互联网概述(教案第1章XG).ppt

《互联网概述(教案第1章XG).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《互联网概述(教案第1章XG).ppt（45页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、互联网原理与应用发展互联网原理与应用发展（计算机学院（计算机学院 范冰冰教授）范冰冰教授）你所认识互联网？你所认识互联网？互联网怎样发展而来的呢？又往何处去？互联网怎样发展而来的呢？又往何处去？网络技术主要内容？网络技术主要内容？互联网核心技术体系互联网核心技术体系附属的网络概念和技术？附属的网络概念和技术？因特网有哪些主要应用？因特网有哪些主要应用？互联网上怎样构作应用的？互联网上怎样构作应用的？第第1章、互联网技术与应用概述章、互联网技术与应用概述1.1 1.1 互联网发展背景互联网发展背景1.2 1.2 互联网设计思想与特点互联网设计思想与特点1.3 1.3 互联网基础协议体系结构互联网

2、基础协议体系结构1.4 1.4 互联网应用互联网应用1.5 1.5 互联网最新趋势互联网最新趋势参考教材参考教材1 1、2 2、3232章章1.1.1 传统网络技术传统网络技术1.1 1.1 互联网发展概述互联网发展概述通信是现代社会三大基础结构之一（能源、交通通信是现代社会三大基础结构之一（能源、交通和通信）。和通信）。传统电信网络主要是电报传真网、电话交换网传统电信网络主要是电报传真网、电话交换网PSTN、数字数据网、数字数据网DDN、分组交换公用数据网、分组交换公用数据网PSPDN，以及后来的帧中继网，以及后来的帧中继网FRN、ATM网、网、Ethernet、移动通信网等。移动通信网等。

3、网络是实现信息（语音、文本、数据或集合）交网络是实现信息（语音、文本、数据或集合）交互（通信）的网元设备和协议集合。互（通信）的网元设备和协议集合。传统电信网络主要为特定的用户需求设计，实现多传统电信网络主要为特定的用户需求设计，实现多业务综合承载应用很困难，经历电路交换到分组交业务综合承载应用很困难，经历电路交换到分组交换发展。换发展。1.1.2 计算机网络五个关键方面计算机网络五个关键方面1、数据通信、数据通信Data Communication。通过物理介质实。通过物理介质实现信息传送的低层机制和技术。现信息传送的低层机制和技术。2、分组交换和联网技术。满足不同速率、距离和成本、分组交换

4、和联网技术。满足不同速率、距离和成本等需要分组交换技术（分组长度、寻址方式）。等需要分组交换技术（分组长度、寻址方式）。3、TCP/IP联网技术。异构网络（不同分组交换技术）联网技术。异构网络（不同分组交换技术）互连方法，容纳新网络；强大生命力。互连方法，容纳新网络；强大生命力。5、附加的网络概念和技术。涉及管理、安全、服务、附加的网络概念和技术。涉及管理、安全、服务质量等。质量等。4、网络应用和网络编程。网络上实现具体服务的应用、网络应用和网络编程。网络上实现具体服务的应用系统，软件交互、网络有效结合和简单化开发方法。系统，软件交互、网络有效结合和简单化开发方法。1.1.3 计算机网络和网络

5、互连计算机网络和网络互连70年代开始，联网技术年代开始，联网技术计算机网络，核心内容：计算机网络，核心内容：LAN、网络互连；、网络互连；LAN研究解决小区域计算机互研究解决小区域计算机互连和信息共享的体系，目前主要是连和信息共享的体系，目前主要是Ethernet：共：共享介质以太网、交换以太网；享介质以太网、交换以太网；Ethernet并随着光并随着光收发技术发展，向区域网、城域网发展。收发技术发展，向区域网、城域网发展。不同目的（速率、距离和成本等）不同目的（速率、距离和成本等）/时间、厂商的时间、厂商的各种网络技术，各种网络技术，1973 Vinton Cerf/Robert Kahn指

6、指出：实际上不可能存在单一分组网络技术能满足出：实际上不可能存在单一分组网络技术能满足所有需求，特别是极低成本小容量家庭所有需求，特别是极低成本小容量家庭/办公网络办公网络需要，建议停止单一最佳解决方案寻找。需要，建议停止单一最佳解决方案寻找。解决统一网络的出路：探索把多种分组网络互联解决统一网络的出路：探索把多种分组网络互联成一个有机整体的方法，形成全局服务。成一个有机整体的方法，形成全局服务。计算机广域互连，一种跨越不同底层网络技术、计算机广域互连，一种跨越不同底层网络技术、操作系统的操作系统的LAN广泛互连技术，以及在之上实现广泛互连技术，以及在之上实现信息交互和业务应用，即互联网（信息

