計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類、協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)下載

計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

刖百

0.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代的作用

?21世紀(jì)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(gè)以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時(shí)代。

?知識(shí)經(jīng)濟(jì)的兩個(gè)重要特點(diǎn)就是信息化和全球化。

?三網(wǎng)：電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

?20世紀(jì)90年代以來，以因特網(wǎng)(Internet)為代表的

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展迅速。

?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面貫穿于人類的生活和工作之

中，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用無處不在。

0.2該課程在專業(yè)體系中的作用::

?電氣專業(yè)或工業(yè)控制等領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和互

聯(lián)成為大趨勢(shì)。

?數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和共享變得越來越重要。

?隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展，統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)

議逐漸成熟起來。

?系統(tǒng)集成是我們所要面對(duì)的任務(wù)之一，通信是

非常關(guān)鍵的一部分。

本課程主要教學(xué)內(nèi)容：

-.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類、協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)

二物理層及數(shù)字通信基礎(chǔ)

三數(shù)據(jù)鏈路控制及其協(xié)議

四.局域網(wǎng)

五.廣域網(wǎng)

六.網(wǎng)絡(luò)互連

七.路由協(xié)議

八.運(yùn)輸層

九.應(yīng)用層協(xié)議

-。.網(wǎng)絡(luò)安全

對(duì)該課程的學(xué)習(xí)要求

?掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念，熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

的基本技術(shù)，理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作原理。

?面對(duì)高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有積極動(dòng)手、主

動(dòng)跟蹤、繼續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和能力。

對(duì)該課程的學(xué)習(xí)要求

?掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念，熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

的基本技術(shù)，理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作原理。

?面對(duì)高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有積極動(dòng)手、主

動(dòng)跟蹤、繼續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和能力。

對(duì)該課程的學(xué)習(xí)要求

?掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念，熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

的基本技術(shù)，理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作原理。

?面對(duì)高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有積極動(dòng)手、主

動(dòng)跟蹤、繼續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和能力。

課程進(jìn)度安排

?1周——16周，34個(gè)講授課時(shí)，8個(gè)實(shí)驗(yàn)

課時(shí),4個(gè)習(xí)題課時(shí)，2個(gè)考試課時(shí)

?教材：《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》黃永峰

?參考：《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》（第二版），

謝希仁

?考核方式：閉卷考試70%,實(shí)驗(yàn)20%,

作業(yè)10%

實(shí)驗(yàn)題目??

實(shí)驗(yàn)一網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)::

了解網(wǎng)絡(luò)基本配置中包含的協(xié)議、服務(wù)和

基本參數(shù)；掌握WindowsXP系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組件的

安裝和卸載方法；掌握WindowsXP系統(tǒng)共享

目錄的設(shè)置和使用方法；學(xué)會(huì)制作兩種類型的

RJ?45接頭直通線、交叉線；掌握使用雙絞線

作為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)連接方法；掌握測(cè)線儀的

使用方法。

實(shí)驗(yàn)題目??

實(shí)驗(yàn)二網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)y

了解常用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；掌握IIS的安裝和配

置；掌握IP地址和TCP端口（SOCKET）的配

置；熟悉CRC校驗(yàn)的原理，掌握CRC校驗(yàn)的實(shí)

現(xiàn)方法。

實(shí)驗(yàn)題目;;

實(shí)驗(yàn)三網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析?

熟悉網(wǎng)絡(luò)分析軟件，學(xué)習(xí)捕捉數(shù)據(jù)的方

法；分析數(shù)據(jù)幀和報(bào)文，掌握以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀和

IP數(shù)據(jù)報(bào)的結(jié)構(gòu)；按照協(xié)議類型分析數(shù)據(jù)包的

各個(gè)首部的字段含義的方法；初步嘗試用軟件

編寫解析IP數(shù)據(jù)報(bào)首部的字段含義的方法。

實(shí)驗(yàn)題目

實(shí)驗(yàn)四轉(zhuǎn)發(fā)表與路由算法

熟悉廣域網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)理，理解轉(zhuǎn)發(fā)表的

作用；理解路由算法的基本思路。

實(shí)驗(yàn)題目

實(shí)驗(yàn)四轉(zhuǎn)發(fā)表與路由算法

熟悉廣域網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)理，理解轉(zhuǎn)發(fā)表的

作用；理解路由算法的基本思路。

第1講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

知識(shí)

