網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)課件

第八章網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)8.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述8.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)8.3

Internet與Intranet8.4客戶/服務(wù)器模式8.5網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能8.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供的服務(wù)

1謝謝欣賞2019-9-18.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

8.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1．星形和樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1)星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)這是指每一個(gè)中心結(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)—點(diǎn)方式與若干個(gè)遠(yuǎn)程結(jié)點(diǎn)相連，使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呈現(xiàn)放射狀的星形。如圖8-1(a)所示，其所有各個(gè)遠(yuǎn)程結(jié)點(diǎn)之間因無連接而不能直接通信。2謝謝欣賞2019-9-1圖8-1星形和樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

3謝謝欣賞2019-9-1

2)樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)鑒于單級(jí)星形網(wǎng)絡(luò)的諸多不利條件，使之不適用于構(gòu)建大型網(wǎng)絡(luò)，于是產(chǎn)生了多級(jí)星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如果將多級(jí)星形重新按層次方式排列，則形成了樹形網(wǎng)絡(luò)，如圖

8-1(b)所示。樹形網(wǎng)絡(luò)(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))是對(duì)星形網(wǎng)絡(luò)的一種改進(jìn)。由于在中間層各結(jié)點(diǎn)上的處理機(jī)都具有控制和處理能力，因而使整個(gè)系統(tǒng)具有一定的分布控制和處理能力，即使中央處理機(jī)癱瘓，其它結(jié)點(diǎn)處理機(jī)仍可維持網(wǎng)絡(luò)的局部運(yùn)行。

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2．公用總線形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1)公用總線形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)這是將若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)工作站(結(jié)點(diǎn))分別通過一個(gè)連接器，連接到一條高速公用總線上所形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖8-2(a)所示。通常在總線形網(wǎng)絡(luò)上都連接有幾個(gè)至幾十個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)和一兩個(gè)用于提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。總線形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)，是由多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享一條傳輸總線，使網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信道利用率高，而且是廣播通信方式，亦即，由總線上任一結(jié)點(diǎn)所發(fā)出的信息，能被總線上的所有其它結(jié)點(diǎn)接收。但由于公用總線的長(zhǎng)度受到一定限制，因而使總線網(wǎng)的地理覆蓋范圍一般局限于某個(gè)單位或部門。

5謝謝欣賞2019-9-1圖8-2總線形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

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2)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)這是通過點(diǎn)—點(diǎn)的連接方式，將所有的轉(zhuǎn)發(fā)器連接成一個(gè)環(huán)形，其中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器可用于連接一個(gè)網(wǎng)絡(luò)工作站，站上的信息通過轉(zhuǎn)發(fā)器傳送到環(huán)路上，信息在環(huán)路上只作單方向流動(dòng)。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)，仍然是由多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享一條傳輸總線，使網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，信道利用率高，而且是廣播通信方式，見圖8-2(b)所示。但基本的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的可靠性差，當(dāng)環(huán)上任一轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)生故障時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。公用總線形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要用于局域網(wǎng)絡(luò)。

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3．網(wǎng)狀形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在廣域網(wǎng)中最廣泛采用的是網(wǎng)狀形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它是通過點(diǎn)—點(diǎn)的連接方式，將分布在不同地點(diǎn)的、用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的分組交換設(shè)備PSE(PacketSwitchEquipment)連接在一起，形成一個(gè)不規(guī)則的網(wǎng)狀形網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)專門用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，因而稱為通信子網(wǎng)，如圖8-3所示。

8謝謝欣賞2019-9-1圖8-3網(wǎng)狀形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

9謝謝欣賞2019-9-1凡要入網(wǎng)的主機(jī)(HOST)都應(yīng)連接到該網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)PSE上，任何兩主機(jī)之間的通信都必須通過該通信子網(wǎng)。所有這些主機(jī)都作為網(wǎng)絡(luò)的信源和信宿，且其中有相當(dāng)數(shù)量的主機(jī)都對(duì)信息具有強(qiáng)大的處理能力，駐留了大量的可供網(wǎng)絡(luò)用戶共享的文件和資料。由通信子網(wǎng)之外的所有主機(jī)構(gòu)成了數(shù)據(jù)處理子網(wǎng)，也稱為資源子網(wǎng)。可見，網(wǎng)狀形網(wǎng)絡(luò)在邏輯上可分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分。這種網(wǎng)絡(luò)形式的最大好處是便于將各種類型的計(jì)算機(jī)連接成異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)。10謝謝欣賞2019-9-1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是它具有分布性，亦即，在通信子網(wǎng)中的PSE都是分布在不同的地理位置上。類似地，用作數(shù)據(jù)處理的主機(jī)也是分布在不同的地理位置上。分布性可使信息得以就近處理，減少了網(wǎng)絡(luò)中的信息流量；分布性提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，在任何兩個(gè)重要的通信設(shè)備之間，都有兩條以上的傳輸路由；分布性也改善了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)充性，網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充幾乎不受到限制。

11謝謝欣賞2019-9-18.1.2計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)絡(luò)

1．公用交換電話網(wǎng)

1)交換方式的引入在點(diǎn)—點(diǎn)式的網(wǎng)絡(luò)中，如果一個(gè)結(jié)點(diǎn)要與另一個(gè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，則必須在該兩結(jié)點(diǎn)之間建立一條通信線路。隨著結(jié)點(diǎn)數(shù)目的增多，其互連線的數(shù)目將呈平方關(guān)系增多，見圖8-4(a)。顯然，這種互連方法是不實(shí)際的。為了解決在眾多結(jié)點(diǎn)之間的通信問題而引入了“交換技術(shù)”。所謂“交換”(Switching)，是指在兩個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)之間建立暫時(shí)通信線路(或鏈路)的操作。建立鏈路的操作是由交換中心完成的。兩個(gè)結(jié)點(diǎn)在通信之前，須先建立鏈接，然后源結(jié)點(diǎn)把信息通過該鏈路發(fā)送給交換中心，再由交換中心把信息轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)結(jié)點(diǎn)，通信結(jié)束后便拆除該鏈接。圖8-4(b)示出了具有交換中心時(shí)的連接方式。由圖可見，其連接線數(shù)目與結(jié)點(diǎn)數(shù)目成比例。

12謝謝欣賞2019-9-1圖8-4全互連和具有交換中心的連接

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2)線路交換方式線路交互方式廣泛用于電話系統(tǒng)中，它通過直接接通或斷開某些線路來形成所要求的連接，使用戶之間能直接通信；通信完后便拆除該連接，以便將線路讓給其他用戶對(duì)進(jìn)行通信，如圖8-5所示。線路交換方式主要適用于傳輸模擬信號(hào)。

14謝謝欣賞2019-9-1圖8-5線路交換方式示意圖

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3)線路交換網(wǎng)若將數(shù)字設(shè)備連接到網(wǎng)上時(shí)，必須通過調(diào)制解調(diào)器。在源主機(jī)處，由調(diào)制器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；而在目標(biāo)主機(jī)處，則由解調(diào)器完成模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的反變換。利用電話網(wǎng)來傳輸數(shù)據(jù)的傳輸速率較低，一般為2400b/s~64kb/s。

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2．分組交換網(wǎng)

1)報(bào)文交換方式報(bào)文交換方式是最早用于電報(bào)系統(tǒng)中的數(shù)字式交換方式。它是基于“存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)”方式進(jìn)行報(bào)文交換的，即數(shù)字式報(bào)文交換中心先將各用戶發(fā)來的電報(bào)接收下來，存儲(chǔ)在報(bào)文緩沖區(qū)中，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?如判別目標(biāo)地址、報(bào)文優(yōu)先級(jí)等)后，為該報(bào)文選擇一條轉(zhuǎn)發(fā)路由，并將它送至該路由的輸出隊(duì)列中排隊(duì)，再依次將該隊(duì)列中各報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出去。報(bào)文交換方式適用于傳輸數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)地，數(shù)字設(shè)備可直接入網(wǎng)。

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2)分組交換方式分組交換方式是對(duì)報(bào)文交換方式的一種改進(jìn)，它同樣是基于“存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)”方式來傳輸信息的。為了提高傳輸效率而將不定長(zhǎng)的報(bào)文分解成定長(zhǎng)的(報(bào)文)分組(packet)，然后以分組為單位進(jìn)行傳輸。這種方式的好處是：

簡(jiǎn)化了對(duì)緩沖區(qū)的管理，加速了對(duì)信息的傳輸，減少了傳輸出錯(cuò)率以及重發(fā)信息量。

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3)分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)是以分組作為傳輸?shù)幕締挝?。一個(gè)分組由分組頭和正文兩部分組成。正文是用戶要傳送的信息，而分組頭則是用于控制該分組在網(wǎng)絡(luò)中傳輸所必需的(控制)信息。當(dāng)源主機(jī)要發(fā)送一份報(bào)文時(shí)，須首先將報(bào)文分解成若干個(gè)定長(zhǎng)的信息正文段，并為每個(gè)正文段配上分組頭，形成若干個(gè)分組，然后再逐個(gè)地發(fā)送分組。網(wǎng)絡(luò)中的中繼結(jié)點(diǎn)即分組交換設(shè)備PSE先將各分組接收下來，存儲(chǔ)在定長(zhǎng)的多個(gè)分組緩沖區(qū)中，再對(duì)所接收的信息進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)，若無錯(cuò)，再為每個(gè)分組選擇一條適當(dāng)?shù)膫鬏斅酚桑⒎纸M轉(zhuǎn)發(fā)出去。應(yīng)當(dāng)指出，分組的格式及分組在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸都應(yīng)遵循X.25協(xié)議，因而也常把分組交換網(wǎng)稱為X.25網(wǎng)。

