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1、 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述計算機網(wǎng)絡基礎計算機網(wǎng)絡基礎講授計算機網(wǎng)絡的基礎知識和主流技術，包括計算機網(wǎng)絡的組成、體講授計算機網(wǎng)絡的基礎知識和主流技術，包括計算機網(wǎng)絡的組成、體系結構及協(xié)議、局域網(wǎng)標準及主流局域網(wǎng)技術、廣域網(wǎng)、網(wǎng)絡互連技術、網(wǎng)系結構及協(xié)議、局域網(wǎng)標準及主流局域網(wǎng)技術、廣域網(wǎng)、網(wǎng)絡互連技術、網(wǎng)絡應用等絡應用等 。 內容簡介：內容簡介： 教教 材：材：謝希仁謝希仁 編著，編著，計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡（第第4 4版）版），電子工業(yè)出版社，電子工業(yè)出版社，20012001年年。 參考書目：參考書目：1 1劉志華劉志華 等編著，等編著，計算機網(wǎng)絡

2、實用教程計算機網(wǎng)絡實用教程，清華大學出版社，清華大學出版社，20012001年。年。2 2馮博琴馮博琴 主編，主編，計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡，高等教育出版社，高等教育出版社，19991999年。年。3 3Kurose, J.F. and Ross, K.W., Kurose, J.F. and Ross, K.W., Computer NetworkingComputer Networking，Pearson Pearson Education, Education, 高等教育出版社，高等教育出版社，20012001年。年。 4. 4. W.Richard Stevens, W.Richard S

3、tevens, TCP/IP IllustratedTCP/IP Illustrated, Volume 1,China Machine , Volume 1,China Machine Press,2002.01.Press,2002.01. 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述第第1 1章章 概概 述述 基本內容基本內容 計算機網(wǎng)絡的組成計算機網(wǎng)絡的組成 計算機網(wǎng)絡的主要性能指標計算機網(wǎng)絡的主要性能指標 ISO/OSIISO/OSI體系結構體系結構 TCP/IPTCP/IP體系結構體系結構重點掌握重點掌握計算機網(wǎng)絡的基本概念，計算機網(wǎng)絡的發(fā)展、組成、計算機

4、網(wǎng)絡的基本概念，計算機網(wǎng)絡的發(fā)展、組成、結構、分類及性能指標，計算機網(wǎng)絡的體系結構。結構、分類及性能指標，計算機網(wǎng)絡的體系結構。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.1 1.1 計算機網(wǎng)絡及其發(fā)展過程計算機網(wǎng)絡及其發(fā)展過程1.1.1 1.1.1 計算機網(wǎng)絡的概念計算機網(wǎng)絡的概念計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡( (Computer Networks)Computer Networks)：用通訊線路將分散在不同用通訊線路將分散在不同地點的具有獨立自主的計算機系統(tǒng)相互聯(lián)接地點的具有獨立自主的計算機系統(tǒng)相互聯(lián)接, ,并按網(wǎng)絡協(xié)議進行數(shù)并按網(wǎng)絡協(xié)議進行數(shù)據(jù)通訊和實現(xiàn)資源共享的

5、計算機集合據(jù)通訊和實現(xiàn)資源共享的計算機集合, ,稱為計算機網(wǎng)絡。稱為計算機網(wǎng)絡。1.1.2 1.1.2 計算機網(wǎng)絡的組成計算機網(wǎng)絡的組成（1 1）若干個主機，向用戶提供服務，構成資源子網(wǎng)）若干個主機，向用戶提供服務，構成資源子網(wǎng); ;（2 2）一個通信子網(wǎng)，由一些專用的結點交換機和連接這些結點的）一個通信子網(wǎng)，由一些專用的結點交換機和連接這些結點的通信鏈路組成通信鏈路組成; ;（3 3）一系列的協(xié)議，用來控制主機之間或主機和子網(wǎng)之間的通信。）一系列的協(xié)議，用來控制主機之間或主機和子網(wǎng)之間的通信。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.1.3 1.1.3 計算

6、機網(wǎng)絡的發(fā)展過程計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展大致可以劃分為如下計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展大致可以劃分為如下4 4個階段個階段: :（1）第一階段：面向終端的計算機通信網(wǎng)（）第一階段：面向終端的計算機通信網(wǎng)（20世紀世紀50年代）年代）終端特點特點: : 是是“終端終端- -計算機計算機”通信通信, ,彼此之間有明顯的主從關系（有人認為這彼此之間有明顯的主從關系（有人認為這還不能算是計算機網(wǎng)絡，只能稱用聯(lián)機系統(tǒng)）。還不能算是計算機網(wǎng)絡，只能稱用聯(lián)機系統(tǒng)）。缺點缺點: : 主機負擔過重主機負擔過重, ,既要承擔數(shù)據(jù)處理任務又要承擔通訊任務既要承擔數(shù)據(jù)處理任務又要承擔通訊任務; ; 線路利