7、交互和业务应用，即互联网（TCP/IP）技术。）技术。互联网原理和应用，在了解互联网原理和应用，在了解IP编址、编址、IP协议、协议、TCP协议基础上，进一步了解协议基础上，进一步了解TCP/IP协议体系和协议体系和工作原理，以及因特网应用系统和编程方法。工作原理，以及因特网应用系统和编程方法。互联网互联网internet：通过路由器连接的一组网络，使：通过路由器连接的一组网络，使网中的任何计算机之间可以通信，目前主要运用网中的任何计算机之间可以通信，目前主要运用TCP/IP协议。它可能是任何组织的网络，如协议。它可能是任何组织的网络，如Cernet、Jxnet1.1.4 internet I

8、nternet 和和Intranet因特网因特网Internet：运用：运用TCP/IP协议，接受因特网协议，接受因特网组织统一管理（组织统一管理（InterNIC 地址、域名）、全球开地址、域名）、全球开放的互联网，前身放的互联网，前身ARPANET。它是一个特定组。它是一个特定组织的网络，目前已成为全球计算机互连和应用互织的网络，目前已成为全球计算机互连和应用互联的基础设施，并在和电信网融合成为统一的联的基础设施，并在和电信网融合成为统一的NGN。内联网内联网Intranet：运用：运用TCP/IP技术，企业、学校技术，企业、学校等单位内部互连的网络。等单位内部互连的网络。1.2.1 互联

9、网要解决的核心问题互联网要解决的核心问题1、网络通信必须解决寻址问题网络通信必须解决寻址问题，在网络设备和计算机，在网络设备和计算机间的统一虚拟编址和实现准确的传送间的统一虚拟编址和实现准确的传送定位定位。1.2 1.2 互联网技术思想与特点互联网技术思想与特点2、解决网络可靠性（出错控制）和可管理性问题解决网络可靠性（出错控制）和可管理性问题，网络通信必须解决可靠问题。计算机通信是计算机网络通信必须解决可靠问题。计算机通信是计算机运行程序之间的通信，所以应当由谁负责可靠交付运行程序之间的通信，所以应当由谁负责可靠交付？因特网和传统电信网的思路不同。？因特网和传统电信网的思路不同。地址转换问题

10、：互联网采用物理链路地址转换问题：互联网采用物理链路2层之上独立的层之上独立的第第3层地址编制，实际寻址过程需要层地址编制，实际寻址过程需要2、3层地址转换，层地址转换，如如ARP、RARP协议。协议。3、怎样解决网络通信交互和实际应用的结合、网络应怎样解决网络通信交互和实际应用的结合、网络应用编程、开放性问题。用编程、开放性问题。在在TCP/IP核心之上开发和建核心之上开发和建立一系列的实际应用，而且希望使网络技术和计算立一系列的实际应用，而且希望使网络技术和计算机技术一体化，方便应用开发推广。机技术一体化，方便应用开发推广。因特网以因特网以IP 协议、动态选路协议来提供计算机间协议、动态选

11、路协议来提供计算机间的尽力分组传输，网络简单、灵活性好、价格便的尽力分组传输，网络简单、灵活性好、价格便宜。但没有传统网络严格的呼叫控制和可靠管理宜。但没有传统网络严格的呼叫控制和可靠管理功能，只通过简单差错告知协议功能，只通过简单差错告知协议ICMP、简单网简单网管协议管协议SNMP；因特网通过增加因特网通过增加 TCP 协议，建立计算机进程间的协议，建立计算机进程间的连接，实现计算机程序之间的相对可靠通信。连接，实现计算机程序之间的相对可靠通信。4、解决网络的安全性、服务质量解决网络的安全性、服务质量QoS等问题，等问题，互联网互联网初始设计基本没有考虑以上问题，所以，存在结构初始设计基本

12、没有考虑以上问题，所以，存在结构性问题，以后不断通过技术补充来完善。性问题，以后不断通过技术补充来完善。互联网开放环境安全成为互联网技术重要分支，互联网开放环境安全成为互联网技术重要分支，NAT、防火墙、入侵检测、防火墙、入侵检测、VPN/IPSEC、加密加密/认认证、证、SSL/TSL、PKI/CA、漏洞扫描和安全评估、漏洞扫描和安全评估、网络攻击和防御网络攻击和防御互联网服务质量互联网服务质量QoS是不断发展的领域，由于是不断发展的领域，由于IP的的特性，目前互联网特性，目前互联网QoS本质上本质上CoS，通过区分服务通过区分服务DiffServ、资源预留协议资源预留协议RSVP等适当解决