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3．幀中繼網(wǎng)長(zhǎng)期以來，人們一直認(rèn)為分組交換是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的最好方式。但到20世紀(jì)80年代中、后期，一方面由于網(wǎng)上信息流量急劇增加，使分組交換網(wǎng)64kb/s的傳輸速率已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求；另一方面，由于在WAN中已可利用光纜作為傳輸信道，大大降低了信息傳輸?shù)恼`碼率，因而可采用較簡(jiǎn)單的差錯(cuò)檢測(cè)機(jī)制來提高信息的傳輸速率，于是，在1992年幀中繼網(wǎng)便應(yīng)運(yùn)而生。目前已形成了幾種幀中繼網(wǎng)。最常用的是幀交換方式和信元交換方式兩種。

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1)幀交換方式的幀中繼網(wǎng)幀交換方式是在傳統(tǒng)分組交換方式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種快速交換技術(shù)。幀交換方式中傳輸?shù)幕締挝皇菐?，其長(zhǎng)度是可變的，它們同樣都采用“存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)”方式，即幀交換器每收到一個(gè)新到的幀時(shí)，都是先將該幀送幀緩沖區(qū)中排隊(duì)，然后按照該幀中的目標(biāo)地址，將該幀轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)路徑上的下一個(gè)幀交換器。這種幀中繼的傳輸時(shí)延比起分組交換網(wǎng)來，要低一個(gè)數(shù)量級(jí)。

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2)信元交換方式的幀中繼網(wǎng)信元交換方式是對(duì)幀交換方式加以改進(jìn)形成的、具有較好性能的幀中繼的交換方式。在該方式中，網(wǎng)絡(luò)中所傳輸和交換的基本單位是具有固定長(zhǎng)度的“信元”。當(dāng)源幀交換器收到用戶設(shè)備發(fā)來的幀后，便將之分割為多個(gè)定長(zhǎng)的信元，在整個(gè)幀中繼網(wǎng)絡(luò)中傳輸和交換時(shí)，都是以信元為基本單位，直至它們到達(dá)目標(biāo)幀交換器后，才被重新組裝成幀。與幀交換方式相比，信元交換方式可以獲得更小的傳輸時(shí)延及更大的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。此外，由于信元長(zhǎng)度固定且很小，各字節(jié)的含義及其位置都固定，因而完全可以用硬件方法來實(shí)現(xiàn)信元交換，大大提高了交換速度，從而使信元交換方式的幀中繼具有更高的傳輸速率、更小的傳輸時(shí)延且時(shí)延大小固定，能夠滿足多種通信業(yè)務(wù)的需求，其中包括語音和視頻業(yè)務(wù)。

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4．異步傳輸模式(ATM)

1989年，CCITT在研究和綜合了多種快速交換機(jī)的基礎(chǔ)上，提出了一種新的傳輸模式，即異步傳輸模式ATM(AsynchronousTransferMode)，并為ATM規(guī)定了三方面的目標(biāo)：①

建造高速?gòu)V域數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，所傳輸?shù)目梢允侨魏涡问降臄?shù)字信號(hào)；②

不僅在廣域網(wǎng)中采用ATM，還可在LAN和企業(yè)網(wǎng)中使用ATM，這樣便可實(shí)現(xiàn)WAN和LAN之間的無縫連接；③ATM網(wǎng)必須能提供各種業(yè)務(wù)服務(wù)，并能滿足用戶對(duì)服務(wù)的合理要求。

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1)ATM的傳輸原理

ATM是以信元(Cell)為基本傳輸單位的。信元由信頭(5個(gè)字節(jié))和信息段(48個(gè)字節(jié))組成，ATM通過信頭來識(shí)別信元。由于傳輸每個(gè)信元花費(fèi)相同的時(shí)間，因而可把信道的時(shí)間劃分為一個(gè)時(shí)間片序列。在每個(gè)時(shí)間片中傳輸一個(gè)信元。當(dāng)ATM有信元要發(fā)送時(shí)，只要信道空閑，便可將信元投入信道。由于信元的發(fā)送無固定的周期，因而將這種傳輸方式稱為異步傳輸方式。

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2)ATM的交換在分組交換網(wǎng)中，提供了面向連接和面向無連接的傳輸服務(wù)，而在ATM交換方式中，主要提供的是面向連接的方式，其交換方法與分組交換中的交換方法相似，但兩者也有著明顯的差別：①

按時(shí)間片交換。ATM交換采取按時(shí)間片交換的方式，即每個(gè)信元都必須放在一個(gè)時(shí)間片中，因此，信元的接收和轉(zhuǎn)發(fā)都是按時(shí)間片進(jìn)行的。②

定長(zhǎng)交換。ATM中的交換單位是信元，是定長(zhǎng)的，因而可大大減少對(duì)交換的處理。③

硬件實(shí)現(xiàn)。由于在ATM中對(duì)信元的交換處理簡(jiǎn)單，故可用硬件實(shí)現(xiàn)，這無疑是ATM能獲得極高傳輸速率的重要原因。

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3)ATM的優(yōu)點(diǎn)

ATM的主要優(yōu)點(diǎn)有：①高傳輸速率。ATM的傳輸速率有多個(gè)擋次，即45Mb/s，155Mb/s，622Mb/s，直到2.4Gb/s等。②極大的靈活性。這主要表現(xiàn)為無業(yè)務(wù)限制，即無論哪種通信業(yè)務(wù)都可進(jìn)入ATM網(wǎng)；無通路限制，因?yàn)锳TM可提供數(shù)以萬計(jì)的虛電路，供很多用戶同時(shí)使用；傳輸時(shí)延確定，且因?yàn)锳TM網(wǎng)中傳輸?shù)臅r(shí)延是可以預(yù)見的，因而可支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。

26謝謝欣賞2019-9-18.1.3計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)

1．基本型局域網(wǎng)

(1)以太網(wǎng)(Ethernet)。以太網(wǎng)一直是國(guó)內(nèi)外最流行的一種局域網(wǎng)，它采用的是公用總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸速率為10Mb/s。其所用的傳輸介質(zhì)，在早期主要是同軸電纜，網(wǎng)絡(luò)的最大覆蓋范圍為2.5km，到20世紀(jì)90年代則主要是使用雙絞線。這種以太網(wǎng)也稱為10BASE-T。為了控制公用總線信道的使用，在以太網(wǎng)中采用了帶有沖突檢測(cè)的載波偵聽多重訪問控制規(guī)程，亦即CSMA/CD規(guī)程，其最主要的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單。

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(2)令牌環(huán)(Token-Ring)網(wǎng)。令牌環(huán)局域網(wǎng)也是當(dāng)前較流行的一種局域網(wǎng)。它采用的是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸速率為16Mb/s。其傳輸介質(zhì)可以是屏蔽雙絞線，也可以是非屏蔽雙絞線。網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍比以太網(wǎng)大。此外，還引入了優(yōu)先機(jī)制來保證重要和緊急信息的優(yōu)先傳送。

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2．快速局域網(wǎng)無論是以太網(wǎng)還是令牌環(huán)網(wǎng)，都是網(wǎng)上所有的站點(diǎn)共享一條公用信道，因而每個(gè)站點(diǎn)的平均帶寬(平均傳輸速率)為網(wǎng)絡(luò)傳輸速率/網(wǎng)絡(luò)上的站點(diǎn)數(shù)。隨著網(wǎng)上站點(diǎn)數(shù)目的增加，其平均帶寬將隨之下降?？赏ㄟ^兩種途徑來擴(kuò)展LAN站點(diǎn)的平均帶寬。其一是提高LAN的傳輸速率；

另一途徑是減少每個(gè)網(wǎng)段上的站點(diǎn)數(shù)目?？焖貺AN便是試圖通過提高LAN的傳輸速率來增加每個(gè)站點(diǎn)的帶寬的。于20世紀(jì)80年代后期，首先推出了FDDI光纖網(wǎng)；到20世紀(jì)90年代中期，研制出了快速以太網(wǎng)。

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(1)FDDI光纖環(huán)網(wǎng)。FDDI是FiberDistributedDataInterface的縮寫。FDDI具有100Mb/s的傳輸速率，光纖環(huán)網(wǎng)的最大覆蓋范圍可達(dá)100km。為了提高環(huán)形網(wǎng)的可靠性，F(xiàn)DDI采用了兩個(gè)光纖環(huán)，其中一個(gè)作為主環(huán)，另一個(gè)作為副環(huán)，某些重要設(shè)備可同時(shí)接到兩個(gè)環(huán)上。由于FDDI具有很高的傳輸速率，故主要用作互聯(lián)局域網(wǎng)的主干網(wǎng)。

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(2)快速以太網(wǎng)100BASE-T。這是一種具有100Mb/s傳輸速率的局域網(wǎng)。由于它采用了與10BASE-T完全相同的介質(zhì)訪問控制規(guī)程，故把它稱為快速以太網(wǎng)。它與10BASE-T之間具有很好的兼容性，因而很容易將10BASE-T升級(jí)為100BASE-T以太網(wǎng)。又由于建造100BASE-T網(wǎng)的成本大大低于FDDI的成本，因而它很快就成為具有100Mb/s傳輸速率的主流局域網(wǎng)。

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3．交換式LAN如果說，快速局域網(wǎng)的出現(xiàn)，是試圖通過提高局域網(wǎng)傳輸速率的方法來擴(kuò)展網(wǎng)段上每個(gè)站點(diǎn)的平均帶寬，那么，交換局域網(wǎng)的引入，則是通過減少每個(gè)局域網(wǎng)段上的站點(diǎn)數(shù)目的方法，來增加站點(diǎn)的平均帶寬。構(gòu)建交換式局域網(wǎng)要比構(gòu)建快速局域網(wǎng)更方便、經(jīng)濟(jì)。當(dāng)我們將一個(gè)具有N個(gè)站點(diǎn)的以太網(wǎng)絡(luò)劃分為M個(gè)網(wǎng)段，再利用交換器將各網(wǎng)段互連起來后，便形成了一個(gè)交換式局域網(wǎng)，這時(shí)，其中每個(gè)站點(diǎn)的平均帶寬為10(Mb/s)×M/N，是原來的M倍。例如，當(dāng)M=10時(shí)，能將平均帶寬提高9倍，顯然，這是一種擴(kuò)展站點(diǎn)平均帶寬的有效方法。所以，從20世紀(jì)90年代中期開始，便已廣泛采用交換器將企業(yè)內(nèi)部的多個(gè)局域網(wǎng)互連起來，形成能覆蓋整個(gè)企業(yè)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。