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的精確定義并未統(tǒng)一。關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的

最簡(jiǎn)單的定義是：一些互相連接的、自治的計(jì)算機(jī)的

集合。

?更準(zhǔn)確的定義：凡是將地址位置不同，并具有獨(dú)立功

能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，以功

能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息交換

的系統(tǒng)，稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的幾種分類方法

電路交換

報(bào)文交換

按交換功能分＜

分組交換

.混合交換

集中式

按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分《分散式

、分布式

電路交換：用模擬信道的連接在

線路上傳輸信息

＞電路交換要求在通信的雙方之間建立一條實(shí)際的物理

通路，并且在整個(gè)通信過程中，這條通路被獨(dú)占。這

種聯(lián)網(wǎng)方式稱為面向連接的(connection-

oriented),過程為“建立連接、通信、釋放連

接”。OO

OO

BOO

AD

源站

O..O

O'\O目的站

o0<

C

00

0O

0O

存儲(chǔ)交換：數(shù)字化網(wǎng)絡(luò);

存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)方式

緩

輸沖

入存信息處理輸

儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)出

報(bào)文（幀F(xiàn)rame）

標(biāo)志地址控制信息FCS標(biāo)志

標(biāo)志：表示幀的開始和結(jié)束

地址：包括源地址和目的地址

控制：報(bào)文類型和功能

信息：傳送的數(shù)據(jù)

FCS：幀校驗(yàn)碼

報(bào)文交換：不定長(zhǎng)報(bào)文為單位

報(bào)文交換每次是無需通過物理連接而建立通信信道的O這種

聯(lián)網(wǎng)方式稱為無連接的(connectionless)。

T2

目的站

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的優(yōu)點(diǎn)::

?信道利用率高。多報(bào)文共享“節(jié)點(diǎn)一節(jié)點(diǎn)”信

道

?接收方和發(fā)送方無需同時(shí)工作。節(jié)點(diǎn)暫存報(bào)文

?可同時(shí)向多個(gè)目標(biāo)發(fā)送同一報(bào)文。

?在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)報(bào)文的差錯(cuò)控制和糾錯(cuò)處理。

分組交換（包交換）：定常報(bào)文

為單位分組傳輸

欲發(fā)送的整塊數(shù)據(jù)：報(bào)文

-*-------分組-------A-------分組-------*---------分組

分組(packet)又稱為“包”，是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳送

的數(shù)據(jù)單元。分組交換時(shí)在傳送數(shù)據(jù)之前可不必先建立一條

連接，即使用無連接(connectionless)方式，亦可使用面向

連接方式。因?yàn)榉纸M的首部(header)也稱為“包頭”，包

含了諸如目的地址和源地址等重要信息，使每個(gè)分組能夠在

a組交換網(wǎng)中獨(dú)立地選擇路由，故分組交換的特征是基于標(biāo)

記(label-based)。

?分組交換優(yōu)點(diǎn)：：：：'

高效：傳輸過程中動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬，對(duì)通信鏈路逐段疵占;

靈活：為每一個(gè)分組獨(dú)立地選擇轉(zhuǎn)發(fā)路由；

迅速：以分組為傳送單位，傳輸出錯(cuò)時(shí)重傳的是小的分組；可

不先建立連接，分組暫存于內(nèi)存；網(wǎng)絡(luò)使用高速鏈路；

可靠：完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，分布式多路由的分組交換網(wǎng)，使網(wǎng)絡(luò)

有很好的生存性。

?分組交換缺點(diǎn)

分組在各結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)需要排隊(duì)，尤其通信量過大時(shí)，時(shí)延

可能很大。

分組攜帶的控制信息增加了開銷，且需要專門的管理控制機(jī)制O

⑥集中式網(wǎng)絡(luò)（b）具有集中器或復(fù)用器的集中式網(wǎng)絡(luò)

（C）分散式網(wǎng)絡(luò)（d）分布式網(wǎng)絡(luò)

O—終端；?一交換結(jié)點(diǎn)；△—集中器或復(fù)用器

圖1-9幾種常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

集中式（星型結(jié)構(gòu)）

COOGOOGCOOtJOUC!

