計算機網(wǎng)絡教案(譚海清)

1、課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清計算機網(wǎng)絡 本課程是計算機應用專業(yè)?？?的專業(yè) 課程。 主講：宜昌電大譚海清 老師自我介紹： 學歷：計算機專業(yè)，大學本科 職稱：副教授 2006年秋季課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清第一章 計算機網(wǎng)絡導論 1.1 信息技術(shù)發(fā)展簡史 信息的產(chǎn)生、傳遞、轉(zhuǎn)換與存儲成為現(xiàn)代社會生產(chǎn)方式的重要特征。信息技術(shù)的發(fā)展越來越快，并且日趨復雜。了解人類信息文明發(fā)展的歷史，有助于我們更好的審視過去，把握未來。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清1.1.1 語言的產(chǎn)生 古代的人類在互相交流的基本需要的激勵下，經(jīng)過長期的變遷，由原來的以簡單的聲音溝通消息，到可以使用更復雜的語言自由地交換思想，

2、這個長達上百年的漫長的進化過程使得當時的人類不同于一般的動物，在信息發(fā)明的發(fā)展方面邁出了關(guān)鍵性的一步。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清1.1.2 文字的產(chǎn)生人類產(chǎn)生了文字后，人類第一次可以把在生產(chǎn)勞動中學習和積累起來的知識，一適當?shù)奈淖中问奖４嫦聛恚推渌娜诉M行交流。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清1.1.3 印刷術(shù)的產(chǎn)生 上面所說的方法雖然可行，但效果不好。大約上千年前，蔡倫發(fā)明了紙的制造工藝，后不久又出現(xiàn)了“活字排版術(shù)”。從此，人類可以用先進的印刷技術(shù)來大量復制信息了。使用這種方式后，人類社會的信息的傳播速度明顯提高，人類的文明程度也因此得以迅速提升。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 1.1.

3、4 電話電報技術(shù)的產(chǎn)生 距今約200年前，電報的發(fā)明解決了信息不能夠 遠距離高速傳送的問題。電報雖然傳的快，但輸入手續(xù)比較麻煩。 大約在100年前，貝爾發(fā)明了電話。電話技術(shù)的發(fā)明大大改寫了人類社會的信息文明程度，極大地促進了人類社會各方面的發(fā)展，課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清1.1.5 集成電路和計算機技術(shù)的 發(fā)明 公元1946年，世界上的第一臺數(shù)字電子計算機誕生了，今天，數(shù)字電子計算機的體積、能耗、處理速度、存儲信息的容量大大提高。硅技術(shù)根據(jù)摩爾定律不斷提高芯片的集成度和速度。今天數(shù)字計算機技術(shù)已深入到我們生活的各個角度，數(shù)字計算機的發(fā)明和進步給人類信息文明史譜寫了光輝的一章。課程名：計算機

4、網(wǎng)絡制作：譚海清1.1.6 現(xiàn)代通信技術(shù)的進步 一、程控交換技術(shù) 程控交換技術(shù)是傳統(tǒng)電話交換技術(shù)的電腦化產(chǎn)物，原來的電話系統(tǒng)的交換是采用人工轉(zhuǎn)接或者用繼電器轉(zhuǎn)接的。使用計算機化的程控交換機后，所有的電話交換都沒有了硬件的接通和拆除過程。 二、衛(wèi)星通信 衛(wèi)星是人們用于克服地理位置給人們信息傳遞所造成的障礙而發(fā)展起來的通信技術(shù)。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 三、蜂窩通信 蜂窩電話的思想是在地面上每隔一段距離就設一個無線通信的基站，每一個基站負責和自己覆蓋范圍內(nèi)的移動通信手機相聯(lián)系，基站與基站之間用有線信道方式來相互連通。這樣形成的網(wǎng)絡是由許多基站合作而成，它們的分布形狀類似蜂窩。 四、光纖通信

5、光纖信道具有帶寬大，體積小，保密性能好，抗干擾能力強，價格便宜的許多優(yōu)點，是今后通信傳輸系統(tǒng)所使用的媒體的主流。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清1.1.7 計算機網(wǎng)絡和因特網(wǎng)的產(chǎn)生 一、計算機網(wǎng)絡技術(shù)的產(chǎn)生 計算機網(wǎng)絡是計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的有機結(jié)合 。今天幾乎所有的通信，包括打電話，發(fā)傳真等，實際上都是在使用某一種類型的計算機網(wǎng)絡。 二、Internet 的發(fā)展簡史 Internet的前身是美國國防部高級研究規(guī)劃局的ARPA網(wǎng)。通信標準是TCP/IP協(xié)議，它囊括了以11個最主要的新型通信標準為代表的上百個通信協(xié)議。這個網(wǎng)絡標準的核心內(nèi)容叫做“包交換”。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清1.2

6、計算機網(wǎng)絡的用途 1.2.1 數(shù)字通信 數(shù)字通信知識一個各種數(shù)字化信息的傳輸?shù)慕y(tǒng)稱而已，實際上它有很多種形式，應用范圍包括電子郵件，網(wǎng)絡電話，網(wǎng)上傳真，網(wǎng)上聊天等。 1.2.2 分布式計算 分布式計算是指將若干臺 計算機通過網(wǎng)絡連接起來，將一個程序分散到這幾臺計算機上去同時運行，然后把每一臺計算機計算的結(jié)果搜集匯總到一起來，整理得出一個結(jié)果。 1.2.3 網(wǎng)絡門戶服務，IDC和ASP 在物理網(wǎng)絡普遍通達的基礎(chǔ)上開展集中的系統(tǒng)信息服務網(wǎng)門的概念。 IDC、ASP分別翻譯成互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)上應用服務的提供商。 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 1.2.4 信息查詢 計算機網(wǎng)絡是提供資源共享的最好工

7、具，這里的資源是指硬件、軟件和信息資源。 1.2.5 網(wǎng)上教育 網(wǎng)上教育是利用INTERNET 技術(shù)開發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)的一種綜合應用。它充分發(fā)揮網(wǎng)絡可以跨越空間和時間的特點，在網(wǎng)絡平臺上向?qū)W生提供各種與教育相關(guān)的信息。 1.2.6 虛擬現(xiàn)實 1.2.7 電子商務 指人們利用電子化網(wǎng)絡化手段進行商務活動。 1.2.8 家庭自動化課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清1.3 計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的組成 1.3.1 計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡的拓撲中用點來表示連網(wǎng)的計算機，用線來表示連接計算機的通信線路。 在近距離內(nèi)共享資源是，網(wǎng)絡就往往采用簡單的連接方式總線網(wǎng)或樹形；遠距離通信時，采用環(huán)形網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，星形的等。 總線形

