計算機網(wǎng)絡(luò)謝希仁第六版第一講概述

1、1劉彬158381188062學習目的學習目的1 12 23 3知識目標知識目標能力目標能力目標素質(zhì)目標素質(zhì)目標3學什么？學什么？ 以Internet為代表學習計算機網(wǎng)絡(luò) 基本原理 關(guān)鍵技術(shù) 設(shè)計思想 典型應(yīng)用 發(fā)展趨勢4 本課程可能的收獲本課程可能的收獲 知識獲取 計算機網(wǎng)絡(luò)基本問題的解決思路和方法 思維訓練 工程類問題的分析和解決能力 本課程的基本授課方式本課程的基本授課方式 問題描述問題分析問題解決思路解決辦法 評價和改進重點-理解問題！5本學期教學內(nèi)容安排本學期教學內(nèi)容安排第一講：概述（第一講：概述（4學時）學時）第二講：物理層（第二講：物理層（3學時）學時）第三講：數(shù)據(jù)鏈路層第三講：

2、數(shù)據(jù)鏈路層+無線網(wǎng)絡(luò)（無線網(wǎng)絡(luò)（9學時）學時）第四講：網(wǎng)絡(luò)層（第四講：網(wǎng)絡(luò)層（9學時）學時）第五講：傳輸層（第五講：傳輸層（7學時）學時）第六講：應(yīng)用層（第六講：應(yīng)用層（6學時）學時）理論課時：理論課時：40學時學時實驗課時：實驗課時：20學時學時6教材和參考資料：教材和參考資料：1 謝希仁編著，計算機網(wǎng)絡(luò)（第謝希仁編著，計算機網(wǎng)絡(luò)（第6版），電子工業(yè)版），電子工業(yè) 出版社，出版社，2013年年07月月2 吳功宜吳功宜 ,吳英編著吳英編著,計算機網(wǎng)絡(luò)教程（第計算機網(wǎng)絡(luò)教程（第5版）版）, 電子工業(yè)出版社，電子工業(yè)出版社，2012年年3 RFC（Request For Comments）4 In

3、ternet 通過網(wǎng)絡(luò)學習通過網(wǎng)絡(luò)學習網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)5 課件課件7理論理論+實踐（多動手）實踐（多動手）理論：課件理論：課件+參考教材參考教材+RFC+Internet實踐：網(wǎng)絡(luò)實踐課時實踐：網(wǎng)絡(luò)實踐課時+課堂小實驗課堂小實驗+課外小實驗課外小實驗實踐小工具：實踐小工具：wireshark / Packet tracert進入第一講進入第一講如何才能學好本課程？如何才能學好本課程？89本講要求：本講要求：1 了解計算機網(wǎng)絡(luò)的一些應(yīng)用2 理解計算機網(wǎng)絡(luò)的目標3 理解什么是計算機網(wǎng)絡(luò)4 理解構(gòu)建計算機網(wǎng)絡(luò)需要解決的基本問題5 理解網(wǎng)絡(luò)分層混合模型6 了解計算機網(wǎng)絡(luò)及Internet的發(fā)展歷史7 了解計算

4、機網(wǎng)絡(luò)分類及性能指標10脈脈 絡(luò)絡(luò) 計算機網(wǎng)絡(luò)定義 計算機網(wǎng)絡(luò)及Internet發(fā)展史 計算機網(wǎng)絡(luò)分類 計算機網(wǎng)絡(luò)性能 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第一講第一講 結(jié)束結(jié)束11什么是計算機網(wǎng)絡(luò)？什么是計算機網(wǎng)絡(luò)？計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用典型應(yīng)用抽象計算機網(wǎng)抽象計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用共性絡(luò)應(yīng)用共性計算機網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)定義絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)定義 12計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概論：概論：計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)定義 計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用（計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用（1）u “ “三網(wǎng)三網(wǎng)”融合加速計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展融合加速計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展u 現(xiàn)實社會是一個運行在計算機網(wǎng)絡(luò)上

5、的社會現(xiàn)實社會是一個運行在計算機網(wǎng)絡(luò)上的社會現(xiàn)實社會現(xiàn)實社會網(wǎng)絡(luò)社會網(wǎng)絡(luò)社會 13Internet Internet (Globalinfrastructurefor information which uses TCP/IPCommunication)信息家電Information ApplianceElectroniccommerceRemote EducationTelemedicineDigital video/audio/applications downloadVideoconferencingRemotecontrol傳統(tǒng)應(yīng)用Electronic mailFTPTelnetWWW

6、IP PhoneVideo PhoneInterconnectionof networks(Intranets，VPN)HospitalTelemedicineUniversityRemote LearningHomeTELcontrolDistributeddatabases視頻會議FAXTELPBX14p 家庭應(yīng)用家庭應(yīng)用p 商業(yè)應(yīng)用商業(yè)應(yīng)用p 政府應(yīng)用政府應(yīng)用p 軍事應(yīng)用軍事應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用（計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用（2）計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概論：概論：計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)定義 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)定義 15計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概論：概