7、用率低線路利用率低, ,特別是在終端遠離中心計算機時尤為明顯。特別是在終端遠離中心計算機時尤為明顯。改進改進: : 通過前端處理機使主機不用管理通信通過前端處理機使主機不用管理通信; ; 終端經(jīng)過集中器走向主機。終端經(jīng)過集中器走向主機。圖圖1-1 面向終端的計算機通信網(wǎng)面向終端的計算機通信網(wǎng) 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述前端處理機前端處理機: :通信處理機也稱為前端處理機通信處理機也稱為前端處理機, ,有時也可簡稱為前端機。有時也可簡稱為前端機。前端處理機分工完成全部的通信任務前端處理機分工完成全部的通信任務, ,而讓主機專門進行數(shù)據(jù)的處而讓主機專門進

8、行數(shù)據(jù)的處理。這樣就大大地提高了主機進行數(shù)據(jù)處理的效率理。這樣就大大地提高了主機進行數(shù)據(jù)處理的效率前端處理機前端處理機計算機計算機終端終端圖圖1-2 通過前端處理機使主機不用管理通信通過前端處理機使主機不用管理通信 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述集中器集中器: :為了節(jié)省通信費用為了節(jié)省通信費用, ,可在遠程終端較密集處加一個集中器。集可在遠程終端較密集處加一個集中器。集中器的一端用多條低速線路與各終端相連中器的一端用多條低速線路與各終端相連, ,其另一端則用一條較高其另一端則用一條較高速率的線路與計算機相連。速率的線路與計算機相連。集中器終端圖圖1-3

9、 終端通過集中器走向主機終端通過集中器走向主機 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述（2 2）第二階段：計算機通信網(wǎng)絡）第二階段：計算機通信網(wǎng)絡( (中國未經(jīng)中國未經(jīng),20,20世紀世紀6060年代年代) )多個計算機連接起來的用于傳輸信息的計算機群。以美國的多個計算機連接起來的用于傳輸信息的計算機群。以美國的ARPANET與與分組交換技術分組交換技術為重要標志。分組交換網(wǎng)是以網(wǎng)絡為中為重要標志。分組交換網(wǎng)是以網(wǎng)絡為中心心, ,主機和終端都處在網(wǎng)絡的外圍主機和終端都處在網(wǎng)絡的外圍, ,構成了用戶構成了用戶資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)。用戶通過。用戶通過分組交換網(wǎng)可共享用戶

10、資源子網(wǎng)的許多硬件和各種豐富的軟件資源。分組交換網(wǎng)可共享用戶資源子網(wǎng)的許多硬件和各種豐富的軟件資源。為了和用戶資源子網(wǎng)對比為了和用戶資源子網(wǎng)對比, ,就將分組交換網(wǎng)稱為就將分組交換網(wǎng)稱為通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)。圖圖1-4 1-4 通過分組交換網(wǎng)連接主機和終端通過分組交換網(wǎng)連接主機和終端特點特點: : 是是計算機計算機-計算機計算機通信通信, ,沒有主從關系；但體系結構差異較大沒有主從關系；但體系結構差異較大, ,不利于互聯(lián)不利于互聯(lián), ,以通信為主要目的。以通信為主要目的。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述（3 3）第三階段）第三階段: :計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡

11、在協(xié)議的控制下在協(xié)議的控制下, ,以實現(xiàn)資源共享為主要目的以實現(xiàn)資源共享為主要目的, ,借助于通信系統(tǒng)聯(lián)結的多借助于通信系統(tǒng)聯(lián)結的多個計算機集合。個計算機集合。特點特點: :全網(wǎng)具有統(tǒng)一的體系結構全網(wǎng)具有統(tǒng)一的體系結構, ,以資源共享為主要目的。以資源共享為主要目的。資源管理方面資源管理方面體系結構方面體系結構方面第二階段第二階段由用戶來完成由用戶來完成體系結構差異大，體系結構差異大，不利于網(wǎng)絡互連不利于網(wǎng)絡互連第三階段第三階段由操作系統(tǒng)來完成由操作系統(tǒng)來完成統(tǒng)一應用統(tǒng)一應用ISO的的OSI 模型模型 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述（4 4）第四階段）第

