计算机通信网章节概述课件.pptx

1、1 计算机网络应用计算机网络应用2 计算机网络概念计算机网络概念3 计算机网络分类计算机网络分类4 网络分层结构网络分层结构5 网络参考模型网络参考模型6 网络实例网络实例1l商业应用商业应用资源共享：文件、数据、打印资源共享：文件、数据、打印信息共享：办公自动化、信息管理与发布、业务流程信息共享：办公自动化、信息管理与发布、业务流程系统系统电子商务：电子商务：B2B、B2C、C2Cl公众应用公众应用信息查询：百度、信息查询：百度、Google、远程信息访问：新浪、远程教育远程信息访问：新浪、远程教育个人间通信：个人间通信：E-mail、QQ、MSN生活娱乐：生活娱乐：VOD、游戏、购物、游戏

2、、购物2l用户体验：各种各样的上网方式用户体验：各种各样的上网方式家庭上网家庭上网ADSL接入接入网站A网站B网站CInternetADSL局端(电话局)电话线以太网ADSLModem通过ADSLModem、经电话线路上网512k、1M、1.5Mbps3l网吧、办公室、机房、宿舍等一些公共场合网吧、办公室、机房、宿舍等一些公共场合本地先组网，再统一上网本地先组网，再统一上网网站A网站B网站CInternet以太网交换机路由器各用户的上网信息会不会混淆？说明了什么问题？说明了什么问题？各用户的通信会不会相互影响？说明了什么问题？说明了什么问题？1.计算机网络应用计算机网络应用4l笔记本电脑的无线

3、上网笔记本电脑的无线上网进入无线接入点，再统一上网进入无线接入点，再统一上网可通过可通过AP实现本地组网实现本地组网(先组网、再上网先组网、再上网)1.计算机网络应用计算机网络应用网站A网站B网站CInternetAP(Access Point)5l蜂窝移动通信蜂窝移动通信(GSM、CDMA1X、3/4G上网卡上网卡)手机、手机、PDA、笔记本电脑上网、笔记本电脑上网通过移动通信系统接入网络通过移动通信系统接入网络1.计算机网络应用计算机网络应用网站A网站B网站CInternet网关移动用户间是否也是先组网、再上网？6l网络的基本元素网络的基本元素多种多样的通信技术多种多样的通信技术各种类型的

4、网络设备各种类型的网络设备四通八达的网络四通八达的网络同时实现多种应用访问同时实现多种应用访问(一个或多个网站一个或多个网站)1.计算机网络应用计算机网络应用你还知道其它的上网方式吗？你还知道其它的上网方式吗？7l网络的软硬件模型网络的软硬件模型计算机(主机)应用软件应用软件应用软件应用软件主机网络软件网络软件网络设备多种应用软件一套网络软件支持多个应用一个或多个网络接口硬件多个网络接口硬件一套网络软件网络设备其实是有多个接口的计算机8l一种简洁的定义一种简洁的定义一些自治计算机的互联集合一些自治计算机的互联集合计算机：计算机：狭义概念：如狭义概念：如PC、便携机等、便携机等广义概念：收发和处

5、理数字信号的设备广义概念：收发和处理数字信号的设备自治：自治：有独立操作系统和通信处理能力有独立操作系统和通信处理能力互联互联/互连：计算机之间能相互通信互连：计算机之间能相互通信物理上通过介质或通信系统连接物理上通过介质或通信系统连接逻辑上通过协议互通逻辑上通过协议互通主从关系-联机系统键盘：输入终端、打印机:输出主机主机RS232、UTP等主机典型通信：超级终端 文件传送对等关系2.计算机网络概念计算机网络概念9l资源子网资源子网实现网络应用功能的计算机系统的集合。实现网络应用功能的计算机系统的集合。计算机称为主机计算机称为主机(Host)，主要功能是信息资源处理、，主要功能是信息资源处理

6、、共享，是网络上通信的源和目的。共享，是网络上通信的源和目的。10l通信子网通信子网由网络设备、通信信道构成的多种网状拓扑结构，为由网络设备、通信信道构成的多种网状拓扑结构，为计算机间提供通信服务。计算机间提供通信服务。实现通信功能的网络设备被称为节点实现通信功能的网络设备被称为节点(Node)，为网络，为网络上主机间的通信实现寻路、数据转发等功能。上主机间的通信实现寻路、数据转发等功能。本课程绝大部分内容是通信子网部分11l计算机网络的组成计算机网络的组成主机、通信设备（节点）、通信线路组成网络主机、通信设备（节点）、通信线路组成网络所有主机和终端组成资源子网，完成应用功能所有主机和终端组成