13、。等适当解决。互联网通过网络互联网通过网络API设计，视网络为可标准调用的设计，视网络为可标准调用的计算机外部资源，大大简化了程序员对低层网络通计算机外部资源，大大简化了程序员对低层网络通信要求。互联网通过信要求。互联网通过C/S，B/S模式简化呼叫控制。模式简化呼叫控制。互联网相比电信网促进了网络应用的蓬勃发展。互联网相比电信网促进了网络应用的蓬勃发展。1.2.2 网络基本传输交换方式网络基本传输交换方式虚电路、交换电路虚电路、交换电路 最早的最早的PSTN电路交换网，采用电路交换方式，预留资电路交换网，采用电路交换方式，预留资源、建立电路，然后通信，拆除电路源、建立电路，然后通信，拆除电路

14、。可实现高质量。可实现高质量管理和对称业务；但信令系统建立每一次呼叫和维护管理和对称业务；但信令系统建立每一次呼叫和维护连接状态信息，虚电路对大量突发、非对称小数据量连接状态信息，虚电路对大量突发、非对称小数据量的应用（如网页浏览）是低效率、高代价的。的应用（如网页浏览）是低效率、高代价的。建立连接建立连接预留资源预留资源电路交换方式电路交换方式分组路由分组路由/交换？交换？60年代，数据通信出现了一个革命性的新概念：分组通年代，数据通信出现了一个革命性的新概念：分组通信分组交换把数据划分成许多小的数据块（分组），每信分组交换把数据划分成许多小的数据块（分组），每个分组中包含接收方的地址。网络

15、的每个交换设备都保个分组中包含接收方的地址。网络的每个交换设备都保留有分组如何抵达所有可能目的地的信息。留有分组如何抵达所有可能目的地的信息。互联网分组互联网分组通信利用效率远远高于传统通信网，且可以支持应用非通信利用效率远远高于传统通信网，且可以支持应用非常广泛，通信费用也比传统网络低得多。常广泛，通信费用也比传统网络低得多。分组存储分组存储转发？转发？分组交换方式分组交换方式1.2.3 面向连接的面向连接的/无连接的无连接的流模式和报文模式流模式和报文模式面向连接的流模式传输面向连接的流模式传输 通常电信网（无论是通常电信网（无论是FR或或ATM分组）的都采用面向连分组）的都采用面向连接的

16、传输交换方式，连接是接的传输交换方式，连接是对等实体为进行通信而进行对等实体为进行通信而进行的一种结合（打招呼，预处理）的一种结合（打招呼，预处理），面向连接的流传输方，面向连接的流传输方式，可以是预留资源虚电路（如式，可以是预留资源虚电路（如 FR、ATM），也可以），也可以不预留方法（如不预留方法（如TCP）。面向连接面向连接FBB:什么是连接？对等实体为进行通信而进行的一种结合。面向连接要素：连接建立、数据通信和连接释放三阶段。连接要素连接要素建立连接建立连接预留资源预留资源建立连接建立连接不预留资源不预留资源分组从分组从 A 传送到传送到 B 的过程的过程网络网络网络网络网络网络网络路

17、由器路由器路由器路由器路由器路由器AB查找路由表目的地下一跳路由器查找路由表目的地下一跳路由器查找路由表目的地下一跳路由器无连接的报文传输无连接的报文传输-互联网的互联网的IP分组路由方式分组路由方式范冰冰范冰冰:在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块F每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包）F 因特网中这样一个分组称为IP数据报，也称IP包。F 通过存储转发，hop by hop尽力逐跳把各分组发送到接收端F 接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文F 数据报数据报 逐跳尽力传输逐跳尽力传输 互联网互联网IP技术采用技术采用面向无连接面向无连接的尽力传送方式的尽力传送方式（报文模式），只

18、通过简单、灵活的寻址和选（报文模式），只通过简单、灵活的寻址和选路功能，不需信令系统；即发送数据不需要预路功能，不需信令系统；即发送数据不需要预先和接收建立连接，既不要预定资源，也不确先和接收建立连接，既不要预定资源，也不确定资源，动态分配资源和发送，使用报文方式定资源，动态分配资源和发送，使用报文方式的传送信息适合突发性消息发送，的传送信息适合突发性消息发送，简单低成本。简单低成本。同时同时IP包不能解决丢报、重复或失序。技术的包不能解决丢报、重复或失序。技术的可靠性、安全性、业务质量保证等方面性能不高，可靠性、安全性、业务质量保证等方面性能不高，所以使用一种折中的所以使用一种折中的TCP流

19、模式传输。尽管目前流模式传输。尽管目前主要优点使人们容忍其缺陷，但也是主要优点使人们容忍其缺陷，但也是NGI、NGN发展动力。发展动力。互联网核心协议互联网核心协议 TCP/IP TCP/IP因特网应用程序TCP协议完成分组端对端传输，并保证应用程序之间的可靠通信应用程序IP协议完成分组在因特网的点对点传输，只能尽力传输，但不保证可靠交付。什么是点对点传输什么是点对点传输？什么是端到端传？什么是端到端传输？输？什么是协议：控制什么是协议：控制两个对等实体进行两个对等实体进行通信的规则集合。通信的规则集合。IP数据包怎样通过不同的网络？数据包怎样通过不同的网络？在某个在某个IP数据报进入网络传递

