CH1-计算机网络概述

ComputeiNetwork

l计算也网络

计算机网络

ComputerNetwork

工）计算九网络第1章概述

Q计算机网络在信息时代中的作用

网络的演进过程

网络的定义，类型和分类

计算机网络的主要性能指标

计算机网络的体系结构

Q应用层的客户-服务器方式

W帮*靠山11计算机网络在信息时代的作用

■21世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和

信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。

■网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济

的重要基础。

■网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网

络和计算机网络。

■发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。

3°**霏k因特网(Internet)的发展

■进入20世纪90年代以后，以因特网为代表的计算机

网络得到了飞速的发展。

■已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络。

-已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。

因特网的意义

■因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革。

■现在人们的生活、工作、学习和交往都已离不开因特网。

)°笑黑霸1k计算机网络技术

工计算机网络

是计算机技术与通信技术相结合形成了

门新的技术，即计算机之间的数据通信

睾黑靠1k1.2计算机网络发展过程

。计算机网络发展,大致分成以下五个阶段:

＞面向终端的网络（19571968年）

＞分组交换网络（1968〜1984年）

＞网络体系结构的出现（1984〜1986年）

＞Internet的出现（1986年至今）

＞新一代的计算机网络（ISDN）

五个阶段从简单到复杂，从低级到高级的过程

b°笑;;署■12.1面向终端的计算机网络

世界上的第一台计算机

面向终端的计算机网络

世界上的第一台计算机

津面向终端的计算机网络

早期计算机的功能：科学计算

通信实现的必要条件：线路控制器（通信接口设备）

HO

stTerminal

线路控制器

>°笑;;黑■面向终端的计算机网络

多重线路控制器和集中器（复用器）的应用

lllllllllll^

口

♦qiiiiiiiii.

lllllllllll^

笑£浮7k面向终端的计算机网络

多重线路控制器和集中器（复用器）的应用

=

-=

=

=-

=

=

-=

=

ComputerNetwork

工）计算九网络电路交换的特点

■以上的面向终端的计算机网络采用电路交换

■两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。

ComputerNetwork

工）计算九网络更多的电话机互相连通

■5部电话机两两相连，需10对电线。

■A/部电话机两两相连，需A/(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。

ComputerNetwork

工）计算九网络使用交换机

■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

ComputeiNetwork

I计算也网络电路交换的特点

■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

ComputerNetwork

工）计算机网络电路交换举例

■A和B通话经过四个交换机

-通话在A到B的连接上进行

ComputeiNetwork

）计算也网络电路交换举例

■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

ComputerNetwork

）针算机网络电路交换传送计算机数据效率低

传统的电路交换方式不适合计算机之间的通信

原因：

1.间歇性和突发性

2.电信部门计时收费

3.连接建立和通信时间的性价比

4.传统的电路交换(circuitswitching)的电信网有一个缺点：正在

通信的电路中有一个交换机或有一条链路被炸毁，则整个通信电

路就要中断。

5.如要改用其他迂回电路，必须重新拨号建立连接。这将要延误一

些时间。

例如：

♦:♦在2400bit/S线路上传输1000bit的数据所需要的时间是不到0.5S；

♦电路建立的时间是10S-20s左右

ComputeiNetwork

l计算也网络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。

>°笑£亡■1.2.2分组交换网的产生

G1957年

是20世纪60年代美苏冷战时期的产物。苏联发射第一颗人造

地球卫星Sputnik。作为反应，美国在国防部内部成立了

AdvancedResearchProjectsAgency（远景研究规划局，简称

ARPA）,借以在可用于军事的科学技术方面建立美国的领导地位。

给1962年

RAND（兰德公司）的PaulBaran发表“关于分布式通信网络”。提

出了存储转发的概念

给1968年

包交换网络提交给ARPA

给1973年

ARPANET的第一次国际连接：连接了英国伦敦的University

和挪威的RoyalRadarEstablishment

>°窣£器廿分组交换网的工作原理

（1）子网划分：通信子网和资源子网（2）节点交换机工作方式：存储转发

匚

匚

匚

ComputeiNetwork

）计算也网络分组交换的原理（一）

■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。

-------------------报文-----------------

1101000110101010110101011100010011010010

假定这个报文较长

不便于传输

ComputerNetwork

工）计算九网络分组交换的原理（二）

-每一个数据段前面添加上首部构成分组。

-------------------报文------------------

数据I数据I数据

分组1

____________________________人____________________________

----__________________分组__2_______

画

1----'分组3

_____________________________入____________________________

画

请注意：现在左边是“前面”