7、资源子网，完成应用功能所有通信设备和线路组成通信子网，完成通信功能所有通信设备和线路组成通信子网，完成通信功能（为主机通信提供（为主机通信提供路由、数据存储与转发）路由、数据存储与转发）通信子网通信子网资源子网资源子网主机主机（Host）信道信道/链路链路（Channel/Link）分组交换网(大型网络WAN)12l计算机网络的研究领域计算机网络的研究领域通信技术：线路、速率、体制通信技术：线路、速率、体制结构：拓扑结构、互联方式、组网技术结构：拓扑结构、互联方式、组网技术协议技术：通信协议、应用协议协议技术：通信协议、应用协议路由技术：获取、选择、更新路由技术：获取、选择、更新应用技术：多媒

8、体、实时、交互式应用技术：多媒体、实时、交互式网络安全：数据加密、身份认证、入侵检测、防火墙网络安全：数据加密、身份认证、入侵检测、防火墙网络管理：配置、性能、故障、计帐、安全网络管理：配置、性能、故障、计帐、安全13l第一阶段：主机参与通信的网络第一阶段：主机参与通信的网络20世纪世纪60-70年代年代l主机通过介质相连主机通过介质相连铜线、同轴缆、无线传输铜线、同轴缆、无线传输l主机直接参与通信主机直接参与通信同时承担同时承担事务处理事务处理通信通信l网络规模很小网络规模很小主机主机主机终端14l第二阶段：主机功能分割的第二阶段：主机功能分割的网络网络20世纪世纪80-90年代初期年代初期

9、l事务处理与通信分开事务处理与通信分开事务处理主机事务处理主机出现专门的通信主机出现专门的通信主机l事务主机通过通信主机互连事务主机通过通信主机互连通信主机实现信息转发通信主机实现信息转发事务主机不一定要直接相连事务主机不一定要直接相连可以有更多的主机通信可以有更多的主机通信l网络规模得到扩大网络规模得到扩大通信主机事务处理主机15l第三阶段：标准化的网络第三阶段：标准化的网络20世纪世纪80-90年代中期年代中期l互联需求催生了标准化的进程互联需求催生了标准化的进程不同的网络大量出现不同的网络大量出现不同网络具有独立的运行模式不同网络具有独立的运行模式如何互联？如何互联？l网络互联需要标准化

10、的通信协议网络互联需要标准化的通信协议开放接口开放接口16吞吐率（Throughput）表示线路/信道的实际测量速率（有效带宽）实体(Entity):某层中的特定协议的执行体(协议实体)广义概念：收发和处理数字信号的设备6 逻辑通信与物理通信点对点信道上实现参数协商、认证、汇聚分发的通信规则个人网（Personal Area Network）Accept-Language:zh-cn因特网标准（Internet Standard）利用CATV的通信方式实现计算机组网处理时延：数据在交换节点存储转发所需时间（排队时延）通 信 介 质68 58 20 bb针对信道的传输特点，实现数据块正确传输和接

11、收在多服务器互联多以太网环境下，实现多网间传送的通信规则ATM层：信元处理与传输这里1Mbps=106 bit/sUUCP(Unix to Unix CoPy)Network Layer蓝牙技术（Bluetooth），IEEE 802.6 逻辑通信与物理通信l第四阶段：第四阶段：Internet膨胀时代膨胀时代l20世纪世纪90年代中后期至今年代中后期至今各种需求（业务、带宽）不断增长各种需求（业务、带宽）不断增长各种技术不断发展各种技术不断发展计算机技术：计算机技术：PC、特定计算机、特定计算机通信技术：宽带、高速、光通信、无线通信通信技术：宽带、高速、光通信、无线通信网络技术：通信协议、路

12、由协议、互联技术、组网技术网络技术：通信协议、路由协议、互联技术、组网技术等等17l拓扑：网络节点间的（物理、逻辑）连接关系拓扑：网络节点间的（物理、逻辑）连接关系18l带宽（带宽（Bandwidth）通信线路传送数字信号的速率称为数据率或比特率，通信线路传送数字信号的速率称为数据率或比特率，计算机网络中习惯上将计算机网络中习惯上将“带宽带宽”作为作为“数据率数据率”的同的同义词。义词。比如比如IEEE 802.11g的最大信道带宽为的最大信道带宽为54Mbps网络或链路带宽（数据率）的常用单位：网络或链路带宽（数据率）的常用单位：kbps，Mbps、Gbps、Tbps。这里这里1Mbps=1

