計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)ch01概述

1、計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)Computer Telecommunications & Networks“計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)”國家精品課程組第1章 概述1內(nèi)容綱要 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念 網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征 計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)內(nèi)容綱要 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念 網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征 計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，是信息化社會(huì)的主要基礎(chǔ)設(shè)施。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的作用是利用快速的信息傳送，實(shí)現(xiàn)廣泛的資源共享。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代的作用1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)是相互制約，

2、又相互促進(jìn)發(fā)展的。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得高速通信成為可能。高速通信的實(shí)現(xiàn)，又進(jìn)一步促進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程1、面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3、面向標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)4、面向全球互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展階段1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程早期計(jì)算機(jī)主機(jī)數(shù)量少，價(jià)格昂貴，工作運(yùn)行條件要求高，維護(hù)困難，只有少數(shù)研究單位和大學(xué)擁有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)控制整個(gè)系統(tǒng)的全部運(yùn)行功能和通信過程，終端僅提供輸入輸出的功能，完全作為主機(jī)的從屬設(shè)備。用戶只能近距離使用計(jì)算機(jī)終端。1、面向終端

3、的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)集中式處理主從模式多個(gè)終端與主機(jī)直接通信有限的數(shù)據(jù)傳輸速率1、面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 面向終端的計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程系統(tǒng)的可靠性和性能取決于主機(jī)的可靠性和性能，便于維護(hù)、管理。數(shù)據(jù)的一致性好。主機(jī)通信開銷較大，通信線路利用率低，對(duì)主機(jī)系統(tǒng)依賴性較大。終端數(shù)量少，且與主機(jī)距離近；計(jì)算機(jī)使用者大量時(shí)間用于交通。1、面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 面向終端的計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)1、面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信處理機(jī)主機(jī)(b) 多點(diǎn)鏈路(c) 復(fù)用方式(d) 集中方式(e) 撥號(hào)方式(a) 點(diǎn)-點(diǎn)鏈

4、路終端設(shè)備 T1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程60 年代初，美國國防部領(lǐng)導(dǎo)的遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局ARPA (Advanced Research Project Agency) 提出要研制一種生存性(survivability)很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的電路交換(circuit switching)的電信網(wǎng)有一個(gè)缺點(diǎn)：正在通信的電路中有一個(gè)交換機(jī)或有一條鏈路被炸毀，則整個(gè)通信電路就要中斷。2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 分組交換的產(chǎn)生1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 分組交換的產(chǎn)生 到倫敦哈佛Harvard去夏威夷SRIUCLASDAC1.1計(jì)算機(jī)通信與

5、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程網(wǎng)絡(luò)用于計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)，不局限于單一類型的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)在進(jìn)行通信時(shí)，必須有冗余的路由。網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)盡可能地簡單，同時(shí)還能夠非?？煽康貍魉蛿?shù)據(jù)。2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 分組交換網(wǎng)絡(luò)的基本要求1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程早期的面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以單個(gè)主機(jī)為中心的星形網(wǎng)各終端通過通信線路共享昂貴的中心主機(jī)的硬件和軟件資源。 分組交換網(wǎng)則是以網(wǎng)絡(luò)為中心，主機(jī)都處在網(wǎng)絡(luò)的外圍。用戶通過分組交換網(wǎng)可共享連接在網(wǎng)絡(luò)上的許多硬件和各種豐富的軟件資源。2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 面向終端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與分組交換網(wǎng)的區(qū)別1.1計(jì)算

6、機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)終端以主機(jī)為中心以分組交換網(wǎng)為中心主機(jī)分組交換網(wǎng) 面向終端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與分組交換網(wǎng)的區(qū)別1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程獨(dú)立工作的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)允許異種機(jī)入網(wǎng)資源共享分散/分布控制分組交換專用的通信控制處理機(jī)（可靠性高）分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分組交換網(wǎng)特點(diǎn)1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程因特網(wǎng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大體上經(jīng)歷了三個(gè)階段的演進(jìn)。但這三個(gè)階段在時(shí)間劃分上并非截然分開而是有部分重疊的，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)是逐漸的而不是突然的。2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 因特網(wǎng)的發(fā)展1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程第一個(gè)分組交換網(wǎng) ARPANET

