計算機網(wǎng)絡(luò)及通訊-201409-第1章 概論

1計算機網(wǎng)絡(luò)與通訊電氣學院2第1章

概論1.1計算機通信與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程1.2計算機網(wǎng)絡(luò)基本概念1.3網(wǎng)絡(luò)的類型及其特征1.4計算機通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3當今社會的三大資源：信息、物質(zhì)、能源信息具有非消耗性——可以被無數(shù)次傳遞和復(fù)制信息具有增值性——如廣告、新聞計算機網(wǎng)絡(luò)作為傳遞信息的強有力載體工具在飛速發(fā)展，是通信技術(shù)與計算機技術(shù)的融合第1章概論41.1計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生：1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展：1.1.3小結(jié)：計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和組成1.1.4計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展51.1計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生：早期的計算機應(yīng)用模式——單機61.1計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生：早期的計算機應(yīng)用模式——單機大、中、小型機——龐大，昂貴，資源無法共享分散的計算機構(gòu)成了一個個的信息“孤島”計算機網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生始于20世紀50年代，通信技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生的原因：資源共享的需求（計算能力、外設(shè)、軟件、數(shù)據(jù)）大型項目的合作（進行工程項目協(xié)作）人與人之間的信息溝通（數(shù)據(jù)通信）71.1計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展：第一代：面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)第二代：計算機與計算機互連的網(wǎng)絡(luò)第三代：開放式標準化網(wǎng)絡(luò)第四代：計算機網(wǎng)絡(luò)新時代1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和組成1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展8第一代：面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)——SAGE集中式防空系統(tǒng)特點：只有一臺中心主機，有數(shù)據(jù)處理和存儲功能，其他都是輸入輸出終端。集中式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用廣泛：訂票系統(tǒng)SABRE、結(jié)算系統(tǒng)、銀行上世紀50年代中期，首次將通信技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合9以主機為中心的聯(lián)機終端系統(tǒng)特征：終端(Terminal)共享主機(Host)的軟硬件資源單臺主機：執(zhí)行計算和通信任務(wù)多臺終端：執(zhí)行用戶交互連接方式：本地或遠程TTTTHOST通信線路T10以單個計算機為中心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)，稱為面向終端的計算機通信網(wǎng)絡(luò)其他例子：飛機訂票系統(tǒng)HOST(航空公司總部)Terminals(訂票點)通信線路(電話線路)

缺點：主機負荷重——數(shù)據(jù)處理＋通信線路利用率低集中控制方式，可靠性低改進：前端處理機，將通信任務(wù)從主機中分離出來終端控制器，提高線路利用率11改進：加入前端處理機FEP（Front-EndProcessor,FEP）分擔中心計算機的通信任務(wù)。加入終端控制器TC，提高線路利用率。TCMMFEP高速線路低速線路<<BACK12第二代：計算機與計算機互連的網(wǎng)絡(luò)——ARPANet(60年代后期)特征：多個終端主機系統(tǒng)互聯(lián)，形成了多主機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從“主機－終端”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鳈C－主機”HOSTHOSTHOSTTTTTTTTTTT通信線路13ARPANET(60年代后期)因特網(wǎng)的前身——ARPANET蘇美冷戰(zhàn)產(chǎn)物：美蘇冷戰(zhàn)時期由美國軍方建立的實驗性網(wǎng)絡(luò)“蜘蛛網(wǎng)”式結(jié)構(gòu)最初1969年4個節(jié)點→20世紀70年代的60多個節(jié)點地域跨越美洲、歐洲具有現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的許多特征，例如：分組交換分層次的網(wǎng)絡(luò)體系較為完善的通信協(xié)議14ARPANET(60年代后期)蘇美冷戰(zhàn)產(chǎn)物“蜘蛛網(wǎng)”式結(jié)構(gòu)50K專用線路內(nèi)達華州洛杉磯每臺主機均有數(shù)據(jù)的自主處理能力分組交換(PacketSwitching）15ARPA網(wǎng)中加入接口報文處理機IMP

（其他網(wǎng)絡(luò)或文獻中也稱：分組交換節(jié)點）IMP功能：實現(xiàn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)信息基本單位：分組

