大学 计算机网络 完整 课件 (01)第1章 计算机网络概述.ppt

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1、高等学校高等学校21世纪教材世纪教材电子教案电子教案电子教案电子教案人民邮电出版社人民邮电出版社后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页第一章第一章 计算机网络概述计算机网络概述（第一讲）（第一讲）1.1 计算机网络的发展 1.1.1计算机与通信相结合 计算机网络计算机网络(Computer Network)出现的历史不长，但发展很快，经历了一个从简单到复杂的演变过程。远程联机系统远程联机系统：以单个计算机为中心的计算机网络 前端处理机前端处理机FEP 终端控制器终端控制器TC 远程联机系统的典型结构如图：第一代计算机网络第一代计算机网络：后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前

2、页后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.1.2以ARPA网为代表的计算机网络 第二代计算机网络第二代计算机网络：计算机-计算机网络：第二代计算机网络的典型代表是ARPA网网(ARPANET)主机主机 接口报文处理机接口报文处理机IMP 存储转发存储转发 通信子网通信子网 资源子网资源子网 分组分组 分组交换网分组交换网 分组交换节点分组交换节点 节点节点 协议协议 体系结构体系结构 存储转发的计算机网络如下图：后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页两代计算机网络的区别：两代计算机网络的区别：第一代计算机网络的远程联机系统和

3、第二代计算机网络的区别之一是，前者以被各终端共享的单台计算机为中心，而后者以通信子网为中心，用户共享的资源子网则在通信子网的外围。1.1.3 开放式标准化的计算机网络 第三代计算机网络：第三代计算机网络：是开放式标准化的网络，它具有统一的网络体系结构、遵循 国际标准化的协议。后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页与公用数据网有关的CCITT标准如下图：OSI七层模型七层模型 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页国际互连网模型国际互连网模型公用数据网的互连如下图:传输控制协议传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)网际协议网际协议或互

4、连网协议互连网协议IP 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.1.4 网络计算的新时代 帧帧中继中继 异步传输模式异步传输模式ATM 波分多路复用波分多路复用WDM 未来的网络结构如下图:后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.2 层次型的网络体系结构 1.2.1什么是计算机网络 计算机网络可以看成是由各自具计算机网络可以看成是由各自具有自主功能而又通过各种通信手有自主功能而又通过各种通信手段相互连接起来以便进行信息交段相互连接起来以便进行信息交换、资源共享或协同工作的计算换、资源共享或协同工作的计算机组成的复合系统机组

5、成的复合系统。后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页计算机网络的层次模型 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.2.2 开放系统互连基本参考模型 OSI模型共分为七层。从下到上依次为:物理层物理层(physical layer)数据链路数据链路(data link)层层 网络网络(network)层层 运输运输(transport)层层 会话会话(session)层层 表示表示(presentation)层层 应用应用(application)层层 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页 ISOs OSI层次模型如下图：后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页

6、前页前页各层的主要功能介绍物理层：物理层：在物理媒体上传输原始的数据比特流 网络层：网络层：解决如何把网络协议数据单元(通常我们称为分组)从源传送到目标。运输层：运输层：为上层用户提供端对端的透明优化的数据传输服务。会话层：会话层：允许不同主机上各种进程之间进行会话。表示层：表示层：为上层用户提供共同需要的数据或信息语法表示变换。应用层：应用层：为特定类型的网络应用提供访问OSI环境的手段。数据链路层：数据链路层：通过校验、确认和反馈重发等手段 将该原始的物理连接改造成无差错的数据链路。后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页OSI模型中，将服务原语划分为四类：(1)请请求求(requ

7、est)request)：由服务用户发往服务提供者，请求它完成某项工作，如发送数据。(2)指指示示(indication)indication)：由服务提供者发往服务用户，指示发生了某些事件。比如说，接收到一个远地送来的数据。这些事件往往是由服务提供者远地对等实体应远地服务用户请求采取某些动作而发生的。(3)响应响应(response)response)：由服务用户发往服务提供者，作为对前面发生的指示的响应。(4)证实证实(confirm)confirm)：由服务提供者发往服务用户，作为对前面发生的请求的证实。后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页四类服务原语间的关系：后页后页后页后