12、四階段: :計算機互聯(lián)網(wǎng)計算機互聯(lián)網(wǎng)(20(20世紀世紀9090年代）年代）計算機網(wǎng)絡向高速化、寬帶化計算機網(wǎng)絡向高速化、寬帶化(2G)、多媒體方向發(fā)展。未來通信和、多媒體方向發(fā)展。未來通信和網(wǎng)絡的目標是實現(xiàn)網(wǎng)絡的目標是實現(xiàn)5W(3G)的個人通信的個人通信(任何人任何人who在任何時候在任何時候when任何任何地方地方where都可以和任何一個其他人都可以和任何一個其他人whomever傳送任何信息傳送任何信息whatever)。特點：特點： 開放性開放性: : 一是相對其直接應用環(huán)境的開放和對不同應用的適應一是相對其直接應用環(huán)境的開放和對不同應用的適應, ,二是二是相對其互聯(lián)環(huán)境的開發(fā)相對其

13、互聯(lián)環(huán)境的開發(fā), ,便于與其他網(wǎng)絡和計算機的互聯(lián)。便于與其他網(wǎng)絡和計算機的互聯(lián)。 綜合性綜合性: : 體現(xiàn)了系統(tǒng)中各要素間的更緊密結合。體現(xiàn)了系統(tǒng)中各要素間的更緊密結合。 智能化智能化: : 是人工智能技術與網(wǎng)絡技術的結合。是人工智能技術與網(wǎng)絡技術的結合。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.2 1.2 計算機網(wǎng)絡的分類計算機網(wǎng)絡的分類1.2.1 按拓樸結構分按拓樸結構分1.2.1.1 1.2.1.1 計算機網(wǎng)絡的拓樸結構計算機網(wǎng)絡的拓樸結構拓撲拓撲( (topolgytopolgy) )是從圖論演變而來的概念，是一種研究與大小形狀無關的是從圖論演變而來的

14、概念，是一種研究與大小形狀無關的點、線、面特點的方法。在計算機網(wǎng)絡中拋開網(wǎng)絡中的具體設備，把象工作點、線、面特點的方法。在計算機網(wǎng)絡中拋開網(wǎng)絡中的具體設備，把象工作站、服務器、交換機等網(wǎng)絡單元抽象為站、服務器、交換機等網(wǎng)絡單元抽象為“點點”，把網(wǎng)絡中的電纜等通信介質，把網(wǎng)絡中的電纜等通信介質抽象為抽象為“線線”，這樣從拓撲學的觀點看計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)，就形成了點和線，這樣從拓撲學的觀點看計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)，就形成了點和線組成的幾何圖形，從而抽象出了網(wǎng)絡系統(tǒng)的具體結構。我們稱這種采用拓撲組成的幾何圖形，從而抽象出了網(wǎng)絡系統(tǒng)的具體結構。我們稱這種采用拓撲學方法抽象的網(wǎng)絡結構為計算機網(wǎng)絡的拓撲結構。學方

15、法抽象的網(wǎng)絡結構為計算機網(wǎng)絡的拓撲結構。計算機網(wǎng)絡拓撲主要是指通信子網(wǎng)的拓撲構型。分為兩大類：計算機網(wǎng)絡拓撲主要是指通信子網(wǎng)的拓撲構型。分為兩大類：點點點線路通信子網(wǎng)的拓撲點線路通信子網(wǎng)的拓撲; ;廣播信道通信子網(wǎng)的拓撲。廣播信道通信子網(wǎng)的拓撲。點點點線路通信子網(wǎng)的拓撲結構有：星型、環(huán)型、樹型、全連接型、點線路通信子網(wǎng)的拓撲結構有：星型、環(huán)型、樹型、全連接型、交叉環(huán)型、網(wǎng)狀型。如圖交叉環(huán)型、網(wǎng)狀型。如圖1-51-5所示。所示。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述圖圖1-5 1-5 點點點線路通信子網(wǎng)的拓樸結構點線路通信子網(wǎng)的拓樸結構 海南大學 信息科學技術學

