大三計算機網(wǎng)絡一章概述

《計算機網(wǎng)絡》謝希仁編著

林健太原理工大學信息化管理與建設中心(網(wǎng)絡中心)目錄(課程安排)第一章概述第二章物理層第三章數(shù)據(jù)鏈路層第四章網(wǎng)絡層第五章運輸層第六章應用層第

1

章概述1.1計算機網(wǎng)絡在信息時代中的作用1.2因特網(wǎng)概述

1.2.1網(wǎng)絡的網(wǎng)絡

1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展的三個階段

1.2.3因特網(wǎng)的標準化工作1.3因特網(wǎng)的組成

1.3.1因特網(wǎng)的邊緣部分

1.3.2因特網(wǎng)的核心部分第

1章概述（續(xù)）1.4計算機網(wǎng)絡在我國的發(fā)展1.5計算機網(wǎng)絡的類別

1.5.1計算機網(wǎng)絡的定義

1.5.2幾種不同類別的網(wǎng)絡1.6計算機網(wǎng)絡的性能

1.6.1計算機網(wǎng)絡的性能指標

1.6.2計算機網(wǎng)絡的非性能特征第

1章概述（續(xù)）1.7計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)

1.7.1計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的形成

1.7.2協(xié)議與劃分層次

1.7.3具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

1.7.4實體、協(xié)議、服務和服務訪問點

1.7.5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)1.1計算機網(wǎng)絡

在信息時代的作用21世紀的一些重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡化和信息化，它是一個以網(wǎng)絡為核心的信息時代。網(wǎng)絡現(xiàn)已成為信息社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟的重要基礎。網(wǎng)絡是指“三網(wǎng)”，即電信網(wǎng)絡、有線電視網(wǎng)絡和計算機網(wǎng)絡。發(fā)展最快的并起到核心作用的是計算機網(wǎng)絡。因特網(wǎng)(Internet)的發(fā)展進入20世紀90年代以后，以因特網(wǎng)為代表的計算機網(wǎng)絡得到了飛速的發(fā)展。已從最初的教育科研網(wǎng)絡逐步發(fā)展成為商業(yè)網(wǎng)絡。已成為僅次于全球電話網(wǎng)的世界第二大網(wǎng)絡。因特網(wǎng)的意義因特網(wǎng)是自印刷術以來人類通信方面最大的變革?，F(xiàn)在人們的生活、工作、學習和交往都已離不開因特網(wǎng)。因特網(wǎng)正以令人難以置信的速度成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠峙e例：在線查看天氣；出行時查看飛機火車時刻表；行車路線;在線查看銀行賬戶和支付賬單；發(fā)送郵件；發(fā)布照片和各種經(jīng)歷體驗，與朋友分享；網(wǎng)絡電話服務；在線購物；及時通信和聊天；視頻會議等。計算機網(wǎng)絡向用戶提供的

最重要的功能

連通性——計算機網(wǎng)絡使上網(wǎng)用戶之間都可以交換信息，好像這些用戶的計算機都可以彼此直接連通一樣。共享——即資源共享。可以是信息共享、軟件共享，也可以是硬件共享。計算機網(wǎng)絡的影響(學習、工作、娛樂等)。1.2因特網(wǎng)概述1.2.1網(wǎng)絡的網(wǎng)絡起源于美國的因特網(wǎng)現(xiàn)已發(fā)展成為世界上最大的國際性計算機互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(network)由若干結(jié)點(node)和連接這些結(jié)點的鏈路(link)組成。互聯(lián)網(wǎng)是“網(wǎng)絡的網(wǎng)絡”(networkofnetworks)。連接在因特網(wǎng)上的計算機都稱為主機(host)。(a)(b)網(wǎng)絡互聯(lián)網(wǎng)（網(wǎng)絡的網(wǎng)絡）結(jié)點鏈路簡單的網(wǎng)絡和由網(wǎng)絡構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)附注：請注意名詞“結(jié)點”“結(jié)點”的英文名詞是node。雖然node有時也可譯為“節(jié)點”，這種節(jié)點很像竹竿上的“節(jié)”。在網(wǎng)絡中的node的標準譯名是“結(jié)點”而不是“節(jié)點”。但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的樹(tree)中的node應當譯為“節(jié)點”。網(wǎng)絡與因特網(wǎng)連接在因特網(wǎng)（世界上最大的互聯(lián)網(wǎng)絡）上的計算機都稱為主機(host)。因特網(wǎng)常用一朵云來表示網(wǎng)絡把許多計算機連接在一起。因特網(wǎng)則把許多網(wǎng)絡連接在一起。

主機因特網(wǎng)因特網(wǎng)與連接的主機網(wǎng)絡與因特網(wǎng)因特網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡的一種。計算機網(wǎng)絡是用通信線路將分散在不同地點的具有獨立自主的計算機系統(tǒng)相互聯(lián)接，并按網(wǎng)絡協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信和實現(xiàn)資源共享的計算機集合。三要素：獨立自主的計算機通信線路網(wǎng)絡協(xié)議1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展的三個階段第一階段是從單個網(wǎng)絡ARPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。1983年TCP/IP協(xié)議成為ARPANET上的標準協(xié)議。人們把1983年作為因特網(wǎng)的誕生時間。Internet和Internet的區(qū)別以小寫字母i

