第四章计算机网络与因特网优秀PPT.ppt

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1、第四章计算机网络与因特网第四章计算机网络与因特网第一页，本课件共有99页第四章第四章 计算机网络与因特网计算机网络与因特网4.1 4.1 计算机网络基础计算机网络基础4.2 4.2 计算机局域网计算机局域网4.3 4.3 计算机广域网计算机广域网4.4 4.4 因特网的组成因特网的组成4.5 4.5 因特网提供的服务因特网提供的服务4.6 4.6 网络信息安全网络信息安全第二页，本课件共有99页4.1 4.1 计算机网络基础计算机网络基础 4.1.1 计算机网络的组成计算机网络的组成 4.1.2 计算机网络的分类计算机网络的分类 4.1.3 网络的工作模式网络的工作模式 4.1.4 网络提供的

2、服务网络提供的服务 4.1.5 网络操作系统网络操作系统第三页，本课件共有99页什么是什么是计算机网络计算机网络 计算机网络：以计算机网络：以共享资源共享资源和和信息传递信息传递为目的，为目的，把地理位置分散且功能独立的把地理位置分散且功能独立的多台计算机多台计算机（或其他智能设备），利用（或其他智能设备），利用通信设备通信设备和和网络网络软件软件，连接起来组成的系统。，连接起来组成的系统。第四页，本课件共有99页计算机组网的目的计算机组网的目的数据通信数据通信资源共享资源共享实现分布式信息处理实现分布式信息处理提高计算机系统的可靠性和可用性提高计算机系统的可靠性和可用性第五页，本课件共有99

3、页计算机网络的分类计算机网络的分类按使用的传输介质可分为：按使用的传输介质可分为：有线网有线网 无线网无线网按网络的使用性质可分为：按网络的使用性质可分为：公用网公用网 专用网专用网 虚拟专网虚拟专网(VPN)(VPN)按网络的使用对象可以分为：按网络的使用对象可以分为：企业网企业网 政府网政府网 金融网金融网 校园网校园网 按网络所覆盖的地域范围可以分为按网络所覆盖的地域范围可以分为：局域网局域网(LANLAN)广域网广域网(WANWAN)城域网城域网(MANMAN)第六页，本课件共有99页4.1.3 计算机网络的组成计算机网络的组成计算机计算机数据传输介质：如双绞线、光缆、无线电波等，用数

4、据传输介质：如双绞线、光缆、无线电波等，用于传输数据于传输数据通信控制设备：如网卡、集线器、交换器、调制解调器、通信控制设备：如网卡、集线器、交换器、调制解调器、路由器等，确保通信正确、可靠、有效地进行路由器等，确保通信正确、可靠、有效地进行通信协议通信协议共同遵循的一组的规则和约定共同遵循的一组的规则和约定网络操作系统：实现通信协议、管理网络资源等网络操作系统：实现通信协议、管理网络资源等网络应用软件：实现各种网络应用，如浏览器、电子邮网络应用软件：实现各种网络应用，如浏览器、电子邮件程序、件程序、QQ等等第七页，本课件共有99页网络操作系统网络操作系统网络操作系统网络操作系统(Networ

5、k operating system,NOS)是指运行在是指运行在服务器上的操作系统，有时也称之为服务器上的操作系统，有时也称之为“服务器操作系统服务器操作系统”网络操作系统的责任是：网络操作系统的责任是：管理并协调资源的分配与共享管理并协调资源的分配与共享管理、监测与记录客户机的操作管理、监测与记录客户机的操作(记录用户每一次登录和退出的时间，以及每一次使用服务记录用户每一次登录和退出的时间，以及每一次使用服务器资源的情况器资源的情况)数据保护和错误处理等数据保护和错误处理等第八页，本课件共有99页4.1.2 网络的工作模式网络的工作模式网络中的计算机可以扮演网络中的计算机可以扮演2 2种不

6、同的角色种不同的角色：客户机客户机：需要使用其它计算机资源的计算机：需要使用其它计算机资源的计算机服务器服务器：提供资源（如数据文件、磁盘空间、打印机、处理：提供资源（如数据文件、磁盘空间、打印机、处理器等）给其它计算机使用的计算机器等）给其它计算机使用的计算机计算机网络有计算机网络有两种基本的工作模式：两种基本的工作模式：对等（对等（peer-to-peerpeer-to-peer，简称，简称P2PP2P）模式）模式客户客户/服务器（服务器（Client/ServerClient/Server，简称，简称C/SC/S）模式）模式第九页，本课件共有99页对等模式对等模式网络中每台计算机既可以作

