计算机网络及通信-第2讲计算机网络概论

1、计算机网络计算机网络与通信与通信王玲王玲jonas_今日道今日道2计算机网络概论计算机网络概论 主要内容主要内容v 计算机网络的定义计算机网络的定义v 计算机网络的分类方法和类型计算机网络的分类方法和类型v 计算机网络的发展计算机网络的发展v 数据通信交换技术的分类数据通信交换技术的分类v 电路交换、报文交换、分组交换的工作电路交换、报文交换、分组交换的工作原理原理v OSIOSI参考模型与参考模型与TCP/IPTCP/IP参考模型参考模型v 网络协议分析软件网络协议分析软件计算机网络技术的发展趋势计算机网络技术的发展趋势 计算机网络的两个重要的支撑技术就是微电计算机网络的两个重要的支撑技术就

2、是微电子技术和光电子技术。这两个重要支撑技术具体子技术和光电子技术。这两个重要支撑技术具体体现在网络存储和光交换与智能光网络技术上。体现在网络存储和光交换与智能光网络技术上。 随着信息时代的到来，人们对数据的依赖性随着信息时代的到来，人们对数据的依赖性也越来越强也越来越强. .因此因此, , 数据的存储及安全性已经提到数据的存储及安全性已经提到了一个非常重要的地位，了一个非常重要的地位， 目前，在各类网络中普目前，在各类网络中普遍采用的数据存储模式有遍采用的数据存储模式有3 3种形式：种形式：直连存储、网直连存储、网络附加存储和存储区域网。络附加存储和存储区域网。 计算机网络技术的发展趋势计算

3、机网络技术的发展趋势 目前组网技术正从具有上下光路复用目前组网技术正从具有上下光路复用(OADM)(OADM)和和光交叉连接光交叉连接(OXC)(OXC)功能的光联网向由光交换机构功能的光联网向由光交换机构成的智能光网络发展；从环形网向网状网发展，成的智能光网络发展；从环形网向网状网发展，从光从光-电电-光交换向全光交换发展。光交换向全光交换发展。计算机网络的关键技术计算机网络的关键技术计算机网络技术的发展趋势计算机网络技术的发展趋势三网合一三网合一技术技术光通信光通信技术技术IPv6技术技术宽带接入宽带接入技术技术计算机网络架构的发展方向将是计算机网络架构的发展方向将是IPIP技术和光网络技

4、术和光网络, ,光光网络将会演进为全光网络。网络将会演进为全光网络。网络技术的发展趋势网络技术的发展趋势计算机网络的研究热点计算机网络的研究热点v 在以上技术的带动下，计算机通信网将是一个包括地下的光缆、在以上技术的带动下，计算机通信网将是一个包括地下的光缆、地面的微波和蜂窝移动通信，地面以上数百至数千公里的低轨道卫星地面的微波和蜂窝移动通信，地面以上数百至数千公里的低轨道卫星通信，通信，1 1万公里左右的中轨道卫星通信，以及万公里左右的中轨道卫星通信，以及3.63.6万公里高的静止轨道万公里高的静止轨道通信卫星系统组成的一个混合系统。通信卫星系统组成的一个混合系统。下一代下一代Web研究研究

5、网络计算网络计算业务综合化业务综合化蓝牙技术蓝牙技术网络安全与管理网络安全与管理计算机网络计算机网络研究的热点研究的热点标准化组织与机构标准化组织与机构 随着计算机通信、计算机网络和分布式处理系统的激增，随着计算机通信、计算机网络和分布式处理系统的激增，协议和接口的不断进化协议和接口的不断进化, , 迫切要求不同公司制造的计算机之间迫切要求不同公司制造的计算机之间以及计算机与通信设备之间方便地互连和相互通信。因此以及计算机与通信设备之间方便地互连和相互通信。因此, , 接接 口、协议、计算机网络体系结构都应有共同遵守的标准。口、协议、计算机网络体系结构都应有共同遵守的标准。 目前，世界范围内的

6、标准化组织与机构有：目前，世界范围内的标准化组织与机构有： 国际组织与机构国际组织与机构1美国组织与机构美国组织与机构2欧洲组织与机构欧洲组织与机构3中国国家标准局中国国家标准局4国际组织与机构国际组织与机构 国际电报电话国际电报电话咨询委员会咨询委员会国际组国际组织、机构织、机构25341国际标准国际标准化组织化组织国际电信联盟国际电信联盟电气和电子工电气和电子工程师协会程师协会因特网体系结因特网体系结构委员会构委员会美国组织与机构美国组织与机构 美国国家美国国家标准局标准局美国电子美国电子工业协会工业协会美国国家美国国家标准学会标准学会是美国商业部的一个部门。是美国商业部的一个部门。NBS