7、論：計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)定義 計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用（計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用（3）p 家庭應(yīng)用家庭應(yīng)用（1）遠程訪問）遠程訪問 頁面瀏覽、在線報紙頁面瀏覽、在線報紙, google-earth （2）網(wǎng)絡(luò)通訊）網(wǎng)絡(luò)通訊 電子郵件、同學錄、電子郵件、同學錄、QQ、微信、微信.（3）發(fā)布信息）發(fā)布信息 博客、微博、微刊、博客、微博、微刊、V客、發(fā)帖、留言、客、發(fā)帖、留言、.（4）網(wǎng)絡(luò)娛樂）網(wǎng)絡(luò)娛樂 視頻點播、網(wǎng)絡(luò)游戲視頻點播、網(wǎng)絡(luò)游戲.（5）電子商務(wù)）電子商務(wù) 買書、衣服、預(yù)定酒店買書、衣服、預(yù)定酒店.（6）查找資料）查找資料 找文獻、旅游信息、天氣預(yù)報找文獻、旅游信息、天氣預(yù)報.（7）智能家居）智能

8、家居 開空調(diào)、微波爐、防盜開空調(diào)、微波爐、防盜.（8）電子保姆）電子保姆 照顧老人、孩子（信息監(jiān)測、緊急情況報告）照顧老人、孩子（信息監(jiān)測、緊急情況報告） . 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)定義 16計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用（計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用（4）p 企業(yè)應(yīng)用企業(yè)應(yīng)用（1）內(nèi)部通訊）內(nèi)部通訊 郵件、聊天軟件（飛秋）郵件、聊天軟件（飛秋）.（2）資源共享）資源共享 打印機、數(shù)據(jù)庫打印機、數(shù)據(jù)庫.（3）企業(yè)管理）企業(yè)管理 ERP、視頻會議、視頻會議.（4）電子商務(wù)）電子商務(wù) B2B、B2C、客戶調(diào)查、客戶調(diào)查.（5）.計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算

9、機網(wǎng)絡(luò)定義 17計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用（計算機網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用（5）p 政府應(yīng)用政府應(yīng)用（1）電子政務(wù)）電子政務(wù) 個人信用、政務(wù)公開個人信用、政務(wù)公開.（2）政府管理）政府管理 治安監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、輿情監(jiān)測治安監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、輿情監(jiān)測.（3）數(shù)字城市）數(shù)字城市（4）.p 軍事應(yīng)用軍事應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn) 快速反應(yīng)、快速機動快速反應(yīng)、快速機動. 網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)定義 18計算機網(wǎng)絡(luò)目標計算機網(wǎng)絡(luò)目標 抽象（共同點）抽象（共同點）： （1）資源共享資源共享（共享性） （2）信息交互信息交互（連通性）計算機網(wǎng)絡(luò)的目標！計算機網(wǎng)絡(luò)的目標！

10、基礎(chǔ)支持：互連互通（手段）（基礎(chǔ)支持：互連互通（手段）（*） 信息共享、信息交互（目的、未來方向）信息共享、信息交互（目的、未來方向）計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)定義 19計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)定義 計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)定義 計算機網(wǎng)絡(luò)（廣義）計算機網(wǎng)絡(luò)（廣義） 把計算機相互連接起來，實現(xiàn)資源共享和信息交互 計算機網(wǎng)絡(luò)（狹義）計算機網(wǎng)絡(luò)（狹義） 協(xié)調(diào)大量獨立的、相互連接起來的計算機共同完成計算任務(wù)的系統(tǒng) 計算機網(wǎng)絡(luò)（一般意義）計算機網(wǎng)絡(luò)（一般意義） 若干結(jié)點結(jié)點和連接這些結(jié)點的鏈路鏈路組成結(jié)點鏈路20計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)

11、1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 發(fā)展史發(fā)展史 上世紀上世紀40-50年代年代 沒有網(wǎng)絡(luò)時代沒有網(wǎng)絡(luò)時代 1983 Internet 誕誕 生生 70年代年代 網(wǎng)絡(luò)之間不能互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間不能互聯(lián) 50年代后期年代后期 美國國防部需求美國國防部需求 1969 ARPANET 誕誕 生生 1985 三級計算機網(wǎng)絡(luò)三級計算機網(wǎng)絡(luò) 1993 ISP 多級網(wǎng)絡(luò)多級網(wǎng)絡(luò) 1954 出現(xiàn)終端（出現(xiàn)終端（terminal） 21 計算機體積龐大，擁有數(shù)據(jù)中心 沒有終端，需要到數(shù)據(jù)中心提交 作業(yè)，作業(yè)的載體是打孔紙帶或打孔卡 作業(yè)被成批的處理 由于計算機使用的數(shù)

