计算机网络教程(高传善)第一章PPT课件.ppt

计算机通信和网络 n教材：教材：《《计算机网络教程计算机网络教程》》高等教育出版社高等教育出版社 高传善高传善 毛迪林毛迪林 等编等编 n参考书：参考书： 《计算机网络》第四版《计算机网络》第四版 清华大学清华大学 潘爱民潘爱民 译译 《计算机网络《计算机网络 网络设计的原理、技术和协议》网络设计的原理、技术和协议》 机械工业出版社机械工业出版社 高传善高传善 等译等译第一章第一章 计算机网络概论计算机网络概论 l计算机网络的演变和发展计算机网络的演变和发展l计算机网络的基本概念计算机网络的基本概念l计算机网络的层次体系结构计算机网络的层次体系结构l计算机网络的分类计算机网络的分类§1.1§1.1计算机网络的演变与发展计算机网络的演变与发展n计算机网络是计算机和通信技术发展计算机网络是计算机和通信技术发展的产物的产物n面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络n计算机计算机——计算机网络计算机网络n开放式标准化的计算机网络开放式标准化的计算机网络n网络发展趋势网络发展趋势1.1.1 1.1.1 计算机和通信技术发展的产物计算机和通信技术发展的产物•计算机网络有时也称为数据传输网络计算机网络有时也称为数据传输网络（（datacom 或或data-transmission network)1.1.1 1.1.1 计算机和通信技术发展的产物计算机和通信技术发展的产物1.1.2 1.1.2 面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络•二十世纪五十年代中至六十年代二十世纪五十年代中至六十年代 •实际上是实际上是以单个计算机为中心以单个计算机为中心的远程联机系的远程联机系统，虽然历史上也曾称它为计算机网络，但统，虽然历史上也曾称它为计算机网络，但现在为了更明确地与后来出现的多台计算机现在为了更明确地与后来出现的多台计算机互连的计算机网络相区分，也称为面向终端互连的计算机网络相区分，也称为面向终端的计算机网络。

的计算机网络第一阶段第一阶段——面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络1.1.2 1.1.2 面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络远程终端通信控制器计算机通信线路远程站计算中心输出输入缺点：缺点：主机负载较重，通信线路利用率低主机负载较重，通信线路利用率低 1.1.2 1.1.2 面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络1.1.2 1.1.2 面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络 第一代计算机网络的特点是第一代计算机网络的特点是：面向终端，只有主机具有自主处理能力 TC-终端控制终端控制器器 Terminal ConcentratorFEP-前前 端端处理器处理器H-主主 机机HostT高速线高速线低速线低速线TTTT- Terminal终端终端 FEP(Front End Processor,简称为前端机简称为前端机): 前端处理器前端处理器1.1.3 1.1.3 计算机计算机——计算机网络计算机网络第二阶段第二阶段————计算机计算机- -计算机网络计算机网络 •二十世纪二十世纪六十年代末至七十年代末六十年代末至七十年代末 •多台计算机通过通信线路互连起来多台计算机通过通信线路互连起来而为用户提而为用户提供服务，即是计算机供服务，即是计算机-计算机网络计算机网络 和以单台计算机为中心的远程联机系统的显和以单台计算机为中心的远程联机系统的显著区别是：都是具有自主处理能力的，不存在著区别是：都是具有自主处理能力的，不存在主从关系主从关系 这才是我们目前常称的计算机网络这才是我们目前常称的计算机网络 1.1.3 1.1.3 计算机计算机——计算机网络计算机网络1.1.3 1.1.3 计算机计算机——计算机网络计算机网络通信通信子网子网资源资源子网子网TIMPHostTTTTTHostIMPIMPHostIMP——(Interface Message Processor)接口接口报文处理机报文处理机1.1.3 1.1.3 计算机计算机——计算机网络计算机网络两级子网 第二代计算机网络的特点是第二代计算机网络的特点是：结构上分为两个部分，一是由负责数据处理的主机系统组成的资源子网；二是由负责数据通信的通信处理机组成的通信子网。

