計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)_章節(jié)_概述

1、會(huì)計(jì)學(xué)1計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)_章節(jié)章節(jié)_概述概述第1頁/共129頁2第2頁/共129頁網(wǎng)站A網(wǎng)站B網(wǎng)站CInternetADSL局端(電話局)電話線以太網(wǎng)ADSLModem通過ADSLModem、經(jīng)電話線路上網(wǎng)512k、1M、1.5Mbps3第3頁/共129頁網(wǎng)站A網(wǎng)站B網(wǎng)站CInternet以太網(wǎng)交換機(jī)路由器各用戶的上網(wǎng)信息會(huì)不會(huì)混淆？說明了什么問題？說明了什么問題？各用戶的通信會(huì)不會(huì)相互影響？說明了什么問題？說明了什么問題？1. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用4第4頁/共129頁1. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)站A網(wǎng)站B網(wǎng)站CInternetAP(Access Point)5第5頁/

2、共129頁1. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)站A網(wǎng)站B網(wǎng)站CInternet網(wǎng)關(guān)移動(dòng)用戶間是否也是先組網(wǎng)、再上網(wǎng)？6第6頁/共129頁1. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用你還知道其它的上網(wǎng)方式嗎？你還知道其它的上網(wǎng)方式嗎？7第7頁/共129頁計(jì)算機(jī)(主機(jī))應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件主機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備多種應(yīng)用軟件一套網(wǎng)絡(luò)軟件支持多個(gè)應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口硬件多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口硬件一套網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備其實(shí)是有多個(gè)接口的計(jì)算機(jī)8第8頁/共129頁主從關(guān)系-聯(lián)機(jī)系統(tǒng)鍵盤：輸入終端、打印機(jī):輸出主機(jī)主機(jī)RS232 、UTP等主機(jī)典型通信：超級終端 文件傳送對等關(guān)系2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

3、概念9第9頁/共129頁10第10頁/共129頁本課程絕大部分內(nèi)容是通信子網(wǎng)部分11第11頁/共129頁通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)主機(jī)主機(jī)（Host）信道信道/鏈路鏈路（Channel/Link）分組交換網(wǎng)(大型網(wǎng)絡(luò)WAN)12第12頁/共129頁13第13頁/共129頁主機(jī)主機(jī)主機(jī)終端14第14頁/共129頁通信主機(jī)事務(wù)處理主機(jī)15第15頁/共129頁16第16頁/共129頁17第17頁/共129頁18第18頁/共129頁19第19頁/共129頁20第20頁/共129頁 100101隊(duì)列鏈路在此產(chǎn)生傳播時(shí)延在此產(chǎn)生發(fā)送時(shí)延發(fā)送器在此產(chǎn)生處理時(shí)延節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B21第21頁/共129頁22第

4、22頁/共129頁23連接模式連接模式第23頁/共129頁無連接模式無連接模式24第24頁/共129頁25第25頁/共129頁總線型網(wǎng)絡(luò)總線型網(wǎng)絡(luò)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類26第26頁/共129頁3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類27第27頁/共129頁3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類總線型總線型環(huán)型環(huán)型28第28頁/共129頁無線局域網(wǎng)(Wireless LAN)APIEEE802.11a/b/g/n/ac/adWLAN AP模式WLAN Ad Hoc模式用AP實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)計(jì)算機(jī)對等組網(wǎng)29第29頁/共129頁Junction box：接線盒：接線盒Head end：端點(diǎn)：端

5、點(diǎn)有線電視網(wǎng)目前已經(jīng)用于雙有線電視網(wǎng)目前已經(jīng)用于雙向數(shù)據(jù)通信。向數(shù)據(jù)通信。協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：DOCSIS 3.0（Data Over Cable Service Interface Specification）電纜傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口規(guī)范電纜傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口規(guī)范3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類30第30頁/共129頁31第31頁/共129頁不規(guī)則拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信抗干擾技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3232第32頁/共129頁較長距離接入、移動(dòng)與越區(qū)切換33第33頁/共129頁廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)城域網(wǎng)城域網(wǎng)34第34頁/共129頁網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)(Gateway)(Gateway)局域網(wǎng)骨干網(wǎng)(Backbone)