7、的研究范的研究范围较广，包括围较广，包括ISO和和CCITT的有关标准的有关标准,研研究目标是力争与国际标准一致。究目标是力争与国际标准一致。 美国电子工业协会是美国电子工业界的协美国电子工业协会是美国电子工业界的协会，它主要从事与会，它主要从事与OSI模型中物理层有关模型中物理层有关的标准制定。的标准制定。 是制造商、用户通信公司组成的非政府组是制造商、用户通信公司组成的非政府组织，美国的自发标准技术情报交换机构，织，美国的自发标准技术情报交换机构，协调在美国实现标准化的工作。协调在美国实现标准化的工作。 欧洲组织与机构欧洲组织与机构 欧洲计算机制造商协会（欧洲计算机制造商协会（ECMA）是

8、一个由在欧洲销售计）是一个由在欧洲销售计算机的厂商（包括在欧洲的一些美国公司）所组成的标准化和算机的厂商（包括在欧洲的一些美国公司）所组成的标准化和技术评议机构，致力于计算机和通信技术标准的协调和开发。技术评议机构，致力于计算机和通信技术标准的协调和开发。 ECMA虽是虽是CCITT和和ISO的无表决权成员，但一些分委员会的无表决权成员，但一些分委员会积极地参与了积极地参与了ISO和原和原CCITT的工作，并且发布了它自己的标的工作，并且发布了它自己的标准，对准，对ISO工作有着重大影响。工作有着重大影响。 欧洲电信标准机构（欧洲电信标准机构（ETSI）是由一些从事电信的厂家和研）是由一些从事

9、电信的厂家和研究所参加的一个从研究开发到标准制定的机构。究所参加的一个从研究开发到标准制定的机构。中国国家标准局中国国家标准局 中国国家标准局中国国家标准局是我国有关工程和技术标准的法律制定是我国有关工程和技术标准的法律制定机构，它负责有关标准的颁布。机构，它负责有关标准的颁布。 由于我国决定在计算机与通信等领域采用相应的国际标由于我国决定在计算机与通信等领域采用相应的国际标准，所以国家标准局的主要工作是将有关国际标准采纳为准，所以国家标准局的主要工作是将有关国际标准采纳为国家标准，其标准代号均为国家标准，其标准代号均为GB一，每个表一，每个表示一位十进制数字，前示一位十进制数字，前4位是标准

10、号，后两位表示颁布的年位是标准号，后两位表示颁布的年份。份。 1983年成立了年成立了“中国计算机和信息处理标准化技术委员中国计算机和信息处理标准化技术委员会会”，与，与ISO/TC97对口，有关对口，有关OSI国家标准的制定由其下国家标准的制定由其下属属“开放系统互连开放系统互连”和和“数据通信数据通信”两个分技术委员会负两个分技术委员会负责。责。数据通信交换技术的分类数据通信交换技术的分类v电路交换电路交换v报文交换报文交换v分组交换分组交换v带宽定义：描述网络上数据在一定时刻从一带宽定义：描述网络上数据在一定时刻从一个节点传送到任意节点的信息量。个节点传送到任意节点的信息量。 以太网带宽

11、：以太网带宽：10M、100M、1000M等。等。 广域网各类服务带宽。广域网各类服务带宽。v时延：节点间数据传送时间。时延：节点间数据传送时间。v时延带宽积时延带宽积带宽和带宽和时延时延通信协议通信协议OSI参考模型参考模型OSI参考模型参考模型应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层1234567底层底层:负责网络数据传输负责网络数据传输高层高层:负责主机之间的数据传输负责主机之间的数据传输七层功能七层功能应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层1234567提供应用程序间通信提供应用程

12、序间通信处理数据格式、数据加密等处理数据格式、数据加密等建立、维护和管理会话建立、维护和管理会话建立主机端到端连接建立主机端到端连接寻址和路由选择寻址和路由选择提供介质访问、链路管理等提供介质访问、链路管理等比特流传输比特流传输七层功能七层功能APDU应用层应用层应用层应用层Host AHost BPPDUSPDUSegmentPacketFrameBit表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层对等通信对等通信vTCP/IPTCP/IP协议栈具有简单的分层设计，与协议栈具有简

