考研-计算机-计算机网络-第1章-计算机网络体系结构

2OO8，1T2

8

构

结

系

体

络

网

机

算

计

分

部

一

第

1.1计算机网络概述

一、什么是计算机网络

1.从“网络的组成”这个角度来看，包括：

(1)硬件：端系统、通信链路、分组交换机

(2)软件：网络应用程序、协议

2.从“网络提供的服务”这个角度来看，提供：

(1)可靠的面向连接的服务

(2)不可靠的面向无连接的服务

但不承诺“从发送方到接收方传递数据所需的时间长度

3.从“网络具备的功能”这个角度来看，包括：

资源共享、自由通信、信息获取……

2008-11-28

1.1计算机网络概述

二、计算机网络可以怎样分类

1.按覆盖地域分：局域网、城域网、广域网

2.按拓扑结构分：总线网、星形网、环形网、网状网

3.按交换方式分：电路交换网、分组交换网、帧中继

交换网、信元交换网

4.按网络协议分：TCP/IP网、SNA网、SPX/IPX网、

AppleTalk网

5.按应用规模分：Intranet、Extranet、Internet

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1.1计算机网络概述

三、计算机网络的发展历史

1953年：收发器终端出现

1969年：ARPANET诞生

20世纪70年代：以太网诞生

20世纪80年代：ISO制定了OSI模型

1993年：克林顿政府提出NH计划

1994年：克林顿政府倡议建立GII

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1.1计算机网络概述

四、计算机网络架构的变迁

1953年：第1代电路交换网

1969年：第2代分组交换网

1969年：ARPANET投入运行（4节点）

1976年：CCITT制定了公用分组交换网标准X.25

Xerox发明了基于CSMA/CD原理的以太网

1983年：TCP/IP正式在ARPANET上启用，并内嵌

到BSDUNIX中

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1.1计算机网络概述

五、Internet的发展历史

1969-1983:研究试验阶段，主要进行网络技术的

研究与试验

1983-1994:实用阶段,在美国和部分发达国家的

大学和研究部门中得到广泛使用，成

为用于教学、科研和通信的学术网络

1994-:商业化阶段，得到迅猛发展

未来：NGI、Internet2

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1.1计算机网络概述

六、因特网的正式标准成型的四个阶段

1.因特网草案(InternetDraft)----在这个阶段还不

是RFC文档。

2.建议标准(ProposedStandard)----从这个阶段开

始就成为RFCC文档。

3.草案标准(DraftStandard)

4.因特网标准(准。ntemetStandard)

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1.1计算机网络概述

七、与计算机网络相关的组织

其它重要组织还包括：ITU-T、ISO、IEEE

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

、计算机网络的分层结构

主机1主机2

第4/5层接口

第3/4层接口

第2/3层接口

第1/2层接口

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

二、协议、接口和服务

1.协议(Protocol)：通信双方关于如何进行通信的一

种约定

(1)语法，即数据与控制信息的结构或格式

(2)语义，即需发现何种控制信息，完成何种动作以

及做出何种应答

((3))同步(定时)，即事件实现顺序的详细说明

2.服务(Service)：为保证上层对等体之间能互相通信，

下层向上层提供的功能

3.接口(服务访问点SAP)：同一系统中相邻两层的实体

进行交互的地方

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

4.协议和服务的关系

服务用户I实体(n+1)由议(n+1)实体(n+1广

第n+l层

-4交换原语交换原语

第n层

服务提供者：实体⑻协议(n)

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

三、分层的好处

1.各层之间是独立的

2.灵活性好

3.结构上可分割开

4.易于实现和维护

5.能促进标准化工作

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

四、计算机网络体系结构的概念

1.计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络

的各层及其协议的集合

2.体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功

能的精确定义

3.实现(implementation)是遵循这种体系结构的前提下

用何种硬件或软件完成这些功能的问题

4.体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运

行的计算机硬件和软件

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

五、ISO/OSI参考模型

应用程序：FTP>E-mail>Telnet

数据结构表示、数据转换、加密、压缩

进程管理、双工、半双工、单工、断点续发

将数据传给正确的应用程序，提供可靠的数据传输

将包传给正确的主机，数据分组、路由选择

将数据组成帧，差错控制、流量控制、媒体访问控制

规定物理信号、接口、信号形式、速率

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

七、ISO/OSI参考模型和TCP模型的比较

OSI

7应用层

6表示层

模型里

不存在

5会话层

4运输层

3网络层

2数据链路层

1物理层

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机.

.......7

应用进程数据先传送到第5层AP2

杏/

哨加上第5层首部，成为第5层PDU5

44

33

22

11

(F-

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

APiAP2

5第5层PDU再传送到第4层5

4加上第4层首部，成为第4层PDU4

33

22

11

(T□

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

AP1AP2

55

第4层PDU再传送到第3层4

加上第3层首部，成为第3层PDU3

22

1

r1□

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

AP2

5

4

第3层PDU再传送到第2层3

加上第2层首部和尾部，成为第2层PDU2

1

02

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

APiAP2

55

44

33

2第2层PDU再传送到第1层2

最下面的第层把比特流传送到物理媒体1

r11□

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

APiAP2

Z1

55

4

3

电信号（或光信号）在物理媒体中传播2

从发送端第1层传送到接收端第1层1

0物理传输媒体

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

APiAP2

55

44

33

22

第层接收到比特流，上交给第层1

r112□

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

APiAP2

55

44

33

第2层剥去首部和尾部十

22

取出数据部分，上交给第3层

11

(T

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

APiAP2

55

44

3第3层剥去首部，取出数据部分3

上交给第4层

22

1

r1□

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

APiAP2

55

第4层剥去首部，取出数据部分

4上交给第5层4

33

22

11

(T□

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

APiAP2

5第5层剥去首部，取出应用程序数据3

上交给应用进程

44

33

22

1

r1□

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次计算机2

APi第5层首部应用程序数据AP2

第4层首部

H5应用程序数据5

第3层首部

应用程序数据

4第层\H4H54

2第2层

首部尾部

3H3m4H5应用程序数据3

■卷用程序数据

2H2H3：T4H5T22

JI_________________

1

r110100110100101比特流110101110101□

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机计算机2

1.......7

AP2

(T

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

AP2

5

一，第2层剥去首部和尾部后

4把数据部分交给第3层4

__________/

1

(T□

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

第4层剥去首部后

AP1把数据部分交给第5层AP2

5H5应用程序数据

应用程序数据

4H4H54

33

22

11

(T□

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1.2计算机网络体系结构与参考模型

八、计算机网络体系结构中数据的流动

计算机1计算机2

应用程翎据

AP14

应用程序坂据