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4．千兆位以太網(wǎng)在1997年中期，便已有許多公司推出了千兆位傳輸速率的以太網(wǎng)產(chǎn)品。1998年6月，千兆位以太網(wǎng)(GigabitEthernet)標(biāo)準(zhǔn)——IEEE802.3z終于獲得通過，從而為千兆位以太網(wǎng)的迅速發(fā)展鋪平了道路，人們把它稱為第三代以太網(wǎng)。如今第一、二、三代以太網(wǎng)都處在并行使用的階段，但分別用于企事業(yè)網(wǎng)的不同層次中，通常是將10BASE-T用于構(gòu)建底層的工作組LAN，100BASE用于構(gòu)建部門級(jí)LAN，而千兆位以太網(wǎng)則作為企業(yè)的主干網(wǎng)。33謝謝欣賞2019-9-1千兆位以太網(wǎng)仍采用CSMA/CD規(guī)程。在傳輸介質(zhì)上，主要利用光纖系統(tǒng)，在利用短波激光發(fā)射器時(shí)，其傳輸距離可達(dá)300～550m；如改為長(zhǎng)波激光發(fā)射器，則可使傳輸距離提高到550m，到上世紀(jì)末達(dá)13000m。IEEE802.3中，還規(guī)定了利用高品質(zhì)的銅質(zhì)傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，但其傳輸距離僅限于25～100m。

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5．10Gb/s以太網(wǎng)在本世紀(jì)初，便已有公司推出了10Gb/s傳輸速率的試驗(yàn)性以太網(wǎng)產(chǎn)品，人們把它稱為第四代以太網(wǎng)，10Gb/s以太網(wǎng)仍采用CSMA/CD規(guī)程，其幀格式與前面三種以太網(wǎng)相同，幀的最小長(zhǎng)度和最大長(zhǎng)度也遵循802.3標(biāo)準(zhǔn)。在物理層標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定傳輸介質(zhì)只利用光纖系統(tǒng)，另外也規(guī)定了10Gb/s以太網(wǎng)只能工作在全雙工方式，因而不存在爭(zhēng)用總線問題。可利用它來組建企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)一個(gè)10Gb/s以太網(wǎng)交換集線器可支持10個(gè)千兆位以太網(wǎng)端口，也可將它們用于廣域網(wǎng)中。

35謝謝欣賞2019-9-18.1.4網(wǎng)絡(luò)互連

1．網(wǎng)橋網(wǎng)橋是用于連接同構(gòu)LAN的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。一般來說，同構(gòu)LAN是指從應(yīng)用層到邏輯鏈路控制子層這幾個(gè)層次中，相對(duì)應(yīng)的層次采用相同的協(xié)議，而對(duì)于數(shù)據(jù)鏈路層中的MAC子層和物理層中的對(duì)應(yīng)層次，則可遵循不同的協(xié)議。因此，可以把所有用于連接符合IEEE802標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的互連設(shè)備(如CSMA/CD總線網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)或令牌傳送總線網(wǎng))，稱為網(wǎng)橋。

36謝謝欣賞2019-9-1由于網(wǎng)橋是用于連接同構(gòu)型LAN的，因此，網(wǎng)橋所實(shí)現(xiàn)的功能應(yīng)屬于MAC子層和物理層。從網(wǎng)橋的工作原理中不難得知網(wǎng)橋應(yīng)具有以下功能：

(1)幀的發(fā)送和接收。從其所連接的LAN端口中接收無差錯(cuò)幀，從幀中獲得目標(biāo)站地址的名字，可以得知目標(biāo)站是否屬于本網(wǎng)橋所連接的另一個(gè)LAN。若是，便接收該幀，并做進(jìn)一步處理；否則，將該幀拋棄。

37謝謝欣賞2019-9-1

(2)緩沖管理。在網(wǎng)橋中必須設(shè)置足夠大的兩類緩沖區(qū)，一類是接收緩沖區(qū)，用于暫存從端口收到的、要發(fā)往另一LAN的幀；另一類是發(fā)送緩沖區(qū)，用于暫存已經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換等處理后要發(fā)往相鄰LAN的幀。

(3)協(xié)議轉(zhuǎn)換。將源LAN中所采用的幀格式和物理層規(guī)程，轉(zhuǎn)換為目標(biāo)LAN所采用的幀格式和物理層規(guī)程。

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2．路由器當(dāng)要互連的LAN數(shù)目較多時(shí)，或者是實(shí)現(xiàn)異構(gòu)型LAN的互連或?qū)崿F(xiàn)LAN與WAN的互連時(shí)，網(wǎng)橋便難于勝任。此時(shí)應(yīng)采用路由器。因?yàn)槁酚善魇窃诰W(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)的互連，它能識(shí)別不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，如IP、IPX協(xié)議等，因而具有更強(qiáng)的互連能力。路由器的功能涉及到物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，其主要功能如下：

(1)“拆包和打包”功能。路由器在接收到任何一種數(shù)據(jù)包后，都將去掉數(shù)據(jù)鏈路層所加上的控制信息；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層所加上的控制信息中的目標(biāo)地址，為數(shù)據(jù)包選擇一條最佳傳輸路徑；然后在數(shù)據(jù)前加上新選擇的路由信息，形成新的數(shù)據(jù)包。

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(2)路由選擇功能。為了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能，路由選擇功能是要按照某種策略(如數(shù)據(jù)包在網(wǎng)中傳輸?shù)臅r(shí)延最小，或傳輸路由最短，傳輸費(fèi)用最低等)，為須轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包選擇一條最佳傳輸路由。

(3)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。路由器實(shí)現(xiàn)將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)所用的數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議轉(zhuǎn)換為另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)協(xié)議。例如在將數(shù)據(jù)從以太網(wǎng)送入分組交換網(wǎng)時(shí)，須將數(shù)據(jù)包中的以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換成X.25協(xié)議。

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(4)分段和重新組裝。由于在不同的網(wǎng)絡(luò)中所采用的數(shù)據(jù)包的大小可能不同，如源站所用數(shù)據(jù)包大于目標(biāo)站的數(shù)據(jù)包，使目標(biāo)站無法接收。這時(shí)可將源站發(fā)出的數(shù)據(jù)分成若干段，再分別封裝后發(fā)往目標(biāo)站所在的網(wǎng)絡(luò)。反之，路由器又可把屬于同一報(bào)文的多個(gè)數(shù)據(jù)包按序號(hào)組裝成一個(gè)大的數(shù)據(jù)包后傳送，以提高傳輸效率。

41謝謝欣賞2019-9-1

3．網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)用于互連異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)。所謂互連異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)，一般是指不同類型的網(wǎng)絡(luò)，更確切地說，是指在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，至少是從網(wǎng)絡(luò)層到物理層其協(xié)議都不相同的網(wǎng)絡(luò)，甚至可以是從應(yīng)用層到物理層所有對(duì)應(yīng)各層的協(xié)議均不相同的網(wǎng)絡(luò)。因此，一般說來，在網(wǎng)關(guān)中至少要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層及物理層的協(xié)議轉(zhuǎn)換。顯然，網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)是比較困難的。目前對(duì)異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)的互連，通常是在網(wǎng)絡(luò)層或傳輸層上實(shí)現(xiàn)的。

42謝謝欣賞2019-9-1網(wǎng)關(guān)可用在下述幾種場(chǎng)合的網(wǎng)絡(luò)互連上，這些都屬于異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)的互連。

(1)異構(gòu)型LAN互連：利用網(wǎng)關(guān)將幾種完全不同的LAN互連起來；

(2)LAN與WAN互連：LAN與WAN比較，至少它們的低三層(網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層)協(xié)議不相同，因此，它們屬于異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)，可用網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)互連；

(3)WAN與WAN互連：主要用于不同的WAN之間互連；

(4)LAN與主機(jī)互連：這雖已不屬于網(wǎng)絡(luò)互連范疇，但在將主機(jī)連接到LAN上時(shí)，因?yàn)橹鳈C(jī)的操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)并不兼容，故仍須通過網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)互連。由于主機(jī)的類型很多，因此，目前市場(chǎng)上這類網(wǎng)關(guān)很多。

43謝謝欣賞2019-9-18.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

8.2.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念

1．何謂網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中需要許多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其中有的協(xié)議是解決較低層次的問題，如實(shí)現(xiàn)源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)之間的通信；有的是解決較高層次的問題，如允許源主機(jī)系統(tǒng)去訪問目標(biāo)系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)。因此，我們可以如同處理操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題一樣，即將操作系統(tǒng)分為多個(gè)層次，在每個(gè)層次中設(shè)置若干個(gè)功能的方法，來處理網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。于是我們將網(wǎng)絡(luò)分為多個(gè)層次，上層功能的實(shí)現(xiàn)依賴于下層提供的功能；在每個(gè)層次設(shè)置一個(gè)或多個(gè)協(xié)議，分別用于實(shí)現(xiàn)不同的功能。

44謝謝欣賞2019-9-1所謂網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次及其協(xié)議的集合。具體地說，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)設(shè)置哪幾層，每個(gè)層次又應(yīng)提供哪些協(xié)議的精確定義。至于這些功能應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)，則不屬于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)部分。從上面的介紹可以看到，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是從層次結(jié)構(gòu)及功能上來描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并不涉及每一層硬件和軟件的組成，更不涉及這些硬件和軟件本身的實(shí)現(xiàn)問題。對(duì)于同樣的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，可采用不同方法設(shè)計(jì)出完全不同的硬件和軟件，為相應(yīng)的層次提供完全相同的功能和接口。