8、的拓撲簡單，用總線網(wǎng)連接計算機的時候，所有連在網(wǎng)上的計算機多可以接收到某一臺計算機發(fā)出的信號，信號的傳遞稱為“廣播”方式；而在復雜的網(wǎng)絡中，采用點對點或點對點的變種來通信。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清總線網(wǎng)絡分布式控制方式，各節(jié)點通過總線直接通信“文雅的交談方式”：帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 在重負荷下效率明顯降低安裝簡單，價格低廉，便于擴充圖1-6 總線網(wǎng)絡課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 環(huán)狀網(wǎng)絡各計算機形成一個邏輯環(huán)路，數(shù)據(jù)包在環(huán)路上以固定方向流動令牌控制：只有

9、獲得了令牌的計算機才能發(fā)送數(shù)據(jù)圖1-7 環(huán)狀網(wǎng)絡課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 星形網(wǎng)絡采用集中控制方式物理布局為星形，邏輯上可以是總線網(wǎng)絡、令牌環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，便于管理，擴充方便圖1-8 星形網(wǎng)絡HUB課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 樹形網(wǎng)絡星形結(jié)構(gòu)的變種，天然的分級結(jié)構(gòu)靈活，可靠，覆蓋距離較遠，控制簡單網(wǎng)狀網(wǎng)絡容錯能力最強建網(wǎng)費用高，布線困難主要用于WAN、MAN及INTERNET課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清1.3.2 計算機網(wǎng)絡的組成結(jié)構(gòu) 一個網(wǎng)絡大致分成三個部分：通信子網(wǎng)、網(wǎng)絡高層和網(wǎng)上應用。一、計算機網(wǎng)絡的通信子網(wǎng) 通信子網(wǎng)是用來保證整個計算機網(wǎng)絡通信的基本傳輸?shù)牟糠?，它擔負著與通信

10、媒體的連接任務，并要在相鄰節(jié)點之間完成互相通信的控制，消除各種不同通信網(wǎng)絡技術(shù)之間的差異，保證跨越在網(wǎng)絡兩頭的計算機之間的通信聯(lián)系的正確。通信子網(wǎng)由物理信道，信道鏈路的通信控制軟件組成二、計算機網(wǎng)絡的高層服務 計算機網(wǎng)絡的高層的內(nèi)容也是傳輸服務，即網(wǎng)絡節(jié)點到對方的網(wǎng)絡節(jié)點之間的端到端的完整通信服務。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 通信子網(wǎng)是由電信公司或者其它通信信道的提供商來提供，而對應于高層的軟件模塊則駐留在計算機的主機中，向它的更高層提供通信的完整服務。計算機網(wǎng)絡高層服務的目的是要完成將網(wǎng)上的應用和網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通信徹底分開，而應用只是簡單地通過固定的模式調(diào)用網(wǎng)絡通信部分的可靠傳輸服務為起本聲

11、的應用目的服務。三、計算機網(wǎng)絡的應用服務 大致來說，典型計算機網(wǎng)絡的應用的支撐環(huán)境由下面幾個方面所組成： 1.網(wǎng)絡目錄服務 2.網(wǎng)絡域名服務 3.網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫服務課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清1.4 網(wǎng)絡的標準體系因特網(wǎng)的標準最重要，TCP/IP協(xié)議簇；開放式系統(tǒng)互連的國際標準ISO/OSI七層標準模型；還有局域網(wǎng)的標準集IEEE-803.X。1.5 計算機網(wǎng)絡的新進展及發(fā)展趨勢 1.5.1通信技術(shù)的進步 最近的進步主要表現(xiàn)在交換方式趨于純IP化、光纖采用波分復用技術(shù)和計算機采用無線接入方式。 一、交換的類型大致分成：電路交換和包交換。電路交換是在通信是，電話線路經(jīng)過電話交換機的連接形成一個完整

12、的物理通信鏈路。而包交換也成為“報文分組交換”或“分組交換”。 二、光纖的波分復用技術(shù) 其思想是用不同的波譜的光束做載波，每種載波調(diào)制一路數(shù)據(jù)信號，將各束調(diào)制后的光信號集中到一起，形成一束混合光，再送到光纖里去傳輸。 三、無線接入方式課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 1.5.2 多媒體技術(shù)的進步 1.5.3 網(wǎng)上應用的進步 一、先進網(wǎng)關(guān)技術(shù) 1、性能管理 2、帳號管理 3、安全管理 4、拓撲管理二、信息安全得到保障三、自動翻譯文字聲音課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清網(wǎng)絡1網(wǎng)絡2網(wǎng)絡4網(wǎng)絡3Internet主機路由器課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清第2章 計算機網(wǎng)絡的層次化結(jié)構(gòu) 2.1 引言 凡是通過

13、計算機網(wǎng)絡可以互相訪問的計算機系統(tǒng)，就叫做“開放式系統(tǒng)”。 2.1.1 網(wǎng)絡基本概念簡介 一、數(shù)字信道中速率的概念 數(shù)字通信的內(nèi)容是以二進制數(shù)的方式發(fā)送的。表征發(fā)送信息快慢的單位是每秒比特數(shù)。 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清信號是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電信號的表示形式 電話線上傳送的按照聲音的強弱幅度連續(xù)變化的電信號稱為模擬信號(analog signal)；模擬信號的信號電平是連續(xù)變化的；0V V( (t t) )t t模擬信號課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 計算機所產(chǎn)生的電信號是用兩種不同的電平去表示0、1比特序列的電壓脈沖信號，這種電信號稱為數(shù)字信號(dligital signal）；0V

14、V( (t t) )t t數(shù)字信號課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)C CC CP PA AC CC CP PB BC CC CP PE EC CC CP PD DC CC CP PC CH HA AH HB BC CC CP PF F課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清b0b1b2b3b4b5b6b7串行通信信道發(fā)送端接收端課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清發(fā)送端b0b1b2b3b4b5b6b7接收端b0b1b2b3b4b5b6b7并行通信信道課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清4.單工通信和雙工通信的概念發(fā)送接收單向通道發(fā)送接收發(fā)送接收雙向通道發(fā)送接收發(fā)送接收雙向通道(a)(b)(c)課程名：