16、院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述圖圖1-6 廣播信道通信子網(wǎng)的拓樸結構廣播信道通信子網(wǎng)的拓樸結構在采用廣播信道的通信子網(wǎng)中在采用廣播信道的通信子網(wǎng)中, ,一個公共的通信信道被多個網(wǎng)絡結點共一個公共的通信信道被多個網(wǎng)絡結點共享。所有節(jié)點共享傳輸介質享。所有節(jié)點共享傳輸介質, ,任何一個節(jié)點發(fā)送到網(wǎng)上的信息可為網(wǎng)中所有任何一個節(jié)點發(fā)送到網(wǎng)上的信息可為網(wǎng)中所有其它節(jié)點接受。適合于局域網(wǎng)。其它節(jié)點接受。適合于局域網(wǎng)。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.2.1.2 1.2.1.2 按拓樸結構分類按拓樸結構分類計算機網(wǎng)絡按拓樸結構分為：星型網(wǎng)絡、環(huán)型網(wǎng)

17、絡、總線型網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡按拓樸結構分為：星型網(wǎng)絡、環(huán)型網(wǎng)絡、總線型網(wǎng)絡、樹型網(wǎng)絡、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡。樹型網(wǎng)絡、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡。（1）星型網(wǎng)絡星型網(wǎng)絡 組成組成: : 各節(jié)點間無直接的鏈路各節(jié)點間無直接的鏈路,分節(jié)點間的通信必須通過中心節(jié)點間分節(jié)點間的通信必須通過中心節(jié)點間接實現(xiàn)。接實現(xiàn)。 優(yōu)點優(yōu)點: : 結構簡單、構造容易、便于管理和訪問協(xié)議簡單。結構簡單、構造容易、便于管理和訪問協(xié)議簡單。 缺點缺點: : 中心節(jié)點負擔過重、擴充困難中心節(jié)點負擔過重、擴充困難, ,對中心節(jié)點的可靠性要求高對中心節(jié)點的可靠性要求高, ,通通信線路總長度長信線路總長度長, ,費用高費用高, ,安裝、維護麻煩。安裝、維護麻

18、煩。（2）環(huán)型網(wǎng)絡環(huán)型網(wǎng)絡 組成組成: : 各主機經(jīng)由各自的中繼器或轉發(fā)器和點到點鏈路組成閉合環(huán)。各主機經(jīng)由各自的中繼器或轉發(fā)器和點到點鏈路組成閉合環(huán)。 優(yōu)點優(yōu)點: : 結構簡單結構簡單, ,傳輸路徑長度較短傳輸路徑長度較短, ,最大延遲確定最大延遲確定, ,時實性較好。時實性較好。 缺點缺點: : 某個節(jié)點出錯可能會終止全網(wǎng)運行某個節(jié)點出錯可能會終止全網(wǎng)運行, ,既可靠性較差；同時擴充既可靠性較差；同時擴充困難困難, ,這是由于此時需要對全網(wǎng)拓撲和訪問機制進行調整所致。這是由于此時需要對全網(wǎng)拓撲和訪問機制進行調整所致。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述（

19、3）總線型網(wǎng)絡總線型網(wǎng)絡 組成組成: : 采用單根傳輸線作為傳輸介質采用單根傳輸線作為傳輸介質, ,所有站點都通過相應的硬件接口直所有站點都通過相應的硬件接口直接連到傳輸介質既總線上；任一站點發(fā)送的信號都可以沿介質傳接連到傳輸介質既總線上；任一站點發(fā)送的信號都可以沿介質傳輸且能被其他所有站點接收輸且能被其他所有站點接收, ,但只有目的站點真正接收但只有目的站點真正接收, ,其他的站其他的站點則把信號丟棄。點則把信號丟棄。 優(yōu)點優(yōu)點: : 電纜長度短、可靠性高、易于擴充。電纜長度短、可靠性高、易于擴充。 缺點缺點: : 總線的物理長度和容納的站點數(shù)有限總線的物理長度和容納的站點數(shù)有限, ,多用于

20、組建局域網(wǎng)。多用于組建局域網(wǎng)。（4）樹型網(wǎng)絡樹型網(wǎng)絡 組成組成: : 各節(jié)點按層次進行連接各節(jié)點按層次進行連接, ,處于越高層次的節(jié)點處于越高層次的節(jié)點, ,其可靠性要求越高。其可靠性要求越高。 優(yōu)點優(yōu)點: : 這種結構總線路長度較短這種結構總線路長度較短, ,容易擴展和進行故障隔離。容易擴展和進行故障隔離。 缺點缺點: : 結構比較復雜且對根的依賴性太大結構比較復雜且對根的依賴性太大（5）網(wǎng)狀網(wǎng)狀型型網(wǎng)絡網(wǎng)絡 組成組成: : 一般又分有規(guī)則和無規(guī)則型一般又分有規(guī)則和無規(guī)則型 優(yōu)點優(yōu)點: : 最大特點是可靠性高最大特點是可靠性高, ,因為節(jié)點間存在著冗余鏈路因為節(jié)點間存在著冗余鏈路, ,某個鏈

