計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第一章)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)任課教師：劉直良電話(huà)-mail:415405701@目錄第1章概述第2章物理層

第3章數(shù)據(jù)鏈路層第4章網(wǎng)絡(luò)層第5章運(yùn)輸層

第6章應(yīng)用層第7章網(wǎng)絡(luò)安全第8章因特網(wǎng)上的音頻/視頻服務(wù)第9章無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)第10章下一代因特網(wǎng)參考書(shū)目計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：系統(tǒng)方法(第4版)LarryL.Peterson&BruceS.Davie，機(jī)械工業(yè)出版社計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：自頂向下方法(第4版)JamesF.Kurose，機(jī)械工業(yè)出版社ComputerNetworks（第5版）AndrewS.Tanenebaum清華大學(xué)出版社課程要求先修課程序設(shè)計(jì)作業(yè)一章交一次作業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)定考試成績(jī)由三部分構(gòu)成：

作業(yè)（15%）+上機(jī)、實(shí)驗(yàn)（15%）+期末考試（70%）本章學(xué)習(xí)目的與要求了解：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展過(guò)程。掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、重要功能與分類(lèi)方法。掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能及衡量標(biāo)準(zhǔn)掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)了解：網(wǎng)絡(luò)計(jì)算研究與應(yīng)用的發(fā)展。

第1章概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用1.2因特網(wǎng)概述 1.3因特網(wǎng)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)別1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.8補(bǔ)充：網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用新發(fā)展1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用現(xiàn)存的三種最主要網(wǎng)絡(luò)：電信網(wǎng)絡(luò)（電話(huà)網(wǎng)）有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在這三種網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展最快，其技術(shù)已成為信息時(shí)代的核心技術(shù)。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用（續(xù)）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義把分布在不同地點(diǎn)的多個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互相通信，以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源為目標(biāo)的系統(tǒng)。提供的重要功能連通（通信）

—網(wǎng)上用戶(hù)交換信息。（手段）共享

—共享資源。（目的）問(wèn)題：網(wǎng)上計(jì)算機(jī)之間如何通信？……考慮以下情況不同地區(qū)不同的網(wǎng)絡(luò)提供商不同種類(lèi)的計(jì)算機(jī)不同操作系統(tǒng)簡(jiǎn)單例子兩個(gè)商人，一個(gè)說(shuō)西班牙語(yǔ)，一個(gè)說(shuō)韓語(yǔ)，他們倆要在一起談生意，如何溝通（通信）？找一個(gè)既懂西班牙語(yǔ)又懂韓國(guó)語(yǔ)的人來(lái)當(dāng)翻譯。繼續(xù)我們的問(wèn)題：網(wǎng)上計(jì)算機(jī)之間如何通信？……兩臺(tái)不同的計(jì)算機(jī)=兩個(gè)語(yǔ)種不同的商人翻譯=？……計(jì)算機(jī)之間通信—需要一定的規(guī)則來(lái)協(xié)調(diào)（翻譯）差異。這些規(guī)則稱(chēng)為通信協(xié)議。問(wèn)題的答案：計(jì)算機(jī)之間的通信是通過(guò)—

通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第1章概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用1.2因特網(wǎng)概述 1.3因特網(wǎng)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)別1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.8補(bǔ)充：網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用新發(fā)展什么是因特網(wǎng)？因特網(wǎng)—Internet—國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)A.起源于美國(guó)B.世界上最大的國(guó)際性計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)1.因特網(wǎng)的誕生與發(fā)展起源：試驗(yàn)網(wǎng)—ARPANET1969,美國(guó)國(guó)防部

最初只連接了位于不同地區(qū)的四臺(tái)計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)網(wǎng)NSFNET(1986,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì))傳輸速率56kbps（1986）1.544Mbps （1988) 45Mbps （1992)1996以后呢？……商業(yè)網(wǎng)1995年4月30日以后完全商業(yè)化洛杉磯分校猶他大學(xué)圣大巴巴拉分校斯坦福研究所建立因特網(wǎng)的目的目的？是為了讓不同類(lèi)型的計(jì)算機(jī)方便地通信以便共享資源，而尋求一種互連不同局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的新方法，實(shí)現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)際網(wǎng)。英文叫Internetwork，簡(jiǎn)稱(chēng)Internet。1983年TCP/IP協(xié)議成為ARPANET上的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。TransmissionControlProtocol/InternetProtocol1983年正式命名為Internet，我國(guó)叫它“因特網(wǎng)”人們把1983年作為因特網(wǎng)的誕生時(shí)間。2.因特網(wǎng)通信原理TCPIP34125678路由器路由器78563412原信息TCP/IP重組信息發(fā)送者接收者2.因特網(wǎng)通信原理TCP協(xié)議將信息分割成許多小數(shù)據(jù)塊，并附加一些特定的信息IP協(xié)議將每個(gè)數(shù)據(jù)塊打包并標(biāo)上地址，并通過(guò)路由器上了因特網(wǎng)數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)一個(gè)個(gè)路由器指路最后到離目標(biāo)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的路由器，這時(shí)TCP/IP協(xié)議將每個(gè)數(shù)據(jù)包打開(kāi)，并檢查數(shù)據(jù)，送入目標(biāo)計(jì)算機(jī)。3.因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段1.單個(gè)網(wǎng)絡(luò)ARPANET互聯(lián)網(wǎng)2.建成了三級(jí)結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。三級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)（或企業(yè)網(wǎng)）。3.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(wù)提供者ISP(InternetServiceProvider)。用戶(hù)因特網(wǎng)ISP1ISP2因特網(wǎng)服務(wù)提供者用戶(hù)通過(guò)ISP上網(wǎng)根據(jù)提供服務(wù)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。第1章概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用1.2因特網(wǎng)概述 1.3因特網(wǎng)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)別1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.8補(bǔ)充：網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用新發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成三種劃分方式1.按系統(tǒng)劃分—軟件+