12、據(jù)格式不 同，所以不能互連 上世紀上世紀40-50年代年代 沒有網(wǎng)絡(luò)時代沒有網(wǎng)絡(luò)時代 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 22分時計算機系統(tǒng)分時計算機系統(tǒng) 公用電話公用電話網(wǎng)網(wǎng) PSTN調(diào)調(diào)制制解解調(diào)調(diào)器器終終端端遠程高速線路遠程高速線路計計算算機機 遠程終端計算機系統(tǒng)遠程終端計算機系統(tǒng) 1954 出現(xiàn)終端（出現(xiàn)終端（terminal） 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 23u 上世界上世界60年代年代 美蘇冷戰(zhàn)時期美蘇冷戰(zhàn)時期u ARPA-美國國防部領(lǐng)

13、導的遠景研究規(guī)劃局美國國防部領(lǐng)導的遠景研究規(guī)劃局u 傳統(tǒng)的電話網(wǎng)采用的傳統(tǒng)的電話網(wǎng)采用的電路交換技術(shù)電路交換技術(shù)不能滿足需求不能滿足需求u 破舊立新破舊立新-建立建立新型網(wǎng)絡(luò)新型網(wǎng)絡(luò)電路交換技術(shù)探討電路交換技術(shù)探討計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 24n傳統(tǒng)電話網(wǎng)PSTN使用電路交換電路交換技術(shù)電路交換技術(shù) 交換機交換機 電路交換電路交換計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 25n 從物理線路連接角度來看 “交換”就是轉(zhuǎn)接 把一條電話線轉(zhuǎn)接到另一條電話線，

14、使它們連通起來n 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“交換交換” switching 的含義的含義計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 26 電路交換必定是面向連接的 -建立專用物理連接線路 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）電路交換的特點電路交換的特點計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 27電路交換舉例電路交換舉例A交換機交換機交換機交換機交換機交換機B

15、CD通路在通話期間一直保持通路在通話期間一直保持 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 2829分析： 不夠靈活 不能自動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化 資源浪費 計算機數(shù)據(jù)具有突發(fā)性突發(fā)性,導致通信線路的利用率很低電路交換不適合傳輸計算機數(shù)據(jù)電路交換不適合傳輸計算機數(shù)據(jù)結(jié)論：計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 30 網(wǎng)絡(luò)用于計算機之間的數(shù)據(jù)傳送，而不是為了打電話網(wǎng)絡(luò)用于計算機之間的數(shù)據(jù)傳送，而不是為了打電話 網(wǎng)絡(luò)能夠連接不同類型的計算機網(wǎng)絡(luò)能夠連接不同類型的計算機 所有的網(wǎng)

16、絡(luò)節(jié)點都同等重要，所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都同等重要，生存性強生存性強survivability 計算機在進行通信時，必須有冗余的路由計算機在進行通信時，必須有冗余的路由 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當盡可能的簡單，同時還能非?？煽烤W(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當盡可能的簡單，同時還能非?？煽啃滦途W(wǎng)絡(luò)基本特點新型網(wǎng)絡(luò)基本特點計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 311969年底年底 ARPANET問世問世-里程碑里程碑 采用采用分組交換分組交換技術(shù)，使計算機網(wǎng)絡(luò)的概念、結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使計算機網(wǎng)絡(luò)的概念、結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方面都發(fā)生了根本性的變化設(shè)計方面都發(fā)生了根本性的變化

17、 這是世界上第一個采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換計算機網(wǎng)絡(luò)這是世界上第一個采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換計算機網(wǎng)絡(luò) 標志著真正意義上的計算機網(wǎng)絡(luò)的興起標志著真正意義上的計算機網(wǎng)絡(luò)的興起1969 ARPANET誕生誕生計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 32ARPANET1971年的年的設(shè)計草圖設(shè)計草圖 接口消息接口消息處理器處理器（IMP） 1969年年9月的月的設(shè)計草圖與記錄設(shè)計草圖與記錄 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 33基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組

18、交換 幾個問題：幾個問題： 如何構(gòu)造分組？如何構(gòu)造分組？ 存儲轉(zhuǎn)發(fā)思想？存儲轉(zhuǎn)發(fā)思想？ 評價？評價？計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 34 在發(fā)送端把要發(fā)送的報文分隔為較短的數(shù)據(jù)塊 每個塊增加帶有控制信息的首部構(gòu)成分組（包） 依次把各分組發(fā)送到接收端 接收端剝?nèi)ナ撞浚槌鰯?shù)據(jù)部分，還原成報文分組分組計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 35數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)分組報文發(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)

19、 據(jù)首部分組交換分組交換 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 36存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式核心思想：核心思想：p 不需事先建立物理通路不需事先建立物理通路p 當有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，先把它暫存在第一個交換機的內(nèi)當有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，先把它暫存在第一個交換機的內(nèi) 存中（路由器），隨后再轉(zhuǎn)發(fā)出去存中（路由器），隨后再轉(zhuǎn)發(fā)出去p 一級一級中轉(zhuǎn)，直到目標一級一級中轉(zhuǎn)，直到目標計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 37 結(jié)點交換機結(jié)點交換機 用戶用戶A用戶用戶B存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲

20、轉(zhuǎn)發(fā)方式將收到的分組先放入緩存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口將收到的分組先放入緩存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口將收到的分組先放入緩存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 38 不必事先建立連接 在數(shù)據(jù)通訊的過程中 ，分組只占用當前鏈路，網(wǎng)內(nèi)其他通信鏈路并不被目前通信的雙方所占有 即使當前的通信鏈路，也只有分組正在傳送時才被占用，在各分組傳送之間的空閑時間，還可以為其它主機發(fā)送的分組使用分組交換特點（分組交換特點（1）計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史

21、發(fā)展史 39 運行協(xié)議以保證可靠性 采用網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)防止單點故障 主干線路采用高速鏈路以保證高速數(shù)據(jù)交付分組交換特點（分組交換特點（2）計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 40 優(yōu)點 高效、靈活、迅速、可靠 代價 存儲轉(zhuǎn)發(fā)延時 首部開銷 需要專門的控制和管理機制評價評價 基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 41報文交換報文交換q 存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理并非完全新的概念q 20世紀40年代，電報通信也采用了基 于存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理

22、的報文交換q 以報文為單位進行傳送q 報文交換的時延較長計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 42P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4報文報文報文 A B C D A B C DA B C D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)傳送數(shù)據(jù)傳送 的特點的特點 比特流直達終點比特流直達終點 報文報文 報文報文 報文報文 分組分組 分組分組 分組分組 存儲存儲轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)存儲存儲轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)存儲存儲轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)存儲存儲轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)43ARPANET成功-使計算機網(wǎng)絡(luò)的概念發(fā)生根本變化主機終端以主機為中心以分組交換網(wǎng)

23、為中心主機分組交換網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 441983 Internet誕生誕生 Internet的奠基人的奠基人計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 45Cloud互聯(lián)網(wǎng)定義互聯(lián)網(wǎng)定義 互聯(lián)網(wǎng)（或互連網(wǎng)）互聯(lián)網(wǎng)（或互連網(wǎng)）u 互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”(network of networks) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 46因特網(wǎng)定義因特網(wǎng)定義 因特

24、網(wǎng)因特網(wǎng)u Internet是典型的互聯(lián)網(wǎng)是典型的互聯(lián)網(wǎng) 專指全球最大的、開放的、專指全球最大的、開放的、 由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成 的計算機網(wǎng)絡(luò)的計算機網(wǎng)絡(luò)u 由美國由美國 ARPANET 發(fā)展而成發(fā)展而成u 采用采用 TCP/IP 協(xié)議族協(xié)議族計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 47 1 單個ARPNET 互聯(lián)網(wǎng)2 三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)3 多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)因特網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的三個階段因特網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的三個階段TCP/IP協(xié)議計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetIn

25、ternet發(fā)展史發(fā)展史 48三級結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)三級結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)- 校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)國家主干網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)路由器計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 491993 ISP因特網(wǎng)服務(wù)提供者出現(xiàn)因特網(wǎng)服務(wù)提供者出現(xiàn)用戶通過用戶通過ISP上網(wǎng)上網(wǎng)用戶ISP1ISP2 因特網(wǎng)因特網(wǎng) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 50一些一些ISP國內(nèi)ISP三大基礎(chǔ)運營商n中國電信n中國移動n中國聯(lián)通 電信重組后，中國網(wǎng)通并入中國聯(lián)通，中國鐵通并入中國移動，

26、中國聯(lián)通CDMA并入中國電信美國ISPn美國在線AOLnAT&TnMSN計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 51 多級結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)分為以下五個接入級 網(wǎng)絡(luò)接入點 NAP-最高等級接入點 國家主干網(wǎng)（主干 ISP） 地區(qū) ISP 本地 ISP 校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)或 PC 機上網(wǎng)用戶多級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)多級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 52一級 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

27、網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)第二層 ISP第二層 ISPNAPNAPAB主機主機A 本地本地 ISP 第二層第二層 ISP NAP 第一層第一層 ISP NAP 第二層第二層 ISP 本地本地 ISP 主機主機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 ISP53總結(jié)：發(fā)展歷程總結(jié)：發(fā)展歷程 計算機孤島計算機孤島 終終 端端 計算機之間聯(lián)網(wǎng)計算機之間聯(lián)網(wǎng)ARPANET 網(wǎng)絡(luò)之間聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之間聯(lián)網(wǎng)Internet三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)

28、 因特網(wǎng)因特網(wǎng) 多層次多層次ISP 因特網(wǎng)因特網(wǎng) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 54從從Internet發(fā)展史中學到什么？發(fā)展史中學到什么？鑄劍為犁的一個典型計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 55 美國 1996 啟動NGI 1998 Internet 2 中國 1980 聯(lián)網(wǎng)實驗 1987 因特網(wǎng)研究與試驗 1994 正式接入國際因特網(wǎng) 1998 啟動CNGI 2004 CERNET2NGI （ Next Generation Internet

29、）計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 56CERNET2 CERNET2 p 我國第一個基于IPv6的“下一代互聯(lián)網(wǎng)”p 已在北京、上海、廣州等多個核心節(jié)點擁有2.5G以 上的帶寬，與國外的“下一代互聯(lián)網(wǎng)”相連p 標志著我國在該研究和應(yīng)用領(lǐng)域走在世界前列57NGI目標目標 高性能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 先進的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù) 革命性的應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 58 問題： 海量計算的困惑（如航空航天、氣象、石油、 生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域） 計算機利用率（大量計算機只

