互联网与移动通信发展2-网络基础.ppt

互联网与移动通信发展,网络基础与移动通信,主要内容,网络基础结构与概念网络基本原理和TCP/IP基本概念网络的技术发展与演进移动通信技术发展,什么是计算机网络,将一系列具有独立功能的自主计算机以及其他外部设备，用通信媒体相互连接起来，以实现相互通信、资源共享为目的的多机系统就是计算机网络。自主计算机：指能够自主地完成启动停止和对所属资源进行控制的计算机。通信媒体：指通信设备和通信线路。相互通信：用户之间按照某种规则约定进行信息交换。资源共享：共同使用网络中的软、硬件资源。,计算机网络形成的要素,至少具有两台以上的自主计算机，且这些计算机之间有通信和共享的需求；各个计算机之间要使用某种通信手段相互连接；要制定一套各方认可的通信规则。,计算机网络的发展四个阶段：以单计算机为中心的联机系统计算机计算机网络体系结构标准化网络Internet的应用与高速网络技术的发展,阶段1：以单计算机为中心的远程联机系统(50年代中期60年代初,通信技术与计算机技术结合),FEP：FrontEndProcess前端处理机，减轻主机通信负担C：集中器，带多个终端M：调制解调器T:终端,阶段2：分组交互网(60年代后期70年代中期)将多台具有自主处理能力的计算机用通信线路连接起来的计算机网络系统，计算机网络系统之间的通信使用分组交换方式,IMP：接口报文处理机（节点机），提供主机间的通信服务，存储转发方式工作通信子网：IMP与它们之间的连线，负责通信任务，公用网资源子网：主机及所有连接终端，负责应用，私用网通信子网和资源子网可分别建设,1969年，美国国防部高级研究计划局ARPA为支持国防研究项目建造了ARPAnet,-加利福尼亚大学洛衫机分校(UCLA)-加利福尼亚大学圣芭芭拉分校(UCSB)-犹它大学(Utah)-SRI国际机构,阶段2：分组交互网(60年代后期70年代中期)ARPANET中存储转发的基本信息单位称为分组或包以存储转发方式传输分组的传输机制称为分组交换或包交换以分组交换的方式进行通信的子网称为分组交换网接口报文处理机IMP在分组交换网中称为分组交换节点,ARPA主要贡献完成了对计算机网络定义、分类的研究。提出了资源子网、通信子网的网络结构概念。研究了分组交换方法。采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系。,阶段3：体系结构标准化网络（70年代末90年代）主机间通信时对信息的理解、表示形式、应答等需遵守共同的约定，即协议，计算机网络的协议分若干层次，各层协议的总和称体系结构第二代计算机网络的缺点是没有统一的体系结构，各网自行研制，互连困难（SNA、DNA等）70年代末，国际标准化组织（ISO）开始制定标准，1984年颁布了OSI开放系统互连参考模型OSI/RM，网络发展进入第三代70年代末，TCP/IP出现，并成为事实上的标准，成为INTERNET的基础。,阶段4：Internet的应用与高速网络技术的发展九十年代：以商业应用为主Internet空前发展：电子邮件、信息查询、新闻组、文件传输、语音与图像通信服务Web技术在Internet/Intranet得到广泛应用下一代InternetINTRANET内联网（内部网）,网络拓扑的概念,通常，我们将通信子网中的通信处理机和其他通信设备称为节点，通信线路称为链路，而将节点和链路连接而成的几何图形称为该网络的拓扑结构。因此，计算机网络的拓扑结构是指它的通信子网的拓扑构型。它反映出通信网络中各实体之间的结构关系。,节点用,链路用,计算机网络的分类,按网络拓扑结构划分总线型环型星型混合型树型（星型级联）网状（星型+环型）,总线型,环型,星型,按网络覆盖范围划分计算机网络分：局域网、城域网、广域网机间距离范围分类0.1M电路板计算机1M计算机系统计算机10M房间LAN（localareanetwork）100M楼LAN1KM园区MAN(metropolitanareanetwork)10KM城市MAN100KM国家WAN(wideareanetwork)1000KM州WAN10000KM全球WAN,按网络体系结构划分TCP/IPISO/OSISPX/IPXSNADECnetX.25、FR（帧中继）、ATM,2000,1998,1996,AllOther,IPX,TCP/IP,100%,90%,80%,70%,60%,50%,40%,30%,20%,10%,0%,局域网LAN(LocalAreaNetwork)覆盖范围小，传输介质较为单一；高数据率，低误码率；属于一个单位或部门。广域网WAN(WideAreaNetwork)。覆盖范围广，传输介质多样化；低数据率，高误码率；由政府部门委托或批准某些单位组建或经营管理。城域网MAN(MetropolitanAreaNetwork),网络的基本硬件组成,构建网络需要哪些最基本的元素？,网络终端(服务器/客户端)网络互联设备传输介质其它设备,常见网络的互连设备,网卡(网络适配器),调制解调器(modem,猫),将模拟信号转换为数字信号或是数字信号转换为模拟信号的功能,交换机(switch),计算机与网络的接口,将一个数据单元发送到下一目的地,传输介质,传输介质是计算机网络中连接各个节点之间的物理通路。计算机网络中常用的传输介质分为：1、有线传输介质双绞线同轴电缆光纤2、无线传输介质激光、红外线微波和卫星线路,其它传输介质,无线传输（WirelessTransmission）电磁频谱无线电传输微波传输红外线和毫米波光波传输电话系统目前，电话系统的基本构成：局部回路（双绞线，模拟信号传输）中继（光纤或微波，数字信号传输）交换局,OSI七层模型,OSI七层模型vsTCP/IP四层模型,数据封装,数据是怎么传输的呢？,入网四要素,IP地址子网掩码网关地址域名服务器,IP地址（IPAddress）,Internet的IP地址是指IP网络层通用的一种地址，整个Internet采用全局通用的IP地址格式，在Internet网上的每个主机由一个唯一的IP地址来标识。IPv4:一个IP地址由4个字节组成，32位长为了便于表示,使用点分十进制表示法（dotteddecimalnotation）例如：IP地址11011011110110110011111000000001表示为,每个IP地址由网络号和主机号组成，其中网络号长度决定了网络的规模，主机号长度决定了一个网内的可以连网的主机数量。互联网按网络的规模大小，将IP地址分为A、B、C三大类。D类地址，用于与网上多台主机同时进行通信的地址；E类地址，现在保留，以备将来使用。网络掩码(用来确定网络号)例如：IP地址11011011110110110011111000000001()11111111111111111111111100000000(),表2.1各类IP地址范围,特殊保留网段：/8/16/16/8,域名,由于IP地址是数字型的，使用起来并不方便，于是人们又发明了另一套字符型的地址方案域名。域名服务器：负责域名到IP的转换将本地不能解析的域名转发其他域名服务器,域名解析过程,.org,.cn,CNNIC,INTERNIC,edu,com,net,pku,tsinghua,cumt,seu,cs,lib,www,ftp,www,为什么使用IPv6?,IPv4所面临的问题IPv4的地址严重匮乏路由表急剧膨胀网络安全暂时的解决方法NAT（网络地址转换）CIDR(域间无类路由选择),通信技术的发展,IPv6无线,IPv6主要特性,一，IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，即有232-1（符号表示升幂，下同）个地址；而IPv6中IP地址的长度为128，即有2128-1个地址。二，IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类（Aggregation）的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录（Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。三，IPv6增加了增强的组播（Multicast）支持以及对流的支持（FlowControl），这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量（QoS，QualityofService）控制提供了良好的网络平台。四，IPv6加入了对自动配置（AutoConfiguration）