15、計算機網(wǎng)絡制作：譚海清b0b1b2b3b4b5b6終止位(邏輯0)起始位(邏輯1)W0W5W4W3W1tW2課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清SYNSYN.一個或多個SYN字符控制字符數(shù)據(jù)字符控制字符課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清二、網(wǎng)絡協(xié)議的概念 現(xiàn)代使用網(wǎng)絡服務的高層應用程序從來不直接和通信信道的硬件打交道，而是借助通信管理軟件來有效地使用通信信道硬件的資源。 每個協(xié)議負責解決通信網(wǎng)絡的一部分問題。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清n計算機網(wǎng)絡是由多個互連的結(jié)點組成的，結(jié)點之間需要不斷地交換數(shù)據(jù)與控制信息；n要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，每個結(jié)點都必須遵守一些事先約定好的規(guī)則；n這些規(guī)則明確地規(guī)定了所

16、交換數(shù)據(jù)的格式和時序；n這些為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標準被稱為網(wǎng)絡協(xié)議(Protocol)。二. 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的基本概念課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清一個網(wǎng)絡協(xié)議主要是由以下三個要素組成的：n語法，即用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式；n語義，即需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的 動作與做出的響應。n時序，即對事件實現(xiàn)順序的詳細說明。2.1.1 2.1.1 計算機網(wǎng)絡協(xié)議計算機網(wǎng)絡協(xié)議課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清通信者活動郵局服務業(yè)務郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務發(fā)信者通信者活動郵局服務業(yè)務郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務收信者運輸部門的郵件運輸業(yè)務書寫信件貼郵票送郵箱收集信件蓋郵戳信件分揀信件打包送運輸部門路由選擇運輸轉(zhuǎn)送

17、郵局接收郵包分發(fā)郵件郵件拆包信件投遞信件分揀閱讀信件層次、接口與協(xié)議的范例課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清n一個功能完備的計算機網(wǎng)絡需要制定一整套復雜的協(xié)議集；n對于結(jié)構(gòu)復雜的網(wǎng)絡協(xié)議來說，最好的組織方式是層次結(jié)構(gòu)模型；n計算機網(wǎng)絡協(xié)議就是按照層次結(jié)構(gòu)模型來組織的；n網(wǎng)絡層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合定義為計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)(Network Architecture)。計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)(Network Architecture)課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)點 1.各層之間相互獨立； 2.靈活性好； 3.各層都可以采用最合適的技術(shù)來實現(xiàn)； 4.易于實現(xiàn)和維護； 5.有利于促進標準化；

18、 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.1.1 2.1.1 計算機網(wǎng)絡協(xié)議計算機網(wǎng)絡協(xié)議 每一層的功能以協(xié)議形式正規(guī)描述，協(xié)議定義了某層跟另一（遠方）系統(tǒng)中的一個類似層（對等層）通信所使用的一套規(guī)則和約定。l 每一層向相鄰上層提供一套確定的服務，并且使用由相鄰下層提供的服務向遠方對等層傳輸跟該層協(xié)議相關(guān)的信息單元。l 在概念上，每一層都根據(jù)一個明確定義的協(xié)議跟一個遠方系統(tǒng)中的一個類似對等層通信，但在實際上該層所產(chǎn)生的協(xié)議信息單元是借助于相鄰下層所提供的服務傳送的。 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.1.2 計算機網(wǎng)絡的模型 ISO/OSI參考模型n國際標準化組織ISO發(fā)布的最著名的ISO標準是IS

19、O/IEC 7498，通常又稱為X.200建議；n體系結(jié)構(gòu)標準定義了網(wǎng)絡互連的七層框架，即ISO 開放系統(tǒng)互連參考模型；n在這一框架下，進一步詳細規(guī)定了每一層的功能，以在實現(xiàn)開放系統(tǒng)環(huán)境中的互連性(interconnection)、互操作性(interoperation)與應用的可移植性(portability)； 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清OSI參考模型網(wǎng) 絡 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層網(wǎng) 絡 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應 用 層表 示 層會 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應 用 層表 示 層會 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)H HO OS

20、 ST TH HO OS ST TC CC CP PC CC CP P課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 在圖中所示的7個OSI層次中，最低3層（1-3）是依賴網(wǎng)絡的，牽涉到將兩臺通信計算機鏈接在一起所使用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的相關(guān)協(xié)議。高三層（5-7）是面向應用的，牽涉到允許兩個末端用戶應用進程交互作用的協(xié)議，通常是由本地操作系統(tǒng)提供的一套服務。中間的傳輸層為面向應用的上3層遮蔽了跟網(wǎng)絡有關(guān)的下3層的詳細操作；本質(zhì)上講，它建立在由下3層提供的服務上，為面向應用的高層提供網(wǎng)絡無關(guān)的信息交換服務。 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.1.2 2.1.2 計算機網(wǎng)絡的模型計算機網(wǎng)絡的模型課程名：計算機網(wǎng)絡制作：

21、譚海清網(wǎng) 絡 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應 用 層表 示 層會 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡 層 數(shù)據(jù)鏈路層 物 理 層應 用 層表 示 層會 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)CCPCCP網(wǎng) 絡 層APAAPBO OS SI I環(huán)環(huán)境境B B傳輸介質(zhì)計算機B計算機AA課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清信息在多層模型中的遞交過程信息在多層模型中的遞交過程 當數(shù)據(jù)在一個OSI 網(wǎng)絡內(nèi)流動時，發(fā)送方的每一層都在輸出到網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)單元上附加適當?shù)念^信息，同時接收方又在來自網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)單元中去除由發(fā)送方的本層實體所附加的頭信息。以這種方式傳輸，數(shù)據(jù)單元將以原先在發(fā)送應用進

22、程處形式到達接受應用進程。OSI參考模型的目的就是要簡化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的設計工作，最終實現(xiàn)以統(tǒng)一的標準方法和過程附加頭信息到流過一個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)單元，允許數(shù)據(jù)遵從一致的過程選擇路由到達正確的目的地。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清應 用 層表 示 層會 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡 層 數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應 用 層表 示 層會 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層APAAPB比特序列幀分組報文數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元AP數(shù)據(jù)AP數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與分層模型的基本概念網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與分層模型的基本概念 如上圖所示，層次結(jié)構(gòu)包括以下幾個含義： 第n層的實體在實現(xiàn)自身定義的功能

