计算机网络自顶向下方方法中文版一PPT课件.ppt
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1、可编辑1第1章 计算机网络和因特网概述Computer Networks and the Internet 计算机网络:自顶向下方法 (原书第三版)陈鸣译,机械工业出版社,2005年Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition. Jim Kurose, Keith RossAddison-Wesley, July 2004. 可编辑2第1章 计算机网络和因特网我们的目标: q找到“感觉”,学习术语q在后面的课程中更深入地学习,更为细致q方法:m使用因特网作为例子概述:q什么是因特网q什么
2、是协议?q网络边缘q网络核心q接入网,物理媒体q因特网/ISP结构q性能:丢包率,时延q协议层次,服务模型q网络模型可编辑3第1章 要点1.1 什么是因特网?1.2 网络边缘1.3 网络核心1.4 网络接入和物理媒体1.5 因特网结构和ISP1.6 分组交换网络中的时延和丢包率1.7 协议层次与服务模型1.8 历史可编辑4什么是因特网:“具体细节”观点q数以百万计的互联的计算设备:主机 = 端系统q运行网络应用 q通信链路m光纤,铜缆,无线电,卫星m传输速率 = 带宽m路由器: 转发分组(数据块)本地ISP公司网络区域 ISP路由器工作站服务器移动节点可编辑5什么是因特网:“具体细节”观点q协
3、议控制报文的发送,接收m例如,TCP, IP, HTTP, FTP, PPPq因特网:“网络的网络”m松散的等级结构m公共因特网比较专用互联网q因特网标准mRFC:请求评论(因特网标准)mIETF:因特网工程任务组因特网工程任务组本地ISP公司网络区域 ISP路由器工作站服务器移动节点可编辑6什么是因特网:服务的观点q通信基础设施使能分布式应用:mWeb, email, 游戏, 电子商务,文件共享q提供给应用通信服务:m不可靠无连接m可靠的面向连接可编辑7什么是协议?人类协议:q“几点了?”q“我有一个问题”q介绍 发送特定的消息 当收到消息或发生其他事件,采取特定的动作网络协议:q及其而不是
4、人类q因特网中的所有活动均有协议支配协议定义了格式,网络实体间发送和接收报文顺序,和传输,收到报文所采取的动作可编辑8什么是协议?一个人类协议和一个计算机网络的协议:问题: 其他人类协议? HiHi请问几点了?2:00TCP 连接请求 TCP 连接响应Get http:/ 要点1.1 什么是因特网?1.2 网络边缘1.3 网络核心1.4 网络接入和物理媒体1.5 因特网结构和ISP1.6 分组交换网络中的时延和丢包率1.7 协议层次与服务模型1.8 历史可编辑10仔细观察网络结构q网络边缘: 应用与主机q网络核心: m路由器m网络的网络q接入网络,物理媒体: 通信链路可编辑11网络边缘q端系统
5、 (主机):m运行应用程序m例如Web, 电子邮件m在“网络边缘”q客户机/服务器模式:m客户机主机请求,从总是开的服务器接收服务m例如Web浏览器/服务器;电子邮件客户机/服务器q对等模式:m最小限度(或不)使用专用服务器 m例如Gnutella, KaZaA可编辑12网络边缘:面向连接服务目标: 在端系统之间传送数据q握手:事先设置准备数据传送m人类协议Hello, 返回hellom在两台通信主机中建立“状态”qTCP - 传输控制协议m因特网的面向连接服务TCP服务RFC 793q可靠的,有序的字节流数据传送m丢包: 确认和重传q流控制: m发送方不能过载接收方q拥塞控制: m当网络拥塞