7、为客户机也可以作为服务器网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为服务器例：例：WindowsWindows操作系统中的操作系统中的“网上邻居网上邻居”特点：特点：可共享资源主要是文件和打印机，由资源所在计算机自己管理，可共享资源主要是文件和打印机，由资源所在计算机自己管理，使用比较简单使用比较简单不需要专门的硬件服务器，也不需要网络管理员不需要专门的硬件服务器，也不需要网络管理员效率不高，可靠性、安全性较差效率不高，可靠性、安全性较差第十页，本课件共有99页客户客户/服务器模式服务器模式特点：网络中的计算机有专门分工，有的是客户机，特点：网络中的计算机有专门分工，有的是客户机，有的是服务器有

8、的是服务器n服务器大多是一些专门设计的性能较高的计算机，并发处理能力强，存储服务器大多是一些专门设计的性能较高的计算机，并发处理能力强，存储容量大，网络数据传输速率高容量大，网络数据传输速率高n服务器按用途分为：服务器按用途分为：Web服务器、打印服务器、邮件服务器、文件服务器、数据服务器、打印服务器、邮件服务器、文件服务器、数据库服务器等库服务器等第十一页，本课件共有99页客户客户/服务器模式的工作过程服务器模式的工作过程客户机用户必须预先在服务器上注册，由网络管理员为该用户分配访问网络资客户机用户必须预先在服务器上注册，由网络管理员为该用户分配访问网络资源的权限。每个注册用户都有自己的账号

9、和口令，并获得使用某些服务的授权源的权限。每个注册用户都有自己的账号和口令，并获得使用某些服务的授权需要获得服务时，用户应先登录需要获得服务时，用户应先登录(login(login，输入用户名和口令，输入用户名和口令)，登录成功后才能，登录成功后才能访问服务器上的资源访问服务器上的资源客户机向服务器提出请求客户机向服务器提出请求(例如访问某个文件例如访问某个文件)，服务器响应请求，服务器响应请求，找到找到该文件，然后将文件传送给客户机该文件，然后将文件传送给客户机客户机服务器LAN 或WAN请求请求结果结果第十二页，本课件共有99页4.1.4 网络提供的服务网络提供的服务文件服务文件服务打印服

10、务打印服务消息服务消息服务应用服务应用服务第十三页，本课件共有99页文件服务文件服务也称为共享存储服务也称为共享存储服务用户可以使用服务器中可共享的数据文用户可以使用服务器中可共享的数据文件，使用方法如同使用本地磁盘一样件，使用方法如同使用本地磁盘一样必须在获得服务器授权的情况下进行必须在获得服务器授权的情况下进行第十四页，本课件共有99页打印服务打印服务打印服务：共享打印机打印服务：共享打印机打印服务器打印服务器（管理程序）（管理程序）共享的共享的打印机打印机客户机客户机客户机客户机打印管理程序的一般原则是先来先服务打印管理程序的一般原则是先来先服务(排队处理排队处理)可以更改打印任务的顺序

11、，也可取消某个正在排队的打印任务可以更改打印任务的顺序，也可取消某个正在排队的打印任务第十五页，本课件共有99页消息传递服务消息传递服务实现用户间的相互通信，如电子邮件、实现用户间的相互通信，如电子邮件、QQ、短信息、短信息、IP电电话、视频会议等。话、视频会议等。例：例：QQ的工作过程的工作过程1.登录到登录到即时通信即时通信服务器服务器2.服务器判服务器判断有您的哪断有您的哪些朋友些朋友在线，在线，并通知您知并通知您知道道（C/S工作模式）工作模式）3.给在线的给在线的伙伴发消息伙伴发消息5.您的伙伴立您的伙伴立即就能看到即就能看到您发的消息您发的消息4.消息由服消息由服务器立即转务器立即

12、转发给您的伙发给您的伙伴伴第十六页，本课件共有99页应用服务应用服务为网络用户提供信息处理任务的一种服务为网络用户提供信息处理任务的一种服务例：例：ATM自动柜员机自动柜员机WAN银行的计算中心ATM机服务器客户机第十七页，本课件共有99页当前使用的主流网络操作系统当前使用的主流网络操作系统主流网络操作系统：主流网络操作系统：UNIX系统，系统，稳定性和安全性好，可用于大型网络稳定性和安全性好，可用于大型网络微软公司的微软公司的Windows系统服务器版系统服务器版（如（如Windows NT Server、Windows 2000 Server等，一般用于中等，一般用于中低档服务器）低档服务

13、器）Linux，源代码开放，可免费得到许多应用软件源代码开放，可免费得到许多应用软件网络管理员网络管理员(超级用户超级用户)的职责：的职责：为用户建立账号为用户建立账号(开户开户)、分配资源使用权限、撤销账、分配资源使用权限、撤销账号号(销户销户)、维护网络正常工作和保证信息安全、维护网络正常工作和保证信息安全第十八页，本课件共有99页4.2 4.2 计算机局域网计算机局域网教育信息化第十九页，本课件共有99页4.2 计算机局域网计算机局域网4.2.1 局域网的特点与组成局域网的特点与组成4.2.2 常用局域网常用局域网第二十页，本课件共有99页4.2.1 局域网的特点与组成局域网的特点与组成