13、06 bit/s注意与计算机领域单位的差别：如注意与计算机领域单位的差别：如 1MB=220 字节字节带宽在其它领域中通常是频带宽度的度量，单位带宽在其它领域中通常是频带宽度的度量，单位Hz吞吐率（吞吐率（Throughput）表示线路）表示线路/信道的实际测量速信道的实际测量速率（有效带宽）率（有效带宽）19l端到端时延（端到端时延（Delay）数据从网络的一端传送到另一端所需的时间数据从网络的一端传送到另一端所需的时间传输（传输（transmission）或发送时延：数据块长度）或发送时延：数据块长度/信道带宽，节点信道带宽，节点使数据块全部进入传输介质所需时间使数据块全部进入传输介质所需

14、时间传播（传播（propagation）时延：信道长度）时延：信道长度/电磁波在信道上的传播速电磁波在信道上的传播速率，不同介质自由空间：率，不同介质自由空间：3.0 x105km/s，铜线：，铜线：2.3x105km/s，光纤：光纤：2.0 x105km/s处理时延：数据在交换节点存储转发所需时间（排队时延）处理时延：数据在交换节点存储转发所需时间（排队时延）总时延总时延=发送时延发送时延+传播时延传播时延+处理时延处理时延l往返时间（往返时间（Round-Trip time）从发送端开始发送数据到发送端收到来自接收端的确认所从发送端开始发送数据到发送端收到来自接收端的确认所经历的时间。经历

15、的时间。20l三种时延的分析三种时延的分析为了简化分析，通常只考虑占主导地位的时延为了简化分析，通常只考虑占主导地位的时延具体场合，占主导的时延并不相同具体场合，占主导的时延并不相同特别注意：端到端的延时包括所有节点之间的总延时特别注意：端到端的延时包括所有节点之间的总延时 100101队列链路在此产生传播时延在此产生发送时延发送器在此产生处理时延节点A节点B21l不同情况下占主导时延的分析不同情况下占主导时延的分析假设以下两例暂不考虑处理时延假设以下两例暂不考虑处理时延例例1：数据长度为：数据长度为 1108bit，在传输速率为，在传输速率为1Mb/s，距离，距离为为100m的铜线上传输的情

16、况的铜线上传输的情况发送时延发送时延=1108b/1Mb/s=100s传播时延传播时延=100m/2.3105km/s=4.3510-6s显然发送时延占主导显然发送时延占主导例例2：数据长度为：数据长度为10bit，在传输速率为，在传输速率为100Mb/s，距离为，距离为1000km的光纤上传输的情况的光纤上传输的情况发送时延发送时延=10b/100Mb/s=10-7s传播时延传播时延=1000km/2105km/s=510-7s显然传播时延占主导显然传播时延占主导22l参照电话系统的通信方式参照电话系统的通信方式:连接模式（连接模式（Connection Mode）l通信有通信有3个阶段个阶

17、段建立连接建立连接通信发起方先用通信发起方先用“拨号拨号”呼叫对方，得到对方回答呼叫对方，得到对方回答各处的网络设备为该通信建立传输所需的资源配置各处的网络设备为该通信建立传输所需的资源配置通信通信利用利用“拨号拨号”时在网络上建立的资源配置，相互传递数据时在网络上建立的资源配置，相互传递数据拆除连接拆除连接结束时结束时“挂机挂机”，网络设备撤销对应的资源配置，恢复原状，网络设备撤销对应的资源配置，恢复原状l特点特点可预期可预期(连接后连接后)的通信，因此容易实现可靠的通信的通信，因此容易实现可靠的通信23连接模式连接模式l参照邮政系统的通信方式：无连接模式（参照邮政系统的通信方式：无连接模式

18、（Connectionless Mode）l只经历只经历1个过程个过程通信发起方直接把数据发送给对方通信发起方直接把数据发送给对方无需事先建立连接无需事先建立连接网络设备随机配置资源网络设备随机配置资源l特点特点通信随机发生，灵活但难以提高可靠性通信随机发生，灵活但难以提高可靠性比如：邮递信件、发送短信比如：邮递信件、发送短信无连接模式无连接模式24l信道传输技术（信道传输技术（Transmission Technology）广播式网络（广播式网络（Broadcast Network）点到点网络（点到点网络（Point-to-point Network）l地理范围（地理范围（Scale）个人网