7、最初只是一個(gè)單個(gè)的分組交換網(wǎng)。 1983 年 TCP/IP 協(xié)議成為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。同年，ARPANET分解成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)：ARPANET進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究用的科研網(wǎng)MILNET軍用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)19831984 年，形成了因特網(wǎng) Internet。1990 年 ARPANET 正式宣布關(guān)閉。 2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 因特網(wǎng)發(fā)展的第一階段1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程 1986 年，NSF 建立了國家科學(xué)基金網(wǎng)。 NSFNET。它是一個(gè)三級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)： 主干網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)校園網(wǎng)2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 因特網(wǎng)發(fā)展的第二階段1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 因特網(wǎng)發(fā)展的第二階段校

8、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1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程從1993年開始，由美國政府資助的 NSFNET逐漸被若干個(gè)商用的 ISP 網(wǎng)絡(luò)所代替。 1994 年開始創(chuàng)建了 4 個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn) NAP (Network Access Point)，分別由 4 個(gè)電信公司經(jīng)營。從 1994 年到現(xiàn)在，因特網(wǎng)逐漸演變成多級(jí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 因特網(wǎng)發(fā)展的第三階段1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程2、多個(gè)計(jì)算機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 因特網(wǎng)發(fā)展的第三階段大公司地區(qū) ISP網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)NAP（對(duì)等點(diǎn)）公司校園網(wǎng)主干服務(wù)提供者校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)本地 I

9、SP地區(qū) ISP地區(qū) ISP地區(qū) ISP本地 ISP本地 ISP大公司大公司網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)NAP（對(duì)等點(diǎn)）1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程開放系統(tǒng)異種獨(dú)立工作的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)入網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)資源/用戶資源共享層次結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議接口標(biāo)準(zhǔn)化3、面向標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程3、面向標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) IBM 公司 (1974 ) SNA DEC公司 DNA Univac公司 DCA Burroughs公司 BNA 計(jì)算機(jī)制造廠商網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程3、面向標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ISOTC97SC161977年計(jì)算機(jī)與信息處理標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)開放系統(tǒng)互

10、聯(lián)分技術(shù)委員會(huì)1984年 ISO7498ISO/OSI-RM國際標(biāo)準(zhǔn) 國際網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程1993年美國政府發(fā)布了名為“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施行動(dòng)計(jì)劃” 的文件，其核心是構(gòu)建國家信息高速公路。 這一時(shí)期在計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面以高速率、高服務(wù)質(zhì)量、高可靠性等為指標(biāo)，出現(xiàn)了高速以太網(wǎng)、VPN、無線網(wǎng)絡(luò)、P2P網(wǎng)絡(luò)、NGN等技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用滲入了人們生活的各個(gè)方面，進(jìn)入一個(gè)多層次的發(fā)展階段。 4、面向全球互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程1、低速數(shù)據(jù)網(wǎng) 用戶電報(bào)網(wǎng)，鐵道部的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2、郵電部的公用分組交換網(wǎng)CNPAC 三個(gè)交換機(jī)，八個(gè)分組接入設(shè)

11、備3、郵電部的公用分組交換網(wǎng)CHINAPAC 國家骨干網(wǎng)，省級(jí)，地區(qū)網(wǎng)絡(luò)4、CHINANET，共9個(gè)公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 我國的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程我國的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀1.1計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程我國的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀內(nèi)容綱要 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念 1.3網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征 計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.2計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念（1）兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的計(jì)算機(jī)相互連接起來才能構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到資源共享的目的。（2）兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的計(jì)算機(jī)連接，互相通信交換信息，需要有一條通道。這條通道的連接是物理的，由硬件實(shí)現(xiàn)，這就是連接介質(zhì)（有時(shí)稱為信息傳輸介質(zhì)）。它們可