14、局域网的特点：局域网的特点：为一个单位所拥有，地理范围有限为一个单位所拥有，地理范围有限使用专门铺设的传输介质进行连网使用专门铺设的传输介质进行连网数据传输速率高数据传输速率高(10Mbps1Gbps)、延迟时间短、延迟时间短可靠性高、误码率低可靠性高、误码率低(10-810-11)第二十一页，本课件共有99页局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构总线型局域网总线型局域网环型局域网环型局域网星型局域网星型局域网网络上的网络上的 节点节点第二十二页，本课件共有99页局域网的组成局域网的组成 网络上的每个节点都装有网络接口卡网络上的每个节点都装有网络接口卡(NIC,简称网卡简称网卡)，网卡通过传输介质把

15、，网卡通过传输介质把节点相互连接起来节点相互连接起来双绞线、同轴电双绞线、同轴电缆、光纤或者无缆、光纤或者无线电波线电波 网络网络服务器服务器工作站工作站网络接网络接口卡口卡传输介质传输介质工作站工作站工作站工作站网络网络 打印机打印机网络上的每台设备网络上的每台设备(如工作如工作站、服务器、打印机等站、服务器、打印机等)都称为是网络中的都称为是网络中的 一个一个“节点节点”第二十三页，本课件共有99页局域网的数据传输方法局域网的数据传输方法网络上的每个节点（如工作站、服务器、打印机等），都网络上的每个节点（如工作站、服务器、打印机等），都是数据传输的是数据传输的“源源”或者或者“目的地目的地

16、”介质访问地址介质访问地址(MAC地址地址)：为了相互区别，局域网中的：为了相互区别，局域网中的每个节点都有一个惟一的地址，称为每个节点都有一个惟一的地址，称为MAC地址地址数据传输方法：数据传输方法：采用时分多路复用技术，多个节点共享传输介质采用时分多路复用技术，多个节点共享传输介质不允许任何节点连续传输任意长的数据，必须把要传输的数据分成小不允许任何节点连续传输任意长的数据，必须把要传输的数据分成小块（称为块（称为“帧帧”，frame），每个节点每次只传输一个帧，确保任何），每个节点每次只传输一个帧，确保任何节点都有传输数据的机会节点都有传输数据的机会第二十四页，本课件共有99页局域网数据

17、帧的格式局域网数据帧的格式 有效载荷有效载荷(传输的数据传输的数据)校验校验信息信息发送节点发送节点MAC地址地址接收节点接收节点MAC地址地址发给哪一台计发给哪一台计算机？算机？校验信息随同数据一起进行传输，供校验信息随同数据一起进行传输，供接收节点在收到数据之后验证数据传接收节点在收到数据之后验证数据传输是否正确输是否正确哪一台计算机发送哪一台计算机发送的数据帧的数据帧需要传输的数据，如程序、需要传输的数据，如程序、邮件、邮件、MP3音乐等音乐等 不同类型的局域网，数据帧的格式各不相同：不同类型的局域网，数据帧的格式各不相同：MAC地址的长度不同地址的长度不同 有效载荷的最大长度限制不同有

18、效载荷的最大长度限制不同 使用的校验方法不同使用的校验方法不同 其它组成部分其它组成部分第二十五页，本课件共有99页什么是网卡（网络接口卡）？什么是网卡（网络接口卡）？网卡就是计算机的网络通信控制器网卡就是计算机的网络通信控制器主要功能：实现节点之间的数据通信主要功能：实现节点之间的数据通信网网络络中中每每个个节节点点(工工作作站站或或服服务务器器)都都必必须须安安装装网网卡卡，不不同同类类型的网络，需安装使用不同类型的网卡型的网络，需安装使用不同类型的网卡笔记本电脑使用的网卡笔记本电脑使用的网卡第二十六页，本课件共有99页网卡的具体功能网卡的具体功能1 在计算机与网络之间建立一个通信链路在计

19、算机与网络之间建立一个通信链路(link)，通过传输介质，通过传输介质发送信息和接收信息发送信息和接收信息2 将数据分成帧将数据分成帧(frame)、以帧为单位发送和接收信息、以帧为单位发送和接收信息3 将计算机的输出转换为适合网络传输的信号将计算机的输出转换为适合网络传输的信号(并串转换、并串转换、电平转换电平转换)每块网卡均由生产厂家分配一个全球惟一的每块网卡均由生产厂家分配一个全球惟一的MAC地址，该地址就地址，该地址就是使用这块网卡的节点是使用这块网卡的节点MAC地址地址第二十七页，本课件共有99页4.2.2 常用局域网常用局域网共享式以太网共享式以太网交换式以太网交换式以太网FDDI

