認識計算機網(wǎng)絡

1、,第一章 認識計算機網(wǎng)絡,劉 美 標,計算機網(wǎng)絡技術,新課導入,1、網(wǎng)絡的基本概念 網(wǎng)絡的產生和發(fā)展 網(wǎng)絡的分類 網(wǎng)絡體系結構 2、網(wǎng)絡的需求分析 需求來源 需求收集,1.1 網(wǎng)絡的基本概念 1. 網(wǎng)絡的產生和發(fā)展 網(wǎng)絡是指“三網(wǎng)”，即電信網(wǎng)絡（主要的業(yè)務是電話，但也有其他業(yè)務，如傳真、數(shù)據(jù)等）、有線電視網(wǎng)絡（即單向電視節(jié)目的傳送網(wǎng)絡）和計算機網(wǎng)絡。 （1） 計算機網(wǎng)絡的產生 1969年初，美國國防部高級研究計劃管理局為軍事目的最初建立的ARPANET（Advanced Research Projects Agency Net）只有四個結點，它的誕生是計算機網(wǎng)絡發(fā)展史上的一個里程碑。,知識講解

2、,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,（2）計算機網(wǎng)絡的發(fā)展 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展可分為如下四個階段： 第一階段：面向終端的計算機網(wǎng)絡，具有通信功能的單機系統(tǒng)，已具備了計算機網(wǎng)絡的雛形。20世紀60年代初，以單個計算機為中心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)構成面向終端的計算機網(wǎng)絡。 第二階段：計算機通信網(wǎng)絡，具有通信功能的多機系統(tǒng)屬于面向終端的計算機通信網(wǎng)。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,第三階段：計算機互聯(lián)網(wǎng)絡，以資源共享為目的的計算機計算機網(wǎng)絡階段，是當今意義上的計算機網(wǎng)絡。 第四階段：向互聯(lián)、高速、智能化方向發(fā)展的計算機網(wǎng)絡。從20世紀80年代末開始，計算機網(wǎng)絡技術進入新的發(fā)展階段，其特點是，互聯(lián)、高速和智能化。,（3）計算機

3、網(wǎng)絡的作用 信息資源的共享 昂貴設備的共享 高可靠性的需要 提高工作效率,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,2 網(wǎng)絡的分類 （1）網(wǎng)絡的覆蓋范圍 局域網(wǎng) 局域網(wǎng)是一種小區(qū)域內的通信網(wǎng)絡，可支持各種數(shù)據(jù)通信設備間的互連、信息交換和資源共享。 城域網(wǎng) 城域網(wǎng)基本上是一種大型的局域網(wǎng)，通常使用與局域網(wǎng)相似的技術。 廣域網(wǎng) 廣域網(wǎng)由一些結點交換機以及連接這些交換機的鏈路組成。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,（2）網(wǎng)絡的拓撲結構 網(wǎng)絡拓撲是指網(wǎng)絡中各個端點相互連接的方法和形式。網(wǎng)絡拓撲結構反映了組網(wǎng)的一種幾何形式。局域網(wǎng)的拓撲結構主要有總線狀、星狀、環(huán)狀以及網(wǎng)狀拓撲結構。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念

4、,總線狀 總線狀拓撲結構采用單根數(shù)據(jù)傳輸線作為通信介質，所有的站點都通過相應的硬件接口直接連接到通信介質，而且能被所有其他的站點接受。 總線狀拓撲結構示意圖,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,星狀 星狀拓撲結構是由中央結點和通過點到點鏈路連接到中央結點的各結點組成。 星狀拓撲結構圖,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,環(huán)狀 環(huán)狀拓撲結構網(wǎng)絡是由一些中繼器和連接到中繼器的點到點鏈路組成的一個閉合環(huán)。 環(huán)狀拓撲結構圖,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,網(wǎng)狀 網(wǎng)狀拓撲結構中各結點通過傳輸線相互連接起來，并且任何一個結點至少與其他兩個結點相連。 網(wǎng)狀拓撲結構圖,3 網(wǎng)絡體系結構 （1）ISO/OSI七層模型 1974年，美國的IBM

5、公司宣布了其研制的系統(tǒng)網(wǎng)絡體系結構SNA（System Network Architecture）。這個著名的網(wǎng)絡標準就是按照分層的方法制定的，它是世界上使用較為廣泛的一種網(wǎng)絡系統(tǒng)結構。1974 年以后不久，其他一些公司也相應推出自己的一套體系結構，并都采用不同的名稱。網(wǎng)絡體系結構的出現(xiàn)使得一個公司所生成的各種設備能夠很容易地互連成網(wǎng)。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,OSI參考模型將計算機網(wǎng)絡分為七層，其分層原則如下： 根據(jù)不同層次的抽象分層； 每層應當實現(xiàn)一個定義明確的功能； 每層功能的選擇應該有助于制定網(wǎng)絡協(xié)議的國際標準； 各層邊界的選擇應盡量減少跨過接口的通信量； 層數(shù)應足夠多，以避免不同的功