45謝謝欣賞2019-9-1

2．開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM

1)開放系統(tǒng)定義及其互連參考模型

(1)開放系統(tǒng)(OSI)的內(nèi)容。所謂開放系統(tǒng)，是指在與其它系統(tǒng)通信和相互合作方面，能遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)的、能對(duì)信息進(jìn)行處理或傳送的自治整體。OSI主要涉及這樣兩方面的內(nèi)容：①

開放系統(tǒng)之間的信息交換，這是每一個(gè)單獨(dú)的開放系統(tǒng)的內(nèi)部行為；②

開放系統(tǒng)之間相互合作去完成一項(xiàng)共同任務(wù)。相互合作包括相當(dāng)廣泛的內(nèi)容，如進(jìn)程間的通信，數(shù)據(jù)的表示，進(jìn)程和資源的管理等。

46謝謝欣賞2019-9-1

(2)OSI/RM的組成。ISO7498描述了OSI參考模型，它建立了一種體制，用于協(xié)調(diào)現(xiàn)有的和將來的系統(tǒng)互連標(biāo)準(zhǔn)。OSI/RM由四部分組成：①

開放系統(tǒng)；②

應(yīng)用實(shí)體，即與OSI有關(guān)的應(yīng)用進(jìn)程的外貌；③

連接，即為在兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體之間進(jìn)行信息交換，所建立起來的一種連接(Association)；④

物理介質(zhì)，用于在開放系統(tǒng)之間進(jìn)行連接。圖8-6示出了OSI/RM的四個(gè)組成部分。

47謝謝欣賞2019-9-1圖8-6OSI/RM的組成

48謝謝欣賞2019-9-1

2)分層在OSI/RM中所采用的基本結(jié)構(gòu)技術(shù)是分層，每個(gè)系統(tǒng)可被看成是由有序的一組子系統(tǒng)所組成，如圖8-7所示。由圖可看出，一個(gè)系統(tǒng)被分成若干個(gè)層次，其中第N層是由若干個(gè)處于N層的子系統(tǒng)所組成。(N)子系統(tǒng)又包括了若干個(gè)(N)實(shí)體。在同一層中的實(shí)體為對(duì)等實(shí)體(PeerEntity)。除最高層外，分布在(N)層中的(N)實(shí)體相互合作，向(N+1)層的實(shí)體提供(N)服務(wù)。

49謝謝欣賞2019-9-1圖8-7OSI/RM的分層

50謝謝欣賞2019-9-1

3)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

(N)實(shí)體之間的合作，是受一個(gè)或幾個(gè)(N)協(xié)議支配的。(N)協(xié)議精確地規(guī)定了(N)實(shí)體如何利用(N－1)服務(wù)協(xié)同工作去實(shí)現(xiàn)(N)功能。所謂(N)協(xié)議，是指一組局部于(N)層的規(guī)則和格式(語義和語法的)，它決定著(N)實(shí)體在執(zhí)行(N)功能時(shí)的通信行為。其中，語義規(guī)定協(xié)議元素的類型，亦即，通信雙方所要表達(dá)的內(nèi)容；語法規(guī)定把若干個(gè)協(xié)議元素組合在一起來表達(dá)一個(gè)更完善的內(nèi)容時(shí)，所須遵循的格式，即規(guī)定內(nèi)容的表達(dá)形式；規(guī)則是指應(yīng)答關(guān)系，即通信過程中雙方的應(yīng)答規(guī)則。

51謝謝欣賞2019-9-1

4)數(shù)據(jù)單元

OSI把對(duì)等實(shí)體之間所傳送的信息稱為(N)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(N)-PDU，由兩部分組成：

①(N)協(xié)議控制信息(N)-PCI，用它來協(xié)調(diào)兩個(gè)實(shí)體之間的連接操作；②(N)服務(wù)數(shù)據(jù)單元(N)-SDU，其中存放由(N+1)實(shí)體提供的數(shù)據(jù)。圖8-8示出了相鄰層數(shù)據(jù)單元間的關(guān)系。

52謝謝欣賞2019-9-1圖8-8相鄰層數(shù)據(jù)單元的邏輯關(guān)系

53謝謝欣賞2019-9-1

3．OSI七層模型

OSI/RM共分七層，如圖8-9所示。其中，最低層是物理層；次低層是數(shù)據(jù)鏈路層，再上是網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)晤層、表示層；最高層是應(yīng)用層。其中低三層即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層用于實(shí)現(xiàn)通信子網(wǎng)中的信息傳輸，或者說，它們是面向通信的(一般稱之為通信子網(wǎng))；最高三層即會(huì)晤層、表示層和應(yīng)用層向應(yīng)用進(jìn)程提供資源子網(wǎng)功能的服務(wù)，因此它是面向應(yīng)用的；中間層即傳輸層，它是在高三層和低三層之間起橋梁作用。

54謝謝欣賞2019-9-1圖8-9OSI七層模型

55謝謝欣賞2019-9-18.2.2OSI/RM中的低三層

1．物理層(PhysicalLayer)物理層是OSI的最低層，它建立在通信介質(zhì)(它不在OSI七層之內(nèi))的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和通信介質(zhì)的接口功能，為數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間透明的傳輸比特流提供服務(wù)。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間比特流的透明傳輸，物理層應(yīng)提供下述功能：

(1)物理鏈接的建立與拆除。在兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈實(shí)體之間通信之前，先由物理層在它們之間建立物理鏈接，通信完后再拆除該物理鏈接。

56謝謝欣賞2019-9-1

(2)物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元傳輸。物理層既可采用同步傳輸方式，亦可采用異步傳輸方式傳輸物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元，兩種方式分別需要在系統(tǒng)中配置同步適配器或異步適配器來完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

(3)物理層管理?？梢怨芾肀緦拥哪承┦聞?wù)，如功能的激活(何時(shí)發(fā)送或接收等)、差錯(cuò)控制等。

57謝謝欣賞2019-9-1

2．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層(Data-LinkLayer)數(shù)據(jù)鏈路層的主要用途是在相鄰兩系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間建立、維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路連接，以及正確無誤地傳輸數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元。數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)具有下述功能：

(1)數(shù)據(jù)鏈路連接的建立和釋放：在兩個(gè)相鄰系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間，提供一條或多條數(shù)據(jù)鏈路連接，該連接是動(dòng)態(tài)地建立和釋放的。

(2)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元的形成：將數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元配上數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議控制信息，形成數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元。

58謝謝欣賞2019-9-1

(3)定界和同步：可識(shí)別出在物理鏈接上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元的開始和結(jié)束。

(4)順序和流量控制：控制數(shù)據(jù)單元的傳輸順序和流量。

(5)差錯(cuò)的檢測(cè)和恢復(fù)：能檢測(cè)出傳輸出錯(cuò)、格式出錯(cuò)和操作出錯(cuò)，并從出錯(cuò)狀態(tài)中解脫出來；對(duì)于不能恢復(fù)的差錯(cuò)，則向網(wǎng)絡(luò)實(shí)體報(bào)告。

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3．網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)

1)網(wǎng)絡(luò)層的功能網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)具有的功能如下：

(1)網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)：利用數(shù)據(jù)鏈路連接構(gòu)成源和目標(biāo)兩個(gè)傳輸實(shí)體間的網(wǎng)絡(luò)連接；網(wǎng)絡(luò)連接還可由若干個(gè)通信子網(wǎng)以串連形式構(gòu)成。

(2)路徑選擇：在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址之間選擇一條適當(dāng)?shù)膫鬏斅窂健?/p>

60謝謝欣賞2019-9-1

(3)網(wǎng)絡(luò)連接多路復(fù)用：提供多條網(wǎng)絡(luò)連接以多路復(fù)用一條數(shù)據(jù)鏈路來提高數(shù)據(jù)鏈路連接的利用率。

(4)分段與組段：當(dāng)數(shù)據(jù)單元太長(zhǎng)時(shí)可將它們分段；反之，亦可將幾個(gè)較短的數(shù)據(jù)單元組成一個(gè)較大的數(shù)據(jù)單元一起傳輸。

(5)有序傳送和流量控制：利用有序傳送方法來傳送網(wǎng)絡(luò)服務(wù)數(shù)據(jù)單元，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接上的信息流量進(jìn)行控制。

(6)差錯(cuò)的檢測(cè)和恢復(fù)：檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接上所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元是否出錯(cuò)，并使之從錯(cuò)誤狀態(tài)中解脫出來。

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2)網(wǎng)絡(luò)層提供的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)

(1)數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。在數(shù)據(jù)報(bào)傳輸方式中，發(fā)方網(wǎng)絡(luò)層從傳輸層接收?qǐng)?bào)文，再為它配上完整的目標(biāo)地址后，作為一個(gè)獨(dú)立的信息單位傳送出去。數(shù)據(jù)報(bào)每經(jīng)過一個(gè)中繼結(jié)點(diǎn)時(shí)，都要根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐那闆r，并按一定算法選擇一條最佳傳輸路徑轉(zhuǎn)發(fā)出去。事實(shí)上，數(shù)據(jù)報(bào)類似于通常的電報(bào)。在采用數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)時(shí)，收、發(fā)雙方無需建立連接。

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(2)虛電路服務(wù)。通信前先由源主機(jī)發(fā)送呼叫報(bào)文分組，其中包含源和目標(biāo)主機(jī)的全網(wǎng)地址。目標(biāo)主機(jī)若同意通信，便由其網(wǎng)絡(luò)層在雙方之間建立一條虛電路(虛電路是通過分時(shí)復(fù)用一條物理鏈路后所形成的一條邏輯電路)。在以后的通信中，便只需填上虛電路的邏輯信道號(hào)即可；通信結(jié)束時(shí)，將該虛電路拆除。在概念上，虛電路服務(wù)類似于通常的電話。

63謝謝欣賞2019-9-18.2.3OSI/RM中的高四層

1．傳輸層(TransportLayer)傳輸層在低三層和高三層間起橋梁作用。該層消除了OSI高層所要求的服務(wù)與各類網(wǎng)絡(luò)層所提供的服務(wù)之間的差異，具體表現(xiàn)在以下三方面。