23、時，只使用（n-1）層提供的服務。 n層向（n+1）層提供服務，此服務不僅包括n層本身所執(zhí)行的功能，還包括由下層服務提供的功能總和。 最低層只提供服務，是提供服務的基礎(chǔ)；最高層只是用戶，是使用服務的最高層；中間各層既是下一層的用戶，又是上一層服務的提供者。 僅在相鄰層間有接口，且下層所提供服務的具體實現(xiàn)細節(jié)對上層完全屏蔽。 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清一.TCP/IPC參考模型與協(xié)議 TCP協(xié)議、IP協(xié)議都不是OSI標準，但 它們是目前最流行的商業(yè)化的協(xié)議，并被公 認為當前的工業(yè)標準或“事實上的標準”。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清nTCP/IP參考模型最早是由kahn在1974年定義的;n

24、1985年Leiner等人進一步對它開展了研究;n1988年Clark在參考模型出現(xiàn)之后對其設計思想進行了討論;課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 TCP/IP協(xié)議特點： 1.開放的協(xié)議標準，可以免費使用，并且獨立 于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)； 2.獨立于特定的網(wǎng)絡硬件，可以運行在局域網(wǎng)、 廣域網(wǎng)，更適用于互連網(wǎng)中； 3.統(tǒng)一的網(wǎng)絡地址分配方案，使得整個TCP/IP 設備在網(wǎng)中都具有唯一的地址； 4.標準化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用 戶服務; 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清TCP/IP參考模型與層次應 用 層表 示 層會 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應 用 層OSI參考模

25、型TCP/IP參考模型傳 輸 層互 聯(lián) 層主機-網(wǎng)絡層課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 TCP/IP參考模型可以分為四個層次：n應用層(Application layer)- OSI應用層n傳輸層(Transport layer) - OSI傳輸層n互連層(Internet layer) -OSI網(wǎng)絡層n主機網(wǎng)絡層(Host-to-Network layer)- OSI數(shù)據(jù)鏈路層及物理層 在TCP/IP參考模型中，對OSI表示層、會話層沒有對應的協(xié)議。 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清nTCP/IP參考模型的互連層相當于OSI參考模型網(wǎng)絡層的無連接網(wǎng)絡服務；n TCP/IP參考模型的傳輸層定義了以

26、下兩種協(xié)議： 1.傳輸控制協(xié)議TCP (Transport Control Protocol), 是一種可靠的面向連接的協(xié)議; 2.用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP (User Datagram Protocol), 是一種不可靠的無連接協(xié)議;課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清TCP/IP參考模型中應用層協(xié)議1.網(wǎng)絡終端協(xié)議TELNET - 遠程登錄功能；2.文件傳輸協(xié)議FTP - 交互式文件傳輸功能；3.電子郵件協(xié)議SMTP - 電子郵件服務功能；4.域名服務DNS - 網(wǎng)絡設備名字到IP地址映射；5.路由信息協(xié)議RIP - 網(wǎng)絡設備之間交換路由信 息；6.網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS - 網(wǎng)絡中不同主機間的文件 共

27、享； 7.HTTP協(xié)議 - WWW服務; 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 按照層次結(jié)構(gòu)思想，對計算機網(wǎng)絡模塊化的研究結(jié)果是形成了一組從上到下單向依賴關(guān)系的協(xié)議棧(Protocol Stack)，也叫做協(xié)議族。T TE EL LN NE ET TF FT TP P S SM MT TP PD DN NS So ot th he er rs s應用層傳輸層互聯(lián)層主機-網(wǎng)絡層T TC CP PU UD DP PI IP PA AR RP P R RA AR RP PE Et th he er rn ne et tT To ok ke en n R Ri in ng go ot th he er rs

28、 sTCP/IP參考模型中應用層協(xié)議課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清八.一種建議的參考模型Andrew S.Tanenbaum建議的5層的參考模型： 5層的參考模型； 它與OSI參考模型相比少了表示層與會話層； 用數(shù)據(jù)鏈路層與物理層取代了主機與網(wǎng)絡層； 建議的參考模型的結(jié)構(gòu)應 用 層傳 輸 層網(wǎng) 絡 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.2 物理層物理層是O S I 模型的最低層或第一層，與通信媒介直接相連，該層包括物理連網(wǎng)媒介，如電纜連線連接器。功能：提供用于建立、保持和斷開物理接口的條件，以確保比特流的透明傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)基本單位是比特，又稱為位。典型的物理層協(xié)議有：RS-

29、232系列、RS249、V.24、V.28，X.20和X.21等。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清處于OSI模型的最低層，完成相鄰節(jié)點之間原始比特流的傳輸通過執(zhí)行建立物理連接和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ芟驍?shù)據(jù)鏈路層提供服務物理層協(xié)議關(guān)心的典型問題：使用什么樣的物理信號來表示數(shù)據(jù)“1 ”和“0 ”；一位持續(xù)的時間多長；數(shù)據(jù)傳輸是否可同時在兩個方向上進行；最初的連接如何建立和完成通信后連接如何終止；物理接口(插頭和插座)有多少針以及各針的用處。物理層的設計主要涉及物理層接口的機械、電氣、功能和過程特性，以及物理層接口連接的傳輸介質(zhì)等問題物理層由兩個主要部分組成：傳輸媒體和連接策略。典型的傳輸媒體有雙絞線、同軸電

30、纜、光纖、衛(wèi)星、微波塔和無線電波。連接策略共有三種形式：電路交換、報文交換和分組交換課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清傳輸媒體概念：是網(wǎng)絡資料信號傳輸?shù)妮d體。常用的傳輸媒體：有線媒體：雙絞線、同軸電纜、光纖等無線媒體：電磁波、微波、紅外線和激光等傳輸媒體的特性課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清傳輸媒體的特性物理特性傳輸特性連通特性地理范圍抗干擾能力價格課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清雙絞線分為兩類：S.T.P和U.T.PS.T.P：有金屬膜保護U.T.P：無金屬膜保護缺點：對電磁干擾比較敏感；以太網(wǎng)上用得最多的一種。傳輸速度快。價格便宜。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清同軸電纜常用的同軸電纜有：RG-58

31、A/URG-11RG-59URG-62U保護皮導體網(wǎng)絕緣體中心導體課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清光纖特性：體積小，衰減較低，不容易受到電磁干擾，堅固安全。傳輸速度快，價格昂貴，距離長，是傳輸圖象、聲音和資料等多媒體信息的理想媒體。目前的光纖速度達：100MB/S和1000Mb/s課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.3 數(shù)據(jù)鏈路層概述：是O S I 模型的第二層，它控制網(wǎng)絡層與物理層之間的通信。主要功能主要負責數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和拆除。將從網(wǎng)絡層接收到的數(shù)據(jù)分割成特定的可被物理層傳輸?shù)膸?。即提供網(wǎng)絡中相鄰結(jié)點間透明、可靠的信息傳輸。數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝痪褪菐?。幀是用來移動?shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)包，它不僅包括原始（

