第十章通信与网络.ppt

1、牙齿讲座内容，1计算机网络概述2数据更换技术3网络体系结构4 TCP/IP协议5网络、内部网和Intranet 6网络通信结构模型，1计算机网络概述，1.1计算机网络生成计算机网络是20世纪60年代美苏冷战时期的产物。60年代初，美国国防部领导人的非研究计划局高级研究项目代理(ARPA)提出开发具有很强生存性的网络。传统的电路交换电信网络有一个茄子缺点。如果正在通信的某个电路的开关或链路被炸毁，整个通信电路将中断。要代替其他迂回电路使用，必须再次打电话建立连接。这很快就会耽误一些时间。1计算机网络概述，1.1计算机网络生成新网络基本特征网络电脑之间的资料传输，拨号。网络可以徐璐连接其他类型的电

2、脑，不限于单一类型的电脑。所有网络节点都同等重要，网络生存性大大提高。计算机通信时必须有冗馀路径。网络结构应该尽可能简单，并且能够非常可靠地传输数据。1计算机网络概述，1.1计算机网络生成1969年十二月，互联网的前身美国ARPA网启动，象征我们经常调用的计算机网络生成。牙齿计算机连接的网络系统是一种分组交换网络。分组交换技术给计算机网络概念、结构和网络设计带来了根本性的变化，并为以后的计算机网络奠定了基础。1计算机网络概述，1.2计算机网络概念1970年美国信息处理协会举行的电脑联合会议上，计算机网络定义是“通过共享资源(硬件、软件、数据等)的方式连接的，每个都是具有独立功能的电脑系统的集合

3、”。牙齿书的定义：“计算机网络是利用通信线路连接地理上分散的、具有独立功能的大量电脑系统，根据任何协议进行数据通信，从而实现资源共享的系统。”最简单的两台网络电脑互连，复杂的计算机网络是连接全世界电脑的网络。1计算机网络概述，计算机网络分类物理跨度范围内的局域网局域网城域网城域网广域网广域网(WAN)网络传输技术中的广播网络点到点网络：1计算机网络概述，1.3计算机网络配置为便于分析，根据数据通信和数据处理功能，通常从逻辑上网络分为通信子网和资源子网两部分。通信子网由通信控制处理器(CCP)、通信线路和其他通信设备组成，负责网络资料传输、转发等通信处理任务。资源子网包括主机系统、终端、网络外围

4、设备、各种软件资源和信息资源。资源子网实现了整个网络(包括多种硬件和软件配置)的面向应用程序的数据处理和网络资源共享。1计算机网络概述、1计算机网络概述、1.4计算机网络功能数据通信资源孔刘可靠性增强系统处理能力、1计算机网络概述、1.5计算机网络拓扑拓扑结构通常表示点和线的几何体阵列或构造几何图形。计算机网络拓扑结构是网络通信链路和节点的几何体阵列或物理布局图形。网络基本拓扑包括：总线结构星型结构环形结构，1计算机网络概述，网络拓扑映射，(1)总线结构，(2)星型结构，(3)环形结构，(4)网格结构，1计算机网络概述，1.6通信介质通信，有线介质包括双绞线、同轴电缆和光纤其中双线和同轴电缆用

5、金属导体利用导线电流传输数据。光纤通过光波进行数据传输。卫星通信、红外通信、激光通信和微波通信使用无线通讯范畴、电磁波传输数据。1计算机网络概述，1.6通信介质双绞线(TP)是当前使用最广泛、相对便宜的价钱传输介质。双绞线有两种茄子类型：屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线的金属屏蔽层能很好地承受外部电磁干扰，但价钱费用高，目前使用少。未屏蔽双绞线(UTP)由塑料夹克包围，内部有4对不同颜色的线。UTP的优点是价钱价格低廉，使用简单。许多局域网技术都采用了高级UTP电缆，如5类、5类UTP等。1计算机网络概述和1.6通信媒体同轴电缆同轴电缆的材质是同轴的。外部导体是用铁丝编织的圆形公馆，内部导