12、以是雙絞線、同軸電纜或光纖等“有線”介質(zhì)；也可以是激光、微波或衛(wèi)星等“無線”介質(zhì)。（3）計(jì)算機(jī)之間要通信交換信息，彼此就需要有某些約定和規(guī)則，這就是協(xié)議。 1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義1.2計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為：把分布在不同地點(diǎn)且具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)，通過通信設(shè)備和線路連接起來，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件運(yùn)行環(huán)境下，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享為目標(biāo)的系統(tǒng)。 1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義1.2計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與終端時(shí)分系統(tǒng)多用戶系統(tǒng)多道批處理操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)共享性： 各終端用戶共享主機(jī)資源并行性： 各終端用戶在一段時(shí)間內(nèi)并行，同一時(shí)刻有 多于兩

13、個(gè)或兩個(gè)以上的用戶都在運(yùn)行1.2計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與多機(jī)系統(tǒng)多機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流機(jī)多處理機(jī)LAN 緊耦合度 中 LAN 松 WAN處理機(jī)距離/ 位置0.1m 同一線路板處理機(jī)距離WAN1.0m 同一系統(tǒng)10m 1 km 同一室、樓25 km 城 100km 省、國1000km 洲1.2計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件連接系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信控制分布式系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.2計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)分布式系統(tǒng)在分布式計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)支持下進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)庫處理和各計(jì)算機(jī)之間的并行工作。分

14、布式系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上為用戶提供了透明的集成應(yīng)用環(huán)境。分布式系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的區(qū)別：在軟件（尤其是操作系統(tǒng)）上，而不是硬件。移動(dòng)文件在于由誰引發(fā)：系統(tǒng)或用戶。1.2計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 以資源共享為主要目的的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從邏輯上可分成兩大部分：通信子網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸和交換 終端系統(tǒng) 負(fù)責(zé)信息的處理 1.2計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議軟件通信程序網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件通信子網(wǎng)終端系統(tǒng)1.2計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成通信子網(wǎng)終端系統(tǒng)終端(Terminal)主機(jī)（Host）通信控制處

15、理機(jī)（CCP）內(nèi)容綱要 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念 網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征 計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.3網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征按通信介質(zhì)劃分有線網(wǎng)、無線網(wǎng)按通信傳播方式劃分點(diǎn)到點(diǎn)、廣播、多播按通信速率劃分300bps-1.544Mbps-45Mbps-1000Mbps按網(wǎng)絡(luò)使用者劃分公用網(wǎng)、專用網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)的作用范圍劃分LAN、MAN、WAN、AN按網(wǎng)絡(luò)控制方式劃分集中式、分布式按網(wǎng)絡(luò)環(huán)境劃分部門網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分 星形結(jié)構(gòu) 層次結(jié)構(gòu)或樹形結(jié)構(gòu) 總線形結(jié)構(gòu) 環(huán)形結(jié)構(gòu)按網(wǎng)絡(luò)交換功能劃分電路交換、報(bào)文交換、分組交換、混合交換1.3網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征星型拓?fù)洵h(huán)狀環(huán)

16、型拓?fù)淇偩€型拓?fù)?.3網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征1、按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類網(wǎng)狀拓?fù)錁湫屯負(fù)?.3網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征1、按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類1.3網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征個(gè)人區(qū)域網(wǎng) 局域網(wǎng) 城域網(wǎng) 廣域網(wǎng) 因特網(wǎng) 2、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍分類1.3網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征無線個(gè)域網(wǎng) 無線局域網(wǎng) 無線城域網(wǎng) 無線廣域網(wǎng) 3、無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容綱要 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念 網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征 計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)通信是一個(gè)復(fù)雜的過程，相互通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。 “分層”可以將龐大而復(fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問