ComputeiNetwork

）计算也网络分组交换的原理（三）

■分组交换网以“分组”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）。

分组1

„___________________________________

首部数据

----分组2

首部数据

----分组3

一_______________________

首部数据

ComputeiNetwork

l计算也网络分组首部的重要性

-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。

ComputerNetwork

工）计算九网络分组交换的原理（四）

■接收端收到分组后剥去首部还原成报文。

分组1

______A___________

首部数据

----分组2

____________________

首部数据

一分组3

/__________________________

首部数据

收到的数据

ComputeiNetwork

）计算也网络分组交换的原理（五）

-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

ComputerNetwork

工）计算九网络注意分组的存储转发过程

ComputerNetwork

。计算机网络结点交换机

■在结点交换机中的输入和输出端口之间没有直接连线。

■结点交换机处理分组的过程是：

■把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；

■查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口

转发；

■把分组送到适当的端口转发出去。

「睾f浮?注意结点交换机有多个端口

Hi

)°舞麒主机和结点交换机的作用不同

■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。

■结点交换机对分组进行存储转发，最后把分组交付给目的主

机。

常『鹿I’3k分组交换网的工作原理

ComputerNetwork

Q计算机网络分组交换带来的问题

■分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定

的时延。

■分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）

也造成了一定的开销。

-不可靠服务（尽最大努力的提供服务）

>°笑;;黑■分组交换网的特点

分组交换网的优点

高效动态或断续分配带宽

灵活每个节点具有智能，独立选择路由

迅速不太长的分组作为传输单位，每个节点能做出快

速的处理

可靠分布式的通信子网和完善的网络协议

分组交换网的缺点

开销分组携带信息带来的开销

可靠分组可能丢失的现象

顺序分组出现失序的现象

时延分组在存储转发时造成的时延

ComputerNetwork

\计算也网络存储转发原理并非完全新的概念

■在20世”竺年代，电报通信也采用了基于存储转发

原理的报文交换(messageswitching)。

■报文交换的时延较长，从几分钟到几小时不等。现在

报文交换已经很少有人使用了。

ComputerNetwork

工）计算九网络三种交换的比较

ComputerNetwork

工）计算九网络ARPANET的成功

使计算机网络的概念发生根本变化

■早期的面向终端的计算机网络是以单个主机为中心的星形

网

■各终端通过通信线路共享昂贵的中心主机的硬

件和软件资源。

■分组交换网则是以网络为中心，主机都处在网络的外围。

■用户通过分组交换网可共享连接在网络上的许

多硬件和各种丰富的软件资源。

>°舞麒从主机为中心到以网络为中心

S然雷123网络互联（Internet）

-网络孤岛：物理网络不能直接相联

■网上的用户有与另一个网上用户通信的需要

-网上的用户有共享另一个网上资源的需求

Ethernet点对点的连接

阿/五彤笈Internets!术

ComputerNetworkInternetworking

l针算机网络

Internet

。网路及越互联网络

■互联网络(internetwork)简称互联网(internet)

何超五彤及Internets术

ComputerNetwork

工）计算九网络网络互联的类型

■TypesofNetworkInterconnection

■LAN-LAN局域网一局域网

■LAN-WAN局域网一广域网

■LAN-WAN-LAN局域网一广域网一局域网

■WAN-WAN广域网一广域网

普丁浮片TypesofNetworkInterconnection

Networkinterconnection.