開始的internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）是一個通用名詞，它泛指由多個計算機網(wǎng)絡互連而成的網(wǎng)絡。以大寫字母I開始的的Internet（因特網(wǎng)）則是一個專用名詞，它指當前全球最大的、開放的、由眾多網(wǎng)絡相互連接而成的特定計算機網(wǎng)絡，它采用TCP/IP協(xié)議族作為通信的規(guī)則，且其前身是美國的ARPANET。三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)第二階段的特點是建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。從1985年起，美國國家科學基金會NSF(NationalScienceFoundation)圍繞六個大型計算機中心建設計算機網(wǎng)絡，即國家基金科學網(wǎng)NSFNET。三級計算機網(wǎng)絡，分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)（或企業(yè)網(wǎng)）。多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)第三階段的特點是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。出現(xiàn)了因特網(wǎng)服務提供者ISP(InternetServiceProvider)。用戶因特網(wǎng)ISP1ISP2因特網(wǎng)服務提供者用戶通過ISP上網(wǎng)根據(jù)提供服務的覆蓋面積大小以及所擁有的IP地址數(shù)目的不同，ISP也分成為不同的層次。

大公司公司本地

ISPAB主機A→本地ISP→地區(qū)ISP→主干ISP→地區(qū)ISP→本地ISP→主機B本地

ISP主干

ISP本地

ISP本地

ISP地區(qū)

ISP主干

ISP主干

ISP地區(qū)

ISP地區(qū)

ISP地區(qū)

ISP

本地

ISP本地

ISPIXP

本地

ISP校園網(wǎng)校園網(wǎng)

下面是具有三層ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)的概念示意圖

Internet的歷史&發(fā)展

Internet的歷史1.實驗研究網(wǎng)絡2.學術性網(wǎng)絡3.商業(yè)化網(wǎng)絡Internet的里程碑1969-1985包交換網(wǎng)絡基礎研究1974設計第一次公開發(fā)布1985第一次大的進展：NSFNET1986第一臺路由器出現(xiàn)Cisco1989/90Internet商業(yè)化開始1994商業(yè)性WWW誕生1995NSFNET退出1998Internet2和NGI到2012年3月，全球已經(jīng)有91個國家擁有IXP，其中擁有10個以上IXP的國家僅有9個，而僅擁有一個IXP的有48個國家。萬維網(wǎng)WWW的問世因特網(wǎng)已經(jīng)成為世界上規(guī)模最大和增長速率最快的計算機網(wǎng)絡，沒有人能夠準確說出因特網(wǎng)究竟有多大。因特網(wǎng)的迅猛發(fā)展始于20世紀90年代。由歐洲原子核研究組織CERN開發(fā)的萬維網(wǎng)WWW(WorldWideWeb)被廣泛使用在因特網(wǎng)上，大大方便了廣大非網(wǎng)絡專業(yè)人員對網(wǎng)絡的使用，成為因特網(wǎng)的這種指數(shù)級增長的主要驅(qū)動力。因特網(wǎng)的發(fā)展情況概況

網(wǎng)絡數(shù)主機數(shù)用戶數(shù)管理機構(gòu)數(shù)1980101021021001990103105106101

2000105107108102

2005106108109103下一代因特網(wǎng)計劃-NGI主要目標：（1）開發(fā)下一代網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，以比現(xiàn)在的因特網(wǎng)高100倍的速率連接至少100個研究機構(gòu)，以比現(xiàn)在的因特網(wǎng)1000倍的速率連接10個類似的網(wǎng)點。其端到端的傳輸速率要超過100Mb/s至10Gb/s。（2）使用更加先進的網(wǎng)絡服務技術和開發(fā)許多帶有革命性的應用，如遠程醫(yī)療、遠程教育等。下一代因特網(wǎng)計劃-NGI主要目標：（3）使用超高速全光網(wǎng)絡，能實現(xiàn)更快速的交換和路由選擇，同時具有為一些實時應用保留帶寬的能力。（4）對整個因特網(wǎng)的管理和保證信息的可靠性及安全性方面進行較大的改進。1.2.3關于因特網(wǎng)的標準化工作因特網(wǎng)的標準化工作對因特網(wǎng)的發(fā)展起到了非常重要的作用。標準化工作的好壞對一種技術的發(fā)展有著很大的影響。缺乏國際標準將會使技術的發(fā)展處于比較混亂的狀態(tài)，而盲目自由競爭的結(jié)果很可能形成多種技術體制并存且互不兼容的狀態(tài)給用戶帶來較大的不方便。RFC因特網(wǎng)在制定其標準上很有特色。最大的特點是面向公眾RequestForComments（RFC），請求評論，是一系列以編號排定的文件。文件收集了有關互聯(lián)網(wǎng)相關信息。目前RFC文件是由因特網(wǎng)協(xié)會InternetSociety（ISOC）贊助發(fā)行?；镜幕ヂ?lián)網(wǎng)通信協(xié)議都有在RFC文件內(nèi)詳細說明。RFC文件還額外加入許多的論題在標準內(nèi)，例如對于互聯(lián)網(wǎng)新開發(fā)的協(xié)議及發(fā)展中所有的記錄。因此幾乎所有的互聯(lián)網(wǎng)標準都有收錄在RFC文件之中。

1.2.3關于因特網(wǎng)的標準化工作因特網(wǎng)協(xié)會ISOC因特網(wǎng)研究指導小組IRSG因特網(wǎng)研究部IRTF因特網(wǎng)工程部IETF因特網(wǎng)工程指導小組IESG…RGWG……RG…領域領域因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究委員會IABWGWGWG制訂因特網(wǎng)的正式標準要經(jīng)過以下的四個階段因特網(wǎng)草案(InternetDraft)——在這個階段還不是

