上海交通大学计算机系计算机网络(上交教授翁慧玉)_C.

1、Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章槪述 2/145概述1.计算机网络组成和分类 A2.计算机网络参考模型3.数字通信的基本概念第 1 章概述 1/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章槪述 2/145计算机网络组成和分类局域网、城域网和广域网主机系统和网络系统计算机网络与分布式系统企Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童槪述 4/145主机系统和网络系统主机和终端组成

2、的主机系统 a Client/Server结构的计算机第 1 童槪述 3/145Computer Networks v4 cs.sjtu 2013-8 13网络Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童槪述 4/145主机和终端机磁带机打印机前端处理机终端终端Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章槪述 6/145主机系统和网络系统主机和终端组成的主机系统 Client/Server结构的计算机网络系统第 1 章概述 5/145 Computer Networks v4 cs.sjtu2013-8-13C

3、omouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-14第 1 章槪述 6/145Client/Server结构（C/S）Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述 8/145计算机网分布式系统计算机网络组成和分类主机系统和网络系统计算机网络与分布式系统 A企业网络和公众网络计算机网络的分类A局域网、城域网和广域网第 1 章概述 7/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13计算机网络与分布式系统Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章槪述 W

4、/145计算机网络计算机网络是由不同通信媒体连接的、物理上 独立的多台计算机组成的.将需传输的数据分 成不同长度的分组进行传输和处理的系统多台自主计算机的互联系统用户必须指定网络中哪一台计算机来完成什么 样的操作第 1 章概述 9/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童概述 12/145互联：如两台计算机能互相交换信息, 则称这两台计算机互联的计算机称为自主计算机第 1 章慨述 11/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8-13计

5、算机网络与分布式系统分布式系统两个概念:互联和自主自主计算机:不从属于其它任何计算机计算机网Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童概述 14/145企业网络和公众网络计算机网络的分类局域网、城域网和广域网分布式系统分布式系统通常也基于自主计算机的互联，但 由一个操作系统统一管理，对用户来说，具有 高度的整体性和透明性虚拟计算机，可能是多台计算机的有机组合用户向虚拟系统递交一个任务后，由操作系统来 妥排任务的完成第 1 童概述 13/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13计算机网络组成和分类主机系统和网络

6、系统计算机网络与分布式系统Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述 16/145企业网络和公众网络第 1 章槪述 15/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8-13企业公众网络Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述 16/145企业网络资源共享：网上的资源，无论在那里, 都可随时取用高可靠性：任何资源都可有多个副本节约经费：不必每台自主计算机上都 配备所有的软硬件资源第 1 章概述 18/145Computer Networks v4cs.sjtu 2013

7、-8-13企业网络硬件平台企公众第 1 章概述 17/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述20/145公众网络公众网络首先是一个互联网络访问远程信息：Web Server的浏览 网上购物个人间的通信：E-Mail BBS交互式的娱乐：网上游戏VOD点播第 1 章概述 19/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8-13互联网络硬件平台Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述22/145计算机网络组成和分类主机系统和网络系统计算机网络与分布式系统企业网络

8、和公众网络计算机网络的分类A局域网、城域网和广域网D第 1 童槪述 21/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述23/145按传输介质分有线网网络分类按技术广播式网络点到点网络局域网 LAN城域网 MAN广域网 WAN互联网Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述24/145按使用范围分专用网公共网第 1 章概述 23/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13计算机网络组

9、成和分类主机系统和网络系统计算机网络与分布式系统企业网络和公众网络计算机网络的分类局域网、城域网和广域网网络按拓扑结构分线形状形总环网星Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述26/145(LocalAreaNetwork )地域：覆盖范围较小传输技术：总线型 IEEE 802.3 （以太网）CSMA/CD 10M总线型 IEEE 802.4 （令牌总线）10M环 型 IEEE 802.5 （IBM 令牌环）4M16M第 1 章概述 25/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13城域网MAN(Metro

10、politan Area Network)大型的LAN私有网络-个连锁超市，有十几个或几十个分布在市内公用网络一上海科技网局域网LAN第 1 童概述28/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13广域网WAN(Wide Area Network)跨越地域较大的网络主机（host） 端点系统（end system ）通信子网（communication subnet）简称子网资源子网（resource subnet）第 1 童概述 27/145通信子网负责计算机之间的数据通信, 由传输线和交换单元组成传输线：线路（circuit）干线（trunk）信道（c

11、hannel）交换单元：分组交换节点（packet switching node）ComouterNetworks v4通第 1 童概述29/145通常分组交换节点为路由器（router）第 1 童概述30/145:Computer Networks v4 cs.sjtu 2013-8 13资源子网由通信子网互连在一起的计算机构成资源子网中的计算机负责运行对信息进 行处理的应用程序，他们是网络中信息 流动的源与宿，向用户提供可供共享的 硬件.软件和信息资源第 1 童概述 29/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8-13互联网通常由路由器联接的LAN组成通信

