首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個路由器。因此每個分組才能在因特網(wǎng)中獨立地選擇傳輸路徑。2/6/202346遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件收到分組后剝?nèi)ナ撞拷邮斩耸盏椒纸M后剝?nèi)ナ撞?，抽出?shù)據(jù)部分。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收到的數(shù)據(jù)2/6/202347遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)最后還原成原來的報文最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來的報文。這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯，在轉(zhuǎn)發(fā)時也沒有被丟棄。報文11010001101010101101010111000100110100102/6/202348遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分組交換在發(fā)送端把要發(fā)送的報文分割為較短的數(shù)據(jù)塊每個塊增加帶有控制信息的首部構(gòu)成分組或包依次把各分組發(fā)送到接收端接收端剝?nèi)ナ撞?，抽出?shù)據(jù)部分，還原成報文數(shù)據(jù)分組11010011101?

???????00101001110報文發(fā)送端首部分組數(shù)據(jù)首部分組首部數(shù)據(jù)發(fā)送發(fā)送發(fā)送在前發(fā)送接收端數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)首部11010011101?

???????001010011102/6/202349遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件H1H5H2H4H3H6路由器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)核心部分主機高速鏈路相對較低速率的鏈路2/6/202350遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件路由器路由器處理分組的過程：把收到的分組先放入緩存(暫時存儲)；查找轉(zhuǎn)發(fā)表，找出到某個目的地址應(yīng)從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)；把分組送到適當?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出去。主機和路由器的作用不同主機是為用戶進行信息處理的，并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組，從網(wǎng)絡(luò)接收分組。路由器對分組進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，最后把分組交付給目的主機。

2/6/202351遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件H1H5H2H4H3H6發(fā)送的分組路由器AEDBC網(wǎng)絡(luò)核心部分主機簡化圖鏈路的占用情況2/6/202352遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

分組交換網(wǎng)的示意圖H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5發(fā)送分組H2向H6發(fā)送分組注意分組路徑的變化！路由器主機2/6/202353遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

注意分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程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2/6/202354遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件分組交換的優(yōu)點及問題高效動態(tài)分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段占用靈活為每個分組獨立地選擇轉(zhuǎn)發(fā)路由。迅速不必先建立連接就能向其他主機發(fā)送分組?？煽糠植际降穆酚蛇x擇協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)有很好的可靠性。分組在各路由器中存儲轉(zhuǎn)發(fā)時需要排隊，這就會造成一定的時延。分組必須攜帶的首部(里面有必不可少的控制信息)也造成了一定的開銷。

2/6/202355遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理并非是全新概念

在20世紀40年代，電報通信就采用了基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理的報文交換(messageswitching)。原理：在報文交換中心，一份份電報被接收下來，并穿成紙帶。操作員以每份報文為單位，撕下紙帶，根據(jù)報文的目的站地址，拿到相應(yīng)的發(fā)報機轉(zhuǎn)發(fā)出去。報文交換的時延較長，從幾分鐘到幾小時不等?，F(xiàn)在報文交換已經(jīng)很少有人使用了。

2/6/202356遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件三種數(shù)據(jù)交換的比較

P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4報文報文報文ABCDABCDABCD報文交換電路交換分組交換t連接建立數(shù)據(jù)傳送報文P2P1連接釋放數(shù)據(jù)傳送的特點比特流直達終點報文報文報文分組分組分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)適用環(huán)境2/6/202357遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.4

計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展我國廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)的發(fā)展；1994年我國正式連入因特網(wǎng)。(1)中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)CHINANET(2)中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNET(3)中國科學(xué)技術(shù)網(wǎng)CSTNET(4)中國聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)UNINET(5)中國網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)CNCNET(6)中國國際經(jīng)濟貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)CIETNET(7)中國移動互聯(lián)網(wǎng)CMNET(8)中國長城互聯(lián)網(wǎng)CGWNET(建設(shè)中)(9)中國衛(wèi)星集團互聯(lián)網(wǎng)CSNET(建設(shè)中)

