計算機網(wǎng)絡第一章概述1

計算機網(wǎng)絡第一章概述1計算機網(wǎng)絡（第六版）謝希仁編著成績評定方法70％期末考試

+30％平時

=總成績理論課考勤5％：遲到3分鐘扣1分，15分鐘以上扣2分作業(yè)10％：1次沒按時完成上交扣2分實驗(考勤、報告)15％：1次沒按時完成上交扣2分平時成績實驗簡介（七個實驗）實驗一：網(wǎng)線制作Windowsserver2000下的：實驗二：基本操作設置(IP地址、資源共享..)實驗三：域服務器

實驗四：DHCP服務器實驗五：DNS服務器實驗六：軟路由實驗七：IIS服務器、FTP服務器基本常用圖例交換機

計算機(PC)路由器因特網(wǎng)課程的任務、目的、基本要求了解計算機網(wǎng)絡的基本概念掌握計算機網(wǎng)絡各層協(xié)議

的基本工作原理及其采用的技術對典型計算機網(wǎng)絡

特點和具體實現(xiàn)有基本印象為以后計算機網(wǎng)絡及其應用的專題學習和研究

打下

基礎第一章概述

P1~P161.1計算機網(wǎng)絡的作用21世紀的一些重要特征：數(shù)字化、網(wǎng)絡化、信息化21世紀是------------------------信息時代實現(xiàn)信息化必須依靠的是完善的網(wǎng)絡網(wǎng)絡現(xiàn)已成為：

網(wǎng)絡是指“三網(wǎng)”：以

網(wǎng)絡為

核心的信息社會的命脈發(fā)展知識經(jīng)濟的重要基礎電信網(wǎng)絡有線電視網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡1.1計算機網(wǎng)絡的作用發(fā)展最快并起到核心作用的是計算機網(wǎng)絡20世紀90年代以后，以因特網(wǎng)為代表的計算機網(wǎng)絡得到了飛速發(fā)展。因特網(wǎng)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。成為僅次于全球電話網(wǎng)的世界第二大網(wǎng)絡網(wǎng)絡融合：隨著技術的發(fā)展，電信網(wǎng)絡和有線電視網(wǎng)絡逐漸融入現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的技術三網(wǎng)融合1.1計算機網(wǎng)絡的作用計算機網(wǎng)絡向用戶提供的2個最重要功能：連通性(好像用戶的計算機都可以彼此直接連通一樣)共享

(信息共享、軟件共享、硬件共享)——計算機網(wǎng)絡使上網(wǎng)用戶之間都可以交換信息。——即資源共享。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)絡得到了飛速發(fā)展。（1.1節(jié)）1.2.1網(wǎng)絡的網(wǎng)絡基本概念：什么是“網(wǎng)絡”什么是“互聯(lián)網(wǎng)”什么是“因特網(wǎng)”1.2.1網(wǎng)絡的網(wǎng)絡基本概念：什么是“網(wǎng)絡”本書中的網(wǎng)絡，指的是計算機網(wǎng)絡網(wǎng)絡：由若干結(jié)點和連接這些結(jié)點的鏈路組成結(jié)點：可以是計算機，也可以是交換機、路由器、集線器等網(wǎng)絡設備鏈路：點到點的物理線路段，中間沒有任何其它的結(jié)點

(補充)結(jié)點鏈路1.2.1網(wǎng)絡的網(wǎng)絡基本概念：什么是“互聯(lián)網(wǎng)”網(wǎng)絡和網(wǎng)絡可以通過路由器互連起來互聯(lián)網(wǎng)可泛指

由多個計算機網(wǎng)絡相互連接而成一個大型網(wǎng)絡（1.2.2）計算機網(wǎng)絡的代表是因特網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡的網(wǎng)絡網(wǎng)絡互聯(lián)網(wǎng)1.2.1網(wǎng)絡的網(wǎng)絡基本概念：什么是“因特網(wǎng)”世界上最大的互聯(lián)網(wǎng)絡常常用一朵云來表示主機：習慣上稱呼連接在因特網(wǎng)上的計算機主機因特網(wǎng)1.2.1網(wǎng)絡的網(wǎng)絡互聯(lián)網(wǎng)因特網(wǎng)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))是一個專用名詞當前全球最大的、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，前身是美國的阿帕網(wǎng)(ARPANET)。1.2.1網(wǎng)絡的網(wǎng)絡概念總結(jié)網(wǎng)絡

把許多

計算機連接

在一起因特網(wǎng)

把許多

網(wǎng)絡連接

在一起本書中的網(wǎng)絡，指的是計算機網(wǎng)絡網(wǎng)絡互連

并非將計算機簡單的在物理上連接隱含表示，這些計算機上已安裝相應軟件，才可使得計算機之間可通過網(wǎng)絡交換信息。1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展3階段第一階段：從單個網(wǎng)絡ARPANET