6、國際、國家、地區(qū)級骨干網(wǎng)接入網(wǎng)35第35頁/共129頁骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)ISPISPNBP ANBP BNAPNAPregional ISPregional ISPlocalISPlocalISPInternet Physical structure第36頁/共129頁37第37頁/共129頁中國教育網(wǎng)拓?fù)鋱D中國教育網(wǎng)拓?fù)鋱D38第38頁/共129頁39第39頁/共129頁功能k-1功能2若干個(gè)順序執(zhí)行的若干個(gè)順序執(zhí)行的功能構(gòu)成了功能性功能構(gòu)成了功能性層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)功能1計(jì)算機(jī)/網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能k雙方配合實(shí)現(xiàn)某功能的規(guī)雙方配合實(shí)現(xiàn)某功能的規(guī)則稱為該功能的則稱為該功能的”協(xié)議協(xié)議”，或該層的，或該層的“協(xié)

7、議協(xié)議”最低層最高層功能(k)協(xié)議功能(k-1)協(xié)議功能(2)協(xié)議功能(1)協(xié)議分層準(zhǔn)則分層準(zhǔn)則1、每層有明確的功能、每層有明確的功能2、功能間界限清楚、功能間界限清楚3、層間通信量少、層間通信量少4、層次數(shù)適當(dāng)、層次數(shù)適當(dāng)40第40頁/共129頁第第2層層第第1層層第第n層層第第n+1層層物理傳輸介質(zhì)物理傳輸介質(zhì)第第2層層第第1層層第第n層層第第n+1層層n/n+1接口接口第第n層協(xié)議層協(xié)議對等層對等層虛通信虛通信41第41頁/共129頁第第 n 層層 提供的服務(wù)提供的服務(wù)n 層間層間的協(xié)議的協(xié)議層內(nèi)實(shí)現(xiàn)層內(nèi)實(shí)現(xiàn)的功能的功能42協(xié)議是實(shí)現(xiàn)功能、提供服務(wù)的基礎(chǔ)，是協(xié)議是實(shí)現(xiàn)功能、提供服務(wù)的基礎(chǔ)

8、，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的靈魂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的靈魂不同的網(wǎng)絡(luò)是不同的網(wǎng)絡(luò)是不同層次結(jié)構(gòu)與不同協(xié)議不同層次結(jié)構(gòu)與不同協(xié)議的組合的組合分層結(jié)構(gòu)和協(xié)議的集合分層結(jié)構(gòu)和協(xié)議的集合 網(wǎng)絡(luò)體系網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（Network Architecture）一系列協(xié)議（每層一個(gè)）一系列協(xié)議（每層一個(gè)）協(xié)議棧協(xié)議棧（Protocol Stack）第42頁/共129頁信件信件郵局郵局分揀、郵包分揀、郵包郵政網(wǎng)絡(luò)郵政網(wǎng)絡(luò)郵政運(yùn)輸郵政運(yùn)輸交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸信件信件郵局郵局分揀、郵包分揀、郵包郵政網(wǎng)絡(luò)郵政網(wǎng)絡(luò)郵政運(yùn)輸郵政運(yùn)輸信件格式信件格式寄信方式寄信方式分揀郵包規(guī)則分揀郵包規(guī)則郵路選擇郵路選擇運(yùn)輸方式運(yùn)輸方式n信件傳遞經(jīng)若干層次信件傳

9、遞經(jīng)若干層次服務(wù)服務(wù)n同層間需要約定規(guī)則同層間需要約定規(guī)則協(xié)議協(xié)議43第43頁/共129頁4 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)信息A信息B44第44頁/共129頁傳送功能傳送功能傳送信息 傳送數(shù)據(jù)4 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)45第45頁/共129頁傳送功能網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能傳送功能網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)信息4 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)46第46頁/共129頁網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)功能鏈路功能鏈路功能鏈路功能鏈路功能傳輸介質(zhì)鏈路信息4 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)47第47頁/共129頁發(fā)0011收0101收發(fā)發(fā)0011收0101收發(fā)傳輸介質(zhì)物理層物理層4 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)48第48頁/共129頁

10、應(yīng)用層傳送層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層應(yīng)用層傳送層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳送層首部網(wǎng)絡(luò)層首部鏈路層首部應(yīng)用層協(xié)議傳送層協(xié)議4 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)49第49頁/共129頁應(yīng)用層傳送層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層應(yīng)用層傳送層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層兩個(gè)端點(diǎn)的配合部分兩個(gè)端點(diǎn)的配合部分（端到端）（端到端）全體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配合部分全體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配合部分（主機(jī)到主機(jī)）（主機(jī)到主機(jī)）各段信道分別配合部分各段信道分別配合部分（點(diǎn)到點(diǎn)）（點(diǎn)到點(diǎn)）4 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)50第50頁/共129頁4 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)51第51頁/共129頁應(yīng)用層傳