32、未加工）數(shù)據(jù)，或稱“有效荷載”，還包括發(fā)送方和接收方的網(wǎng)絡地址以及糾錯和控制信息。常見的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：有兩類面向字符型傳輸控制規(guī)程；如基本型傳輸控制規(guī)程（BSC）面向比特的傳輸控制規(guī)程；如ISO推薦使用的高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程（HDLC）課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 鏈路和數(shù)據(jù)鏈路鏈路：是一條無源的點到點的物理線路數(shù)據(jù)鏈路：物理線路和控制傳輸?shù)膮f(xié)議，也成為邏輯鏈路當采用復用技術(shù)時，一條鏈路上可以有多條數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路層最重要的作用就是通過數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，在不太可靠的物理鏈路上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸圖2-2 鏈路與數(shù)據(jù)鏈路鏈路控制節(jié)點交換機鏈路控制節(jié)點交換機數(shù)據(jù)鏈路M

33、odemModem鏈路數(shù)據(jù)傳輸課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清數(shù)據(jù)幀課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.4 網(wǎng)絡層概念：又叫通信子網(wǎng)層，主要用于控制子網(wǎng)的運行。主要功能：將高層傳送下來的數(shù)據(jù)打包，再進行必要的路由選擇、差錯控制、流量控制及順序檢測等處理，使發(fā)送站傳輸層所傳下來的數(shù)據(jù)能夠正確無誤地按照地址傳送到目的站，并交付給目的站。將網(wǎng)絡地址翻譯成對應的物理地址，并決定如何將數(shù)據(jù)從發(fā)送方路由到接收方。提供的路由的選擇。例如，一個計算機有一個網(wǎng)絡地址2（若它使用的是TCP/IP協(xié)議）和一個物理地址0060973E97F3。以教室為例，這種編址方案就好像說“Jones女士”和“具有

34、社會保險號123-45-6789的美國公民”是一個人一樣。網(wǎng)絡層的關(guān)鍵是路由選擇。中繼，每個節(jié)點稱為“中繼節(jié)點”。網(wǎng)絡層所傳送的信息的基本單位包；采用的協(xié)議是X.25分組級協(xié)議。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清X.25和幀中繼X.25是一種模擬的包交換技術(shù)。它是ITU在20世紀70年代中期為遠距離傳輸而設計和標準化的。X.25支持56Kbps的吞吐量。它最初是為了提供主機和遠程終端間的通信而開發(fā)的幀中繼是一種更新的數(shù)字式X.25，它也采用包交換技術(shù)。由于它是數(shù)字式的，幀中繼能夠支持比X.25更高的帶寬，并提供1.544Mbps的最大吞吐

35、量X.25已經(jīng)成為最重要的包交換技術(shù)，并被廣泛應用于全世界的廣域網(wǎng)中，直到最近才被幀中繼替代，幀中繼是在1984年形成標準的在網(wǎng)絡圖中，由于X.25和幀中繼這些包交換網(wǎng)絡通信方式的不確定性(屬于同一數(shù)據(jù)流的包可能會沿著不同的最優(yōu)路徑傳送到目的地)，通常都用云狀圖來表示課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清X.25和幀中繼圖2-3 廣域網(wǎng)使用的幀中繼幀中繼ABC公司XYZ公司T1T1T3課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.4.3 路由選擇算法功能：將分組從源端機器經(jīng)選定路由送到目的端機器路由選擇算法數(shù)據(jù)報和虛電路采用不同的選擇方法希望具有的特征：正確性、簡單性、健壯性、穩(wěn)定性、公平性和最優(yōu)性公平性與最優(yōu)性

36、之間的矛盾 算法分類：非自適應算法 -靜態(tài)路由算法自適應算法 -動態(tài)路由算法課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.4.6 擁塞控制擁塞 當通信子網(wǎng)中有太多的分組時，其性能降低 造成擁塞的原因擁塞控制與流量控制5.3.1 擁塞控制的基本原理控制論開環(huán)與閉環(huán)解決擁塞的辦法：增加資源或降低載荷虛點路網(wǎng)絡層中解決數(shù)據(jù)報傳輸層中解決5.3.2 擁塞預防策略 影響擁塞的策略課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.4.8網(wǎng)絡互聯(lián)互聯(lián)網(wǎng)(internet)各種不同的網(wǎng)絡(及協(xié)議)將長期共存, 原因:不同網(wǎng)絡的安裝基礎(chǔ)很雄厚,不斷發(fā)展.如, IBM仍在開發(fā)SNA;價格便宜,決策權(quán)層層下降;不同網(wǎng)絡采用完全不同的技術(shù),硬件

37、發(fā)展,新的軟件誕生網(wǎng)絡互聯(lián)實例常用名詞中繼器(repeater) (第一層）網(wǎng)橋(bridge) (第二層）多協(xié)議路由器(multi-protocol router) (第三層）傳輸網(wǎng)關(guān)(transport gateway) (第四層）應用程序網(wǎng)關(guān)(application gateway) (第四層以上）網(wǎng)關(guān)(gateway)課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 1、中繼器 如果要延長傳輸距離，就要用“中繼器”來連接兩個網(wǎng)段，使得信號可以中繼放大傳到更遠。它只是簡單地延長傳輸?shù)木嚯x而已。 2、網(wǎng)橋 網(wǎng)橋可以把一邊發(fā)來的信號加以判斷，如果需要轉(zhuǎn)送的再轉(zhuǎn)送。這樣，就可以把兩邊的網(wǎng)上信息加以過濾，即加以適

