刘文龙-计算机网络

1.3计算机网络的分类1.3.1计算机网络的不同定义最简单的定义：计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。

1.3.2几种不同的分类方法从网络的交换功能进行分类从网络的作用范围进行分类从网络的使用者进行分类

1精选ppt1.3.2几种不同的分类方法

（一）从网络的交换功能分类电路交换报文交换分组交换混合交换2精选ppt1.3.2几种不同的分类方法（二）从网络的作用范围进行分类广域网WAN(WideAreaNetwork)局域网LAN(LocalAreaNetwork)

城域网MAN(MetropolitanAreaNetwork)接入网AN(AccessNetwork)接入网指的是多种宽带接入技术。如xDSL，基于有线电视网络的宽带接入技术，光纤到户技术等。

3精选ppt广域网、城域网、接入网以及局域网的关系城域网城域网接入网接入网接入网接入网接入网接入网广域网局域网局域网校园网企业网……4精选ppt1.3.2几种不同的分类方法（三）从网络的使用者进行分类公用网(publicnetwork)专用网(privatenetwork)

5精选ppt1.4计算机网络的主要性能指标

1.4.1带宽“带宽”(bandwidth)本来是指模拟信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。例如，电话信号的带宽为3.1kHz（从300Hz到3.4Hz）现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。6精选ppt常用的带宽单位常用的带宽单位是千比每秒，即Kb/s（103b/s）兆比每秒，即Mb/s（106b/s）吉比每秒，即Gb/s（109b/s）太比每秒，即Tb/s（1012b/s）请注意：在计算机界，K=210=1024M=220,G=230,T=240。另外，b代表比特；B代表字节7精选ppt数字信号流随时间的变化在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄。每秒

106

个比特时间1

01

0

111

s带宽为1Mb/s时间每秒

4

106

个比特0.25s带宽为4Mb/s8精选ppt1.4.2时延(delay或latency)时延是指一个报文或一个分组从一个网络的一端传到另一端所需的时间。时延由几个不同部分组成。1.发送时延2.传播时延3.处理时延9精选ppt时延(delay或latency)发送时延（传输时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。例如：一个分组长度为1000bit，数据在信道上的传输速率为1kb/s，则发送时延为1s.发送时延=数据块长度（比特）传输速率（比特/秒）10精选ppt时延(delay或latency)传播时延电磁波（光波）在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。传播时延=信道长度（米）信号在信道上的传播速率（米/秒）11精选ppt时延(delay或latency)处理时延交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。结点缓存队列中分组排队所经历的时延是处理时延中的重要组成部分。处理时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。有时可用排队时延作为处理时延。12精选ppt时延(delay或latency)数据经历的总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和：总时延=发送时延+传播时延+处理时延13精选ppt三种时延所产生的地方1011001…发送器队列在链路上产生传播时延结点

B结点

A在发送器产生发送时延(即传输时延)在队列中产生处理时延数据从结点A向结点B发送数据链路14精选ppt容易产生的错误概念对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。提高链路带宽减小了数据的发送时延。15精选ppt1.4.3时延带宽积和往返时延（传播）时延链路带宽时延带宽积=传播时延

带宽时延带宽积16精选ppt时延带宽积的计算举例设某一链路的传播时延为20ms，带宽为10Mb/s，则时延带宽为20*10-3*10*106=2*105bit这表明，若发送端连续发送数据，则在发送的第一个比特到达终点时，发送端就已经发送了20万个比特了。17精选ppt往返时延RTT往返时延

RTT(Round-TripTime)表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认（接收端收到数据后立即发送确认），总共经历的时延。对于上面的例子，往返时延为40ms。而往返时延和带宽的乘积为4*105bit。即如果数据传输到终点及时发现了差错，那么发送端得到了这一信息，立即停止发送，也以发送了4*105bit。18精选ppt1.5计算机网络的体系结构

1.5.1计算机网络体系结构的形成相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。19精选ppt关于开放系统互连参考模型

OSI/RM只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。在市场化方面OSI却失败了。

20精选ppt两种国际标准法律上的(dejure)国际标准OSI并没有得到市场的认可。是非国际标准TCP/IP现在获得了最广泛的应用。TCP/IP常被称为事实上的(defacto)国际标准。21精选ppt1.5.2划分层次的必要性计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思，即在一定的条件下应当发生什么事件，如发现传输错误时发送一个应答信息）。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即网络协议(networkprotocol)，简称为协议。22精选ppt划分层次的概念举例计算机