17、題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。 1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu) 1969年，世界上公認(rèn)ARPANET是第一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；資源共享分布式控制分組交換方式從邏輯上分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)采用層次化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ARPANET1974年，IBM公司首先公布了SNA（系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)）SNAISO/OSI-RM1977年，ISO網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)SC16。1984年制定OSI-RM1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu) 首先發(fā)信人采用某種語言寫成一封信，按照某種格式填好地址，投入到信箱中。郵局收集信件，按照目的地址進(jìn)行分類打包，并送到郵政處理中心。處理中心匯集各個(gè)郵包，并進(jìn)行再次

18、分類，送到鐵路等運(yùn)輸部門。運(yùn)輸部門將郵包送到目的地的郵政處理中心。目的地的郵政處理中心解包后根據(jù)目的地址，將信件送到相應(yīng)的郵政分理處。分理處將信件送到收信人。收信人最終拆開信封，閱讀信函。 1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu)寫好一封信填好信封郵局分類打包運(yùn)輸部門打包發(fā)信人收到一封信按地址投送郵局拆包分類運(yùn)輸部門拆包收信人1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu)簡單地說，協(xié)議是指通信雙方必須遵循的、控制信息交換的規(guī)則的集合，是一套語義和語法規(guī)則，用來規(guī)定有關(guān)功能部件在通信過程中的操作，它定義了數(shù)據(jù)發(fā)送和接收工作中必經(jīng)的過程。協(xié)議規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)中使用的格式

19、、定時(shí)方式、順序和檢錯(cuò)。 1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議定義語法：指數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式，確定通信時(shí)采用的數(shù)據(jù)格式，編碼及信號(hào)電平等。 語義：協(xié)議的語義是指對(duì)構(gòu)成協(xié)議的協(xié)議元素含義的解釋 同步：規(guī)定了事件的執(zhí)行順序 1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的特點(diǎn)是層次性,可靠性和有效性。 協(xié)議的分層可以將復(fù)雜的問題簡單化 協(xié)議可靠性和有效性是正常和正確通信的保證，只有協(xié)議可靠和有效，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各種資源共享。 1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的特點(diǎn)1.4計(jì)算機(jī)通

20、信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu) 協(xié)議層次模型計(jì)算機(jī)A計(jì)算機(jī)Bn+1層n層n-1層(n+1)層與n層協(xié)議接口，n層提供服務(wù)n層與(n-1)層協(xié)議接口，(n-1)層提供服務(wù)n+1層n層n-1層n層協(xié)議對(duì)等層n+1層協(xié)議對(duì)等層n-1層協(xié)議對(duì)等層對(duì)等端虛通信物理媒體實(shí)通信實(shí)體(Entity):是通信時(shí)能發(fā)送和接收信息的任何軟硬件設(shè)施；接口(Interface):是指網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)中各相鄰層之間的通信接口。1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu) 協(xié)議層次模型各層之間是獨(dú)立的。靈活性好。結(jié)構(gòu)上可分割開。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。分層的好處1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)

21、絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu)若層數(shù)太少，就會(huì)使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。層數(shù)太多又會(huì)在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時(shí)遇到較多的困難。 設(shè)置合理的層數(shù)，有利于描述和綜合這些層次功能。 層數(shù)多少要適當(dāng) 1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu)按功能分層、歸類，每層功能應(yīng)明確、獨(dú)立。層與層的接口適合于標(biāo)準(zhǔn)化，其邊界的信息流應(yīng)盡可能少。每一層只與相鄰層有邊界。為滿足各種通信服務(wù)需要，在一層內(nèi)可形成若干子層。 分層的原則1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、通信協(xié)議與分層體系結(jié)構(gòu)1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2、OSI-RM體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層表示層會(huì)話層數(shù)據(jù)鏈路層物