ComputeiNetwork

l计算也网络因特网时代

■因特网的基础结构大体上经历了三个阶段的演进。

-但这三个阶段在时间划分上并非截然分开而是有部分重叠

的，这是因为网络的演进是逐渐的而不是突然的。

ComputerNetwork

工）计算九网络因特网发展的第一阶段

■第一个分组交换网ARPANET最初只是一个单个的分组交换网。

■ARPA研究多种网络互连的技术。

■1983年TCP/IP协议成为标准协议。

■同年，ARPANET分解成两个网络：

-ARPANET——进行实验研究用的科研网

-MILNET——军用计算机网络

■1983〜1984年，形成了因特网Internet。

■1990年ARPANET正式宣布关闭。

ComputerNetwork

b计算也网络因特网发展的第二阶段

■1986年，NSF(NationalScienceFoundation)建立了国

家科学基金网，NSFNETo它是一个三级计算机网络：

■主干网

■地区网

■校园网

-1991年，美国政府决定将因特网的主干网转交给私人公司

来经营，并开始对接入因特网的单位收费。

■1993年因特网主干网的速率提高到45Mb/s。

ComputeiNetwork

l计算也网络三级结构的因特网

■各网络之间需要使用路由器来连接。

■有时在结构图中可不画出路由器。

路由器国家主干网

地区网地区网地区网

校园网11校园网I0校园网。t校园网It校园网校园网

mputeiNetwork

针算丸网络三级结构的因特网

■主机到主机的通信可能要经过多种网络。

ComputerNetwork

工）计算九网络因特网发展的第三阶段

■从1993年开始，由美国政府资助的NSFNET逐渐被若

干个商用的ISP网络所代替。

■1994年开始创建了4个网络接入点NAP(Network

AccessPoint),分别由4个电信公司经营。

■NAP就是用来交换因特网上流量的结点。在NAP中安

装有性能很好的交换设施。到本世纪初，美国的NAP

的数量已达到十几个。

■从1994年到现在，因特网逐渐演变成多级结构网络。

ComputerNetwork

工）计算九网络今日的多级结构的因特网

-大致上可将因特网分为以下五个接入级

■网络接入点NAP

■国家主干网（主干ISP）

-地区ISP

■本地ISP

■校园网、企业网或PC机上网用户

ComputerNetwork

＞计算丸网络多级结构的因特网

■主机到主机的通信可能经过多种ISP。

地区ISP

网络接入点网络接入点

NAP主干服务NAP

（对等点）提供者（对等点）

地区ISP地区

大公司

本SP本地ISP公司本地iSP

校园网校园网校园网校园

ComputeiNetwork

）计算也网络关于因特网的标准化工作

主要针对协议的开发和标准化主要针对理论方面的研究和开发

ComputerNetwork

b计算丸网络因特网的正式标准制订

需要经过以下的四个阶段

■因特网草案(InternetDraft)------在这个阶段还不是

RFC文档。

■建议标准(ProposedStandard)------从这个阶段开始

就成为RFC文档。

■草案标准(DraftStandard)

■因特网标准(InternetStandard)

「牌牌嚷网络互连的概念

)vf耳机网络

(1)互连(Interconnection)：是指网络在物理

上的连接，两个网络之间至少有一条在物理上

连接的线路，它为两个网络的数据交换提供了

物资基础和可能性，但并不能保证两个网络一

定能够进行数据交换，这要取决于两个网络的

通信协议是不是相互兼容。

(2)互联(internetworking)：是指网络在物理

和逻辑上，尤其是逻辑上的连接。

Mr启常rk应用和展望

■网上信息服务(WWW)

■电子商务

-网上学习

■远程教育

■远程医疗

■网上聊天

■网上娱乐

■网上旅游

-网上图书馆

■网上新闻

■网上咨询等

人类社会更加依赖INTERNET,工作和生活方式的改变

甯麒7124网络体系结构和ISDN

-计算机网络发展的第四个阶段一一网络体系结构的出现

-ISOOSI/RM开放系统互连参考模型

-TCP/IP

■IBMSNA(SystemNetworkArchitecture)

・计算机网络发展的第五个阶段一一ISDN综合业务数字网

-多媒体技术

ComputerNetwork

工）计算九网络1.2.5计算机网络在我国的发展

1980年，铁道部开始进行计算机联网工作..............

(1)中国公用计算机互联网CHINANET

(2)中国教育和科研计算机网CERNET

(3)中国科学技术网CSTNET

(4)中国联通互联网UNINET

(5)中国网通公用互联网CNCNET

(6)中国国际经济贸易互联网CIETNET

(7)中国移动互联网CMNET

(8)中国长城互联网CGWNET(建设中)

(9)中国卫星集团互联网CSNET(建设中)