RFC文檔。建議標準(ProposedStandard)——從這個階段開始就成為RFC文檔。草案標準(DraftStandard)因特網(wǎng)標準(InternetStandard)各種RFC之間的關系因特網(wǎng)草案建議標準草案標準因特網(wǎng)標準歷史的RFC實驗的RFC提供信息的RFC6種RFC

計算機與通信網(wǎng)相結(jié)合，構(gòu)成現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡。具體：將不同地理位置上的，具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)，用通信設備互聯(lián)起來，由功能完善的軟件系統(tǒng)來管理，以實現(xiàn)資源共享，協(xié)同操作的目的的系統(tǒng)，稱為“計算機網(wǎng)絡”。計算機網(wǎng)絡是一組自治計算機系統(tǒng)的集合1.3因特網(wǎng)的組成

由于計算機網(wǎng)絡的基本功能分為數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信兩大部分，因此，它所對應的結(jié)構(gòu)也可以分成相應的兩個部分。負責數(shù)據(jù)處理的計算機與終端設備---------資源子網(wǎng)負責數(shù)據(jù)通信的通信控制處理機(CCP，CommunicationControlProcessor)和通信線路------通信子網(wǎng)1.3因特網(wǎng)的組成資源子網(wǎng)的組成

資源子網(wǎng)由擁有資源的主計算機系統(tǒng)、請求資源的用戶終端、終端控制器、通信子網(wǎng)的接口設備、軟件資源和數(shù)據(jù)資源組成。資源子網(wǎng)的基本功能

資源子網(wǎng)負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務，并向網(wǎng)絡客戶提供各種網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡服務。通信子網(wǎng)的基本功能通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡通信功能，完成全網(wǎng)主機之間的數(shù)據(jù)傳輸、交換、控制和變換等通信任務。負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)及通信處理等工作。通信子網(wǎng)分類點到點信道廣播信道通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡通信功能，完成全網(wǎng)主機之間的數(shù)據(jù)傳輸、交換、控制和變換等通信任務。負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)及通信處理等工作。點到點信道廣播信道通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡通信功能，完成全網(wǎng)主機之間的數(shù)據(jù)傳輸、交換、控制和變換等通信任務。負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)及通信處理等工作。點到點信道負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)及通信處理等工作。點到點信道廣播信道負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)及通信處理等工作。點到點信道1.3因特網(wǎng)的組成從因特網(wǎng)的工作方式上看，可以劃分為以下的兩大塊：(1)邊緣部分由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成。這部分是用戶直接使用的，用來進行通信（傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻）和資源共享。(2)核心部分由大量網(wǎng)絡和連接這些網(wǎng)絡的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務的（提供連通性和交換）。因特網(wǎng)的核心部分因特網(wǎng)的邊緣部分主機網(wǎng)絡路由器因特網(wǎng)的邊緣部分與核心部分1.3.1因特網(wǎng)的邊緣部分處在因特網(wǎng)邊緣的部分就是連接在因特網(wǎng)上的所有的主機。這些主機又稱為端系統(tǒng)(endsystem)。“主機A和主機B進行通信”，實際上是指：“運行在主機A上的某個程序和運行在主機B上的另一個程序進行通信”。即“主機A的某個進程和主機B上的另一個進程進行通信”。或簡稱為“計算機之間通信”兩種通信方式在網(wǎng)絡邊緣的端系統(tǒng)中運行的程序之間的通信方式通?？蓜澐譃閮纱箢悾嚎蛻舴掌鞣绞剑–/S方式）即Client/Server方式對等方式（P2P方式）即Peer-to-Peer方式1.客戶服務器方式客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程?？蛻舴掌鞣绞剿枋龅氖沁M程之間服務和被服務的關系?？蛻羰欠盏恼埱蠓?，服務器是服務的提供方。運行客戶程序網(wǎng)絡邊緣網(wǎng)絡核心運行服務器程序AB①請求服務②得到服務客戶服務器客戶A向服務器B發(fā)出請求服務，而服務器B向客戶A提供服務?？蛻糗浖奶攸c被用戶調(diào)用后運行，在打算通信時主動向遠地服務器發(fā)起通信（請求服務）。因此，客戶程序必須知道服務器程序的地址。不需要特殊的硬件和很復雜的操作系統(tǒng)。服務器軟件的特點一種專門用來提供某種服務的程序，可同時處理多個遠地或本地客戶的請求。系統(tǒng)啟動后即自動調(diào)用并一直不斷地運行著，被動地等待并接受來自各地的客戶的通信請求。因此，服務器程序不需要知道客戶程序的地址。一般需要強大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持。客戶服務器方式舉例你瀏覽百度的網(wǎng)頁，你的電腦就是客戶端，而百度網(wǎng)頁所存放的機器就是服務器。你通過internet互聯(lián)網(wǎng)連到百度網(wǎng)頁服務器，才能瀏覽網(wǎng)頁。你玩網(wǎng)絡游戲，你的電腦還是客戶端，而網(wǎng)絡游戲程序所在的機器就是服務器，你通過internet互聯(lián)網(wǎng)連到服務器那里去執(zhí)行網(wǎng)絡游戲。2.對等連接方式對等連接(peer-to-peer，簡寫為P2P)是指兩個主機在通信時并不區(qū)分哪一個是服務請求方還是服務提供方。只要兩個主機都運行了對等連接軟件（P2P軟件），它們就可以進行平等的、對等連接通信。雙方都可以下載對方已經(jīng)存儲在硬盤中的共享文檔。對等連接方式的特點對等連接方式從本質(zhì)上看仍然是使用客戶服務器方式，只是對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務器。例如主機C請求D的服務時，C是客戶，D是服務器。但如果C又同時向F提供服務，那么C又同時起著服務器的作用。網(wǎng)絡邊緣網(wǎng)絡核心運行P2P程序運行P2P程序DCEF運行P2P程序運行P2P程序1.3.2因特網(wǎng)的核心部分網(wǎng)絡核心部分是因特網(wǎng)中最復雜的部分。網(wǎng)絡中的核心部分要向網(wǎng)絡邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其他主機通信（即傳送或接收各種形式的數(shù)據(jù)）。在網(wǎng)絡核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是實現(xiàn)分組交換(packetswitching)的關鍵構(gòu)件，其任務是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡核心部分最重要的功能。路由器的重要任務路由器是實現(xiàn)分組交換(packetswitching)的關鍵構(gòu)件，其任務是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡核心部分最重要的功能。