分組交換網(wǎng)雙子網(wǎng)結(jié)構(gòu)：資源子網(wǎng)：用戶共享通信子網(wǎng)：中心協(xié)議、體系結(jié)構(gòu)ARPA網(wǎng)分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)資源子網(wǎng)IMP1IMP2IMP3IMP4IMP5H1H5H4H2H6H3通信子網(wǎng)H1與H5通信：IMP1—>IMP2—>IMP516第二代計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展先驅(qū)：ARPA網(wǎng)，NPL網(wǎng)研究實驗性網(wǎng)絡(luò)：TSS網(wǎng)，DCS網(wǎng)個別用戶為特定目的而自行研制和使用的網(wǎng)絡(luò)：DCTOPUS網(wǎng)，CYCLADES網(wǎng)由用戶聯(lián)營為一定范圍內(nèi)應(yīng)用而建立的網(wǎng)絡(luò)：WWWN網(wǎng)，EIN網(wǎng)公用分組交換網(wǎng)：TELNET網(wǎng)，DATAPAC網(wǎng)，EURONET網(wǎng)商用的提供增值通信服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)：TYMNET網(wǎng)，GE信息服務(wù)網(wǎng)<<BACK17第三代：開放式標準化網(wǎng)絡(luò)(70年代后期)第二代計算機網(wǎng)絡(luò)奠定了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)。但第二代計算機網(wǎng)絡(luò)存在嚴重缺陷：沒有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)沒有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議18網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標準化過程的演變廠商標準：IBM-SNA，DEC-DNA等缺點：適用范圍：兼容性？技術(shù)壟斷：競爭？標準不統(tǒng)一：用戶利益？國際標準（ISOOSI/RM）：1984年頒布OpenSystemInterconnection/RecommendedModel(OSI/RM，開放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型，簡稱OSI參考模型，OSI七層模型)OSI參考模型規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的框架，分為7個層次將多臺位于不同地點的計算機設(shè)備通過各種通信信道和設(shè)備互連起來，使其能協(xié)同工作，以便于計算機的用戶應(yīng)用進程交換信息和共享資源是一個復(fù)雜的工程設(shè)計問題。將一個比較復(fù)雜的問題分解成若干個容易處理的子問題，爾后“分而治之”逐個加以解決，這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法是工程設(shè)計中常用的一種手段。分層就是系統(tǒng)分解的最好方法之一。19網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標準化過程的演變廠商標準：IBM-SNA，DEC-DNA等國際標準（ISOOSI/RM）：1984年頒布OpenSystemInterconnection/RecommendedModel(OSI/RM，開放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型，簡稱OSI參考模型，OSI七層模型)OSI參考模型規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的框架，分為7個層次為國際社會普遍公認為計算機網(wǎng)絡(luò)的體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)太復(fù)雜，幾乎沒有與之完全符合的網(wǎng)絡(luò)事實上的標準：TCP/IP(因特網(wǎng)的骨干協(xié)議)1980研制成功，1982年ARPANET采用，1986年基于TCP/IP協(xié)議的NSFNET建立從體系結(jié)構(gòu)上看，它是OSI參考模型的簡化(4層)20與計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的國際標準化組織國際標準化組織國際標準化組織（ISO）