22、理層7654321OSI參考模型中高層，面向信息處理。OSI參考模型中低層，面向數(shù)據(jù)通信。1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的信息流動(dòng)1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)物理層：利用傳輸介質(zhì)為通信的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立、維護(hù)和釋放物理連接，實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸，進(jìn)而為數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層：在物理層提供服務(wù)的基礎(chǔ)上，在通信的實(shí)體間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳輸以幀(frame)為單位的數(shù)據(jù)包，并采取差錯(cuò)控制和流量控制的方法，使有差錯(cuò)的物理線路變成無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。網(wǎng)絡(luò)層：為分組交換網(wǎng)絡(luò)上的不同主機(jī)提供通信服務(wù)，為以分組為單位的數(shù)據(jù)包通過通信子網(wǎng)選擇適當(dāng)?shù)穆酚?，并?shí)現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)絡(luò)

23、互連等功能。2、OSI-RM體系結(jié)構(gòu)1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)傳輸層：向用戶提供端到端（end-to-end）的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，實(shí)現(xiàn)為上層屏蔽低層的數(shù)據(jù)傳輸問題。會(huì)話層：負(fù)責(zé)維護(hù)通信中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的會(huì)話連接的建立、維護(hù)和斷開，以及數(shù)據(jù)的交換。表示層：用于處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式，主要包括數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)的加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)等功能。應(yīng)用層：為應(yīng)用程序通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，它包含了各種用戶使用的協(xié)議。 2、OSI-RM體系結(jié)構(gòu)1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)54321計(jì)算機(jī) 1AP2AP1計(jì)算機(jī) 2應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)7654321761.4計(jì)算

24、機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)54321計(jì)算機(jī) 1AP2AP1計(jì)算機(jī) 2應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)7654321761.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)54321計(jì)算機(jī) 1AP2AP1計(jì)算機(jī) 2應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)7654321761.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)54321計(jì)算機(jī) 1AP2AP1計(jì)算機(jī) 2應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4765

25、4321761.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)54321計(jì)算機(jī) 1AP2AP1計(jì)算機(jī) 2應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H37654321761.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)54321計(jì)算機(jī) 1AP2AP1計(jì)算機(jī) 2應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H3H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)

26、H4H3H27654321761.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)54321計(jì)算機(jī) 1AP2AP1計(jì)算機(jī) 2應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H3H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H3H2H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H3H24計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)54321計(jì)算機(jī) 1AP2AP1計(jì)算機(jī) 2應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)

27、H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H3H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H3H2H5H6H7應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H3H24計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2、OSI-RM體系結(jié)構(gòu) 服務(wù)訪問點(diǎn)OSI各層間存在信息交換，一個(gè)系統(tǒng)中的相鄰兩個(gè)層次間的信息交換是通過服務(wù)訪問點(diǎn)(Service Access Point, SAP)這樣的接口實(shí)現(xiàn)的。SAP實(shí)際上就是(N)層實(shí)體和上一層(N+1)層實(shí)體之間的邏輯接口。 1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2、OSI-RM體系結(jié)構(gòu) 服務(wù)訪問點(diǎn)N層服務(wù)提供者N層服務(wù)用戶N層服務(wù)用戶（N+1

28、）層協(xié)議（N）層協(xié)議（N）層SAP1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2、OSI-RM體系結(jié)構(gòu) 服務(wù)訪問點(diǎn)（N-1）層用戶數(shù)據(jù)（N）層用戶數(shù)據(jù)（N）層PCI（N）層PDU（N-1）層PCI1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2、OSI-RM體系結(jié)構(gòu) OSI中的服務(wù)原語服務(wù)原語類型名稱含義request請(qǐng)求一個(gè)實(shí)體希望獲得某種服務(wù)indication指示把關(guān)于某種事件的信息告訴某一實(shí)體response回應(yīng)一個(gè)實(shí)體對(duì)某一事件的回應(yīng)confirm確認(rèn)一個(gè)實(shí)體對(duì)某一事件的確認(rèn)1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2、OSI-RM體系結(jié)構(gòu) OSI中的服務(wù)原語為N層提供服務(wù)使用N-1層服務(wù)（2）indicatio

