計算機網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用1

1、計算機網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用課程的性質(zhì)和任務(wù)課程的性質(zhì)和任務(wù) 本課程是信息管理與信息系統(tǒng)的必修課和本課程是信息管理與信息系統(tǒng)的必修課和經(jīng)濟系專業(yè)考查課。本課程的任務(wù)是使學生掌經(jīng)濟系專業(yè)考查課。本課程的任務(wù)是使學生掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本原理，包括計算機網(wǎng)絡(luò)的握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本原理，包括計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)；數(shù)字通信原理；體系結(jié)構(gòu)；數(shù)字通信原理；TCP/IPTCP/IP各層的主要各層的主要協(xié)議、工作原理及相關(guān)概念、理論和技術(shù)；廣協(xié)議、工作原理及相關(guān)概念、理論和技術(shù)；廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和域網(wǎng)、局域網(wǎng)和InternetInternet網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)；網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)管理和安全相關(guān)知識；網(wǎng)絡(luò)

2、規(guī)劃方法。絡(luò)管理和安全相關(guān)知識；網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法。課程內(nèi)容、基本要求（課程內(nèi)容、基本要求（1） 第第1 1章章 概述：概述： 掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程、協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)、ISO/OSI參考模型、TCP/IP協(xié)議模型網(wǎng)絡(luò)的分類以及功能等。 第第2 2章章 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信 掌握數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識。 第第3 3章章 物理層物理層 掌握物理層的基本概念。 第第4 4章章 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 掌握數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念、停止等待協(xié)議。 第第5 5章章 局域網(wǎng)局域網(wǎng) 掌握局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、CSMA/CD協(xié)議、IEEE 802.3標準、非主流的局域網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)的擴展技術(shù)、高速局域網(wǎng)技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)

3、的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。 第第6 6章章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng) 掌握廣域網(wǎng)的基本概念 、廣域網(wǎng)中的路由選擇機制 、路由選擇的一般原理 。課程內(nèi)容、基本要求（課程內(nèi)容、基本要求（2） 第第7 7章章 互連網(wǎng)互連網(wǎng) 掌握因特網(wǎng)的網(wǎng)際協(xié)議IP 、路由選擇協(xié)議 、下一代網(wǎng)際協(xié)議IPv6。 第第8 8章章 運輸層運輸層 掌握因特網(wǎng)的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP 、傳輸控制協(xié)議TCP的原理 。 第第9 9章章 應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議 掌握域名系統(tǒng)DNS 、文件傳送協(xié)議 、遠程登錄TELNET 、電子郵件 、萬維網(wǎng)WWW、網(wǎng)絡(luò)管理的原理。 第第1010章章 計算機網(wǎng)絡(luò)的安全計算機網(wǎng)絡(luò)的安全 掌握網(wǎng)絡(luò)安全概念、常規(guī)密鑰密碼體制 、公開

4、密鑰密碼體制 、防火墻等。 第第1111章網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計章網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計 掌握需求和目標的辨別、邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計等。第第1 1章章 概述概述 1.1 1.1 網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用1.2 1.2 什么是計算機網(wǎng)絡(luò)什么是計算機網(wǎng)絡(luò)1.3 1.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程1.4 1.4 因特網(wǎng)的發(fā)展概況因特網(wǎng)的發(fā)展概況1.5 1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的功能計算機網(wǎng)絡(luò)的功能1.6 1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機網(wǎng)絡(luò)的分類1.7 1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展1.8 1.8 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成1.9 1.

5、9 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念1.10 1.10 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)劃分層次的重要性網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)劃分層次的重要性1.11 OSI1.11 OSI的體系結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)1.12 TCP/IP 1.12 TCP/IP 的體系結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)1.13 OSI/RM1.13 OSI/RM與與TCP/IPTCP/IP的比較的比較1.14 1.14 簡化的計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)簡化的計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.15 1.15 客戶服務(wù)器模式客戶服務(wù)器模式1.1 網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用 q 21 21世紀的特征是世紀的特征是數(shù)字化數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化和和信息化信息化，它是

6、一個以網(wǎng)，它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代。絡(luò)為核心的信息時代。q 當前世界經(jīng)濟正在從工業(yè)經(jīng)濟向當前世界經(jīng)濟正在從工業(yè)經(jīng)濟向知識經(jīng)濟（網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟、新知識經(jīng)濟（網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟、新經(jīng)濟、數(shù)字經(jīng)濟）經(jīng)濟、數(shù)字經(jīng)濟）轉(zhuǎn)變。知識經(jīng)濟中的兩個重要特點就是轉(zhuǎn)變。知識經(jīng)濟中的兩個重要特點就是信信息化息化和和全球化全球化。要實現(xiàn)信息化和全球化，就必須依靠完善的。要實現(xiàn)信息化和全球化，就必須依靠完善的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。qInternetInternet是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革?，F(xiàn)在是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革。現(xiàn)在人們的生活、工作、學習和交往都已離不開人們的生活、工作、學習和交往都已離不開Internet;I

7、nternet;q現(xiàn)在全世界所有的工業(yè)發(fā)達國家和很多的發(fā)展中國家都紛現(xiàn)在全世界所有的工業(yè)發(fā)達國家和很多的發(fā)展中國家都紛紛研究和制定本國建設(shè)紛研究和制定本國建設(shè)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的計劃。的計劃。1.2 什么是計算機網(wǎng)絡(luò)什么是計算機網(wǎng)絡(luò) q 兩個定義：兩個定義： 一些互相連接的、自治的計算機的集合。一些互相連接的、自治的計算機的集合。 利用通信設(shè)備和線路將不同地理位置的具有獨立功能的利用通信設(shè)備和線路將不同地理位置的具有獨立功能的多臺計算機系統(tǒng)和其他外部設(shè)備互連起來，以網(wǎng)絡(luò)通信多臺計算機系統(tǒng)和其他外部設(shè)備互連起來，以網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息協(xié)議和功能完善的網(wǎng)絡(luò)

8、軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。傳遞的系統(tǒng)。q 計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當有計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當有三個主要的組成部分三個主要的組成部分： 若干個主機若干個主機，它們向各用戶提供服務(wù)；，它們向各用戶提供服務(wù)； 一個通信子網(wǎng)一個通信子網(wǎng)，它由一些專用的結(jié)點交換機和連接這些，它由一些專用的結(jié)點交換機和連接這些結(jié)點的通信鏈路所組成；結(jié)點的通信鏈路所組成； 一系列的協(xié)議一系列的協(xié)議。這些協(xié)議是為在主機之間或主機和子網(wǎng)。這些協(xié)議是為在主機之間或主機和子網(wǎng)之間的通信而用的。之間的通信而用的。1.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的過程是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的過程是計算機計算機與與通信通信的融合過程。的融合過程