12、子网通常为点到点子网(point-to-point)其传输机理为存储转发(store-a nd -fo rward )其传输方式为分组交换(packet-switched)Computer Networks v4cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述32/145概述1.计算机网络组成和分类2.计算机网络参考模型A3.数字通信的基本概念第 1 章概述 31/145Computer Networks v4cs.sjtu 2013-8-13计算机网络参考模型 ISO/OSI参考模型 ATCP/IP参考模型匚本课程的网络模型第 1 童概述34/145Comouter Networks v4I

13、SO/OSI参考模型cs.sjtu 2013-8-13交换单元名称数据链路层主机路由器协议通信子网边界分组帧比特网络层主机路由器协议Tnbm P39 Fig. 1-20 OSI参考模型第 1 章槪述 33/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13层、协议和接口主机1十.第3辰协-议.主机2第5层第5层4/5层接口t第4层.第办-议.一第4层3/4层接口I第3层_第3层协议-第3层2/3层接口I1第2层_第2层协议_第2层1/2层接口I第1层_ 第1長协议_第1层I物理介质Tnbm P27 Fig.层、协议和接口第四层服务访问点SAP第三层服务访冋点SA

14、P第 1 童概述35/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 章概述36/145接口和服务每一层的功能都是为它的上一层服务的实体entity每层中活动的元素称为实体对等实体peer entity如第n层是服务提供者，则第n+1层为服 务对象第 1 童概述 35/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13分层的好处通过每一层实现一种相对独立的功能来简化 问题:.每一层的设计都是独立的，它不必关心下一 层是如何实现的，只需知道下一层为我提供 的服务，和我必须为上一层提供哪些服务当由于技术的变化使某层的实现需要

15、变化时, 不影响其他的层次第 1 章概述38/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8-13物理层( (physical layer)与传输媒体的接口，完成传输媒体上的信号与二进制数据间的转换物理接上发送或接收的是一串以某种规则表示 的二逬制的数据物理层定义的是接的机械特性.电气特性.功 能和过程特性等例如：插头.插座的几何尺寸，每根引脚的功能 定义，逻辑0和1的电平定义，信号宽带定义第 1 章概述 37/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13提供点到点的可靠传输，通常需把数据分成帧，并且保证帧的正确发送和接收识别帧

16、的标志 帧的发送和接收，需校验.确认 发送方在超时或收到否定性确认后，要重发 重复帧要丢弃在共享网络中，需解决信道共享问题等据Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童概述40/145网络层( (network layer)提供主机到主机的通路，其间可能存在多条通路，网络层将实现的功能包括：选择路由 拥塞控制 协议的转换 分段和重组对用户的分组.字符等计数等等第 1 童概述 39/145Comouter Networks v4cs.sjtu 2013-8 13传输层( (transport layer)提供端到端的通路，应用到应用的通路传输层将把高层

17、要求传输的数据分成若干个报文报文与帧不一样，帧只有帧标志（起始标志.结 束标志）,而报文有信源和信宿的地址及端 报文的顺序号.确认号等等低三层的通信对象通常是路由器，传输层是端到 端的，必须考虑该报文怎样才能从源端正确地传 输到目的端，而源端和目的端通常是主机Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13第 1 童概述42/145会话层(session layer)建立有关会话的机制，或双向对话，或双向对话时要有切换等如：说的一方应说一段就听一下对方的反应，因为， 可能线路己断第 1 童槪述 41/145 Computer Networks v4cs.sjtu 2

18、013-8-13表示层(presentation layer)表示层关心的是语法和语义对相关的数据的描述采用抽象的定义， 如浮点数都用科学表示法相关数据的表示法转换抽象数据结构的转换第 1 章槪述 44/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13应用层(application layer)包括所有应用方面的协议如：全屏幕功能，不同的终端其控制字符不尽相同，应作相应的转换，通常定义一个网络虚拟终端不同系统之间的文件传输的方式不同, 但表示的形式必须一致第 1 章概述 43/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8 13O

19、SI模型的数据传输第 1 章槪述 44/145应用层应用协议应用层表示层表示协议TPH数据 表示层会话层会话协议|SH数摇会话层传输层传输协议TH数据I传输层网络层网络协议TNH数据卜一网络层数据链路层|DH数据DT|数据链路层物理层Lbits一物理层_ 实际数据传输路径丿第 1 童概述46/145Computer Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13举例：某人给他的朋友写一封信邮邮政f政信信I袋:信封箱袋_-1-数据链路层网络层传输层应用层物理层第 1 童槪述 45/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13计算机网络参考模型 ISO/OSI参考模型TCP/IP参考模型本课程的网络模型第 1 章概述48/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13TCP/IP参考模型第 1 章概述 47/145Comouter Networks v4 cs.sjtu 2013-8-13互联网层( (internet layer)这里的互联网是基于无连接的分组交换网络互联网层定义了正式的分组格式和协议，即I