6、体是圆形的金属芯线。内部芯和外部导体通常使用铜或铝材料，内部和外部导体之间有绝缘介质。同轴电缆是总线型结构，通信可靠性牙齿不好，在网络中已经很少被采用。1计算机网络概述，1.6通信介质光纤(Fiber)是光纤或光纤电缆。光纤的中心包含一条或多条玻璃光纤，通过激光或发光二极管光波传输数据。中心外是具有不同属性的玻璃层。它像一面镜子，反射光线回到中心，反射方法取决于传输模式。1计算机网络概述、1.6通信媒体无线通讯无线通讯技术最近取得了很大进展。目前，笔记型电脑内置了IEEE802.11无线通讯技术，许多PDA产品和手机也支持蓝牙技术。应用无线通讯技术的方法有很多，包括无线电波、微波、卫星、红外、

7、激光等。有线传输不仅需要铺设传输线，而且连接在网络上的设备也不能自由移动。使用无线传输介质，无需安装传输线路，可以在一定范围内移动设备，适用于线路安装困难的地区，并为接收大量笔记型电脑提供了条件。网络硬件、(1)通信介质。常用的网络电缆包括双绞线、同轴电缆、光纤电缆等，计算机网络也使用无线传输介质(包括微波、红外线、激光)、卫星线等传输介质。(2)网络接口。网卡。集线器、交换机。中继器。桥牌。路由器。网关。(3)网络服务器。(4)网络电脑工作站。牙齿课程内容，1计算机网络概述2数据更换技术3网络体系结构4 TCP/IP协议5网络、内部网和Intranet 6网络通信结构模式，2数据更换技术，通

8、信子网必须能够为所有传入数据流提供从源节点到主机节点的路径。实现这些数据路径的技术称为数据更换技术。从通信资源分配的角度来看，“更换”是以某种方式动态分配传输线路的资源。网络更换技术都经历了四个茄子发展阶段：电路交换技术、消息更换技术、分组交换技术、综合业务更换技术目前通信网络中使用的交换技术主要是线路交换和数据包交换。2数据更换技术，2.1电路交换技术电路交换电脑终端之间的通信，一方开始通话，交换机连续完成，对方收到发起方的信号，双方就可以通信。整个通信过程中，双方一直牙齿电路占有。特性包括实时性能、减少延迟、降低交换设备成本。但是也有线路利用率低、电路连接时间长、通信效率低、每种终端用户类

9、型无法通信的缺点。电路交换比较适用于信息量大、消息长、经常使用的固定用户之间的通信。电话更换系统就是采用这种更换方式。2数据更换技术，2.2分组交换技术分组交换存储转发技术。将来自用户端的数据暂存到交换机的内存中，然后在网络内传递。要发送的消息分为多个小组。识别每个分组后，在一条物理线路上使用动态重用技术同时发送多个数据分组。与分组交换相比，电路交换电路利用率高。消息、2数据更换技术、2.2分组交换技术在发送方中首先将长消息分为短、固定长度的数据段。2数据更换技术，2.2分组交换技术在每个数据段之前添加第一个配置分组。数据，数据，数据，第一，第一，第一，注意：左侧是“前”，2数据更换技术，2.

10、2分组交换技术分组交换网络使用“分组”作为资料传输单位。将每个组依次发送到接收方(假定接收方在左侧)。2数据更换技术，2.2分组交换技术每个组的第一部分包含地址等控制信息。分组交换网络中的节点交换机根据接收到的分组的第一地址信息，将分组转发到下一节点交换机。使用这种存储转发方法，可以将分组发送到最终目的地。7.2数据更换技术，2.2分组交换技术接收方在收到分组后剥离了第一条还原信息。数据，第一，数据，第一，数据，第一，接收的数据，2数据更换技术，2.2分组交换技术，最后，将接收端接收的数据还原为原始消息。这里假设分组在传输过程中没有错误，在传输时没有丢弃。数据，数据，数据，2数据更换技术，2.