11、送層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層前面分析得出的分層結(jié)構(gòu)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳送層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層OSI 層次結(jié)構(gòu)應(yīng)用層傳送層網(wǎng)絡(luò)層物理網(wǎng)TCPIP 層次結(jié)構(gòu)ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysical52第52頁/共129頁應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)晤層會(huì)晤層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)連路層數(shù)據(jù)連路層物理層物理層應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)晤層會(huì)晤層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)連路層數(shù)據(jù)連路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層通通 信信 介介 質(zhì)質(zhì)傳輸層協(xié)議傳輸層協(xié)議會(huì)晤層協(xié)議會(huì)晤層協(xié)議表示層協(xié)議表示

12、層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議端系統(tǒng)端系統(tǒng)A端系統(tǒng)端系統(tǒng)B中繼系統(tǒng)中繼系統(tǒng)通通 信信 介介 質(zhì)質(zhì)p22OSI（開放系統(tǒng)互聯(lián)）參考模型（開放系統(tǒng)互聯(lián)）參考模型53第53頁/共129頁5.1.1 OSI 分層概念分層概念54第54頁/共129頁IPPHY802HDLCIPPHY802HDLCIPPHY802PPPIPPHY802PPPIPFR802PPPIPFR802PPPIPPHY2802PPPIPPHY2802PPPFRFRFRPHY3PHY3ATMATMATM55第55頁/共129頁物理層物理層MAC傳輸層傳輸層4321LLC56第56頁/共129頁57第57頁/共129頁58第58頁/共129

13、頁59第59頁/共129頁第第k層層實(shí)體服務(wù)服務(wù)實(shí)體交換信息，實(shí)現(xiàn)配合對等實(shí)體間的協(xié)議60第60頁/共129頁實(shí)體實(shí)體實(shí)體實(shí)體 實(shí)體實(shí)體實(shí)體實(shí)體協(xié)議協(xié)議使用的下層服務(wù)使用的下層服務(wù)為上層提供的服務(wù)為上層提供的服務(wù)nnn-1n-161第61頁/共129頁應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)晤層會(huì)晤層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)連路層數(shù)據(jù)連路層物理層物理層1234567應(yīng)用層應(yīng)用層TCP/UDPIP物理網(wǎng)絡(luò)物理網(wǎng)絡(luò)（主機(jī)至網(wǎng)絡(luò)）（主機(jī)至網(wǎng)絡(luò)）（網(wǎng)絡(luò)接口）（網(wǎng)絡(luò)接口）OSI/RMTCP/IP62第62頁/共129頁63第63頁/共129頁64第64頁/共129頁65第65頁/共129頁ApplicationT

14、ransportNetworkPhysicalData LinkApplicationTransportNetworkPhysicalData LinkNetworkPhysicalData LinkNetworkPhysicalData LinkMedia-AMedia-BMedia-C物理模型層次模型請求頁面頁面內(nèi)容第66頁/共129頁Network LayerPhysicalData LinkPhysicalData LinkPhysicalData Link接口1接口2接口nFTPHTTPSMTPTransport LayerApplication LayerNetwork Layer

15、PhysicalData LinkHost (1 phy. interface)Router (n phy. Interfaces)第67頁/共129頁數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體PDU=H,DUH是本層交換信息的首部，是本層交換信息的首部，DU是上層的內(nèi)容是上層的內(nèi)容H DU各層的標(biāo)準(zhǔn)格式68第68頁/共129頁P(yáng)DUSDUHICIDUIDUICIPDUSDUHICIDUIDUICI發(fā)送輔助信息接收輔助信息69第69頁/共129頁Hn ICIn SDUnICIn SDUnICInHn ICIn本層協(xié)本層協(xié)議通信議通信內(nèi)容內(nèi)容SDUn+1ICIn+1

16、IDU本層協(xié)本層協(xié)議通信議通信內(nèi)容內(nèi)容SDUn+1SDUn+1SDUn+1ICIn+1ICIn+1ICIn+1n 層層n+1 層層IDUPDUPDUn 層層n+1 層層虛擬通信虛擬通信實(shí)際通信實(shí)際通信上層對上層對下層的下層的控制控制70第70頁/共129頁TCPUDP應(yīng)用A應(yīng)用B應(yīng)用C應(yīng)用層實(shí)體傳送層實(shí)體TCP對等實(shí)體71第71頁/共129頁72第72頁/共129頁連接請求連接請求連接指示連接指示連接響應(yīng)連接響應(yīng)連接證實(shí)連接證實(shí)建立連接建立連接階段階段數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸階段階段拆除請求拆除請求拆除指示拆除指示拆除響應(yīng)拆除響應(yīng)拆除證實(shí)拆除證實(shí)拆除連接拆除連接階段階段請求請求1證實(shí)證實(shí)4響應(yīng)響應(yīng)3指