Com寸p耳ute机rN网etw络ork1.2.5计算机网络在我国的发展

中国互联网络信息中心公布的我国近几年Internet的情况

时间计算机数目用户数目cn域名数目WWW站点数国际线路容量

（万）（万）（Mb/s）

1997.1029.9624066150025.048

1997.174.7210183965300143.256

2000.13508904869515153351

2001.189222501220992654052799

2002.1125433701273192771007597.5

2003.1208359101795443716009380

ComputeiNetwork

）计算也网络1.3.1计算机网络的定义

-计算机网络是一组自治计算机系统的集合

■自治：每台计算机都有自主权

■互连：通过通信介质进行连接

■因特网(Internet)是“网络的网络”。

・计算机网络

把处在不同地理位置的独立计算机系统，用一定的通信

设备和介质相连接，在完善的网络软件支持下，实现互

相通信、资源共享，这样的多机系统称为计算机网络。

ComputerNetwork

工）计算九网络计算机网络的功能

硬件和软件资源共享系统处理能力提高

ComputerNetwork

）针算机网络计算机网络的功能

＞数据通信：如EMAIL

＞资源共享：例如，大型数据库、巨型计算机。

＞增加可靠性：每种资源（尤其是程序和数据）可以

存放在多个地点，而用户可以通过多种途径来访问

网内的某个资源，从而避免了单点失效对于用户产

生的影响。

＞提高系统的处理能力：银行利用时差提高资金的利

用率；军事上的多机协同工作，加快处理信息的速

度；访问远程数据库（如网上订票）

ComputerNetwork

工）计算九网络1.3.2计算机网络的分类

■1.3.2几种不同的分类方法

■从网络的交换功能进行分类

■从网络的作用范围进行分类

■从网络的使用者进行分类

■从网络的拓扑结构进行分类

■从网络组件关系分类

「笑案7k1.3.2几种不同的分类方法（一）

■从网络的交换功能分类

-电路交换

■报文交换

■分组交换

■混合父换

丁需式7按数据交换形式分类

■电路交换：基于电话网电路交换

■优点：时延小、透明传输

-缺点：网络资源利用率低

■报文交换：以报文为单位存储转发

-优点：多路复用

■缺点：实时性差

-分组交换：以分组为单位存储转发

-优点：多路复用

-缺点：实时性差

■ATM交换：以ATM信元为单位存储转发

ComputeiNetwork

l计算也网络1.3.2几种不同的分类方法（二）

・从网络的作用范围进行分类

■广域网WAN(WideAreaNetwork)

■局域网LAN(LocalAreaNetwork)

■城域网MAN(MetropolitanAreaNetwork)

■接入网AN(AccessNetwork)

>°舞麒按地域分类

分布距离覆盖范围网络分类速度成本

10m房间局域网4Mbit/s-便宜

10GbiVs

100m建筑物

1km校园

日至

10km城市城域网50kbit/s-匚।□贝

100MbiVs

100km国家广域网9.6kbit/s-日里

155Mbit/s

>°舞麒局域网LAN

■LAN通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的

计算机、打印机、modem或其它设备的集合

■LAN特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠

■LAN技术：以太网、令牌技术、无线局域网

/O■—/I

ComputerNetwork

工）计算九网络LAN设备

■LAN设计要点

■运行在有限的地理区域

-允许同时访问高带宽的介质

■通过局部管理控制网络的私有权利

■提供全时的局部服务

■联接物理相邻的设备

■LAN设备：线缆、网卡、HUB、Switch>Router

HUB交换机路由器ATM交换机

i°笑『盛TA网络接口卡

■计算机通过网卡连接到网络

■网卡负责将计算机内部数据转换成适合在网络上传

输的格式

■每块网卡都有一个MAC地址

m片中继器和集线器

ComputerNetwork

工）计算九网络集线器

■所有设备在同一冲突域

-所有设备在同一广播域

■所有设备共享相同的带宽

IM都区羽盟

"'UIIA»04•««««»»

IPLNK

:二二:二二二

*

计算机计算机计算机计算机

ComputerNetworkX、"tf?l11

i计算九网络乂供ei

ComputeiNetwork

l计算也网络

>°舞麒广域网WAN

-WAN：大范围内提供数据服务

■WAN类型：PSTN、ISDN、X.25网、帧中继网、

ATM网

>°舞麒WAN设备

■WAN设计要点：

■运行在广阔的地理区域

■网络控制服从公共准则

■提供全时的局部服务

■连接物理距离遥远的设备

WANS/vitchAccessServerATMS/vitch

Modem/CSU/DSU

SP'W需k城域网MAN

■城域网覆盖范围介于LAN和WAN之间

■城域网划分为城域网城域部分和城域网接入部分

A0

I4JXL!

