计算机网络原理1.ppt

1、,教师：陈妍、王志文 联系方式： 总学时：56 （上课 48，上机 8）,教材及参考书目,使用教材： 计算机网络原理（第二版） 李增智、陈妍编著 西安交通大学出版社 主要参考书目： 计算机网络（第三版） Andrew S. Tanenbaum 著 清华大学出版社 计算机网络（第二版） 谢希仁等著 电子工业出版社,课程简介,内容： 本课程主要介绍计算机网络的基础知识包括：网络体系结构基本概念和研究方法、ISO/OSI七层模型及各层协议标准、TCP/IP体系结构及ISDN、ATM、帧中继、FDDI等其它网络结构、并简要介绍网络安全、网络管理的基本知识。 学习方式: 讲课+自学,课程内容,第一章 计

2、算机网络概念 第二章 开放系统互连参考模型网络体系结构 第三章 数据通信和物理层协议 第四章 数据链路层及其协议 第五章 网络层 第六章 局域计算机网络 第七章 城域计算机网络 第八章 高层协议 第九章 中国公用分组交换网 第十章 国际互联网络Internet 第十一 章 综合业务数字网与帧中继 第十二章 网络管理,第一章 计算机网络概论,1.1 计算机网络的一般概念 计算机网络发展的历史及计算机网络结构的演变过程；计算机网络的定义和功能；计算机网络的分类。 1.2 计算机网络的结构 计算机网络的信道连接方式及网络拓扑结构。 1.3 局域网与分布式系统,多终端分时系统的关系 局域网与其它系统的

3、区别。 1.4 通信及计算机网络标准制定机构 主要有关计算机网络的标准制定机构。,1.1 计算机网络的一般概念,一、计算机网络发展的历史 1. 1946年 计算机的诞生 特征：计算机体积大、价格昂贵、计算能力强 2. 1952年 美国半自动化地面防空系统（SAGE） 特征：以单处理机为中心的联机网络，集中式控制 3. 60年代初 美国航空公司飞机订票系统 (SABRE-1) 特征：以单处理机为中心的联机网络，集中式控制 缺点：主机负荷重，线路利用率低,以单处理机为中心的多终端联机系统,一、计算机网络发展的历史,4. 1969年 美国国防部高级计划研究局 ARPA网 特征: 分布式控制 单主机终

4、端网络的互联，形成多主机为中心的网络 网络结构从“主机终端” 转变为“主机主机” 分层的思想 资源子网 通信子网,计算机计算机网络,计算机计算机网络（分层）,通信线路,通信任务从主机中分离 CCP通信控制处理机，专门处理主机之间的通信任务,计算机计算机网络（通信子网）,由CCP组成的传输网络通信子网，为资源子网提供信息传输服务。,一、计算机网络发展的历史,5. 1970年代开始的标准化网络 厂商标准：IBM-SNA,DEC-DNA 国际标准：ISO-OSI/RM PC导致了局域网的出现,二、计算机网络的结构,1. 以单计算机为中心的联机网络 2. 计算机-计算机网络 3. 标准化网络,三、计算

5、机网络的定义和功能,1. 计算机网络的定义 计算机网络的定义包括以下的内容： 物理结构：用通信线路和设备将地理上分散的计算机连成一个整体 计算机网络的目的：共享资源 连接手段：在通信协议的控制下 2. 计算机网络的功能和目的 共享资源 提高可靠性 通信手段 提高可扩充性 促进分布式计算的发展,四、计算机网络的分类,1 耦合度 2 按互连距离分类 局域网(LAN,Local Area Network) 范围：小，20KM 拓扑结构：总线，环 城域网(MAN,Metropolitan Area Network) 范围：中等，100KM 拓扑结构：总线 广域网(WAN,Wide Area Netwo

6、rk) 范围：大，100KM 拓扑结构：不规则，点到点,五、网络的构成,1 主机：提供服务，承担数据处理的计算机 终端：不提供服务 2通信控制处理机 网络交换节点 3通信设备 集中器、网桥、路由器等 4通信链路 5网络协议或网络操作系统,1.2 计算机网络的结构一、信道和传输介质,1. 传输介质： 物理介质是传输的物理基础 2. 传输信道：信息的通道 3. 两者关系： 传输介质是信道的物理基础 信道是逻辑的概念 两者的对应关系可为：1:1，1:N，N:1,二、 信道的连接方式,1. 广播式信道 （多点式信道） 特点： 所有节点公用一条传输信道 任一节点发送，其它节点都可收到，但只有站点地址等于

7、目的地址的站点才接受数据 两个以上节点同时发送会产生冲突，协议主要解决信道的访问控制方法 一般用在局域网中,二、信道的连接方式,2 点点信道 特点： 任两个节点间的数据传送都要经过其它节点或网络的转接 任两个节点间都有两条以上的链路可供选择 协议主要解决路由选择的问题 可用在局域网和广域网中,三、 网络的拓扑结构,1 拓扑结构的定义 2 几种主要的拓扑结构 1） 总线型拓扑结构 由所有节点连接到一条传输介质上,总线拓扑结构,优点： 电缆长度短，布线容易 易于扩充 缺点： 节点发生故障将导致整个网络瘫痪 （故障扩散） 故障定位排除困难,2）星型拓扑结构,由中央节点和通过点到点链路连接到中央节点的

8、各节点所组成。,2）星型拓扑结构,优点： 方便服务，便于重新配置 便于集中式控制 除中央节点外其它节点发生故障不扩散， 易定位排除 简单访问协议，只涉及中央和叶节点 缺点： 电缆长度长，难安装 网络的安全依赖于中央节点,3） 环型拓扑结构,首尾相连的总线型拓扑结构，优缺点与总线型拓扑 结构类似，特别： 优点： 适合采用光纤 缺点： 对环路的可靠性依赖性强,4） 树型拓扑结构,由总线型拓扑演变来，形状为一棵倒置的树，由根和叶节点组成。 优缺点与总线类似，一般与其它拓扑结构结合使用 缺点： 对根依赖性强。,5）网状拓扑结构,在广域网中没有明晰的拓扑结构，其特征为任两个节点间的数据传送都要经过其它节

9、点或网络的转接；任两个节点间都有两条以上的链路可供选择。 优点： 可靠性高 缺点： 通信线路冗余，浪费大 传输效率低,5）网状拓扑结构,3 拓扑结构的选择,1） 满足性能要求（速率、可靠性、响应时间、 灵活性） 2） 安装维护的难易程度 3） 费用,1.3 局域网和分布式系统、多终端分时系统的关系,一、LAN与分布式系统 1 分布式系统定义（P11） 2 LAN与分布式系统区别 1) 目的不同 LAN 共享资源 分布式系统 提高整体性能 2) 发展方向不同 LAN 简单廉价 分布式系统 高性能,一、 局域网和分布式系统,3) 处理过程不同 LAN 各计算机独立工作，向用户呈现分散系统 分布式系统 强调多计算机系统的整体性，各计算机 协调自治工作，向用户呈现整体系统 两者主要区别在软件，特别是操作系统,二、LAN与多终端分时系统,多终端分时系统 主机以分时方式为终端服务 终端完全依赖于主机 主机与终端是支