资源子网 ——提供访问的能力 通信子网 ——提供数据通信能力1.1.3 1.1.3 计算机计算机——计算机网络计算机网络最初的最初的ARPANET设计设计Ø分组分组(packet) : ARPA网中存储转发的基本信息单位网中存储转发的基本信息单位 Ø分组交换网分组交换网(packet switching network) :以存储转以存储转发方式传输分组的通信子网发方式传输分组的通信子网1.1.3 1.1.3 计算机计算机——计算机网络计算机网络ARPANET的增长情况的增长情况(a)1969.11(b)1970.7(c)1971.3(d)1972.4(e)1972.91.1.4 1.1.4 开放式标准化计算机网络开放式标准化计算机网络第三阶段第三阶段————开放式标准化网络开放式标准化网络•二十世纪八十年代初至九十年代初二十世纪八十年代初至九十年代初 •它具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化的它具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化的协议协议 •国际标准化组织国际标准化组织ISO (International Standards Organization)于于19841984年正式颁布了标准化的年正式颁布了标准化的开放开放系统互连参考模型系统互连参考模型OSI/RMOSI/RM(Open System Inter-connection Basic Reference Model, OSI/RM)的国际标准的国际标准ISO 7498，也被称为，也被称为OSI七层模型七层模型1.1.4 1.1.4 开放式标准化计算机网络开放式标准化计算机网络ISO和和CCITT(国际电报咨询委员会，现已改国际电报咨询委员会，现已改组为国际电信联盟电信标准化部：组为国际电信联盟电信标准化部：ITU-TSS)为各为各个层次开发了一系列的协议标准。

个层次开发了一系列的协议标准如与如与ISO7498等价的等价的X.200以及以及X.25、、X.3、、X.28、、X.29、、X.75等建议1.1.4 1.1.4 开放式标准化计算机网络开放式标准化计算机网络Ø因特网因特网(Internet)•是在原是在原ARPANET基础上经改造而逐步发展起来的，它基础上经改造而逐步发展起来的，它对任何计算机开放，只要遵循对任何计算机开放，只要遵循TCP／／IP协议簇的标准，协议簇的标准，并申请到并申请到IP地址就都可以通过信道接入地址就都可以通过信道接入Internet •两个核心协议：两个核心协议：TCP(传输控制协议传输控制协议, Transmission Control Protocol)和和IP(网际协议或互联网协议网际协议或互联网协议, Internet Protocol )•由于被广泛应用，已成为事实上的由于被广泛应用，已成为事实上的“国际标准国际标准” 第三代计算机网络的特点是：具有统一的第三代计算机网络的特点是：具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议网络体系结构，遵循国际标准化协议1.1.5 网络的发展趋势n目前所处阶段——网络计算的新时代宽带主干网宽带主干网（（Backbone））接入网接入网（（Access Network））接入网接入网（（Access Network））POPPOP(Point Of Point)汇聚点汇聚点用户用户（（User））…用户用户POPPOPPOPPOP用户用户（（User））…用户用户 新一代计算机网络的特点是：新一代计算机网络的特点是：网络覆盖范围不断扩大，向全球延伸，网络向高速化、多媒体化发展。