』」」」」

JJJJJ

」」」」」

」』口」」

B0

k

evrt霁rr广域网、城域网、接入网以及局域网的关系

广域网

城域网—一城域网

//X/\、

接入网接入网接入网接入网接入网接入网

-1_jj/-I_jj_jj

_______---------------------i--------------*

局域网校园网企业网局域网

ComputerNetwork

计算九网络1.3.2几种不同的分类方法(三)

■从网络的使用者进行分类

■公用网(publicnetwork)

■专用网(privatenetwork)

）。笑£器A1.3.2几种不同的分类方法（四）

＞按拓扑结构分类

/总线型拓扑

/星型拓扑结构

/环型拓扑

/网状拓扑

)°舞麒按拓扑结构分类

网状

ComputerNetwork土士

）计算丸网络心致生地力|

Segment

TerminatorTerminator

计算机网络

「津£黑'?环型拓扑

计算机

计算机

b°笑『盛TA网状拓扑

■

b°笑『盛TA按网络组件关系分类

对等网

[・三曰II

基于服务器网络

口。霜器7对等网和基于服务器网络比较

对等网基于服务器

规模10以下10以上

成本client/server是体的专用服务器（高费用）

OSWinNTWorkstation、Windows2000Server

Win95/98

管理各管各、资源分散集中管理（可能是专人）

安全集中控制困难，安全性差可集中控制（帐号、权限），安全性高

其它设置方便，费用低备份、冗余、多个用户

「罂器A1.4计算机网络的主要性能指标

1.4.1带宽

■“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）。

■现在“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（b让/s）。

ComputeiNetwork

I计算也网络常用的带宽单位

■更常用的带宽单位是

■千比每秒,即kb/s(103b/s)

■兆比每秒,即Mb/s(106b/s)

■吉比每秒,即Gb/s(109b/s)

■太比每秒,即Tb/s(1012b/s)

-请注意：在计算机界，K=21。=1024

203040

M=2,G=2JT=2o

ComputerNetwork

计算九网络数字信号流随时间的变化

-在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄。

1|LlS

市■4+h范rq!!p为JLLi~onon~m~时间

1Mb/s

每秒106个比特

0.25|LIS

市■4+h范rnJp为JLL时间

4Mb/s

每秒4x106个比特

ComputerNetwork

工)计算九网络时延(delay或latency)

■发送时延（传输时延）发送数据时，数据块从结点进入到

传输媒体所需要的时间。

数据块长度（比特）

发送时延=

数据在信道上的发送速率（比特/秒）

ComputerNetwork

工)计算九网络时延(delay或latency)

■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。

信道长度（米）

传播时延=

信号在信道上的传播速率（米/秒）

ComputeiNetwork

l计算也网络时延(delay或latency)

■处理时延交换结点为存储转发而进行一些必要的处

理所花费的时间。

■结点缓存队列中分组排队所经历的时延是处理时延中

的重要组成部分。

■处理时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。

■有时可用排队时延作为处理时延。

ComputerNetwork

工)计算九网络时延(delay或latency)

■数据经历的总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和:

总时延=发送时延+传播时延+处理时延

ComputeiNetwork

）计算也网络三种时延所产生的地方

结点A发送器结点B

ComputerNetwork[3时延带宽积和往返时延

时延带宽积

------------（传播）时延-----------------

时延带宽积=传播时延X带宽

■链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

表示链路可以容纳多少个比特

ComputeiNetwork

l计算也网络往返时延RTT

■往返时延RTT(Round-TripTime)表示从发送端发送

数据开始，到发送端收到来自接收端的确认(接收端

收到数据后立即发送确认)，总共经历的时延。

ComputerNetwork1.5l十舁机网络的体系结构

o计算九网络

1.5.1计算机网络体系结构的形成

■相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，

而这种“协调”是相当复杂的。

■“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的

局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和

处理。

丁霸案7网络体系结构的思想一划分层次

，实际生活中语言不通的两个人通信的例子

用户层

翻译层

媒体层

两个人通信的模型

ComputerNetwork

工）计算九网络网络体系结构的思想一划分层次

■两人通讯模型的特点：

■模型具有三个层次

■相同层次的交流都是独立进行的，不受其

他层次影响

■上下相邻两个层次之间的联系可以用“提

供服务”和“使用服务”来进行说明

「帛£浮?网络体系结构的思想一划分层次

，划分层次的好处

*复杂问题简单化

*各层之间是独立的

❖结构上可分开

灵活性好

易于实现和维护

*能促进标准化的工作

OSI/RM参考模型

ComputerNetwork

工）计算九网络关于开放系统互连参考模型OSI/RM

■只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、

也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。

■在市场化方面OSI却失败了。

-OSI的专家们在完成OSI标准时没有商业驱动力；

-OSI的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低；

■OSI标准的制定周期太长，因而使得按OSI标准生

产的设备无法及时进入市场；

-OSI的层次划分并也不太合理，有些功能在多个层

次中重复出现。

ComputeiNetwork

l计算也网络两种国际标准

-法律上的(de向e)国际标准OSI并没有得到市场的认

可。

-是非国际标准TCP/IP现在获得了最广泛的应用。

■TCP/IP常被称为事实上的(defacfo)国际标

准。

ComputerNetwork

工）计算九网络1.5.2划分层次的必要性

■计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则。

■这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的

同步问题(同步含有时序的意思)。

■为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定

即网络协议(networkprotocol),简称为协议。

ComputerNetwork

）计算新网络网络协议的组成要素

■网络协议的组成

■语法数据与控制信息的结构或格式。

■语义需要发出何种控制信息，完成何种

动作以及做出何种响应。

■同步事件实现顺序的详细说明。

ComputerNetwork

）计算也网络划分层次的概念举例

■计算机1向计算机2通过网络发送文件。

■可以将要做的工作进行如下的划分。

■第一类工作与传送文件直接有关。

■确信对方已做好接收和存储文件的准备。

■双方协调好一致的文件格式。

■两个计算机将文件传送模块作为最高的一层。剩下的

工作由下面的模块负责。

ComputerNetwork

工）计算九网络两个计算机交换文件

只看这两个文件传送模块

计算机1好像文件及文件传送命令计算机2

把文件交给下层模块把收到的文件交给

进行发送上层模块

ComputerNetwork

工）计算九网络再设计一个通信服务模块

计算机1计算机2

文件传送模块只看这两个通信服务模块文件传送模块

好像可直接把文件

可靠地传送到对方

通信服务模块・通信服务模块

把文件交给下层模块把收到的文件交给

进行发送上层模块

ComputeiNetwork

）计算也网络再设计一个网络接入模块

计算机1

文件传送模块

通信服务模块

网络

*妾口

网络接入模块—.、通信网络，

网络接入模块负责络接口细节有关的工作

例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。

ComputerNetwork

）计算机网络层数多少要适当

■若层数太少，就会使每一层的协议太复杂。

■层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务

时遇到较多的困难。

ComputerNetwork

工）计算机网络计算机网络的体系结构

■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。

■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。

■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。

■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。

ComputerNetwork

工）计算九网络1.5.3五层协议的体系结构

■TCP/IP是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层

和网络接口层。

■最下面的网络接口层并没有具体内容。

■因此往往采取折中的办法，即综合OSI和TCP/IP的

优点，采用一种只有五层协议的体系结构。

；驾器靠1kOSI/RM和TCP/IP

；图1.14TCF/IP体系结构与OSI参考用莫型的利应关系

ComputerNetwork

l针算机网络五层协议的体系结构

■应用层(applicationlayer)

■运输层(transportlayer)

■网络层(networklayer)

■数据链路层(datalinklayer)

■物理层(physicallayer)

ComputerNetwork

工）计算九网络计算机1向计算机2发送数据

ComputerNetwork

工）计算九网络计算机1向计算机2发送数据

计算机1计算机2

ComputeiNetwork

）计算也网络计算机1向计算机2发送数据

计算机1计算机2

ComputerNetwork

工）计算九网络计算机1向计算机2发送数据

计算机1计算机2

ComputerNetwork

工）计算九网络计算机1向计算机2发送数据

计算机1计算机2

它用黑片计算机1向计算机2发送数据

计算机1计算机2

APiAP2

55

44

33

2电信号（或光信号）在物理媒体中传播2

从发送端物理层传送到接收端物理层1

0T物理传输媒体

ComputeiNetwork

）计算也网络计算机1向计算机2发送数据

计算机1计算机2

ComputeiNetwork

）计算也网络计算机1向计算机2发送数据

计算机1