38、當?shù)母綦x。 3、交換機 交換機是模擬用網(wǎng)橋連接各個網(wǎng)絡的方式工作的。每一臺計算機通過一個端口連在交換機上，每個端口都相當于一個網(wǎng)段。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 4、路由器 它用來在網(wǎng)絡層上對設備實行互相連接的，路由器主要用來實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換和路徑選擇。這樣，不同類型的網(wǎng)絡可以直接經(jīng)過路由器的連接溝通起來，并且可以配合幫助選擇最佳途徑輸送信息。 5、網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)是在高層實現(xiàn)網(wǎng)絡的連接，它的工作實際上是在一臺計算機內(nèi)運行一個轉(zhuǎn)換軟件，它是基于網(wǎng)絡的某一項應用的。如電子郵件，就可以通過電子郵件的網(wǎng)關(guān)程序?qū)⒉煌膬煞N電子郵件系統(tǒng)下運行的郵件實行互相轉(zhuǎn)換，使得使用土同電子郵件系統(tǒng)的用戶可以方便地互相通信。

39、課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.5 傳輸層傳輸層作用是確保通信的質(zhì)量主要負責確保數(shù)據(jù)可靠、順序、無錯地從節(jié)點傳輸?shù)焦?jié)點（、B點可能在也可能不在相同的網(wǎng)絡段上）。最重要的一層：如果沒有傳輸層，數(shù)據(jù)將不能被接受方驗證或解釋，所以，傳輸層常被認為是OSI模型中最重要。傳輸信息的基本單位是報文。傳輸層按照網(wǎng)絡能處理的最大尺寸將較長的數(shù)據(jù)包進行強制分割。發(fā)送方節(jié)點的傳輸層將數(shù)據(jù)分割成較小的數(shù)據(jù)片（又叫做“報文”），同時對每一數(shù)據(jù)片安排一序列號，以便數(shù)據(jù)到達接收方節(jié)點的傳輸層時，能以正確的順序重組。該過程即被稱為排序。協(xié)議：傳輸層的一種服務是TCP/IP協(xié)議套中的TCP（傳輸控制協(xié)議）：另一項傳輸層服務

40、是IPX/SPX協(xié)議集的SPX（序列包交換）；課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清一.傳輸層基本概念1.服務與服務質(zhì)量 QoS(Quality of Service)衡量網(wǎng)絡服務質(zhì)量的指標:n連接建立延時/釋放延時；n連接建立失敗概率/釋放失敗概率；n傳輸延時；n吞吐率；n殘留誤碼率；n傳輸失敗概率； 傳輸層的服務質(zhì)量與網(wǎng)絡層協(xié)議及網(wǎng)絡層服務質(zhì)量直接相關(guān)；課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.通信子網(wǎng)與傳輸層n網(wǎng)絡層服務 - 面向連接服務； 無連接服務；n網(wǎng)絡層服務質(zhì)量分類- A類 - 面向連接，可靠通信； B類 - 面向連接，不可靠通信； C類 - 無連接，不可靠通信；n傳輸層利用網(wǎng)絡層服務；n傳輸層

41、服務質(zhì)量取決于傳輸層協(xié)議類型； 傳輸層協(xié)議類型取決于網(wǎng)絡層服務質(zhì)量； 傳輸層協(xié)議類型- 分類原則 - QoS（OSI） 0類：簡單，面向A類子網(wǎng) 1類：基本錯誤恢復，面向B類子網(wǎng) 2類：多路復用，面向A類子網(wǎng) 3類：錯誤恢復與多路復用，面向B類子網(wǎng) 4類：錯誤檢查與恢復，面向C類子網(wǎng) 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清3.傳輸層功能n數(shù)據(jù)鏈路層 - 點點連接 傳輸層 - 端端連接 共性：差錯控制/流量控制/報文排序/連接管理n傳輸層基本功能： * 傳輸連接管理 - 建立傳輸連接 - 報文傳輸 - 釋放傳輸連接* 流量控制* 多路復用課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清二.傳輸層協(xié)議:TCP與UDP1.概

42、況* TCP/IP傳輸層協(xié)議 - TCP(Transport Control Protocol) - UDP(User Datagram Protocol) * TCP - 面向連接 - 相當于ISO的TP4； UDP - 無連接 - 相當于ISO的TP0；* TCP - 高可靠性； 適用于一次傳輸大量報文的應用，如:FTP,Telnet； UDP - 高效率； 適用于一次傳輸少量報文的應用，如數(shù)據(jù)庫查詢；* TCP與 UDP一般共存于一個互連網(wǎng)之中，使用取決于應用環(huán)境與需求；課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.傳輸端口 什么是傳輸端口？* 傳輸層與網(wǎng)絡層最大的區(qū)別是:傳輸層提供進程通信能力；*

43、 進程通信的過程需要使用進程標識符；* TCP/IP傳輸層協(xié)議使用協(xié)議端口(Protocol Port)作為通信的進程標識符；* 端口又是進程訪問傳輸服務的入口點；* 在TCP/IP傳輸層協(xié)議的實現(xiàn)中，端口操作類似于一般的I/O操作，進程獲得一個端口，相當于獲得一個本地唯一的I/O文件，可以用一般的讀寫原語訪問；* 每一個端口擁有一個端口號(port number)；* TCP/IP傳輸層協(xié)議規(guī)定端口號用16 bit表示；* 所以TCP與 UDP協(xié)議分別有216個端口號； 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清3.端口號分配n基本分配方法：集中控制 - 全局分配； 本地分配 - 動態(tài)聯(lián)編；nTCP/I

44、P協(xié)議的端口號分配方法：保留端口 + 自由端口n保留端口 - 每一種標準服務器擁有一個全局公認的端口號；n自由端口 - 以本地方式進行分配；nTCP協(xié)議-保留端口號： 42 - 名字服務器 53 - 域名服務器 69 - 簡單文件傳輸tftpnUDP協(xié)議-保留端口號： 20 - 文件傳輸服務器（數(shù)據(jù)連接）-ftp-data 21 - 文件傳輸服務器（控制連接）-ftp 23 - Telnet服務器telnet 25 - 電子郵件服務器smtp 42 - 名字服務器 53 - 域名服務器 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清連接端點標識 = TSAP + IP address (OSI) = port

45、 + IP address (TCP/IP)課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清會話層表示層應用層物理層鏈路層網(wǎng)絡層傳輸層會話層表示層應用層物理層鏈路層網(wǎng)絡層傳輸層2.5.1 傳輸層在ISO模型中所處的位置網(wǎng)絡層鏈路層物理層網(wǎng)絡層鏈路層物理層圖2-4 傳輸層和網(wǎng)絡層、會話層的關(guān)系傳輸協(xié)議課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清補充：傳輸控制協(xié)議TCP1. TCP特點:nTCP提供面向連接的流傳輸； * 面向連接 - 在數(shù)據(jù)傳輸之前，首先在信源與信宿之間建立一條連接； 傳輸?shù)拿恳粋€報文都需要接收端確認，未確認的報文被認為是出錯報文； * 流傳輸 - 無報文丟失、重復、亂序的正確數(shù)據(jù)