21、路出了某個鏈路出了故障故障, ,還可以選擇其它。還可以選擇其它。 缺點缺點: : 通信線路長、成本高、路徑控制復雜。通信線路長、成本高、路徑控制復雜。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.2.2 1.2.2 按網(wǎng)絡的作用范圍分按網(wǎng)絡的作用范圍分（1 1）局域網(wǎng)）局域網(wǎng)LANLAN（Local Area NetworkLocal Area Network）: :是將小區(qū)域如工廠、學校、公司是將小區(qū)域如工廠、學校、公司等的計算機、終端和外圍設備等互連在一起的通信網(wǎng)絡。等的計算機、終端和外圍設備等互連在一起的通信網(wǎng)絡。 特點特點: : 高數(shù)據(jù)率高數(shù)據(jù)率(0.1(

22、0.11000Mbps)1000Mbps)、短距離、短距離(0.1(0.12.5Km)2.5Km)和低誤碼率和低誤碼率. .（2 2）廣域網(wǎng)）廣域網(wǎng)WANWAN（Wide Area NetworkWide Area Network）: :大區(qū)域的計算機網(wǎng)絡大區(qū)域的計算機網(wǎng)絡, ,如多個如多個LANLAN互聯(lián)而構成的跨市、國家和國際性的計算機網(wǎng)絡。廣域網(wǎng)有時也稱為互聯(lián)而構成的跨市、國家和國際性的計算機網(wǎng)絡。廣域網(wǎng)有時也稱為遠程網(wǎng)。遠程網(wǎng)。 特點特點: :數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率LANLAN低得多低得多, ,一般是數(shù)百至數(shù)千一般是數(shù)百至數(shù)千bps,bps,近年來隨著通信近年來隨著通信技術進步可提高到數(shù)

23、十甚至幾百技術進步可提高到數(shù)十甚至幾百MbpsMbps。（3 3）城域網(wǎng)）城域網(wǎng)MANMAN（MetropolitanMetropolitan）: :作用范圍在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間作用范圍在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間, ,例如例如作用范圍是一個城市作用范圍是一個城市, ,其傳送速率的范圍較寬其傳送速率的范圍較寬, ,其距離范圍約為其距離范圍約為5 55050kmkm。分為：分為：局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.2.3 1.2.3 按網(wǎng)絡的使用范圍分按網(wǎng)絡的使用范圍分（1 1）公用網(wǎng)）公用網(wǎng): :一般是國家的電信部門

24、建造的網(wǎng)絡。公用網(wǎng)也可稱為公眾網(wǎng)。一般是國家的電信部門建造的網(wǎng)絡。公用網(wǎng)也可稱為公眾網(wǎng)。例：中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)例：中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)(CHINANET)(CHINANET)、中國金橋信息網(wǎng)、中國金橋信息網(wǎng)( (CHINAGBN)CHINAGBN)。（2 2）專用網(wǎng)）專用網(wǎng): :是某個部門為本系統(tǒng)的特殊業(yè)務工作的需要而建造的網(wǎng)絡。是某個部門為本系統(tǒng)的特殊業(yè)務工作的需要而建造的網(wǎng)絡。例：中國科技網(wǎng)例：中國科技網(wǎng)(CSTNET)(CSTNET)、中國教育和科研計算機網(wǎng)、中國教育和科研計算機網(wǎng)( (CERNET)CERNET)。分為：分為：公用網(wǎng)公用網(wǎng)、專用網(wǎng)專用網(wǎng)。 海南大學 信息科學技術學院計

25、算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.2.4 1.2.4 按計算機間的關系分按計算機間的關系分（1 1）集中式網(wǎng)絡）集中式網(wǎng)絡: : 在一個集中式網(wǎng)絡里在一個集中式網(wǎng)絡里, ,所有的信息流必須經(jīng)過中央處理所有的信息流必須經(jīng)過中央處理設備設備( (即交換結點即交換結點) )，鏈路都從中央交換結點向外輻射。這個中心結點，鏈路都從中央交換結點向外輻射。這個中心結點的可靠性基本上決定了整個網(wǎng)絡的可靠性。集中式網(wǎng)絡又稱為星形網(wǎng)。的可靠性基本上決定了整個網(wǎng)絡的可靠性。集中式網(wǎng)絡又稱為星形網(wǎng)。（2 2）分散式網(wǎng)絡）分散式網(wǎng)絡: : 分散式網(wǎng)絡是集中式網(wǎng)絡的擴展分散式網(wǎng)絡是集中式網(wǎng)絡的擴展, ,它又稱