1.1.5 1.1.5 网络的发展趋势网络的发展趋势计算机网络向计算机网络向高速宽带高速宽带化发展化发展Ø以远距离网络为例以远距离网络为例•CCITT X.25的公用分组交换数据网的公用分组交换数据网——64K b/s •帧中继（帧中继（Frame Relay））——2M b/s •异步传送模式异步传送模式ATM（（Asynchronous Transfer Mode））——155M b/s、、622M b/s、、2.5G b/s•波分多路复用波分多路复用WDM（（Wave Division Multiplexing））技术技术,如采用密集波分多路复用如采用密集波分多路复用DWDM（（Dense WDM））——6400G b/s 1.1.5 1.1.5 网络的发展趋势网络的发展趋势Ø从端用户看从端用户看•早期的早期的2400 b/s低速调制解调器，经历了低速调制解调器，经历了56K b/s的高的高速调制解调器、可提供速调制解调器、可提供128k b/s上网的窄带综合业务上网的窄带综合业务数字网数字网N-ISDN（（Narrow-Integrated Services Digital Network））•数百数百k b/s上网速率的上网速率的ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber line, 非对称数字用户线非对称数字用户线) 和有线电视经双和有线电视经双向改造后的向改造后的HFC(混合光纤混合光纤/同轴电缆，即俗称同轴电缆，即俗称“有线通有线通”) 接入接入 •VDSL(Very high speed Digital Subscriber line, 超超高速数字用户线高速数字用户线) 和光纤到户和光纤到户FTTH(Fiber To The Home) 则可达到更高的用户入网接入速率则可达到更高的用户入网接入速率互联网互联网4040年十大里程碑事件年十大里程碑事件§1.§1.2 2 计算机网络的基本概念计算机网络的基本概念n什么是计算机网络什么是计算机网络n计算机网络的组成计算机网络的组成n计算机网络的功能计算机网络的功能n计算机网络的应用（不讲）计算机网络的应用（不讲）1.2.1 1.2.1 什么是计算机网络什么是计算机网络 计算机网络是由各具有自主功能而计算机网络是由各具有自主功能而又通过各种通信手段相互连接起来以便又通过各种通信手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进行信息交换、资源共享或协同工作的计算机组成的复合系统。

计算机组成的复合系统 1.2.2 1.2.2 计算机网络的组成计算机网络的组成 计算机网络由计算机网络由通信子网通信子网和和资源子网资源子网两两部分构成部分构成 通信子网负责计算机间的数据通信，包括通信子网负责计算机间的数据通信，包括传输媒体传输媒体(Transmission Medium)、中继器、中继器(Repeater)、集线器、集线器(Hub)、网桥、网桥(Bridge)、交、交换机换机(Switch)和路由器和路由器(Router)等通信中间设备等通信中间设备资源子网负责提供共享的硬件、软件和信资源子网负责提供共享的硬件、软件和信息资源，进行信息处理息资源，进行信息处理 计算机网络的功能计算机网络的功能 1.1.消除地理距离的限制实现资源共享消除地理距离的限制实现资源共享2.2.提高可靠性提高可靠性 3.3.节省经费节省经费 4.4.具有可扩充性具有可扩充性 5.5.提供人际通信手段提供人际通信手段 6.6.可以在各资源主机间可以在各资源主机间分担负荷分担负荷 7.7.协同计算协同计算 §1.§1.3 3 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构n 层次模型层次模型n 开放系统互连基本参考模型开放系统互连基本参考模型 n 因特网络参考模型因特网络参考模型 nOSI与与Internet参考模型的比较参考模型的比较n 网络通信标准化组织（课后看网络通信标准化组织（课后看）） 层次模型  层次模型 层次模型1.网络协议与网络体系结构的概念 Ø协议协议(protocol) ：指通信双方关于如何进：指通信双方关于如何进行通信的一种约定。

行通信的一种约定 包括对传送信息内容的理解、信息表示形式包括对传送信息内容的理解、信息表示形式以及各种情况下的应答信号等以及各种情况下的应答信号等Ø网络体系结构网络体系结构(network architecture) ：：层和协议的集合层和协议的集合 包括包括如何分层以及各层中采用的具体协议如何分层以及各层中采用的具体协议 层次模型2.分层好处 各层功能相对独立各层功能相对独立灵活性好灵活性好结构上可分割开结构上可分割开易于实现和维护易于实现和维护能促进标准化工作能促进标准化工作n若层数太少，就会使每一层的协议太复杂若层数太少，就会使每一层的协议太复杂n层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任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务时遇到较多的困难  层次模型3.基本层次的划分USCSUSCS通信软件必需的接口：通信软件必需的接口： 面向用户应用的接口面向用户应用的接口 面向通信线路的接口面向通信线路的接口 用户服务层用户服务层US US (User Service) (User Service) 通信服务层通信服务层CSCS (Communication Service) (Communication Service)  层次模型4.服务与协议的关系n服务是指某层向它上一层提供的一组原语。