電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）

Internet標準化組織因特網(wǎng)協(xié)會（InternetSociety，ISOC）因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究委員會（InternetArchitectureBoard，IAB）因特網(wǎng)工程任務(wù)部（InternetEngineeringTaskForce，IETF）因特網(wǎng)工程指導組（InternetEngineeringSteeringGroup，IESG）因特網(wǎng)研究指導組（InternetResearchSteeringGroup，IRSG）因特網(wǎng)編號管理機構(gòu)（InternetAssignedNumbersAuthority，IANA）電信標準化組織國際電信聯(lián)盟ITU（InternationalTelecommunicationUnion）國際電報電話咨詢委員會CCITT（ConsultativeCommitteeInternationalTelegraphandTelephone）（現(xiàn)在為ITU中3個主要部門sector中的一個ITU-TSS，電信標準化部，簡稱ITU-T，負責在電話和數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域提出稱為建議的標準）21第三代：開放式標準化網(wǎng)絡(luò)(70年代后期)第三代——體系結(jié)構(gòu)的標準化開放系統(tǒng)互連基本參考模型——OSI參考模型TCP/IP協(xié)議CCITT制定的一系列公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的建議RecommendationX.200等價ISO7498X.25數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE與公用數(shù)據(jù)網(wǎng)DCE的接口X.3分組組裝/拆卸器PAD的功能和參數(shù)；X.28普通終端和PAD之間的協(xié)議；X.29PAD和用分組工作方式的DTE見的規(guī)程ProcedureX.75兩個公用數(shù)據(jù)網(wǎng)互連時STE間的接口IEEE和ISO標準化的以太網(wǎng)Ethernet22回顧前三代網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展：第一代：面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)以主機為中心的聯(lián)機終端系統(tǒng)：“計算機－終端”系統(tǒng)第二代：計算機與計算機互連的網(wǎng)絡(luò)以通信子網(wǎng)為中心的主機互聯(lián)：分組交換網(wǎng)絡(luò)第三代：開放式標準化網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標準化網(wǎng)絡(luò):層次化結(jié)構(gòu),并對每層進行了精確定義第四代：計算機網(wǎng)絡(luò)新時代<<BACK23第四代：計算機網(wǎng)絡(luò)的新時代前面三個階段已經(jīng)奠定了網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)當前網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展：網(wǎng)絡(luò)計算向高速寬帶化發(fā)展網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更為廣泛多網(wǎng)融合24第四代：計算機網(wǎng)絡(luò)的新時代5w的發(fā)展目標：WhoeverWheneverWhereverWhomeverWhatever6A的發(fā)展目標：AnytimeAnywhereAnyconnectionleadingtoAnyinformationAnyserviceforAnybody<<BACK251.2計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和組成計算機網(wǎng)絡(luò)是由各自具有自主功能而又通過各種通信手段相互連接起來，以便進行信息交換、資源共享或協(xié)同工作的計算機組成的復(fù)合系統(tǒng)。自主/自治：具有獨立的數(shù)據(jù)處理和存儲能力，即使脫離網(wǎng)絡(luò)，仍可獨立運行，不依賴于其他計算機“主控-從屬”類型的系統(tǒng)是計算機網(wǎng)絡(luò)嗎？“主機-終端”系統(tǒng)（第一代網(wǎng)絡(luò)）呢？互相連接/互連：以任何可能的通信連接方式有線方式：雙絞線、同軸電纜、光纖無線方式：紅外、無線電（微波）、衛(wèi)星互連的目的：通信網(wǎng)絡(luò)計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)261.2計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和組成通信子網(wǎng)中除了包括傳輸信息的物理媒體外，還包括如中繼器（repeater）、交換機(switch)等各種通信設(shè)備。

通過通信子網(wǎng)互連在一起的計算機則負責運行對信息進行處理的應(yīng)用程序，它們是網(wǎng)絡(luò)中信息流動的源與宿，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供可共享的硬件、軟件和信息資源，構(gòu)成資源子網(wǎng)。資源子網(wǎng)IMP1IMP2IMP3IMP4IMP5H1H5H4H2H6H3通信子網(wǎng)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分構(gòu)成。27計算機網(wǎng)絡(luò)的組成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點+通信鏈路+通信協(xié)議硬件網(wǎng)絡(luò)節(jié)點端節(jié)點：計算機中間節(jié)點：交換機、集中器、復(fù)用器、路由器、中繼器通信鏈路：信息傳輸?shù)耐ǖ牢锢恚簜鬏斀橘|(zhì)邏輯：信道類比——CATV的電纜和頻道之間的關(guān)系軟件通信軟件（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理/安全控制軟件、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件<<BACK281.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展第一階段從1987—1993年，也是研究試驗階段。在此期間我國一些科研部門和高等院校開始研究因特網(wǎng)技術(shù)，并開展了相關(guān)的科研課題和科技合作，但這個階段的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用僅限于小范圍內(nèi)的電子郵件等簡單應(yīng)用。第二階段從1994年至1996年，為起步階段。1994年4月，中關(guān)村地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)絡(luò)（NCFC）聯(lián)入因特網(wǎng)，標志著我國正式接入世界互聯(lián)網(wǎng)，之后，CHINANET、CERNET、CSTNET、CHINAGBNET等多個因特網(wǎng)項目在全國范圍相繼啟動，因特網(wǎng)開始進入公眾生活，并在我國得到了迅速的發(fā)展。至1996年底，我國因特網(wǎng)用戶數(shù)已達20萬，利用因特網(wǎng)開展的業(yè)務(wù)與應(yīng)用逐步增多。第三階段從1997年至今，是因特網(wǎng)在我國發(fā)展最為快速的階段。我國因特網(wǎng)用戶數(shù)在1997年以后基本保持每半年翻一番的增長速度，因特網(wǎng)使用迅速普及、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也日漸豐富。1997年6月3日，根據(jù)國務(wù)院信息化工作領(lǐng)導小組的決定，中國科學院網(wǎng)絡(luò)信息中心組建了中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心（CNNIC），負責我國因特網(wǎng)的規(guī)劃和發(fā)展的管理工作。