26、為非集中式網(wǎng)它又稱為非集中式網(wǎng)絡。分散式網(wǎng)絡的特點是它的某些集中器或復用器具有一定的交換功絡。分散式網(wǎng)絡的特點是它的某些集中器或復用器具有一定的交換功能能, ,因此網(wǎng)絡變?yōu)樾切尉W(wǎng)與格狀網(wǎng)的混合網(wǎng)。分散式網(wǎng)絡的可靠性提因此網(wǎng)絡變?yōu)樾切尉W(wǎng)與格狀網(wǎng)的混合網(wǎng)。分散式網(wǎng)絡的可靠性提高了。高了。（3 3）分布式網(wǎng)絡）分布式網(wǎng)絡: : 分布式網(wǎng)絡是格狀網(wǎng)。也就是說分布式網(wǎng)絡是格狀網(wǎng)。也就是說, ,其中任何一個結點都其中任何一個結點都至少和其他兩個結點直接相連至少和其他兩個結點直接相連, ,因而分布式網(wǎng)絡的可靠性是最高的。因而分布式網(wǎng)絡的可靠性是最高的?，F(xiàn)在一些網(wǎng)絡常把主要的主干網(wǎng)絡做成分布式的現(xiàn)在一些網(wǎng)絡常

27、把主要的主干網(wǎng)絡做成分布式的, ,而非主干網(wǎng)絡則做而非主干網(wǎng)絡則做成集中式的。成集中式的。分為：分為：集中式網(wǎng)絡集中式網(wǎng)絡、分散式網(wǎng)絡、分布式網(wǎng)絡。分散式網(wǎng)絡、分布式網(wǎng)絡。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述圖圖1-7 1-7 按計算機間的關系劃分按計算機間的關系劃分 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.3 1.3 計算機網(wǎng)絡的主要性能指標計算機網(wǎng)絡的主要性能指標1.3.1 1.3.1 帶寬帶寬 帶帶 寬寬 對信號對信號：指該信號的各種不同頻率成份所占據(jù)的頻率范圍。：指該信號的各種不同頻率成份所占據(jù)的頻率范圍。例如，電話

28、信號標準帶寬例如，電話信號標準帶寬3.1kHz(300Hz3.1kHz(300Hz3400Hz).3400Hz).對通信線路對通信線路：指允許通過的信號頻率范圍，也稱為通頻帶：指允許通過的信號頻率范圍，也稱為通頻帶. .對于數(shù)字信道，人們通常把對于數(shù)字信道，人們通常把帶寬和數(shù)據(jù)率帶寬和數(shù)據(jù)率（吞吐（吞吐量）不加區(qū)別，混為同義。嚴格地說，兩者是有量）不加區(qū)別，混為同義。嚴格地說，兩者是有區(qū)別的，數(shù)據(jù)率是指數(shù)字信道傳送數(shù)字信號的速區(qū)別的，數(shù)據(jù)率是指數(shù)字信道傳送數(shù)字信號的速率，單位為：率，單位為：bit/s、bps、kbps、Mbps、Gbps 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第

29、一章 概概 述述1.3.2 1.3.2 時延時延 是指一個報文或分組從一個網(wǎng)絡（或一條鏈路）是指一個報文或分組從一個網(wǎng)絡（或一條鏈路）的一端傳送到另一端所需的時間。由三部分組成：的一端傳送到另一端所需的時間。由三部分組成：發(fā)發(fā)送時延、傳播時延、處理時延送時延、傳播時延、處理時延。 發(fā)送時延發(fā)送時延是發(fā)送數(shù)據(jù)時使數(shù)據(jù)塊從結點進入到傳輸媒體所需要的時間，是發(fā)送數(shù)據(jù)時使數(shù)據(jù)塊從結點進入到傳輸媒體所需要的時間，也就是從數(shù)據(jù)塊的第一個比特開始發(fā)送算起，到最后一個比特也就是從數(shù)據(jù)塊的第一個比特開始發(fā)送算起，到最后一個比特發(fā)送完畢所需的時間。也稱發(fā)送完畢所需的時間。也稱傳輸時延傳輸時延。信道帶寬數(shù)據(jù)塊長度發(fā)