46、報文序列；nTCP協(xié)議實現(xiàn)流傳輸?shù)拈_銷很大；課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清3. TCP可靠性的實現(xiàn)nTCP協(xié)議是建立在不可靠的IP協(xié)議之上的, IP不能提供任何可靠性機制,因此TCP的可靠性需要自己解決;nTCP采用的基本可靠性技術(shù)是:確認與超時重傳;n確認與超時重傳: * TCP流的特點是無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流,流中數(shù)據(jù)是一個個字節(jié)構(gòu)成的序列,無任何可供解釋的結(jié)構(gòu),因此我們將TCP的基本傳輸單元稱做段(segment)； * 對可變長短的TCP段必須采用“累計確認”機制； * TCP確認針對字節(jié)，而不是段； * 正常情況下，接收端確認已正確收到的、再長的、連續(xù)的流前部，每個確認指出下一個希望接收的字

47、節(jié)； 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清4. TCP的擁塞控制n在互連網(wǎng)中,擁塞是由網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)報過載而引起嚴重延遲現(xiàn)象; 網(wǎng)關(guān)在發(fā)生擁塞時丟棄數(shù)據(jù)報將導致重傳; 大量的重傳將進一步加劇擁塞; 這種循環(huán)將導致整個互連網(wǎng)無法工作,出現(xiàn)“擁塞崩潰”;nTCP擁塞控制采用的是“滑動窗口協(xié)議”；課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.6 應用層第七層是應用層，最高層。應用層負責對軟件提供接口以使程序能使用網(wǎng)絡服務。直接面向用戶，為用戶提供各種服務。是用戶訪問網(wǎng)絡的接口層。注意：術(shù)語“應用層”并不是指運行在網(wǎng)絡上的某個特別應用程序，如Microsoft Word，應用層提供的服務包括文件傳輸、文件管理以及電子郵件的信

48、息處理。例如，如果在網(wǎng)絡上運行Microsoft Word 。并選擇打開一個文件，你的請求將由應用層傳輸?shù)骄W(wǎng)絡。應用層傳送的是用戶數(shù)據(jù)報文。典型的協(xié)議有：ISO8571/14：用于文件傳送、存取和管理（FTAM）；ISO9040/1：用于虛終端（VP）ISO8831/2：作業(yè)傳送與操作協(xié)議（JTM）；ISO8649/50：公共應用服務元素（CASE）；課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清二二. InternetInternet實現(xiàn)實現(xiàn)技術(shù)技術(shù)1.域名系統(tǒng)為什么有了IP地址還需要域名?n域 名 - 用字符表示的網(wǎng)絡主機名，是一種主機標識符；nIP地址 - 數(shù)字型,難于記憶與理解； 域 名 - 字符型，

49、直觀，便于記憶與理解；nIP地址 - 用于網(wǎng)絡層； 域 名 - 用于應用層；nIP地址與域名應該是全網(wǎng)唯一的，它們之間具有對應關(guān)系；課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清Internet層次型名字管理方法n最高一級的名字空間-“網(wǎng)點名”(site name)，一個網(wǎng)點是整個Internet中的一部分，它是由若干個子網(wǎng)組成；n每個網(wǎng)點又可以分成若干個子網(wǎng)或“管理組”(administrative group)，第二級名字空間劃分為“組名”(group name)；n組名之下的第三級才是主機的“本地名”； 這樣，“管理組”、“點”就形成了“子域”與“域”的關(guān)系，“本地名組名網(wǎng)點名”便組成了一個完整的、通用

50、的層次型主機名的結(jié)構(gòu)。n例如，一個典型的主機名可以寫為：，它表示的是中國科研教育網(wǎng)上的南開大學計算機系網(wǎng)絡實驗室的一臺主機： 主機名與它的IP地址一一對應，例子中的主機名所對應的IP地址為：93； 因此，在Internet上訪問一臺主機即可以使用它的主機名，也可以使用它的IP地址；課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清我國主機域名的命名方法n中國最高域名為“.cn” ；n第二級域名類型有： .edu 教育機構(gòu) .co 公司 .go 政府機構(gòu) .or 非盈利組織 .ac 大學、研究所內(nèi)的學術(shù)機構(gòu) .bj 北京地區(qū) .tj 天津地區(qū)n第三部分一般表示主機所在的域或單位, 如.nank

51、ai表示南開大學;n主機域名的第四部分表示主機所在的院、系、研究室等下一級單位，主機較多的單位，命名時可能會進一步細分； 課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清n例如主機域名： netlab .cs .nankai .edu .cn 網(wǎng)絡實驗室 計算機系 南開大學 教育機構(gòu) 中國 表示的是中國南開大學計算機系網(wǎng)絡實驗室的主機。n例如主機域名為： ftp .microsoft .com FTP服務器 微軟公司 商業(yè)機構(gòu) 國別省略(美國) 表示的是美國微軟公司的FTP服務器美國的主機域名省略了國名。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清域名空間邏輯結(jié)構(gòu)圖：域 子域.“.microsoft.ftpwww

52、.“ ”“ ”課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.6.4.E-Mail工作模式：Internet郵件服務器郵件服務器客戶機客戶機發(fā)送方接收方課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清2.WWW工作模式：工作模式：(a)(b)(c)課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清New YorkBusinessArchitectureBusiness7th StreetAmericaNew YorkArchitectureWorld TradeCenterWorld Trade CenterArchitecture7th StreetBusiness課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清TigerDescribehear soundD

53、escribeview sightVideoAudio課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清其它信息資源Web Server 2Web Server 1html文件html文件HTTP透明訪問所連接的信息WWW客戶程序課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清(FTP)工作過程分析FTP ClientInternetFTP ServerIP地址：IP地址：5Ethernet地址:6801142CA201Ethernet地址:0000C0DD145CFTP端口號:15676FTP端口號:20,21課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清課程名：