291.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展我國已建成的四大網(wǎng)絡(luò)：中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）是原郵電部組織建設(shè)和管理的。目前，在北京、上海分別有兩條專線，作為國際出口。CHINANET由骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)組成。骨干網(wǎng)是CHINANET的主要信息通路，連接各直轄市和省會網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。骨干網(wǎng)已覆蓋全國各省市、自治區(qū)，包括8個大區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心和31個省市網(wǎng)絡(luò)分中心。接入網(wǎng)是由各省內(nèi)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點形成的網(wǎng)絡(luò)。中國教育科研網(wǎng)（CERNET）是全國最大的公益性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。CERNET已建成由全國骨干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)在內(nèi)的三級層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。CERNET分四級管理，分別是全國網(wǎng)絡(luò)中心、地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心和地區(qū)主節(jié)點、省教育科研網(wǎng)和校園網(wǎng)。骨干網(wǎng)傳輸速率已達到2.5Gb/s，地區(qū)網(wǎng)的傳輸速率達到155Mb/s，聯(lián)網(wǎng)的大學、中小學等教育和科研機構(gòu)已近千所。中國科學技術(shù)網(wǎng)（CSTNET）是利用公共數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建立的信息增值服務(wù)網(wǎng)，在地理上覆蓋全國各省市，邏輯上連接各部、委和各省、市科技信息機構(gòu)，是國家科技信息系統(tǒng)骨干網(wǎng)。國家公用經(jīng)濟信息通信網(wǎng)絡(luò)（CHINAGBNET）是為金橋工程建設(shè)的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，支持金關(guān)、金稅、金卡等“金”字工程的應(yīng)用。它是覆蓋全國，實施國際互聯(lián)，為用戶提供專用信道、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和信息服務(wù)的骨干網(wǎng)絡(luò)。

301.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)名稱運行管理單位國際聯(lián)網(wǎng)完成時間業(yè)務(wù)性質(zhì)CSTNet中國科學院1994.4科技CHINANET郵電部1995.5商業(yè)CERNET國家教委1995.11教育CHINAGBN

電子部1996.9金融2010年，我國網(wǎng)民總數(shù)達到4.57億，占全球網(wǎng)民總數(shù)23.2%，亞洲網(wǎng)民總數(shù)55.4%規(guī)模。網(wǎng)民規(guī)模、寬帶網(wǎng)民數(shù)、國家頂級域名注冊量居世界第一，互聯(lián)網(wǎng)普及率穩(wěn)步提升。截止2010年12月，手機網(wǎng)民已達3.03億，在總體網(wǎng)民中的比例進一步提高，占66.2%。311.3網(wǎng)絡(luò)的類型及特征分類標準網(wǎng)絡(luò)名稱拓撲不規(guī)則網(wǎng)型、總線型網(wǎng)絡(luò)、星型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)等

地理范圍

局域網(wǎng)、校園網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、全球網(wǎng)傳輸媒體光纖網(wǎng)、同軸電纜網(wǎng)、雙絞線網(wǎng)，無線介質(zhì)有衛(wèi)星、無線電通信、紅外通信、激光通信、微波通信等使用范圍公用網(wǎng)、專用網(wǎng)