面向連接無連接一個很重要的概念按網(wǎng)絡采用的交換技術分類

電路交換報文交換分組交換電路交換：在網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸期間，發(fā)送點（源）與接收點（目的）之間構(gòu)成一條實際連接的專用物理線路。基于電話網(wǎng)電路交換優(yōu)點：時延小、透明傳輸缺點：網(wǎng)絡資源利用率低按網(wǎng)絡采用的交換技術分類報文交換：也稱存儲-轉(zhuǎn)發(fā)技術，該方式不需要建立一條專用的物理線路，信息分解成報文（長度不固定），一站一站從源送達目的地，與通常的郵寄信方式類似。以報文為單位存儲轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)點：多路復用缺點：實時性差分組交換：與報文交換原理相同。也不需要建立一條專用的物理線路，但信息傳送的單位不是報文是分組。其特征是分組的最大長度比報文要短很多。以分組為單位存儲轉(zhuǎn)

優(yōu)點：多路復用缺點：實時性差按網(wǎng)絡采用的交換技術分類1.電路交換的主要特點兩部電話機只需要用一對電線就能夠互相連接起來。

更多的電話機互相連通5部電話機兩兩相連，需10對電線。N部電話機兩兩相連，需N(N–1)/2對電線。當電話機的數(shù)量很大時，這種連接方法需要的電線對的數(shù)量與電話機數(shù)的平方成正比。

使用交換機當電話機的數(shù)量增多時，就要使用交換機來完成全網(wǎng)的交換任務?！?/p>

交換機“交換”的含義如果兩機之間不是直接相連，而是通過若干中間設備連接，那是以什么方式傳遞數(shù)據(jù)—交換的方式在這里，“交換”(switching)的含義就是轉(zhuǎn)接—把一條電話線轉(zhuǎn)接到另一條電話線，使它們連通起來。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。電路交換的特點電路交換必定是面向連接的。電路交換的三個階段：建立連接通信釋放連接電路交換舉例A和B通話經(jīng)過四個交換機通話在A到B的連接上進行電路交換特點在數(shù)據(jù)傳輸前，必須建立一條端到端的通路稱為連接，其中可能穿過多個電話局，每個交換局都必須提供連接一旦建立連接，整個通路將被獨占，數(shù)據(jù)的傳輸無額外延時，數(shù)據(jù)中無需包含目的地址線路利用率低建立時間長，因為建立時沖突概率高報文交換特點無論數(shù)據(jù)傳輸過程要跨過多少個交換局，只要下一站不忙，該數(shù)據(jù)即送至下一站數(shù)據(jù)的傳輸無需建立連接，數(shù)據(jù)的傳輸是一站一站的，所以數(shù)據(jù)中必須包換目的地址，采取存儲-轉(zhuǎn)發(fā)線路的利用率高數(shù)據(jù)傳輸過程中可能延時較大，且不可估計每個中間站點必須有足夠大的緩存，由于報文大小不定，所以緩存設置在硬盤上。解決報文交換中報文存儲在硬盤導致交換速率慢的問題報文分組交換的主要特點在發(fā)送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。0010假定這個報文較長不便于傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報文添加首部構(gòu)成分組每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。首部首部首部分組

1分組

2分組

3分組交換的傳輸單元分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3分組首部的重要性每一個分組的首部都含有地址等控制信息。分組交換網(wǎng)中的結(jié)點交換機根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點交換機。用這樣的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，最后分組就能到達最終目的地。收到分組后剝?nèi)ナ撞拷邮斩耸盏椒纸M后剝?nèi)ナ撞窟€原成報文。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3收到的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)最后還原成原來的報文最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復成為原來的報文。這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯，在轉(zhuǎn)發(fā)時也沒有被丟棄。報文0010數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分組交換在發(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?，抽出?shù)據(jù)部分，還原成報文數(shù)據(jù)分組11010011101????????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)據(jù)首部11010011101????????因特網(wǎng)的核心部分因特網(wǎng)的核心部分是由許多網(wǎng)絡和把它們互連起來的路由器組成，而主機處在因特網(wǎng)的邊緣部分。在因特網(wǎng)核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接，而在網(wǎng)絡邊緣的主機接入到核心部分則通常以相對較低速率的鏈路相連接。主機的用途是為用戶進行信息處理的，并且可以和其他主機通過網(wǎng)絡交換信息。路由器的用途則是用來轉(zhuǎn)發(fā)分組的，即進行分組交換的。H1H5H2H4H3H6路由器網(wǎng)絡網(wǎng)絡核心部分主機H1H5H2H4H3H6發(fā)送的分組路由器AEDBC網(wǎng)絡核心部分主機分組交換網(wǎng)的示意圖H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5