54、計算機網(wǎng)絡制作：譚海清OSI 參考模型各層的功能表2-1 OSI 參考模型各層的功能O S I O S I 層層 功能功能應用層 在程序之間傳遞信息表示層 處理文本格式化，顯示代碼轉(zhuǎn)換會話層建立、維持、協(xié)調(diào)通信傳輸層確保數(shù)據(jù)正確發(fā)送網(wǎng)絡層決定傳輸路由，處理信息傳遞數(shù)據(jù)鏈路層編碼、編址、傳輸信息物理層管理硬件連接課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清第3章 計算機網(wǎng)絡的通信子網(wǎng) 3.1 通信子網(wǎng)概述 通信子網(wǎng)是由用作信息交換的節(jié)點計算機NC 和通信線路組成的獨立的通信系統(tǒng)，它承擔全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換、加工和交換等通信處理工作。 子網(wǎng)通常在談到廣域網(wǎng)時才有意義，它指由網(wǎng)絡經(jīng)營者擁有的路由器和通信線路的集合

55、；主機也稱為端點系統(tǒng)，不是子網(wǎng)的一部分，子網(wǎng)和主機構(gòu)成網(wǎng)絡，而各種網(wǎng)絡的連接形成互聯(lián)網(wǎng)。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 主機通過通信子網(wǎng)連接，子網(wǎng)的功能是把信息從一臺主機傳到另一臺主機。 人們在使用網(wǎng)絡時，通信部分的內(nèi)容（OSI 網(wǎng)絡的下面3層）與高層（OSI的 第4-6層）及應用部分（OSI的第七層）可以相互獨立，這也是通信子網(wǎng)與高層及應用分離的原則。 因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)一TCP/IP協(xié)議為核心。其中IP協(xié)議用來給各種不同的通信子網(wǎng)層或局域網(wǎng)提供一個統(tǒng)一的互連平臺，TCP協(xié)議則用來為應用程序提供端到端的通信和控制功能。 基于TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)分為4層，即通信子網(wǎng)層、網(wǎng)絡層、運輸層和

56、應用層。課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清 TCP/IP參考模型n3.1.1 TCP/IP協(xié)議分層OSITCP/IP應用層應用層表示層會話層傳輸層傳輸層TCP網(wǎng)絡層互連網(wǎng)層IP鏈路層網(wǎng)絡接口層物理層圖4-1 TCP/IP參考模型課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清TCP/IP參考模型n3.1.1 TCP/IP協(xié)議分層n1. 網(wǎng)絡接口層nTCP/IP模型的最低層，負責接收從I P 層交來的I P 數(shù)據(jù)報并將I P 數(shù)據(jù)報通過低層物理網(wǎng)絡發(fā)送出去，或者從低層物理網(wǎng)絡上接收物理幀，抽出I P 數(shù)據(jù)報，交給I P 層n網(wǎng)絡接口有兩種類型：設備驅(qū)動程序，如局域網(wǎng)的網(wǎng)絡接口含自身數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的復雜子系統(tǒng)，如X.25

57、 中的網(wǎng)絡接口課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清TCP/IP參考模型n3.1.1 TCP/IP協(xié)議分層n2. 互聯(lián)網(wǎng)層(IP)n負責相鄰結(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳送。主要功能包括三個方面處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求：將分組裝入IP 數(shù)據(jù)報，填充報頭，選擇去往目的結(jié)點的路徑，然后將數(shù)據(jù)報發(fā)往適當?shù)木W(wǎng)絡接口處理輸入數(shù)據(jù)報：首先檢查數(shù)據(jù)報的合法性，然后進行路由選擇，假如該數(shù)據(jù)報已到達目的結(jié)點(本機)，則去掉報頭，將I P 報文的數(shù)據(jù)部分交給相應的傳輸層協(xié)議；假如該數(shù)據(jù)報尚未到達目的結(jié)點，則轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報處理網(wǎng)絡的路由選擇、流量控制和擁塞控制等問題課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清3.1.1 TCP/IP協(xié)議分層l3.

58、傳輸層(TCP)lTCP/IP 參考模型中傳輸層的作用與OSI 參考模型中傳輸層的作用是一樣的，即在源結(jié)點和目的結(jié)點的兩個進程實體之間提供可靠的端到端的數(shù)據(jù)傳輸lTCP/IP供了兩個傳輸層協(xié)議：傳輸控制協(xié)議TCP 和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDPlTCP協(xié)議是一個可靠的面向連接的傳輸層協(xié)議。發(fā)送方的TCP將用戶交來的字節(jié)流劃分成獨立的報文并交給互聯(lián)網(wǎng)層進行發(fā)送，而接收方的TCP將接收的報文重新裝配交給接收用戶。 TCP同時處理有關(guān)流量控制的問題，以防止快速的發(fā)送方淹沒慢速的接收方l用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP是一個不可靠的、無連接的傳輸層協(xié)議， UDP協(xié)議將可靠性問題交給應用程序解決。 UDP協(xié)議主要面向請求/

59、應答式的交易型應用， UDP協(xié)議也應用于那些對可靠性要求不高，但要求網(wǎng)絡的延遲較小的場合，如話音和視頻數(shù)據(jù)的傳送課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清TelnetFTPSMTPWWW應用層TCPUDP傳輸層IP互連網(wǎng)層以太網(wǎng)FDDIX.25ATM網(wǎng)絡接口層課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清n3.1.2 TCP/IP參考模型的特點nIP層的地位nIP層作為通信子網(wǎng)的最高層，提供無連接的數(shù)據(jù)報傳輸機制，但IP協(xié)議并不能保證IP報文傳遞的可靠性nIP 是點到點的。用IP進行通信的主機或路由器位于同一物理網(wǎng)絡，對等機器(主機-路由器、路由器-路由器以及主機-主機)之間擁有直接的物理連接nTCP/IP是為包容各種物

60、理網(wǎng)絡技術(shù)而設計的，這種包容性主要體現(xiàn)在I P 層中。IP向上層(主要是TCP層)提供統(tǒng)一的IP報文，使得各種網(wǎng)絡幀或報文格式的差異性對高層協(xié)議不復存在。這種統(tǒng)一的意義不容小視，因為這是TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)首先希望實現(xiàn)的目標。IP 層是TCP/IP實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)互聯(lián)最關(guān)鍵的一層課程名：計算機網(wǎng)絡制作：譚海清n3.1.2 TCP/IP參考模型的特點nTCP/IP模型的特點nTCP/IP將不同的底層物理網(wǎng)絡、拓撲結(jié)構(gòu)隱藏起來，向用戶和應用程序提供通用的、統(tǒng)一的網(wǎng)絡服務nTCP/IP 網(wǎng)絡完全撇開了底層物理網(wǎng)絡的特性，是一個高度抽象的概念，為TCP/IP網(wǎng)絡賦予了巨大的靈活性和通用性圖4-4 TCP/IP