29、n（3）response（1）request（4）confirm用戶B用戶A（N+1）層協(xié)議（N）層協(xié)議(N)對(duì)等實(shí)體(N)對(duì)等實(shí)體（N-1）層協(xié)議1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2、OSI-RM體系結(jié)構(gòu) OSI中的服務(wù)原語indicationconfirm用戶B用戶Arequestresponserequest時(shí)間1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3、TCP/IP體系結(jié)構(gòu)TCPICMP, IGMP IP ARP/RARP各類物理網(wǎng)絡(luò)，如FDDI, Ethernet等 SMTP, Telent, FTP, HTTP等傳輸層Transport Layer互連網(wǎng)絡(luò)層Internet Layer應(yīng)

30、用層Application Layer網(wǎng)絡(luò)接入層Host to Network LayerSNMP, RIP等UDPHTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP互連網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接入層傳輸層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口 1網(wǎng)絡(luò)接口 2網(wǎng)絡(luò)接口 31.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3、TCP/IP體系結(jié)構(gòu)1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3、TCP/IP體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層的協(xié)議相對(duì)較多，分別使用UDP和TCP協(xié)議進(jìn)行承載，它們位于各自的上方。 網(wǎng)絡(luò)層除核心協(xié)議IP外，還有、和RARP，分別位于IP協(xié)議的上下方。 TCP/IP模型中的核心協(xié)議是TCP、UDP和IP，且呈現(xiàn)漏斗狀，IP協(xié)議處于漏斗的最窄處。 1.4計(jì)算機(jī)

31、通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層表示層會(huì)話層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321OSI 的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接入層互連網(wǎng)絡(luò)層 (各種應(yīng)用層協(xié)議如TELNET, FTP, SMTP 等)傳輸層(TCP 或 UDP)TCP/IP 的體系結(jié)構(gòu)無連接分組交付服務(wù)傳輸服務(wù) (可靠或不可靠)各種應(yīng)用服務(wù)TCP/IP 的三個(gè)服務(wù)層次4、OSI-RM和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的比較1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) OSI 的專家們?cè)谕瓿?OSI 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)沒有商業(yè)驅(qū)動(dòng)力； OSI 的協(xié)議實(shí)現(xiàn)起來過分復(fù)雜，且運(yùn)行效率很低； OSI 標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長，因而使得按 OSI 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無法及時(shí)進(jìn)入市場(chǎng)； OSI 的

32、層次劃分并也不太合理，有些功能在多個(gè)層次中重復(fù)出現(xiàn)。4、OSI-RM和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的比較1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)出發(fā)點(diǎn)不同 ：OSI-RM是作為國際標(biāo)準(zhǔn)而制定的,不得不兼顧各方,考慮各種情況,造成OSI-RM相對(duì)比較復(fù)雜,協(xié)議的數(shù)量和復(fù)雜性都遠(yuǎn)高于TCP/IP。早期TCP/IP協(xié)議是為軍用網(wǎng)ARPANET設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu),一開始就考慮了一些特殊要求,如可用性,殘存性,安全性,網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)性以及處理瞬間大信息量的能力等。 4、OSI-RM和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的比較1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對(duì)層次間的關(guān)系對(duì)異構(gòu)網(wǎng)互連問題 無連接服務(wù)問題 4、OSI-RM和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的比較1.4計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)按照一般的概念，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備只有符合有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)才能在大范圍獲得工程上的應(yīng)用。但現(xiàn)在情況卻反過來了，得到最廣泛應(yīng)用的不是法律上的國際標(biāo)準(zhǔn)OSI，而是非國際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP。這樣，TCP/IP就常被稱為是事實(shí)上的國際標(biāo)準(zhǔn)。4、OSI-RM和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的比較 兩個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織：ISO和ITU-T。 OSI的前身是國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) 因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作由稱為IAB（Internet Activities Board）的組織負(fù)責(zé)，下設(shè)Task Force負(fù)責(zé)具體的某一方面標(biāo)準(zhǔn)。如IETF(Internet Engineering Task F