9、。 q 各終端通過通信線路共享主機的硬件和軟件資源各終端通過通信線路共享主機的硬件和軟件資源q 終端用戶通過終端用戶通過I/OI/O串口連到主機上，不具備串口連到主機上，不具備CPUCPU和主存，它使用主機的和主存，它使用主機的CPUCPU和內(nèi)存為每個用戶劃分時間片來執(zhí)行終端用戶的應(yīng)用程序。和內(nèi)存為每個用戶劃分時間片來執(zhí)行終端用戶的應(yīng)用程序。q 它它不是真正的計算機網(wǎng)絡(luò)不是真正的計算機網(wǎng)絡(luò)，但它提供了計算機通信的許多基本技術(shù)，但它提供了計算機通信的許多基本技術(shù)，成為以后發(fā)展起來的計算機網(wǎng)絡(luò)的組成部分。成為以后發(fā)展起來的計算機網(wǎng)絡(luò)的組成部分。 主計算機終端通信裝置終端終端主計算機前端機集中器終端

10、終端終端終端終端通信 裝置 主計算機 終端 終端 終端 主計算機 終端 終端 終端 集 中 器 前 端機 終端 終端 2）70年代：以通信子網(wǎng)為中心的主機互連年代：以通信子網(wǎng)為中心的主機互連-分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)(第二代第二代)q它由它由通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)和和資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)組成的組成的。以通信子網(wǎng)為中心，用戶通過分組交以通信子網(wǎng)為中心，用戶通過分組交換網(wǎng)可共享用戶資源子網(wǎng)的硬件和軟件資源；換網(wǎng)可共享用戶資源子網(wǎng)的硬件和軟件資源；通信子網(wǎng)：通信子網(wǎng)：由由接口報文處理機接口報文處理機IMPIMP和通信線路一起構(gòu)成，負責主機之和通信線路一起構(gòu)成，負責主機之間的通信任務(wù)，實現(xiàn)信息傳輸與交換。間的通信任

11、務(wù)，實現(xiàn)信息傳輸與交換。資源子網(wǎng)：資源子網(wǎng)：由通信子網(wǎng)互連的主機組成，它負責信息處理、向網(wǎng)絡(luò)由通信子網(wǎng)互連的主機組成，它負責信息處理、向網(wǎng)絡(luò)用戶提供可共享的軟硬件資源。用戶提供可共享的軟硬件資源。q通信線路不為某對通信雙方所獨占通信線路不為某對通信雙方所獨占，大大提高通信線路的利用效率。，大大提高通信線路的利用效率。q以以ARPANETARPANET為代表，最先采用嶄新的為代表，最先采用嶄新的“存貯轉(zhuǎn)發(fā)分組交換存貯轉(zhuǎn)發(fā)分組交換”原理。原理。通通信信子子網(wǎng)網(wǎng)資資源源子子網(wǎng)網(wǎng)CCPCCPCCPCCPCCPCCP主機主機主機終端終端終端 資資源源子子網(wǎng)網(wǎng) 通通信信子子網(wǎng)網(wǎng) 主機 終端 主機 終端 終

12、端 主機 CCP CCP CCP CCP CCP CCP 3）80年代：具有層次化體系結(jié)構(gòu)的標準化網(wǎng)絡(luò)（第三代）年代：具有層次化體系結(jié)構(gòu)的標準化網(wǎng)絡(luò)（第三代）q計算機網(wǎng)絡(luò)上的兩臺計算機相互通信必須高度協(xié)調(diào)工作才行，這種協(xié)調(diào)相計算機網(wǎng)絡(luò)上的兩臺計算機相互通信必須高度協(xié)調(diào)工作才行，這種協(xié)調(diào)相當復雜。因此，出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)模型的分層設(shè)計和協(xié)議的標準化：當復雜。因此，出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)模型的分層設(shè)計和協(xié)議的標準化：q19741974年年 IBM IBM 宣布其按照分層的方法研制的宣布其按照分層的方法研制的SNASNA； q19771977年年 ISOISO開始制定開始制定 OSI/RM OSI/RM ，ISOISO

13、于于8484年正式頒布了年正式頒布了 “開放系統(tǒng)互開放系統(tǒng)互連基本參考模型連基本參考模型”O(jiān)SI/RM OSI/RM 的國際標準的國際標準ISO/OSI 7498ISO/OSI 7498；qInternetInternet遵循遵循TCP/IPTCP/IP參考模型。參考模型。通通 信信 子子 網(wǎng)網(wǎng)路由器路由器路由器路由器路由器路由器主機局域網(wǎng)主機局域網(wǎng)主機局域網(wǎng)主機局域網(wǎng)路由器路由器路由器路由器服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器 主機 通通信信子子網(wǎng)網(wǎng) 局域網(wǎng) 路由器 服務(wù)器 路由器 路由器 路由器 路由器 路由器 路由器 路由器 主機 局域網(wǎng) 服務(wù)器 服務(wù)器 路由器 主機 局域網(wǎng) 服務(wù)器 主機 路由器

14、局域網(wǎng) 4）90年代：現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)年代：現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)q進入進入2020世紀世紀9090年代以來微電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、年代以來微電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、光通信技術(shù)和計算機技術(shù)不斷發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展提供了光通信技術(shù)和計算機技術(shù)不斷發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展提供了有力的支持。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正迅速朝著有力的支持。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正迅速朝著高速化高速化、無線化無線化、實時化實時化、智能化智能化、集成化、多媒體化、集成化、多媒體化、IPIP化化的方向發(fā)展。的方向發(fā)展。q計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展既受到計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展既受到計算機技術(shù)計算機技術(shù)和和通信技術(shù)通信技術(shù)的支撐，的支撐，又受到又受到網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求的推

15、動。如今，計算機網(wǎng)絡(luò)從體系結(jié)構(gòu)的推動。如今，計算機網(wǎng)絡(luò)從體系結(jié)構(gòu)到實用技術(shù)已逐步走向到實用技術(shù)已逐步走向系統(tǒng)化系統(tǒng)化、科學化科學化和和工程化工程化。q目前的研究內(nèi)容：目前的研究內(nèi)容：在一定的約束條件下如何合理、有效地在一定的約束條件下如何合理、有效地管理和調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源（如帶路、帶寬、信息等）提供適應(yīng)管理和調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源（如帶路、帶寬、信息等）提供適應(yīng)不同應(yīng)用需求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。不同應(yīng)用需求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。1.4 因特網(wǎng)的發(fā)展概況因特網(wǎng)的發(fā)展概況 q19691969年，美國的分組交換網(wǎng)年，美國的分組交換網(wǎng)ARPANETARPANET投入運行，使用網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（投入運行，使用網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCPNCP）q1

