認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1、,第一章 認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),劉 美 標(biāo),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),新課導(dǎo)入,1、網(wǎng)絡(luò)的基本概念 網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)的分類 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 2、網(wǎng)絡(luò)的需求分析 需求來(lái)源 需求收集,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念 1. 網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)是指“三網(wǎng)”，即電信網(wǎng)絡(luò)（主要的業(yè)務(wù)是電話，但也有其他業(yè)務(wù)，如傳真、數(shù)據(jù)等）、有線電視網(wǎng)絡(luò)（即單向電視節(jié)目的傳送網(wǎng)絡(luò)）和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 （1） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 1969年初，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃管理局為軍事目的最初建立的ARPANET（Advanced Research Projects Agency Net）只有四個(gè)結(jié)點(diǎn)，它的誕生是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。,知識(shí)講解

2、,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為如下四個(gè)階段： 第一階段：面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，具有通信功能的單機(jī)系統(tǒng)，已具備了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形。20世紀(jì)60年代初，以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 第二階段：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，具有通信功能的多機(jī)系統(tǒng)屬于面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,第三階段：計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以資源共享為目的的計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段，是當(dāng)今意義上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 第四階段：向互聯(lián)、高速、智能化方向發(fā)展的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。從20世紀(jì)80年代末開(kāi)始，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段，其特點(diǎn)是，互聯(lián)、高速和智能化。,（3）計(jì)算機(jī)

3、網(wǎng)絡(luò)的作用 信息資源的共享 昂貴設(shè)備的共享 高可靠性的需要 提高工作效率,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,2 網(wǎng)絡(luò)的分類 （1）網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍 局域網(wǎng) 局域網(wǎng)是一種小區(qū)域內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)，可支持各種數(shù)據(jù)通信設(shè)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(shù)。 廣域網(wǎng) 廣域網(wǎng)由一些結(jié)點(diǎn)交換機(jī)以及連接這些交換機(jī)的鏈路組成。,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,（2）網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)中各個(gè)端點(diǎn)相互連接的方法和形式。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)反映了組網(wǎng)的一種幾何形式。局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有總線狀、星狀、環(huán)狀以及網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念

4、,總線狀 總線狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用單根數(shù)據(jù)傳輸線作為通信介質(zhì)，所有的站點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)的硬件接口直接連接到通信介質(zhì)，而且能被所有其他的站點(diǎn)接受。 總線狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,星狀 星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由中央結(jié)點(diǎn)和通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接到中央結(jié)點(diǎn)的各結(jié)點(diǎn)組成。 星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,環(huán)狀 環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是由一些中繼器和連接到中繼器的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成的一個(gè)閉合環(huán)。 環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,網(wǎng)狀 網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中各結(jié)點(diǎn)通過(guò)傳輸線相互連接起來(lái)，并且任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)至少與其他兩個(gè)結(jié)點(diǎn)相連。 網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) （1）ISO/OSI七層模型 1974年，美國(guó)的IBM

5、公司宣布了其研制的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA（System Network Architecture）。這個(gè)著名的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)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(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。1974 年以后不久，其他一些公司也相應(yīng)推出自己的一套體系結(jié)構(gòu)，并都采用不同的名稱。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)使得一個(gè)公司所生成的各種設(shè)備能夠很容易地互連成網(wǎng)。,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,OSI參考模型將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)定義明確的功能； 每層功能的選擇應(yīng)該有助于制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)； 各層邊界的選擇應(yīng)盡量減少跨過(guò)接口的通信量； 層數(shù)應(yīng)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(jié)構(gòu)會(huì)過(guò)于龐大。,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,OSI參考模型:,1.1 網(wǎng)絡(luò)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(shí)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(zhì)、信道類型、數(shù)據(jù)與信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換、信號(hào)傳輸中的衰減和噪聲等一系列問(wèn)題。另外，物理層標(biāo)準(zhǔn)要給出關(guān)于物理接口的機(jī)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(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)各自獨(dú)立地制造設(shè)備，又能使各個(gè)廠家的產(chǎn)品能夠相互兼容。,1.1 網(wǎng)絡(luò)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(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一些自己不能解

