院校資料計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用

2024/8/161計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上海理工大學(xué)——出版印刷學(xué)院樊麗萍flp63@163.com2成績(jī)?cè)u(píng)定方式考核項(xiàng)目主要內(nèi)容所占比例平時(shí)五個(gè)小作業(yè)40%隨堂測(cè)試2次20%期末網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)10%考試30%注意：作業(yè)延遲不超過一星期2024/8/163教材:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用——清華大學(xué)出版社參考書:1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用——機(jī)械工業(yè)出版社2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與Internet應(yīng)用——機(jī)械工業(yè)出版社3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用——電子工業(yè)出版社2024/8/164第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其體系結(jié)構(gòu)一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物1.網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將地理上分散的且具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過通信線路和設(shè)備相互連接起來，在軟件支持下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源（資源包括硬件、軟件等）共享的系統(tǒng)2024/8/1652024/8/166硬件◎計(jì)算機(jī)類——端系統(tǒng)（ES)◎通信設(shè)備——中間系統(tǒng)（IS)①計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成軟件◎接口設(shè)備（NIC)◎傳輸介質(zhì)（medium）◎通信協(xié)議◎應(yīng)用軟件②網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成通信子網(wǎng)+資源子網(wǎng)2024/8/1672024/8/168◎總線型結(jié)構(gòu)◎星型結(jié)構(gòu)③計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)◎環(huán)型結(jié)構(gòu)◎樹型結(jié)構(gòu)◎網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通過網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾何關(guān)系來表述網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)2024/8/169總線型拓?fù)淇偩€型拓樸結(jié)構(gòu)采用單根傳輸線纜作為傳輸介質(zhì)，即所有的計(jì)算機(jī)都連接到一條公共傳輸介質(zhì)（或稱總線）上。任何一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)都可以沿著介質(zhì)雙向傳播，而且能被其他所有站接收（廣播方式）2024/8/1610星型拓?fù)?/p>

星型結(jié)構(gòu)以中央節(jié)點(diǎn)為中心，用單獨(dú)的線路使中央節(jié)點(diǎn)與其它各站點(diǎn)直接相連。2024/8/1611環(huán)型拓?fù)?/p>

環(huán)型拓樸結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)相互連接而形成一個(gè)環(huán)。實(shí)際上，參與連接的不是計(jì)算機(jī)本身而是環(huán)接口，計(jì)算機(jī)連接環(huán)接口，環(huán)接口又逐段連接起來而形成環(huán)。2024/8/1612樹型拓?fù)錁湫屯貥憧梢钥醋鍪切切徒Y(jié)構(gòu)的疊加。其性能與星型結(jié)構(gòu)相同。2024/8/1613網(wǎng)格型拓?fù)湔嬲木W(wǎng)格型網(wǎng)絡(luò)使用單獨(dú)的電纜將網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備兩兩相接，從而提供了直接的通信途徑，不采用路由，報(bào)文直接從發(fā)送端送到接收端。2024/8/16142.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能◎信息交換:完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的系統(tǒng)通信◎資源共享：

網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)不僅可以使用自身的資源,也可以共享網(wǎng)絡(luò)上的資源◎分布式處理:對(duì)于大型綜合性問題，通過一定的算法，把數(shù)據(jù)處理的功能交給不同的計(jì)算機(jī)，達(dá)到均衡實(shí)用網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)分布處理的目的2024/8/16153.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類◎按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類◎按傳輸速率分類◎按傳輸介質(zhì)分類◎按網(wǎng)絡(luò)使用性質(zhì)劃分◎按地理范圍分類2024/8/1616◎局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）◎城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）◎廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）網(wǎng)絡(luò)分類縮寫分布距離約計(jì)算機(jī)位于同一傳輸速度范圍局域網(wǎng)LAN10m100m10km房間建筑物校園4Mbps~2Gbps城域網(wǎng)MAN10km城市50Kbps~100Mbps廣域網(wǎng)WAN100km國(guó)家9.6Kbps~45Mbps互聯(lián)網(wǎng)INTERNET1000km全球2024/8/1617局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）

局域網(wǎng)是局部范圍內(nèi)的小規(guī)模的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，一般物理范圍在10公里以內(nèi)。屬于一個(gè)部門、單位或?qū)W校組建的小范圍網(wǎng),即屬于某個(gè)組織完全擁有。網(wǎng)絡(luò)的建造周期短、使用靈活。特點(diǎn)：

◎數(shù)據(jù)傳輸可靠，誤碼率低，◎信號(hào)的傳輸速度快、具有較高的帶寬◎通信線路一般采用有線傳輸介質(zhì)為主或無(wú)線傳輸介質(zhì)◎廣播傳輸網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸網(wǎng)絡(luò)2024/8/1618廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）廣域網(wǎng)又稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，是一種遠(yuǎn)距離的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。其覆蓋范圍遠(yuǎn)大于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)，通常可以覆蓋一個(gè)省、一個(gè)國(guó)家或一個(gè)洲，可以從100公里到幾千公里。租用（或借用）電信通信部門的通信線路，如長(zhǎng)途電話線、光纜通道、微波與衛(wèi)星通道等。特點(diǎn)：