硬件

軟件：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(WindowsNT)網(wǎng)絡(luò)管理及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件硬件：傳輸線(xiàn)路:有線(xiàn)連接：雙絞線(xiàn)、同軸電纜、電話(huà)線(xiàn)、光纖無(wú)線(xiàn)連接：微波、紅外線(xiàn)和毫米波、光波、地球衛(wèi)星通信等。中繼器:信號(hào)放大整形等交換機(jī)/路由器:建立釋放聯(lián)接路由選擇等多路復(fù)用器:提高信道利用率調(diào)制解調(diào)器終端設(shè)備2.按邏輯劃分

資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)

(CommunicationControlProcessor)

3.按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分

拓?fù)洌═opology） 從圖論演變而來(lái)，是一種研究與大小和形狀無(wú)關(guān)的點(diǎn)、線(xiàn)、面特點(diǎn)的方法。1.星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形布局是以中央結(jié)點(diǎn)為中心與各結(jié)點(diǎn)連接而組成的，各個(gè)結(jié)點(diǎn)間不能直接通信，而是經(jīng)過(guò)中央結(jié)點(diǎn)控制進(jìn)行通信。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于管理組網(wǎng)容易網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間短誤碼率低缺點(diǎn)共享能力較差通信線(xiàn)路利用率不高中央結(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)過(guò)重2.環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)形網(wǎng)中各結(jié)點(diǎn)通過(guò)環(huán)路接口連在一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線(xiàn)路中，環(huán)路上任何結(jié)點(diǎn)均可以請(qǐng)求發(fā)送信息。一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息必須穿越環(huán)中所有的環(huán)路接口，信息流中目的地址與環(huán)上某結(jié)點(diǎn)地址相符時(shí)，即被該結(jié)點(diǎn)的環(huán)路接口所接收，而后信息繼續(xù)流向下一環(huán)路接口，一直流回到發(fā)送該信息的環(huán)路接口結(jié)點(diǎn)為止。特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化了路徑選擇的控制可靠性較高實(shí)時(shí)性強(qiáng)缺點(diǎn)結(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)傳輸效率低擴(kuò)充不方便3.總線(xiàn)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用一條稱(chēng)為總線(xiàn)的中央主電纜，將相互之間以線(xiàn)性方式連接的工作站連接起來(lái)的布局方式稱(chēng)為總線(xiàn)形拓?fù)洹Ｌ攸c(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活便于擴(kuò)充可靠性高響應(yīng)速度快；設(shè)備量少價(jià)格低安裝使用方便共享資源能力強(qiáng)便于廣播式工作缺點(diǎn)總線(xiàn)長(zhǎng)度有一定限制，一條總線(xiàn)也只能連接一定數(shù)量的結(jié)點(diǎn)。4.樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹(shù)形結(jié)構(gòu)是總線(xiàn)形結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，它是在總線(xiàn)網(wǎng)上加上分支形成的，其傳輸介質(zhì)可有多條分支，但不形成閉合回路。特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)具有一定容錯(cuò)能力，可靠性強(qiáng)便于廣播式工作容易擴(kuò)充缺點(diǎn)聯(lián)系固定專(zhuān)用性強(qiáng)5.網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)可靠性高資源共享方便有好的通信軟件支持下通信效率高缺點(diǎn)貴！結(jié)構(gòu)復(fù)雜軟件控制麻煩計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及因特網(wǎng)的圖例表示方法不管哪一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