(1)傳輸出錯(cuò)率和建立連接的失敗率：在OSI標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)出錯(cuò)率和失敗率，可把網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)分為A，B，C三類。A類最好，C類最差。傳輸層應(yīng)針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)再增加相應(yīng)的服務(wù)，使之滿足高層的要求。

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(2)數(shù)據(jù)傳輸速率、吞吐量和傳輸時(shí)延：如果通信子網(wǎng)所提供的這幾項(xiàng)指標(biāo)不能滿足上層要求，傳輸層應(yīng)增加相應(yīng)的措施來改善這些指標(biāo)。

(3)分段和組段功能：網(wǎng)絡(luò)層所傳送數(shù)據(jù)單元的大小是一定的，但會(huì)晤層數(shù)據(jù)單元的大小是任意的，因而傳輸層應(yīng)具有分段和組段功能，通過對(duì)會(huì)晤層數(shù)據(jù)單元進(jìn)行分段、組段，來構(gòu)成適合于在網(wǎng)絡(luò)連接上傳送的數(shù)據(jù)單元。

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2．會(huì)晤層(SessionLayer)會(huì)晤層的作用是對(duì)基本的傳輸連接服務(wù)進(jìn)行“增值”，以提供一個(gè)能滿足多方面要求的會(huì)晤連接服務(wù)。會(huì)晤層的“增值”是基于下述幾種應(yīng)用要求的。

(1)半雙工通信。在某些系統(tǒng)中，系統(tǒng)與遠(yuǎn)程終端之間采用雙方輪流發(fā)送的方式，這只要求網(wǎng)絡(luò)提供半雙工通信方式。為此，在會(huì)晤層設(shè)置了數(shù)據(jù)令牌，僅僅持有數(shù)據(jù)令牌的會(huì)晤用戶才具有傳輸數(shù)據(jù)的權(quán)力。

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(2)更有效的差錯(cuò)糾正機(jī)制。會(huì)晤實(shí)體必須保留已發(fā)送的全部數(shù)據(jù)，以備傳輸出錯(cuò)時(shí)重發(fā)。但若所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)很長(zhǎng)，其所付出的空間和時(shí)間開銷是可觀的。為了減少時(shí)空開銷，會(huì)晤層向會(huì)晤用戶提供了同步點(diǎn)，用以把傳輸?shù)臄?shù)據(jù)隔離為若干段，然后，逐個(gè)分段地發(fā)送和確認(rèn)。對(duì)已經(jīng)收到確認(rèn)的段，便釋放其占用的空間(緩沖區(qū))；僅對(duì)未收到確認(rèn)的段，才認(rèn)為出錯(cuò)并予以重發(fā)。

(3)允許暫停發(fā)送消息。當(dāng)發(fā)送方已發(fā)完已有消息后，允許暫停發(fā)送一段時(shí)間。若暫停時(shí)間較短，可不斷開已建立的連接?；謴?fù)發(fā)送時(shí)，從原中斷點(diǎn)開始。

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3．表示層(PresentationLayer)表示層的主要用途是對(duì)不同系統(tǒng)的表示方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，消除網(wǎng)內(nèi)各應(yīng)用實(shí)體之間的語言差異，以實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。事實(shí)上，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，各系統(tǒng)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的表示方法因機(jī)器而異。為使各開放系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)體之間能進(jìn)行通信，要求各系統(tǒng)按相同的規(guī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。這種共同的規(guī)則被稱為傳送語法(TransferSyntax)。不按這種規(guī)則進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)，將無法被對(duì)方理解。這就要求各系統(tǒng)都具有將本地語法轉(zhuǎn)換為傳送語法和將傳送語法轉(zhuǎn)換為本地語法的能力。所以從語法角度上看，表示層最基本的作用是協(xié)商一種傳送語法，以實(shí)現(xiàn)傳送語法和本地語法之間的變換。表示層還可提供一些附加功能，如數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮等。

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4．應(yīng)用層應(yīng)用層是OSI/RM的最高層，它為應(yīng)用進(jìn)程訪問OSI環(huán)境提供了手段，并直接為應(yīng)用進(jìn)程服務(wù)，其它各層也都通過應(yīng)用層向應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。應(yīng)用層所提供的服務(wù)可分為兩類：

(1)公共應(yīng)用服務(wù)元素(CASE)。公共應(yīng)用服務(wù)元素是用戶元素和特定應(yīng)用服務(wù)元素中公共使用的那部分元素。它提供了應(yīng)用層中最基本的服務(wù)，其中包含了為多個(gè)應(yīng)用實(shí)體協(xié)作所提供的服務(wù)，以及為分布式處理的同步和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的更新同步提供保證。

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(2)特定應(yīng)用服務(wù)元素(SAEA)。為特定需要提供服務(wù)。目前ISO只對(duì)已廣泛使用的某特定應(yīng)用服務(wù)元素進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。如文件傳送、存取和管理(FTAM)，虛擬終端(VT)及作業(yè)傳送和操縱(JTM)等。

70謝謝欣賞2019-9-18.2.4TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

1．TCP/IP模型由網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議IP和傳輸控制協(xié)議TCP一起，構(gòu)成了著名的TCP/IP協(xié)議，它一直是Internet網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議，并已成為事實(shí)上的網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)，幾乎所有的WAN和LAN都支持該協(xié)議。TCP/IP是一個(gè)協(xié)議族，其中包含了多種協(xié)議，由這些協(xié)議構(gòu)成了TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。雖然沒有官方公布的TCP/IP的分層模型，但可根據(jù)已制定的許多協(xié)議而將TCP/IP模型分為四層(物理層不在模型中)。圖8-10示出了TCP/IP模型與OSI模型的比較。

71謝謝欣賞2019-9-1圖8-10TCP/IP模型與OSI/RM的比較

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1)網(wǎng)絡(luò)訪問層在源主機(jī)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)訪問層接收由網(wǎng)絡(luò)互連層送下來的IP數(shù)據(jù)報(bào)，并對(duì)它做些處理后，將它發(fā)送給選定的網(wǎng)絡(luò)，后者又將它傳送給目標(biāo)主機(jī)。目標(biāo)主機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)訪問層接收由目標(biāo)主機(jī)物理層向上傳送的IP數(shù)據(jù)報(bào)，經(jīng)處理后，再向上送給網(wǎng)絡(luò)互連層。由此可知，該層主要關(guān)注的是兩個(gè)端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信，以及兩個(gè)端系統(tǒng)借以通信的網(wǎng)絡(luò)類型。所使用的網(wǎng)絡(luò)可能是電路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、ATM網(wǎng)或者以太網(wǎng)等?？梢?，網(wǎng)絡(luò)訪問層是與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的，因此，人們將與網(wǎng)絡(luò)訪問相關(guān)的功能分離出來，單獨(dú)形成一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)訪問層是必要的，這樣便可把對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪問的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來，使在網(wǎng)絡(luò)訪問層以上的各層通信協(xié)議，與所使用的網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。

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2)網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)互連層是TCP/IP模型中最重要的層次，其中的IP協(xié)議主要用于異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)之間的相互連接和路由選擇。IP所提供的是面向無連接的、不可靠的傳輸服務(wù)，它可使由源主機(jī)發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)，穿越由各種WAN和不同的LAN互連形成的互連網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)目標(biāo)主機(jī)。從20世紀(jì)70年代中期到90年代中期，一直使用IP協(xié)議的第4版本IPV4.0；后來在IPV4的基礎(chǔ)上又提出了新的IP協(xié)議，此即IPV6，它繼承了IPV4的一切優(yōu)點(diǎn)，又對(duì)IPV4的不足之處做了修改和補(bǔ)充。

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3)傳輸層傳輸層中最主要的協(xié)議是傳輸控制協(xié)議TCP(TransmissionControlProtocol)，它所提供的是面向連接的、可靠的端—端通信機(jī)制。由于TCP和IP兩個(gè)協(xié)議是同時(shí)使用在一個(gè)系統(tǒng)中的，故人們把它們稱為TCP/IP協(xié)議。TCP協(xié)議是建立在網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)上的，在制定TCP時(shí)，已考慮到它所依賴的通信子網(wǎng)可能是不可靠的，因此，在TCP協(xié)議中，采取了增強(qiáng)可靠性的措施，以確保傳輸層能正確無誤地運(yùn)行。

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4)應(yīng)用層應(yīng)用層處于TCP/IP模型的最高層。它提供了許多用于支持各種應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，相應(yīng)地，在應(yīng)用層就有許多應(yīng)用層協(xié)議，如用于支持文件傳輸?shù)奈募鬏攨f(xié)議FTP、提供電子郵件服務(wù)的簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議SMTP、遠(yuǎn)程登錄協(xié)議TELNET，以及用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP等。

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2．互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPV4和IPV6

1)IPV4協(xié)議

IPV4是早期在Internet上使用的網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議(亦稱“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”)，可利用它來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。為了能使IPV4數(shù)據(jù)報(bào)穿越由各種不同的網(wǎng)絡(luò)互連所形成的互聯(lián)網(wǎng)，IPV4協(xié)議主要應(yīng)解決三個(gè)問題，即尋址、數(shù)據(jù)報(bào)的分段和重新組裝、路由選擇。

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(1)尋址。為了能在由多個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的互連環(huán)境下，惟一地標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)可尋址的實(shí)體，應(yīng)為這些實(shí)體賦予全局性標(biāo)識(shí)符。當(dāng)前在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常采用兩種名字結(jié)構(gòu)：①

分級(jí)地址結(jié)構(gòu)。在分級(jí)地址結(jié)構(gòu)中的標(biāo)識(shí)符，通常由網(wǎng)絡(luò)號(hào)、主機(jī)號(hào)和信口號(hào)組成。在國(guó)際性網(wǎng)絡(luò)中還需綴上國(guó)家號(hào)。②

平面地址結(jié)構(gòu)。這是直接用若干個(gè)字節(jié)的一個(gè)整數(shù)來標(biāo)識(shí)一個(gè)對(duì)象，例如，用2個(gè)字節(jié)便可標(biāo)識(shí)216=64K個(gè)對(duì)象，若用6個(gè)字節(jié)便可標(biāo)識(shí)248=256T個(gè)對(duì)象。