它定义了该层准备代表其用户执行哪些操作，但它并不涉及如何实现这些操作n协议是一组规则，用来规定同一层上对等实体之间所交换的数据包格式和含义对等实体利用协议来实现它们的服务定义 服务涉及到层间的接口，协议涉及到不同机器上对等实体之间发送的分组 层次模型5. 网络体系结构中的数据传递模型 5432154321主机主机 1AP2AP1主机主机 2应应 用用 程程 序序 数数 据据应用层首部应用层首部H H5 5比比 特特 流流 注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次应应 用用 程程 序序 数数 据据H H5 5应应 用用 程程 序序 数数 据据H H4 4H H5 5应应 用用 程程 序序 数数 据据H H3 3H H4 4H H5 5应应 用用 程程 序序 数数 据据H H4 4运输层首部运输层首部H H3 3网络层首部网络层首部H H2 2链路层链路层首部首部T T2 2链路层链路层尾部尾部 层次模型5432154321主机主机 1AP2AP1主机主机 2比比 特特 流流 H H2 2T T2 2H H3 3H H4 4H H5 5应应 用用 程程 序序 数数 据据H H3 3H H4 4H H5 5应应 用用 程程 序序 数数 据据H H4 4H H5 5应应 用用 程程 序序 数数 据据H H5 5应应 用用 程程 序序 数数 据据应应 用用 程程 序序 数数 据据我收到了我收到了 AP1 发来的发来的应用程序数据！应用程序数据！n物理传输媒体物理传输媒体 层次模型要点归纳如下要点归纳如下:u除了在物理媒体上进行的是实通信外，其除了在物理媒体上进行的是实通信外，其余各对等层实体间进行的都是虚通信余各对等层实体间进行的都是虚通信 。

u 对等层的虚通信必须遵循该层的协议对等层的虚通信必须遵循该层的协议u n层的虚通信是通过其与层的虚通信是通过其与n-1层间接口处层间接口处n-1层提供的服务以及层提供的服务以及n-1层的通信层的通信(通常也通常也是虚通信是虚通信)来实现的来实现的 1.3.2 1.3.2 开放系统互连基本参考模型开放系统互连基本参考模型 基于通信功能分层的概念，基于通信功能分层的概念，OSI 参考参考模型（模型（ISO/IEC 7498-1）给出了详细）给出了详细的通信模型的通信模型 为获得健壮的通信系统，该模型定义为获得健壮的通信系统，该模型定义了了7 层，并详细给出了每层的功能要求层，并详细给出了每层的功能要求 该模型并未定义实现每层功能的协议，该模型并未定义实现每层功能的协议，也没有将实现方案限制在某一单一协议也没有将实现方案限制在某一单一协议上1.3.2 1.3.2 开放系统互连基本参考模型开放系统互连基本参考模型(续)端系统B端系统A应用层协议虚通信层间接口应用层表示层会话层运输层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层运输层网络层数据链路层物理层物理层协议网络层协议数据链路层协议表示层协议会话层协议运输层协议通信子网交换结点交换结点交换单元APDUPPDUSPDUTPDU分组帧比特 开放系统互连基本参考模型(续)1.1.物理层物理层(physical layer)(physical layer): : 关注通信信道关注通信信道上传输的原始比特。

主要涉及机械、电气上传输的原始比特主要涉及机械、电气和时序接口，以及物理传输介质和时序接口，以及物理传输介质•在物理媒体上传输原始的数据比特流信号在物理媒体上传输原始的数据比特流信号•EIA-RS-232CEIA-RS-232C 例如例如10Base-T标准中定义了电缆为带有标准中定义了电缆为带有100欧姆阻抗欧姆阻抗的非屏蔽三类双绞线，的非屏蔽三类双绞线，RJ-45接口，最大长度接口，最大长度100米，线上数据表示为曼彻斯特码等米，线上数据表示为曼彻斯特码等 开放系统互连基本参考模型(续)2.2.数据链路层数据链路层(data link layer)(data link layer): : 通过校验、通过校验、确认和反馈重发等手段将原始的物理连接确认和反馈重发等手段将原始的物理连接改造成无差错的数据链路，同时还要进行改造成无差错的数据链路，同时还要进行流量控制流量控制(flow control) •将比特组合成数据链路协议数据单元将比特组合成数据链路协议数据单元DL-PDU •数据链路协议数据单元是数据链路协议数据单元是OSI标准中使用的术标准中使用的术语，又称语，又称帧帧(frame) 。

