计算机网络技术教程 第1章.ppt

1、分析和修改计算机网络技术自上而下的方法吴功宜吴英编萧，1，第一章计算机网络概论，2，3，主要内容，1.1计算机网络发展四个阶段(1)， 1.1.1计算机网络发展不同阶段的特征第一阶段：计算机网络这一阶段的特征和象征性成果主要有：数据通信的研究和技术的成熟，为修正机网络的形成奠定了技术基础分组交换概念的提出为修正机网络的研究奠定了理论基础4、计算机网络发展的四个阶段(2)，第二阶段：计算机网络的形成始于1960年代ARPANET和分组交换技术这一阶段的特点和象征性成果主要是ARPANET的成功运行证明分组交换理论的正确性DNS、电子邮件、FTP、TELNET、BBS等的应用显示了网络技术应用的广

2、阔前景。 5、计算机网络发展的四个阶段(3)，第三阶段：网络体系结构的研究大致始于20世纪70年代中期这一阶段的特征和象征性成果，OSI参考模型的研究是网络理论体系的形成与发展，以及网络协议TCP/IP协议经过市场和用户验证，吸引了大量投资，推动了互联网应用的发展，成为行业的事实标准。 6、计算机网络发展的四个阶段(4)，第四个阶段：互联网应用、无线网络和网络安全技术研究的发展始于20世纪90年代这一阶段的特征和象征性成果主要有：互联网是全球互联网和信息系统计算机网络与电信网络、有线电视网络的“三网融合”促进了宽带城域网的概念、技术发展。 7、无线局域网和无线城域网技术越来越成熟，已进入应用阶

3、段，无线自组网、无线传感器网络的研究和应用受到高度重视的对等(P2P )网络的研究不断出现新的网络应用， 随着作为现代信息服务业新产业增长点的网络应用程序的迅速增长，新的网络安全问题层出不穷，网络安全技术的研究与应用进入高速发展阶段。 八，八， 1.1.2计算机网络的形成和发展、网络拓扑设置修改构想集中式和非集中式拓扑、9、分布式网络拓扑、10、分组交换技术基本设置修改构想、分组交换技术三个重要概念：分组路由存储传输、11、备用通信子网结构和分组交换原理的示意图，14，ARPANET最早的4个节点的结构，15，ARPANET的主要贡献开展了对纠错机网络的定义和分类方法的研究。 提出了资源子网和

4、通信子网的二级网络结构概念。 研究了分组交换的协议和实现技术。 探讨了分层网络架构的模型和协议体系。 展开了TCP/IP协议和网络互连技术的研究。16、TCP/IP协议的研究与发展，ARPANET协议主要包括主机-主机协议、源IMP-目标IMP协议、IMP-IMP协议。 17、1977年10月，ARPANET研究者决定将早期的TCP分为传输控制协议(TCP )和互联网协议(IP )。 TCP协议主要用于实现源主机和目标主机之间的分布式进程通信的功能IP协议主要用于实现通过通信子网路由数据包的功能。18、从ARPANET到互联网的发展过程、19、1.1.3互联网应用的高速发展、互联网复盖了商业、

5、金融、政府、医疗、科研、教育、信息服务、休闲娱乐等多个领域。 1993年9月，美国公布了国家信息基础设施NII建设修订计划，NII在形象上被称为信息高速公路。1995年2月成立了全球信息基础设施委员会GIIC，推动和协调了各国信息技术和信息服务的发展和应用。 基于Web的电子商务、电子政务、远程医疗、远程教育以及对等结构的P2P网络应用使互联网以超常规的速度发展。20、1.2计算机网络技术发展的3条主线，第1条主线是从ARPANET到互联网，第2条主线是从无线分组网到无线自组织网络、从无线传感器网络的无线网络技术，第3条主线是、21、计算机网络发展的三条主线，22、1.2.1第一线：从ARPA