20、以前，路由器把数据报进入网络传递以前，路由器把IP数据报作数据报作为完整的帧数据重新封装到一个帧中，这个帧格式符合某为完整的帧数据重新封装到一个帧中，这个帧格式符合某个物理网络传送的硬件要求。个物理网络传送的硬件要求。终点终点起点起点路由器路由器帧中继帧中继ATM以太网以太网包裹包裹马车马车火车火车汽车汽车（原始标签）（原始标签）包裹目包裹目的地的地投递投递不能用身份证号码作地址通信一样！不能用身份证号码作地址通信一样！A20字节字节头部头部0 4 8 16 19 24 31IP数据报数据报头部头部 数据区数据区 版本版本 头部长头部长 服务类型服务类型 总长总长 标识标识 标志标志 段偏移段

21、偏移 生存时间生存时间 协议类型协议类型 头部校验和头部校验和 源源IP地址地址 目的地目的地IP地址地址 IP 可选项（可省略、长度可变）可选项（可省略、长度可变）填充填充 数据开始数据开始 0 1 2 3 4 8 16 24 310 网络号网络号 主机编号主机编号1 0 网络号网络号 主机编号主机编号 1 1 0 网络号网络号 主机编号主机编号 1 1 1 0 多目的传送地址多目的传送地址 1 1 1 1 保留将来使用保留将来使用 A C C D E B0 4 10 16 31 源端口源端口 目的端口目的端口 发送序号发送序号 确认序号确认序号头部长度头部长度 保留保留 代码位代码位 窗口

22、窗口 校验和校验和 紧急指针紧急指针 可选项可选项 填充填充 数据开始数据开始 TCP头部头部 数据数据 网络协议分层网络协议分层v复杂性：一个公司（产品）越来越无法完成一个复杂性：一个公司（产品）越来越无法完成一个系统所有的事情。系统所有的事情。v开放互连：开放互连：原有技术通常只有通信底层和独立的原有技术通常只有通信底层和独立的应用层，在不同基础上完成广泛互连，必须定义超应用层，在不同基础上完成广泛互连，必须定义超越旧体系、新的工作层。越旧体系、新的工作层。v标准化：解决复杂性和互连不能依赖某些公司产标准化：解决复杂性和互连不能依赖某些公司产品技术，建立既分工的、有统一协调的体系。品技术，

23、建立既分工的、有统一协调的体系。早期网络是不分层，为什么要进行分层处理？早期网络是不分层，为什么要进行分层处理？范冰冰范冰冰:早期计算机应用早期计算机应用程序和网络基本两个独立程序和网络基本两个独立的体系，计算机通信（串的体系，计算机通信（串口、口、Moden、DDN、X.25)独立编程完成数据独立编程完成数据传输，通过操作系统底层传输，通过操作系统底层向应用呈现提供数据，交向应用呈现提供数据，交互灵活性很差、不标准，互灵活性很差、不标准，从而无法形成更广泛的网从而无法形成更广泛的网络应用。络应用。1.3 1.3 互联网协议体系结构互联网协议体系结构1.3.1 TCP/IP协议结构协议结构网络

24、接口层 IP(RIP OSFP BGP)各种应用层协议HTTP,FTP,SMTP,DNS等TCP网际层运输层UDP应用层TCP/IPTCP/IP是协议栈是协议栈:不不仅包含了网络互连仅包含了网络互连IPIP、传输控制传输控制TCPTCP等基本等基本的协议，但更多是应的协议，但更多是应用协议，而且仍在不用协议，而且仍在不断发展。断发展。ICMP IGMPARPRARPTCP/IP体系一般认体系一般认为是四层结构，但本为是四层结构，但本质上三层应用层、运质上三层应用层、运输层和网络层输层和网络层；网络接口层具体内容不多。物理层NATBOOTP/DHCP1.3.4 TCP/IP协议分层与交互协议分层

25、与交互用户用户进程进程用户用户进程进程用户用户进程进程TCPUDPIPICMPIGMP介质介质RARP硬件硬件接口接口用户用户进程进程应用层应用层运输层运输层网络层网络层链路层链路层ARPHA1HA5HA4HA3HA6主机H1主机H2路由器R1硬件地址路由器R2HA2IP1IP2局域网局域网局域网IP1HA1HA5HA4HA3HA6HA2IP6IP层上的互联网IP2IP4IP3IP5R2从IP1到IP2从IP1到IP2从IP1到IP2从从HAHA1 1 到到HAHA3 3IP数据报硬件地址从HA4到HA5从HA6到HA2MAC帧MAC帧MAC帧IP地址R1TCP连接1.3.5 协议嵌套和分用协

