第十章通信與網絡.ppt

1、牙齒講座內容，1計算機網絡概述2數(shù)據更換技術3網絡體系結構4 TCP/IP協(xié)議5網絡、內部網和Intranet 6網絡通信結構模型，1計算機網絡概述，1.1計算機網絡生成計算機網絡是20世紀60年代美蘇冷戰(zhàn)時期的產物。60年代初，美國國防部領導人的非研究計劃局高級研究項目代理(ARPA)提出開發(fā)具有很強生存性的網絡。傳統(tǒng)的電路交換電信網絡有一個茄子缺點。如果正在通信的某個電路的開關或鏈路被炸毀，整個通信電路將中斷。要代替其他迂回電路使用，必須再次打電話建立連接。這很快就會耽誤一些時間。1計算機網絡概述，1.1計算機網絡生成新網絡基本特征網絡電腦之間的資料傳輸，撥號。網絡可以徐璐連接其他類型的電

2、腦，不限于單一類型的電腦。所有網絡節(jié)點都同等重要，網絡生存性大大提高。計算機通信時必須有冗馀路徑。網絡結構應該盡可能簡單，并且能夠非?？煽康貍鬏敂?shù)據。1計算機網絡概述，1.1計算機網絡生成1969年十二月，互聯(lián)網的前身美國ARPA網啟動，象征我們經常調用的計算機網絡生成。牙齒計算機連接的網絡系統(tǒng)是一種分組交換網絡。分組交換技術給計算機網絡概念、結構和網絡設計帶來了根本性的變化，并為以后的計算機網絡奠定了基礎。1計算機網絡概述，1.2計算機網絡概念1970年美國信息處理協(xié)會舉行的電腦聯(lián)合會議上，計算機網絡定義是“通過共享資源(硬件、軟件、數(shù)據等)的方式連接的，每個都是具有獨立功能的電腦系統(tǒng)的集合

3、”。牙齒書的定義：“計算機網絡是利用通信線路連接地理上分散的、具有獨立功能的大量電腦系統(tǒng)，根據任何協(xié)議進行數(shù)據通信，從而實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)?！弊詈唵蔚膬膳_網絡電腦互連，復雜的計算機網絡是連接全世界電腦的網絡。1計算機網絡概述，計算機網絡分類物理跨度范圍內的局域網局域網城域網城域網廣域網廣域網(WAN)網絡傳輸技術中的廣播網絡點到點網絡：1計算機網絡概述，1.3計算機網絡配置為便于分析，根據數(shù)據通信和數(shù)據處理功能，通常從邏輯上網絡分為通信子網和資源子網兩部分。通信子網由通信控制處理器(CCP)、通信線路和其他通信設備組成，負責網絡資料傳輸、轉發(fā)等通信處理任務。資源子網包括主機系統(tǒng)、終端、網絡外圍

4、設備、各種軟件資源和信息資源。資源子網實現(xiàn)了整個網絡(包括多種硬件和軟件配置)的面向應用程序的數(shù)據處理和網絡資源共享。1計算機網絡概述、1計算機網絡概述、1.4計算機網絡功能數(shù)據通信資源孔劉可靠性增強系統(tǒng)處理能力、1計算機網絡概述、1.5計算機網絡拓撲拓撲結構通常表示點和線的幾何體陣列或構造幾何圖形。計算機網絡拓撲結構是網絡通信鏈路和節(jié)點的幾何體陣列或物理布局圖形。網絡基本拓撲包括：總線結構星型結構環(huán)形結構，1計算機網絡概述，網絡拓撲映射，(1)總線結構，(2)星型結構，(3)環(huán)形結構，(4)網格結構，1計算機網絡概述，1.6通信介質通信，有線介質包括雙絞線、同軸電纜和光纖其中雙線和同軸電纜用

5、金屬導體利用導線電流傳輸數(shù)據。光纖通過光波進行數(shù)據傳輸。衛(wèi)星通信、紅外通信、激光通信和微波通信使用無線通訊范疇、電磁波傳輸數(shù)據。1計算機網絡概述，1.6通信介質雙絞線(TP)是當前使用最廣泛、相對便宜的價錢傳輸介質。雙絞線有兩種茄子類型：屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。屏蔽雙絞線的金屬屏蔽層能很好地承受外部電磁干擾，但價錢費用高，目前使用少。未屏蔽雙絞線(UTP)由塑料夾克包圍，內部有4對不同顏色的線。UTP的優(yōu)點是價錢價格低廉，使用簡單。許多局域網技術都采用了高級UTP電纜，如5類、5類UTP等。1計算機網絡概述和1.6通信媒體同軸電纜同軸電纜的材質是同軸的。外部導體是用鐵絲編織的圓形公館，內部導