1

向计算机

2

通过网络发送文件。可以将要做的工作进行如下的划分。第一类工作与传送文件直接有关。确信对方已做好接收和存储文件的准备。双方协调好一致的文件格式。两个计算机将文件传送模块作为最高的一层。剩下的工作由下面的模块负责。23精选ppt两个计算机交换文件文件传送模块计算机

1计算机

2文件传送模块只看这两个文件传送模块好像文件及文件传送命令是按照水平方向的虚线传送的把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块24精选ppt再设计一个通信服务模块文件传送模块计算机

1计算机

2文件传送模块只看这两个通信服务模块好像可直接把文件可靠地传送到对方把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块通信服务模块通信服务模块25精选ppt再设计一个网络接入模块文件传送模块计算机

1计算机

2文件传送模块通信服务模块通信服务模块网络接入模块网络接入模块通信网络网络接口网络接口网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。26精选ppt分层的好处各层之间是独立的。灵活性好。结构上可分割开。（无须在一个硬件上完成所有功能）易于实现和维护。能促进标准化工作。27精选ppt层数多少要适当若层数太少，就会使每一层的协议太复杂。层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。28精选ppt1.5.3五层协议的体系结构TCP/IP是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。最下面的网络接口层并没有具体内容。因此往往采取折中的办法，即综合

OSI和

TCP/IP

的优点，采用一种只有五层协议的体系结构。29精选ppt五层协议的体系结构应用层(applicationlayer)运输层(transportlayer)网络层(networklayer)数据链路层(datalinklayer)物理层(physicallayer)数据链路层5应用层4运输层3网络层2数据链路层1物理层30精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2应用进程数据先传送到应用层加上应用层首部，成为

PDU即协议数据单元31精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2应用层PDU再传送到运输层加上运输层首部，成为运输层报文32精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2运输层报文再传送到网络层加上网络层首部，成为IP数据报（或分组）33精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2IP数据报再传送到数据链路层加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧34精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2数据链路层帧再传送到物理层最下面的物理层把比特流传送到物理媒体35精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据应用层(applicationlayer)5432154321物理传输媒体计算机

1AP2AP1电信号（或光信号）在物理媒体中传播从发送端物理层传送到接收端物理层计算机

236精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2物理层接收到比特流，上交给数据链路层37精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2数据链路层剥去帧首部和帧尾部取出数据部分，上交给网络层38精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2网络层剥去首部，取出数据部分上交给运输层39精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2运输层剥去首部，取出数据部分上交给应用层40精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程41精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2我收到了

AP1

发来的应用程序数据！42精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2应用程序数据应用层首部H510100110100101比特流110101110101注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次应用程序数据H5应用程序数据H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据H4运输层首部H3网络层首部H2链路层首部T2链路层尾部43精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

210100110100101比特流110101110101计算机2的物理层收到比特流后交给数据链路层H2T2H3H4H5应用程序数据44精选pptH3H4H5应用程序数据计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2数据链路层剥去帧首部和帧尾部后把帧的数据部分交给网络层H2T2H3H4H5应用程序数据45精选pptH4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2网络层剥去分组首部后把分组的数据部分交给运输层46精选pptH5应用程序数据H4H5应用程序数据计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2运输层剥去报文首部后把报文的数据部分交给应用层47精选ppt应用程序数据H5应用程序数据计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2应用层剥去应用层PDU首部后把应用程序数据交给应用进程48精选ppt计算机

1

向计算机

2

发送数据5432154321计算机

1AP2AP1计算机

2我收到了

AP1

发来的应用程序数据！49精选ppt简单说明各层的作用应用层：为用户的应用进程提供服务，进程就是正在运行的程序。如支持万维网的HTTP协议；支持电子邮件的SMTP协议等。就象你进入邮局，你可以根据个人的要求选择不同的服务窗口，如汇款；邮信等。50精选ppt简单说明各层的作用运输层：主要负责两个主机中进程的通信。它提供复用（应用层的多个进程）和分用功能。它可使用两种不同协议：1.TCP协议是面向连接的，传输报文段，有差错检测功能，能提供可靠的交付。象邮局中的挂号信。2.UDP协议是无连接的，不保证可靠交付，象平信。51精选ppt简单说明各层的作用网络层：