26、议嵌套和分用v 互联网通过一组相同的协议连接在一起网络。互联网通过一组相同的协议连接在一起网络。v 某个具体协议（某个具体协议（FTPFTP、TCPTCP、IPIP、EthernetEthernet），），只能在同一协议层对等工作。只能在同一协议层对等工作。v 每个协议都在处理数据分组（或帧）。发送端，每个协议都在处理数据分组（或帧）。发送端，每个下层协议分组对上层协议传来的内容进行封装；每个下层协议分组对上层协议传来的内容进行封装；多层协议之间分组的封装形成分组嵌套。多层协议之间分组的封装形成分组嵌套。v 相反，接收端每个下层协议对分组数据进行拆封相反，接收端每个下层协议对分组数据进行拆封后

27、，根据协议要求传递给相应的上层协议，完成分后，根据协议要求传递给相应的上层协议，完成分用。用。5432154321物 理 传 输 媒 体数据部分数据部分数据部分数据部分比特流11010111010T2计算机 1 1FTPAP2AP1应 用 程 序IPFTPTCP以太网计算机 2 2比特帧数据报TCPTCP包包FTPFTP协议协议 尾部用户进程，处理用户进程，处理应用程序细节！应用程序细节！系统内核，处理系统内核，处理通信细节！通信细节！TCPFTP头部嵌套嵌套分用分用用户使用的网络服务和功能都是由应用软件的提用户使用的网络服务和功能都是由应用软件的提供的。网络应用是为一定应用目标，编写通过因供

28、的。网络应用是为一定应用目标，编写通过因特网进行通信的程序。特网进行通信的程序。1.4 1.4 互联网应用互联网应用 网络数据（二进制比特）通信通常是基础过程，网络数据（二进制比特）通信通常是基础过程，建立依靠网络的适应社会需求的应用，创造社会建立依靠网络的适应社会需求的应用，创造社会价值和进步才是最终目的。价值和进步才是最终目的。1.4.1 互联网应用概念和模式互联网应用概念和模式网络应用系统需要设计其个性的应用协议，来规定网络应用系统需要设计其个性的应用协议，来规定数据格式表示，业务交互规则等；数据格式表示，业务交互规则等；TCP/IP协议通常协议通常是基础协议和基础应用协议的总称。是基础

29、协议和基础应用协议的总称。应用协议：所交换报文的语法和语义应用协议：所交换报文的语法和语义 网络软件怎样交互：客户或服务器模式网络软件怎样交互：客户或服务器模式 应用软件怎样调用应用软件怎样调用TCP/IP通信通信选择怎样开发平台和工具选择怎样开发平台和工具发生差错时应用系统所采取的动作发生差错时应用系统所采取的动作互联网应用考虑的关键因素互联网应用考虑的关键因素传统网络技术似乎一直来是解决数据的通信交互问传统网络技术似乎一直来是解决数据的通信交互问题，网络应用开发和网络通信如何一体化？题，网络应用开发和网络通信如何一体化？怎样为怎样为软件人员（非网络、通信技术工程师）提供方便的软件人员（非网

30、络、通信技术工程师）提供方便的开发方法？开发方法？应用程序编写通过应用程序编写通过Socket API实现对互实现对互联网的访问和操作，并发展到各种工具和平台。联网的访问和操作，并发展到各种工具和平台。互联网应用交互模式和应用开发互联网应用交互模式和应用开发互联网应用存在的一个问题：两独立计算机上运行互联网应用存在的一个问题：两独立计算机上运行的一对应用软件如何协调一致？其答案就是称之为的一对应用软件如何协调一致？其答案就是称之为客户客户服务器模式的交互方式。在一对应用程序中，服务器模式的交互方式。在一对应用程序中，称为服务器的应用软件首先启动运行并等待连接，称为服务器的应用软件首先启动运行并

31、等待连接，而另一个称之为客户的应用软件随后运行，并主动而另一个称之为客户的应用软件随后运行，并主动发起连接。发起连接。1.4.2 远程资源远程资源/信息共享信息共享最早期互联网目的是计算资源共享（接入网络共享计算最早期互联网目的是计算资源共享（接入网络共享计算资源），然后开始演变到通信交互，提供通用通信交互资源），然后开始演变到通信交互，提供通用通信交互方法。方法。网络应用最有影响的网络应用最有影响的Web、WWW系统，早期是定位信系统，早期是定位信息发布，信息链接功能，基本上仍是信息共享服务。其息发布，信息链接功能，基本上仍是信息共享服务。其他互联网信息共享（交互）应用系统：信息搜索（引擎）