•例子：高级数据链路控制例子：高级数据链路控制HDLC (High-level Data Link Control)规程规程  开放系统互连基本参考模型(续)3.3.网络层网络层(network layer)(network layer): : 主要关心通信子主要关心通信子网的运行控制，负责路由选择和拥塞控制网的运行控制，负责路由选择和拥塞控制•主要解决如何把网络协议数据单元主要解决如何把网络协议数据单元分组分组（（Packet）从源传送到目标）从源传送到目标•在在通信子网中进行路由通信子网中进行路由(routing)选择选择 •处理拥塞，防止传输瓶颈的出现处理拥塞，防止传输瓶颈的出现 开放系统互连基本参考模型(续)4.4.运输层运输层(transport layer)(transport layer): : 为上层用户提为上层用户提供端到端的透明、优化的数据传输服务供端到端的透明、优化的数据传输服务 •是第一个端对端，也就是主机到主机的层次；是第一个端对端，也就是主机到主机的层次；•高层用户可利用运输层的服务直接进行端到端的高层用户可利用运输层的服务直接进行端到端的数据传输，从而不必知道通信子网的存在；数据传输，从而不必知道通信子网的存在；•可以通过分流可以通过分流(splitting) 来提高吞吐量；来提高吞吐量；•通过复用通过复用(multiplexing) 将多个运输通信合用一将多个运输通信合用一条网络连接。

条网络连接•处理端到端的差错控制和流量控制的问题处理端到端的差错控制和流量控制的问题 开放系统互连基本参考模型(续)5.5.会话层会话层(session layer)(session layer): : 负责管理和建负责管理和建立不同机器上各种进程间的连接立不同机器上各种进程间的连接 •会话层是进程到进程之间的层次；会话层是进程到进程之间的层次；•会话层组织和同步进程间的对话；会话层组织和同步进程间的对话；•全双工或半双工全双工或半双工•提供同步服务提供同步服务 会话层很少以独立协议体的形式出现，一般和应用层会话层很少以独立协议体的形式出现，一般和应用层的功能结合在一起，用单个协议实现的功能结合在一起，用单个协议实现 开放系统互连基本参考模型(续)6.6.表示层表示层(presentation layer)(presentation layer): : 主要为上主要为上层用户提供共同需要的数据或信息语法表层用户提供共同需要的数据或信息语法表示变换•通过采用抽象的标准方法来定义数据结构，通过采用抽象的标准方法来定义数据结构，可以克服不同机器上数据表示或不同编码之可以克服不同机器上数据表示或不同编码之间的差异。

间的差异•通过数据加密和解密来保证应用服务数据交通过数据加密和解密来保证应用服务数据交换的安全性换的安全性  开放系统互连基本参考模型(续)7.7.应用层应用层(application layer)(application layer): : 包含了用包含了用户通常需要的各种协议户通常需要的各种协议 •开放系统互连环境的最高层开放系统互连环境的最高层•网络环境下不同主机间的文件传送、访问和网络环境下不同主机间的文件传送、访问和管理管理FTAM(File Transfer, Access and Management)；传送标准电子邮件的报文；传送标准电子邮件的报文处理系统处理系统MHS(Message Handling System)；超文本传输协议；超文本传输协议HTTP (HyperText Transfer Protocol)等，都属等，都属于应用层的范畴于应用层的范畴 开放系统互连基本参考模型(续)Ø服务原语 1.1.请求请求( (request)request) 2.2.指示指示( (indication)indication) 3.3.响应响应( (response)response) 4.4.证实证实( (confirm)confirm) n+1层层n层层AB请请求求指指示示无证实型服务无证实型服务n+1层层n层层AB请请求求指指示示响响应应证证实实有证实型服务有证实型服务 一个服务是通过一一个服务是通过一组服务原语来执行的。