6、时发送方“降低发送速率”可编辑13网络边缘:无连接服务目的: 在端系统之间传送数据m与前面相同!qUDP - 用户数据报协议RFC 768: m无连接 m不可靠的数据传送m无流控m无拥塞控制使用TCP的应用:qHTTP (Web), FTP (文件传送), Telnet (远程注册), SMTP (电子邮件)使用UDP的应用:q流媒体,电信会议,DNS,以太网电话可编辑14第1章 要点1.1 什么是因特网?1.2 网络边缘1.3 网络核心1.4 网络接入和物理媒体1.5 因特网结构和ISP1.6 分组交换网络中的时延和丢包率1.7 协议层次与服务模型1.8 历史可编辑15网络核心q互联的路由器
7、形成的网孔q基本问题: 数据怎样通过网络传送?m电路交换: 每呼叫专用的电路:电话网m分组交换: 数据通过网络以离散的“块”发送可编辑16网络核心:电路交换为“呼叫”预留端到端资源q链路带宽,交换机能力q专用资源:非共享q类电路(确保的)性能q需要建立呼叫可编辑17网络核心:电路交换网络资源(如带宽) 划分为“片”q分配给呼叫片q如果未被拥有的呼叫使用则资源片空闲(非共享)q将链路带宽划分为“片”m频率分割m时间分割可编辑18电路交换: FDM和TDMFDM频率时间TDM频率时间4 个用户例子:可编辑19数字的例子q从主机A到主机B经一个电路交换网络发送一个640,000 比特的文件需要多长时
8、间?m所有链路是1.536 Mbpsm每条链路使用具有24个时隙的TDMm创建端到端电路需500 msec将该例子计算出来将该例子计算出来!可编辑20网络核心:分组交换每个端到端数据流划分为分组q用户A、B的分组共享网络资源q每个分组使用全部链路带宽q使用所需的资源 资源争夺: q聚合资源要求能超过可用的量q拥塞:分组队列,等待链路使用q存储转发:分组一次移动一跳m节点在转发前接收完整的分组带宽划分为“片”专用分配资源预留可编辑21分组交换:统计复用A & B分组的序列没有固定的模式 统计复用统计复用.在TDM中,每台主机在 循环出现的TDM帧中获得相同的帧。ABC10 Mbps以太网1.5
9、MbpsDE统计复用统计复用等待输出链路的分组队列可编辑22分组交换对比电路交换q1 Mbps链路q每个用户: m当“活跃”时100 kbpsm时间的10% 活跃q电路交换: m10用户q分组交换 m有35个用户,概率 10 活跃小于.0004分组交换允许更多的用户使用网络!N 用户1 Mbps 链路可编辑23分组交换对比电路交换q对突发数据极为有效m资源共享m较简单,无呼叫建立q过多的拥塞: 分组时延和丢包m需要可靠数据传送、拥塞控制的协议q问题: 怎样提供类似电路的行为?m对音频/视频应用需要带宽保证m仍是一个未解决的问题分组交换是一个“强有力的赢家”?可编辑24分组交换:存储转发q传输(
10、推出)L个比特到速率为R bps链路上,需要L/R秒 q在分组能向下一段链路传输前,整个分组必须到达路由器:存储转发q时延 = 3L/R例子:qL = 7.5 MbqR = 1.5 Mbpsq时延 = 15 secRRRL可编辑25分组交换网络:转发q目的: 从源到目的地通过路由器移动分组m我们将学习几种路径选择(即选路)算法 (chapter 4)q数据报网络: m分组中的目的地址决定下一跳m在会话中路由可以变化m类比: 驾车,询问方向q虚电路网络: m每个分组携带标签(虚电路ID),标签决定下一跳m固定的路径在呼叫建立时决定,在呼叫期间保持不变m路由器保持每呼叫状态可编辑26网络分类电信网
11、络电路交换网络FDMTDM分组交换网络具有VC的网络数据报网络数据报网络不是面向连接的,而是无连接的 。 因特网为应用提供了面向连接服务 (TCP) 和无连接服务 (UDP) 。可编辑27第1章 要点1.1 什么是因特网?1.2 网络边缘1.3 网络核心1.4 网络接入和物理媒体1.5 因特网结构和ISP1.6 分组交换网络中的时延和丢包率1.7 协议层次与服务模型1.8 历史可编辑28接入网和物理媒体问题: 端系统怎样连接到边缘路由器?q住宅接入网q机关接入网(学校,公司) q移动接入网记住: q接入网的带宽(每秒比特) ?q共享或专用?可编辑29住宅接入:点对点接入q经调制解调器拨号m最高
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