32、他互联网信息共享（交互）应用系统：信息搜索（引擎）、BBS、News传统（早期）互联网应用是从信息共享（交互）开始，传统（早期）互联网应用是从信息共享（交互）开始，如文件传输系统如文件传输系统FTP、远程登陆、远程登陆Telnet、电子邮件等；、电子邮件等；信息共享类网络应用系统从科学界到社会上得到了广泛信息共享类网络应用系统从科学界到社会上得到了广泛认可，成为信息社会的重要标志，也开创了互联网时代；认可，成为信息社会的重要标志，也开创了互联网时代；（社会以应用而不是技术认识互联网）（社会以应用而不是技术认识互联网）1.4.3 互联网业务应用系统互联网业务应用系统 之后，浏览器之后，浏览器/W

33、eb技术的发展成熟和数据库结合，网络技术的发展成熟和数据库结合，网络应用扩展到电子商务、电子政务的业务流程处理，以及应用扩展到电子商务、电子政务的业务流程处理，以及绝大部分计算机应用。绝大部分计算机应用。B/S结构成为网络应用的新主体结构，中间件技术结构成为网络应用的新主体结构，中间件技术出现，由此形成了多层次软件结构，并开始向网络出现，由此形成了多层次软件结构，并开始向网络协同业务、组件化发展。协同业务、组件化发展。近年，互联网从静态文本、动态信息发展到实时、高质近年，互联网从静态文本、动态信息发展到实时、高质量的多媒体应用。量的多媒体应用。1.4.4 互联网应用发展互联网应用发展 互联网不

34、仅是计算机互联网不仅是计算机互连互连技术，还是全球统一应用技术，还是全球统一应用互联互联体系。体系。1.5.1 下一代网络下一代网络NGNv 传统电信网络和计算机网络深刻融合产生融合传统电信网络和计算机网络深刻融合产生融合NGN。一方面，传统对称话音业务为基础的传输与交换技术向一方面，传统对称话音业务为基础的传输与交换技术向IP技术为基础的新电信框架快速转变；另一方面，技术为基础的新电信框架快速转变；另一方面，LAN和和因特网从企业网因特网从企业网/科学网向公众运营网络转化，不断科学网向公众运营网络转化，不断强化交换速率、强化交换速率、QoS、安全性、可运营性和可管理性。安全性、可运营性和可管

35、理性。范冰冰范冰冰:一方面，电信网络技一方面，电信网络技术围绕术围绕IP承载进行改造，传统承载进行改造，传统对称话音业务为基础的传输对称话音业务为基础的传输与交换技术向与交换技术向IP技术为基础的技术为基础的新电信框架快速转变；另一新电信框架快速转变；另一方面，方面，LAN和和YTW从企业网从企业网/科学网向公众运营网络转化，科学网向公众运营网络转化，不断强化交换速率、不断强化交换速率、QoS、安全性、可运营性和可管理安全性、可运营性和可管理性。其次，因特网不仅完成性。其次，因特网不仅完成了全球的计算机网络的互连，了全球的计算机网络的互连，更实现了统一应用的互联；更实现了统一应用的互联；IP事

36、实上已成为未来网络统一事实上已成为未来网络统一的业务结构标准，的业务结构标准，PC成为统成为统一桌面，由此引发了新一轮一桌面，由此引发了新一轮业务模式革命，业务模式革命，Web Service分布式网络应用框架逐渐成分布式网络应用框架逐渐成为为IP应用的主流。最后，应用的主流。最后，1.5 1.5 互联网发展最新热点互联网发展最新热点vNGN开开始始逐逐渐渐形形成成基基于于智智能能光光交交换换、高高速速LAN、IPV6、3G/4G、WiFi的的下下一一代代网网络络；通通过过分分层层、分分面面和和开开放放接接口口的的方方式式，为为业业务务提提供供商商和和网网络络运运营营商商提提供供生生成成、部部

37、署署和和管管理理开开放放的的新新业业务务环环境境，逐逐渐渐形形成成虚虚拟拟标标准准化化、统一服务的网络应用体系。统一服务的网络应用体系。v移动互联网是移动互联网是NGN目前快速发展的新领域。目前快速发展的新领域。1.5.2 基于网络的协同（分布）计算基于网络的协同（分布）计算2000开始，开始，Web Service分布式网络应用和集成框架逐渐分布式网络应用和集成框架逐渐成为成为IP应用的主流。其核心应用的主流。其核心 XML、简单对象访问协议、简单对象访问协议 SOAP、WEB服务描述语言服务描述语言 WSDL技术、统一描述，发技术、统一描述，发现和集成（现和集成（UDDI），实现的网络应用