16、9731973年，引進傳輸控制協(xié)議（年，引進傳輸控制協(xié)議（TCP)TCP)q19821982年，標準化為年，標準化為TCP/IPTCP/IP協(xié)議組協(xié)議組q19831983年，年，TCP/IPTCP/IP取代取代NCPNCP，作為標準組件嵌入，作為標準組件嵌入UNIX UNIX 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)q19851985年，年，NSFNSF圍繞其六個大型計算機中心建立計算機網(wǎng)絡(luò)，建立了圍繞其六個大型計算機中心建立計算機網(wǎng)絡(luò)，建立了NSFNET(NSFNET(主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)) )，覆蓋全美主要大學和研究所。后來，覆蓋全美主要大學和研究所。后來NSFNETNSFNET接管了接管

17、了ARPANET,ARPANET,并改名為并改名為InternetInternet。q2020世紀世紀9090年代年代, , 由由CERNCERN開發(fā)的萬維網(wǎng)開發(fā)的萬維網(wǎng)WWW WWW 被廣泛使用在因特網(wǎng)上，成為被廣泛使用在因特網(wǎng)上，成為InternetInternet的這種指數(shù)級增長的主要驅(qū)動力。的這種指數(shù)級增長的主要驅(qū)動力。q19961996年，年，155Mbps,622Mb/s(155Mbps,622Mb/s(光纖網(wǎng)光纖網(wǎng)) )q19961996年年1010月月, , 克林頓宣布實施克林頓宣布實施“下一代因特網(wǎng)計劃下一代因特網(wǎng)計劃”，即，即“NGINGI計劃計劃”。目。目標是主干網(wǎng)的速率

18、比現(xiàn)在的因特網(wǎng)高標是主干網(wǎng)的速率比現(xiàn)在的因特網(wǎng)高10001000倍，端到端的速率要達到倍，端到端的速率要達到100Mbit/s-10Gbit/s100Mbit/s-10Gbit/s。q截止到截止到20002000年年, Internet, Internet的規(guī)模為網(wǎng)絡(luò)數(shù)的規(guī)模為網(wǎng)絡(luò)數(shù)10105 5, , 主機數(shù)主機數(shù)10107 7, , 用戶數(shù)用戶數(shù)10108 8，主干速率為主干速率為2.5Gbit/s2.5Gbit/s1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的功能計算機網(wǎng)絡(luò)的功能 數(shù)據(jù)通信：數(shù)據(jù)通信：終端與計算機、計算機與計算機之間能夠進終端與計算機、計算機與計算機之間能夠進行通信，互傳數(shù)據(jù)，從而方便地進行信息收

19、集、處理、行通信，互傳數(shù)據(jù)，從而方便地進行信息收集、處理、交換。交換。 資源共享：資源共享：用戶可以共享計算機網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的系統(tǒng)硬件、用戶可以共享計算機網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的系統(tǒng)硬件、軟件、數(shù)據(jù)、信息等各種資源。軟件、數(shù)據(jù)、信息等各種資源。 網(wǎng)絡(luò)計算：網(wǎng)絡(luò)計算：提供分布處理和均衡計算機負荷的功能，降提供分布處理和均衡計算機負荷的功能，降低軟件設(shè)計復雜性，提高系統(tǒng)效率。低軟件設(shè)計復雜性，提高系統(tǒng)效率。 集中控制：集中控制：通過計算機網(wǎng)絡(luò)可對地理上分布的系統(tǒng)進行通過計算機網(wǎng)絡(luò)可對地理上分布的系統(tǒng)進行集中控制，對網(wǎng)絡(luò)資源進行集中的分配和管理。集中控制，對網(wǎng)絡(luò)資源進行集中的分配和管理。 提高系統(tǒng)的可靠性：提高系統(tǒng)

20、的可靠性：借助冗余和備份的手段提高系統(tǒng)可借助冗余和備份的手段提高系統(tǒng)可靠性?？啃?。 網(wǎng)絡(luò)新服務(wù)：網(wǎng)絡(luò)新服務(wù)：開辟大量新的應(yīng)用服務(wù)項目。開辟大量新的應(yīng)用服務(wù)項目。 1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（1）1）按網(wǎng)絡(luò)的交換功能：按網(wǎng)絡(luò)的交換功能： 電路交換電路交換；報文交換報文交換；分組交換分組交換；混合交換混合交換 2）按網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)：按網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)：集中式網(wǎng)絡(luò)集中式網(wǎng)絡(luò)(星形網(wǎng)星形網(wǎng))：所有的信息流必須經(jīng)過中央處理設(shè)備所有的信息流必須經(jīng)過中央處理設(shè)備(即交換結(jié)即交換結(jié)點點)。若很多個終端較集中配置在某處時，可采用集中器或復用器。若很多個終端較集中配置在某處時，可采用集中器或復用器。

21、分散式網(wǎng)絡(luò)分散式網(wǎng)絡(luò)(非集中式網(wǎng)絡(luò)非集中式網(wǎng)絡(luò)): 是集中式網(wǎng)絡(luò)的擴展。它的某些集中器或是集中式網(wǎng)絡(luò)的擴展。它的某些集中器或復用器具有一定的交換功能。復用器具有一定的交換功能。分布式網(wǎng)絡(luò)：分布式網(wǎng)絡(luò)：是格狀網(wǎng)。其中任何一個結(jié)點都至少和其他兩個結(jié)點直是格狀網(wǎng)。其中任何一個結(jié)點都至少和其他兩個結(jié)點直接相連，因而其可靠性是最高的。接相連，因而其可靠性是最高的。 1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（2）3）按網(wǎng)絡(luò)的作用范圍按網(wǎng)絡(luò)的作用范圍廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)WAN (Wide Area Network) ：作用范圍通常為幾十到幾千作用范圍通常為幾十到幾千公里。也可稱為遠程網(wǎng)公里。也可稱為遠程網(wǎng)(lon

22、g haul network)。局域網(wǎng)局域網(wǎng)LAN (Local Area Network)：一般通過高速通信線路相連一般通過高速通信線路相連(10 Mb/s以上以上)，但在地理上則局限在較小的范圍，但在地理上則局限在較小的范圍(如如1公里左右公里左右)。 城域網(wǎng)城域網(wǎng)MAN (Metropolitan Area Network)：作用范圍在廣域網(wǎng)和作用范圍在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間，作用范圍是一個城市，其傳送速率比局域網(wǎng)的更高局域網(wǎng)之間，作用范圍是一個城市，其傳送速率比局域網(wǎng)的更高，但作用距離約為，但作用距離約為550 km。處理機之間的典型距離處理機之間的典型距離處理機所在的范圍處理機所在的范圍