都可以用一朵云來(lái)表示計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)因特網(wǎng)是由許多網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器互連而成的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)路由器路由器路由器路由器路由器路由器因特網(wǎng)是：“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”因特網(wǎng)網(wǎng)因特網(wǎng)也可以用一朵云來(lái)表示因特網(wǎng)的組成從因特網(wǎng)的工作方式上看，可以劃分為兩大塊：(1)邊緣部分由所有連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)組成。用來(lái)進(jìn)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(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務(wù)的（提供連通和交換）。因特網(wǎng)的核心部分因特網(wǎng)的邊緣部分主機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由器因特網(wǎng)的邊緣部分與核心部分因特網(wǎng)的通信類(lèi)型兩大類(lèi)：客戶(hù)服務(wù)器類(lèi)型（C/S）即Client/Server對(duì)等類(lèi)型（P2P）即Peer-to-Peer運(yùn)行客戶(hù)程序網(wǎng)絡(luò)邊緣網(wǎng)絡(luò)核心運(yùn)行服務(wù)器程序AB①請(qǐng)求服務(wù)②得到服務(wù)客戶(hù)服務(wù)器客戶(hù)A向服務(wù)器B發(fā)出請(qǐng)求服務(wù)，而服務(wù)器B向客戶(hù)A提供服務(wù)。對(duì)等連接類(lèi)型對(duì)等連接(peer-to-peer，簡(jiǎn)寫(xiě)為P2P)是指兩個(gè)主機(jī)在通信時(shí)并不區(qū)分哪一個(gè)是服務(wù)請(qǐng)求方還是服務(wù)提供方。只要兩個(gè)主機(jī)都運(yùn)行了對(duì)等連接軟件（P2P軟件），它們就可以進(jìn)行平等的、對(duì)等連接通信。雙方都可以下載對(duì)方已經(jīng)存儲(chǔ)在硬盤(pán)中的共享文檔。列舉我們知道的P2P方式/軟件？因特網(wǎng)的核心部分路由器及其所連接的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)路由器(Router)簡(jiǎn)介它是實(shí)現(xiàn)分組交換的關(guān)鍵構(gòu)件。任務(wù)—轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組（網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能）。作用—向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機(jī)提供連通性，使邊緣部分中的任何一個(gè)主機(jī)都能夠與其他主機(jī)通信。因特網(wǎng)通信方式簡(jiǎn)介電路交換報(bào)文交換分組交換電路交換的特點(diǎn)電路交換必定是面向連接的。電路交換的三個(gè)階段：建立連接通信釋放連接((A通話(huà)前先撥號(hào)建立連接?？赡苤灰?jīng)過(guò)一個(gè)交換機(jī)（如A到B）可能要經(jīng)過(guò)多個(gè)交換機(jī)（如C到D）通話(huà)過(guò)程中，通信雙方一直占用所建立的連接。通話(huà)結(jié)束后，掛機(jī)釋放連接。電路交換的特點(diǎn)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)((((((交換機(jī)交換機(jī)BCD計(jì)算機(jī)終端早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用電路交換那時(shí)計(jì)算機(jī)很少，非常昂貴。遠(yuǎn)地終端通過(guò)通信線(xiàn)路（可能要經(jīng)過(guò)許多個(gè)交換機(jī)）使用處于網(wǎng)絡(luò)中心的計(jì)算機(jī)的資源。結(jié)論：電路交換傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)效率低。會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源嚴(yán)重浪費(fèi)。原因：計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)具有突發(fā)性。后果：導(dǎo)致分組交換問(wèn)世。美國(guó)軍方促進(jìn)了

分組交換的發(fā)展20世紀(jì)60年代美蘇冷戰(zhàn)激烈。美國(guó)軍方要生存性很強(qiáng)的新型分布式網(wǎng)絡(luò)。即使少數(shù)結(jié)點(diǎn)或鏈路被摧毀，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)仍保持暢通。這種新型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是采用分組交換的、基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。IP網(wǎng)絡(luò)當(dāng)部分結(jié)點(diǎn)或鏈路被摧毀時(shí)分組交換仍可保持網(wǎng)絡(luò)暢通路由器ACB分組交換的重要概念報(bào)文：發(fā)送的整塊數(shù)據(jù)。分組（包packet）：將報(bào)文劃分成更小的等長(zhǎng)數(shù)據(jù)段，加上控制信息組成的首部報(bào)頭（源地址、目的地址）。報(bào)文2.分組交換的主要特點(diǎn)在發(fā)送端，先把較長(zhǎng)的報(bào)文劃分成較短的、固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段。1101000110101010110101011100010011010010假定這個(gè)報(bào)文較長(zhǎng)不便于傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文添加首部構(gòu)成分組每一個(gè)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。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(gè)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(diǎn)交換機(jī)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(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。用這樣的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，最后分組就能到達(dá)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(bào)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(lái)的報(bào)文最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來(lái)的報(bào)文。報(bào)文1101000110101010110101011100010011010010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(jī)注意分組的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1

向

H5

發(fā)送分組路由器主機(jī)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(dá)目的主機(jī)