30、是個人簡單使用） 大量閑置資源可否被整合？ 資源的使用可否實現(xiàn)“一鍵”？網(wǎng)格網(wǎng)格Grid（1）計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 59 網(wǎng)格就是把整個互聯(lián)網(wǎng)整合成一臺 巨大的超級計算機，實現(xiàn)各種資源的全 面連通和共享，其中包括計算資源、存 儲資源、通信資源、軟件資源、信息資 源、知識資源等。網(wǎng)格（網(wǎng)格（2） 網(wǎng)格的根本特征不是它的規(guī)模，網(wǎng)格的根本特征不是它的規(guī)模，而是資源共享，消除信息孤島而是資源共享，消除信息孤島!計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 60

31、網(wǎng)格（網(wǎng)格（3）uu 傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了計算機硬件的連通傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了計算機硬件的連通uu 萬維網(wǎng)實現(xiàn)了網(wǎng)頁的連通萬維網(wǎng)實現(xiàn)了網(wǎng)頁的連通uu 網(wǎng)格試圖實現(xiàn)應(yīng)用層面上所有資源的全面連通網(wǎng)格試圖實現(xiàn)應(yīng)用層面上所有資源的全面連通有人稱之為第三代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、下一代萬維網(wǎng)，等等有人稱之為第三代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、下一代萬維網(wǎng)，等等網(wǎng)格建立在互聯(lián)網(wǎng)和萬維網(wǎng)基礎(chǔ)上，網(wǎng)格建立在互聯(lián)網(wǎng)和萬維網(wǎng)基礎(chǔ)上，不會取代它們不會取代它們 !計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 61 把力量聯(lián)合起來，給每一個成員使用！把力量聯(lián)合起來，給每一個成員使用！云計算（云計算

32、（1）u 云就是計算機群，將很多位于不同地點的計算機 集合起來，為企業(yè)或個人提供計算服務(wù)u 每個群包括了幾十萬臺甚至百萬臺計算機u 所有人通過計算機的簡單功能上網(wǎng)租用：”云空間”u 大型數(shù)據(jù)處理中心幫助保管個人的數(shù)據(jù)和記錄 未來，只需要一臺電腦或手機，就未來，只需要一臺電腦或手機，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實現(xiàn)一切，甚至可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實現(xiàn)一切，甚至包括超級計算任務(wù)！包括超級計算任務(wù)！計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 62云計算云計算cloud computing（2）誰握住了那片云彩，誰握住了那片云彩，誰就掌握了未來！誰就掌

33、握了未來！ 2006年，谷歌提出google101計劃 2008年，IBM投資36億美元建立云計算中心 2008年，微軟宣布微軟云計算戰(zhàn)略平臺Azure 2014年，云計算全球市場總額將超過950億美元，全球軟件市場的12%將轉(zhuǎn)向云計算計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 63物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)IOTInternet of things 互聯(lián)網(wǎng)-人聯(lián)網(wǎng)- 物聯(lián)網(wǎng)把所有物品通過把所有物品通過射頻識別射頻識別等信息傳感設(shè)備與等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)將互聯(lián)

34、網(wǎng)將66億人口、億人口、500億機器、億機器、500000億物體連接起來！億物體連接起來！計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 64物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 智能家居 智能電網(wǎng) 智能交通 智能物流 智能綠色建筑 環(huán)境監(jiān)測 感知礦山 智能水利 智慧圖書館計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)Big data（1） 大數(shù)據(jù)是繼云計算、物聯(lián)網(wǎng)之后IT產(chǎn)業(yè)又一次 顛覆性的技術(shù)變革。 4個V: -容量巨大（Volume），數(shù)據(jù)已從 TB 級別躍升 至 PB 級別

35、 -數(shù)據(jù)類型繁多（Variety），網(wǎng)絡(luò)日志、視頻、 圖片、地理位置信息等 -價值密度低（Value） -處理速度快（Velocity）計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 挖掘用戶的行為習慣和喜好，在凌亂紛繁的數(shù)據(jù) 背后找到更符合用戶興趣和習慣的產(chǎn)品和服務(wù) ，并對產(chǎn)品和服務(wù)進行針對性地調(diào)整和優(yōu)化，這 就是大數(shù)據(jù)的價值。 數(shù)據(jù)才是真正有價值的資產(chǎn)。未來，數(shù)據(jù)可能 成為最大的交易商品。大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)Big data（2）計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)及InternetInternet發(fā)展史發(fā)展史 67計