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(2)分段和重新組裝。在不同的網(wǎng)絡(luò)中，所規(guī)定的幀長(zhǎng)度并不相同。例如在X.25網(wǎng)中優(yōu)先選用的最大幀長(zhǎng)度為128個(gè)字節(jié)，而在以太網(wǎng)中則為1518個(gè)字節(jié)。這樣，當(dāng)信息從以太網(wǎng)送入X.25網(wǎng)時(shí)，就應(yīng)先進(jìn)行分段，并為每個(gè)分段重新配置一個(gè)幀頭，形成一系列新的幀；在由WAN把信息傳送到目標(biāo)LAN時(shí)，又應(yīng)對(duì)它們進(jìn)行重新組裝。

(3)路由選擇。如果用戶希望IP數(shù)據(jù)報(bào)能沿著指定的路由傳送，則應(yīng)采用源路由選擇方式。這時(shí)，應(yīng)在IP數(shù)據(jù)報(bào)中指定由源主機(jī)到達(dá)目標(biāo)主機(jī)的顯式路由。這里又可分為兩種：①

完全路由選擇：在IP數(shù)據(jù)報(bào)中記錄下它所應(yīng)經(jīng)歷的全部路由；②

部分路由選擇：在IP數(shù)據(jù)報(bào)中記錄下它所經(jīng)歷的部分路由。

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2)IPV6協(xié)議

IPV6協(xié)議繼承了IPV4協(xié)議的一切優(yōu)點(diǎn)，而針對(duì)其不足之處做了以下幾方面的修改，使之能更好地滿足當(dāng)今Internet網(wǎng)絡(luò)的需要。

(1)擴(kuò)大了地址空間。IPV4協(xié)議的規(guī)定地址長(zhǎng)度為4個(gè)字節(jié)，它只能提供232≈4×109個(gè)地址；而在IPV6協(xié)議中的地址長(zhǎng)度已擴(kuò)充到16個(gè)字節(jié)，其可提供的地址空間為2128≈3.4×1038個(gè)地址。

(2)增設(shè)了安全機(jī)制。在IPV6協(xié)議中引入了認(rèn)證技術(shù)，以保證被確認(rèn)的用戶僅能去做已核準(zhǔn)他做的事。

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(3)提高了路由的轉(zhuǎn)發(fā)效率。IPV6協(xié)議規(guī)定僅由源端系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分段，而途經(jīng)的所有路由都不得對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分段。

(4)增強(qiáng)了協(xié)議的可擴(kuò)充性。IPV6包含了一個(gè)可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)報(bào)頭，增加了選擇設(shè)定的靈活性。

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3．傳輸層協(xié)議TCP和UDP

1)傳輸控制協(xié)議TCP針對(duì)IP協(xié)議是提供面向無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，TCP則提供了面向連接的、可靠的端—端通信機(jī)制。所謂面向連接，是指在端系統(tǒng)要傳送數(shù)據(jù)前，應(yīng)先進(jìn)行端—端之間的連接；在數(shù)據(jù)傳送完后，應(yīng)拆除連接。而所謂可靠是指，即使網(wǎng)絡(luò)層(通信子網(wǎng))出現(xiàn)了差錯(cuò)，TCP協(xié)議仍能正確地控制連接的建立、數(shù)據(jù)的傳輸和連接的釋放。82謝謝欣賞2019-9-1為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕赥CP中采用了確認(rèn)和重發(fā)措施，即接收方每收到一個(gè)正確的數(shù)據(jù)段時(shí)，都應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)段中的發(fā)送序號(hào)，給發(fā)送方回送一個(gè)用于確認(rèn)的ACK段。如果所接收的數(shù)據(jù)有錯(cuò)，則要求對(duì)方重發(fā)。此外，在進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)交換時(shí)，也要有流量控制，即控制發(fā)方發(fā)送數(shù)據(jù)段的速度不應(yīng)超過接收方接收數(shù)據(jù)的能力。而對(duì)于緊急的數(shù)據(jù)段，則不應(yīng)受流量控制。

83謝謝欣賞2019-9-1

2)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP應(yīng)當(dāng)指出，雖然TCP協(xié)議提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，但它卻降低了傳輸效率，這對(duì)于早期通信網(wǎng)絡(luò)不太可靠，而要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)服務(wù)又非常重要，TCP協(xié)議是十分必要的；但如果所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并非很重要，仍采用TCP協(xié)議則會(huì)顯得有些浪費(fèi)，此時(shí)可考慮利用UDP協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。

84謝謝欣賞2019-9-1該協(xié)議是一種無連接的、不可靠的協(xié)議。它不要求網(wǎng)絡(luò)中的端系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳送之前先建立端—端之間的連接；同樣，在數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，也不要拆除連接。在數(shù)據(jù)傳送過程中，無需對(duì)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)，也不必對(duì)丟失的數(shù)據(jù)進(jìn)行重發(fā)等。換言之，它是以一種比較簡(jiǎn)單的方式來傳送數(shù)據(jù)，因而有效地提高了傳輸速率，比較適合于對(duì)傳送可靠性要求不太嚴(yán)格，或能自己進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)的應(yīng)用程序，如簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議等。

85謝謝欣賞2019-9-18.2.5LAN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

1．局域網(wǎng)參考模型LAN/RM圖8-11示出了LAN的層次結(jié)構(gòu)與OSI/RM層次結(jié)構(gòu)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在IEEE802標(biāo)準(zhǔn)中，只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩層，但802委員會(huì)在制定LAN/RM時(shí)，做出了一個(gè)關(guān)鍵性的決定，即將數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個(gè)子層：邏輯鏈路控制子層LLC和介質(zhì)(媒體)訪問控制子層MAC。正是由于這一關(guān)鍵性的劃分，使LAN獲得了LLC規(guī)程與具體的LAN所采用的介質(zhì)訪問方法與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式無關(guān)這一理想特性。

86謝謝欣賞2019-9-1圖8-11LAN/RM與OSI/RM的對(duì)應(yīng)關(guān)系

87謝謝欣賞2019-9-1

2．邏輯鏈路控制LLC子層

LLC(LogicalLinkControl)子層是數(shù)據(jù)鏈路層的頂部子層，其主要功能是在任何一個(gè)源LLC實(shí)體和目標(biāo)實(shí)體之間進(jìn)行信息傳輸。IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LLC子層所用的協(xié)議數(shù)據(jù)單元進(jìn)行了定義，描述了任何兩數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體間的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程。在LLC子層中提供了兩種類型的鏈路操作，其中類型1操作提供的是無連接服務(wù)，類型2操作提供的是面向連接的服務(wù)。相應(yīng)地，在IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定了兩種規(guī)程：

88謝謝欣賞2019-9-1

(1)LLC1型規(guī)程。該規(guī)程只支持類型1操作。類型1操作為無連接操作，即在雙方通信之前，無需建立邏輯鏈路，其所傳輸?shù)腜DU既不被確認(rèn)，也沒有流量控制和出錯(cuò)恢復(fù)機(jī)制。它類似于以前介紹的“數(shù)據(jù)報(bào)”服務(wù)。

(2)LLC2型規(guī)程。該規(guī)程既支持類型1操作，又支持類型2操作。該類操作規(guī)定，在兩個(gè)LLC間交換PDU之前，必須先建立邏輯鏈路連接。在邏輯鏈路上的正常通信周期內(nèi)，包括兩種PDU，即由源LLC到目標(biāo)LLC的帶有信息的PDU和反向的確認(rèn)PDU。在此類操作中，應(yīng)按PDU的序號(hào)進(jìn)行傳輸。在邏輯鏈路上所傳輸?shù)男畔DU應(yīng)受到流量控制。標(biāo)準(zhǔn)中還對(duì)LLC子層向高層提供的服務(wù)以及LLC子層請(qǐng)求MAC子層的服務(wù)做了描述。

89謝謝欣賞2019-9-1

3．介質(zhì)訪問控制MAC子層

IEEE802委員會(huì)在討論MAC(MediumAccessControl)方式時(shí)，出現(xiàn)了兩種矛盾，一種是推薦CSMA/CD為MAC標(biāo)準(zhǔn)，另一種是推薦令牌傳送。這兩種方式各有其優(yōu)點(diǎn)，都獲得了很多委員的支持，因此，委員會(huì)決定把它們同時(shí)作為MAC推薦標(biāo)準(zhǔn)。由于令牌傳送既可用于環(huán)形網(wǎng)，也可用于總線網(wǎng)，于是形成了三種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。下面列出了部分IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。

90謝謝欣賞2019-9-1IEEE802.1(A) 局域和城域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)——概述和結(jié)構(gòu)。IEEE802.1(B) 尋址、網(wǎng)絡(luò)互連和網(wǎng)絡(luò)管理。IEEE802.2 邏輯鏈路控制規(guī)范。IEEE802.3 CSMA/CD訪問方法和物理層規(guī)范。IEEE802.3u 快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.3z 千兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.4 令牌傳送總線訪問方法和物理層規(guī)范。IEEE802.5 令牌傳送環(huán)訪問方法和物理層規(guī)范。IEEE802.6 城域網(wǎng)(MAN)標(biāo)準(zhǔn)。

91謝謝欣賞2019-9-1IEEE802.7 寬帶局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.8 光纖局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.9 語音和數(shù)字綜合局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.10 可互操作的局域網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.12 100VGAnyLAN(百兆位請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)標(biāo)準(zhǔn))。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)與OSI/RM之間的關(guān)系如圖8-12所示。

92謝謝欣賞2019-9-1圖8-12IEEE802標(biāo)準(zhǔn)