業(yè)務(wù)范圍軍事指揮網(wǎng)、政務(wù)信息網(wǎng)、氣象監(jiān)測網(wǎng)、情報檢索網(wǎng)、航空訂票網(wǎng)、教育科研網(wǎng)、金融清算網(wǎng)、鐵路調(diào)度網(wǎng)、醫(yī)療衛(wèi)生網(wǎng)等從不同的角度，網(wǎng)絡(luò)有多種分類方法。32按地理范圍分類局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)范圍：約0.1KM傳輸技術(shù)：基帶，10-1000Mbps，延遲低，出錯率低拓撲結(jié)構(gòu)：總線，環(huán)城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork，MAN)范圍：中等，約10KM傳輸技術(shù)：寬帶/基帶拓撲結(jié)構(gòu)：總線廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，WAN)范圍：大，約>100KM傳輸技術(shù)：寬帶，延遲大，出錯率高拓撲結(jié)構(gòu)：不規(guī)則，點到點33按地理范圍分類網(wǎng)絡(luò)分類縮寫分布距離（大約）網(wǎng)絡(luò)中的物理設(shè)備傳輸速率范圍局域網(wǎng)LAN10m房間10Mb/s—xGb/s100m建筑物幾千米校園CAN城域網(wǎng)MAN數(shù)百km城市64kb/s—xGb/s廣域網(wǎng)WAN10~數(shù)千km城市、國家、洲或全球GAN10Mb/s—100Mb/s34網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)——即為網(wǎng)絡(luò)中傳輸介質(zhì)和通信節(jié)點相互連接而組成的幾何形狀常見的網(wǎng)絡(luò)拓撲類型：（1）星型網(wǎng)絡(luò)（2）環(huán)型網(wǎng)絡(luò)（3）總線型網(wǎng)絡(luò)（4）樹型網(wǎng)絡(luò)（5）不規(guī)則網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)按拓撲結(jié)構(gòu)分類35按拓撲結(jié)構(gòu)分類（續(xù)）星形有一個中心節(jié)點，其它節(jié)點與其構(gòu)成點到點連接環(huán)形所有節(jié)點連接成一個閉合的環(huán)，結(jié)點之間為點到點連接星形拓撲環(huán)形拓撲36按拓撲結(jié)構(gòu)分類（續(xù)）總線所有節(jié)點掛接到一條總線上，廣播式信道需要有介質(zhì)訪問控制規(guī)程以防止沖突樹形一個根結(jié)點、多個中間分支節(jié)點和葉子節(jié)點構(gòu)成總線形拓撲樹形拓撲37按拓撲結(jié)構(gòu)分類（續(xù)）全連接點到點全連接，連接數(shù)隨節(jié)點數(shù)的增長迅速增長（N(N-1)/2），使建造成本大大提高，只適用于節(jié)點數(shù)很少的廣域網(wǎng)中不規(guī)則（網(wǎng)狀）點到點部分連接，多用于廣域網(wǎng)，由于連接的不完全性，需要有交換節(jié)點不規(guī)則拓撲全連接拓撲38按通信介質(zhì)分類：有線網(wǎng)

采用如同軸電纜、雙絞線、光纖等物理介質(zhì)來傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。

無線網(wǎng)

采用衛(wèi)星、微波等無線形式來傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。39按使用用戶范圍分類：公用網(wǎng)

公用網(wǎng)又稱公眾網(wǎng)。對所有的人來說，只要符合網(wǎng)絡(luò)擁有者的要求就能使用這個網(wǎng)，也就是說它是為全社會所有的人提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。專用網(wǎng)

專用網(wǎng)為一個或幾個部門所擁有，它只為擁有者提供服務(wù)，這種網(wǎng)絡(luò)不向擁有者以外的人提供服務(wù)。按業(yè)務(wù)工作的范圍分類…

401.4計算機通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.4.1層次模型1.4.2開放系統(tǒng)互連基本參考模型1.4.3因特網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1.4.4OSI與因特網(wǎng)參考模型的比較411.4計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.4.1層次模型N層向N+1層提供服務(wù)接口，將服務(wù)實現(xiàn)的細節(jié)向N+1層屏蔽層次模型的好處：各層的功能可獨立設(shè)計系統(tǒng)易于實現(xiàn)和維護，靈活性大，易于交流、理解、標準化計算機網(wǎng)絡(luò)采用了層次化體系結(jié)構(gòu)哲學家通話的例子42語言不同的哲學家進行遠程通信哲學家1用英語表達對兔子的感情翻譯使用荷蘭語為中間語言秘書使用傳真將消息發(fā)出43層次體系結(jié)構(gòu)的通信除物理介質(zhì)上為實通信外，其他層次的通信都是虛通信對等層的虛通信必須遵循相同的協(xié)議哲學家之間的協(xié)議是共同的話題翻譯之間的協(xié)議是相同的第三方語言秘書之間的協(xié)議是相同傳輸工具下層實體通過SAP(服務(wù)訪問點)向上層實體提供服務(wù)，并對服務(wù)細節(jié)向上層屏蔽。信息由上至下，每經(jīng)過一層需要增加頭部內(nèi)容。441.4.2OSI模型七層體系結(jié)構(gòu)