23、實實 例例0.1 m印刷電路板印刷電路板數(shù)據(jù)流計算機數(shù)據(jù)流計算機1m系統(tǒng)系統(tǒng)多處理機多處理機10 m房間房間 100 m建筑物建筑物局域網(wǎng)、校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)局域網(wǎng)、校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)1 km校園校園 10 km城市城市城域網(wǎng)城域網(wǎng)100 km國家國家廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)1000 km國家，洲國家，洲廣域網(wǎng)，互連的廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)，互連的廣域網(wǎng)1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（3）4）按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍 公用網(wǎng)公用網(wǎng)(public network)(public network)一般是國家的電信公司建造的網(wǎng)一般是國家的電信公司建造的網(wǎng)絡(luò)。絡(luò)。“公用公用”就是所有愿意按規(guī)定交納費用的人都可以

24、使就是所有愿意按規(guī)定交納費用的人都可以使用。因此公用網(wǎng)也可稱為用。因此公用網(wǎng)也可稱為公眾網(wǎng)公眾網(wǎng)。 專用網(wǎng)專用網(wǎng)(private network)(private network)是某個部門為本單位的特殊業(yè)務(wù)是某個部門為本單位的特殊業(yè)務(wù)工作的需要而建造的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)不向本單位以外的人工作的需要而建造的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)不向本單位以外的人提供服務(wù)。例如軍隊、鐵路、電力等系統(tǒng)均有本系統(tǒng)的專提供服務(wù)。例如軍隊、鐵路、電力等系統(tǒng)均有本系統(tǒng)的專用網(wǎng)。用網(wǎng)。 1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展 q19801980年，鐵道部開始進行計算機聯(lián)網(wǎng)的實驗，其目的是建立一個為年，鐵道部開始進行計算機

25、聯(lián)網(wǎng)的實驗，其目的是建立一個為鐵路指揮和調(diào)度服務(wù)的運輸管理系統(tǒng)。鐵路指揮和調(diào)度服務(wù)的運輸管理系統(tǒng)。q在在2020世紀世紀8080年代后期，公安、銀行、軍隊等部門也相繼建立了各自年代后期，公安、銀行、軍隊等部門也相繼建立了各自的專用計算機廣域網(wǎng)。的專用計算機廣域網(wǎng)。q19891989年年1111月，我國第一個公用分組交換網(wǎng)月，我國第一個公用分組交換網(wǎng)CNPACCNPAC建成運行。建成運行。CNPACCNPAC分分組交換網(wǎng)由組交換網(wǎng)由3 3個分組結(jié)點交換機，個分組結(jié)點交換機，8 8個集中器和一個雙機組成的網(wǎng)絡(luò)管個集中器和一個雙機組成的網(wǎng)絡(luò)管理中心所組成。理中心所組成。q19931993年年9 9月

26、，建成新的中國月，建成新的中國公用分組交換網(wǎng)公用分組交換網(wǎng)，并改稱為，并改稱為CHINAPACCHINAPAC，由國家主干網(wǎng)和各省、區(qū)、市的省內(nèi)網(wǎng)組成。由國家主干網(wǎng)和各省、區(qū)、市的省內(nèi)網(wǎng)組成。q2020世紀世紀9090年代起，我國陸續(xù)建造了基于年代起，我國陸續(xù)建造了基于InternetInternet技術(shù)的并可以和技術(shù)的并可以和InternetInternet互連的四個全國范圍的公用計算機網(wǎng)絡(luò)：中國公用計算機互互連的四個全國范圍的公用計算機網(wǎng)絡(luò)：中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)CHINANETCHINANET，中國金橋信息網(wǎng)，中國金橋信息網(wǎng)CHINAGBNCHINAGBN，中國教育和科研計算機網(wǎng)，中國

27、教育和科研計算機網(wǎng)CERNETCERNET，以及中國科學技術(shù)網(wǎng)，以及中國科學技術(shù)網(wǎng)CSTNETCSTNET。q據(jù)據(jù)“中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心”統(tǒng)計，截止到統(tǒng)計，截止到20062006年年1 1月，我國上網(wǎng)用月，我國上網(wǎng)用戶總數(shù)為戶總數(shù)為1110011100萬，上網(wǎng)計算機達到萬，上網(wǎng)計算機達到49504950萬臺。網(wǎng)絡(luò)國際出口總數(shù)達萬臺。網(wǎng)絡(luò)國際出口總數(shù)達到到136,106136,106M M。CNCN下注冊的域名數(shù)、網(wǎng)站數(shù)分別達到下注冊的域名數(shù)、網(wǎng)站數(shù)分別達到1,096,9241,096,924和和694,200694,200個。個。1.8 1.8 計算機通信的條件計算機通信的條件

28、 發(fā)起通信的計算機必須將數(shù)據(jù)通信的通路進行激活。發(fā)起通信的計算機必須將數(shù)據(jù)通信的通路進行激活。 要告訴網(wǎng)絡(luò)如何識別接收數(shù)據(jù)的計算機。要告訴網(wǎng)絡(luò)如何識別接收數(shù)據(jù)的計算機。 發(fā)起通信的計算機必須查明對方計算機是否已準備好接收數(shù)發(fā)起通信的計算機必須查明對方計算機是否已準備好接收數(shù)據(jù)。據(jù)。 發(fā)起通信的計算機必須弄清楚，在對方計算機中的文件管理發(fā)起通信的計算機必須弄清楚，在對方計算機中的文件管理程序是否已做好文件接收和存儲文件的準備工作。程序是否已做好文件接收和存儲文件的準備工作。 若計算機的文件格式不兼容，則至少其中的一個計算機應(yīng)完若計算機的文件格式不兼容，則至少其中的一個計算機應(yīng)完成格式轉(zhuǎn)換功能。成

29、格式轉(zhuǎn)換功能。 對出現(xiàn)的各種差錯和意外事故，如數(shù)據(jù)傳送錯誤、重復或丟對出現(xiàn)的各種差錯和意外事故，如數(shù)據(jù)傳送錯誤、重復或丟失，網(wǎng)絡(luò)中某個結(jié)點交換機出故障等，應(yīng)當有可靠的措施保失，網(wǎng)絡(luò)中某個結(jié)點交換機出故障等，應(yīng)當有可靠的措施保證對方計算機最終能夠收到正確的文件。證對方計算機最終能夠收到正確的文件。1.9 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念 （1）p 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：不同不同系統(tǒng)系統(tǒng)中的中的實體實體為了能成功地進行通信而為了能成功地進行通信而應(yīng)該遵守的共同的約定?；颍瑸檫M行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換應(yīng)該遵守的共同的約定。或，為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。而建立的規(guī)則、標準或約