38、协同和一体化。），实现的网络应用协同和一体化。云计算和网格计算，网络资源紧密共享利用、虚拟化、协云计算和网格计算，网络资源紧密共享利用、虚拟化、协同（分布）计算，协同计算为基础的向上提供标准化的应同（分布）计算，协同计算为基础的向上提供标准化的应用用。对等网络对等网络P2P、BT（MP3下载、实况视频），克服下载、实况视频），克服C/S中央服务器结构，非集中的自组织网络，可实现就近资中央服务器结构，非集中的自组织网络，可实现就近资源寻找和分发。源寻找和分发。1.5.3 网络安全和网络管理网络安全和网络管理v IT系系统统管管理理成成为为新新的的热热点点，IT系系统统有有网网络络、计计算算平平台

39、台、存存储储系系统统、数数据据库库、应应用用系系统统、安安全全系系统统等等一一体体化化组组成成，从从单单一一系系统统设设备备管管理理，到到面面向向服服务务质质量量的的一一体体化化管管理理成成为新的需求；为新的需求；ITSM，ITIL。v网网络络安安全全在在开开放放互互连连环环境境的的黑黑客客攻攻击击中中发发展展，从从边边界界、被被动动、单单层层和和单单点点，静静态态的的基基于于规规则则网网络络安安全全机机制制/服服务务，逐逐步步开开始始向向主主动动、全全面面和和联联动动，动动态态的的基基于于行行为为、可可信信计计算算的的网网络络安安全全转转变变。主主动动防防御御将将原原来来分分层层的的安安全全

40、统统一一起起来来，形形成成完完整整闭闭合合安安全全系系统统。云云安安全全是是新新发发展的方向。展的方向。1.5.4 物联网物联网v人人联联网网，到到物物联联网网（Internet of Things）。20092009奥奥巴巴马马正正式式提提出出物物联联网网，“物物联联网网”是是在在“互互联联网网”的的基基础础上上，将将其其用用户户端端延延伸伸和和扩扩展展到到任任何何物物品品与与物物品品之之间间，进进行行信信息息交交换换、通通信信和和处处理理服服务务。更更大大、更更广泛网络和应用。广泛网络和应用。v物物联联网网（早早期期传传感感网网）：通通过过识识别别（RFID）、红红外外感感应应器器、全全球

41、球定定位位系系统统、激激光光扫扫描描器器等等信信息息传传感感设设备备，按按约约定定的的协协议议，把把任任何何物物品品与与互互联联网网相相连连接接，进进行行信信息息交交换换和和通通信信，以以实实现现智智能能化化识识别别、定定位位、跟跟踪踪、监控和管理。监控和管理。1.5.5 其它主要热点其它主要热点v高高速速可可靠靠组组网网设设备备和和技技术术，万万兆兆交交换换机机和和路路由由器器、MPLS、光交换、多层交换。、光交换、多层交换。v自组织网络技术、设备和应用。自组织网络技术、设备和应用。v智能网和语义网。智能网和语义网。v互互联联网网多多媒媒体体应应用用技技术术，实实时时传传输输协协议议RTP、

42、会会话控制和呼叫控制话控制和呼叫控制SDP、SIP、H.323。v互联网服务质量互联网服务质量QoS技术。技术。v互联网多播技术和应用互联网多播技术和应用。v 互联网原理与应用互联网原理与应用课程内容、衔接与相关问题课程内容、衔接与相关问题计算机网络课程基本是计算机网络课程基本是LAN、互联网实现原理、互联网实现原理、设备和工程技术讨论；并涉及数据通信基础，广设备和工程技术讨论；并涉及数据通信基础，广域通信网；涉及网络安全和管理；网络应用。不域通信网；涉及网络安全和管理；网络应用。不同教材有不同内容编排和侧重。同教材有不同内容编排和侧重。数据通信、局域网数据通信、局域网LAN互联网互联网、现代

43、网络技术、现代网络技术网络存储与计算、网络存储与计算、NGN与与IPV6 网络工程的主要内容体系网络工程的主要内容体系网络技术网络技术互联网应用互联网应用Web技术技术/开发平台开发平台网络软件应用开发网络软件应用开发电子商务、电子政务系统电子商务、电子政务系统综合布线综合布线网络规划与设计网络规划与设计组网和配置组网和配置网络性能与测试网络性能与测试网络应用网络应用网络安全和管理网络安全和管理网络构建网络构建（系统集成）（系统集成）防火墙、防火墙、PKI认证认证安全评估、防病毒安全评估、防病毒运行支撑管理运行支撑管理业务支撑管理业务支撑管理范冰冰范冰冰:信息的传递要依靠网络，因此实现信息化离