6、體是圓形的金屬芯線。內部芯和外部導體通常使用銅或鋁材料，內部和外部導體之間有絕緣介質。同軸電纜是總線型結構，通信可靠性牙齒不好，在網絡中已經很少被采用。1計算機網絡概述，1.6通信介質光纖(Fiber)是光纖或光纖電纜。光纖的中心包含一條或多條玻璃光纖，通過激光或發(fā)光二極管光波傳輸數(shù)據。中心外是具有不同屬性的玻璃層。它像一面鏡子，反射光線回到中心，反射方法取決于傳輸模式。1計算機網絡概述、1.6通信媒體無線通訊無線通訊技術最近取得了很大進展。目前，筆記型電腦內置了IEEE802.11無線通訊技術，許多PDA產品和手機也支持藍牙技術。應用無線通訊技術的方法有很多，包括無線電波、微波、衛(wèi)星、紅外、

7、激光等。有線傳輸不僅需要鋪設傳輸線，而且連接在網絡上的設備也不能自由移動。使用無線傳輸介質，無需安裝傳輸線路，可以在一定范圍內移動設備，適用于線路安裝困難的地區(qū)，并為接收大量筆記型電腦提供了條件。網絡硬件、(1)通信介質。常用的網絡電纜包括雙絞線、同軸電纜、光纖電纜等，計算機網絡也使用無線傳輸介質(包括微波、紅外線、激光)、衛(wèi)星線等傳輸介質。(2)網絡接口。網卡。集線器、交換機。中繼器。橋牌。路由器。網關。(3)網絡服務器。(4)網絡電腦工作站。牙齒課程內容，1計算機網絡概述2數(shù)據更換技術3網絡體系結構4 TCP/IP協(xié)議5網絡、內部網和Intranet 6網絡通信結構模式，2數(shù)據更換技術，通

8、信子網必須能夠為所有傳入數(shù)據流提供從源節(jié)點到主機節(jié)點的路徑。實現(xiàn)這些數(shù)據路徑的技術稱為數(shù)據更換技術。從通信資源分配的角度來看，“更換”是以某種方式動態(tài)分配傳輸線路的資源。網絡更換技術都經歷了四個茄子發(fā)展階段：電路交換技術、消息更換技術、分組交換技術、綜合業(yè)務更換技術目前通信網絡中使用的交換技術主要是線路交換和數(shù)據包交換。2數(shù)據更換技術，2.1電路交換技術電路交換電腦終端之間的通信，一方開始通話，交換機連續(xù)完成，對方收到發(fā)起方的信號，雙方就可以通信。整個通信過程中，雙方一直牙齒電路占有。特性包括實時性能、減少延遲、降低交換設備成本。但是也有線路利用率低、電路連接時間長、通信效率低、每種終端用戶類

9、型無法通信的缺點。電路交換比較適用于信息量大、消息長、經常使用的固定用戶之間的通信。電話更換系統(tǒng)就是采用這種更換方式。2數(shù)據更換技術，2.2分組交換技術分組交換存儲轉發(fā)技術。將來自用戶端的數(shù)據暫存到交換機的內存中，然后在網絡內傳遞。要發(fā)送的消息分為多個小組。識別每個分組后，在一條物理線路上使用動態(tài)重用技術同時發(fā)送多個數(shù)據分組。與分組交換相比，電路交換電路利用率高。消息、2數(shù)據更換技術、2.2分組交換技術在發(fā)送方中首先將長消息分為短、固定長度的數(shù)據段。2數(shù)據更換技術，2.2分組交換技術在每個數(shù)據段之前添加第一個配置分組。數(shù)據，數(shù)據，數(shù)據，第一，第一，第一，注意：左側是“前”，2數(shù)據更換技術，2.

10、2分組交換技術分組交換網絡使用“分組”作為資料傳輸單位。將每個組依次發(fā)送到接收方(假定接收方在左側)。2數(shù)據更換技術，2.2分組交換技術每個組的第一部分包含地址等控制信息。分組交換網絡中的節(jié)點交換機根據接收到的分組的第一地址信息，將分組轉發(fā)到下一節(jié)點交換機。使用這種存儲轉發(fā)方法，可以將分組發(fā)送到最終目的地。7.2數(shù)據更換技術，2.2分組交換技術接收方在收到分組后剝離了第一條還原信息。數(shù)據，第一，數(shù)據，第一，數(shù)據，第一，接收的數(shù)據，2數(shù)據更換技術，2.2分組交換技術，最后，將接收端接收的數(shù)據還原為原始消息。這里假設分組在傳輸過程中沒有錯誤，在傳輸時沒有丟棄。數(shù)據，數(shù)據，數(shù)據，2數(shù)據更換技術，2.

