《网络协议与网络安全》第01讲 网络技术概要.ppt

1、网络协议 Network Protocols 与 Network Security 网络安全,第一讲 网络技术概要,第一讲 网络技术概要,1,主要内容,计算机网络定义 开放系统互连模型 计算机网络分类 网络协议设计,第一讲 网络技术概要,2,什么是计算机网络？,定义： 计算机设备通过传输媒介相互连接而成的系统,第一讲 网络技术概要,3,计算机网络三要素,计算机设备 计算机（PC）、服务器、网络设备等 传输媒介 有线/无线；电子、光、电磁波等 连接方式及其相互关系 拓扑结构、协议、主从关系等,第一讲 网络技术概要,4,开放系统互连模型,Opening System Interconnection

2、（OSI）,七层模型,物理层 Physical,数据链路层 Data Link,网络层 Network,运输层 Transport,会话层 Session,表示层 Presentation,应用层 Application,PH,DL,N,PH,DL,N,物理层 Physical,数据链路层 Data Link,网络层 Network,运输层 Transport,会话层 Session,表示层 Presentation,应用层 Application,端开放系统,中继开放系统,端开放系统,第7层 第6层 第5层 第4层 第3层 第2层 第1层,第一讲 网络技术概要,5,协议层PDU与数据发送服务

3、,第7层 第6层 第5层 第4层 第3层 第2层 第1层,H7,D,D,H7,D,H6,H5,H4,H3,H2,H1,H7,D,H6,H5,H7,D,H6,H4,H5,H7,D,H6,H3,H4,H5,H7,D,H6,H2,H3,H4,H5,H7,D,H6,注：Hi为第i层的控制头,调用下层协议层发送数据服务 （类似递归调用） Send_Data ( int Layer , *char Data ) if ( Layer = 1 ) Output_Data ( Data ); else Data = Make_PDU ( Layer , Data ); Send_Data ( Layer -

4、1 , Data); ,PDU控制头,PDU数据字段,第一讲 网络技术概要,6,重要术语和概念,面向连接、面向非连接 协议数据单元(Protocol Data Unit, PDU) 报文(Datagram)、分组(Packet)、帧(Frame) 服务访问点(Point of Service, PoS) 发送窗口(Sending Window) 分流/合流(De-assemble/Assemble) 复用/解复用(Multiplex/De-multiplex),第一讲 网络技术概要,7,思考,网络“分层”的主要目的是什么？ 每一层的主要功能分别是什么？ 原语和协议数据单元的区别是什么？ 如果一

5、个数据包在传输中丢失，协议如何发现错误？有哪些方法可以恢复？ 如何区别“端端”和“点点”？ 面向连接和面向非连接协议各有什么优势和弱势？ 有哪些技术实现“透明性传输”？,第一讲 网络技术概要,8,计算机网络分类,按拓扑结构分类 按覆盖范围分类 按通信方式分类 其它分类方式,第一讲 网络技术概要,9,网络拓扑结构,注意： 哪些拓扑结构可避免单点故障？ 物理拓扑结构vs逻辑拓扑结构,第一讲 网络技术概要,10,不同覆盖范围的网络,广域网 Wide Area Network - WAN 城域网 Metropolitan Area Network - MAN 局域网 Local Area Networ

6、k - LAN 家域网 Home Area Network - HAN 个域网 Person Area Network - PAN,注意： 不同网络技术的确有不同的适用范围，但有时候界限并不明显。 一些网络技术可以在跨度很大的不同范围中应用。,第一讲 网络技术概要,11,网络通信方式,有线通信 Wired Communication,无线通信 Wireless Communication,有趣的问题：如果传输介质是水，属于“有线”还是“无线”？通过人体皮肤呢？,双绞线,屏蔽双绞线,非屏蔽双绞线,光纤,单模光纤,多模光纤,同轴 电缆,微波,蓝牙,红外,射频,无线 以太网,移动 通信,第一讲 网络

7、技术概要,12,网络的其它分类方式,宽带网络窄带网络 并行传输网络串行传输网络 专线网络拨号网络 专用网络公共网络 模拟传输网络数字传输网络 电信网络计算机网络 （还有别的分类方式吗？）,第一讲 网络技术概要,13,思考,电话网是计算机网络吗？为什么？ 什么是自组网（Ad-Hoc）？ 以太网是典型的LAN，却为什么能在城域范围（WAN）使用？ 分析不同拓扑结构网络的单点故障。 知道哪些计算机网络协议？（如IP） 计算机网络的本质是什么？,第一讲 网络技术概要,14,网络协议设计,设计PDU集合 连接建立、数据传输、连接拆除等 设计PDU数据结构 结构、编码、地址等 设计会话协议 常规数据通信、异常处理 网络协议的计算机实现 状态机、SEA图、软件编程 高级设计 带外信令协议,第一讲 网络技术概要,15,实验与设计,自行设计一个协议 基本要求： 可基于Ethernet、IP或TCP（注意地址或端口映射） 面向连接，可通过自定义的“地址”互连 支持可靠传输（差错检测、重发、断点续传） 设计递进： 第一步：可传输内存数据（或键盘输入的文本） 第二步：可传输指定的磁盘文件（包括文件名） 第三步：可可靠传输文件（支持重发和断点续传） 第四步：可同时可靠传输多个文件,第一讲 网络技术概要,16,实验与设计,为汽车设计一套网络系统 基本技术要求 总线（或双总