36、算機網(wǎng)絡(luò)分類計算機網(wǎng)絡(luò)分類 可從不同的方面進行分類 從網(wǎng)絡(luò)的交換方式 電路交換網(wǎng)絡(luò)、報文交換網(wǎng)絡(luò)、 分組交換網(wǎng)絡(luò)、混合交換網(wǎng)絡(luò) 從網(wǎng)絡(luò)的用途 專用網(wǎng)、公用網(wǎng) 從通信信道類型 從網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)分類計算機網(wǎng)絡(luò)分類 68按通信信道類型分類按通信信道類型分類 通信信道的類型有兩類 廣播信道 多個結(jié)點共享一個通信信道 一個結(jié)點廣播信息，其它結(jié)點接收信息 點對點信道 一條通信線路只能連接一對結(jié)點 如果兩個結(jié)點間沒有直接相連的線路，它們只能通過中間 結(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā) 對應(yīng)兩種網(wǎng)絡(luò) 廣播式網(wǎng)絡(luò) 點對點式網(wǎng)絡(luò) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)分類計算機網(wǎng)

37、絡(luò)分類 69按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分類按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分類p個域網(wǎng)(Personal Area Network)p局域網(wǎng)(Local Area Network) p城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network)p廣域網(wǎng)(Wide Area Network) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)分類計算機網(wǎng)絡(luò)分類 70 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)分類計算機網(wǎng)絡(luò)分類 個域網(wǎng)個域網(wǎng)PAN 主要特點： 允許設(shè)備圍繞個人工作區(qū)域進行通信 采用無線傳輸技術(shù)搭建 藍牙bluetooth 也可采用其他短程通信技術(shù)搭建 射頻識別技術(shù)RFID 無線鼠標和鍵盤71局域網(wǎng)局域網(wǎng)L

38、AN 主要特點： 覆蓋地理范圍?。◣坠铮?lián)網(wǎng)費用低 具有較寬的通信頻帶，誤碼率低 聯(lián)網(wǎng)方便（電話線、雙絞線、同軸電纜、光纖） 有利于數(shù)據(jù)處理和辦公自動化 信道中報文傳送控制方法比較簡單，網(wǎng)絡(luò)中某一 站出現(xiàn)故障，也不致影響整個系統(tǒng)運行 局域網(wǎng)的拓樸結(jié)構(gòu)，通常為星形、環(huán)形、總線形 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)分類計算機網(wǎng)絡(luò)分類 以太網(wǎng)72城域網(wǎng)城域網(wǎng) MAN 覆蓋的地理范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，通常為數(shù)十公里到數(shù)百公里的一座城市內(nèi) 例如基于有線電視系統(tǒng)的城域網(wǎng) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)分類計算機網(wǎng)絡(luò)分類 73廣域網(wǎng)廣域網(wǎng) WAN 覆蓋范圍通常為數(shù)百

39、公里到數(shù)千公里，甚至數(shù)萬公 里，可以是一個地區(qū)或一個國家，甚至世界幾大洲 或整個地球 由一些節(jié)點交換機以及連接這些交換機的鏈路組成 CHINANET、 CHINAPAC 、CHINADDA 、 CERNET . 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)分類計算機網(wǎng)絡(luò)分類 74性能指標性能指標 速率 帶寬 吞吐量 時延 時延帶寬積 利用率 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 75速率速率 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。 速率即數(shù)據(jù)率(data rate)或比特率(bit rate) 速率的單位是 b/s，或k

40、b/s, Mb/s, Gb/s 等 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 76帶寬帶寬bandwidthp “帶寬”本來是指信號具有的頻帶寬度 通信領(lǐng)域概念 單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等） 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 p 現(xiàn)在“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義語 計算機領(lǐng)域概念 單位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)77常用的帶寬單位常用的帶寬單位 更常用的帶寬單位是 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

41、b/s） 太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s） 請注意：在計算機界，K = 210 = 1024 M = 220, G = 230, T = 240 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 數(shù)字信號流隨時間的變化數(shù)字信號流隨時間的變化 在時間軸上信號的寬度隨帶寬的增大而變窄每秒 106 個比特時間1 0 1 0 1 11 s帶寬為1 Mb/s 時間每秒 4 106 個比特0.25 s帶寬為4 Mb/s 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 鏈路帶寬 = 1 Mb/s或鏈路速率 = 1 Mb/s0200 m200 m

42、200 m400 m600 m400 m600 m200 m200 m400 m600 m400 m600 m200 m400 m600 m距離距離距離距離距離距離t = 1 st = 2 st = 3 st = 1 st = 2 st = 3 s00000鏈路帶寬 = 10 Mb/s或鏈路速率 = 10 Mb/s第第 1 個個比比特特第第 1 個個比比特特第第 1 個個比比特特第第 2 個個比比特特第第 2 個個比比特特第第 3 個個比比特特鏈路的傳播速率：2*108m/s80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 吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實世

43、界中的網(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 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 81 時延時延(delay 或或 latency)一個報文或分組從網(wǎng)絡(luò)的一端傳輸?shù)搅硪欢怂璧臅r間時延時延 =發(fā)送時延發(fā)送時延傳播時延傳播時延處理時延處理時延排隊時延排隊時延 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 82發(fā)送時延發(fā)送時延 從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發(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）產(chǎn)生地：機器內(nèi)部