19、（个人网（Personal Area Network，PAN）局域网（局域网（Local Area Network，LAN）城域网（城域网（Metropolitan Area Network，MAN）广域网（广域网（Wide Area Network，WAN）互联网（互联网（internetworks）25l广播式网络广播式网络所有计算机共享一条信道所有计算机共享一条信道一台主机发出的报文，其他所有主机都可收到一台主机发出的报文，其他所有主机都可收到以额外控制（信道竞争）开销换取信道利用率以额外控制（信道竞争）开销换取信道利用率信道分配方式：静态、动态信道分配方式：静态、动态总线型网络总线型网

20、络环型网络环型网络3 计算机网络分类计算机网络分类26上网应用软件与网站的应用软件配合蜂窝移动通信(GSM、CDMA1X、3/4G上网卡)因特网标准（Internet Standard）蓝牙技术（Bluetooth），IEEE 802.某种类型的协议提供某种类型的服务，某种类型的服务需要某种类型的协议实现。远程信息访问：新浪、远程教育例如：在TCP/IP的传送层，存在TCP/IP模型没有明确区分服务、协议和接口，通用性差，且难于重新实现某些层。1 OSI 参考模型（ISO7498）讨论双方通过A-PDU交互实现配合的问题服务：为传输层提供穿越网络的通信服务狭义概念：如PC、便携机等Intern

21、et 是一个广域网、城域网和局域网的互联网络在协议的控制下，实体使用下层的通信服务，完成本层功能，并为上层提供增强的通信功能，协议是“水平的”，服务是“垂直的”。IEEE 802 LAN、MAN主要标准网吧、办公室、机房、宿舍等一些公共场合2 计算机网络的演进与发展个人网（Personal Area Network，PAN）Peer-to-Peer ProtocolServer:Microsoft IIS/6.l点到点网络点到点网络每条信道仅连接一对通信节点，独享信道每条信道仅连接一对通信节点，独享信道主机间通信由一个或多个通信节点转发实现主机间通信由一个或多个通信节点转发实现存在信道复用和选

22、路算法存在信道复用和选路算法3 计算机网络分类计算机网络分类27lPAN(Personal Area Network)地理范围很小（几米），数字士兵综合系统地理范围很小（几米），数字士兵综合系统蓝牙技术（蓝牙技术（Bluetooth），），IEEE 802.15lLAN(Local Area Network)地理范围小（几百米地理范围小（几百米几公里），办公室、楼内几公里），办公室、楼内以广播型网络为主以广播型网络为主速率高、延时低、差错率低速率高、延时低、差错率低IEEE 802.3（以太网）、以太网）、IEEE 802.5（令牌环网）（令牌环网）3 计算机网络分类计算机网络分类总线型总线型

23、环型环型28lIEEE 802.11APIEEE802.11a/b/g/n/ac/adWLAN AP模式WLAN Ad Hoc模式用AP实现组网计算机对等组网29lMAN地理范围较大（几公里地理范围较大（几公里几十公里），覆盖城市几十公里），覆盖城市以广播型和点到点网络混合以广播型和点到点网络混合有线电视网（有线电视网（CATV）、无线宽带接入网（）、无线宽带接入网（LMDS-802.16）Junction box：接线盒：接线盒Head end：端点：端点有线电视网目前已经用于双有线电视网目前已经用于双向数据通信。向数据通信。协议标准：协议标准：DOCSIS 3.0（Data Over Ca

24、ble Service Interface Specification）电缆传输数据业务接口规范电缆传输数据业务接口规范3 计算机网络分类计算机网络分类30lMAN国外较早期的做法国外较早期的做法(如欧美等国如欧美等国)当时当时CATV已普及已普及利用利用CATV的通信方式实现计算机组网的通信方式实现计算机组网Cable Modem中国中国较早时期：利用电话通信的信道较早时期：利用电话通信的信道拨号Modem，56kbps目前流行：目前流行：ADSL，512k、1M、2M等等今后发展方向今后发展方向宽带无线接入宽带无线接入(IEEE802.16)31lWAN(Wide Area Network

25、)地理范围大（几十公里地理范围大（几十公里上千公里）上千公里）以长距离点到点连接网络为主、可扩展性以长距离点到点连接网络为主、可扩展性路由器：存储转发、输入输出端口路由器：存储转发、输入输出端口l局域网如何实现远距离连接？局域网如何实现远距离连接？经广域网实现经广域网实现不规则拓扑结构通信抗干扰技术国家级重点实验室3232l无线广域网无线广域网(WWAN)WWAN技术是使得笔记本电脑或者其他的设备装置技术是使得笔记本电脑或者其他的设备装置在蜂窝网络覆盖范围内可以在任何地方连接到互联网在蜂窝网络覆盖范围内可以在任何地方连接到互联网利用蜂窝无线网卡利用蜂窝无线网卡较长距离接入、移动与越区切换33l