30、定。實體實體: :能接收或發(fā)送信息能接收或發(fā)送信息( (數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)) )的任何東西的任何東西, ,如用戶如用戶應(yīng)用程序；應(yīng)用程序；系統(tǒng)：系統(tǒng)：包含一個或多個實體的物理對象包含一個或多個實體的物理對象, ,如某臺終端如某臺終端計算機。計算機。p 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個要素組成：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個要素組成：語法語法: :數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式；數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式；語義語義: :需要發(fā)出何種控制信息需要發(fā)出何種控制信息, ,完成何種動作以及做完成何種動作以及做出何種應(yīng)答；出何種應(yīng)答；同步同步: :事件實現(xiàn)順序的詳細說明。事件實現(xiàn)順序的詳細說明。1.9 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

31、的相關(guān)概念 （2）p 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)(architecture)：具有某種特具有某種特定組織方式的多個協(xié)議的集合定組織方式的多個協(xié)議的集合就稱為計算機網(wǎng)絡(luò)的體就稱為計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。即系結(jié)構(gòu)。即計算機網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合計算機網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合 。p 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)= =協(xié)議協(xié)議s+s+組織結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)p 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)使用不同媒介連接起來的不同設(shè)備和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)使用不同媒介連接起來的不同設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在不同的應(yīng)用環(huán)境下實現(xiàn)互操作性。絡(luò)系統(tǒng)在不同的應(yīng)用環(huán)境下實現(xiàn)互操作性。p 目前有多種不同的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)

32、構(gòu)，但組織結(jié)構(gòu)基本上目前有多種不同的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，但組織結(jié)構(gòu)基本上都是采用分層的方式：都是采用分層的方式：l IBMIBM的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNASNA；l ISOISO的開放系統(tǒng)互連的開放系統(tǒng)互連OSI/RM;OSI/RM;l InternetInternet的的TCP/IPTCP/IP。1.10 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)劃分層次的重要性網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)劃分層次的重要性(1)(1)各層之間是獨立的。各層之間是獨立的。某一層并不需要知道它的下一層是如何某一層并不需要知道它的下一層是如何實現(xiàn)的，而僅僅需要知道該層通過層間的接口所提供的服務(wù)實現(xiàn)的，而僅僅需要知道該層通過層間的接口所提供的服務(wù)。這

33、樣，整個問題的復雜程度就下降了。這樣，整個問題的復雜程度就下降了。(2)(2)靈活性好。靈活性好。當任何一層發(fā)生變化時，只要層間接口關(guān)系保持當任何一層發(fā)生變化時，只要層間接口關(guān)系保持不變，則在這層以上或以下各層均不受影響。不變，則在這層以上或以下各層均不受影響。(3)(3)結(jié)構(gòu)上可分割開。結(jié)構(gòu)上可分割開。各層都可以采用最合適的技術(shù)來實現(xiàn)。各層都可以采用最合適的技術(shù)來實現(xiàn)。(4)(4)易于實現(xiàn)和維護。易于實現(xiàn)和維護。這種結(jié)構(gòu)使得實現(xiàn)和調(diào)試一個龐大又復雜這種結(jié)構(gòu)使得實現(xiàn)和調(diào)試一個龐大又復雜的系統(tǒng)變得易于處理，因為整個的系統(tǒng)已被分解為若干個相的系統(tǒng)變得易于處理，因為整個的系統(tǒng)已被分解為若干個相對獨立

34、的子系統(tǒng)。對獨立的子系統(tǒng)。(5 (5 能促進標準化工作。能促進標準化工作。因為每一層的功能及其所提供的服務(wù)都因為每一層的功能及其所提供的服務(wù)都已有了精確的說明。已有了精確的說明。協(xié)議層次實例協(xié)議層次實例 我 們 希 望 退 貨 尊 敬 的 李 先 生 ： 由 于 方 面 的 原 因 我 們 希 望 退 貨 傳 真 # 尊 敬 的 李 先 生 ： 由 于 方 面 的 原 因 我 們 希 望 退 貨 他 們 希 望 退 貨 尊 敬 的 李 先 生 ： 由 于 方 面 的 原 因 我 們 希 望 退 貨 傳 真 # 尊 敬 的 李 先 生 ： 由 于 方 面 的 原 因 我 們 希 望 退 貨 經(jīng)

35、理 們 的 想 法 高 級 助 理 使 用 公 司 之 間 的 正 規(guī) 書 信 秘 書 利 用 信 函 、 傳 真 等 傳 遞 正 規(guī) 書 信 1.10 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)劃分層次的重要性網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)劃分層次的重要性 (2) q 分層時應(yīng)注意使每一層的功能非常明確。與此同時每一層所分層時應(yīng)注意使每一層的功能非常明確。與此同時每一層所要實現(xiàn)下面的一種功能或多種功能：要實現(xiàn)下面的一種功能或多種功能：差錯控制：差錯控制：使得和網(wǎng)絡(luò)對端的相應(yīng)層次的通信更加可靠。流量控制：流量控制：使得發(fā)送端的發(fā)送速率不要太快，要使接收端來得及接收。分段和重裝：分段和重裝：發(fā)送端將要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊劃分為更小的單位，在接收端將其

36、還原。復用和分用：復用和分用：發(fā)送端幾個高層會話復用一條低層的連接，在接收端再進行分用。連接建立和釋放：連接建立和釋放：在交換數(shù)據(jù)之前，先交換一些控制信息，以建立一條邏輯連接。當數(shù)據(jù)傳送結(jié)束時，將連接釋放。1.11 OSI/RM的體系結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)q ISOISO提出著名的提出著名的開放系統(tǒng)互連基本參考模型開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI/RMOSI/RM (Open Systems (Open Systems Interconnection Reference Model)Interconnection Reference Model)，簡稱為，簡稱為OSIOSI。在。在19831983年形成

37、了年形成了開放系統(tǒng)互連基本參考模型的正式文件，即著名的開放系統(tǒng)互連基本參考模型的正式文件，即著名的ISO 7498ISO 7498國際標準國際標準。它是一個包含。它是一個包含7 7層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的模型。層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的模型。 OSI/RM的各層功能的各層功能7654321應(yīng)用層應(yīng)用層Application表示層表示層Presentation會話層會話層session傳輸層傳輸層transport物理層物理層Physical數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層Data Link網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層Network處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示主機間通信主機間通信端到端的連接端到端的連接尋址和最短路徑尋址和最短路徑介質(zhì)訪

38、問（接入）介質(zhì)訪問（接入）二進制傳輸二進制傳輸物理層物理層(physical layer)p 物理層的位置：物理層的位置：在物理媒體之上，在數(shù)據(jù)鏈路層之下。在物理媒體之上，在數(shù)據(jù)鏈路層之下。p 物理層的主要任務(wù)：物理層的主要任務(wù)：確定與傳輸媒體接口的一些特性，確定與傳輸媒體接口的一些特性，以便以便無差別地無差別地利用不同物理媒體來進行數(shù)據(jù)傳輸，這些利用不同物理媒體來進行數(shù)據(jù)傳輸，這些特性為：特性為：u 機械特性機械特性u 電氣特性電氣特性u 功能特性功能特性u 規(guī)程特性規(guī)程特性p 物理層的作用：物理層的作用：屏蔽掉計算機網(wǎng)絡(luò)中種類繁多的具體物屏蔽掉計算機網(wǎng)絡(luò)中種類繁多的具體物理設(shè)備和傳輸媒體的

