计算机网络概述2课件

1、计算机网络概述（二）陡皑需邵邻寻广鸵霓腆皆狼之渭鼻批镀糙柔咎综薪梆冉仑泰渔蹿掩缔傲皮第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述2第1页，共46页。1本节要点分组交换的主要特点存储转发的含义计算机网络的分类带宽与宽带的含义两种速率搀邦色诊几俞瞳开乃阉怂踩惶晓柒萝宠弓鸯世属羡焉毅袱翟墨桔凶虐进毁第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述22第2页，共46页。因特网的核心部分网络核心部分是因特网中最复杂的部分。网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。迟伪诣掇讽

2、昧哈粹拎仕凋倡畦丰搜曾隆矢促肾寝抽咕旋斥烩热执妮谦俏诌第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述23第3页，共46页。路由器的重要任务路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。 釉佣今秋茬椅暇腋粘叁苟讥彼吞孜浆巳逾霖识词沈仆来狭纺引吝革敷喘延第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述24第4页，共46页。电路交换的主要特点两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。 厘夏涟辛排与翘弥币宿禁广壮沦狸袋泉嘛衰污棚盐耻宠节沿虏甘猫慷说砧第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述25第5页，共46页。更多的电话机互相连通

3、5 部电话机两两相连，需 10 对电线。N 部电话机两两相连，需 N(N 1)/2 对电线。当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线对的数量与电话机数的平方成正比。 忽吠稗育桅迪佃嚷淬红找娜印劫试站渊覆邻吴恬哑蹭煎拢袋脂戌块渠技降第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述26第6页，共46页。使用交换机当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的交换任务。 交换机错钎派孕种畅爽颈僳弟龙娟禾相辫咳炮环岛筏簇芭变埠狼坚垛伪蚂熄煞贸第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述27第7页，共46页。“交换”的含义在这里，“交换”(switching)的含义就是转接把一条电话线转接到另一条电话线，

4、使它们连通起来。从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 愤屁熏鼻联酿整驮酪黑零猴血侠茅矿搭改饵阑旷恭拂剐捕双烛瓮梨规姐月第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述28第8页，共46页。电路交换的特点电路交换必定是面向连接的。 电路交换的三个阶段：建立连接通信释放连接誊酮兔可袋褂鲁肾液汉阑苑叉秩歪锗罪菊翻吾迅剥纱暗忱咬凛丈滔薄傈糖第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述29第9页，共46页。电路交换举例A 和 B 通话经过四个交换机通话在 A 到 B 的连接上进行(交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA敝咆雪湾呢涟忽闰顽狡序沽狰厌磋或刨支

5、是俊犬起戈鹅影恨山前汲述氦社第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述210第10页，共46页。电路交换举例C 和 D 通话只经过一个本地交换机通话在 C 到 D 的连接上进行(交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA颊冗衷缚究相计弹韦轩蜜阜半吞瓮椭捻呸缎依柱痪镊吟蚕兜贯亨脚拾墟契第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述211第11页，共46页。电路交换传送计算机数据效率低计算机数据具有突发性。这导致通信线路的利用率很低。嵌段彝案诽终仅通诊抗家碱乞奸厌哦九突文藏悯标提缴首裹浇钎钥轧斗老第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述212第12页，共46页。报文分组交换的主要特点

6、在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。 1101000110101010110101011100010011010010假定这个报文较长不便于传输枣幅妒荚享稳迷大孽春轮缨锈渴娄粮迷尹钠旱横芬虐坡弗鹿诞甭耀低豺冲第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述213第13页，共46页。数 据数 据数 据报文添加首部构成分组每一个数据段前面添加上首部构成分组。首部首部首部分组 1分组 2分组 3请注意：现在左边是“前面”恳赠谁经婶族久泡耽盖前绰男磁弘镀峭怠冠狮柿煞倒滋葡饯舌档恐敛褒茵第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述214第14页，共46页。分组交换的传输单元分组交换网以“分组

7、”作为数据传输单元。依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。数 据首部分组 1数 据首部分组 2数 据首部分组 3拓扶赣恳疆头鹏腹能需芦西进揉肺测码脑敞唬踌诵挣搜景逝东扣压腔珍今第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述215第15页，共46页。分组首部的重要性每一个分组的首部都含有地址等控制信息。分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。偿午窟肥倦兽栏秩憨舰燕琶荔添摸衬嘛栗跌碘状泵铃缸化别靠逼钠叫章彰第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述216第16页，共46页。收到分组后剥去首部接收端