17、示指示2第73頁/共129頁74第74頁/共129頁第75頁/共129頁第76頁/共129頁TCPWWW 文件傳輸QQEntity-DEntity-AEntity-B Entity-C代表某一個(gè)通信TCPWWW 文件傳輸QQIPTCPUDPSAP77第77頁/共129頁Entity-D12nEntity-D12n22 n78第78頁/共129頁UDPTCPIPMAC806ARP800ICMPhttpxhttpy117 6FTPzDNSkSAP不一定都在層的邊界上Data Link LayerNetwork LayerTransport LayerTCP/IP協(xié)議棧每一條上下的路，就是一組通信功

18、能序列通過SAP形成了多個(gè)功能序列，為上層應(yīng)用提供了多種可選的通信方法79第79頁/共129頁80第80頁/共129頁81第81頁/共129頁82第82頁/共129頁83第83頁/共129頁84第84頁/共129頁系系85第85頁/共129頁86第86頁/共129頁87第87頁/共129頁88第88頁/共129頁89第89頁/共129頁90第90頁/共129頁響應(yīng)響應(yīng)3指示指示2請求請求1證實(shí)證實(shí)4N 1Nconnectionrequest( )connectionindication( )connectionresponse( )connectionconfirmation( )l面向連接的

19、通信協(xié)議面向連接的通信協(xié)議SYN PDUACK PDUN+1NN+1NSABMEUAN+1NN+1N91第91頁/共129頁92第92頁/共129頁n93第93頁/共129頁ApplicationTransportNetworkData LinkPhysicalApplicationTransportNetworkData LinkPhysicalNetworkData LinkPhysicalNetworkData LinkPhysicalWeb ReqWeb Resp94第94頁/共129頁95第95頁/共129頁ApplicationTransportNetworkData LinkPh

20、ysicalApplicationTransportNetworkData LinkPhysicalNetworkData LinkPhysicalNetworkData LinkPhysical96第96頁/共129頁ApplicationTransportNetworkPhysicalData LinkApplicationTransportNetworkPhysicalData LinkNetworkPhysicalData LinkNetworkPhysicalData LinkMedia-AMedia-BMedia-CEnd-systemEnd-systemIntermediate

21、system 97第97頁/共129頁實(shí)體實(shí)體(協(xié)議協(xié)議A)DU2DU1DUxA協(xié)議協(xié)議A的首部的首部實(shí)體實(shí)體(協(xié)議協(xié)議A)DU?DUIP實(shí)體實(shí)體TPDUIP首部首部例：例：TCP首部首部PacketTPDUTCP實(shí)體實(shí)體TPDU是是IP的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)98第98頁/共129頁TCP實(shí)體實(shí)體http實(shí)體實(shí)體04 15 00 5040 60 70 5268 58 20 bb50 18ff ff10 b6 00 00GET /HTTP/1.1Accept: image/gif, image/x-bitmap,*/*Accept-Language: zh-cnHost: User-Agent: Mozi

22、lla/4.0 (compatible; 00 50 04 1568 58 20 bb40 60 72 4250 18ff ffc7 6b 00 00HTTP/1.1 302 Object movedDate: Wed, 07 Mar 2007 10:11:16 GMTServer: Microsoft IIS/6.0X-Powered-By: ASP.NETLocation: 首部首部TCP 首部首部TCP 數(shù)據(jù)部分?jǐn)?shù)據(jù)部分GET /HTTP/1srcPortdstPort99第99頁/共129頁Buffer應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳送層添加首部網(wǎng)絡(luò)層添加首部100第100頁/共129頁應(yīng)用層傳送層網(wǎng)絡(luò)層

23、鏈路層物理層應(yīng)用層傳送層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層應(yīng)用層協(xié)議傳送層協(xié)議101第101頁/共129頁102第102頁/共129頁103第103頁/共129頁104第104頁/共129頁105第105頁/共129頁主機(jī) 主機(jī)協(xié)議主機(jī) IMP協(xié)議子網(wǎng)IMP主機(jī)IMP IMP協(xié)議IMP IMP協(xié)議源IMP 目的IMP協(xié)議Interface Message Processor接口消息處理器106第106頁/共129頁1969年12月1970年7月1971年3月1972年4月1972年9月107第107頁/共129頁108第108頁/共129頁109第109頁/共129頁匯接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)110第110頁/共129頁111第111頁/共129頁ATM適配層：信元與分組轉(zhuǎn)換，向上層提供各種服務(wù)，AALxATM層：信元處理與傳輸ATM物理層