上海市二轻工业学校计算机教研组张杰市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

网络基本概念（一）上海市第二轻工业学校计算机教研组张杰1/48网络主要性信息传递要依靠网络，所以实现信息化离不开完善网络。网络已成为信息社会命脉和主要基础。2/48计算机网络地位现在有三种最主要网络：电信网络有线电视网络计算机网络在这三种网络中，计算机网络发展最快，其技术已成为信息时代关键技术。3/48计算机网络、互连网、互联网计算机网络：一些相互连接计算机集合。互连网：一些相互连接计算机网络集合（网络网络）。互联网：就是互连网同义词。计算机网络计算机网络计算机网络计算机网络互连网，互联网4/48常见网络拓朴结构点对点连接总线网星形网集线器环形网5/48计算机网络能够表示为一朵云计算机网络计算机网络计算机网络计算机网络6/48使用路由器能够把不一样

计算机网络互连起来

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互连网(互联网)由许多网络经过路由器互连而成互连网(互联网)是：“网络网络”互连网互连网也能够用一朵云来表示7/48结点与链路能够把计算机网络抽象为结点（计算机或路由器）与链路（连接线路）集合。Node有两个译名：结点——用于计算机网络中，表示计算机或路由器。节点——用于天线中，表示驻波电场强度为零点。但当前这两个名词使用比较混乱。8/48计算机网络带宽是指网络可经过最高数据率，即每秒多少比特。描述带宽也经常把“比特/秒”省略。比如，带宽是10M，实际上是10Mb/s。这里M是106。计算机网络带宽9/48什么是宽带？宽带线路：可经过较高数据率线路。宽带是相正确概念，并没有绝正确标准。在当前，对于用户接入到因特网用户线来说，每秒传送几个兆比特就能够算是宽带速率。10/48ABAB宽带线路窄带线路宽带线路：每秒有更多比特从计算机注入到线路。注：宽带线路和窄带线路上比特传输速率是一样。11/48好比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12/48

两部电话机只需要用一对电线就能够相互连接起来。传统电话网使用电路交换13/48假如需要将5部电话机两两相连，则需要10对电线。传统电话网使用电路交换

14/48

…

交换机当电话机数量很大时，就必须使用电话交换机进行连接。传统电话网使用电路交换

15/48((A通话前先拨号建立连接。可能只要经过一个交换机（如A到B）可能要经过多个交换机（如C到D）通话过程中，通信双方一直占用所建立连接。通话结束后，挂机释放连接。电路交换特点交换机交换机交换机交换机((((((交换机交换机BCD16/48计算机终端早期网络采取电路交换那时计算机极少，非常昂贵。远地终端（没有处理功效）经过通信线路（可能要经过许多个交换机）使用处于网络中心计算机资源。17/48分组交换(packetswitching)出现电话网是为电话通信设计。电路交换电话网很适合于电话通信。但计算机数据含有很大突发性。使用电路交换会造成网络资源严重浪费。计算机逐步增多，连网需求日益迫切，计算机网络需要使用愈加有效连网技术。这就造成分组交换问世。18/48美国军方促进了计算机网络发展20世纪60年代美苏冷战激烈。美国军方要研制一个生存性很强新型分布式网络。即使少数结点或链路被摧毁，整个网络仍保持通畅。这种新型计算机网络就是采取分组交换、基于存放转发计算机网络。19/48数据数据数据分组交换在发送端把要发送报文分隔为较短数据块每个块增加带有控制信息首部组成份组（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•

•••••••0010100111020/48分组从A传送到B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查找路由表目地下一跳路由器查找路由表目地下一跳路由器查找路由表目地下一跳路由器基于存放转发分组交换21/48协议协议(protocol)是通信双方必须严格恪守规则。协议准确地要求在网络通信中使用各种控制信息格式、意义以及各种事件出现先后次序。协议在计算机网络中起着非常主要作用。22/48协议必须确保在任何复杂情况下都能正确工作，所以网络协议非常复杂。我们在日常生活中所使用许多约定，都远远达不到网络协议要求，所以经常会使约定失败。总之，网络协议必须考虑怎样对付各种异常情况出现。下面看一个例子。网络协议非常复杂23/48……蓝军联合进攻白军——必胜蓝军单独进攻白军——必败明日正午进攻?同意收到“同意”收到：收到“同意”协议无法确保必胜！24/48分层次网络体系结构OSI七层网络体系结构已经过时TCP/IP四层网络体系结构已成主流使用五层原理体系结构来说明网络工作原理较为适当25/4854321数据链路层应用层运输层网际层物理层ApplicationlayerTransportlayerInternetlayerDatalinklayerPhysicallayer26/48TCP/IP