CNNIC中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心，一年發(fā)布兩次統(tǒng)計報告。2/6/202358遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

1.5計算機網(wǎng)絡(luò)的分類1.5.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義最簡單的定義：計算機網(wǎng)絡(luò)是一些互相連接的、自治的計算機的集合。最簡單的計算機網(wǎng)絡(luò)(直連網(wǎng)線、交叉網(wǎng)線)1.5.2幾種不同類別的網(wǎng)絡(luò)不同作用范圍的網(wǎng)絡(luò)

不同使用者的網(wǎng)絡(luò)

用來把用戶接入到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)2/6/202359遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.5.2幾種不同類別的網(wǎng)絡(luò)不同作用范圍的網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)城域網(wǎng)MAN(MetropolitanAreaNetwork)局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)

個人區(qū)域網(wǎng)PAN(PersonalAreaNetwork)或WPAN從網(wǎng)絡(luò)的使用者進行分類公用網(wǎng)(publicnetwork)或公眾網(wǎng)專用網(wǎng)(privatenetwork)接入網(wǎng)

AN(AccessNetwork)，它又稱為本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)。由ISP提供，起到讓用戶與因特網(wǎng)連接的“橋梁”作用。2/6/202360遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

內(nèi)容回憶(2)1.3.2因特網(wǎng)的核心部分核心部分最重要的功能；電路交換的過程、特點；分組交換的過程、路由器的工作過程；三種數(shù)據(jù)交換方式的比較；計算機網(wǎng)絡(luò)的基本拓撲結(jié)構(gòu)1.4計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展1.5計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機網(wǎng)絡(luò)的定義；網(wǎng)線的分類；不同作用范圍的網(wǎng)絡(luò)、不同使用者的網(wǎng)絡(luò)、將用戶接入到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。2/6/202361遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件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1.速率比特(bit)是計算機中數(shù)據(jù)量的單位，也是信息論中使用的信息量的單位。一個比特就是二進制數(shù)字中的一個1或0。速率即數(shù)據(jù)率(datarate)或比特率(bitrate)是計算機網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個性能指標，指在一個數(shù)字信道上每秒鐘傳輸?shù)谋忍財?shù)。速率的單位是b/s，kb/s,Mb/s,Gb/s

等速率往往是指額定速率或標稱速率。

2/6/202362遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件2.帶寬

“帶寬”(bandwidth)本意是指信號具有的頻帶寬度，或信號所包含的各種不同成分所占據(jù)的頻率范圍。單位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。比如語音。在計算機網(wǎng)絡(luò)中，“帶寬”是指在單位時間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點到另一點所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”，單位是“比特每秒”，或b/s，bit/s。在計算機網(wǎng)絡(luò)中，常用的帶寬單位千比每秒，即kb/s(103

b/s)兆比每秒，即Mb/s(106

b/s)吉比每秒，即Gb/s(109

b/s)太比每秒，即Tb/s(1012

b/s)2/6/202363遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件3.吞吐量吞吐量(throughput)表示在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)(或信道、接口)的數(shù)據(jù)量。單位是什么？？？吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實世界中網(wǎng)絡(luò)的一種測量，以便知道實際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過網(wǎng)絡(luò)。吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。例如對于100M以太網(wǎng)，額定速率是100Mb/s，吞吐量可能只有70Mb/s。

2/6/202364遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件4.時延(delay

或latency)時延(延遲、遲延)：描述網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)從一個結(jié)點傳送到另一個結(jié)點所經(jīng)歷的時間。時延=發(fā)送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延發(fā)送時延(傳輸時延)：結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)所需要的時間也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)的第一個比特算起，到最后一個比特發(fā)送完畢所需的時間。

發(fā)送時延=數(shù)據(jù)塊長度(比特)信道帶寬(比特/秒)2/6/202365遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件傳播時延傳播時延電磁波在信道中傳播一定的距離而花費的時間。