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)的端口簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)例子圖1-6采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的郵政通信工作模式分組交換的優(yōu)點(diǎn)高效動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬，對(duì)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(jī)發(fā)送分組?？煽勘ＷC可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；分布式的路由選擇協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)有很好的生存性。分組交換帶來(lái)的問(wèn)題分組在各結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)需要排隊(duì)，這就會(huì)造成一定的時(shí)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(kāi)銷(xiāo)。第1章概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用1.2因特網(wǎng)概述 1.3因特網(wǎng)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)別1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.8補(bǔ)充：網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用新發(fā)展(1)中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)CHINANET(2)中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CERNET(3)中國(guó)科學(xué)技術(shù)網(wǎng)CSTNET(4)中國(guó)聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)UNINET(5)中國(guó)網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)CNCNET(6)中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)CIETNET(7)中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)CMNET(8)中國(guó)長(zhǎng)城互聯(lián)網(wǎng)CGWNET（已建成）(9)中國(guó)衛(wèi)星集團(tuán)互聯(lián)網(wǎng)CSNET（建設(shè)中）我國(guó)主要的互聯(lián)網(wǎng)補(bǔ)充：CERNETCERNET的發(fā)展歷史CERNET的發(fā)展現(xiàn)狀CERNET的主干網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

CERNET發(fā)展歷史1994年國(guó)家立項(xiàng)投資建設(shè)，1995年底完成第一期工程國(guó)家教育部領(lǐng)導(dǎo)管理，服務(wù)于教育和科研等公益事業(yè)第一個(gè)全國(guó)范圍Internet主干網(wǎng)1997年開(kāi)始分擔(dān)通信費(fèi)用，自我運(yùn)行主干網(wǎng)Internet地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)?….?….校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)CERNETCERNETR的三級(jí)層次結(jié)構(gòu)CERNET的主干網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)地區(qū)網(wǎng)名稱(chēng)范圍地區(qū)網(wǎng)中心所在地華北地區(qū)網(wǎng)北京，天津、河北、山西、內(nèi)蒙北京：清華大學(xué)西北地區(qū)網(wǎng)陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆西安：西安交大西南地區(qū)網(wǎng)四川、貴州、云南、西藏成都：電子科大華南地區(qū)網(wǎng)廣東、廣西、海南廣州：華南理工大學(xué)華中地區(qū)網(wǎng)湖南、湖北、河南武漢：華中科技大學(xué)華東（北）地區(qū)網(wǎng)江蘇、安徽、山東南京：東南大學(xué)華東（南）地區(qū)網(wǎng)上海、浙江、江西、福建上海：上海交大東北地區(qū)網(wǎng)遼寧、吉林、黑龍江沈陽(yáng)：東北大學(xué)CERNET的地區(qū)網(wǎng)及其中心第1章概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用1.2因特網(wǎng)概述 1.3因特網(wǎng)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)別1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.8補(bǔ)充：網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用新發(fā)展1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分按網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性質(zhì)劃分1.按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分總線(xiàn)型環(huán)型星型混合型樹(shù)型（星型級(jí)聯(lián)）網(wǎng)狀（星型+環(huán)型）2.按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分個(gè)人區(qū)域網(wǎng)局域網(wǎng)LAN城域網(wǎng)MAN廣域網(wǎng)WAN

（Page：17）0.1meter Singleprocessor1meter Multiprocessor10meter Room100meter Building1kilometer Campuskilometer City100kilometer Country1Kkilometer Continent10Kkilometer Planet3.按網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性質(zhì)劃分公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為公眾提供商業(yè)性和公益性的通信和信息服務(wù)的通用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（例如：Internet）。專(zhuān)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為政府、企業(yè)、行業(yè)和社會(huì)發(fā)展等部門(mén)提供具有部門(mén)特點(diǎn)的、具有特定應(yīng)用服務(wù)功能的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（例如：Intranet）。第1章概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用1.2因特網(wǎng)概述 1.3因特網(wǎng)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)別1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.8補(bǔ)充：網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用新發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能

1.速率（b/s）2.帶寬（b/s

）3.吞吐量（b/s

）4.時(shí)延（s

）5.時(shí)延帶寬積（b*s

）6.利用率（信道、網(wǎng)絡(luò)）（%

）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能

1.速率（b/s）速率即數(shù)據(jù)發(fā)送率(datarate)或比特率(bitrate)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個(gè)性能指標(biāo)。速率的單位是b/s，或kb/s,Mb/s,Gb/s等。比特：一個(gè)“二進(jìn)制數(shù)字”，一個(gè)比特就是二進(jìn)制數(shù)字中的一位，即：1或0。速率往往是指額定速率或標(biāo)稱(chēng)速率。線(xiàn)速轉(zhuǎn)發(fā)？……

路由器

2.帶寬（b/s）“帶寬”(bandwidth)本來(lái)是指信號(hào)具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義語(yǔ)，單位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。描述帶寬也常常把“比特/秒”省略。例如，帶寬是10M，實(shí)際上是10Mb/s。這里的M是106。常用的帶寬單位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(qǐng)注意： 在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，當(dāng)表示存儲(chǔ)容量或者衡量字節(jié)大小時(shí)：KB=210byte=1024byte，MB=220,GB=230,TB=240