39、差異理設(shè)備和傳輸媒體的差異, ,向上層向上層( (數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層) )提供一提供一致的服務(wù)。致的服務(wù)。p 協(xié)議數(shù)據(jù)單元：協(xié)議數(shù)據(jù)單元：比特比特數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層(data link layer)p 數(shù)據(jù)鏈路層的位置：數(shù)據(jù)鏈路層的位置：在物理層之上，在網(wǎng)絡(luò)層之下。在物理層之上，在網(wǎng)絡(luò)層之下。p 數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務(wù)：數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務(wù)： 鏈路層的連接和釋放；鏈路層的連接和釋放； 數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元的透明傳送；數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元的透明傳送； 數(shù)據(jù)單元和服務(wù)質(zhì)量的控制；數(shù)據(jù)單元和服務(wù)質(zhì)量的控制； 在鏈路上為上層提供出錯檢測和控制。在鏈路上為上層提供出錯檢測和控制。p 數(shù)據(jù)鏈路層的作用：

40、數(shù)據(jù)鏈路層的作用：在不可靠的物理線路上進行可靠在不可靠的物理線路上進行可靠的數(shù)據(jù)傳輸，使其變?yōu)橐粭l邏輯傳輸線路。的數(shù)據(jù)傳輸，使其變?yōu)橐粭l邏輯傳輸線路。包括包括: :幀同幀同步、鏈路管理、差錯控制、流量控制。步、鏈路管理、差錯控制、流量控制。p 協(xié)議數(shù)據(jù)單元：協(xié)議數(shù)據(jù)單元：幀幀網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層(network layer)p 網(wǎng)絡(luò)層的位置：網(wǎng)絡(luò)層的位置：在數(shù)據(jù)鏈路層之上，在運輸層之下。在數(shù)據(jù)鏈路層之上，在運輸層之下。p 網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)：網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)： 路路由選擇和存儲轉(zhuǎn)發(fā)由選擇和存儲轉(zhuǎn)發(fā) 通過網(wǎng)絡(luò)連接在主機之間提供分組交換功能通過網(wǎng)絡(luò)連接在主機之間提供分組交換功能 差錯控制和流量控制差錯控制和

41、流量控制p 網(wǎng)絡(luò)層的作用：網(wǎng)絡(luò)層的作用：網(wǎng)絡(luò)層是網(wǎng)絡(luò)層是通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)的最高層。對上層的最高層。對上層用戶屏蔽了子網(wǎng)通信的全部細節(jié)，如拓撲結(jié)構(gòu)和子網(wǎng)用戶屏蔽了子網(wǎng)通信的全部細節(jié)，如拓撲結(jié)構(gòu)和子網(wǎng)數(shù)目等，以向上層提供一致的服務(wù)，統(tǒng)一的尋址。數(shù)目等，以向上層提供一致的服務(wù)，統(tǒng)一的尋址。p 網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元：網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元：分組分組運輸層運輸層(傳輸層傳輸層transport layer)p 運輸層的位置：運輸層的位置：在網(wǎng)絡(luò)層之上，在會話層之下。在網(wǎng)絡(luò)層之上，在會話層之下。p 運輸層的主要任務(wù)：運輸層的主要任務(wù)：根據(jù)通信子網(wǎng)的特征最佳地利用根據(jù)通信子網(wǎng)的特征最佳地利用網(wǎng)絡(luò)資源，并以可靠

42、和經(jīng)濟的方式，在源系統(tǒng)和目的網(wǎng)絡(luò)資源，并以可靠和經(jīng)濟的方式，在源系統(tǒng)和目的系統(tǒng)的會話層之間，建立一條運輸連接，以透明的方系統(tǒng)的會話層之間，建立一條運輸連接，以透明的方式傳送報文。式傳送報文。p 運輸層的作用：運輸層的作用：為上一層為上一層( (會話層會話層) )提供一個可靠的端提供一個可靠的端到端的服務(wù)。到端的服務(wù)。p 協(xié)議數(shù)據(jù)單元：協(xié)議數(shù)據(jù)單元：報文報文會話層會話層(session layer)p 會話層的位置：會話層的位置：在運輸層之上，在表示層之下。在運輸層之上，在表示層之下。p 會話層的主要任務(wù)：會話層的主要任務(wù)：會話層以上不再參與數(shù)據(jù)傳輸，而會話層以上不再參與數(shù)據(jù)傳輸，而是管理數(shù)據(jù)傳

43、輸。在不同計算機上的兩個應(yīng)用進程之間是管理數(shù)據(jù)傳輸。在不同計算機上的兩個應(yīng)用進程之間建立、使用和終止連接，該連接就是所謂的會話。建立、使用和終止連接，該連接就是所謂的會話。p 會話層的作用：會話層的作用：比如確定該連接是全雙工還是半雙工，比如確定該連接是全雙工還是半雙工，中斷的會話從何處重新開始等中斷的會話從何處重新開始等p 傳送的單位：傳送的單位：報文。報文。表示層表示層(presentation layer)p 表示層的位置：表示層的位置：在會話層之上，在應(yīng)用層之下。在會話層之上，在應(yīng)用層之下。p 表示層的主要任務(wù)：表示層的主要任務(wù)：主要解決用戶信息的語法表示主要解決用戶信息的語法表示問題

44、。還涉及數(shù)據(jù)的壓縮和解壓、數(shù)據(jù)的加密和解問題。還涉及數(shù)據(jù)的壓縮和解壓、數(shù)據(jù)的加密和解密密p 表示層的作用：表示層的作用：將欲交換的數(shù)據(jù)從適合某一用戶的將欲交換的數(shù)據(jù)從適合某一用戶的語法變換為適合于語法變換為適合于OSIOSI系統(tǒng)內(nèi)部使用的系統(tǒng)內(nèi)部使用的抽象傳送語抽象傳送語法法。這樣就屏蔽了不同應(yīng)用進程的不同數(shù)據(jù)表示。這樣就屏蔽了不同應(yīng)用進程的不同數(shù)據(jù)表示。p 傳送的單位：傳送的單位：報文。報文。應(yīng)用層應(yīng)用層(application layer)p 應(yīng)用層的位置：應(yīng)用層的位置：在表示層之上，位于整個模型的最高層。在表示層之上，位于整個模型的最高層。p 應(yīng)用層的主要任務(wù)：應(yīng)用層的主要任務(wù)：應(yīng)用層是