分布式（網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）

1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的幾種分類方法

局域網(wǎng)

按作用范圍分《城域網(wǎng)

L廣域網(wǎng)公用網(wǎng)

按使用范圍分《

互聯(lián)網(wǎng)internet

內(nèi)部網(wǎng)Intranet

外部網(wǎng)ExtranetI專用網(wǎng)

因特網(wǎng)Internet

1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要

性能指標(biāo)

121帶寬(bandwidth)::

?“帶寬”本來的意思是指某個(gè)信號(hào)具有的頻帶

寬度。帶寬的單位是赫茲(Hz)、千赫(kHz)、

兆赫(MHz)等。

?對(duì)于數(shù)字信道，“帶寬”是指在信道上(或一

段鏈路上)能夠傳送的數(shù)字信號(hào)的速率，即數(shù)

據(jù)率或比特率。比特(bit)是計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)的

最小單元，它也是信息量的度量單位。帶寬的

單位就是比特每秒⑻t/s)。

?帶寬有時(shí)也稱為吞吐量。

10101I時(shí)間

-----------1秒鐘有10叫比恃------------------

0.25國(guó)

時(shí)間

p-----------------1秒鐘有4x1/個(gè)比恃---------------

圖1」。隨著帶寬的增大，數(shù)字信號(hào)在時(shí)間軸上的寬度就越窄

1.2.2時(shí)延(delay)t:

?時(shí)延(delay或latency)是指一個(gè)報(bào)文或分組從一

個(gè)網(wǎng)絡(luò)(或一條鏈路)的一端傳送到另一端所需

的時(shí)間。

?總時(shí)延=傳播時(shí)延+發(fā)送時(shí)延+排隊(duì)時(shí)延

三類時(shí)延的計(jì)算方法

?傳播時(shí)延=信道長(zhǎng)度/信道上電磁波的傳播速率（路）

?發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度/信道帶寬（口）

?排隊(duì)時(shí)延：取決于網(wǎng)絡(luò)通信量（多信源）

average

queueingdelay

?R二鏈路帶寬（b/s）

?L二分組長(zhǎng)度（bits）

?a二平均分組到達(dá)速率

數(shù)據(jù)流量的強(qiáng)度=La/R

三種時(shí)延在實(shí)際中的產(chǎn)生示意

在這里產(chǎn)生發(fā)送時(shí)筵（叨棧蠟時(shí)超）

高速錯(cuò)路（或高港究錯(cuò)路）是攝

在這里寰秒可發(fā)送更多的出將斂

在這里產(chǎn)生性M時(shí)越

圖1」1三種時(shí)延所產(chǎn)生的地方

1.2.3時(shí)延帶寬積和往返時(shí)延

以b代為單位的鏈路長(zhǎng)度

?時(shí)延帶寬積二（傳播時(shí)延）x（帶寬）。鏈路的時(shí)延帶寬

積又稱為以比特為單位的鏈路長(zhǎng)度。

圖1-12鏈路像一條空心管道

傳播時(shí)延20ms,帶寬10Mbit/s,

時(shí)延帶寬積=20X10-3X10X106=2X105bit

在鏈路上有20萬個(gè)bit

1.2.3時(shí)延帶寬積和往返時(shí)延:::

＞往返時(shí)延RTT(Round-TripTime)也是一個(gè)重

要的性能指標(biāo)，它表示從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開始,

到發(fā)送端收到來自接收端的確認(rèn)，總共經(jīng)歷的

時(shí)延。

＞往返時(shí)延帶寬積的意義

1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議

1.3.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念

＞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相通信是需要規(guī)則的

＞規(guī)則的制定：從SNA到OSI/RM

?規(guī)則的推廣：TCP/IP協(xié)議簇成為事實(shí)上的國(guó)

際標(biāo)準(zhǔn)

重要的規(guī)則（協(xié)議）制定者

?美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）

?國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）

?國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）

?電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）

?電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）

?國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）

?國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會(huì)（NIST）

?國(guó)際商用機(jī)器公司（IBM）

什么是協(xié)議？

人際交往的協(xié)議和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議:

time

一.計(jì)算機(jī)協(xié)議的概念

為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)

