-计算机网络技术与应用教程(第2版)PPT课件：第1.

1、计算机网络技术与 应用教程（第2版）第1章计算机网络概述d计算机网络是计算机技术和通信技术密切 结合的产物，它代表了当代计算机体系结 构发展的一个极其重要的方向。计算机网络概述计算机网络及其功能-1.数据传输-2.资源共享- 3负载均衡-4.网络服务1.1.2计算机网络评价指标2信道容量3.误码率4.时延5.服务质量1帀1苑-1）在模拟通信系统中的带宽信道带宽：信道允许的最高频率和最低频率之差。信号带宽 信号本身所含的谐波信号不失真就是信道不能接受的信号频率 部分。I正半人耳能听到的吉咅晞車園 超 声fee完全做到信号不失真是不可能的。由于信号的能量主要分布在低频部分，这 部分不失真，就基本上

2、可以做到不失真。这样的传输，称为基带传输。基带传输的 信号称为基带信号(baseband singal)把不能传输的信号变为可以传输的信号， 称为调制。把调制后的信号复原，称为解 调。改变信号另一种努力就是一一提高信道的传输能力,于带信号04251602401 100 POTS 期孜 H 们弓蛟谄下疔:i号 WHtt高速下行通道中速双工通道POTS 2）数字传输系统中的带宽一一比特率使用领域k/K（干）M（兆）G（吉）T（太）应用举例通佶领域Ik1061091012带宽计算机领域1K=2XO=10242=1 048 5762=1 073 741 8242 40存储容fit、信息債大小最高比特率

3、称为信道容量。由于传输率与 时钟频率成正比。所以也称带宽。带宽的单位b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s等。衣1.1常用鼠词在计算机领域与逍信领域的含义便用领域k/K（千）M（兆G（古T（太）应用举例通信领域lk=103106101012带宽计算机领域1K=21O=1O2422=1 048 57623= 1 073 741 8242枪存储容佶息处大小接收或据 2信噪比与误码率信噪比(Signal-To-Noise Ratio,SNR)信号的平均功率与噪声的平均功 率之比。噪声形成原因：内部、外部。影响信号过滤的因素：带宽。所以：信噪比称为评价信道质量的重要参 数。在数字系统中，用误码率评价传输

4、信道的 质量：采样时间 3.时延传输总时延二处理时延+发送时延+传播时延I I I II I I I10 10nn传0 I 0佔号液形 _| 4.服务质量数据在一个计算机网络中传送，犹如车辆 在一个城市行驶，常常会出现道路拥挤甚 至堵塞的情形，使时延超过允许的限度。网络服务质量(quality of service, QoS)就是当网络出现过载或拥塞时，要保证重要的业务量不被延迟或丢失，并使网络高效运行。1.2计算机网络分类1.2.1按网络的作用范围分类局域网- 城域网MAN）；(local area network, LAN)；(metropolitan area network,广域网(w

5、ide area network, WAN)。1.2.2按网络拓扑结构分类 1.星型拓扑 2总线型拓扑 3.环型拓扑坷飒&屿坷烙 6.混合式拓扑 7.蜂巢式拓扑1.3 ISO/OSI-RM体系结构1.3.1 OSI/RM概述msi) OSI/RM划分层次的原则是：-(1)网路中各结点都有相同的层次:-(2)不同结点的同等层具有相同的功能；-(3)同一结点内相邻层之间通过接口通信；-(4)每一层使用下层提供的服务， 并向其上 层提供服务；-(5)不同结点的同等层按照协议实现对等层 之间的通信。1.3.2 OSI/RM各层的功能1物理层OSI/RM的7层中，不包括传输介质，但是把传输 介质

6、作为基础，这样就可以使这个标准具有一定 灵活性。因此物理层(physical layer, PHL)就是OSI参考模型的最低层。在这一层关心的是如何 保证数字信号如何可以在物理介质上可靠地传输， 并不关心这些比特的含义。具体一点说，该层定 义了物理链路的建立、维护和拆除有关的机械、 电气、功能和规程特性。包括信号线的功能、“0”和信号的电平表示、数据传输速率、物理连 接器规格及其相关的属性等。 2.数据链路层-在物理层解决了数字信号的可靠传输的基础上,就要考虑同一网络中两个结点之间的数据传输 问题。上箱數据交换问巅。具律銅宴鑛庚奸金司(1)一个结点可能会是星型结构，即它连接多个了链路。因此首先