發(fā)送分組H2向H6

發(fā)送分組注意分組路徑的變化！路由器主機注意分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1

向

H5

發(fā)送分組路由器主機在路由器

E

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口最后到達目的主機

H5在路由器

C

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在路由器

A

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口分組從A傳送到B的過程網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡路由器路由器路由器路由器路由器路由器AB查找路由表目的地下一跳路由器查找路由表目的地下一跳路由器查找路由表目的地下一跳路由器這就是基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換路由器在路由器中的輸入和輸出端口之間沒有直接連線。路由器處理分組的過程是：把收到的分組先放入緩存（暫時存儲）；查找轉(zhuǎn)發(fā)表，找出到某個目的地址應從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)；把分組送到適當?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出去。

主機和路由器的作用不同主機是為用戶進行信息處理的，并向網(wǎng)絡發(fā)送分組，從網(wǎng)絡接收分組。路由器對分組進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，最后把分組交付目的主機。分組交換的優(yōu)點高效動態(tài)分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段占用。靈活以分組為傳送單位和查找路由。迅速不必先建立連接就能向其他主機發(fā)送分組?？煽勘ＷC可靠性的網(wǎng)絡協(xié)議；分布式的路由選擇協(xié)議使網(wǎng)絡有很好的生存性。分組交換帶來的問題分組在各結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)時需要排隊，這就會造成一定的時延。分組必須攜帶的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的開銷。存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理

并非完全新的概念在20世紀40年代，電報通信也采用了基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理的報文交換(messageswitching)。報文交換的時延較長，從幾分鐘到幾小時不等?，F(xiàn)在報文交換已經(jīng)很少有人使用了。三種交換的比較P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4報文報文報文ABCDABCDABCD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)傳送的特點比特流直達終點報文報文報文分組分組分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生背景是20世紀60年代美蘇冷戰(zhàn)時期的產(chǎn)物。60年代初，美國國防部領導的遠景研究規(guī)劃局ARPA(AdvancedResearchProjectAgency)提出要研制一種生存性(survivability)很強的網(wǎng)絡。傳統(tǒng)的電路交換(circuitswitching)的電信網(wǎng)有一個缺點：正在通信的電路中有一個交換機或有一條鏈路被炸毀，則整個通信電路就要中斷。如要改用其他迂回電路，必須重新?lián)芴柦⑦B接。這將要延誤一些時間。新型網(wǎng)絡的基本特點網(wǎng)絡用于計算機之間的數(shù)據(jù)傳送，而不是為了打電話。網(wǎng)絡能夠連接不同類型的計算機，不局限于單一類型的計算機。所有的網(wǎng)絡結(jié)點都同等重要，因而大大提高網(wǎng)絡的生存性。計算機在進行通信時，必須有冗余的路由。網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)應當盡可能地簡單，同時還能夠非?？煽康貍魉蛿?shù)據(jù)。ARPANET的成功使

計算機網(wǎng)絡的概念發(fā)生根本變化早期的面向終端的計算機網(wǎng)絡是以單個主機為中心的星形網(wǎng)各終端通過通信線路共享昂貴的中心主機的硬件和軟件資源。

分組交換網(wǎng)則是以網(wǎng)絡為中心，主機都處在網(wǎng)絡的外圍。用戶通過分組交換網(wǎng)可共享連接在網(wǎng)絡上的許多硬件和各種豐富的軟件資源。

從主機為中心到以網(wǎng)絡為中心主機終端以主機為中心以分組交換網(wǎng)為中心主機分組交換網(wǎng)1.4計算機網(wǎng)絡在我國的發(fā)展鐵道部在1980年開始進行計算機聯(lián)網(wǎng)實驗。1989年11月我國第一個公用分組交換網(wǎng)CNPAC建成運行。1994年4月20日我國用64kb/s專線正式連入因特網(wǎng)。中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNET(ChinaEducationandResearchNETwork)，簡稱為中國教育網(wǎng)，是由國家投資建設，教育部負責管理，清華大學等高等學校承擔建設和管理運行的全國性學術計算機互聯(lián)網(wǎng)絡。中國互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心CNNIC(NetworkInformationCenterofChina)每年兩次公布的我國因特網(wǎng)的發(fā)展情況。9個全國范圍的公用計算機網(wǎng)絡(1)中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)CHINANET(2)中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNET(3)中國科學技術網(wǎng)CSTNET(4)中國聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)UNINET(5)中國網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)CNCNET(6)中國國際經(jīng)濟貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)CIETNET(7)中國移動互聯(lián)網(wǎng)CMNET(8)中國長城互聯(lián)網(wǎng)CGWNET（建設中）(9)中國衛(wèi)星集團互聯(lián)網(wǎng)CSNET（建設中）1.5計算機網(wǎng)絡的分類1.5.1計算機網(wǎng)絡的不同定義最簡單的定義：計算機網(wǎng)絡是一些互相連接的、自治的計算機的集合。計算機網(wǎng)絡是用通信線路將分散在不同地點的具有獨立自主的計算機系統(tǒng)相互聯(lián)接，并按網(wǎng)絡協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信和實現(xiàn)資源共享的計算機集合。三要素：獨立自主的計算機通信線路網(wǎng)絡協(xié)議1.5計算機網(wǎng)絡的分類1.5.1計算機網(wǎng)絡的不同定義最簡單的定義：計算機網(wǎng)絡是一些互相連接的、自治的計算機的集合。因特網(wǎng)(Internet)是“網(wǎng)絡的網(wǎng)絡”。1.5.2幾種不同類別的網(wǎng)絡不同作用范圍的網(wǎng)絡廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)