傳輸時延和傳播時延是完全不同的概念。前者發(fā)生在機器內(nèi)部的發(fā)送器(網(wǎng)卡)中；后者發(fā)生在機器外部的傳輸媒體(電纜、光纖等)上。

傳播時延

=信道長度(米)電磁波在信道上的傳播速率(米/秒)2/6/202366遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件處理時延和排隊時延處理時延交換結(jié)點為存儲轉(zhuǎn)發(fā)分組而進行一些必要處理所花費的時間。比如差錯校驗、分析首部等排隊時延

在交換結(jié)點的緩存隊列中分組排隊所經(jīng)歷的時延。比如排隊等待處理，排隊等待轉(zhuǎn)發(fā)等。排隊時延的長短往往取決于網(wǎng)絡(luò)中當時的通信量。數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時延就是發(fā)送時延、傳播時延、處理時延和排隊時延之和。2/6/202367遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件四種時延所產(chǎn)生的地方

1011001…發(fā)送器隊列在鏈路上產(chǎn)生傳播時延結(jié)點

B結(jié)點

A在發(fā)送器產(chǎn)生傳輸時延(即發(fā)送時延)在結(jié)點A中產(chǎn)生處理時延和排隊時延數(shù)據(jù)從結(jié)點A向結(jié)點B發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路2/6/202368遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件容易產(chǎn)生的錯誤概念

在總時延中，究竟哪一種時延占主導(dǎo)地位，必須具體分析。不能籠統(tǒng)地認為：“數(shù)據(jù)的發(fā)送速率高，傳送得越快?！?。對于高速網(wǎng)絡(luò)鏈路，我們提高的僅僅是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率，即減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時延。正確理解“光纖信道的傳輸速率高”

2/6/202369遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件5.時延帶寬積(傳播)時延鏈路帶寬時延帶寬積=傳播時延帶寬鏈路的時延帶寬積表示鏈路可容納的比特數(shù)。時延帶寬積2/6/202370遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件6往返時間RTT在計算機網(wǎng)絡(luò)中，往返時間RTT(Round-TripTime)也是一個重要的性能指標。RTT表示從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送方收到來自接收方的確認(接收方收到數(shù)據(jù)后便立即發(fā)送確認)，總共經(jīng)歷的時間。顯然，往返時間與所發(fā)送的分組長度有關(guān)。發(fā)送很長數(shù)據(jù)塊的往返時間，應(yīng)當比發(fā)送很短數(shù)據(jù)塊的往返時間要多些。2/6/202371遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件7.利用率利用率有信道利用率和網(wǎng)絡(luò)利用率兩種。信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數(shù)據(jù)通過)。完全空閑的信道的利用率是零。網(wǎng)絡(luò)利用率則是全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值信道利用率并非越高越好。

2/6/202372遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件時延與網(wǎng)絡(luò)利用率的關(guān)系根據(jù)排隊論的理論，當某信道的利用率增大時，該信道引起的時延也就迅速增加。類似于高速公路。若令D0表示網(wǎng)絡(luò)空閑時的時延，D

表示網(wǎng)絡(luò)當前的時延，則在適當?shù)募俣l件下，可以用下面的簡單公式表示D和D0之間的關(guān)系：U

是網(wǎng)絡(luò)利用率，數(shù)值在0到1之間。

2/6/202373遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件時延

D利用率

U10D0時延急劇增大時延與網(wǎng)絡(luò)利用率的關(guān)系圖一些擁有較大主干網(wǎng)的ISP通?？刂凭W(wǎng)絡(luò)利用率不超過50%。如果超了，就準備增大線路的帶寬。2/6/202374遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.6.2計算機網(wǎng)絡(luò)的非性能特征

費用(網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和實現(xiàn)，與性能密切相關(guān))質(zhì)量(取決于構(gòu)件的質(zhì)量，影響到可靠性)標準化(硬件和軟件，建議采用國際標準)可靠性可擴展性和可升級性(規(guī)模、性能、版本)易于管理和維護

2/6/202375遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.7計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