8、页退出退出退出退出前页前页前页前页使用服务原语的简单例子：(1)连接请求：呼叫方服务用户请求建立一个连接。(2)连接指示：连接请求通过服务提供者的虚通信传到被叫方后，被叫方服务提供者向被叫方服务用户指示有建立连接的请求。(3)连接响应：若被叫方服务用户准备建立连接，则通过此原语告诉本方服务提供者。后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页(4)连接证实：呼叫方服务提供者通过虚通信得知被叫方同意建立连接后，由此原语告知呼叫方服务用户。通过以上四步就建立了一条呼叫方与被叫方间的连接，可在其中传输数据。(5)数据请求：呼叫方服务用户通过此原语请求本方服务提供者将数据送给被叫方。(6)数据指示：

9、被叫方服务提供者收到对方送来的数据后通知服务用户。(5)和(6)步可反复进行。(7)断连请求：任何一方用户可通过此原语请求释放连接，由服务提供者传至对等方。(8)断连指示：对等方服务提供者通过此原语告诉本方服务用户释放连接。后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页证实的服务：证实的服务：要使用请求、指示、响应和证实四类原语。非证实的服务：非证实的服务：只使用请求和指示两类原语。层次结构模型中数据的实际传送过程 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.2.3 TCP/IPTCP/IP网络的体系结构 Internet 层次参考模型 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前

10、页Internet中运输层运行的协议：TCPTCP和UDP UDP TCPTCP和UDPUDP间的主要区别：前者提供的是面向连接的服面向连接的服（connection-oriented service），而后者提供的是无连接的服务无连接的服务（connectionless service）。后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页Internet 使用的协议及与使用的协议及与OSI的关系的关系 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.3 计算机网络的组成 1.3.1通信子网与资源子网 计算机网络由通信子网通信子网和资源子网资源子网两部分构成。通信子网通信子网中除了包括传输信

11、息的物理媒体外，还 包括如中继器中继器（repeater）、交换机交换机(switch)等各种通信设备。通过通信子网互连在一起的计算机则负责运行对信息进行处理的应用程序，它们是网络中信息流动的源与宿，向网络用户提供可共享的硬件、软件和信息资源，构成资源子网资源子网。后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页计算机网络的构成计算机网络的构成 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.3.2 因特网(Internet)InternetInternet并不是一个单一的计算机网络，而是由许多网络互连在一起的一个网际网。InternetInternet的起源可追溯到其前身ARPANET，

12、是美国1969年为支持国防研究项目而建立的一个试验网络。InternetInternet发展过程中另一个值得一提的是NSFNETNSFNET。NSFNET是由美国国家科学基金NSF (National Science Foundation)资助下建立的一个计算机网络。ANSNETANSNET取代了NSFNETNSFNET成为InternetInternet的主干网，并且目前正在向155Mbps、622Mbps以至Gbps数量级的速率迈进。后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页Internet连接的一个例子连接的一个例子 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.3.3 常用

13、的网络设备 网络适配器网络适配器 网络收发器网络收发器网络媒体转換设备网络媒体转換设备 多路复用器多路复用器 中继器中继器 集线器集线器 网桥网桥 交換机交換机 路由器路由器 网关网关 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.4 计算机网络的功能和应用 1.4.1 网络应用深入到社会生活的各个方面 计算机网络的功能：资源共享、提供人际通信手段、提高可靠性、节省费用、便于扩充、分担负荷及协同处理等方面。1.4.2 InternetInternet的主要功能 1远程登录 2文件传输 3电子邮件 4电子公告牌与网络新闻 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页 5查找文件 6查找

14、人员 7以菜单方式浏览信息 8按内容自动查找 9全球范围的超媒体信息浏览服务 1.4.3 InternetInternet的工作原理 分组分组转发转发IP地址地址：128.5.1.0或35.1.7.48域名域名： 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页Internet内部结构示意图内部结构示意图 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.5 计算机网络的分类 1.5.1 按拓扑构形分类 后页后页后页后页退出退出退出退出前页前页前页前页1.5.2 按地理范围分类 局域网局域网LAN(Local Area Network)约0.1公里校园网校园网CAN(Campus Area Network)约1公里城域网城域网MAN(Metropolitan Area Network)约10公里广域网广域网WAN(Wide Area Network)约1001000公里全球网全球网GAN(Global Area Network)1000公里 1.5.3 其它分类 网络传输物理信道媒体划分网络传输物理信道媒体划分 信道转接或共享划分信道转接或共享划分网络的使用范围网络的使用范围划分划分业务工作的范围划分业务工作的范围划分