44、的發(fā)送器上 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 83傳播時延傳播時延 電磁波在信道中傳輸所花費的時間傳播時延 = 信道長度（米）信號在信道上的傳播速率（米/秒）產(chǎn)生地：機器外部的傳輸媒體上 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 84處理時延和排隊時延處理時延和排隊時延 處理時延：主機或路由器在收到分組后為存儲 轉(zhuǎn)發(fā)進行一些必要處理的時間 排隊時延：主機或路由器緩存隊列中分組排隊 所經(jīng)歷的時延 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 85總時延總時延 數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時延就是發(fā)送時延、傳

45、播時延、處理時延和排隊時延之和 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 861 0 1 1 0 0 1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)鏈路 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 四種時延產(chǎn)生的地方四種時延產(chǎn)生的地方87時延舉例時延舉例究竟哪一種時延占主導地位？究竟哪一種時延占主導地位？例例1 1：假定有一個長度為：假定有一個長度為100MB100MB（1MB=21MB=220 20 B B）的數(shù)據(jù)）的數(shù)據(jù)塊，在帶寬為塊，在帶寬為1Mb

46、ps(1M=101Mbps(1M=106 6) )的信道上的發(fā)送時延約的信道上的發(fā)送時延約1414分鐘分鐘： 1001002 220208 810106 660 =13.98min60 =13.98min傳播時延與采用傳輸介質(zhì)和傳送距離有關(guān)傳播時延與采用傳輸介質(zhì)和傳送距離有關(guān)光纖傳送到光纖傳送到1000km1000km遠的計算機：遠的計算機：5ms5ms. 1km1km. : 5us5us 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 電磁波在光纖中的傳播速率為2105 km/s傳播時延：1000km/2105 km/s = 5ms88時延舉例時延舉例例例2：要傳

47、送的數(shù)據(jù)塊的長度為：要傳送的數(shù)據(jù)塊的長度為1B，在，在1Mbps的信道上的信道上 的發(fā)送時延是的發(fā)送時延是8us：8106=8 us 同樣，利用光纖傳送數(shù)據(jù) 1000km ：5ms 1km : 5us傳播時延占主導傳播時延占主導兩種時延差不多兩種時延差不多 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 89容易混淆概念容易混淆概念 發(fā)送時延和傳播時延是兩種意義上完全 不同概念 寬帶傳輸：計算機向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送比特的速率 較高 提高鏈路帶寬，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 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評

48、價 90ABAB寬帶線路窄帶線路在寬帶線路上比特傳播得快 在窄帶線路上比特傳播得慢 錯誤的概念錯誤的概念 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 91比喻：汽車運貨寬帶線路窄帶線路寬帶和窄帶線路：車速一樣寬帶線路：車距縮短寬帶線路：每秒有更多比特從計算機注入到線路寬帶線路和窄帶線路上比特的傳播延遲是一樣的 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 92另一種錯誤概念“寬帶”相當于“多車道”10010111010010011101000101101093時延帶寬積時延帶寬積時延帶寬積又稱為以時延帶寬積又稱為以比特比特為單為單位

49、位的鏈路長度的鏈路長度時延帶寬積時延帶寬積 = 傳播時延傳播時延帶寬帶寬（傳播）時延鏈路帶寬 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 94時延帶寬積時延帶寬積例：鏈路的傳播時延為例：鏈路的傳播時延為5ms，帶寬為：，帶寬為：1Mbps 若發(fā)送端連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，則：若發(fā)送端連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，則： 第一比特到達終點時發(fā)送端已經(jīng)發(fā)送了：第一比特到達終點時發(fā)送端已經(jīng)發(fā)送了： 510-31106=5000 比特的數(shù)據(jù)比特的數(shù)據(jù) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 時延帶寬積時延帶寬積 =95利用率利用率 信道利用率指出某信道有百分之幾

50、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 信道的利用率增大時，該信道引起的時延也會 增加 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 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。 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： UDD10U 是網(wǎng)絡(luò)的利用率，數(shù)值在 0 到 1 之間。 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能

51、評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 9710 時延 D利用率 U D0時延急劇增大 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 利用率過高（或大于50%），會引起非常大的時延98非性能特征非性能特征 費用 質(zhì)量 標準化 可靠性 可擴展性和可升級性 易于管理和維護 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價計算機網(wǎng)絡(luò)性能評價 99下一個問題：計算機網(wǎng)絡(luò)課程學習什么？下一個問題：計算機網(wǎng)絡(luò)課程學習什么？ 如何實現(xiàn)計算機間的互連互通？（*） 如何實現(xiàn)資源共享和信息交互？（網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用） 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 資源共享

52、、信息交互資源共享、信息交互計算機網(wǎng)絡(luò)的目標！計算機網(wǎng)絡(luò)的目標！ 基礎(chǔ)支持：基礎(chǔ)支持：互連互通（手段）（互連互通（手段）（*） 信息共享、信息交互（目的、未來方向）信息共享、信息交互（目的、未來方向）100計算機間互連互通的基本問題（計算機間互連互通的基本問題（1） 傳輸介質(zhì)問題傳輸介質(zhì)問題（1）用什么材料傳輸？ (銅線？光纖？空氣？什么也不用？)（2）怎么表示數(shù)字信號？ (如何表示0和1？)（3）傳輸速度？傳輸距離？傳輸方向性？ (直線? 還是拐彎? 穿透性?) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 101計算機間互連互通的基本問題（計算機間互連互通的基