组服务原语来执行的OSI模型中，将服务原模型中，将服务原语划分为四类：语划分为四类：连接请求通过服务提供者的虚通信传到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服务用户指示有建立连接的请求 开放系统互连基本参考模型(续)呼叫方服务用户请求建立一个连接呼叫方服务用户请求建立一个连接若被叫方服务用户准备建立连接，则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通过此原语告诉本方服务提供者呼叫方服务提供者通过虚通信得知被叫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同意建立连接后，由此原语告知呼叫方服务用户方服务用户服务原语的简单例子：服务原语的简单例子：•连接请求连接请求:•连接指示连接指示: •连接响应连接响应: •连接证实连接证实:  开放系统互连基本参考模型(续)•数据请求数据请求：：•数据指示数据指示：：•断连请求断连请求：： •断连指示断连指示：：呼叫方服务用户通过此原语请求本方服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务提供者将数据送给被叫方。

被叫方服务提供者收到对方送来的数被叫方服务提供者收到对方送来的数据后通知服务用户据后通知服务用户任何一方用户可通过此原语请求释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放连接，由服务提供者传至对等方对等方服务提供者通过此原语告诉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本方服务用户释放连接 Internet参考模型•前身前身ARPANET（（1990年关闭）年关闭）•以以TCP/IP协议为核心、以协议为核心、以ARPANET为主干网开为主干网开始将许多不同的网络互连在一起，构成了始将许多不同的网络互连在一起，构成了Internet的原型，并对的原型，并对TCP/IP协议及技术进行试验协议及技术进行试验 •NSFNET：美国国家科学基金会：美国国家科学基金会(National Science Foundation) •ANSNET：非盈利性公司，高级网络与服务：非盈利性公司，高级网络与服务(Advanced Networks and Services) Internet参考模型Ø工作方式（类似邮政）工作方式（类似邮政）•信息封装成包信息封装成包(package), 又称分组又称分组•IP协议就是关于在协议就是关于在Internet中传递的分组中传递的分组封装格式的约定封装格式的约定 •分组在分组在Internet中是通过若干路由器中是通过若干路由器(router)间转发来传递到目标点的间转发来传递到目标点的 数数 据据数数 据据数数 据据报文报文 Internet参考模型每一个数据段前面添加上首部构成分组。

首部首部首部首部首部首部分组分组 1分组分组 2分组分组 3请注意：现在左边是请注意：现在左边是“前面前面” Internet参考模型H1A A互联网互联网B BD DE EC CH5H6H4H2H3H1 向向 H5 发送分组发送分组路由器路由器主机主机在路由器在路由器 E 暂存暂存查找转发表查找转发表找到转发的端口找到转发的端口最后到达目的主机最后到达目的主机 H5在路由器在路由器 C 暂存暂存查找转发表查找转发表找到转发的端口找到转发的端口在路由器在路由器 A 暂存暂存查找转发表查找转发表找到转发的端口找到转发的端口 Internet参考模型Internet连接的一个例子连接的一个例子从因特网的工作方式上看，可以划分为以从因特网的工作方式上看，可以划分为以下的两大块：下的两大块：(1) 边缘部分边缘部分 由所有连接在因特网上的主由所有连接在因特网上的主机组成这部分是用户直接使用的，用机组成这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享和资源共享2) 核心部分核心部分 由大量网络和连接这些网络由大量网络和连接这些网络的路由器组成。

这部分是为边缘部分提的路由器组成这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）供服务的（提供连通性和交换） Internet参考模型参考模型 Internet参考模型因特网的核心部分因特网的核心部分因特网的边缘部分因特网的边缘部分主机主机网络网络路由器路由器因特网的边缘部分与核心部分因特网的边缘部分与核心部分 Internet参考模型•Internet的地址是用数字来表示的，称为的地址是用数字来表示的，称为IP地址IP地址共含有四个字节，地址共含有四个字节，32个二个二进制位在书写时，通常每个字节都用十进进制位在书写时，通常每个字节都用十进制表示，而字节之间用小圆点分隔开来制表示，而字节之间用小圆点分隔开来 •域名域名(domain name) 最后一个域名为顶级域最后一个域名为顶级域 Internet参考模型•域名中的最后一个域有时也称为顶级域名，以域名中的最后一个域有时也称为顶级域名，以区分机构或组织的性质区分机构或组织的性质•名字仅是为了帮助人们记忆和输入，在名字仅是为了帮助人们记忆和输入，在IP分组分组中使用的仍然是中使用的仍然是IP地址在Internet中有许多中有许多称为称为域名服务器域名服务器DNS(Domain Name Server)的系统可以帮助你自动地从域名来找到其相应的系统可以帮助你自动地从域名来找到其相应的的IP地址地址 •研究和试验新一代的研究和试验新一代的IP协议，即第六版的协议，即第六版的IP v6（目前广泛采用的是（目前广泛采用的是IPv4，即第四版的，即第四版的IP）。