26、互联网是指异类网（各种类型网）的互联互联网是指异类网（各种类型网）的互联lInternet 是一个广域网、城域网和局域网的互联是一个广域网、城域网和局域网的互联网络网络广域网广域网局域网局域网城域网城域网34l多种网络多种网络(LAN、MAN、WAN)的混合组网的混合组网局域网：本地组网局域网：本地组网(再接入到再接入到Internet)接入网：把单机、或局域网与接入网：把单机、或局域网与Internet连接连接网关网关(Gateway)(Gateway)局域网骨干网(Backbone)国际、国家、地区级骨干网接入网35l国家国家/国际级国际级Internet骨干网提供商骨干网提供商(NBPs

27、)WAN，彼此通过，彼此通过NAPs互联互联l区域级区域级Internet服务提供商服务提供商 R-ISP LAN，连接入，连接入NBPl本地本地Internet服务提供商服务提供商L-ISPAccess Network(接入网接入网)连接入连接入 R-ISP骨干网骨干网ISPISPNBP ANBP BNAPNAPregional ISPregional ISPlocalISPlocalISPInternet Physical structureApplication所有通信设备和线路组成通信子网，完成通信功能（为主机通信提供路由、数据存储与转发）辅助实体实现DU传输的参数(每个服务原语都有辅

28、助参数)连接传送协议：SPX（Sequenced Packet Exchange）结构：拓扑结构、互联方式、组网技术HDLC：链路访问协议Transport Layer功能：表示、加密、压缩国家/国际级Internet骨干网提供商(NBPs)结构：拓扑结构、互联方式、组网技术Data Link Layer11a/b/g/n/ac/adProtocol(协议)VPI虚通道标识符，VCI虚通路标识符所有通信设备和线路组成通信子网，完成通信功能（为主机通信提供路由、数据存储与转发）因特网研究部（IRTF：Internet Research Task Force）3 OSI和TCP/IP的比较关闭连接

29、服务：Close()、或Disconnect()较早时期：利用电话通信的信道电路交换网（Circuit-Switched Network）lInternet Backbone37中国教育网拓扑图中国教育网拓扑图38l交换功能交换功能电路交换网（电路交换网（Circuit-Switched Network）分组交换网（分组交换网（Packet-Switched Network）报文交换网（报文交换网（Message-Switched Network）混合交换网（混合交换网（Hybrid-Switched Network）l网络使用者网络使用者公用网（公用网（Public Network）专用网（

30、专用网（Private Network）l网络功能网络功能物联网、车载网物联网、车载网39l分层思想分层思想化繁为简：网络通信划分为若干功能化繁为简：网络通信划分为若干功能 功能顺序处理：垂直分层功能顺序处理：垂直分层功能模块化：细化设计、相对独立、便于实现与更新功能模块化：细化设计、相对独立、便于实现与更新每个功能需要双方每个功能需要双方(乃至多方乃至多方)的配合（共同遵守的规则集，即协议）的配合（共同遵守的规则集，即协议）才能实现才能实现功能k-1功能2若干个顺序执行的若干个顺序执行的功能构成了功能性功能构成了功能性层次结构层次结构功能1计算机/网络设备功能k双方配合实现某功能的规双方配合

31、实现某功能的规则称为该功能的则称为该功能的”协议协议”，或该层的或该层的“协议协议”最低层最高层功能(k)协议功能(k-1)协议功能(2)协议功能(1)协议分层准则分层准则1、每层有明确的功能、每层有明确的功能2、功能间界限清楚、功能间界限清楚3、层间通信量少、层间通信量少4、层次数适当、层次数适当40l网络层次结构模型网络层次结构模型同层间遵守相同的规则，每层为相邻上层提供服务同层间遵守相同的规则，每层为相邻上层提供服务第第2层层第第1层层第第n层层第第n+1层层物理传输介质物理传输介质第第2层层第第1层层第第n层层第第n+1层层n/n+1接口接口第第n层协议层协议对等层对等层虚通信虚通信4