OSI模型中定義了各層的功能，而沒有定義各層的協(xié)議。應(yīng)用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層45各層功能1.物理層：主要功能是在物理傳輸介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)比特串。物理傳輸介質(zhì)的特性、接口、信號線的作用，涉及到二進制的編碼方式、同步信號等。2.數(shù)據(jù)鏈路層：差錯控制、流量控制、成幀。3.網(wǎng)絡(luò)層：主要功能是路徑選擇和網(wǎng)際互連，為數(shù)據(jù)分組尋找一條合適的路徑，從源端沿此路徑傳送到目的端。若傳輸路徑跨越多個不同的網(wǎng)絡(luò)，需要進行協(xié)議轉(zhuǎn)換。起始源地址目標地址控制信息用戶數(shù)據(jù)差錯檢驗信息結(jié)束一個簡化的數(shù)據(jù)幀46各層功能4.運輸層：確保數(shù)據(jù)可靠、順序、無錯地從源端到目的端，為上層提供優(yōu)化的端對端服務(wù)，主要功能包括差錯控制、流量控制、網(wǎng)絡(luò)復(fù)用或分流等。5.會話層：控制進程與進程之間的連接、連接管理和釋放連接。比如文件下載的斷點重傳功能。6.表示層：負責數(shù)據(jù)的表示方式，如加密、壓縮、轉(zhuǎn)換編碼方式等。比如，winzip和WinRar7.應(yīng)用層：OSI模型的最高層，是其他層次的最終服務(wù)目標，主要任務(wù)是為應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口，直接面向用戶。47各層功能OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用接口數(shù)據(jù)格式管理進程之間的通信根據(jù)用戶要求，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)層功能路徑選擇及協(xié)議轉(zhuǎn)換成幀、流量差錯控制信號和介質(zhì)關(guān)鍵詞應(yīng)用層表示層會話層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層較高層，端對端較低層，與數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)48通信主機中包括7層功能，通信子網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備一般只有1～3層功能，甚至1～2層。APSTNDLPHNDLPHNDLPHAPSTNDLPHA層協(xié)議DLPHP層協(xié)議S層協(xié)議T層協(xié)議主機主機通信子網(wǎng)IMPIMPIMP49OSI參考模型中的數(shù)據(jù)傳輸封裝拆裝501.4.3因特網(wǎng)使用的TCP/IP參考模型四個層次：(4)應(yīng)用層

該層向用務(wù)提供一組常用的應(yīng)用程序，為不同主機上的進程或應(yīng)用之間提供通信。(3)傳輸層

該層提供端對端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。(2)互聯(lián)網(wǎng)層

該層使用網(wǎng)際協(xié)議IP協(xié)議實現(xiàn)穿越多個網(wǎng)絡(luò)的路由選擇功能。(1)網(wǎng)絡(luò)接入層

該層是端系統(tǒng)和通信子網(wǎng)之間的接口，實現(xiàn)端系統(tǒng)與其相連的網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交換。應(yīng)用層傳輸層

互聯(lián)網(wǎng)層網(wǎng)絡(luò)接口層1234511.4.4OSI與因特網(wǎng)參考模型的比較FTP、SMTP、TELNET…TCP、

UDPIPEthernet、

SATNET、

分組無線網(wǎng)…Internet

使用的協(xié)議教材P14圖1.12521.4.4OSI與因特網(wǎng)參考模型的比較(續(xù)1)根據(jù)上圖的層次比對，總結(jié)相同點：都是層次結(jié)構(gòu)的模型；最低層都是面向通信子網(wǎng)的；都有運輸層，且都是第一個提供端到端數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的層次，都能提供面向連接和無連接的兩種服務(wù)；最高層都是向各種用戶應(yīng)用進程提供服務(wù)的應(yīng)用層。531.4.4OSI與因特網(wǎng)參考模型的比較(續(xù)2)根據(jù)上圖的層次比對，總結(jié)不同點：所劃分的層次數(shù)不同；Internet中沒有表示層和會話層；Internet沒有明確規(guī)定通信子網(wǎng)的協(xié)議，也不再區(qū)分通信子網(wǎng)中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層；Internet中特別強調(diào)了互聯(lián)網(wǎng)層，其中運行的IP是其核心協(xié)議，且互聯(lián)網(wǎng)層向上只提供無連接的服務(wù)，而OSI的網(wǎng)絡(luò)層同時支持面向連接和無連接服務(wù)。OSI是模型在先、協(xié)議在后，模型