7、決的問(wèn)題。 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)中的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，可能要經(jīng)過(guò)許多中間結(jié)點(diǎn)甚至不同的通信子網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)層（network layer）的任務(wù)就是在通信子網(wǎng)中選擇一條合適的路徑，使源計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)能夠通過(guò)所選擇的路徑到達(dá)目的計(jì)算機(jī)。,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,傳輸層 傳輸層（transport layer）是OSI七層模型中唯一負(fù)責(zé)端到端進(jìn)程（process）間數(shù)據(jù)傳輸和控制功能的層。 會(huì)話層 會(huì)話層（session layer）的功能是在兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間建立、維護(hù)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(guān)心可靠的數(shù)據(jù)傳輸，而表示層關(guān)心的是所傳輸數(shù)據(jù)的語(yǔ)法

8、和語(yǔ)義。,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,應(yīng)用層 應(yīng)用層（application layer）是OSI參考模型中的最高層，負(fù)責(zé)為用戶的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，包括為相互通信的應(yīng)用程序或進(jìn)程之間建立連接、進(jìn)行同步，建立關(guān)于錯(cuò)誤糾正和控制數(shù)據(jù)完整過(guò)程的協(xié)商等。,1.1 網(wǎng)絡(luò)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(luò)訪問(wèn)層、網(wǎng)際層、傳輸層和應(yīng)用層。 TCP/IP四層模型圖,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層 網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層是TCP/IP模型的最底層，負(fù)責(zé)接收從網(wǎng)際層交來(lái)的IP數(shù)據(jù)報(bào)并將其通過(guò)底層物理網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，或從底層物理網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報(bào)，交給網(wǎng)際層。

9、 網(wǎng)際層 網(wǎng)際層負(fù)責(zé)將源主機(jī)發(fā)送的分組獨(dú)立地送往目標(biāo)主機(jī)，源主機(jī)與目標(biāo)主機(jī)可以在同一網(wǎng)絡(luò)中，也可以在不同的網(wǎng)絡(luò)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(guò)程與它們所經(jīng)過(guò)的路徑和網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)。這好比寄信時(shí)，人們不需要知道信是如何到達(dá)目的地的，而只關(guān)心其是否已到達(dá)。TCP/IP模型中的網(wǎng)際層在功能上相當(dāng)于OSI參考模型中的網(wǎng)絡(luò)層。,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,傳輸層 傳輸層負(fù)責(zé)在源結(jié)點(diǎn)和目的結(jié)點(diǎn)的兩個(gè)對(duì)等應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的數(shù)據(jù)通信。為了標(biāo)識(shí)參與通信的傳輸層對(duì)等實(shí)體，傳輸層提供了關(guān)于不同進(jìn)程的標(biāo)識(shí)。為了適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，傳輸層提供了面向連接的可靠傳輸與無(wú)連接的不可靠傳輸兩類服務(wù)。 應(yīng)用層 應(yīng)用層涉及為用戶提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用并為這些應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)支撐服務(wù)。由于TCP/IP將所有與應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容都?xì)w為一層，因此該層涉及處理高層協(xié)議、數(shù)據(jù)表達(dá)和會(huì)話控制等任務(wù)。,1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念,1.2 網(wǎng)絡(luò)的需求分析 （1）需求來(lái)源 需求來(lái)源可分為兩個(gè)方面：政策方面和技術(shù)方面 政策方面 政策方面需要了解國(guó)家或特定行業(yè)的政策 技術(shù)方面 技術(shù)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(shí)講解,1.2 網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用需求 收集計(jì)算機(jī)平臺(tái)需求 處理器 內(nèi)存 輸入/輸出（I/O） 操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)配置 收集網(wǎng)絡(luò)需求,