11、2分组交换技术，H1，A，分组交换网络，b，d，节点交换机处理分组的过程首先将接收到的分组放入缓存(临时存储)。查找转发表以查找应转发目标地址的端口。将分组发送到适当的端口。2数据更换技术，2.2分组交换技术分组交换优势效率：动态分配传输带宽，逐段占用通信链路。灵活性：分组到传输单元并查找路径。快速：可以将分组发送到其他主机，而无需先建立连接。充分利用链路的带宽。可靠性：完整的网络协议自适应路由协议可提供网络生存性。2数据更换技术，2.2分组交换技术分组交换缺点组，在每个节点存储传递时需要排队，因此可能会导致延迟。分组必须携带的第一个(里面有必要的控制信息)也造成了一些开销。内容、1计算机网络

12、概述2数据更换技术3网络体系结构4 TCP/IP协议5网络、内部网和外部网6网络通信结构模型、3网络体系结构、计算机网络中的数据交换都必须遵守事先约定的规则。这些规则明确指定了正在交换的数据的格式和相关同步问题(同步具有时序意义)。为在网络中进行数据交换而设置的规则、标准或约定是网络协议，简称协议。计算机网络体系结构是计算机网络层及其协议的集合。3网络体系结构，网络体系结构是分层结构。分层的好处每个层都是独立的。灵活性好。结构上可以划分。易于实施和维护。可以促进标准化工作。，3网络体系结构，3.1 OSI/RM参考模型国际标准化组织ISO宣布了开放式系统互连(OSI)参考模型，它是网络互连的七

13、层框架。开放系统是允许具有不同底层体系结构的两个系统进行通信的一组协议。OSI模型定义了开放系统的层、层之间的关系以及每个层可能包含的服务。7.3网络体系结构，7.3.1 OSI/RM参考模型，7.3网络体系结构，7.3.1 OSI/RM参考模型(1)物理层：与通过通信通道传输物理层相关的远视数据位(0和1)物理层特定作业接口和介质的物理特性位表示：编码类型数据速率：位特定于数据链路层的任务是“帧：拆分帧”和“组帧”。物理寻址：将发送者的物理地址和目标地址添加到帧中。流量控制：如果数据接收速率小于传输速率，则使用流量控制机制防止接收过载。错误控制：检测损坏的帧，重新发送或丢弃帧。访问控制：确定

14、在特定时间点控制链接的设备。7.3网络体系结构，7.3.1 OSI/RM参考模型(3)网络层：网络层控制子网中的操作进程，该子网将分组从源地址传递到目标地址。网络层特定作业逻辑寻址：通过完成数据链路层物理寻址处理牙齿寻址问题。将头添加到上一层的包中，包括发件人和收件人的逻辑地址。路由：当某些独立网络连接形成一个较大的网络时，连接设备(路由器或网关)将数据包发送到最终目的地。拥塞控制、7.3网络体系结构、7.3.1 OSI/RM参考模型(4)传输层：负责从源到目标的完整消息传递过程。它保证了整份报纸没有错误，按顺序到达目的地。传输层特定作业通信端口寻址：将整个消息传递给指定计算机上的指定进程。段和装配：将消息分为可传输段，然后添加序列号，以便正确装配消息。连接控制：可以是无传输层连接或面向连接。流控制：牙齿层中的流控制位于端到端。错误控制：牙齿层的错误控制是端到端的。7.3网络体系结构，7.3.1 OSI/RM参考模型(5)会话层：会话层是一个网络对话框控制器，通过该控制器可以在徐璐其他系统的用户之间建立会话，这是设置和维护以及并发通信系统交互的用户导向。7.3网络体系结构，7.3.1 OSI/RM参考模型(6)表示层：包含两个系统在表示层时交换信息的含义和语法