计算机网络：概念

1ComputerNetwork

计算机网络2计算机网络技术发展的三条主线第一条主线：

ARPANET—TCP/IP—Internet第二条主线：

PRNET—Adhoc—WSN/WMN第三条主线：

NetworkSecurity3主线1：ARPANET-TCI/IP-Internet4ARPANET与分组交换技术

计算机网络技术准备和理论形成阶段出现的三项标志性的成果：数据通信技术的研究将彼此独立发展的计算机技术与通信技术结合起来，为计算机网络的形成奠定了技术基础；分组交换概念的提出为计算机网络的形成奠定了理论基础，标志着现代电信时代的到来；ARPANET的成功运行进一步证明了分组交换技术的正确性，展示出计算机网络广阔的应用前景。5从ARPANET到Internet的发展过程

6主线2：PRNET-Adhoc-WSN/WMN7无线局域网技术的研究与发展

无线网络包括：无线局域网与无线城域网无线局域网技术与IEEE802.11标准无线Adhoc网络技术无线WSN蓝牙（Bluetooth）技术无线应用协议WAP技术8无线分组网技术的发展9IEEE803.11WLAN体系结构10Adhoc体系结构：特殊的、不需要有基础设施的无线移动自组网11主线3：NetworkSecurity12网络安全的研究与发展

当前网络中三大公害：计算机病毒垃圾邮件与灰色软件网络攻击网络安全三个主要技术：攻击检测防火墙防病毒13主线1：ARPANET-TCI/IP-Internet14ReferenceComputerNetworksAndrewS.Tanenbaum计算机网络廖志芳等人民邮电出版社15Arrangement48Courses42CoursesforLectureNotes6CoursesforLab3-4AssignmentsFinalgrades:30%fromattendance&assignments;70%fromexam16OutlineTheConceptofComputerNetworksDataCommunicationNetworkArchitectureandOSIModelLocalAreaNetworksTCP/IPProtocolsNetworkManagementNetworkSecurity17实验网络原理实验停等协议模拟滑窗协议模拟路由算法模拟局域网实验CSMA/CD仿真TCP/IPSOCKET编程IP数据包俘获端口扫描SMTP邮件18Ch1TheConceptofComputerNetworks19OutlineComputerNetworksdevelopmentNetworkdefinition,function&applicationNetworkclassificationNetworkstructure201.1ComputerNetworkDevelopmentFivestagesEnd–terminalstageComputer-computerISO/OSILocalAreaNetworkInternet21中心计算机多路复用器或集中器终端T终端T终端T联机系统：中心计算机远程联机系统：TTTT多路复用器或集中器多路复用器或集中器MMMMFEC或CCU22HHHHCCPCCPCCPCCP23OSI模型：国际标准Internet：基于TCP/IP的，事实上的工业标准241.2NetworkConcept1.2.1NetworkDefinition1.2.2networkFunction1.2.3NetworkApplication251.2.1NetworkDefinitionAcomputernetwork,consistsoftwoormoredistributed,autonomouscomputersthatarelinkedtogetherwithcommunicatorsandcontrolledwithsomenetworksoftwaresothattheycancommunicatewitheachotherandtherebyexchangeresources.26计算机网络的定义：