30、送時延 時時 延延 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述定定 義義 傳播時延傳播時延是信號（電磁波或光波）在信道中需要傳播一定的距離而花費是信號（電磁波或光波）在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。例如，電磁波在自由空間的速度：的時間。例如，電磁波在自由空間的速度：3.0105km/s，在，在銅線電纜中銅線電纜中2.3105km/s，在光纖中，在光纖中2.0105km/s。速率電磁波在信道上的傳播信道長度傳播時延 處理時延處理時延是數(shù)據(jù)在交換結點為存儲轉發(fā)而進行一些必要的處理所花費的是數(shù)據(jù)在交換結點為存儲轉發(fā)而進行一些必要的處理所花費的時間。時間。處理時延傳

31、播時延發(fā)送時延總時延 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.3.3 1.3.3 時延帶寬積和往返時延時延帶寬積和往返時延帶寬傳播時延傳播時延帶寬積 理理 解解帶寬帶寬傳播時延傳播時延鏈路就好像一個圓柱形管道鏈路就好像一個圓柱形管道往返時延往返時延：表示從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送端收到：表示從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送端收到接收端的確認信息，總共經(jīng)歷的時延。接收端的確認信息，總共經(jīng)歷的時延。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.4 1.4 計算機網(wǎng)絡的體系結構計算機網(wǎng)絡的體系結構1.4 .1 1.4 .1 計算機網(wǎng)絡的體

32、系結構的概計算機網(wǎng)絡的體系結構的概念念所謂所謂網(wǎng)絡體系結構網(wǎng)絡體系結構就是為了完成計算機間的通信合作，把每就是為了完成計算機間的通信合作，把每個計算機互連的功能劃分成定義明確的層次，規(guī)定了同層次進程個計算機互連的功能劃分成定義明確的層次，規(guī)定了同層次進程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口和服務。將這樣的通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口和服務。將這樣的層次結構模型層次結構模型和通信協(xié)議和通信協(xié)議統(tǒng)稱為網(wǎng)絡體系結構。統(tǒng)稱為網(wǎng)絡體系結構。 計算機網(wǎng)絡采用計算機網(wǎng)絡采用層次結構層次結構的優(yōu)點：的優(yōu)點：（1 1）各層之間相互獨立，高層不需要知道低層是如何實現(xiàn)的，而）各層之間相互獨立，高層不需要知道低層是如何實現(xiàn)的

33、，而僅知道該層通過層間的接口所提供的服務。僅知道該層通過層間的接口所提供的服務。（2 2）靈活性好。某層的改變，只要層間接口不變，則不影響上下）靈活性好。某層的改變，只要層間接口不變，則不影響上下層。層。（3 3）結構上可分割開，各層都可以采用最合適的技術來實現(xiàn)。）結構上可分割開，各層都可以采用最合適的技術來實現(xiàn)。（4 4） 這種結構使得系統(tǒng)的實現(xiàn)和維護變得容易控制。這種結構使得系統(tǒng)的實現(xiàn)和維護變得容易控制。（5 5）這有利于促進標準化工作。）這有利于促進標準化工作。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.4.2 ISO/OSI1.4.2 ISO/OSI參考

34、模型參考模型(1) OSI(1) OSI參考模型的由來參考模型的由來: :19741974年年IBMIBM公司的公司的SNA(System Network Architecture)SNA(System Network Architecture)19751975年年DECDEC公司的公司的DNA(digital Network Architecture)DNA(digital Network Architecture)HPHP公司的公司的DSN(Distrubuted System Network)DSN(Distrubuted System Network)、Sperry UnivacSpe

35、rry Univac公司的公司的DDADDA、BorroughtsBorroughts公司的公司的DNSDNS、HoneywellHoneywell公司的公司的DSADSA、日本富士通公司、日本富士通公司的的FNAFNA等。等。這些種類繁多的網(wǎng)絡體系結構這些種類繁多的網(wǎng)絡體系結構, ,由于各自所定義的層數(shù)、每層所采用的由于各自所定義的層數(shù)、每層所采用的協(xié)議常常不一樣協(xié)議常常不一樣, ,造成彼此之間不兼容造成彼此之間不兼容, ,這些系統(tǒng)常被稱為這些系統(tǒng)常被稱為“封閉封閉”系系統(tǒng)統(tǒng)。19781978年年, ,國際標準化組織國際標準化組織ISO(International Organization