6、NET到互联网(1)、ARPANET的研究奠定了互联网发展的基础，连接两者的是TCP/IP协议。 在从ARPANET发展到互联网的过程中，强烈的社会需求促进了广域网、城域网和局域网技术的研究和应用的发展，广域网、城域网和局域网技术的成熟和标准化加速了互联网的发展、23、第一条主线：从ARPANET到因特网(2)，与常规客户/服务器(C/S )的操作模式不同，对等点(P2P )的操作模式削弱了服务提供者和服务利用者之间的边界，提供了网络资源的共享范围和深度、24、第一条主线：从ARPANET到因特网(3)，随着因特网的广泛应用，计算机网络、电信网络和有线电视网络从结构、技术到服务迅速融合，成为2

7、1世纪信息产业发展的最高潮、25、1.2.2第2双线：从无线分组网到无线自组织网络、无线传感器网络(1)，从是否需要基础设施的观点出发，无线网络可分为基础设施和基础设施两种。 802.11无线LAN(wlan )和802.16无线都市区域网络(WMAN )是需要基础设施的无线网络的一种。 无线自组织网络、无线传感器网络是不需要基础设施的另一类型的无线网络。 26、第二条主线：从无线分组网到无线自组网、无线传感器网络(2)、在无线分组网上发展起来的无线自组网是特殊的自组网、对等式、多跳、无线移动网络，是军事、特殊27、第二条主线：从无线分组网到无线自组网、无线传感器网络(3)，无线自组网技术正在

8、成熟时，无线通信、微电子、传感器技术发展迅速。 军事领域提出了无线自组织网络与传感器技术结合的无线传感器网络技术研究。 无线传感器网络(WSN )被评价为“21世纪最有影响力的21项技术之一”和“改变世界的10项技术之首”。 从无线分组网到无线自组网、无线传感器网络(3)，广域网的作用扩大了信息社会的资源共享范围，LAN进一步增强了信息社会的资源共享深度，无线网络增强了人类共享信息资源的灵活性， 无线传感器网络改变了人与自然界的相互作用方式，它大幅扩展了现有网络的功能和人，29，1.2.3第三条主线：网络安全(1)，人类创造了网络虚拟社会的繁荣，是人类制造网络虚拟社会的麻烦现实社会依赖网络技术

9、的程度越高，网络安全技术就越重要。 网络安全是网络技术研究中永恒的主题。 在“攻击防御新攻击新防御”的循环中，网络攻击技术和网络反攻技术相互影响、相互制约、共同发展，这个过程一直持续。、30、第三条主线：网络安全(2)，从目前的发展趋势看，网络安全问题在技术和传统意义上超越了计算机犯罪的范畴，发展为国家间的政治和军事手段。 各国必须立足自身，研究网络安全技术，培养专家，发展网络安全产业，建立网络和信息安全体系。 31、1.3计算机网络的定义和分类、1.3.1计算机网络的定义：相互连接的自主纠错机系统的集合，可以共享资源。32、修订机网络的基本特征：修订机网络旨在实现修订机资源的共享。 互连的计

10、算机是地理上分散的多个独立的“自主计算机系统”。 网络计算机之间的通信必须遵循通用的网络协议。 33、1.3.2计算机网络分类、计算机网络分类方法：按网络采用的传输技术按网络复盖的地理范围分类、34、按传输技术分类、通信信道广播网点网络局域网LAN可以分为共享LAN和交换LAN的局域网技术发展迅速，应用越来越广泛，是计算机网络中最活跃的领域之一。 37、大都会网络(MAN )的基本特征，大都会网络的设置修订目标是满足数十公里范围内的多个企业、机构、公司多个局域网互联的需要，满足大量用户之间的数据、语音、图形和影像等多种信息的宽带大都会网络的概念取代了传统意义上的大都会网络。 宽带城域网已成为当