B=byte=8bit3.吞吐量（b/s）表示在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)（或信道、接口）的數(shù)據(jù)量。吞吐量測(cè)量真實(shí)環(huán)境下實(shí)際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)。吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。單位：

“比特每秒”，或b/s(bit/s)。速率、帶寬、吞吐量的比較相同點(diǎn)：都是表示網(wǎng)絡(luò)中單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的數(shù)據(jù)量。不同點(diǎn)：1.速率—多指數(shù)據(jù)的發(fā)送速率（主動(dòng)）

帶寬（被動(dòng)）、吞吐量（主被動(dòng)） —多指數(shù)據(jù)的傳送速率 （指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)一個(gè)鏈路的橫截面或者一個(gè)設(shè)備接口的數(shù)據(jù)量）

2.速率、帶寬—多指理論值 吞吐量—多指實(shí)際值問(wèn)題1：下載速度

我家租用的是中國(guó)網(wǎng)通2M的寬帶，那么我的下載速度是多少？單位是？下載一首4M的mp3歌曲大致需多長(zhǎng)時(shí)間？如果是上傳呢？注意題目里面兩個(gè)”M”的單位!答：2M的寬帶，其實(shí)際可以達(dá)到的下載速度峰值（即最高下載速度）計(jì)算公式就為：106

b×2/8=250000byte/s（約為244K字節(jié)每秒），日常生活中為了便于記憶，我們總是省略了后面的時(shí)間計(jì)算單位，習(xí)慣性簡(jiǎn)稱(chēng)“244K”，這個(gè)便是2M寬帶的最高下載速率。問(wèn)題2我家的2M寬帶能達(dá)到244K的速度嗎？為什么？

答：244K的數(shù)值是理論上的極限速度，實(shí)際上根據(jù)線(xiàn)路與機(jī)房之間的距離、以及中途物理上、邏輯上的線(xiàn)路損耗、信號(hào)干擾等因素，再加上信息頭標(biāo)識(shí)（如地址、序號(hào)等）等各種控制信號(hào)，一般都要再扣約12%-20%的耗損，其傳輸速度一般應(yīng)為180~210KBps左右。4.時(shí)延概念：一個(gè)報(bào)文或分組從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所需時(shí)間。時(shí)延組成： （1）傳播時(shí)延 （2）發(fā)送時(shí)延 （3）排隊(duì)時(shí)延 （4）處理時(shí)延轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延處理時(shí)延——交換結(jié)點(diǎn)為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行一些必要的處理所花費(fèi)的時(shí)間。排隊(duì)時(shí)延——數(shù)據(jù)（即分組）在交換結(jié)點(diǎn)等候發(fā)送時(shí)在緩存隊(duì)列中所經(jīng)歷的時(shí)延。排隊(duì)時(shí)延的長(zhǎng)短往往取決于網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)時(shí)的通信量。四種時(shí)延所產(chǎn)生的地方1011001…發(fā)送器隊(duì)列結(jié)點(diǎn)

B結(jié)點(diǎn)

A在結(jié)點(diǎn)

A中產(chǎn)生處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延數(shù)據(jù)從結(jié)點(diǎn)A向結(jié)點(diǎn)B發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送時(shí)延發(fā)送時(shí)延—發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點(diǎn)進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時(shí)間。也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個(gè)比特算起，到該幀的最后一個(gè)比特發(fā)送完畢所需的時(shí)間。發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度（比特）信道帶寬（比特/秒）四種時(shí)延所產(chǎn)生的地方1011001…發(fā)送器隊(duì)列結(jié)點(diǎn)

B結(jié)點(diǎn)

A在發(fā)送器產(chǎn)生傳輸時(shí)延(即發(fā)送時(shí)延)在結(jié)點(diǎn)

A中產(chǎn)生處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延數(shù)據(jù)從結(jié)點(diǎn)A向結(jié)點(diǎn)B發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路傳播時(shí)延傳播時(shí)延—電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費(fèi)的時(shí)間。傳播時(shí)延=信道長(zhǎng)度（米）信號(hào)在信道上的傳播速率（米/秒）即：t=s/v四種時(shí)延所產(chǎn)生的地方1011001…發(fā)送器隊(duì)列在鏈路上產(chǎn)生傳播時(shí)延結(jié)點(diǎn)

B結(jié)點(diǎn)

A在發(fā)送器產(chǎn)生傳輸時(shí)延(即發(fā)送時(shí)延)在結(jié)點(diǎn)

A中產(chǎn)生處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延數(shù)據(jù)從結(jié)點(diǎn)A向結(jié)點(diǎn)B發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路總時(shí)延數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)歷的總時(shí)延就是發(fā)送時(shí)延、傳播時(shí)延、處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延之和：總時(shí)延=發(fā)送時(shí)延+傳播時(shí)延+處理時(shí)延+排隊(duì)時(shí)延容易產(chǎn)生的錯(cuò)誤概念對(duì)于高速網(wǎng)絡(luò)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。