20、网网无线局域网无线局域网第二十八页，本课件共有99页常用局域网之常用局域网之1 1：共享式以太网：共享式以太网以总线式集线器(hub)为中心，每个节点通过以太网卡和双绞线连接到集线器的一个端口，通过集线器与其他节点相互通信 集线器集线器ABCD把一个端口接收到的帧向所把一个端口接收到的帧向所有端口分发出去，并对信号有端口分发出去，并对信号进行放大，以扩大网络的传进行放大，以扩大网络的传输距离，起着中继器的作用输距离，起着中继器的作用 有效载荷有效载荷(传输的数传输的数据据)校验校验信息信息发送节点发送节点MAC地址地址接收节点接收节点MAC地址地址AD(以太网数据帧以太网数据帧)第二十九页，本

21、课件共有99页常见局域网之常见局域网之2 2：交换式以太网：交换式以太网以交换式集线器(switch hub)为中心构成交换式集线器是一种高速电子交换器，连接在交换器上的所有节点均可同时相互通信总线式以太网交换式以太网Hub向所有节点发送数据帧，由节点选择接收Hub按MAC地址将数据帧直接发送给指定的节点1次只允许1对节点进行数据帧的传输允许多对节点同时进行数据帧的传输总线式拓扑结构星形拓扑结构所有节点共享一定的带宽每个节点各自独享一定的带宽交换式交换式集线器集线器123456第三十页，本课件共有99页常见局域网之常见局域网之3 3：千兆位以太网：千兆位以太网 工作组交换器工作组交换器1工作组

22、交换器工作组交换器2 部门交换器部门交换器部门服务器部门服务器1000Mbps至中央交换器至中央交换器10/100Mbps至桌面至桌面 其中，底层其中，底层(工作组、部门工作组、部门)的交换器以的交换器以10Mbps或或100Mbps的的速度与高层的中央交换器连接，中央交换器以每秒千兆位的速率速度与高层的中央交换器连接，中央交换器以每秒千兆位的速率与网络服务器连接，传输介质与网络服务器连接，传输介质(光纤光纤)的长度可达几公里的长度可达几公里 交换式集线器可以按层次方式互相连接起来，构成工作组交换式集线器可以按层次方式互相连接起来，构成工作组部门部门公司公司(单位单位)的多层次的局域网的多层次

23、的局域网1000Mbps第三十一页，本课件共有99页以太网使用的传输介质以太网使用的传输介质同轴电缆（早期使用）速率为10Mbps 的以太网，价格高双绞线（5类线）大量用于速率为10Mbps和100Mbps的以太网光纤用于速率为千兆(1Gbps)以太网和万兆(10Gbps)以太网双绞线和双绞线和RJ45插头插头(水晶水晶头头)是目前以太网使用最多是目前以太网使用最多的传输介质的传输介质第三十二页，本课件共有99页共享式以太网共享式以太网交换式以太网交换式以太网FDDIFDDI网网1.1.拓扑结构拓扑结构 总线型总线型 星型星型 双环型双环型 2.2.通信方式通信方式 广播式广播式 点对点式点对

24、点式 广播式广播式 3.3.传输介质传输介质 双绞线为主双绞线为主 双绞线为主双绞线为主光纤光纤 4.4.物理结构物理结构 以集线器为中心以集线器为中心 以交换器为中心以交换器为中心 双环双环 5.5.使用网卡类型使用网卡类型 以太网卡以太网卡 以太网卡以太网卡 FDDIFDDI网卡网卡 6.6.介质访问控制方介质访问控制方式式 CSMA/CD CSMA/CD 令牌环控制法令牌环控制法 7.7.工作原理工作原理 共享带宽共享带宽 独享带宽独享带宽 和其他局域网相和其他局域网相连时，必须使用连时，必须使用路由器和网桥路由器和网桥 8.8.优缺点优缺点 增删节点容易，成本低，维护方便；轻负载时增删

25、节点容易，成本低，维护方便；轻负载时效率高效率高重负载时网络性能急剧下降，不适合实时性较重负载时网络性能急剧下降，不适合实时性较高的环境，尤其是总线式以太网高的环境，尤其是总线式以太网 可覆盖较大范围，可覆盖较大范围，较高的数据传输速较高的数据传输速率，可构造局域网率，可构造局域网的主干部分的主干部分 第三十三页，本课件共有99页无线局域网无线局域网无线局域网是局域网与无线通信技术相结合的产物无线局域网是局域网与无线通信技术相结合的产物采用的协议：采用的协议：802.11 蓝牙蓝牙优点优点具有很好的灵活性具有很好的灵活性最大通信范围可达几公里甚至几十公里最大通信范围可达几公里甚至几十公里组网、