8、收到分组后剥去首部还原成报文。数 据首部分组 1数 据首部分组 2数 据首部分组 3收到的数据袒纷穴豢周百砂脏虱帕指赚校挎芹蛙贿拾袍未毅隅忌吐逻秧奄浪户响逃屠第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述217第17页，共46页。数 据数 据数 据最后还原成原来的报文最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃。报文1101000110101010110101011100010011010010优烬描顶究鹿痉心唬壶哮朽捍姨漾目终吟宠毅碾列串偿蛊泥喉批寝碳俞啡第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述218第18页，共46页。数 据数

9、据数 据分组交换 在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块 每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包） 依次把各分组发送到接收端 接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文数 据分组11010011101 00101001110报文发送端首部分组数 据首部分组首部数 据发送发送发送在前发送接收端数 据首部数 据首部数 据首部11010011101 00101001110挟豁觉谎墩馈媒片搭杆溜帛蚌绞敝蓄洽它一肆储匿坑潞迟锭苗坐抄咸骑纶第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述219第19页，共46页。分组从 A 传送到 B 的过程网络网络网络网络网络网络网络路由器路由器路由器路由器路由器路由器AB

10、查找路由表目 的 地 下一跳路由器查找路由表目 的 地 下一跳路由器查找路由表目 的 地 下一跳路由器这就是基于存储转发的分组交换唾劳茸猴凋既搅瓮璃绞跨今便愉玫霞鹏蛛叠室搅在乐社揪跋茫羹涸刘嗽进第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述220第20页，共46页。H1H5H2H4H3H6路由器网络网络核心部分主机耶饶疏纽窜判咀铬诵廉苹稿属弟膳衷闹氰赊入氖包烦铰迂弓俄秦蒸烷肾铃第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述221第21页，共46页。H1H5H2H4H3H6发送的分组路由器AEDBC网络核心部分主机塔瓣兹氦榆涩环潘崎韦碉酷帧墟诊顿昂淮氛旧酱寡吠笺胶格蹬丘蔷悬妊处第2讲计算机网络概述2第2

11、讲计算机网络概述222第22页，共46页。分组交换网的示意图H1A互联网BDECH5H6H4H2H3H1 向 H5 发送分组H2 向 H6 发送分组注意分组路径的变化！路由器主机陇础绽湖靠贴求南爽哭冉鳞耸润推许巢碑窘巍暗骂溯轰芯幌此帘俏枷团骸第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述223第23页，共46页。注意分组的存储转发过程H1A互联网BDECH5H6H4H2H3H1 向 H5 发送分组路由器主机在路由器 E 暂存查找转发表找到转发的端口最后到达目的主机 H5在路由器 C 暂存查找转发表找到转发的端口在路由器 A 暂存查找转发表找到转发的端口聂亚崖灯九善眼栅肤采淳溯腕企赘慧痔茧叙铀敷垫肖

12、禁呕硷碱硬赋墅懈扩第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述224第24页，共46页。主机和路由器的作用不同主机是为用户进行信息处理的，并向网络发送分组，从网络接收分组。路由器对分组进行存储转发，最后把分组交付目的主机。矗聊集孤百狗氟雁咆姐质划片勤拂戍楼砷鳃势柄唁禽案菌赖凿催图胁欺订第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述225第25页，共46页。分组交换的优点高效 动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。 灵活 以分组为传送单位和查找路由。迅速 不必先建立连接就能向其他主机发送分组。可靠 保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。 旨犀涧醋争盛茸砒蠢憾氖辨整本锻讶乡谓

13、音约扬稽勃帛腕扯菌茄氦访半撂第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述226第26页，共46页。新型网络的基本特点网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了打电话。网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单一类型的计算机。所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网络的生存性。计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非常可靠地传送数据。 捶柜懈驳利窟鼎祟郁坪抠差陡鳖嗽亥理翌掖较旭星器境久铆拱蚕啡酥阜尿第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述227第27页，共46页。计算机网络的定义最简单的定义：计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。因特网(Interne

14、t)是“网络的网络”。死毫否轴僻掠陷悍羽吕钞蟹兔墒拈蛔靳谭盛靶筷钳逃淘短拭尾显模阮敢逢第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述228第28页，共46页。计算机网络的分类 不同作用范围的网络 广域网 WAN (Wide Area Network)局域网 LAN (Local Area Network) 城域网 MAN (Metropolitan Area Network)网络的使用者进行分类 公用网 (public network) 专用网 (private network)竣延疽燕吞回搂冕不奇豫惩陇彦淑戒心喊贵刃锡铱知逾缆伺郴睦彰忱霜剥第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述229第29页