1.7.1計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成考慮一個最簡單的情況：連接在網(wǎng)絡(luò)上的兩臺計算機要相互傳送文件。需要做哪些事情？？？

從上述最簡單的例子可以得出，計算機網(wǎng)絡(luò)是個非常復(fù)雜的系統(tǒng)?！胺謱印笨蓪嫶蠖鴱?fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。

2/6/202376遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RMOSI是由國際標準化組織ISO提出來的。只要遵循OSI標準，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標準的其他任何系統(tǒng)進行通信。在市場化方面OSI卻失敗了。OSI的專家們在完成OSI標準時沒有商業(yè)驅(qū)動力；OSI的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復(fù)雜，且運行效率很低；OSI標準的制定周期太長，因而使得按OSI標準生產(chǎn)的設(shè)備無法及時進入市場；OSI的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中重復(fù)出現(xiàn)；

提出的時機不合適。2/6/202377遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件兩種國際標準OSI和TCP/IP法律上的國際標準OSI

并沒有得到市場的認可。非國際標準TCP/IP

現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。TCP/IP常被稱為事實上的國際標準。從這種意義上說，能夠占領(lǐng)市場的就是標準。現(xiàn)在，技術(shù)標準具有很強的商業(yè)信息。新的標準出現(xiàn)了，技術(shù)并不一定是最先進的，但往往有一定的市場背景。2/6/202378遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.7.2協(xié)議與劃分層次計算機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換必須遵守事先約定好的規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(networkprotocol)，簡稱為協(xié)議，是為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。包括語法、語義和同步(語序)三個元素。語法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。語義需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。同步事件實現(xiàn)順序的詳細說明。2/6/202379遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件劃分層次的概念舉例

主機1向主機2通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件，可以將要做的工作進行如下的劃分：文件傳送模塊負責(zé)與傳送文件直接有關(guān)的工作，比如確信對方已做好接收和存儲文件的準備、雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。通信服務(wù)模塊負責(zé)文件可靠地在兩個系統(tǒng)之間交換網(wǎng)絡(luò)接入模塊負責(zé)與網(wǎng)絡(luò)接口細節(jié)有關(guān)的工作。例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷健淖畲箝L度等。2/6/202380遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件分層的好處和層數(shù)的選擇

分層的好處各層之間是獨立的(不需要知道下層的實現(xiàn)細節(jié))靈活性好(當任何一層發(fā)生變化時)結(jié)構(gòu)上可分割開(各層采用最合適的技術(shù)實現(xiàn))易于實現(xiàn)和維護能促進標準化工作層數(shù)的選擇若層數(shù)太少，就會使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。層數(shù)太多又會在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時遇到較多的困難。

2/6/202381遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件各層所要完成的功能差錯控制使得相應(yīng)層次的通信更加可靠流量控制調(diào)整發(fā)送端速率，使接收端能夠來得及接收分段和重裝發(fā)送端將要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊劃分為更小的單位，在接收端將其還原。復(fù)用和分用發(fā)送端高層會話復(fù)用一條低層的連接，在接收端再進行分用連接建立和釋放2/6/202382遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)是計算機網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。計算機網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)(implementation)是在遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下，用何種硬件或軟件完成這些功能的問題。體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正運行的計算機硬件和軟件。

2/6/202383遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件1.7.3具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

OSI是一個七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)，從下到上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)，從上到下分別是：應(yīng)用層、運輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。因此往往采取折中的辦法，即綜合OSI和TCP/IP的優(yōu)點，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。2/6/202384遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

應(yīng)用層(applicationlayer)運輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)

數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4運輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層2/6/202385遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件各層的主要功能應(yīng)用層(applicationlayer)

任務(wù)是直接為用戶的應(yīng)用進程提供服務(wù)。運輸層(transportlayer)

任務(wù)是為兩個主機中進程之間的通信提供服務(wù)。有復(fù)用和分用功能。

運輸層主要使用兩種協(xié)議：

(1)傳輸控制協(xié)議TCP(TansmissionControlProtocol)是面向連接的，數(shù)據(jù)傳輸單位是數(shù)據(jù)段(segment)，提供可靠的交付