城域網(wǎng)MAN(MetropolitanAreaNetwork)個人區(qū)域網(wǎng)PAN(PersonalAreaNetwork)

信息交換技術點到點一點到一點逐步傳遞廣播在網(wǎng)絡中，只要有一臺設備發(fā)聲其他設備都能聽到2.不同使用者的網(wǎng)絡從網(wǎng)絡的使用者進行分類公用網(wǎng)(publicnetwork)專用網(wǎng)(privatenetwork)

用來把用戶

接入到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡接入網(wǎng)

AN(AccessNetwork)，它又稱為本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)。由ISP提供的接入網(wǎng)只是起到讓用戶能夠與因特網(wǎng)連接的“橋梁”作用。1.6計算機網(wǎng)絡的性能

1.6.1計算機網(wǎng)絡的性能指標1.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。Bit來源于binarydigit，意思是一個“二進制數(shù)字”，因此一個比特就是二進制數(shù)字中的一個1或0。速率即數(shù)據(jù)率(datarate)或比特率(bitrate)是計算機網(wǎng)絡中最重要的一個性能指標。速率的單位是b/s，或kb/s,Mb/s,Gb/s等速率往往是指額定速率或標稱速率。2.帶寬“帶寬”(bandwidth)本來是指信號具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）?，F(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，單位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。常用的帶寬單位更常用的帶寬單位是千比每秒，即kb/s（103b/s）兆比每秒，即Mb/s（106b/s）吉比每秒，即Gb/s（109b/s）太比每秒，即Tb/s（1012b/s）請注意：在計算機界，K=210=1024M=220,G=230,T=240。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

01

0

111

s帶寬為1Mb/s時間每秒

4

106

個比特0.25s帶寬為4Mb/s計算機網(wǎng)絡的帶寬是指網(wǎng)絡可通過的最高數(shù)據(jù)率，即每秒多少比特。描述帶寬也常常把“比特/秒”省略。例如，帶寬是10M，實際上是10Mb/s。這里的M是106。計算機網(wǎng)絡的帶寬什么是寬帶？寬帶線路：可通過較高數(shù)據(jù)率的線路。寬帶是相對的概念，并沒有絕對的標準。在目前，對于用戶接入到因特網(wǎng)的用戶線來說，每秒傳送幾個兆比特就可以算是寬帶速率。對寬帶傳輸?shù)腻e誤概念有些人愿意用“汽車在公路上跑”來比喻“比特在網(wǎng)絡上傳輸”，認為寬帶傳輸?shù)暮锰幘褪莻鬏敻?，好比汽車在高速公路上可以跑得更快一樣。對于這種比喻一定要謹慎對待。常見的錯誤是混淆了兩種速率在網(wǎng)絡中有兩種不同的速率：信號（即電磁波）在傳輸媒體上的傳播速率（米/秒，或公里/秒）計算機向網(wǎng)絡發(fā)送比特的速率（比特/秒）這兩種速率的意義和單位完全不同。寬帶傳輸：計算機向網(wǎng)絡發(fā)送比特的速率較高。ABAB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ABAB寬帶線路窄帶線路寬帶線路：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速率是一樣的。正確的概念比喻：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：車距縮短另一種錯誤概念

——“寬帶”相當于“多車道”多車道公路是并行傳輸……010001011010通信線路上通常都是串行傳輸(但ADSL是例外的）3.吞吐量吞吐量(throughput)表示在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡（或信道、接口）的數(shù)據(jù)量。吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實世界中的網(wǎng)絡的一種測量，以便知道實際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過網(wǎng)絡。吞吐量受網(wǎng)絡的帶寬或網(wǎng)絡的額定速率的限制。4.時延(delay或latency)發(fā)送時延發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)幀從結(jié)點進入到傳輸媒體所需要的時間。也就是從發(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)幀長度（b）發(fā)送速率（b/s）時延(delay或latency)傳播時延電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。信號發(fā)送速率和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。傳播時延=信道長度（米）信號在信道上的傳播速率（米/秒）時延(delay或latency)處理時延交換結(jié)點為存儲轉(zhuǎn)發(fā)而進行一些必要的處理所花費的時間。排隊時延結(jié)點緩存隊列中分組排隊所經(jīng)歷的時延。排隊時延的長短往往取決于網(wǎng)絡中當時的通信量。時延(delay或latency)數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時延就是發(fā)送時延、傳播時延、處理時延和排隊時延之和：總時延=發(fā)送時延+傳播時延+處理時延+處理時延四種時延所產(chǎn)生的地方1011001…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)生發(fā)送時延(即傳輸時延)在結(jié)點

A中產(chǎn)生處理時延和排隊時延數(shù)據(jù)從結(jié)點A向結(jié)點B發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路容易產(chǎn)生的錯誤概念對于高速網(wǎng)絡鏈路，我們提高的僅僅是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率。提高鏈路帶寬減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時延。5.時延帶寬積（傳播）時延鏈路帶寬時延帶寬積=傳播時延

帶寬鏈路的時延帶寬積又稱為以比特為單位的鏈路長度。時延帶寬積6.利用率信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的（有數(shù)據(jù)通過）。完全空閑的信道的利用率是零。網(wǎng)絡利用率則是全網(wǎng)絡的信道利用率的加權平均值。信道利用率并非越高越好。時延與網(wǎng)絡利用率的關系根據(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)絡空閑時的時延，D表示網(wǎng)絡當前的時延，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之間的關系：U是網(wǎng)絡的利用率，數(shù)值在0到1之間。時延