6、能混雜在同一層中，但也不能太多，否則體系結構會過于龐大。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,OSI參考模型:,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,物理層 物理層（physical layer）位于OSI參考模型的最底層，它直接面向原始比特流的傳輸。為了實現(xiàn)原始比特流的物理傳輸，物理層必須解決包括傳輸介質、信道類型、數(shù)據(jù)與信號之間的轉換、信號傳輸中的衰減和噪聲等一系列問題。另外，物理層標準要給出關于物理接口的機械、電氣、功能和規(guī)程特性，以便于不同的制造廠家既能夠根據(jù)公認的標準各自獨立地制造設備，又能使各個廠家的產品能夠相互兼容。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,數(shù)據(jù)鏈路層 在物理層發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的過程中，會出現(xiàn)一些自己不能解

7、決的問題。 網(wǎng)絡層 網(wǎng)絡中的兩臺計算機進行通信時，可能要經(jīng)過許多中間結點甚至不同的通信子網(wǎng)。網(wǎng)絡層（network layer）的任務就是在通信子網(wǎng)中選擇一條合適的路徑，使源計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)能夠通過所選擇的路徑到達目的計算機。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,傳輸層 傳輸層（transport layer）是OSI七層模型中唯一負責端到端進程（process）間數(shù)據(jù)傳輸和控制功能的層。 會話層 會話層（session layer）的功能是在兩個結點間建立、維護和釋放面向用戶的連接。 表示層 表示層（presentation layer）以下的各層主要關心可靠的數(shù)據(jù)傳輸，而表示層關心的是所傳輸數(shù)據(jù)的語法

8、和語義。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,應用層 應用層（application layer）是OSI參考模型中的最高層，負責為用戶的應用程序提供網(wǎng)絡服務，包括為相互通信的應用程序或進程之間建立連接、進行同步，建立關于錯誤糾正和控制數(shù)據(jù)完整過程的協(xié)商等。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,（2） TCP/IP模型概述 TCP/IP模型分為四層，由下而上分別為網(wǎng)絡訪問層、網(wǎng)際層、傳輸層和應用層。 TCP/IP四層模型圖,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,網(wǎng)絡訪問層 網(wǎng)絡訪問層是TCP/IP模型的最底層，負責接收從網(wǎng)際層交來的IP數(shù)據(jù)報并將其通過底層物理網(wǎng)絡發(fā)送出去，或從底層物理網(wǎng)絡上接收物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報，交給網(wǎng)際層。

9、 網(wǎng)際層 網(wǎng)際層負責將源主機發(fā)送的分組獨立地送往目標主機，源主機與目標主機可以在同一網(wǎng)絡中，也可以在不同的網(wǎng)絡中。該層涉及為分組提供最佳路徑的選擇和交換功能，并使這一過程與它們所經(jīng)過的路徑和網(wǎng)絡無關。這好比寄信時，人們不需要知道信是如何到達目的地的，而只關心其是否已到達。TCP/IP模型中的網(wǎng)際層在功能上相當于OSI參考模型中的網(wǎng)絡層。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,傳輸層 傳輸層負責在源結點和目的結點的兩個對等應用進程之間提供端到端的數(shù)據(jù)通信。為了標識參與通信的傳輸層對等實體，傳輸層提供了關于不同進程的標識。為了適應不同的網(wǎng)絡應用，傳輸層提供了面向連接的可靠傳輸與無連接的不可靠傳輸兩類服務。 應用層 應用層涉及為用戶提供網(wǎng)絡應用并為這些應用提供網(wǎng)絡支撐服務。由于TCP/IP將所有與應用相關的內容都歸為一層，因此該層涉及處理高層協(xié)議、數(shù)據(jù)表達和會話控制等任務。,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,1.2 網(wǎng)絡的需求分析 （1）需求來源 需求來源可分為兩個方面：政策方面和技術方面 政策方面 政策方面需要了解國家或特定行業(yè)的政策 技術方面 技術方面需要參照用戶提供的一些歷史資料和行業(yè)資料，以及使用狀況等資料,知識講解,1.2 網(wǎng)絡的需求分析,（2）需求收集 收集商業(yè)需求 收集用戶需求 收集應用需求 收集計算機平臺需求 處理器 內存 輸入/輸出（I/O） 操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡配置 收集網(wǎng)絡需求,