将独立自主的、地理上分散的计算机系统，通过通信设备和通信线路互连起来，并在完善的网络软件控制下实现资源共享和信息传输。注意：独立自主的、地理上分散完善的网络软件资源共享和信息传输271.2.1NetworkDefinitionSomeelementsDistributedAutonomousConnectedwithcommunicatorControlledwithsoftwareExchangeresourceDatacommunication281.2.2networkFunctionDatacommunicationResourceSharing….29NetworkFunctionE-MailTelnetFTPBBSWeb电子商务电子政务远程教育远程医疗搜索引擎VoIPIPTV播客Podcast博客Blog即时通信IM3D游戏网络广告网络出版301.2.2计算机网络的组成计算机网络组成：硬件和软件网络的硬件组成：服务器、工作站、网卡、MODEM、中继器、集线器、网桥、路由器、交换机、通信介质等网络的软件组成：网络OS（网络适配器驱动程序、协议等）、网络数据库、应用程序等311.3NetworkClassificationAccordingtodifferentwaysAreaTransfermediaSwitchwayFunctiontransmissiontechnology321.3.1transmissiontechnologyCommunicationnetworkscanbeclassifiedbasedonthewayinwhichthenodesexchangeinformation:BroadcastPointtopoint331.3.2AreaLANMANWAN34LocalAreaNetworksTwobroadcastnetworks(a)Bus(b)Ring351.3.2Area-LANAreaislimitSpeedhighErrorlow36MetropolitanAreaNetworksAmetropolitanareanetworkbasedoncableTV.371.3.2Area-MANAreaincludewholecityUseLANtechnologySpeedhigh38WideAreaNetworksRelationbetweenhostsonLANsandthesubnet.391.3.2Area-WANAreafromseveraltothousandsKmSpeedislowUsep2ptocommunicate401.3.3transfermediaWiretransmissionWirelesstransmission411.3.4FunctionPrivatenetworkPublicnetwork421.4NetworkStructureFunctionstructureTopologystructureArchitecturestructure43功能结构：通信子网和资源子网CCCCHHHH通信子网资源子网通信子网：C通信控制处理器完成数据的传输资源子网：H主机提供网络所需的资源44功能结构：通信子网和资源子网通信子网由通信处理节点（CCP）和连接它们的物理线路及设备组成，它是计算机网络的内核，承担着数据的传输、转接和通信处理的功能，包括传输介质、数据转接设备和通信处理机以及相应的软件。通信子网中的线路大都是干线线路，线路容量大，传输速度快。如果通信子网提供给公共用户使用，它就是计算机公共通信网。资源子网的主体是主机，还包括其他的终端设备，如终端、外设等，以及各种软件资源和数据库，它负责全网的信息处理，为网络用户提供网络服务和资源共享功能。45功能结构：通信子网和资源子网通信子网的组织形式结合型。结合型通信子网没有独立的形态，资源子网和通信子网结合在一起，网络中各节点的通信功能和信息处理功能通常由一台计算机担任。在小规模网络中常采用这种形式。专用型。专用型通信子网一般仅供单一资源系统使用，往往是一个通信子网对应一个资源子网，专用网络常属于这种形式。公用型。公用型通信子网通常由国家电信部门提供，可供多个用户资源系统使用，即一个通信子网可以连接多个资源子网。这种形式的通信子网投资利用率最高，是计算机网络的最高组织形式46网络拓扑结构一、基本概念：拓扑：由图论演变，研究与大小、形状无关的点、线、面特性的方法。结点：访问结点：提供资源转接结点：支持网络连接链路：承载信息流的信道，物理的以及逻辑的通路：路径，由多个链路组成跳跃：信息从一个结点到另一个结点就是一跳47拓扑结构：研究拓扑结构的目的：利用数学来解决网络的问题主要是研究网络点的分布、线路的走向、流量、容量、速率、延迟、可靠性等。计算机网络拓扑的概念：

将计算机映射为点，将通信线路映射为线，这样就将网络映射为了有点和线构成的几何图形。设计网络拓扑结构经常考虑的问题：系统的响应时间、系统的可靠性、系统的成本48拓扑结构：常见拓扑结构总线型：总线型结构的特点：结构简单灵活，便于扩充。信道利用率高。传输速率高。可靠性不高。产生冲突问题。49拓扑结构：常见拓扑结构星型：HUB星型结构的特点：网络结构简单，便于管理。控制简单，建网容易。网络延迟时间较短，误码率较低。网络共享能力较差。通信线路利用率不高。中央结点负荷太重。网络可靠性低。50环型：环型结构的特点：大大简化了路径选择的控制。可靠性高。结点过多时，网络响应时间长。网络确定时，其延时固定，实时性强。51树型：

结构简单，成本低。每个链路都支持双向传输。结点扩充方便灵活。除叶结点及其相连的链路外，任何一个结点或链路产生的故障都会影响整个网络。局域网络的层次结构53计算网络的体系结构计算机网络的体系结构：逻辑上的包括硬件软件在内的网络的架构、组成、及其相应的服务以及实现服务的原则和方法计算机体系结构：计算机的硬件、软件组成的逻辑结构。例如：冯·诺依曼结构硬件操作系统系统软件、编译系统数据库应用软件1层2层…N层N＋1层…1层协议2层协议N层协议N+1层协议网络体系结构：层次＋协议服务器网络终端终端数据库系统发布系统操作系统业务系统软件数据库信息系统与信息系统环境局域网的构造服务器群网管工作站交换机交换机交换机核心交换机核心交换机边界路由器边界路由器互联网专网外经处行政事业处人教处局域网的构造服务器群网管工作站交换机交换机交换机核心交换机核心交换机边界路由器边界路由器互联网专网外经处行政事业处人教处交换机是最基本的网络设备，用于把计算机连接到网络中。局域网的构造服务器群网管工作站交换机交换机交换机核心交换机核心交换机边界路由器边界路由器互联网专网外经处行政事业处人教处核心交换机，也称三层路由交换机，是局域网中的核心设备，用于把各个子网连接到一起。局域网的构造服务器群网管工作站交换机交换机交换机核心交换机核心交换机边界路由器边界路由器互联网专网外经处行政事业处人教处边界路由器用于连接内网和外网。网络安全策略在边界路由器上部署。局域网