93謝謝欣賞2019-9-18.3

Internet與Intranet8.3.1

Internet簡(jiǎn)介

1．Internet的發(fā)展過程

Internet的發(fā)展過程可分為三個(gè)階段。第一階段是從1969年至1988年，在此階段是以美國(guó)的ARPA網(wǎng)絡(luò)作為主干網(wǎng)，網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)目由最初的4臺(tái)發(fā)展到近10萬臺(tái)，主干網(wǎng)的傳輸速率由56kb/s提高到T1(1.544Mb/s)，并于1982年決定利用TCP/IP來取代以前在ARPA中所用的協(xié)議；94謝謝欣賞2019-9-1第二階段是從1988年至1992年，在此階段是以美國(guó)的NSFNET為主干網(wǎng)，網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)目由近10萬臺(tái)發(fā)展到超過100萬臺(tái)，主干網(wǎng)的傳輸速率也由T1升級(jí)到T3(44.7Mb/s)。第三階段是從1993年起至目前，網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)在1997年已超過2000萬臺(tái)，并建立了一個(gè)具有更高傳輸速率的WAN－ANSNET，1996年時(shí)ANSNET又升級(jí)為Internet的主干網(wǎng)，傳輸速率增至155Mb/s，到本世紀(jì)初，不少干線的速率已達(dá)到2.4Gb/s。

95謝謝欣賞2019-9-1

Internet的應(yīng)用已從以科學(xué)教育為主迅速擴(kuò)展到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，使Internet進(jìn)入了商業(yè)化階段。在20世紀(jì)90年代后期，美國(guó)一些大學(xué)申請(qǐng)建立Internet2，為其成員組織服務(wù)，初始運(yùn)行速率提高到10Gb/s；Internet2的應(yīng)用領(lǐng)域可為多媒體虛擬圖書館、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教學(xué)、視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播VOD、天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域。

96謝謝欣賞2019-9-1

2．Internet的特征

Internet是當(dāng)今世界上空前規(guī)模的特大型互連網(wǎng)絡(luò)，并作為21世紀(jì)信息高速公路的雛型，它具有任何其它網(wǎng)絡(luò)都沒有的一系列特征，其中主要是廣域性、廣泛性、高速性和綜合性等特征。

(1)廣域性。在現(xiàn)今世界上有許多類型的WAN，它們都具有很寬的地理覆蓋面，幾乎所有主要的WAN都已接入Internet，因而Internet所覆蓋的地理范圍就是這些WAN所覆蓋范圍的總和。它已遍布于世界上的170多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，可見Internet所具有的廣域性特征，是任何其它WAN所無法比擬的。

97謝謝欣賞2019-9-1

(2)廣泛性。上述的廣域性是指Internet所覆蓋的地理范圍十分遼闊，而廣泛性則是指Internet所涉及到的領(lǐng)域、行業(yè)、部門及人員十分廣泛，如有政府機(jī)關(guān)、科研機(jī)構(gòu)、高等院校和中小學(xué)校、金融和商業(yè)系統(tǒng)、醫(yī)院等幾乎所有的行業(yè)。

(3)高速性。

在Internet的第一階段尚不具有高速性；

第二階段時(shí)已具有一定的高速性；而到Internet的第三階段時(shí)，已經(jīng)建立起以ATM交換器為中心的主干網(wǎng)，其傳輸速率已提高到155Mb/s和2.4Gb/s，而Internet2則突破了10Gb/s大關(guān)，可以認(rèn)為Internet已成為信息高速公路。

98謝謝欣賞2019-9-1

(4)綜合性。從Internet最近的發(fā)展趨勢(shì)可以看出，它最終必將走向“三網(wǎng)合一”之路。所謂“三網(wǎng)合一”，是指公用交換電話網(wǎng)(PSTN)、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)(X.25)及有線電視網(wǎng)(CATV)三者融合為綜合性通信網(wǎng)，向用戶提供文字、數(shù)據(jù)、音頻和視頻等種類繁多的多媒體業(yè)務(wù)。

99謝謝欣賞2019-9-1

3．IP地址和域名

1)IP地址

IP地址是在Internet中主機(jī)(包括工作站、服務(wù)器、路由器等)的地址標(biāo)識(shí)。在Internet中只為運(yùn)行的主機(jī)分配一個(gè)IP地址，該地址在整個(gè)Internet中是惟一的。IP地址共有32位二進(jìn)制數(shù)，分為4個(gè)字節(jié)，用每個(gè)字節(jié)來表示一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)，因而32位二進(jìn)制數(shù)可以表示為4個(gè)十進(jìn)制數(shù)，在各十進(jìn)制數(shù)之間均用小數(shù)點(diǎn)隔開，例如5。100謝謝欣賞2019-9-1

Internet委員會(huì)規(guī)定：每個(gè)主機(jī)的IP地址都是由網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)兩部分組成，可分為A、B、C三類。A類IP地址用第1個(gè)字節(jié)作為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，用后3個(gè)字節(jié)作為主機(jī)標(biāo)識(shí)；B類IP地址用前兩個(gè)字節(jié)作為網(wǎng)絡(luò)地址，后兩個(gè)字節(jié)作為主機(jī)標(biāo)識(shí)；C類地址用前3個(gè)字節(jié)作為網(wǎng)絡(luò)地址標(biāo)識(shí)，后一個(gè)字節(jié)作為主機(jī)地址標(biāo)識(shí)。圖8-13示出了A、B、C三類IP地址的格式。

101謝謝欣賞2019-9-1圖8-13

A、B、C三類IP地址格式

102謝謝欣賞2019-9-1

2)域名如果說，IP地址是面向網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)標(biāo)識(shí)符，適合于網(wǎng)絡(luò)(計(jì)算機(jī))識(shí)別和處理，那么，域名則是面向用戶的主機(jī)標(biāo)識(shí)符，它便于人們的理解和記憶。IP地址和域名之間一一對(duì)應(yīng)，意味著每個(gè)主機(jī)都有IP地址和域名兩個(gè)標(biāo)識(shí)符。每個(gè)域名通常由幾個(gè)部分(段)組成，我們把域名中的每個(gè)段稱為一個(gè)子域，各子域之間用小數(shù)點(diǎn)分隔開。放在域名最后的子域稱為最高級(jí)子域，或稱為一級(jí)域，在它前面的子域稱為二級(jí)域。一級(jí)域通常是com(商業(yè)機(jī)構(gòu))，或edu(教育機(jī)構(gòu))，或gov(政府部門)，或net(網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu))，或mil(軍事機(jī)構(gòu))等。如果主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)不是在美國(guó)，則還須加上國(guó)家名的簡(jiǎn)稱，通常是用兩個(gè)字符來表示，如中國(guó)用CN、日本用JP。

103謝謝欣賞2019-9-18.3.2

Internet提供的傳統(tǒng)信息服務(wù)

1．電子郵件(E-mail)服務(wù)用戶可以借助于Internet所提供的E-mail服務(wù)與世界上幾乎所有的國(guó)家和地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)用戶，以電子郵件方式進(jìn)行通信。E-mail已成為Internet上應(yīng)用最多的信息服務(wù)之一。值得說明的是，早期的E-mail只能是文本，而在現(xiàn)代的E-mail中已可包含多種不同類型的文件，如文本、圖像、音頻和視頻信息等。換言之，現(xiàn)代的E-mail已可支持多媒體的信息傳輸。為了實(shí)現(xiàn)E-mail功能，用戶須向Internet服務(wù)供應(yīng)商申請(qǐng)一個(gè)賬號(hào)，以便得到一個(gè)確定的E-mail信箱地址。該地址實(shí)際上代表某主機(jī)上的某塊磁盤空間的首地址，該磁盤空間專供用戶存放往來的郵件。

104謝謝欣賞2019-9-1

Internet中電子郵件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，是基于客戶/服務(wù)器模式的，而在客戶與服務(wù)器之間或在服務(wù)器與服務(wù)器之間的信息傳輸，都是采用簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTP(SimpleMailTransferProtocol)。由于SMTP特別簡(jiǎn)單，這使電子郵件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)變得非常容易，但它所傳送的郵件必須是ASCII碼文本。由于SMTP協(xié)議中的電子郵件僅限于使用ASCII碼文本，為了能在單個(gè)電子郵件中允許含有多種成分，每種成分的數(shù)據(jù)類型或子類型可以各不相同，如可以是文本，也可以是圖像或聲音，人們又制定了一種多用途的Internet電子郵件擴(kuò)充協(xié)議，此即MIME(MultipurposeInternetMailExtensions)協(xié)議，這是SMTP的一種伙伴標(biāo)準(zhǔn)，是SMTP的擴(kuò)充，MIME協(xié)議支持多媒體電子郵件的傳輸。

105謝謝欣賞2019-9-1

2．文件傳輸服務(wù)為了實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的文件傳輸，在Internet中建立了統(tǒng)一的文件傳輸協(xié)議FTP(FileTransferProtocol)。而FTP服務(wù)是指在FTP協(xié)議的支持下，用戶可把文件從一臺(tái)主機(jī)拷貝到另一臺(tái)主機(jī)上。利用FTP在兩臺(tái)主機(jī)間拷貝文件，已成為當(dāng)今世界上最大的軟件流通渠道。在Internet中提供了以下兩種形式的FTP服務(wù)：

(1)內(nèi)部用戶FTP。所謂內(nèi)部用戶FTP，是指只允許那些在文件服務(wù)器上擁有賬戶的用戶使用FTP服務(wù)。每當(dāng)用戶要使用FTP服務(wù)時(shí)，必須先輸入正確的賬號(hào)和口令，然后才能訪問文件服務(wù)器上自己擁有讀權(quán)限的文本，也可以向自己具有寫權(quán)限的目錄中上載數(shù)據(jù)。

106謝謝欣賞2019-9-1

(2)匿名FTP。在Internet上實(shí)現(xiàn)資源共享的重要手段，是Internet提供的匿名FTP(AnonymousFTP)服務(wù)。該服務(wù)允許非注冊(cè)用戶拷貝(下載)文件。用戶在與FTP服務(wù)器建立連接時(shí)，可用“Anonymous”作為用戶名，這時(shí)，F(xiàn)TP服務(wù)器可能會(huì)提示用戶在原應(yīng)輸入口令之處輸入自己的電子郵件(信箱)地址，此后，用戶便可有限地訪問FTP服務(wù)器上的免費(fèi)文件。在Internet上有成千上萬的結(jié)點(diǎn)，可通過匿名服務(wù)向用戶提供免費(fèi)軟件。