11、2分組交換技術，H1，A，分組交換網絡，b，d，節(jié)點交換機處理分組的過程首先將接收到的分組放入緩存(臨時存儲)。查找轉發(fā)表以查找應轉發(fā)目標地址的端口。將分組發(fā)送到適當?shù)亩丝凇?數(shù)據更換技術，2.2分組交換技術分組交換優(yōu)勢效率：動態(tài)分配傳輸帶寬，逐段占用通信鏈路。靈活性：分組到傳輸單元并查找路徑?？焖伲嚎梢詫⒎纸M發(fā)送到其他主機，而無需先建立連接。充分利用鏈路的帶寬。可靠性：完整的網絡協(xié)議自適應路由協(xié)議可提供網絡生存性。2數(shù)據更換技術，2.2分組交換技術分組交換缺點組，在每個節(jié)點存儲傳遞時需要排隊，因此可能會導致延遲。分組必須攜帶的第一個(里面有必要的控制信息)也造成了一些開銷。內容、1計算機網絡

12、概述2數(shù)據更換技術3網絡體系結構4 TCP/IP協(xié)議5網絡、內部網和外部網6網絡通信結構模型、3網絡體系結構、計算機網絡中的數(shù)據交換都必須遵守事先約定的規(guī)則。這些規(guī)則明確指定了正在交換的數(shù)據的格式和相關同步問題(同步具有時序意義)。為在網絡中進行數(shù)據交換而設置的規(guī)則、標準或約定是網絡協(xié)議，簡稱協(xié)議。計算機網絡體系結構是計算機網絡層及其協(xié)議的集合。3網絡體系結構，網絡體系結構是分層結構。分層的好處每個層都是獨立的。靈活性好。結構上可以劃分。易于實施和維護。可以促進標準化工作。，3網絡體系結構，3.1 OSI/RM參考模型國際標準化組織ISO宣布了開放式系統(tǒng)互連(OSI)參考模型，它是網絡互連的七

13、層框架。開放系統(tǒng)是允許具有不同底層體系結構的兩個系統(tǒng)進行通信的一組協(xié)議。OSI模型定義了開放系統(tǒng)的層、層之間的關系以及每個層可能包含的服務。7.3網絡體系結構，7.3.1 OSI/RM參考模型，7.3網絡體系結構，7.3.1 OSI/RM參考模型(1)物理層：與通過通信通道傳輸物理層相關的遠視數(shù)據位(0和1)物理層特定作業(yè)接口和介質的物理特性位表示：編碼類型數(shù)據速率：位特定于數(shù)據鏈路層的任務是“幀：拆分幀”和“組幀”。物理尋址：將發(fā)送者的物理地址和目標地址添加到幀中。流量控制：如果數(shù)據接收速率小于傳輸速率，則使用流量控制機制防止接收過載。錯誤控制：檢測損壞的幀，重新發(fā)送或丟棄幀。訪問控制：確定

14、在特定時間點控制鏈接的設備。7.3網絡體系結構，7.3.1 OSI/RM參考模型(3)網絡層：網絡層控制子網中的操作進程，該子網將分組從源地址傳遞到目標地址。網絡層特定作業(yè)邏輯尋址：通過完成數(shù)據鏈路層物理尋址處理牙齒尋址問題。將頭添加到上一層的包中，包括發(fā)件人和收件人的邏輯地址。路由：當某些獨立網絡連接形成一個較大的網絡時，連接設備(路由器或網關)將數(shù)據包發(fā)送到最終目的地。擁塞控制、7.3網絡體系結構、7.3.1 OSI/RM參考模型(4)傳輸層：負責從源到目標的完整消息傳遞過程。它保證了整份報紙沒有錯誤，按順序到達目的地。傳輸層特定作業(yè)通信端口尋址：將整個消息傳遞給指定計算機上的指定進程。段和裝配：將消息分為可傳輸段，然后添加序列號，以便正確裝配消息。連接控制：可以是無傳輸層連接或面向連接。流控制：牙齒層中的流控制位于端到端。錯誤控制：牙齒層的錯誤控制是端到端的。7.3網絡體系結構，7.3.1 OSI/RM參考模型(5)會話層：會話層是一個網絡對話框控制器，通過該控制器可以在徐璐其他系統(tǒng)的用戶之間建立會話，這是設置和維護以及并發(fā)通信系統(tǒng)交互的用戶導向。7.3網絡體系結構，7.3.1 OSI/RM參考模型(6)表示層：包含兩個系統(tǒng)在表示層時交換信息的含義和語法