在在IPv6中，地址已从中，地址已从32位扩展到位扩展到128位位  Internet参考模型 OSITCP/IP7应用层应用层 应用层应用层 6表示层表示层 不存在不存在 5会话层会话层 4运输层运输层 运输层运输层 3网络层网络层 互连网层互连网层 2 数据连路层数据连路层 子网层子网层 1物理层物理层  Internet参考模型(续)1.1.子网层子网层(network interface layer)(network interface layer): : 只负责组只负责组织和其他网络技术的交互织和其他网络技术的交互TCP/IPTCP/IP将互联网中的将互联网中的任何网络作为整个路由中将一个分组传输到下一任何网络作为整个路由中将一个分组传输到下一个路由器的工具个路由器的工具 2 2. .互连网层互连网层(internet layer)(internet layer): : 使主机可以把分组使主机可以把分组发往任何网络，并使分组独立地传向目标发往任何网络，并使分组独立地传向目标, ,分组分组路由和避免拥塞是主要的设计问题路由和避免拥塞是主要的设计问题这层是体系结构中的核心，定义了正式的分组格这层是体系结构中的核心，定义了正式的分组格式和协议，即式和协议，即IP(Internet Protocol)IP(Internet Protocol)协议。

协议 Internet参考模型(续)3.3.运输层运输层(transport layer)(transport layer): : 允许源端和目标端允许源端和目标端主机上的对等实体可以进行会话主机上的对等实体可以进行会话 这层定义了两个端到端的协议，一是保证递送这层定义了两个端到端的协议，一是保证递送的传输控制协议的传输控制协议TCP(Transmission Control TCP(Transmission Control Protocol)Protocol)，，另一个是尽力递送的用户数据报协议另一个是尽力递送的用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)UDP(User Datagram Protocol) TCP TCP和和UDPUDP间的主要区别在于，前者提供的是间的主要区别在于，前者提供的是面向连接的服务（面向连接的服务（connection-oriented connection-oriented serviceservice），而后者提供的是无连接的服务），而后者提供的是无连接的服务（（connectionless serviceconnectionless service）） 。

 Internet参考模型(续)4.4.应用层应用层: : 包含所有的高层协议，如虚拟终端包含所有的高层协议，如虚拟终端协议协议TELNET(TELecommunication NETwork)TELNET(TELecommunication NETwork)、、文件传输协议文件传输协议FTPFTP( (File Transfer File Transfer Protocol)Protocol)、电子邮件协议、电子邮件协议SMTP(Simple SMTP(Simple Message Transfer Protocol)Message Transfer Protocol)、、域名系统服域名系统服务务DNSDNS、、HTTPHTTP协议等 OSI和Internet参考模型的比较ØTCP/IP模型中的协议与模型中的协议与OSI的关系的关系 OSI和Internet参考模型的比较ØOSI与因特网参考模型的相同点：与因特网参考模型的相同点：•它们都是层次结构的模型；它们都是层次结构的模型；•其最低层都是面向通信子网的；其最低层都是面向通信子网的；•它们都有运输层，且都是第一个提供端到端数它们都有运输层，且都是第一个提供端到端数据传输服务的层次，都能提供面向连接或无连接据传输服务的层次，都能提供面向连接或无连接两种运输服务；两种运输服务；•其最高层都是向各种用户应用进程提供服务的其最高层都是向各种用户应用进程提供服务的应用层等应用层等 OSI和Internet参考模型的比较ØOSI与因特网参考模型的不同点：与因特网参考模型的不同点：•两者所划分的层次数不同；两者所划分的层次数不同；•Internet中没有表示层和会话层；中没有表示层和会话层；•Internet没有明确规定通信子网的协议，也不再区没有明确规定通信子网的协议，也不再区分通信子网中的物理层、数据链路层和网络层；分通信子网中的物理层、数据链路层和网络层；•Internet中特别强调了互连网层，其中运行的中特别强调了互连网层，其中运行的IP协协议是议是Internet的核心协议，且互连网层向上只提供的核心协议，且互连网层向上只提供无连接的服务，而不提供面向连接的服务无连接的服务，而不提供面向连接的服务 OSI和Internet参考模型的比较Ø在在OSI的网络层中同时支持无连接和面向连接的网络层中同时支持无连接和面向连接的通信，但运输层只支持面向连接的通信。