32、1l层次模型的基本要素层次模型的基本要素功能功能层内、层次定义依据层内、层次定义依据协议协议对等层之间对等层之间对等层间的通信规则对等层间的通信规则服务服务相邻层之间相邻层之间下层为上层提供的功能下层为上层提供的功能接口接口相邻层之间相邻层之间相邻层间的通信操作相邻层间的通信操作第第 n 层层 提供的服务提供的服务n 层间层间的协议的协议层内实现层内实现的功能的功能42协议是实现功能、提供服务的基础，是协议是实现功能、提供服务的基础，是计算机网络的灵魂计算机网络的灵魂不同的网络是不同的网络是不同层次结构与不同协议不同层次结构与不同协议的组合的组合分层结构和协议的集合分层结构和协议的集合 网络体

33、系网络体系结构结构（Network Architecture）一系列协议（每层一个）一系列协议（每层一个）协议栈协议栈（Protocol Stack）l层次结构事例层次结构事例信件信件邮局邮局分拣、邮包分拣、邮包邮政网络邮政网络邮政运输邮政运输交通运输交通运输信件信件邮局邮局分拣、邮包分拣、邮包邮政网络邮政网络邮政运输邮政运输信件格式信件格式寄信方式寄信方式分拣邮包规则分拣邮包规则邮路选择邮路选择运输方式运输方式n信件传递经若干层次信件传递经若干层次服务服务n同层间需要约定规则同层间需要约定规则协议协议43l应用层，应用层，Application Layer上网应用软件与网站的应用软件配合上网

34、应用软件与网站的应用软件配合网页浏览网页浏览文件上文件上/下载下载QQ聊天聊天l猜想猜想上面的应用功能的双方会如何配合？上面的应用功能的双方会如何配合？双方向对方发送什么含义的应用信息？双方向对方发送什么含义的应用信息？4 网络分层结构网络分层结构信息A信息B44l传送层，传送层，Transport Layer通信双方配合，实现对多个应用信息汇集和分发功能通信双方配合，实现对多个应用信息汇集和分发功能汇集：多个应用向对方发送信息时，统一的传送处理汇集：多个应用向对方发送信息时，统一的传送处理分发：对接收到信息，分发到对应的应用软件上分发：对接收到信息，分发到对应的应用软件上配合手段配合手段传送

35、功能双方同样需要交换信息传送功能双方同样需要交换信息(传送信息传送信息)，以实现配合，以实现配合信息交换手段信息交换手段 传送信息附加在应用信息上或独立交换传送信息传送信息附加在应用信息上或独立交换传送信息l猜想猜想实现应用信息的汇聚和区分，传送功能需要交换什么信息？实现应用信息的汇聚和区分，传送功能需要交换什么信息？还要增加其它功能呢还要增加其它功能呢(如：对应用信息丢失的处理如：对应用信息丢失的处理)？传送功能传送功能传送信息 传送数据4 网络分层结构网络分层结构45l网络层，网络层，Network Layer多方的配合，寻找传输路径，完成沿网络路径上中继的功能多方的配合，寻找传输路径，完

36、成沿网络路径上中继的功能在复杂拓扑结构中寻找到达目的地的传输路径在复杂拓扑结构中寻找到达目的地的传输路径将传送层发送的数据沿路径逐次中继，直到目的地将传送层发送的数据沿路径逐次中继，直到目的地路径：Route；中继：Relay配合手段配合手段多个设备的网络层相互交换信息多个设备的网络层相互交换信息(网络信息网络信息)，获取拓扑等信息，获取拓扑等信息信息交换手段信息交换手段网络信息附加在传送信息上网络信息附加在传送信息上或独立交换网络信息或独立交换网络信息l猜想猜想网络信息应该包含什么内容，才能实施寻找路径等网络功能？网络信息应该包含什么内容，才能实施寻找路径等网络功能？传送功能网络功能网络功能

37、网络功能网络功能网络功能传送功能网络功能网络信息4 网络分层结构网络分层结构46Header的格式和含义Application功能：路由计算、路由选择、报文分段和重组、拥塞控制、网络互连Peer-to-Peer Protocol适应信道接口、传输驱动、bit传输的收发配合实体的附加信息中，SAP编号将作为其中一项内容辅助实体实现DU传输的参数(每个服务原语都有辅助参数)讨论双方通过A-PDU交互实现配合的问题(多路复用/解复用，Multiplexing/Demultiplexing)2 计算机网络的演进与发展国家/国际级Internet骨干网提供商(NBPs)协议技术：通信协议、应用协议汇聚分