13、单的分层设计，与OSIOSI参考模参考模型有清晰的对应关系。型有清晰的对应关系。应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应应 用用 层层传输层传输层网络层网络层7654321物理层物理层数据链路层数据链路层OSI参考模型参考模型TCP/IPTCP/IP协议和协议和OSI参考模型参考模型图图1-8 TCP/IP1-8 TCP/IP四层参考模型四层参考模型TCP/IP协议的基本概念协议的基本概念 Sniffer P Sniffer Proro是是美国美国Network AssociatesNetwork Associates公司出品的一款网络分析

14、软件。公司出品的一款网络分析软件。它可用于网络故障分析与性能管理，在网络界应用非常广泛，便携式网管和它可用于网络故障分析与性能管理，在网络界应用非常广泛，便携式网管和应用故障诊断分析应用故障诊断分析软件软件，不管是在有线网络还是在，不管是在有线网络还是在无线网络无线网络中，它都能够给中，它都能够给予网管管理人员实时的网络监视、数据包捕获以及故障诊断分析能力。利用予网管管理人员实时的网络监视、数据包捕获以及故障诊断分析能力。利用Sniffer Pro Sniffer Pro 网络分析器的强大功能和特征，解决网络问题，将介绍一套合网络分析器的强大功能和特征，解决网络问题，将介绍一套合理的故障解决方

15、法。理的故障解决方法。网络协议分析软件网络协议分析软件 Wireshark（前称（前称Ethereal）是一个网络封包分析软件。）是一个网络封包分析软件。网络封包分析软件的功能是撷取网络封包，并尽可能显示出网络封包分析软件的功能是撷取网络封包，并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。但它需要一个底层的抓包平台，最为详细的网络封包资料。但它需要一个底层的抓包平台，在在Linux中是采用中是采用Libpcap函数库抓包，在函数库抓包，在Windows系统中采系统中采用用Winpcap函数库抓包。函数库抓包。网络协议分析软件网络协议分析软件 【特别提示特别提示】 用用Sniffe ProSniffe

16、Pro的高级功能特性可以分析网络中的帧，根的高级功能特性可以分析网络中的帧，根据协议与标准的数据再进行比较，然后发现网络中的潜在问据协议与标准的数据再进行比较，然后发现网络中的潜在问题。题。Sniffer ProSniffer Pro的高级功能还提供出问题的可能原因以及的高级功能还提供出问题的可能原因以及可能的解决方法。可能的解决方法。 Wireshark Wireshark不是入侵侦测软件（不是入侵侦测软件（Intrusion Detection Intrusion Detection Software,IDSSoftware,IDS）。对于网络上的异常流量行为，）。对于网络上的异常流量行为

17、，WiresharkWireshark不会产生警示或是任何提示。然而，仔细分析不会产生警示或是任何提示。然而，仔细分析WiresharkWireshark撷撷取的封包能够帮助使用者对于网络行为有更清楚的了解。取的封包能够帮助使用者对于网络行为有更清楚的了解。WiresharkWireshark不会对网络封包内容的修改，它只会反映出目前不会对网络封包内容的修改，它只会反映出目前流通的封包资讯。流通的封包资讯。WiresharkWireshark本身也不会送出封包至网络上。本身也不会送出封包至网络上。网络协议分析软件网络协议分析软件本讲小结本讲小结计算机网络的发展计算机网络的发展计算机网络的组成计

18、算机网络的组成计算机网络的关键技术计算机网络的关键技术计算机网络的研究热点计算机网络的研究热点OSI参考模型与参考模型与TCP/IP参考模型参考模型网络协议分析软件网络协议分析软件本章小结本章小结计算机网络是用通信计算机网络是用通信线路和通信设备将分线路和通信设备将分布在不同地点的具有布在不同地点的具有独立功能的多个计算独立功能的多个计算机系统互相连接起来，机系统互相连接起来，在网络软件的支持下在网络软件的支持下实现彼此之间的数据实现彼此之间的数据通信和资源共享的系通信和资源共享的系统。统。计算机网络的发展经计算机网络的发展经历了远程联机阶段、历了远程联机阶段、互联网络阶段、标准互联网络阶段、标准化阶段、网络互联与化阶段、网络互联与高速网络等四个阶段。高速网络等四个阶段。典型的计算机网络从典型的计算机网络从逻辑功能上可以分为逻辑功能上可以分为资源子网和通信子网资源子网和通信子网两部分。两部分。21本章小结本章小结计算机网络的分类有计算机网络的分类有多种，通常以覆盖面多种，通常以覆盖面积来将其分为：广域积来将其分为：广域网、城