26、配置和维护较容易组网、配置和维护较容易缺点缺点还不能完全脱离有线网络，只是有线网络的补充还不能完全脱离有线网络，只是有线网络的补充产品比较贵产品比较贵传输速度较慢传输速度较慢第三十四页，本课件共有99页4.3 4.3 计算机广域网计算机广域网教育信息化第三十五页，本课件共有99页什么是计算机广域网？什么是计算机广域网？广域网（广域网（WAN）是跨越很大地域范围（从几十公里到几千公里）并包）是跨越很大地域范围（从几十公里到几千公里）并包含大量计算机的一种计算机网络含大量计算机的一种计算机网络特点：特点：远距离：需要使用远程数字通信线路进行通信远距离：需要使用远程数字通信线路进行通信大规模：网络中

27、包含大量的网络（子网）和计算机，数量几乎不受限制大规模：网络中包含大量的网络（子网）和计算机，数量几乎不受限制异构性：进行互连的局域网有多种不同类型异构性：进行互连的局域网有多种不同类型从功能来说，广域网与局域网并无本质区别，只是由于数据传输速从功能来说，广域网与局域网并无本质区别，只是由于数据传输速率相差很大，一些在局域网上能够实现的功能在广域网上可能很难率相差很大，一些在局域网上能够实现的功能在广域网上可能很难完成完成 第三十六页，本课件共有99页4.3 计算机广域网计算机广域网4.3.1 专用网专用网4.3.2 公用数据网公用数据网第三十七页，本课件共有99页广域网的分类广域网的分类按用

28、途分：按用途分：专用广域网专用广域网：由机构或组织自行构建，用于处理特定事务：由机构或组织自行构建，用于处理特定事务（如政府网、金融网、教育网、军事网等）（如政府网、金融网、教育网、军事网等）公用数据网公用数据网：由网络服务提供商（如电信局、有线电视台）：由网络服务提供商（如电信局、有线电视台）构建，用于为社会公众提供数据通信服务构建，用于为社会公众提供数据通信服务按技术分：按技术分：X.25网（低速）网（低速）帧中继网（中速）帧中继网（中速）SMDS网（中高速）网（中高速）ATM网（中高速）网（中高速）第三十八页，本课件共有99页分组交换原理分组交换原理电路交换技术电路交换技术电话交换机虽然

29、经过了几次变革，但本质始终未变，都是电话交换机虽然经过了几次变革，但本质始终未变，都是采用采用“电路交换电路交换”技术。即通话前经过拨号接通双方的线技术。即通话前经过拨号接通双方的线路，通话后在释放路，通话后在释放特点：在通话的全部时间内用户始终占用端对端的传输信道特点：在通话的全部时间内用户始终占用端对端的传输信道分组交换技术分组交换技术 1.解决了计算机网络在电路交换技术下使用率低的问题解决了计算机网络在电路交换技术下使用率低的问题 2.解决了不同设备，不同类型，不同速率在电路交换技术下解决了不同设备，不同类型，不同速率在电路交换技术下无法通信的问题。无法通信的问题。第三十九页，本课件共有

30、99页什么是分组交换什么是分组交换(Packet(Packet Switching)Switching)?分组交换的要点：被传输的数据必须划分为若干“分组”(packet,简称“包”)进行传输每个分组中必须包含收发双方的地址每个分组由分组交换机进行处理、存储和转发才能送达目的地每个分组的格式如下：有效载荷有效载荷(传输的数据传输的数据)校验校验信息信息发送计算机发送计算机地址地址目的计算机目的计算机地址地址编编号号分组交换示意：321（c）132（b）不同的包在不同链不同的包在不同链路上进行传输路上进行传输1233 2 1（d）到接收方到接收方后，再将后，再将收到的包收到的包按顺序组按顺序组合

31、在一起合在一起3213 2 1（a）发送方将发送方将数据分成数据分成3个包个包表示分组交换机表示分组交换机第四十页，本课件共有99页分组交换的优点和技术基础分组交换的优点和技术基础优点：优点：可同时处理许多不同的传输任务，线路利用率较高可同时处理许多不同的传输任务，线路利用率较高数据通信可靠，数据包小，又有效验信息，出错可以重发，拥塞可以重数据通信可靠，数据包小，又有效验信息，出错可以重发，拥塞可以重新选择路由新选择路由收发双方不必同步工作，当接收方忙时，数据可留在分组交换机中缓收发双方不必同步工作，当接收方忙时，数据可留在分组交换机中缓冲冲可以给数据建立优先级，使得重要的数据能优先传送可以给