38、发、无连接传送的通信规则对等实体(Peer Entity)通信发起方直接把数据发送给对方各用户的上网信息会不会混淆？1 OSI 参考模型（ISO7498）传送信息附加在应用信息上或独立交换传送信息2 计算机网络的演进与发展信息查询：百度、Google、l数据链路层，数据链路层，Data Link Layer信道两端链路层的配合，完成数据块信道两端链路层的配合，完成数据块(称为帧称为帧)的传输功能的传输功能针对信道的传输特点，实现数据块正确传输和接收针对信道的传输特点，实现数据块正确传输和接收M2M连接方式下，控制各站点对信道访问连接方式下，控制各站点对信道访问配合手段配合手段信道两端的链路层相

39、互交换信息信道两端的链路层相互交换信息(链路信息链路信息)，获取拓扑等信息，获取拓扑等信息信息交换手段信息交换手段链路信息附加在网络信息上链路信息附加在网络信息上或独立交换链路信息或独立交换链路信息l猜想猜想链路层将附加什么信息，才有助于数据块的传送与接收？链路层将附加什么信息，才有助于数据块的传送与接收？网络功能网络功能链路功能链路功能 链路功能链路功能传输介质链路信息4 网络分层结构网络分层结构47l物理层，物理层，Physical Layer适应信道接口、传输驱动、适应信道接口、传输驱动、bit传输的收发配合传输的收发配合光纤、无线、双绞线、并行线、同轴电缆等接口光纤、无线、双绞线、并行

40、线、同轴电缆等接口短距离短距离/长距离传输驱动长距离传输驱动Bit序列的正确发送序列的正确发送/接收的配合接收的配合配合手段配合手段信号格式、编码方式信号格式、编码方式信息交换手段信息交换手段握手信号、同步信号握手信号、同步信号发0011收0101收发发0011收0101收发传输介质物理层物理层4 网络分层结构网络分层结构48l由功能划分形成了多个层次由功能划分形成了多个层次各层的功能需要信息交换来配合各层的功能需要信息交换来配合(协议协议)l关注各层交换的信息和实际传输的数据关注各层交换的信息和实际传输的数据传送上层来的每个数据，都要附加本层的信息传送上层来的每个数据，都要附加本层的信息(称

41、为：首称为：首部，部，Header)，各层接收时，只处理自己层的首部各层接收时，只处理自己层的首部越靠近底层，附加的信息越靠前越靠近底层，附加的信息越靠前应用层传送层网络层链路层物理层应用层传送层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层应用层数据传送层首部网络层首部链路层首部应用层协议传送层协议4 网络分层结构网络分层结构49l各层可能涉及的问题各层可能涉及的问题如何指定通信的对方如何指定通信的对方(编址寻址，编址寻址，Addressing)传输中出现错误时如何处理传输中出现错误时如何处理(Error Control)传输流量大小控制传输流量大小控制(流控，流控，Flow Con

42、trol)网络如何处理同时存在的多个通信网络如何处理同时存在的多个通信(多路复用多路复用/解复用，解复用，Multiplexing/Demultiplexing)路由、分段和重装、路由、分段和重装、QoS、安全、安全应用层传送层网络层链路层物理层应用层传送层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层两个端点的配合部分两个端点的配合部分（端到端）（端到端）全体网络设备配合部分全体网络设备配合部分（主机到主机）（主机到主机）各段信道分别配合部分各段信道分别配合部分（点到点）（点到点）4 网络分层结构网络分层结构50l应用层应用层信息的含义、双方的处理方法信息的含义、双方的处理方法l传送

43、层传送层各个应用的标识、为应用提供的通信性能及可靠性各个应用的标识、为应用提供的通信性能及可靠性l网络层网络层各个站点的标识各个站点的标识(地址机制地址机制)、路由选择、拥塞控制、路由选择、拥塞控制l链路层链路层数据块收发、差错控制、流量控制、信道利用率数据块收发、差错控制、流量控制、信道利用率l物理层物理层信号格式、传输速率、多路复用信号格式、传输速率、多路复用4 网络分层结构网络分层结构51l网络的分层结构模型网络的分层结构模型前面内容分析出的结构前面内容分析出的结构国际标准化组织定义的结构国际标准化组织定义的结构ISO(International Standard Organizatio

44、n)7层结构，开放系统互联参考模型层结构，开放系统互联参考模型(OSI,Open System Interconnection)Internet 定义的结构定义的结构TCP/IP 层次结构层次结构应用层传送层网络层链路层物理层前面分析得出的分层结构应用层表示层会话层传送层网络层链路层物理层OSI 层次结构应用层传送层网络层物理网TCPIP 层次结构ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysical52l定义定义层次框架层次框架各层功能各层功能lOSI术语术语服务、协议服务、协议实体、接口实体、接口l各层实现方式各层实现