44、不开完善的网络。网络已成为信息社会的命脉和重要基础。网络包含了技术、应用、工程和管理四大部分内容本课程与相关课程衔接本课程与相关课程衔接IP路由协议路由协议各种应用层协议HTTP,FTP,SMTP,DNS，WWW等TCP网际层运输层UDP应用层TCP/IP关于网络关于网络互联的基本内容，互联的基本内容，以及和以及和LAN/WAN衔接，在计算机衔接，在计算机网络中已经介绍，网络中已经介绍，不在本课程讲授。不在本课程讲授。本课程重点讲授本课程重点讲授互联网重要协议，互联网重要协议，包括基础协议和包括基础协议和应用层协议，实应用层协议，实际是互联网技术际是互联网技术内容的深入。内容的深入。ICMP

45、IGMPARPRARPARPLAN、WAN网络接口层数据链路/物理层NATBOOTP/DHCP主要内容讲授内容主要内容讲授内容1.互联网技术与应用概述互联网技术与应用概述背景、概念、结构、服务背景、概念、结构、服务2.互联网基础协议体系互联网基础协议体系网络地址转换网络地址转换NAT，网络配置初，网络配置初试化试化BOOTP/DHCP，路由选择协议（基本选路、，路由选择协议（基本选路、RIP、OSPF、BGP协议）。协议）。IP多媒体系统和多媒体系统和IP电话系统。电话系统。3.互联网应用基础互联网应用基础C/S模式和应用程序接口模式和应用程序接口API4.互联网传统应用互联网传统应用基础应用

46、基础应用TELNET、FTP、DNS，常用，常用应用协议应用协议Email（SMTP）、WWW（HTTP）;IP多媒多媒体系统和体系统和IP电话系统电话系统5.互联网应用开发互联网应用开发6.互联网管理互联网管理SNMP课程共课程共/52学时学时第第1部分部分 1次课次课/3学时学时第第2部分部分 3次课次课/9学时学时第第3部分部分 2次课次课/6学时学时第第4部分部分5次课次课/15学时学时第第5、6部分部分 2次课次课/6学时学时实验实验 3次课次课/10学时学时习题和复习习题和复习 1次课次课/3学时学时总课时：总课时：52学时学时关于本课程的授课方式与考试：关于本课程的授课方式与考试

47、：平时作业平时作业15%+实验实验15%+期终考试期终考试70%本课程的说明本课程的说明主要参考本课程教材谢希仁主要参考本课程教材谢希仁计算机网络计算机网络第第5版的有关内容。版的有关内容。本课程强调互联网原理和概念，并不涉及网络编本课程强调互联网原理和概念，并不涉及网络编程技术和技巧。程技术和技巧。范冰冰范冰冰:本科内容主要仍然是基本本科内容主要仍然是基本概念的接受，受选修课时概念的接受，受选修课时的限制，更是希望大家了的限制，更是希望大家了解解/理解概念与技术思想，理解概念与技术思想，而不是深入技术细节，也而不是深入技术细节，也不能完成技术专家培训。不能完成技术专家培训。本课程是讲授为主，

48、辅助本课程是讲授为主，辅助实验和讨论形式，选修课实验和讨论形式，选修课评分的主要依据平时的讨评分的主要依据平时的讨论提问成绩和最终考试结论提问成绩和最终考试结合。合。关于本课程的内容体系和讲授顺序安排，并不完关于本课程的内容体系和讲授顺序安排，并不完全按照教材顺序。全按照教材顺序。Douglas E.Comer 林生、范冰冰译林生、范冰冰译计算机网络计算机网络与互联网与互联网第五版。第五版。作业作业12.简述互联网的报文模式和流模式。简述互联网的报文模式和流模式。范冰冰范冰冰:本科内容主要仍然是基本本科内容主要仍然是基本概念的接受，受选修课时概念的接受，受选修课时的限制，更是希望大家了的限制，

49、更是希望大家了解解/理解概念与技术思想，理解概念与技术思想，而不是深入技术细节，也而不是深入技术细节，也不能完成技术专家培训。不能完成技术专家培训。本课程是讲授为主，辅助本课程是讲授为主，辅助实验和讨论形式，选修课实验和讨论形式，选修课评分的主要依据平时的讨评分的主要依据平时的讨论提问成绩和最终考试结论提问成绩和最终考试结合。合。1.什么是协议，什么是算法？什么是协议，什么是算法？3.在在20世纪世纪60年代，为什么共享计算资源是最重年代，为什么共享计算资源是最重要的？当万维网出现时，因特网应用发生了什要的？当万维网出现时，因特网应用发生了什么转变么转变？4.什么是点对点通信，什么是端到端通信，在互什么是点对点通信，什么是端到端通信，在互联网中分别用什么协议完成。联网中分别用什么协议完成。