準(zhǔn)或約定即稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由

以下三個(gè)要素組成：

（1）語法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式；

（2）語義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何

種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)；

（3）同步，即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

二.協(xié)議protocol的特點(diǎn)::

1.分層layering

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是有層次的，通信協(xié)議也

被分為多個(gè)層次，在每個(gè)層次內(nèi)又可分成若干子

層次，協(xié)議各層次有高低之分。

二.協(xié)議的特點(diǎn)::

2.協(xié)調(diào)配合

每一層和相鄰層有接口，較低層通過接口向

它的上一層提供服務(wù)，但這一服務(wù)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)

上層是屏蔽的。

較高層又是在較低層提供的低級(jí)服務(wù)的基礎(chǔ)

上實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的服務(wù)。

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理

體系結(jié)構(gòu)

1.4.1原理體系結(jié)構(gòu)（因特網(wǎng)協(xié)議棧）

＞應(yīng)用層：支持網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

ftp,smtp,httpapplication

＞傳輸層：主機(jī)進(jìn)程間的數(shù)據(jù)傳遞

tcp,udptransport

＞網(wǎng)絡(luò)層:將數(shù)據(jù)報(bào)從信源傳遞到信宿

network

ip,路由選擇協(xié)議

＞鏈路層：數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的相鄰結(jié)點(diǎn)間link

的傳輸

ppp,ethernetphysical

＞物理層:信道上傳送的位流

數(shù)據(jù)傳遞過程

讓值機(jī)2

4

rf

3u

A

2u

^

1u

圖2?3數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程

1.4.2實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn)：：

＞實(shí)體entity：任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)

程。

＞協(xié)議protocol："水平的操作”，控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體

進(jìn)行通信的規(guī)則集合。

＞服務(wù)service："垂直的操作”，即服務(wù)是由下層向上

層通過層間接口提供的。

＞服務(wù)訪問點(diǎn)SAP：在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行

交互（即交換信息）的地方。

＞協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU：對(duì)等層pee門ayers之間傳送的數(shù)

據(jù)單位

圖2?4相鄰兩層之間的關(guān)系

服務(wù)原語

服務(wù)原語primitive：供上下層之間聯(lián)絡(luò)使用。

＞請(qǐng)求：上層實(shí)體要求下層服務(wù)進(jìn)行何種操作

＞指示：下層實(shí)體告知上層實(shí)體某事件發(fā)生

＞響應(yīng)：上層實(shí)體表示對(duì)某事件的響應(yīng)

＞確認(rèn)：下層實(shí)體回復(fù)關(guān)于它收到的請(qǐng)求

確認(rèn)服務(wù)：“請(qǐng)求”“指示”“響應(yīng)”“確認(rèn)”

無確認(rèn)服務(wù)：“請(qǐng)求”“指示”

分層：邏輯通信

每個(gè)層次：application

transport

＞分布的運(yùn)行network

link

A“實(shí)體”在每個(gè)physical

節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)該

層的功能application

transport

＞實(shí)體實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，network

link

與對(duì)等實(shí)體交physical

換信息applicationapplication

transporttransport

networknetwork

linklink

physicalphysical

分層：邏輯通訊，如傳輸層

＞從應(yīng)用層取得數(shù)

據(jù)

＞加上地址,校驗(yàn)信

息形成“數(shù)據(jù)報(bào)”

physical

＞向?qū)Φ葘?shí)體（peer）network

發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)application

transportdataphysical

＞等待對(duì)等體在接network

link

收后的應(yīng)答physical

＞比喻:郵局服務(wù)transport

network

physicalphysical

分層：物理通信

__data

appncuji15

transp|ort

network.

linlj

physiarf"

eTwo

applicationlink

transportnysical

network""

link-

physical—dataH

applicationapRli卒tioh

transporttransoort

network""netviOTK

link-lirk

physical陽deal

協(xié)議分層和數(shù)據(jù)的封裝

每個(gè)層次都從上層取得數(shù)據(jù)

幀、數(shù)據(jù)報(bào)、數(shù)據(jù)

?加上首部信息形成新的數(shù)據(jù)單元段、

?將新的數(shù)據(jù)單元傳遞給下一層次

message

segment

datagram

frame

1.4.3面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)