107謝謝欣賞2019-9-1

3．遠(yuǎn)程登錄服務(wù)TELNET

TELNET實(shí)質(zhì)上是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的終端仿真程序(TerminalEmulator)，即把用戶使用的終端或主機(jī)通過Internet變?yōu)檫h(yuǎn)程主機(jī)的仿真終端，其目的是使終端或主機(jī)能訪問遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的資源，而且能像遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的用戶一樣訪問資源。當(dāng)然，為能在遠(yuǎn)程系統(tǒng)主機(jī)上登錄，須首先成為該系統(tǒng)的合法用戶，并有相應(yīng)的賬號(hào)和口令。一旦登錄成功，用戶便可實(shí)時(shí)地使用遠(yuǎn)程主機(jī)對(duì)外開放的全部資源。如今，世界上已有許多大學(xué)的圖書館都通過TELNET對(duì)外提供數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)機(jī)檢索服務(wù)；一些政府部門、研究機(jī)構(gòu)等，也將它們的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)外開放，供用戶通過TELNET進(jìn)行查詢。

108謝謝欣賞2019-9-1

TELNET程序可分為兩部分：一部分是用于發(fā)出登錄請(qǐng)求的TELNET客戶程序；另一部分是用于應(yīng)答登錄的TELNET服務(wù)器程序。當(dāng)用戶要進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄時(shí)，應(yīng)在TELNET命令中給出遠(yuǎn)程主機(jī)的域名或IP地址，然后根據(jù)對(duì)方系統(tǒng)的詢問，正確鍵入自己的用戶名和口令，有時(shí)還要回答自己所用仿真終端的類型；但在TELNET中也有一些數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)外提供開放式遠(yuǎn)程登錄服務(wù)，即在用戶查詢這些數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，不需提供用戶的賬號(hào)和口令。

109謝謝欣賞2019-9-1

4．電子公告板系統(tǒng)BBS

BBS(BulletinBoardSystem)是Internet上較早提供的一種服務(wù)。Internet用戶可以利用BBS進(jìn)行交流。當(dāng)前BBS在國(guó)外已發(fā)展得相當(dāng)成熟，規(guī)模也已很大，甚至出現(xiàn)了全球性的BBS。近幾年，國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了一批BBS站點(diǎn)，其規(guī)模和數(shù)量也在與日俱增。

110謝謝欣賞2019-9-1

BBS是在某些主機(jī)或服務(wù)器上開辟的一塊公共存儲(chǔ)空間，供所有用戶使用，有時(shí)也把這塊公共空間稱為公共電子白板。每個(gè)用戶都可在此公共電子白板上“張貼”供他人閱讀的文件、消息。其他用戶均可從白板上選擇自己感興趣的文章或新聞來閱讀，然后，再利用該白板來發(fā)表自己對(duì)某篇文章或新聞的評(píng)論，大家也可在白板上圍繞某個(gè)專題展開討論。參加討論的用戶可以提問、發(fā)表意見，也可以只是“旁聽”。利用BBS進(jìn)行交流和開展討論的方式，第一次打破了空間和時(shí)間的限制；在相互交流時(shí)，也無須考慮參與者的年齡、學(xué)歷、社會(huì)地位、財(cái)富及其外貌、健康狀況等。換言之，參加討論的用戶相互間處于完全平等的地位，這一點(diǎn)是現(xiàn)在任何其它交流、討論方式所做不到的。

111謝謝欣賞2019-9-18.3.3Web服務(wù)

1．WWW的基本概念

WWW(WordWideWeb)稱為環(huán)球網(wǎng)或Web。它是當(dāng)前最為流行的信息服務(wù)類型。利用該服務(wù)可使人們?cè)诰W(wǎng)上漫游、進(jìn)行信息瀏覽和發(fā)布信息。所謂漫游，是指對(duì)Internet上分布于世界各地的Web服務(wù)器進(jìn)行訪問。Web是一種信息檢索工具，但它與一般的信息檢索工具之間有很大差異，主要表現(xiàn)在：一般的檢索工具每次只能從一臺(tái)主機(jī)(服務(wù)器)上查找所需文件，且文件中只含有一種類型的數(shù)據(jù)，比如ASCII碼數(shù)據(jù)；

而Web檢索則可以一次從多臺(tái)主機(jī)中找到所需數(shù)據(jù)，且允許在這多臺(tái)主機(jī)中使用不同類型的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)形成一份文件，如用ASCII碼數(shù)據(jù)或二進(jìn)制數(shù)據(jù)，也可以是聲音或圖像。我們把這樣形成的文件稱為超文本文件。112謝謝欣賞2019-9-1

2．超文本標(biāo)識(shí)語言HTML(HyperTextMarkupLanguage)

HTML是用于創(chuàng)建超文本文件的編程語言?？捎迷撜Z言向普通文件中添加一些特殊的標(biāo)識(shí)符，使在所生成的文件中，含有其它多種類型的文件，如聲音，圖像等，我們把這種文件稱為超文本文件。但實(shí)際上，超文本文件本身并不含有上述的多媒體數(shù)據(jù)，而是只含有指向這些數(shù)據(jù)的指針。用這些指針可以把用戶端的客戶程序從一臺(tái)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)。在HTML中把這些指針稱為鏈接，這種轉(zhuǎn)移是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，因而對(duì)用戶是透明的。超文本文件可以由Web瀏覽器或其它Web工具解釋執(zhí)行，這些工具必須支持HTML。

113謝謝欣賞2019-9-1

HTML具有以下特點(diǎn)：

(1)通用性。HTML是Internet上的共同語言和通用的信息描述方式。

(2)簡(jiǎn)易性。HTML文件制作簡(jiǎn)單，HTML版本的升級(jí)采取超集方式，即在原有版本的基礎(chǔ)上增加新內(nèi)容，形成新版本。

(3)可擴(kuò)充性。HTML采取子類元素的方式，使HTML具有很好的可擴(kuò)充性。

(4)平臺(tái)無關(guān)性。HTML可用于各種類型的平臺(tái)上。

114謝謝欣賞2019-9-1

3．超文本傳輸協(xié)議HTTP

HTTP(HyperTextTransferProtocol)是一個(gè)通用的、面向?qū)ο蟮目蛻?Web瀏覽器)/服務(wù)器(Web服務(wù)器)協(xié)議。該協(xié)議所包含的內(nèi)容涉及到一般語法和標(biāo)識(shí)符的約定，定義了協(xié)議中所用的字符集、編碼方式、媒體類型等參數(shù)。該協(xié)議屬于TCP/IP協(xié)議族中的應(yīng)用層通信協(xié)議，是建立在TCP協(xié)議基礎(chǔ)上的，依賴于TCP協(xié)議來確保傳輸?shù)恼_性?？衫迷搮f(xié)議來傳輸簡(jiǎn)單的文本、超文本、聲音信號(hào)和圖像，以及任何在Internet上可以訪問的信息。115謝謝欣賞2019-9-1

HTML中還引入了一個(gè)特殊的參數(shù)URL(UniformResourceLocator)，URL是一個(gè)簡(jiǎn)單的格式化定位器(字)，用于描述瀏覽器在檢索資源時(shí)所用的協(xié)議、資源所在的主機(jī)名、資源的路徑名和文件名。URL的一般格式為：

協(xié)議+“://”+主機(jī)域名或IP地址+“：”或“/”+路徑名或文件名URL的最后一部分可以沒有，例如，http://WWW./index.html協(xié)議名

主機(jī)名

文件路徑與文件名

116謝謝欣賞2019-9-1

4．WWW的基本特征

(1)對(duì)信息資源訪問的分布性。用戶可利用Web瀏覽器進(jìn)行基于超文本方式的訪問，通過在超文本文件中的許多指針，去鏈接各地Web服務(wù)器中的信息資源，從而可使用戶去訪問遍布于世界各地Web服務(wù)器中的信息。

(2)信息形式的多樣性。在Web服務(wù)器上所存儲(chǔ)和傳輸?shù)男畔?，是真正的多媒體信息，這不僅使Web的信息服務(wù)更具有吸引力，而且也為電話、電視和計(jì)算機(jī)的三者合一奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

117謝謝欣賞2019-9-1

(3)用戶界面的統(tǒng)一性。Web服務(wù)器向用戶提供了統(tǒng)一的用戶界面和友好的信息訪問接口，對(duì)世界各地的信息都可進(jìn)行訪問，不論這些信息來自何處，其訪問方法都是相同的，即用戶只須提出訪問請(qǐng)求。

(4)Web服務(wù)應(yīng)用的廣泛性。由于Web服務(wù)是建立在Internet上的，因而不僅信息資源豐富、信息傳播范圍廣，而且對(duì)信息的獲取也極為方便，致使Web信息服務(wù)的應(yīng)用極為廣泛，已被用于信息查詢、廣告宣傳、電子商務(wù)、電子銀行、電子出版等諸多方面。

118謝謝欣賞2019-9-18.4客戶/服務(wù)器模式

8.4.1兩層結(jié)構(gòu)客戶/服務(wù)器模式的局限性在前面所介紹的客戶/服務(wù)器模式中，只有客戶機(jī)和服務(wù)器兩級(jí)，客戶機(jī)直接與服務(wù)器進(jìn)行交互。我們把這種客戶/服務(wù)器模式稱為兩層結(jié)構(gòu)的客戶/服務(wù)器模式。早期以簡(jiǎn)單的局域網(wǎng)作為信息處理平臺(tái)時(shí)，廣泛采用兩層客戶/服務(wù)器模式。此時(shí)由于信息系統(tǒng)規(guī)模較小，所配置的又是單個(gè)LAN或少數(shù)幾