11、前研究、应用和产业发展的重要领域。 38、广域网(WAN )的基本特征，广域网复盖的地理范围为数十公里到数千公里广域网可以跨越一个国家、地区或多个大陆的广域网， 将分布在不同地区的宽带城域网或计算机系统相互连接，提供各种网络服务，实现信息资源共享，39，1.4修正计算器网络拓扑布局， 1.4.1修正器网络拓扑的定义：修正器网络拓扑以网络节点和通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映网络的各实体之间的结构关系的计算机网络拓扑是通信子网络的拓扑结构、40、1.4.2修订器网络拓扑的分类和特征，基本网络拓扑：星形、环形、总线形、树形和网状形、41、星形拓扑、星形拓扑中，节点通过点-点通信线路与中心节

12、点连接的中心节点为全网任何两个节点之间的通信都必须通过中心节点的星形拓扑配置的特征是结构简单、易于实现、易于管理。 缺点：网络的中心节点是全网络性能和可靠性的瓶颈。42、环拓扑、环拓扑结构中，节点通过点-点通信线路与闭环连接环拓扑环内的数据在一个方向上按每个站进行传输环拓扑结构简单，传输延迟确定，但环内的各节点和43、在总线形拓扑、总线形拓扑中，在所有节点连接到作为共同的传输介质的总线上一个节点利用总线发送数据的情况下，另外一个节点只能接收数据的两个以上的节点同时利用共同总线发送数据时，发生冲突， 传输失败总线形式拓扑的特点是结构简单缺点是需要解决多节点访问总线媒体访问控制策略的问题。 44、

13、树拓扑、树拓扑中的节点分层连接，信息交换主要在上下节点之间进行，相邻及同层节点之间通常不进行数据交换，或者数据交换量小的树拓扑可视为起始拓扑的扩展45、在网格拓扑、网格拓扑结构中，节点间的连接是任意的，没有规则的网格拓扑的优点是系统可靠性高网格拓扑复杂，必须采用路由算法、流量控制和拥塞控制方法、46、1.5修正计算机网络结构和结构、1.5.1早期修正计算机网络结构和结构最初出现的修正计算机网络或广域网广域网，按逻辑功能被分成资源子网和通信子网这两种部分的资源子网由各种网络软件和数据资源构成的通信子网由路由器、通信线路构成，47，1.5.2互联网的结构和构成，互联网是由大量的路由器将广域网、城域

14、网、本地网相互连接由国际或国家级的骨干网络、地区的骨干网络以及许多企业或校园网络构成互联网，这些互联网是结构不断变化的互联网。 国际、国家级的骨干网络和地域的骨干网络有很多服务群集连接，为访问的用户提供各种互联网服务，48，简化互联网的网络结构图，49，1.6网络1.6.1网络架构和网络协议邮政系统的邮政处理过程，50，邮政系统和计算机网络系统的相似点，协议分层接口架构，51，网络协议网络协议3 为了实现语义和时间序列网络应用程序，通常需要创建一组称为协议栈或协议系列(protocol suite )的协议。 52、层次(layer )、层次是人们处理复杂问题的基本方法，将整体实现的许多功能分

15、配给不同的层次，明确规定各层次完成的服务和服务实现的流程的不同系统具有相同的层次；不同系统的同等层次具有相同的功能53、接口、接口是在同一节点内的相邻层间交换信息的连接点，在同一节点的相邻层间存在明确规定的接口，低层通过接口向高层提供服务的接口条件不变，低层功能不变54、网络架构、网络架构是网络分层模型和各层协议的集合，各层之间相对独立，上层只知道下层能够提供的服务，下层的服务如何各层可以采用最佳技术实现整个系统分解为几个易于使用的部分。各层的功能和提供的服务被准确说明，有助于促进协议的标准化。 55、1.6.2OSI参考模型的基本概念，OSI参考模型中的“开放”意味着只要遵守OSI标准，一台计算机就能够在世界任何地方与遵守相同标准的其他计算机进行通信。 OSI参考模型定义开放系统的层次、层次之间的相互关系以及各层包含的服务，OSI参考模型作为一个框架协调和组织各层协议的制定，也是网络内部结构的精炼概括和描述。 56