面向連接服務(wù)：具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接

釋放這三個(gè)階段。如電路交換

無連接服務(wù)：不需要通信的兩個(gè)實(shí)體同時(shí)處于激

活態(tài)。如報(bào)文交換

1.數(shù)據(jù)報(bào)(datagram)：無連接服務(wù)，IP數(shù)據(jù)報(bào)。

2.證實(shí)交付(confirmeddelivery)o

3.請(qǐng)求回答(request-reply)。

1.5OSI與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的比較7

?OSI參考模型中采用了七個(gè)層次的體系結(jié)構(gòu)，

將原理體系結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用層再劃分為應(yīng)用層、

表示層和會(huì)話層。

OSI網(wǎng)絡(luò)體系介紹

應(yīng)用層與用戶應(yīng)用進(jìn)程的接口“做什么”

表示層數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換“對(duì)方看起來象什么”

會(huì)話層會(huì)話管理與數(shù)據(jù)傳輸同步“該誰講話”“從哪兒講起

傳輸層端到端可靠的數(shù)據(jù)傳輸“對(duì)方在哪兒”

網(wǎng)絡(luò)層分組傳送，路由選擇，流量“走哪條路可以到達(dá)對(duì)方”

控制

數(shù)據(jù)鏈路層相鄰結(jié)點(diǎn)間無差錯(cuò)地傳送幀“每一步該怎么走”

物理層在物理媒體上透明傳輸位流“怎樣利用物理媒體”

OSI與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)對(duì)比

物理層

在一些問題的處理上，TCP/IP與

OSI不同點(diǎn)

1.TCP/IP一開始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互連

問題。

2.TCP/IP一開始就對(duì)面向連接服務(wù)和無連接

服務(wù)并重。

3.TCP/IP有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能。

I???

主:機(jī)A主機(jī)B

/~7\

應(yīng)用層路由黔應(yīng)用層

-：J.A'*?a

運(yùn)輸層運(yùn)輸層

▲

????/?.,-?x>

網(wǎng)際層網(wǎng)標(biāo)層網(wǎng)際層s

，網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)

樓口層樓口層接口層

、網(wǎng)絡(luò)1

圖2?6TCPHP四層協(xié)議的表示方法舉例

一-?.一?.?:一一.▼.***K^、L...*/▼,.丁r

按層次高低的一些協(xié)議來表示

TCP/IP協(xié)議族

圖2?7沙漏計(jì)時(shí)器形狀的TCPUP協(xié)議族

2.6客戶■服務(wù)器方式::

?在TCP/IP的進(jìn)程之間的通信常用客戶-服務(wù)器

方式。

?為了解決具體的應(yīng)用問題而彼此通信的進(jìn)程稱

為“應(yīng)用進(jìn)程”。而應(yīng)用層的具體內(nèi)容就是規(guī)

定應(yīng)用進(jìn)程在通信時(shí)所遵循的協(xié)議。

?客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所

涉及的兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程。

圖2-8客戶進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程使用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信