為什么？……提高鏈路帶寬相當(dāng)于減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)延。

補(bǔ)充：什么是寬帶？寬帶線(xiàn)路：可通過(guò)較高數(shù)據(jù)率的線(xiàn)路。寬帶是相對(duì)的概念，并沒(méi)有絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)。在目前，對(duì)于用戶(hù)接入到因特網(wǎng)的用戶(hù)線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，每秒傳送幾兆比特就可以算是寬帶速率了。對(duì)寬帶傳輸?shù)睦斫饪煞襁@樣理解？……

“比特在網(wǎng)絡(luò)上傳輸”就像“汽車(chē)在公路上跑”。因此寬帶傳輸?shù)暮锰幘褪莻鬏敻?，好比汽?chē)在高速公路上可以跑得更快一樣。錯(cuò)誤是混淆了兩種速率在網(wǎng)絡(luò)中有兩種不同的速率：信號(hào)（即電磁波）在傳輸媒體上的傳播速率（米/秒，或公里/秒）計(jì)算機(jī)向網(wǎng)絡(luò)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(jì)算機(jī)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送比特的速率較高。ABAB寬帶線(xiàn)路窄帶線(xiàn)路在寬帶線(xiàn)路上比特傳播得快在窄帶線(xiàn)路上比特傳播得慢錯(cuò)誤的概念A(yù)BAB寬帶線(xiàn)路窄帶線(xiàn)路寬帶線(xiàn)路：每秒有更多比特從計(jì)算機(jī)注入到線(xiàn)路。寬帶線(xiàn)路和窄帶線(xiàn)路上比特的傳播速率是一樣的。正確的概念比喻：汽車(chē)運(yùn)貨寬帶線(xiàn)路窄帶線(xiàn)路寬帶和窄帶線(xiàn)路：車(chē)速一樣寬帶線(xiàn)路：車(chē)距縮短另一種錯(cuò)誤概念

——“寬帶”相當(dāng)于“多車(chē)道”多車(chē)道公路是并行傳輸……100101110100100111010001011010通信線(xiàn)路上通常都是串行傳輸(但ADSL是例外的）從時(shí)間軸信號(hào)寬度的變化來(lái)看寬帶和窄帶的區(qū)別在時(shí)間軸上信號(hào)的寬度隨帶寬的增大而變窄。每秒

106

個(gè)比特時(shí)間1

01

0

111s帶寬為1Mb/s時(shí)間每秒

4

106

個(gè)比特0.25s帶寬為4Mb/s5.時(shí)延帶寬積（傳播）時(shí)延鏈路帶寬管道的體積=高橫截面積=傳播時(shí)延帶寬=時(shí)延帶寬積

表示這一段鏈路可以容納多少比特。因此，鏈路的時(shí)延帶寬積又稱(chēng)為以比特為單位的鏈路長(zhǎng)度。時(shí)延帶寬積的意義（傳播）時(shí)延帶寬某一鏈路的傳播時(shí)延為500us，帶寬為100Mb/s，則時(shí)延帶寬積為？比特。這就意味著，當(dāng)發(fā)送端發(fā)送的第一個(gè)比特達(dá)到終點(diǎn)的時(shí)候，發(fā)送端已發(fā)出了？個(gè)比特，這？個(gè)比特充滿(mǎn)了整個(gè)鏈路。101001001011111010001011010110思考：時(shí)延帶寬積的作用/意義？見(jiàn)后6.利用率信道利用率表示某信道有百分之幾的時(shí)間是被利用的（有數(shù)據(jù)通過(guò)）。完全空閑的信道的利用率是零。網(wǎng)絡(luò)利用率則是全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值。信道利用率并非越高越好。時(shí)延