D利用率

U10D0時延急劇增大1.6.2計算機網(wǎng)絡的非性能特征費用-網(wǎng)絡的性能與其價格密切相關。一般說來，網(wǎng)絡的速率越高，其價格也越高。質(zhì)量-取決于網(wǎng)絡中所有構(gòu)件的質(zhì)量，以及這些構(gòu)件是怎樣組成網(wǎng)絡的。標準化-即可以按照通用的國際標準，也可以遵循特定的專用網(wǎng)絡標準?？煽啃?與網(wǎng)絡的質(zhì)量和性能都有密切的關系?？蓴U展性和可升級性-規(guī)模擴大與性能和版本的提高。易于管理和維護1.7計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)

1.7.1計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的形成網(wǎng)絡總功能：1信號的傳送與接收2差錯控制3鏈接管理4數(shù)據(jù)流控制5路徑選擇6順序控制7對話控制8信息表示處理9應用服務

1.7.1計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的形成相互通信的兩個計算機系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當復雜的。“分層”可將龐大而復雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。結(jié)構(gòu)化功能分層的方法，把上述總功能分解為多個子功能，通常是把這一系同劃分為若干層，層與層之間通過接口連接，每層完成部分確定功能，所有各層子功能的集合實現(xiàn)總功能。

分層舉例1.7.1計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的形成1974年，美國的IBM公司宣布了系統(tǒng)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)SNA。其他公司也相繼推出自己公司的具有不同名稱的體系結(jié)構(gòu)。全球經(jīng)濟的發(fā)展使得不同網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的用戶迫切要求能夠相互交換信息。開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI/RM關于開放系統(tǒng)互連參考模型

OSI/RM只要遵循OSI標準，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標準的其他任何系統(tǒng)進行通信。在市場化方面OSI卻失敗了。OSI的專家們在完成OSI標準時沒有商業(yè)驅(qū)動力；OSI的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復雜，且運行效率很低；OSI標準的制定周期太長，因而使得按OSI標準生產(chǎn)的設備無法及時進入市場；OSI的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中重復出現(xiàn)。

兩種國際標準法律上的(dejure)國際標準OSI并沒有得到市場的認可。是非國際標準TCP/IP現(xiàn)在獲得了最廣泛的應用。TCP/IP常被稱為事實上的(defacto)國際標準。能夠占領市場的就是標準。1.7.2協(xié)議與劃分層次計算機網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換必須遵守事先約定好的規(guī)則。這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關的同步問題（同步含有時序的意思）。網(wǎng)絡協(xié)議(networkprotocol)，簡稱為協(xié)議，為了能在兩個實體之間正確的進行通信，通信雙方必須遵守共同一致的規(guī)則和約定(如通信過程的同步方式、差錯處理方式、數(shù)據(jù)格式、編碼方式等等)，否則通信就將成為不可能或毫無意義，這些規(guī)則的集合就稱為協(xié)議。網(wǎng)絡協(xié)議的組成要素

語法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。數(shù)據(jù)報文通過什么方式來構(gòu)成語義需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。每個構(gòu)成要素的意義同步事件實現(xiàn)順序的詳細說明。即確定通信的“順序”或“狀態(tài)變化”

劃分層次的概念舉例主機

1向主機2通過網(wǎng)絡發(fā)送文件。可以將要做的工作進行如下的劃分。第一類工作與傳送文件直接有關。確信對方已做好接收和存儲文件的準備。雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。兩個主機將文件傳送模塊作為最高的一層。剩下的工作由下面的模塊負責。兩個主機交換文件文件傳送模塊主機

1主機

2文件傳送模塊只看這兩個文件傳送模塊好像文件及文件傳送命令是按照水平方向的虛線傳送的把文件交給下層模塊進行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊再設計一個通信服務模塊文件傳送模塊主機

1主機

2文件傳送模塊只看這兩個通信服務模塊好像可直接把文件可靠地傳送到對方把文件交給下層模塊進行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊通信服務模塊通信服務模塊再設計一個網(wǎng)絡接入模塊文件傳送模塊主機

1主機

2文件傳送模塊通信服務模塊通信服務模塊網(wǎng)絡接入模塊網(wǎng)絡接入模塊通信網(wǎng)絡網(wǎng)絡接口網(wǎng)絡接口網(wǎng)絡接入模塊負責做與網(wǎng)絡接口細節(jié)有關的工作例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷?，幀的最大長度等。分層的好處各層之間是獨立的。靈活性好。結(jié)構(gòu)上可分割開。易于實現(xiàn)和維護。能促進標準化工作。層數(shù)多少要適當若層數(shù)太少，就會使每一層的協(xié)議太復雜。層數(shù)太多又會在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務時遇到較多的困難。各層所要完成的主要功能建立連接：通信前要在兩個通信實體（進程）之間建立一個連接；拆除連接：兩個通信實體（進程）通信結(jié)束后要拆除連接、釋放資源；確定數(shù)據(jù)傳輸方式：如單工、半雙工、全雙工，異步通信、同步通信等；差錯控制：物理傳輸不可靠，要能夠及時發(fā)現(xiàn)錯誤，然后糾正錯誤或要求重發(fā)，并對已正確接收的信息予以確認；數(shù)據(jù)流量控制：采取措施對收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳輸速度進行控制，解決速度匹配問題；路徑選擇：在廣域網(wǎng)中的源、目的節(jié)點之間的多條路徑中選擇一條最合適的；多路復用：為避免信道浪費，使多對數(shù)據(jù)傳輸公用一條傳輸線路信息的拆裝：每層不能處理任意長度的信息，適當?shù)牟鹧b信息以滿足信息傳輸格式計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)(architecture)是計算機網(wǎng)絡的各層及其協(xié)議的集合。體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機網(wǎng)絡及其部件所應完成的功能的精確定義。實現(xiàn)(implementation)是遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下用何種硬件或軟件完成這些功能的問題。體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正在運行的計算機硬件和軟件。1.7.3具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)：應用層、運輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡接口層。但最下面的網(wǎng)絡接口層并沒有具體內(nèi)容。因此往往采取折中的辦法，即綜合