計(jì)般u計(jì)卷機(jī)3計(jì)良機(jī)2

■■…■■一一一

應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層

運(yùn)輸層運(yùn)輸層運(yùn)輸層

網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)幄鏈路層款據(jù)鏈路層毅喻路層

物理層物理層物理層

圖2-9一臺(tái)計(jì)篁機(jī)中的多個(gè)服務(wù)器可被多個(gè)計(jì)篁機(jī)的客戶訪問

,?.--.丁*丁???.?，：：T

作業(yè)：

教材：P25:1-2,1-8,1-9

1-2IP數(shù)據(jù)通信有什么特點(diǎn)？

1-8簡(jiǎn)述協(xié)議和服務(wù)之間的區(qū)別及聯(lián)系。

1-9分析面向連接和無連接服務(wù)的特點(diǎn)。列舉

生活實(shí)例中哪些是面向連接服務(wù)，哪些是無連接

服務(wù)。

參考教材：P22:3、11、12、16

P33:2、5

習(xí)題1—3試從多方面比較電路交換、報(bào)文交換和分組

交換的主要有缺點(diǎn)。

電路交換：在發(fā)送數(shù)據(jù)前要先建立物理鏈路的連接（呼叫階段），路建立

后所有數(shù)據(jù)都經(jīng)該鏈路有序傳送，數(shù)據(jù)發(fā)送后要釋放該物理鏈路。

電路交換連接一旦建立，整個(gè)通信過程獨(dú)占整個(gè)信道，連接的建立和釋放需

要時(shí)間，適合有大量數(shù)據(jù)發(fā)送的場(chǎng)合。

報(bào)文交換：一次發(fā)送整個(gè)報(bào)文，報(bào)文中有目的地址等控制信息。

分組交換數(shù)據(jù)寸艮分組交換：每個(gè)分組獨(dú)立選擇路由，分段占用各段鏈路，

將要發(fā)送的但分組控制信息要浪費(fèi)資源，數(shù)據(jù)不保證按序到達(dá)，各分組在結(jié)點(diǎn)等

數(shù)據(jù)分割成Y待排隊(duì)浪費(fèi)時(shí)間，適合計(jì)算機(jī)通信。

一個(gè)個(gè)小的虛電路分組：廠交換虛電路：通信完畢后對(duì)應(yīng)的通

數(shù)據(jù)段，每

信信道的邏輯鏈路釋放。

個(gè)數(shù)據(jù)段加IJ

在發(fā)送數(shù)據(jù)前要先建1

上目的地址立邏輯鏈路的連接〔、一一人

分組信息等

控制信息構(gòu)（呼叫階段），鏈路水久虛電路：對(duì)應(yīng)的通信信道永久占

成分組，每建立后所有數(shù)據(jù)都經(jīng)用此邏輯通道

個(gè)分組獨(dú)立該鏈路有序傳送，數(shù)

選擇路由。據(jù)發(fā)送后要釋放該邏

輯鏈路。

電路交換報(bào)文交換分組交換

優(yōu)點(diǎn)1、線路專用，可1、無通信鏈路建立時(shí)間,1、報(bào)文定長(zhǎng)，傳

靠性高。數(shù)據(jù)量少時(shí)傳輸效率高。輸時(shí)可分路徑、

2、無有交換結(jié)點(diǎn)，2、有路徑選擇，提高了定間隔,效率IWJ、

無轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的排隊(duì)延線路的可恢復(fù)性。時(shí)延小，可防控

遲。網(wǎng)絡(luò)堵塞。

缺點(diǎn)1、因有通信鏈路1、報(bào)文不定長(zhǎng)，線路傳1、分組時(shí)帶控制

建立時(shí)間，數(shù)據(jù)量輸效率受影響。信息，有一定開

少時(shí)傳輸效率低。2、有交換結(jié)點(diǎn)，有存儲(chǔ)銷。

轉(zhuǎn)發(fā)，有排隊(duì)延遲，實(shí)2、轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)有排隊(duì)

時(shí)性差。延遲。

第一章::

??

習(xí)題i—n：：

試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的j艮文

共x(bit),從源站到目的站的共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播

時(shí)延為d(s),數(shù)據(jù)率為b(bit/s)。在電路交換是電路的建立時(shí)間

為s(s)。在分組交換是分組長(zhǎng)度為p(bit),且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待

時(shí)間可忽略不計(jì)。問在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路

交換的要??？

解：

電路交換時(shí)延=電路建立時(shí)間+發(fā)送時(shí)延+傳輸時(shí)延

L=s+x/b+kd

分組發(fā)送時(shí)延=呼叫建立時(shí)間+發(fā)送時(shí)延+傳輸時(shí)延+結(jié)點(diǎn)排隊(duì)時(shí)延

t2=(k-1)p/b+x/b+kd+0

若L>t2貝II：s>(k-1)p/b

iI:

在習(xí)題i—n的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報(bào)文長(zhǎng)度和分組長(zhǎng)歸

分別為X和(p+h)(bit),其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，

而h為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長(zhǎng)度，與p的大小無關(guān)。

通信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b(bit/s)，但傳

播時(shí)延和、結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間均可忽略不計(jì)。若打算使總的

時(shí)延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度p應(yīng)取為多大？

解：

分組發(fā)送時(shí)延=呼叫建立時(shí)間+發(fā)送時(shí)延+傳輸時(shí)延+結(jié)點(diǎn)排隊(duì)時(shí)延

D=(k-1)X(h+p)/b+x/pX(h+p)/b+0+0

dD/dp=(k-1)/b—hx/bp