网络基础与模型

网络基础与模型第1页，共31页，2023年，2月20日，星期二1内容介绍1.1计算机网络的定义1.2计算机网络的组成和功能

1.3计算机网络的分类

1.4网络体系结构1.5ISO／OSI开放系统互联参考模型2第2页，共31页，2023年，2月20日，星期二

将分布在不同地理位置的多个具有独立自主能力的计算机系统，通过通信设备和线路连接起来，在网络软件的支持下实现资源共享和数据通信的系统。1.1

计算机网络的定义管理方式计算机系统连接方式资源3第3页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.2计算机网络的组成和功能

网络软件

网络硬件传输介质、互联设备、主机等1.

计算机网络系统的组成

分为网络硬件和网络软件网络协议软件、网络通信软件、网络操作系统、网络管理软件、网络应用软件4第4页，共31页，2023年，2月20日，星期二

资源共享1.2计算机网络的组成和功能

数据通信是计算机网络最基本的功能，它被用来快速在计算机与终端、计算机与计算机之间传送各种信息。

共享指的是网络中的用户都能够部分或全部地享用这些资源。2.

计算机网络的功能

数据通信5第5页，共31页，2023年，2月20日，星期二1.2计算机网络的组成和功能

2.

计算机网络的功能

分布处理负载分担；实时处理；充分利用网络资源。6第6页，共31页，2023年，2月20日，星期二

定义1.3

计算机网络的分类

1.按网络拓扑结构划分

拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关的点，线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。反映出网络中各实体之间的结构关系。7第7页，共31页，2023年，2月20日，星期二

类型1.3

计算机网络的分类

1.按网络拓扑结构划分总线型结构星型结构环型结构树型结构网状型结构8第8页，共31页，2023年，2月20日，星期二局域网LAN（10km内）1.3

计算机网络的分类

2.按网络覆盖的范围划分

城域网MAN（几十至上百km）

广域网WAN（更大范围）9第9页，共31页，2023年，2月20日，星期二

广播式网络1.3

计算机网络的分类

3.按网络传输技术划分一个公共通信信道被多个网络节点共享，总线型属此类。星型与环型属此类如两台计算机间无直接连接的线路，分组的传输靠中间结点采用分组存储转发与路由选择机制传至目的地。

点-点式网络10第10页，共31页，2023年，2月20日，星期二

电路交换网络1.3

计算机网络的分类

4.按交换技术划分包括连接建立、通信、连接断开三个过程；在双方通信期间始终占用该信道。

以整个报文为发送单位，采用“存储---转发”原理，报文中含有目的地址，每个中间结点要为途经的报文选择适当路径，使其最终能到达目的端。

报文交换网络11第11页，共31页，2023年，2月20日，星期二

分组交换网络1.3

计算机网络的分类

4.按交换技术划分分组交换方式中，发送端先将数据划分为一个个等长的单位(加上源和目的地址及控制信息，封装成分组)，这些分组逐个由各中间结点采用“存储-转发”方式进行传输。接收端接收后先缓存，待发送完毕组合上传。

混合交换网络采用电路交换和分组交换的网络12第12页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-13

定义为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议（protocol）。

组成语法（数据格式、信号电平等）语义（协议语法成分的含义）时序（时序控制和速度匹配关系)1.4网络体系结构1.网络协议第13页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-14

实体的定义每一层中，用于实现该层功能的活动元素被称为实体（entity）。

对等实体的定义不同机器上位于同一层次、完成相同功能的实体被称为对等（peertopeer）实体。1.4网络体系结构2.实体和对等实体第14页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-15

接口的定义同一结点内相邻层间交换信息的连接点。

服务的定义每一层为相邻的上一层所提供的功能称为服务。接口和协议的区别协议是不同机器对等层之间的通信约定，而接口是同一机器相邻层之间的通信约定。1.4网络体系结构第15页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-16设计目的为降低系统设计和实现的难度，将整体功能分为几个相对独立的子功能层次。每层实现特定的功能。定义计算机网络的层次及各层协议和层间接口的集合，即是网络体系结构。

1.4网络体系结构3.网络体系结构第16页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-17层次划分的原则网络中各结点都划分为相同的层次结构。不同结点的相同层次都有相同的功能。同一节内点的相邻层次通过接口，按接口协议通信。每层使用下层提供的服务。计算机网络体系结构的优点各层相互独立设计灵活易于实现与维护易于标准化适应性强1.4网络体系结构第17页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-18OSI（OpenSystemsInterconnection，开放系统互连）模型是一种描述网络通信的体系结构模型OSI模型是由国际标准化组织（ISO，InternationalStandardsOrganization）于1978年提出OSI模型每层定义了网络的不同功能OSI模型每层都与其上层和下层建有通信应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层73456211.5ISO/OSI开发系统互联参考模型1.

OSI参考模型的层次结构第18页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-19物理层主要功能

在物理介质上透明的传输二进制比特流；定义传输介质的特性标准；特性分类

机械特性；电气特性；功能特性；规程特性；1.5ISO/OSI开发系统互联参考模型2.

OSI参考模型各层的主要功能第19页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-20常用的几种物理层标准

EIARS-232接口标准

EIARS-449接口标准

DTE-DCE接口标准1.5ISO/OSI开发系统互联参考模型第20页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-21数据链路层主要功能

链路管理；帧同步；流量控制；差错控制；将数据和控制信息区分开来；透明传输；寻址；1.5ISO/OSI开发系统互联参考模型第21页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-22数据链路层数据链路层的控制协议

停止等待协议；滑动窗口；连续ARQ协议；选择重传ARQ；1.5ISO/OSI开发系统互联参考模型第22页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-23网络层功能建立、维护和拆除网络连接；路径选择（路由）和中继；数据被转换为数据分组；传输和流量控制；数据格式

数据分组、数据包1.5ISO/OSI开发系统互联参考模型第23页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-24传输层功能提供可靠的端到端的通信。向会话层提供独立于网络的传输服务。管理多路复用。数据的缓存、顺序控制、重组。传输层的通信和网络层通信的区别

传输层提供的是用户之间的逻辑通信功能。

网络层提供主机之间的逻辑通信功能。1.5ISO/OSI开发系统互联参考模型第24页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-25会话层功能不同用户之间的会话的建立、释放、管理和控制。表示层功能负责数据格式的转换，使发送方和接收方都能识别。负责诸如数据压缩和恢复、加密和解密等服务。1.5ISO/OSI开发系统互联参考模型第25页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-26应用层功能应用层是OSI参考模型的最高层，它与用户直接联系，负责为各类应用程序提供服务。1.5ISO/OSI开发系统互联参考模型第26页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-27Internet能给人们的生活提供很多的便利，而邮件系统更是突破了传统通讯的界限。当我们写好了一封新邮件，点击“发送”按钮后，只需几秒钟的时间，网络就可以把你的信送到对方的手中。那么，在这个过程中，网络到底是如何为我们服务的呢？

7层结构又是如何分工合作的呢？案例引入第27页，共31页，2023年，2月20日，星期二计算机网络技术PPT1-281.5ISO/OSI开发系统互联参考模型3.

数据在网络中