◎復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)◎點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息傳輸形式◎采用信道復(fù)用技術(shù)，提高傳輸線路的利用率◎信息衰減比較嚴(yán)重2024/8/1619城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）城域網(wǎng)處于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，覆蓋范圍為10公里至100公里，可作為多個(gè)單位或一個(gè)城市組建的計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)，因此稱為城域網(wǎng)。城域網(wǎng)的主要功能是為連入網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)、機(jī)關(guān)、公司和社會(huì)單位提供通信、數(shù)據(jù)傳輸，以及聲音、圖像的集成服務(wù)。特點(diǎn)：

◎采用ATM技術(shù)做骨干網(wǎng),ATM是一個(gè)用于數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻以及多媒體應(yīng)用程序的高速網(wǎng)絡(luò)傳輸方法2024/8/1620互聯(lián)網(wǎng)（Internet）

是一個(gè)跨越全球的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。它以開放的連接方式將各個(gè)國(guó)家、各個(gè)地區(qū)、各個(gè)機(jī)構(gòu)，分布在世界每個(gè)角落的各種局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)連接起來，組成全球最大的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。它遵守TCP／IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)相互通信、資源共享?！W(wǎng)絡(luò)的集合2024/8/16214.無(wú)線網(wǎng)（WirelessNetwork）

采用無(wú)線介質(zhì)連接的網(wǎng)絡(luò)稱為無(wú)線網(wǎng)。目前無(wú)線網(wǎng)主要采用三種技術(shù)：微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術(shù)都是以大氣為介質(zhì)的。其中微波通信用途最廣,目前的衛(wèi)星網(wǎng)就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛(wèi)星作中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)微波信號(hào),一個(gè)同步衛(wèi)星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個(gè)同步衛(wèi)星就可以覆蓋地球上全部通信區(qū)域。◎無(wú)線個(gè)人網(wǎng)（WPAN）：藍(lán)牙◎無(wú)線局域網(wǎng)(WRAN)：WiFi2024/8/1622二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.概述是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層次結(jié)構(gòu)、有關(guān)協(xié)議以及層間接口的集合①計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的——提供通信服務(wù)②層次化的結(jié)構(gòu)模型——按照傳輸功能◎網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的功能分解到若干個(gè)層次，每個(gè)層的功能用同等層協(xié)議來實(shí)現(xiàn)◎相鄰層次之間通過接口交互必要的信息，構(gòu)成下層為上層提供服務(wù)的關(guān)系

2024/8/1623③網(wǎng)絡(luò)協(xié)議——事先約定的規(guī)則◎語(yǔ)義：對(duì)構(gòu)成協(xié)議的協(xié)議元素含義的解釋；◎語(yǔ)法：用于規(guī)定將若干協(xié)議元素和數(shù)據(jù)組合在一起來表達(dá)一個(gè)完整內(nèi)容時(shí)應(yīng)遵循的格式；◎規(guī)則：規(guī)定了事件的執(zhí)行順序2.OSI/RM模型(OpenSystemsInterconnection)OSI參考模型并不是一個(gè)真正具體的網(wǎng)絡(luò)，它將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功能劃分七個(gè)層次，分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。2024/8/1624

ISO/OSI參考模型及協(xié)議

2024/8/1625◎物理層：向上提供比特流傳輸服務(wù)，向下與物流媒體相連◎數(shù)據(jù)鏈路層：通過校驗(yàn)、確認(rèn)和重發(fā)等手段將原始的物理鏈接改造成無(wú)誤差的數(shù)據(jù)鏈路。利用物理層所建立的鏈路，將數(shù)據(jù)幀從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)節(jié)點(diǎn)◎網(wǎng)絡(luò)層：選擇適當(dāng)?shù)穆酚砂逊纸M從源節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)浇K點(diǎn)◎傳輸層：負(fù)責(zé)兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程的通信，把完整的報(bào)文進(jìn)行端到端的傳輸服務(wù)2024/8/1626◎會(huì)話層：實(shí)現(xiàn)各個(gè)進(jìn)程之間的建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接的功能◎表示層：在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)不同語(yǔ)句格式和編碼之間的轉(zhuǎn)換與表示，為應(yīng)用層服務(wù)◎應(yīng)用層：為用戶提供接口和多種服務(wù)的支持3.TCP/IP模型（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）其目的在于能夠讓各種各樣的計(jì)算機(jī)都可以在一個(gè)共同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行。在TCP/IP參考模型中，去掉了OSI參考模型中的會(huì)話層和表示層，同時(shí)將OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并為網(wǎng)絡(luò)接口層。2024/8/1627網(wǎng)絡(luò)接口層并沒有定義實(shí)際的內(nèi)容2024/8/1628OSI/RM與TCP/IP模型對(duì)比圖

2024/8/1629三.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展◎面向終端網(wǎng)絡(luò)——遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)階段◎共享資源網(wǎng)絡(luò)——計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段

◎標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)——開放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

◎Internet時(shí)代——信息高速公路階段。2024/8/1630階段時(shí)間名稱特征典型應(yīng)用11950-1960中聯(lián)機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)主機(jī)一個(gè)，終端多個(gè)氣象數(shù)據(jù)傳輸21962-1969計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)多個(gè)，兩級(jí)子網(wǎng)，層次協(xié)議ARPANET31974開放的體系結(jié)構(gòu)開放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)框架，7層協(xié)議OSI41990因特網(wǎng)（Internet）網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，信息社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)普及InternetIntranet2024/8/1631里程碑的技術(shù)：◎數(shù)據(jù)通信技術(shù)用于計(jì)算機(jī)通信◎ARPANET網(wǎng)絡(luò)建設(shè)◎分組交換技術(shù)◎開放網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)◎