D利用率

U10D0時(shí)延急劇增大時(shí)延與網(wǎng)絡(luò)利用率的關(guān)系補(bǔ)充1：三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)的比較三種交換技術(shù)總結(jié)：電路交換在數(shù)據(jù)傳送之前需建立一條物理通路，在線(xiàn)路被釋放之前，該通路將一直被一對(duì)用戶(hù)完全占有報(bào)文交換報(bào)文從發(fā)送方傳送到接收方采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式。在傳送報(bào)文時(shí)，只占用一段通路；在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩沖存儲(chǔ)，報(bào)文需要排隊(duì)。因此，這種方式不滿(mǎn)足實(shí)時(shí)通信的要求。分組交換交換方式與報(bào)文交換類(lèi)似，但一個(gè)報(bào)文被分成更小的組傳送，并規(guī)定了分組的最大長(zhǎng)度，到達(dá)目的地后需重新將分組組裝成報(bào)文。這是網(wǎng)絡(luò)中最廣泛采用的一種交換技術(shù)。三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)的比較使用環(huán)境：三種數(shù)據(jù)交換方式各有其特點(diǎn)，對(duì)于實(shí)時(shí)性強(qiáng)的交互式傳輸，電路交換最合適，不宜采用報(bào)文方式；對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中較輕的或間歇式負(fù)載，報(bào)文交換方式較合算；對(duì)于中等或稍重的負(fù)載，分組交換方式有較好的效果。補(bǔ)充2：數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路問(wèn)題：在分組交換方式下，網(wǎng)絡(luò)如何傳送數(shù)量龐大的分組呢?目前有兩種方法：數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路。補(bǔ)充2：數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路數(shù)據(jù)報(bào)：每個(gè)分組（數(shù)據(jù)包）被獨(dú)立處理，就像在報(bào)文交換中每個(gè)報(bào)文被獨(dú)立處理那樣。每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)一個(gè)路由選擇算法，為每個(gè)數(shù)據(jù)包選擇一條路徑，使它們的目的地相同（但走的路不一定相同）。一個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送多個(gè)發(fā)往同一地址的數(shù)據(jù)包時(shí)，可以根據(jù)線(xiàn)路的擁擠情況為各個(gè)包選擇不同的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，所以一個(gè)大數(shù)據(jù)段的各個(gè)數(shù)據(jù)包可能是從不同的路徑到達(dá)目的地的，并且到達(dá)的先后順序也不一定是分割時(shí)的順序，這要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)時(shí)的具體流量等情況而定。補(bǔ)充2：數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路虛電路：數(shù)據(jù)在傳送以前，發(fā)送和接收雙方在網(wǎng)絡(luò)中建立起一條邏輯上的連接，但它并不是像電路交換中那樣有一條專(zhuān)用的物理通路，該路徑上各個(gè)節(jié)點(diǎn)都有緩沖裝置，服從于這條邏輯線(xiàn)路的安排，也就是按照邏輯連接的方向和接收的次序進(jìn)行輸出排隊(duì)和轉(zhuǎn)發(fā)，這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)就不需要為每個(gè)數(shù)據(jù)包作路徑選擇判斷，就好像收發(fā)雙方有一條專(zhuān)用信道一樣。發(fā)送方依次發(fā)出的每個(gè)分組（數(shù)據(jù)包）經(jīng)過(guò)若干次存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，按順序到達(dá)接收方。雙方完成數(shù)據(jù)交換后，拆除掉這條虛電路。第1章概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用1.2因特網(wǎng)概述 1.3因特網(wǎng)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)別1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.8補(bǔ)充：網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用新發(fā)展學(xué)習(xí)目的與要求了解：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展過(guò)程。掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與分類(lèi)方法。掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能及衡量標(biāo)準(zhǔn)掌握：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)了解：網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用的新發(fā)展。

1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

概念一個(gè)集合

（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議+網(wǎng)絡(luò)各層功能+層間接口協(xié)議）。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是一種層次化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它可以看作是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和它的部件所執(zhí)行功能的精確定義。它把網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通路，分成一些功能分明的層，各層執(zhí)行自己所承擔(dān)的任務(wù)，依靠各層之間的功能組合，為用戶(hù)或應(yīng)用程序提供訪(fǎng)問(wèn)另一端的通路。分層的好處各層之間是獨(dú)立的。靈活性好。結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。兩種體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法律上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)OSI(開(kāi)放系統(tǒng)互連)并沒(méi)有得到市場(chǎng)的認(rèn)可。非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。TCP/IP常被稱(chēng)為事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。OSI模型與TCP/IP協(xié)議比較

協(xié)議的三個(gè)組成要素語(yǔ)法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。語(yǔ)義需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。同步事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。1.7.3五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒(méi)有具體內(nèi)容。采取折中的辦法，綜合

OSI和

TCP/IP

的優(yōu)點(diǎn)，采用五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層(applicationlayer)運(yùn)輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4運(yùn)輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層五層結(jié)構(gòu)下的數(shù)據(jù)傳送主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）：各層對(duì)等實(shí)體在協(xié)議控制下交換的數(shù)據(jù)塊稱(chēng)為（PrototcolDataUnit）。PDU包含本層的協(xié)議控制信息和用戶(hù)數(shù)據(jù)，本層的用戶(hù)數(shù)據(jù)就是上層的PDU。主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層PDU再傳送到運(yùn)輸層加上運(yùn)輸層首部，成為運(yùn)輸層報(bào)文主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層報(bào)文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報(bào)（或分組）主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2IP數(shù)據(jù)報(bào)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)鏈路層幀主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

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主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)應(yīng)用層(applicationlayer)5432154321物理傳輸媒體主機(jī)

1AP2AP1電信號(hào)（或光信號(hào)）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(jī)

2主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

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(luò)層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞浚〕鰬?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀(guān)察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

210100110100101比特流110101110101計(jì)算機(jī)2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

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(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運(yùn)輸層H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)?bào)文首部后把報(bào)文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層PDU首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！分層的主要目的：將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的復(fù)雜問(wèn)題盡量簡(jiǎn)單化。將網(wǎng)絡(luò)中不同的功能由不同的層次來(lái)完成，從而令各層次間相互影響的程度盡量降低。應(yīng)用層會(huì)話(huà)層表示層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層生活中的例子：