(2)用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP(UserDatagramProtocol)是無連接的，數(shù)據(jù)傳輸單位是用戶數(shù)據(jù)報，提供“盡最大努力交付”。

2/6/202386遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件網(wǎng)絡(luò)層的主要功能(1)

負責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機提供通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層把運輸層傳下來的報文段或用戶數(shù)據(jù)報封裝成分組或者包進行傳送。網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸單位是分組、包、IP數(shù)據(jù)報、數(shù)據(jù)報。

注意：無論哪一層傳送的數(shù)據(jù)單元，習(xí)慣上都可籠統(tǒng)地稱為分組或包。(2)

選擇合適的路由，使得從源主機運輸層傳下來的分組能夠通過路由器找到目的主機。

注意：對于由廣播信道構(gòu)成的分組交換網(wǎng)，路由選擇問題非常簡單，因此網(wǎng)絡(luò)層也非常簡單，甚至可以沒有。(???)2/6/202387遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的功能數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)

任務(wù)是將網(wǎng)絡(luò)層交下來的IP數(shù)據(jù)報組裝成幀(frame)；在兩個相鄰結(jié)點間的鏈路上透明地傳送幀中的數(shù)據(jù)。

透明：無論什么樣的數(shù)據(jù)幀，都能通過數(shù)據(jù)鏈路層?；蛘哒f，數(shù)據(jù)鏈路層對這些數(shù)據(jù)來說，好像不存在一樣。物理層(physicallayer)

任務(wù)是透明地傳輸比特流。

2/6/202388遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件內(nèi)容回憶(3)1.6計算機網(wǎng)絡(luò)的性能速率、帶寬、吞吐量、時延(組成)、帶寬時延積、往返時間、利用率(分類)；1.7計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)兩種國際標準；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成；OSI七層體系結(jié)構(gòu)；TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)；五層體系結(jié)構(gòu)及其各層的傳輸單元、功能2/6/202389遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2應(yīng)用進程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/202390遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2應(yīng)用層PDU再傳送到運輸層加上運輸層首部，成為運輸層報文數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/202391遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2運輸層報文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報(或分組)數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/202392遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2IP數(shù)據(jù)報再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/202393遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/202394遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321物理傳輸媒體主機

1AP2AP1電信號(或光信號)在物理媒體中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層主機

2

數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/202395遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/202396遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/202397遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給運輸層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/202398遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2運輸層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/202399遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞浚〕鰬?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進程數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/2023100遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程2/6/2023101遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部注意觀察加入首部(尾部)的層次2/6/2023102遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

210100110100101比特流110101110101計算機2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)注意觀察剝?nèi)ナ撞?尾部)的層次2/6/2023103遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)注意觀察剝?nèi)ナ撞?尾部)的層次2/6/2023104遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運輸層注意觀察剝?nèi)ナ撞?尾部)的層次2/6/2023105遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2運輸層剝?nèi)笪氖撞亢蟀褕笪牡臄?shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層注意觀察剝?nèi)ナ撞?尾部)的層次2/6/2023106遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層PDU首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進程注意觀察剝?nèi)ナ撞?尾部)的層次2/6/2023107遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321主機

1AP2AP1主機

2我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！注意觀察剝?nèi)ナ撞?尾部)的層次2/6/2023108遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件

1.7.4實體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點

實體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程。協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。2/6/2023109遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)》課件實體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(續(xù)）

協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)由下層向上層通過層間接口提供。上層使用下層所提供的服務(wù)必須通過與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務(wù)原語。OSI將層與層之間交換的數(shù)據(jù)單位稱為服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU(ServiceDataUnit)。同一系統(tǒng)相鄰兩層的實體進行交互的地方，稱為服務(wù)訪問點SAP(ServiceAccessPoint)。

2/6/2023110遼寧工程技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院《計算機網(wǎng)絡(luò)