45、應(yīng)用層是OSIOSI參考模型中的最高層，參考模型中的最高層，為用戶提供一個為用戶提供一個OSIOSI的工作環(huán)境，為網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信的工作環(huán)境，為網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信提供專用的程序或協(xié)議。如：提供專用的程序或協(xié)議。如：WWWWWW服務(wù)、電子郵件、服務(wù)、電子郵件、OICQOICQ聊天、聊天、FTPFTP等。等。p 應(yīng)用層的的作用：應(yīng)用層的的作用：為用戶的應(yīng)用進程提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)；為用戶的應(yīng)用進程提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)；識別并證實目的通信方的可用性；使協(xié)同工作的應(yīng)用程序識別并證實目的通信方的可用性；使協(xié)同工作的應(yīng)用程序之間實現(xiàn)同步；判斷是否為通信過程申請了足夠的資源處之間實現(xiàn)同步；判斷是否為通信過程申請了

46、足夠的資源處理被傳送數(shù)據(jù)的表示問題，即信息的語義。理被傳送數(shù)據(jù)的表示問題，即信息的語義。p 傳送的單位：傳送的單位：報文。報文。OSI的體系結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)捏w系結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸對等層通信的實質(zhì)：對等層通信的實質(zhì)： 對等層實體之間虛擬通信對等層實體之間虛擬通信 下層向上層提供服務(wù)下層向上層提供服務(wù) 實際通信在最底層完成實際通信在最底層完成 OSI中的相關(guān)概念（中的相關(guān)概念（1）p 實體：實體：表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程。p 協(xié)議：協(xié)議：是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則的集合。p 服務(wù)：服務(wù)：在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使

47、用下面一層所提供的服務(wù)。p 服務(wù)原語：服務(wù)原語：在OSI中上層使用下層所提供的服務(wù)必須通過與下層交換一些的命令OSI中的相關(guān)概念（中的相關(guān)概念（2）p 服務(wù)訪問點服務(wù)訪問點SAP (Service Access Point)SAP (Service Access Point)：在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進行交互(即交換信息)的地方。p 數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元DU (Data Unit)DU (Data Unit)：指各層傳輸數(shù)據(jù)的最小單位。p 服務(wù)數(shù)據(jù)單元服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU (Service Data Unit)SDU (Service Data Unit)：在同一系統(tǒng)中相鄰層與層之間交換的數(shù)據(jù)的單

48、位。 p 協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU (Protocol Data Unit)PDU (Protocol Data Unit)：就是對等實體之間通過協(xié)議傳送的數(shù)據(jù)。協(xié)議（水平）和服務(wù)（垂直）協(xié)議（水平）和服務(wù)（垂直）SAP(N+1)實 體(N)實 體SAP(N+1)實 體(N)實 體SAP交 換原語SAP交 換原語（ N ） 協(xié) 議（ N - 1 ） 連 接提供(N)服務(wù)面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)1.12 TCP/IP 的體系結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu) TCP/IP TCP/IP參考模型是一種能夠參考模型是一種能夠?qū)Ξ惙N網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無縫連接對異種網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無縫連接的體系結(jié)的體系結(jié)構(gòu)。它

49、包含了構(gòu)。它包含了一族網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一族網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，TCPTCP和和IPIP是其中最重要的兩個協(xié)議。是其中最重要的兩個協(xié)議。 TCP/IPTCP/IP參考模型中的各個協(xié)議在參考模型中的各個協(xié)議在RFCRFC文檔文檔中都有詳細的定義。中都有詳細的定義。RFC(Internet Request For Comments)RFC(Internet Request For Comments)是關(guān)于因特網(wǎng)協(xié)議標準以及是關(guān)于因特網(wǎng)協(xié)議標準以及建議草案等的介紹，目前數(shù)量還在不斷增加。建議草案等的介紹，目前數(shù)量還在不斷增加。 /rfc.html/

50、rfc.htmlTCP/IP的各層功能的各層功能4321應(yīng)用層應(yīng)用層 Application傳輸層傳輸層 transport網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層網(wǎng)際層 Internet處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用端到端的連接端到端的連接尋址和最短路徑尋址和最短路徑( (未定義實質(zhì)內(nèi)容未定義實質(zhì)內(nèi)容, ,由具體物理網(wǎng)絡(luò)提由具體物理網(wǎng)絡(luò)提供相應(yīng)功能供相應(yīng)功能) )網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層(Host-to-network Layer)(Host-to-network Layer)，也有翻譯成，也有翻譯成主機主機- -網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的。在的。在TCP/IPTCP/IP參考模型中并參考模型中并沒有詳細定

51、義沒有詳細定義這一層的功能這一層的功能，只是指出通信主機必須采用某種協(xié)議，只是指出通信主機必須采用某種協(xié)議連接到網(wǎng)絡(luò)上，并且能夠傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分組。具體使連接到網(wǎng)絡(luò)上，并且能夠傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分組。具體使用那種協(xié)議，在本層里并沒有規(guī)定。用那種協(xié)議，在本層里并沒有規(guī)定。TCP/IPTCP/IP實際并未定義任何數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和物理層協(xié)實際并未定義任何數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和物理層協(xié)議，它可運行在現(xiàn)有的任何一種數(shù)據(jù)鏈路層和物理層議，它可運行在現(xiàn)有的任何一種數(shù)據(jù)鏈路層和物理層之上。之上。 網(wǎng)際層網(wǎng)際層 網(wǎng)際層網(wǎng)際層(Internet Layer)(Internet Layer)的主要功能是負責在互連網(wǎng)上傳的主要功能

52、是負責在互連網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)分組。網(wǎng)際層是輸數(shù)據(jù)分組。網(wǎng)際層是TCP/IPTCP/IP參考模型中參考模型中最重要的一層最重要的一層，它是通信的樞紐。它是通信的樞紐。 從底層來從底層來的數(shù)據(jù)包，要由網(wǎng)際層來選擇繼續(xù)的數(shù)據(jù)包，要由網(wǎng)際層來選擇繼續(xù)傳給其他網(wǎng)絡(luò)傳給其他網(wǎng)絡(luò)結(jié)點或是直接交給運輸層結(jié)點或是直接交給運輸層；對；對從運輸層來從運輸層來的數(shù)據(jù)包，要負的數(shù)據(jù)包，要負責按照數(shù)據(jù)分組的格式填充報頭，責按照數(shù)據(jù)分組的格式填充報頭，選擇發(fā)送路徑選擇發(fā)送路徑，并交由，并交由相應(yīng)的線路發(fā)送出去。相應(yīng)的線路發(fā)送出去。 在網(wǎng)際層，主要定義了網(wǎng)際協(xié)議在網(wǎng)際層，主要定義了網(wǎng)際協(xié)議(IP)(IP)以及數(shù)據(jù)分組的格式。以及