32、数据建立优先级，使得重要的数据能优先传送实现分组交换的条件实现分组交换的条件“分组交换机分组交换机”分组交换机的任务是：负责包的转发分组交换机的任务是：负责包的转发实现分组交换的原理是：实现分组交换的原理是：存储转发存储转发+路由选择路由选择分组交换机有许多端口，用来连接计算机和远程数字通信线路分组交换机有许多端口，用来连接计算机和远程数字通信线路分组交换机可以互连，以扩大网络的规模和任意延伸网络的连接距离分组交换机可以互连，以扩大网络的规模和任意延伸网络的连接距离第四十一页，本课件共有99页使用分组交换机构建广域网使用分组交换机构建广域网计算机的编址方案计算机的编址方案使用两个整数表示：第1

33、个数表示分组交换机号，第2个数表示计算机连接到该交换机上的端口号交交换换机机1 1123412345交交换换机机2 2123412345交换机交换机3 31 2 3 4 51 2 3 4 交换机交换机4 41 2 3 4 51 2 3 4 高速数字通信干线高速数字通信干线1,21,53,23,54,14,34,52,3分组交换机有许多端口，低速端口用来连接计算机，高速端口则通过远程分组交换机有许多端口，低速端口用来连接计算机，高速端口则通过远程数字通信线路连接另一交换机数字通信线路连接另一交换机,每个端口既可输入也可输出每个端口既可输入也可输出第四十二页，本课件共有99页分组交换与存储转发的过

34、程分组交换与存储转发的过程 1.发送数据的计算机将包发给它所连接的分组交换机发送数据的计算机将包发给它所连接的分组交换机2.交换机每收到一个包，就检查该包的目的地地址：交换机每收到一个包，就检查该包的目的地地址：若数据包目的地是直接与之相连的计算机，交换机就将包发往该计算机若数据包目的地是直接与之相连的计算机，交换机就将包发往该计算机若目的地不是本分组交换机上的计算机，则若目的地不是本分组交换机上的计算机，则选择一个输出端口选择一个输出端口，通过连接该端，通过连接该端口的高速数字线路转发给另一台交换机（如果线路忙，则可放在对应的缓冲口的高速数字线路转发给另一台交换机（如果线路忙，则可放在对应的

35、缓冲器中排队等候）器中排队等候）3.下一台交换机收到数据包之后，重复过程下一台交换机收到数据包之后，重复过程2直到数据包到达目的计算机为止直到数据包到达目的计算机为止例例1：计算机：计算机C发送数据包给发送数据包给计算机计算机H例例2：计算机：计算机A发送数据包发送数据包给计算机给计算机G交交换换机机1 1123412345交交换换机机2 2123412345交换机交换机3 31 2 3 4 51 2 3 4 交换机交换机4 41 2 3 4 51 2 3 4 高速数字通信干线高速数字通信干线1,21,53,23,54,14,3 4,52,3ABCDEFGH存储转发技术第四十三页，本课件共有9

36、9页分组交换机的路由表分组交换机的路由表 网络中所有交换机都必须有一张路由表，用来指出发送给哪台目的计算机的包应该从哪个端口转发出去例：当交换机3收到目的地地址为2,3的包时，就把此包发往端口3的队列中，等待从端口3发送至交换机2。如果包的目的地地址是3,2，那么交换机就把该包直接发给计算机C交换机3的路由表目的地目的地出口出口端口端口2端口端口2端口端口3计算机计算机C计算机计算机D端口端口4端口端口44,13,53,24,32,31,51,2端口端口44,5下一站下一站交换机交换机1交换机交换机1交换机交换机2交换机交换机4交换机交换机4交换机交换机4目的地目的地出口出口端口端口2端口端口

37、3本地计算机本地计算机端口端口44,X3,X2,X1,X下一站下一站交换机交换机1交换机交换机2交换机交换机4（第第1次次 简化简化）路由表的简化：路由表的简化：下一站（出口）既不依赖于包的源下一站（出口）既不依赖于包的源地址，也不依赖于包所走过的路径，地址，也不依赖于包所走过的路径，它仅依赖于包的目的地址它仅依赖于包的目的地址下一站相同时，即目的地地址中的下一站相同时，即目的地地址中的第第1 1部分部分(交换机地址交换机地址)相同时，都会相同时，都会从同一个出口转发从同一个出口转发目的地交换机目的地交换机4321下一站交换机下一站交换机 交换机交换机1交换机交换机2交换机交换机4（第第2次次