体系结构网络接口层IP各种应用层协议HTTP,FTP,SMTP,DNS

等TCP网际层运输层UDP应用层TCP:

传输控制协议(TransmissionControlProtocol)IP:

网际协议UDP:

用户数据报协议(UserDatagramProtocol)27/485432154321H3物理传输媒体数据部分数据部分数据部分数据部分10100110100101比特流11010111010T2计算机1H5H4H2首部尾部……AP2AP1应用程序数据计算机2比特帧IP数据报IP分组TCP报文段UDP报文段28/48IP协议因特网IP协议最主要，它为分组在互连网中发送、传输和接收制订了详尽规则。IP是InternetProtocol缩写，汉字标准译名是“网际协议”。使用IP协议互连网络常称为：IP网络，或IP网。在IP网络传送分组常称为：IP分组，或IP数据报(IPdatagram)。29/48结构路由表在因特网中，路由器之间不停地相互通告路由信息。路由器依据所掌握路由信息结构出自己路由表。路由器之间交换路由信息都要恪守相关路由选择协议。当网络情况发生改变时，路由器中路由表能够自动进行更新，从而确保了正确地转发分组。30/48路由器之间不停交换路由信息

路由器之间不停交换路由信息过程对用户是透明（用户看不见）31/48IP网络生存性很强当IP网络中一些路由器或链路被破坏时，路由器能够自动调整路由，使得网络一直保持连通。这种路由动态调整过程对用户是透明（即用户感觉不到）。32/48IP网络当部分结点或链路被摧毁时分组交换仍可保持网络通畅路由器33/48IP网络主要特点每一个分组独立选择路由。发往同一个目标地分组，后发送有可能先收到（即可能不按次序接收）。当网络中通信量过大时，路由器就来不及处理分组，于是要丢弃一些分组。所以，IP网络不确保分组可靠地交付。IP网络提供服务被称为：尽最大努力服务(besteffortservice)34/48和传统电信网相比较电信网向用户（即电话机）提供服务质量有确保。连接在电信网上电话机几乎没有智能，所以全部服务质量由电信网完成。35/48电路交换电信网电信网电信网向用户电话机提供可靠交付36/48分组交换因特网TCP协议带有TCP协议计算机向用户程序提供可靠交付丢弃丢弃丢弃分组交换因特网不确保可靠交付TCPTCP37/48TCP协议用途TCP是TransmissionControlProtocol缩写，汉字译名是传输控制协议。TCP协议驻留在用户计算机中，它作用是确保应用程序之间端到端可靠通信。38/48TCP协议主要功效TCP给要传送每一个字节数据都进行编号。接收端在收到数据后必须向发送端发送确认信息。若发送端在要求时间内没有收到对方确实认，就重传这部分数据。当网络中通信量过大时，TCP就告诉发送端要放慢发送数据。这叫做流量控制。39/48关键协议TCP/IP因特网使用协议很多，但其中最为主要协议就是IP和TCP。分组在因特网中传送要使用IP协议。计算机数据传输可靠性由TCP协议来确保。通惯用TCP/IP这么记法表示以TCP和IP为关键协议族。40/48因特网

应用程序

TCP协议确保了应用程序之间可靠通信应用程序IP协议控制分组在因特网传输但因特网不确保可靠交付最主要两个协议：IP和TCP41/48客户与服务器客户是服务请求方，服务器是服务提供方。服务请求方服务提供方客户(client)服务器(server)42/48数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层①发起连接建立请求应用层应用层客户服务器因特网②接收连接建立请求计算机A计算机B43/48数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层应用层应用层应用层计算机A计算机B计算机C客户1服务器1服务器2客户2因特网44/48结束语因特网(Internet)是世界范围相互连接起来计算机网络，使用TCP/IP协议族，其前身是美国阿帕网ARPANET。计算机网络带宽是网络可经过最高数据率。因特网使用基于存放转发分组交换，并使用IP协议传送IP分组。45/48