45、方式由另外的标准由另外的标准定义定义应用层应用层表示层表示层会晤层会晤层传输层传输层网络层网络层数据连路层数据连路层物理层物理层应用层应用层表示层表示层会晤层会晤层传输层传输层网络层网络层数据连路层数据连路层物理层物理层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层通通 信信 介介 质质传输层协议传输层协议会晤层协议会晤层协议表示层协议表示层协议应用层协议应用层协议端系统端系统A端系统端系统B中继系统中继系统通通 信信 介介 质质p22OSI（开放系统互联）参考模型（开放系统互联）参考模型53分层概念分层概念54l层次的独立性层次的独立性每一层具有相对的独立性每一层具有相对的独立性只要基本功能和

46、接口保持不变，可以把一个层次（或实体只要基本功能和接口保持不变，可以把一个层次（或实体）用另一种实现（协议）来替换）用另一种实现（协议）来替换下层的整体切换下层的整体切换IPPHY802HDLCIPPHY802HDLCIPPHY802PPPIPPHY802PPPIPFR802PPPIPFR802PPPIPPHY2802PPPIPPHY2802PPPFRFRFRPHY3PHY3ATMATMATM55l子层和空层子层和空层各层允许再分为若干子层，以便实现特定的功能各层允许再分为若干子层，以便实现特定的功能允许有空层的存在，在概念上保留该层的存在允许有空层的存在，在概念上保留该层的存在物理层物理层M

47、AC传输层传输层4321LLC56公用网（Public Network）通过ADSLModem、经电话线路上网讨论多方通过N-PDU交互实现配合的问题Head end：端点在多网互联的环境下，通过寻址、路由、中继，实现从源地址到目的地址的通信规则吞吐率（Throughput）表示线路/信道的实际测量速率（有效带宽）regional ISP用户体验：各种各样的上网方式电气与电子工程师协会（IEEE）资源共享：文件、数据、打印事务主机通过通信主机互连OSI层次、协议和服务定义过于复杂网络管理：配置、性能、故障、计帐、安全电缆传输数据业务接口规范服务：为传输层提供穿越网络的通信服务接入网：把单机、或

48、局域网与Internet连接拨号Modem，56kbpsconfirmation()电子商务：B2B、B2C、C2CH是本层交换信息的首部，DU是上层的内容l物理层物理层服务：提供无结构原始服务：提供无结构原始bit流传输流传输功能：功能：Bit 的信号表示、同步、通信过程协调、物理介质的信号表示、同步、通信过程协调、物理介质驱动驱动l链路层链路层服务：帧传输，使物理信道对网络层呈现为可靠的信道（服务：帧传输，使物理信道对网络层呈现为可靠的信道（数据链路或分组信道），最大传输单元（数据链路或分组信道），最大传输单元（MTU）功能：帧封装，功能：帧封装，bit信道上帧传输（帧同步、信道的使用信道

49、上帧传输（帧同步、信道的使用规则、帧边界识别）、帧差错检测和处理（校验、重传等规则、帧边界识别）、帧差错检测和处理（校验、重传等）、流量控制（收发平衡）等。）、流量控制（收发平衡）等。LLC(Logical Link Control)、MAC(Media Access Control)57l网络层网络层服务：为传输层提供穿越网络的通信服务服务：为传输层提供穿越网络的通信服务功能：路由计算、功能：路由计算、路由选择、报文分段和重组、拥路由选择、报文分段和重组、拥塞控制、网络互连塞控制、网络互连l传送层传送层服务：屏蔽具体网络细节和不同网络差异，为上层提服务：屏蔽具体网络细节和不同网络差异，为上层

50、提供与具体网络无关的（端到端）通信服务。供与具体网络无关的（端到端）通信服务。功能：各种网络的适配，网络通信的分流和复用、多功能：各种网络的适配，网络通信的分流和复用、多个并发通信的管理、流量控制等。个并发通信的管理、流量控制等。58l会话层会话层服务：支持主机上并行存在多个通信，增强主机间通服务：支持主机上并行存在多个通信，增强主机间通信功能信功能功能：会话管理，比如计帐、通话控制、会话参数协功能：会话管理，比如计帐、通话控制、会话参数协商商l表示层表示层服务：为应用层要传输的信息内容提供与平台无关的服务：为应用层要传输的信息内容提供与平台无关的语法和语义表示语法和语义表示功能：表示、加密、