向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。第二階段：特點是建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。第三階段：特點是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展3階段第一階段：從單個網(wǎng)絡ARPANET

向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。1969創(chuàng)建的ARPANET起初是單個的網(wǎng)絡。20世紀70年代，單獨的網(wǎng)絡無法滿足所有通信問題。1983年TCP/IP協(xié)議成為ARPANET上的標準協(xié)議。這使得所有使用TCP/IP協(xié)議的計算機都可利用互聯(lián)網(wǎng)相互通信。（1983年作為因特網(wǎng)的誕生時間）（開始研究網(wǎng)絡互聯(lián)問題）1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展3階段第二階段：特點是建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。1985年起，美國國家科學基金會NSF圍繞6個大型計算機中心建設計算機網(wǎng)絡。范圍：覆蓋全美主要大學和研究所。由美國政府資助。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)）。主機到主機的通信可能要經(jīng)過多種網(wǎng)絡。校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)國家主干網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展3階段1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展3階段第二階段~第三階段之間許多大公司接入因特網(wǎng)，通信量劇增?，F(xiàn)有因特網(wǎng)無法滿足需求美國政府將因特網(wǎng)主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交私人公司經(jīng)營1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展3階段第三階段：特點是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。1993年開始，NSFNET逐漸被若干商用因特網(wǎng)主干網(wǎng)替代。ISP：因特網(wǎng)服務提供者

(因特網(wǎng)服務提供商)IP地址管理機構(gòu)將一批IP地址有償分配給ISP1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展3階段第三階段：特點是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。根據(jù)提供服務的覆蓋面積、IP地址的數(shù)目，ISP分為不同的層次（主干、地區(qū)、本地ISP）用戶因特網(wǎng)ISP1ISP2因特網(wǎng)服務提供者

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)

三層ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)的概念示意圖IXP：因特網(wǎng)交換點1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展3階段第三階段：特點是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。20世紀90年代萬維網(wǎng)WWW

被開發(fā)后廣泛使用在因特網(wǎng)上。大大方便了非網(wǎng)絡專業(yè)人員對網(wǎng)絡的使用，成為因特網(wǎng)指數(shù)級增長的主要驅(qū)動力。1.2.2因特網(wǎng)發(fā)展3階段第三階段：特點是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。網(wǎng)絡數(shù)主機數(shù)用戶數(shù)管理機構(gòu)數(shù)1980101021021001990103105106101

2000105107108102

20051061081091031.2.2因特網(wǎng)發(fā)展3階段第三階段：特點是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)?，F(xiàn)有因特網(wǎng)存在技術、功能上的不足，且用戶數(shù)量猛增，現(xiàn)有因特網(wǎng)不堪重負。1996年美國的NGI計劃（下一代因特網(wǎng)計劃）1.31.3因特網(wǎng)的組成從因特網(wǎng)的工作方式上看可劃分為兩大塊：邊緣部分（資源子網(wǎng)）由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成。由用戶直接使用，用來進行通信（傳送數(shù)據(jù)、音頻、視頻）和資源共享。核心部分（通信子網(wǎng)）由大量網(wǎng)絡和連接這些網(wǎng)絡的路由器組成。為邊緣部分提供服務（提供連通性和交換）1.3因特網(wǎng)的組成因特網(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)）“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”。簡稱為“計算機之間通信”在網(wǎng)絡邊緣的端系統(tǒng)中運行的程序之間的通信1.3.1因特網(wǎng)的邊緣部分在網(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）對等方式（P2P方式）1.3.1因特網(wǎng)的邊緣部分客戶服務器方式（C/S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。1.3.1因特網(wǎng)的邊緣部分對等方式（P2P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。本質(zhì)上看仍然是使用客戶服務器方式eg:雙方都可下載對方已經(jīng)存儲在硬盤中的共享文檔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。在網(wǎng)絡核心部分起特殊作用的是路由器路由器是實現(xiàn)分組交換的關鍵構(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電路交換兩部電話機只需要用一對電線就能夠互相連接起來

電路交換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。

電路交換當電話機的數(shù)量增多時，就要使用交換機來完成全網(wǎng)的交換任務…

交換機電路交換

“交換”的含義在這里，“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

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((((交換機交換機交換機交換機用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA電路交換C和D通話只經(jīng)過一個本地交換機通話在C到D的連接上進行((((交換機交換機交換機交換機用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA電路交換計算機數(shù)據(jù)具有突發(fā)性電路交換傳送計算機數(shù)據(jù)效率低分組交換

分組交換采用儲存轉(zhuǎn)發(fā)通常將要發(fā)送的整塊數(shù)據(jù)稱為報文

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。每一個數(shù)據(jù)段前面加上

首部

構(gòu)成“分組”分組交換數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報文首部首部首部分組

1分組

2分組

3分組交換分組交換網(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分組交換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。分組交換接收端收到分組后，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)：分組交換這樣，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。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