36、for ISO(International Organization for Standardization)Standardization)的技術委員會的技術委員會TC97 TC97 建立了一個分委員會建立了一個分委員會 SC16 SC16 專門專門研究研究 開放系統(tǒng)互聯(lián)開放系統(tǒng)互聯(lián) OSI (Open System Interconnection),OSI (Open System Interconnection),并于并于19831983年春季年春季, ,使使 開放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型開放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型OSI/RMOSI/RM成為正式的國際標準成為正式的國際標準(ISO7498)(

37、ISO7498)開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI Reference Model:(OSI Reference Model:簡稱簡稱OSI/RM).OSI/RM). 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述（2）OSI 參考模型的概念參考模型的概念在在OSI標準中，采用的是三級抽象：標準中，采用的是三級抽象： 體系結構（體系結構（architecture） 服務定義（服務定義（service definition) 協(xié)議規(guī)格說明（協(xié)議規(guī)格說明（protocol specification) 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章

38、 概概 述述（3）OSI 參考模型的層次結構參考模型的層次結構 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述（4 4）OSI OSI 參考模型中各層的功能參考模型中各層的功能層層 次次數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)單位功功 能能物理層比特主要功能是利用物理傳輸介質為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以便透明地傳送比特流。數(shù)據(jù)鏈路層幀在物理層提供比特流傳輸服務的基礎上，在通信的實體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，采用差錯控制、流量控制方法，使有差錯的物理線路變成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。網(wǎng)絡層分組（包）網(wǎng)絡層主要任務是通過路由算法，為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當?shù)穆窂健＞W(wǎng)絡層要實現(xiàn)路由選擇、擁塞

39、控制與網(wǎng)絡互連等功能。傳輸層（運輸層）報文傳輸層的主要任務是負責主機中兩個進程之間的通信。它向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細節(jié)，因而是計算機通信體系結構中最關鍵的一層。會話層報文會話層的主要任務是組織兩個遠程系統(tǒng)建立通信會話，并管理數(shù)據(jù)的交換。表示層報文表示層主要用于處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。它包括數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復等功能。應用層報文應用層確定進程之間通信的性質，以滿足用戶的需要（反映在用戶的服務請求上）。應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換和遠程操作，而且還要作為應用進程的用戶代理來完成一些為進行信息交換所必需的功能。 海南大學 信息科學技術學院計算機

40、網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述（5 5）網(wǎng)絡協(xié)議（）網(wǎng)絡協(xié)議（network protocolnetwork protocol） 為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。網(wǎng)絡協(xié)議由三個要素組成：網(wǎng)絡協(xié)議由三個要素組成： 語法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結構或格式；語法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結構或格式；語義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以語義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及作出何種響應；及作出何種響應；同步，事件實現(xiàn)順序的詳細說明（這里的同步是廣同步，事件實現(xiàn)順序的詳細說明（這里的同步是廣義的，含有時序的意思）義的，含有時序

41、的意思） 。協(xié)議的形式協(xié)議的形式一種是使用便于人來閱讀和理解文字描述。一種是使用便于人來閱讀和理解文字描述。另一種是使用讓計算機能夠理解的程序代碼。另一種是使用讓計算機能夠理解的程序代碼。 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.4.3 TCP/IP 1.4.3 TCP/IP 體系結構體系結構應用層應用層表示層表示層會話層會話層運輸層運輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層運輸層運輸層網(wǎng)際層網(wǎng)際層應用層應用層（各種應用層（各種應用層協(xié)議如協(xié)議如FTP,TELNET,SMTP等）等）網(wǎng)絡接口層網(wǎng)絡接口層(a) OSI體系結構體系結構(b) TCP/IP

42、體系結構體系結構TCP/IP 協(xié)議族是協(xié)議族是Internet的事實上的國際標準的事實上的國際標準 海南大學 信息科學技術學院計算機網(wǎng)絡基礎課程組第一章第一章 概概 述述1.4.4 1.4.4 數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程主機主機A主機主機B應用進程應用進程A應用層應用層運輸層運輸層網(wǎng)際層網(wǎng)際層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層應用進程應用進程B應用層應用層運輸層運輸層網(wǎng)際層網(wǎng)際層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層物物 理理 傳傳 輸輸 媒媒 體體01100010 比比 特特 流流 10011100數(shù)據(jù)部分數(shù)據(jù)部分首部首部尾部尾部 數(shù)據(jù)部分數(shù)據(jù)部分首部首部 數(shù)據(jù)部分數(shù)據(jù)部分首部首部 數(shù)據(jù)部分數(shù)據(jù)部分首部首部應用程序數(shù)據(jù)應用程序數(shù)據(jù)