53、數(shù)據(jù)分組的格式。它的主要功能是它的主要功能是路由選擇路由選擇和和擁塞控制擁塞控制。另外，本層還定義。另外，本層還定義了地址解析協(xié)議了地址解析協(xié)議ARPARP和反向地址解析協(xié)議和反向地址解析協(xié)議RARPRARP以及以及ICMPICMP協(xié)議。協(xié)議。 網(wǎng)際層與網(wǎng)際層與OSIOSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層相對應(yīng)。參考模型的網(wǎng)絡(luò)層相對應(yīng)。運輸層運輸層 運輸層運輸層(Transport Layer)(Transport Layer)的主要功能是負責端到端的對等的主要功能是負責端到端的對等實體之間進行通信。實體之間進行通信。 它與它與OSIOSI參考模型的運輸層功能類似，也對高層屏蔽了低層參考模型的運輸層功能類似，

54、也對高層屏蔽了低層網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)細節(jié)，同時它真正實現(xiàn)了源主機到目的主機的網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)細節(jié)，同時它真正實現(xiàn)了源主機到目的主機的端到端的通信。端到端的通信。TCP/IPTCP/IP參考模型的運輸層完全是建立在包參考模型的運輸層完全是建立在包交換通信子網(wǎng)基礎(chǔ)之上的。交換通信子網(wǎng)基礎(chǔ)之上的。 TCP/IPTCP/IP的運輸層定義了兩個協(xié)議：的運輸層定義了兩個協(xié)議： 傳輸控制協(xié)議傳輸控制協(xié)議TCP (Transport Control Protocol)TCP (Transport Control Protocol)； 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP(User Datagram Protocol) UDP

55、(User Datagram Protocol) 。應(yīng)用層應(yīng)用層 應(yīng)用層應(yīng)用層(Application Layer)(Application Layer)是是TCP/IPTCP/IP協(xié)議族的最高層。它協(xié)議族的最高層。它包含了所有包含了所有OSIOSI參考模型中會話層、表示層和應(yīng)用層這些的參考模型中會話層、表示層和應(yīng)用層這些的高層的協(xié)議的功能。到目前為止，互連網(wǎng)絡(luò)上建在應(yīng)用層高層的協(xié)議的功能。到目前為止，互連網(wǎng)絡(luò)上建在應(yīng)用層的協(xié)議主要有下面幾種：的協(xié)議主要有下面幾種： 電子郵件協(xié)議（電子郵件協(xié)議（SMTPSMTP） 超文本傳輸協(xié)議（超文本傳輸協(xié)議（HTTPHTTP） 網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議（網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議（

56、TELNETTELNET） 文件傳輸協(xié)議（文件傳輸協(xié)議（FTPFTP） 隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，還不斷有新的協(xié)議加入。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，還不斷有新的協(xié)議加入。1.13 OSI/RM與與TCP/IP的比較的比較應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會話層會話層傳輸層傳輸層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口(數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層+物理層物理層)網(wǎng)際層網(wǎng)際層Ethernet,802.3,802.5,FDDI等等等等TCP/IP支持支持所有標準的數(shù)所有標準的數(shù)據(jù)鏈路層和物據(jù)鏈路層和物理層協(xié)議理層協(xié)議7654321OSI參考模型參考模型TCP/IP概念層次概

57、念層次OSI失敗的原因失敗的原因 OSIOSI的專家們?nèi)狈嶋H經(jīng)驗，他們在完成的專家們?nèi)狈嶋H經(jīng)驗，他們在完成OSIOSI標準時沒有商標準時沒有商業(yè)驅(qū)動力；業(yè)驅(qū)動力； OSIOSI的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復雜，而且運行效率很低；的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復雜，而且運行效率很低； OSIOSI標準的制定周期太長，因而使得按標準的制定周期太長，因而使得按OSIOSI標準生產(chǎn)的設(shè)備標準生產(chǎn)的設(shè)備無法及時進入市場；無法及時進入市場； OSIOSI的層次劃分也并不太合理，有些功能在多個層次中重的層次劃分也并不太合理，有些功能在多個層次中重復出現(xiàn)。復出現(xiàn)。 TCP/IPTCP/IP一開始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互連問題，并

58、將網(wǎng)際一開始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互連問題，并將網(wǎng)際協(xié)議協(xié)議IPIP作為作為TCP/IPTCP/IP的重要組成部分。但的重要組成部分。但ISOISO和和CCITTCCITT最初只最初只考慮到使用一種標準的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)將各種不同的系統(tǒng)互連考慮到使用一種標準的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)將各種不同的系統(tǒng)互連在一起。在一起。 TCP/IPTCP/IP一開始就對面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)并重，而一開始就對面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)并重，而OSIOSI在開始時只強調(diào)面向連接服務(wù)。在開始時只強調(diào)面向連接服務(wù)。 TCP/IPTCP/IP有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能，而有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能，而OSIOSI到后來才開始考慮到后來才開始考慮這個問

59、題。這個問題。TCP/IP不足之處不足之處 TCP/IPTCP/IP的模型對的模型對“服務(wù)服務(wù)”、“協(xié)議協(xié)議”和和“接口接口”等概念并等概念并沒有很清楚地區(qū)分開。因此在使用一些新的技術(shù)來設(shè)計新沒有很清楚地區(qū)分開。因此在使用一些新的技術(shù)來設(shè)計新的網(wǎng)絡(luò)時，采用這種模型就可能會遇到一些麻煩。的網(wǎng)絡(luò)時，采用這種模型就可能會遇到一些麻煩。 TCP/IPTCP/IP模型的通用性較差，很難用它來描述其他種類的協(xié)模型的通用性較差，很難用它來描述其他種類的協(xié)議棧。議棧。 TCP/IP TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)接口層嚴格來說并不是一個層次而僅僅是的網(wǎng)絡(luò)接口層嚴格來說并不是一個層次而僅僅是一個接口，而在這下面的數(shù)據(jù)鏈路

60、層和物理層則根本沒有。一個接口，而在這下面的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層則根本沒有。但實際上這兩個層次還是很重要的。但實際上這兩個層次還是很重要的。1.14 簡化的計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)簡化的計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)p OSIOSI的七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)既復雜的七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)既復雜又不實用，但其概念清楚。又不實用，但其概念清楚。TCP/IPTCP/IP的協(xié)議得到了全世界的的協(xié)議得到了全世界的承認，但它實際上并沒有一個承認，但它實際上并沒有一個完整的體系結(jié)構(gòu)。完整的體系結(jié)構(gòu)。TCP/IPTCP/IP的體的體系結(jié)構(gòu)實際上只有三層系結(jié)構(gòu)實際上只有三層, ,下面網(wǎng)下面網(wǎng)絡(luò)接口層沒有什么內(nèi)容。絡(luò)接口層沒有什么內(nèi)容。p 在