的通信，但运输层只支持面向连接的通信Internet的网络层只支持无连接模式，但在运输的网络层只支持无连接模式，但在运输层支持两种通信模式层支持两种通信模式Ø开放系统互连是一个国际标准；严格来说开放系统互连是一个国际标准；严格来说Inetrnet模型不是一个官方的国际标准，但由于模型不是一个官方的国际标准，但由于其影响巨大，成为一种事实上的国际工业标准其影响巨大，成为一种事实上的国际工业标准 OSI和Internet参考模型的比较Ø在市场化方面在市场化方面 OSI 却失败了却失败了nOSI 的专家们在完成 OSI 标准时没有商业驱动力；nOSI 的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低；nOSI 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；nOSI 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 法律上的国际标准 OSI 并没有得到市场的认可而非国际标准 TCP/IP 现在获得了最广泛的应用§1.4 计算机网络的分类n按网络的拓扑结构n按地理范围分类n其他分类1.4.1 1.4.1 按网络的拓扑结构按网络的拓扑结构(1)星型 (2)总线型 (3)环型 (4)树型 1.4.1 1.4.1 按网络的拓扑结构按网络的拓扑结构( (续续) )(5)网型 a.全连接 b.部分连接 1.4.2 1.4.2 按地理范围分类按地理范围分类(1)个域网（PAN—Personal Area Network）约约1米米1.4.2 1.4.2 按地理范围分类按地理范围分类(2)局域网（LAN—Local Area Network）约约0.1公里公里(3)校园网（CAN—Campus Area Network）约约1公里公里1.4.2 1.4.2 按地理范围分类按地理范围分类( (续续) )(4)城域网（MAN—Metropolitan Area Network）约约10公里公里1.4.2 1.4.2 按地理范围分类按地理范围分类( (续续) )(4)广域网（WAN—Wide Area Network）约约100～～1000公里公里(5)全球网（GAN—Global Area Network）＞＞1000公里公里1.4.2 1.4.2 按地理范围分类按地理范围分类( (续续) )Ø存储区域网（存储区域网（SAN—Storage Area Network）前面介绍的计算机网络是用來连接各种计前面介绍的计算机网络是用來连接各种计算机的算机的, 而存储区域网则主要是用來连接多个大而存储区域网则主要是用來连接多个大容量存储设备的容量存储设备的, 两者作用完全不同两者作用完全不同 。

可以看成计算机网络是前端网络可以看成计算机网络是前端网络, 而存储区而存储区域网则为后端网络域网则为后端网络, 不是一回事不是一回事1.4.3 1.4.3 其他其他分类分类(1)按传输技术•广播式连接（Broadcast links）通过共享的信道来实现，通常局域网采用通过共享的信道来实现，通常局域网采用•点到点连接（ Point-to-point links ）通过不断转接来完成传输，通常广域网采用通过不断转接来完成传输，通常广域网采用1.4.3 1.4.3 其他其他分类分类( (续续) )(2)按通信媒体•有线网络•无线网络(3)按使用范围•公用网是为全社会所有的人提供服务的是为全社会所有的人提供服务的•专用网某个单位、部门为特殊业务而组建的网络某个单位、部门为特殊业务而组建的网络我们要讨论的实际参考模型我们要讨论的实际参考模型5应用层应用层 Application layer4运输层运输层 Transport layer3网络层网络层 Network layer2数据链路层数据链路层 Data link layer1物理层物理层 Physical layer作业作业 书P42页1.271.281.29。