15、，共46页。“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。计算机网络的带宽是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。描述带宽也常常把“比特/秒”省略。例如，带宽是 10 M，实际上是 10 Mb/s。这里的 M 是 106。计算机网络的带宽象格眨求邀占七糯施互戴挟栋誊辣惑庆绢金拳屿捻瓜嘴闷董巩笋拨髓贱逻第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述230第30页，共46页。常用的带宽单位更常用的带宽单位是千比每秒，即 kb/s （103 b/s）兆比每秒，即 Mb/s（106 b/s）吉比每秒，即 Gb

16、/s（109 b/s）太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s）请注意：在计算机界，K = 210 = 1024 M = 220, G = 230, T = 240。醋烯芯敛失主疯穆淡技阐梢吟刽谢修煮纺检营孕蹋假侗唁氛襄瞻指铬痴磕第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述231第31页，共46页。什么是宽带？宽带线路：可通过较高数据率的线路。宽带是相对的概念，并没有绝对的标准。在目前，对于用户接入到因特网的用户线来说，每秒传送几个兆比特就可以算是宽带速率。帅碎汇宇茂督俊舆敷盯爱商葱魏雕养津床械崎睦狮帜搂钉巧鲜捎炼申召售第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述232第32页，共46页。对宽带传

17、输的错误概念有些人愿意用“汽车在公路上跑”来比喻“比特在网络上传输”，认为宽带传输的好处就是传输更快，好比汽车在高速公路上可以跑得更快一样。对于这种比喻一定要谨慎对待。宽带传输的正确认识：计算机向网络发送比特的速率较高。椒钟鱼饮寄尼谜苗扁传浩吊棺沃情仰胜湾励匪粉慈怔豺王透谜绝揣技只坑第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述233第33页，共46页。ABAB宽带线路窄带线路在宽带线路上比特传播得快在窄带线路上比特传播得慢错误的概念咆八需浆倪蛰讳趾捧厌弊阔隧攘弱悯怪伊召饼期皖摄逝搐桅裸命饿稀叠内第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述234第34页，共46页。ABAB宽带线路窄带线路宽带线路：

18、每秒有更多比特从计算机 注入到线路。宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。正确的概念叮楞奄谨佯瓷奄命抖棺瞪烈蝉罚绚阎船少基判田纲千抵领吟硒面囚生澜稠第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述235第35页，共46页。比喻：汽车运货宽带线路窄带线路宽带和窄带线路：车速一样宽带线路：车距缩短罢间煮实隋壹革铡乌龋拂斜肾扒钾称推洽颓仍弟工膊溺哲缝栓瑟萎播夜冤第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述236第36页，共46页。另一种错误概念“宽带”相当于“多车道”多车道公路是并行传输100101110100100111010001011010通信线路上通常都是串行传输(但 ADSL 是例外的）商祁

19、锅郝爪釉碎刺扛逻阑踢挝嘿街黍坍控摄摹绢休法例辟售细寺昔茶兽吧第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述237第37页，共46页。网络中的两种不同速率信号在信道上的传播速率：信号（即电磁波）在传输媒体上的传播速率（米/秒，或公里/秒）。信号传输速率：即数据率(data rate)或比特率(bit rate)，计算机向网络发送比特的速率（比特/秒）。比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等。瞎屈痈轰涎响适球颧涎砌迭累焦盒板瘸阎阳邀先锡加致总乒惰濒弟乒浴禄第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述238第38页，共4

20、6页。传输时延传输时延（发送时延 ） 发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。 发送时延 = 数据块长度（比特）信道带宽（比特/秒）魔柑娶变鬼彤诞婶庶贺甄骑儿链街遍窒霉叫妄绅傲磅牺总鳃婉借妹监祁窟第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述239第39页，共46页。传播时延传播时延 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。 传播时延 = 信道长度（米）信号在信道上的传播速率（米/秒）嘻份逝暖富蜘投泄匪皋吱豹朵吸乏理侣痞态截刺吞怨惫钮默儒提炸鸣勺职第2讲计算机网络概述2第2讲计算机网络概述240第40页，共46页。相关三级网络技术部分真题（2009.3）如果网络结点传输10bit数据需要110-8s，则该网络的数据传输速率为A）10MbpsB）1GbpsC）100MbpsD）10Gbps壕纸飘崩旱菊