7、 要考虑传输是往哪个结点传搠 为此要解决地址问题。这个地址用所 连扌郵勺疫番地址衰ZF,秫为物理砸址，文森MAC media access control/medium accesscontrol,媒体访问控制)地址。禾琢曇藝歸薦矗谱樹勰勰矍误如何发现屛造成麝嚮蠶嘰12赛騙焉量鳖I蘿諜議控 3.网络层-数据链路层解决的是一个网络中的结点之间的 可靠通信问题。在此基础上，要解决某个网络 中的一台主机发送的数据如何才能传送到另一 个网络中的一台主机种，也就是要解决网络之 间输出传送的路径称为路由。为避免通信子网中出现过多的数据包而造 成网络阻塞.网络层还需要对流入的数据 包数量进行控制（拥塞控制）

8、O 4.传输层数据是由位于源主机上的某种应用进程（程序运行）发出，并且由位于目的主机 上的进程接收的。而一个主机可以同时运 行多个进程。为了区别它们，把一种应用 进程称为一个端口。即数据实际上是在两 个端口之间流动。 5.会话层运输层为两个进程之间的通信提供了保障。在此基础上需要一套管理和协调不同主机 上各种进程之间的对话的机制，即负责建 立、管理和终止应用程序之间的会话。这 就是会话层(session layer, SL)的职责。表示层(presentation layer, PL)处理流经结点的数据编码的表示方式问题.以保证一个系统应用层发出的信息可被另一系统的应用层读出。如果必要，该层可

9、提供一种数据表示格式转换成网络通信中采用的标 准表示形式。数据压缩和加密也是表示层 可提供的转换功能之一。标准用于将计算机内部的多种 6.表示 7.应用层应用层(application layer, AL)是OSI/RM中 的最高层，是用户与网络的接口。该层通 过应用程序来完成网络用户的应用需求. 如文件传输、收发电子邮件等。1 33 OSI/RM中数据的封装与拆封装会话层SJE主机1.3.4实体、协议、服务和访问点 1.实体实体(entity)是对发送数据的或接收信息 的硬件或软件进程的抽象。在OSI/RM中， 每一层都可以看成一个实体。通常，上层 实体是通过软件实现的，下层是通过硬件 实现

10、的。 2.网络协议应用层应用层- 4会话层金迂层倂议会話层传输层传输忌朴议 传输层网络层络汪枷议-网络层数抑链路层AM MB MBRAMB1物理层u怎妁盥主机A主机B协议主要包含3个要素：(1)语法，即数据与控制信息的结构和格 式，例如每一层封装所添加的数据单元头 部结构。(2)语义，定义了发送者或接收者所要完 成的操作，例如，在何种条件下数据必须 重传或丢弃。(3)同步，即实体之间动作的时间协调。 3.服务服务是一方实体的下层对于上层的支持关系。在计算机网 络中，每一层的工作都是在协议的控制下，在下一层提供 的服务基础上进行的。或者说，某一层要实现本层协议， 还需要使用下面一层所提供的服务，

11、并且下层的协议实现 对这一层是透明的，即这一层不需要知道协议层协议的实 现细节。例如，物理层是在传输介质提供的服务上进行的, 数据链路层是在物理层提供的服务的基础上进行的，但不 需要知道物理层协议是如何实现的等。所以，协议是实体之间的水平关系，服务是实体之间的垂 直关系。 4.服务访问点服务访问点(service access point, SAP)是指层间接口，是同一系统中相邻两层的 实体间交互(即交换信息)的地方。1.3.5 OSI/RM中的三级抽象第一个层次的抽象是定义体系结构。第二层次的抽象是定义服务。第三层次的抽象是定义OSI协议规范9各层的协议规范精确的定义：应当发送什么样的控制信

12、息，以及应当用什么样的过程来 解释这个控制信息。协议的规范是对计算机网络各个部分最严格的约束。1.4基于网络互联的TCP/IP网络体系结构1.4.1 APRAnet与TCP/IPARPA (Advanced ResearchProjects Agency,防部高级研究计划管理署)开始研究如何建立分散式指挥系统， 以保证 战争中部分指挥点被摧毁后其它 点仍能正常工作。 这项研究的主 要内容是如何把分散在不同地点 的异种计算机连接起来。1968年 时任APRA信息处理处处长的拉 里罗伯茨(LarryRoberts)提交 了一份研究报告，提出构建APRAnet的设想。-罗伯特卡恩(Robert Elliot Kahn, 1938年12月23日一)设计阿帕网总体结构，温顿瑟夫(Vinton G. Cerf, 1943年6月23H-)参与程 序编写 一开始TCP/IP这两个协议只有分工，还没 有层次组织的思想，而且ARPAnet的应用 也很简单。后来Internet应用急剧增加， 所连接的网络迅速膨胀，人们开始考虑IP与 具体网络之