38、 简化简化）1234第四十四页，本课件共有99页关于路由表的说明关于路由表的说明每台分组交换机均有路由表1324目的地目的地 下一站下一站(1,3)4321(1,3)(1,3)目的地目的地 下一站下一站(2,3)4321(2,3)(2,4)目的地目的地 下一站下一站(3,1)(3,2)4321(3,4)目的地目的地 下一站下一站(4,3)(4,2)4321(4,3)(a)拓扑图拓扑图(b)交换机交换机1(c)交换机交换机2(d)交换机交换机3(e)交换机交换机4实际网络中包含了大量的网络和交换机，因此交换机中的路由表非常庞大和复杂由于交换机之间的连接以及计算机的接入情况经常发生变化，因此路由表

39、需要不断进行更新，路由器经常向其它路由器广播自己的路由信息，并获取其他路由器的路由信息 路由表是通过软件自动计算得到的，算法比较复杂 1234第四十五页，本课件共有99页附：分组交换机的结构原理附：分组交换机的结构原理分组交换机原理上可以看成为一台共享存储器的专用计算机，其关键技术是高速存储器和快速查表算法输入输入端口端口 存储器存储器写控制写控制 读控制读控制输出输出端口端口输输 入入 分分 组组输输 出出 分分 组组每个到达的分组，由写控制电路检查每个到达的分组，由写控制电路检查其头部信息中的目的地地址，然后查其头部信息中的目的地地址，然后查路由表，将该分组写入相应输出端口路由表，将该分组

40、写入相应输出端口的缓冲器中的缓冲器中读控制电路从每个缓冲器中取出分组，读控制电路从每个缓冲器中取出分组，将它们分别送到适当的端口，并通过将它们分别送到适当的端口，并通过通信线路发送出去通信线路发送出去存储器被划分为若存储器被划分为若干缓冲器，每个缓干缓冲器，每个缓冲器对应着一个输冲器对应着一个输出端口出端口第四十六页，本课件共有99页常用的几种公用数据网常用的几种公用数据网为适应不同应用的需要，常用的公用数据网有：为适应不同应用的需要，常用的公用数据网有：低速：利用公共电话网以分组交换方式进行数据传输低速：利用公共电话网以分组交换方式进行数据传输X.25公共分组交换网公共分组交换网（传输速率仅

41、（传输速率仅64kbps）中速：使用光纤作为传输介质中速：使用光纤作为传输介质帧中继帧中继交换网交换网（传输速率可达（传输速率可达2Mbps）中高速：使用光纤作为传输介质中高速：使用光纤作为传输介质SMDS（交换多兆位数据服务网）（交换多兆位数据服务网）ATM 广域网广域网(155Mbps或者更高或者更高)第四十七页，本课件共有99页4.4 4.4 因特网的组成因特网的组成教育信息化第四十八页，本课件共有99页4.4 4.4 因特网的组成因特网的组成4.4.1 网络互联与网络互联与TCP/IP协议协议4.4.2 因特网的主机及域名因特网的主机及域名4.4.3 因特网的接入因特网的接入第四十九页

42、，本课件共有99页4.4.1 网络互联与网络互联与TCP/IP协议协议网络互联问题：网络互联问题：n为了把不同类型的网络互连成为一个巨大而统一的网络，允许网络为了把不同类型的网络互连成为一个巨大而统一的网络，允许网络中的所有计算机均可相互进行通信，必须解决：中的所有计算机均可相互进行通信，必须解决：n所有计算机应统一编址所有计算机应统一编址n传输的数据包格式应该统一传输的数据包格式应该统一EthernetFDDIATM(a)实际的物理网络实际的物理网络IP路由器路由器(b)用户所看到的网络用户所看到的网络统一的计算机网络统一的计算机网络 解决方案：解决方案：统一采用统一采用TCP/IP协议进行

43、网络互连！协议进行网络互连！第五十页，本课件共有99页什么是什么是TCP/IPTCP/IP协议？协议？TCP/IPTCP/IP是是网网络络互互连连的的工工业业标标准准，它它包包含含了了100100多多个个协协议议，其其中中：TCPTCP（传传输输控控制制协协议议)和和IPIP(网网络络互互联联协协议议)是是两两个个最最基基本本、最重要的协议最重要的协议4321网络接口和硬件层网络接口和硬件层(以太网以太网,FDDI,X.25,ATM等等)网络互连层（网络互连层（IP）传输层（传输层（TCP或或UDP）应用层应用层(SMTP,HTTP,FTP等等)如如电电子子邮邮件件、HTML文文档档等应用数据