空中旅行的組織空中旅行的組織一系列的步驟機(jī)票(購(gòu)買(mǎi))行李(托運(yùn))旅客(出發(fā))飛機(jī)(起飛)飛行航線(xiàn)機(jī)票(投訴)行李(認(rèn)領(lǐng))旅客(到達(dá))飛機(jī)(著陸)飛行航線(xiàn)飛行航線(xiàn)空中旅行的組織:從另一種不同的角度觀(guān)察層次的觀(guān)點(diǎn)：

每層實(shí)現(xiàn)一種特定的服務(wù)通過(guò)自己內(nèi)部的功能依賴(lài)自己的下層提供的服務(wù)機(jī)票(購(gòu)買(mǎi))行李(托運(yùn))旅客(出發(fā))飛機(jī)(起飛)飛行航線(xiàn)機(jī)票(投訴)行李(認(rèn)領(lǐng))旅客(到達(dá))飛機(jī)(著陸)飛行航線(xiàn)飛行航線(xiàn)層次功能的分布式實(shí)現(xiàn)飛機(jī)(起飛)飛機(jī)(著陸)飛行航線(xiàn)起飛機(jī)場(chǎng)到達(dá)機(jī)場(chǎng)中間空中交通樞紐飛行航線(xiàn)飛行航線(xiàn)機(jī)票(購(gòu)買(mǎi))機(jī)票(投訴)行李(托運(yùn))行李(認(rèn)領(lǐng))旅客(出發(fā))旅客(到達(dá))從服務(wù)的角度來(lái)看……從出發(fā)地到目的地的航線(xiàn)：導(dǎo)航服務(wù)柜臺(tái)-to-柜臺(tái)：“旅客+行李”

票務(wù)服務(wù)行李托運(yùn)-to-行李認(rèn)領(lǐng)：行李服務(wù)登機(jī)入口-to-到達(dá)出口：旅客乘務(wù)服務(wù)

跑道-to-跑道：飛機(jī)“航運(yùn)”服務(wù)層次化方法在其它領(lǐng)域的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)把一個(gè)大的程序分解為若干個(gè)層次的小模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，如操作系統(tǒng)。郵政系統(tǒng)郵遞員、郵政分局、郵政總局、郵政運(yùn)輸銀行系統(tǒng)物流系統(tǒng)第1章概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用1.2因特網(wǎng)概述 1.3因特網(wǎng)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)別1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.8補(bǔ)充：網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用新發(fā)展1.8補(bǔ)充

網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用新發(fā)展NGI1996年10月，美國(guó)政府發(fā)起下一代國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)（NGI，NextGenerationInternet）計(jì)劃。解決速度、地址、服務(wù)質(zhì)量等問(wèn)題（核心：IPV6）CNGI2003年國(guó)家啟動(dòng)了中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI

2004年3月CERNET2試驗(yàn)網(wǎng)作為我國(guó)第一個(gè)下一代互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)正式開(kāi)通并提供服務(wù)。下一代Internet的三大計(jì)劃NGI（NextGenerationInternet）美國(guó)政府主導(dǎo)，高端試驗(yàn)網(wǎng)、應(yīng)用演示InternetⅡ美國(guó)184所大學(xué)和70家企業(yè)共同建設(shè)增帶寬、提供更好服務(wù)質(zhì)量GTRN（GlobalTerabitResearchNetwork）Internet2聯(lián)合歐洲、亞洲各國(guó)發(fā)起推動(dòng)全球化的下一代互聯(lián)網(wǎng)研究和建設(shè)從其它角度理解NGI做傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)為：(1G)－>WWW(2G)－>GGG(3G)以IPv6為核心GGG—GreatGlobalGrid做網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)為：NGI：IPv4－>IPv6

做資本運(yùn)作的認(rèn)為：互聯(lián)網(wǎng)第二春(2005-2006)(2G)做接入的認(rèn)為：窄帶（接入）－>寬帶（接入）(2G)有線(xiàn)（接入）－>無(wú)線(xiàn)/移動(dòng)（接入）(2G)做軟件開(kāi)發(fā)的認(rèn)為：C/S,B/S—>P2P(2G)WEB1.0－>WEB2.0(2G）CNGI示范工程核心網(wǎng)XinJiangXiZang蘭州NeiMengGuNingXia西安ShanXiHeBei鄭州武漢南京合肥上海YunNanGuiZhou長(zhǎng)沙JiangXi廈門(mén)GuangXiHaiNan長(zhǎng)春JiLin大連臺(tái)灣深圳成都QingHai濟(jì)南重慶杭州福州沈陽(yáng)青島天津香港HeiLongJiangLiaoNing北京ShanDongJiangSuZheJiangFuJianGuangDongHuNanHuBeiHeNanAnHuiShaa