53、本問題（2） 相鄰計算機間如何傳輸數(shù)據(jù)？相鄰計算機間如何傳輸數(shù)據(jù)？（1）專線傳輸還是共享信道？面向連接還是非連接？（2）數(shù)據(jù)如何封裝？（3）如何面對錯誤？ 糾錯？查錯？還是放任自由？（4）如何協(xié)調(diào)傳輸雙方間的一些問題？ 流量匹配問題？ 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 102計算機間互連互通的基本問題（計算機間互連互通的基本問題（3） 遠距離計算機間如何傳輸數(shù)據(jù)？（非相鄰）遠距離計算機間如何傳輸數(shù)據(jù)？（非相鄰）（1）專用線路？存儲轉(zhuǎn)發(fā)（分組交換）?（2）如何選擇路徑？（找到路徑、優(yōu)化路徑、路徑調(diào)整）（3）異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間問題？（網(wǎng)絡(luò)互連）（4）服務(wù)質(zhì)量？擁塞

54、控制？出錯控制？（5）遠距離多計算機間通信？多播問題（6）計算機移動問題? 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 103計算機間互連互通的基本問題（計算機間互連互通的基本問題（4） 端到端數(shù)據(jù)可靠性保障端到端數(shù)據(jù)可靠性保障（1） 什么是可靠性？（2）如何得到可靠性？有多可靠？（3）安全性問題 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 104應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)的基本問題應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)的基本問題（1） 如何編程？（網(wǎng)絡(luò)編程課程*）（2）如何提供服務(wù)？（資源共享）（3）如何實現(xiàn)信息交互？（及時通信，郵件）（4）如何更好的互操作？（云

55、計算、網(wǎng)格計算、服務(wù)計算）（5）物連網(wǎng)？大數(shù)據(jù)？So many problems !My God! How?分而治之！由易到難！分而治之！由易到難！飯是要一口一口的吃的！飯是要一口一口的吃的！ 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 105解決基本問題的基本思路解決基本問題的基本思路問題開始遠距離多計算機傳輸數(shù)據(jù)兩計算機間傳輸1bit（傳輸介質(zhì)問題）物理層相鄰計算機間傳輸數(shù)據(jù)（兩計算機拓展到多計算機）數(shù)據(jù)鏈路層（MAC子層）遠距離兩計算機傳輸數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳輸可靠性問題傳輸層支撐服務(wù) 調(diào)用服務(wù) 計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用問題應(yīng)用層編程接口分 層 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1

56、.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 106 （1 1）根據(jù)不同層次的抽象分層。）根據(jù)不同層次的抽象分層。 （2 2）每層應(yīng)當實現(xiàn)一個定義明確的功能。）每層應(yīng)當實現(xiàn)一個定義明確的功能。 （3 3）每層功能的選擇應(yīng)該有助于制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)）每層功能的選擇應(yīng)該有助于制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的國際標準。議的國際標準。 （4 4）各層邊界的選擇應(yīng)盡量減少跨過接口的）各層邊界的選擇應(yīng)盡量減少跨過接口的通信量。通信量。 （5 5）層數(shù)應(yīng)足夠多，以避免不同的功能混雜）層數(shù)應(yīng)足夠多，以避免不同的功能混雜在同一層中，但也不能太多，否則體系在同一層中，但也不能太多，否則體系結(jié)構(gòu)會過于龐大。結(jié)構(gòu)會過于龐大。層次劃分基本

57、原則層次劃分基本原則 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 107 ISO/OSI 模型模型 國際標準國際標準 物物 理理 層層 應(yīng)應(yīng) 用用 層層 表表 示示 層層 會會 話話 層層 傳傳 輸輸 層層 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 層層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 計算機網(wǎng)絡(luò)分層模型（計算機網(wǎng)絡(luò)分層模型（1） 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) u 規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的框架u 是一種概念上的網(wǎng)絡(luò)模型u 在市場化方面失敗了u 層次劃分不太合理u層次劃分并也不太合理，物理層物理層物理層物理層物理層物理層物理層物理層主機路由器路由器主機OSI參考

58、模型的層次結(jié)構(gòu)物理層物理層: : 物理通信，即傳輸物理通信，即傳輸bitbit 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層: :保證相鄰節(jié)點可靠傳輸保證相鄰節(jié)點可靠傳輸數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層主機路由器路由器主機OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層: :在網(wǎng)絡(luò)中傳輸分組在網(wǎng)絡(luò)中傳輸分組網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物

59、理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層主機路由器路由器主機OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層主機路由器路由器主機傳輸層傳輸層: :端到端的可靠傳輸端到端的可靠傳輸OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層應(yīng)

60、用層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層主機路由器路由器主機應(yīng)用層應(yīng)用層: :面向用戶的應(yīng)用面向用戶的應(yīng)用OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 1.概述：概述：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會話層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會話層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物