OSI和

TCP/IP

的優(yōu)點，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)應用層(applicationlayer)運輸層(transportlayer)網(wǎng)絡層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應用層4運輸層3網(wǎng)絡層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層應用層(applicationlayer)這是OSI參考模型的最高層，它負責網(wǎng)絡中應用程序與網(wǎng)絡操作系統(tǒng)之間的聯(lián)系，為用戶的應用進程提供各種服務，這里的進程就是指正在運行的程序。如支持萬維網(wǎng)應用的HTTP協(xié)議，支持電子郵件的SMTP協(xié)議，支持文件傳送的FTP協(xié)議。運輸層(transportlayer)傳輸層的任務是負責向兩個主機中進程之間的通信提供服務。標識的終端應該為進程，應用層將這個標識的任務交給傳輸層。解決的是數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡之間的傳輸質(zhì)量問題，用于提高網(wǎng)絡層服務質(zhì)量，如消除通信過程中產(chǎn)生的錯誤，提供可靠的端到端的數(shù)據(jù)傳輸，常說的網(wǎng)絡服務質(zhì)量QoS就是這一層的主要服務。傳輸層傳送的基本單位是報文。運輸層主要使用的兩種協(xié)議：

1傳輸控制協(xié)議TCP-面向連接的，可靠的

2用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP-面向無連接的，不可靠的，速度快網(wǎng)絡層(networklayer)網(wǎng)絡層負責為分組交換網(wǎng)上的不同主機提供通信服務，在發(fā)送數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡層把運輸層產(chǎn)生的數(shù)據(jù)報文封裝成分組。解決的是網(wǎng)絡與網(wǎng)絡之間，即網(wǎng)際的通信問題。網(wǎng)絡層的主要功能是提供路由，即選擇到達目標主機的最佳路徑，并沿該路徑傳送數(shù)據(jù)包。此外，網(wǎng)絡層還要能夠消除網(wǎng)絡擁擠，具有流量控制和擁擠控制的能力。網(wǎng)絡層傳送的基本單位是分組（或包）數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)數(shù)據(jù)鏈路層的功能是實現(xiàn)無差錯的傳輸服務。物理層僅提供了傳輸能力，但信號不可避免地會出現(xiàn)畸變和受到干擾，造成傳輸錯誤。數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能有建立和拆除數(shù)據(jù)鏈路；將信息按一定格式組裝成幀，以便無差錯地傳送。此外還具有處理應答、差錯控制、順序和流量控制等功能。數(shù)據(jù)鏈路層傳送的基本單位是幀。物理層(physicallayer)這是整個OSI參考模型的最低層，其任務是提供網(wǎng)絡的物理連接，利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供位流傳輸。該層的主要任務是在通信線路上傳輸數(shù)據(jù)比特的電信號。物理層協(xié)議主要規(guī)定了計算機或終端和通信設備之間的接口標準，包含接口的機械、電氣、功能和規(guī)程四個方面的特性。主要包括電纜、物理端口和附屬設備，如雙絞線、同軸電纜、接線設備（如網(wǎng)卡等）、串口和并口等在網(wǎng)絡中都是工作在這個層次的。物理層傳送的基本單位是比特。

主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2應用進程數(shù)據(jù)先傳送到應用層加上應用層首部，成為應用層

PDUOSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2應用層PDU再傳送到運輸層加上運輸層首部，成為運輸層報文OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2運輸層報文再傳送到網(wǎng)絡層加上網(wǎng)絡層首部，成為IP數(shù)據(jù)報（或分組）OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2IP數(shù)據(jù)報再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)應用層(applicationlayer)5432154321物理傳輸媒體主機

1AP2AP1電信號（或光信號）在物理媒體中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層主機

2OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡層OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2網(wǎng)絡層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給運輸層OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2運輸層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給應用層OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2應用層剝?nèi)ナ撞浚〕鰬贸绦驍?shù)據(jù)上交給應用進程OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2我收到了

AP1

發(fā)來的應用程序數(shù)據(jù)！OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2應用程序數(shù)據(jù)應用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒贸绦驍?shù)據(jù)H5應用程序數(shù)據(jù)H4H5應用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應用程序數(shù)據(jù)H4運輸層首部H3網(wǎng)絡層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

210100110100101比特流110101110101計算機2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應用程序數(shù)據(jù)OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDUH3H4H5應用程序數(shù)據(jù)主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡層H2T2H3H4H5應用程序數(shù)據(jù)OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDUH4H5應用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應用程序數(shù)據(jù)主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2網(wǎng)絡層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運輸層OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDUH5應用程序數(shù)據(jù)H4H5應用程序數(shù)據(jù)主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2運輸層剝?nèi)笪氖撞亢蟀褕笪牡臄?shù)據(jù)部分交給應用層OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU應用程序數(shù)據(jù)H5應用程序數(shù)據(jù)主機

1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2應用層剝?nèi)脤覲DU首部后把應用程序數(shù)據(jù)交給應用進程OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU主機

1向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2我收到了

AP1

發(fā)來的