44、等应用数据应应用用数数据据转转换换为为1个个或或多多个个TCP数据段或数据段或UDP数据段数据段TCP或或UDP数数据据报报封封装装为为IP数据报数据报IP数数据据报报封封装装为为以以太太网网信信息息帧帧或或ATM信元后进行传输信元后进行传输负责把数据封装为负责把数据封装为TCP或或UDP数据报，数据报，在两个应用程序之间传送数据在两个应用程序之间传送数据负责把数据封装为负责把数据封装为IP数据报，数据报，并负责把并负责把IP数据报从发送方计算数据报从发送方计算机通过物理网络传送到接受方计机通过物理网络传送到接受方计算机算机负责将负责将IP数据报封装成能在物理网数据报封装成能在物理网络（局域网

45、、广域网）中传输的帧，络（局域网、广域网）中传输的帧，并进行传输并进行传输应用程序应用程序与应用程与应用程序之间通序之间通信时使用信时使用的协议的协议第五十一页，本课件共有99页例例:浏览网页时使用的浏览网页时使用的TCP/IPTCP/IP协议协议4321网络接口和硬件层网络接口和硬件层(以太网以太网)网络互连层（网络互连层（IP）传输层（传输层（TCP协议）协议）应用层应用层(HTTP协议协议)HTML文档（网页）文档（网页）HTML文档转换为多个文档转换为多个 TCP数据报数据报 TCP数数据据报报封封装装为为IP数数据据报报 IP数据报封装为以太网信息帧数据报封装为以太网信息帧 进行传输

46、进行传输浏览器使浏览器使用用HTTP协协议向议向Web服服务器请求网务器请求网页页网页所对应的网页所对应的HTML文档拆分并封装为若文档拆分并封装为若干个干个TCP数据报，由数据报，由Web服务器一个一服务器一个一个地进行发送个地进行发送负责把每个负责把每个TCP报封装为报封装为IP数据数据报，在路由器之间进行传送，报，在路由器之间进行传送，直到目的计算机所在局域网连直到目的计算机所在局域网连接的路由器为止接的路由器为止路由器负责将路由器负责将IP数据报封装数据报封装成以太网帧，在局域网中传成以太网帧，在局域网中传输给浏览器输给浏览器第五十二页，本课件共有99页因特网上的计算机如何统一编址？因

47、特网上的计算机如何统一编址？因特网上的每台计算机使用因特网上的每台计算机使用“IPIP地址地址”作为其标识作为其标识IPIP地址的特点：地址的特点：惟一性：网络上的每台计算机都有一个与众不同的惟一的惟一性：网络上的每台计算机都有一个与众不同的惟一的IPIP地址地址简明性：所有地址的长度都是简明性：所有地址的长度都是3232个二进位个二进位IPIP地址的格式：包含地址的格式：包含类型号类型号、网络号网络号和和主机号主机号 3 3个部分个部分A A A A类地址类地址类地址类地址B B B B类地址类地址类地址类地址C C C C类地址类地址类地址类地址主机号（24位）网络号0主机号(8位)网络号

48、011主机号（16位）网络号01第五十三页，本课件共有99页5 5类类IPIP地址的具体格式地址的具体格式0 1 2 3 4 31011 1组播地址组播地址D类类0 1 2 3 4 311111备用备用E类类00 1 8 16 31 网络号网络号主机号主机号A类类（超大型网络（超大型网络,拥有大量主机拥有大量主机(16 777 214)，只有不超过，只有不超过126个网络可获得个网络可获得A类地址）类地址）0 1 2 16 31 01网络号网络号主机号主机号B类类（规模适中的网络（规模适中的网络(65 534台主机台主机)使用使用B类地址，首字节大于等于类地址，首字节大于等于128但小于但小于

49、192）0 1 2 3 24 3101 1网络号网络号主机号主机号C类类（用于主机不超过（用于主机不超过254台的小型网络，其台的小型网络，其IP地址的首字节大于等于地址的首字节大于等于192但小于但小于224）两个特殊的两个特殊的IP地址：地址：主机号为主机号为“全全0”的的IP地址，称为网络地址，用来表示整个一个网络地址，称为网络地址，用来表示整个一个网络主机号为主机号为“全全1”的的IP地址，称为直接广播地址，指整个网络中的所有主机地址，称为直接广播地址，指整个网络中的所有主机第五十四页，本课件共有99页IPIP地址的地址的“点分十进制点分十进制”表示表示IPIP地址是一个地址是一个32

50、32位的地址码，书写和记忆很不方便位的地址码，书写和记忆很不方便“点点分分十十进进制制”表表示示：用用4 4个个十十进进制制数数来来表表示示一一个个IPIP地地址址，每每个个十十进进制制数数对对应应 IPIP地地址中的址中的8 8位位(1(1个字节个字节)，相互间用小数点，相互间用小数点 “”隔开。隔开。例如：例如：26.10.35.4800011010 00001010 00100011 00110000A类地址类地址130.24.35.6810000010 00011000 00100011 01000100B类地址类地址202.119.23.1211000110 01110111 000