第1章-计算机网络基础.ppt

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1、实用网络技术实用网络技术华东理工大学计算机系华东理工大学计算机系李冬冬李冬冬联系方式联系方式vMSN： （敲门：实用网络技术）（敲门：实用网络技术）v电子邮件：电子邮件：v办公室：办公室：徐汇校区八教徐汇校区八教403v电话：电话：64253506转转8015分机分机v课件：课件：E-mail is the best way to communicate！课程说明课程说明v32课时=24理理论课+16上机上机课v上上课时间：315周周v上机上机时间：周三晚上周三晚上5：45-8：45（第（第6，8，11，13周）周）v关于考关于考试：考勤、：考勤、实验、课程程设计30%；考考试70%（迟到、早

2、退、到、早退、旷课、上机玩游、上机玩游戏和聊天扣和聊天扣3 3分，回答有分，回答有难度的度的问题奖励励3分）分）教材及参考书目教材及参考书目v教材教材计算机网络技术与应用（第计算机网络技术与应用（第2版）版），董吉文、徐，董吉文、徐龙玺主编，电子工业出版社，龙玺主编，电子工业出版社，2011v参考书目参考书目局域网技术与组网工程局域网技术与组网工程，苗凤，苗凤边用边学边用边学:局域网组建与维局域网组建与维，李保华、李敏，李保华、李敏局域网设计与应用标准培训教程局域网设计与应用标准培训教程，李宏明、卢，李宏明、卢志勇、李晓松志勇、李晓松局域网实训教程局域网实训教程，唐涛，唐涛局域网组网技术大全局

3、域网组网技术大全，刘晓辉、李利军，刘晓辉、李利军无线局域网组建实战无线局域网组建实战，杨军、李瑛、杨章玉，杨军、李瑛、杨章玉 课程的任务、目的和基本要求课程的任务、目的和基本要求v全面的理论基础全面的理论基础 了解计算机网络的了解计算机网络的基本概念基本概念；掌握基本的掌握基本的网页编写语言网页编写语言；掌握计算机网络掌握计算机网络各层协议各层协议的基本工作原的基本工作原理及其所采用的技术；理及其所采用的技术；v实践和理论并重的课程：实践和理论并重的课程：按要求动手完成相应的按要求动手完成相应的实验实验；按要求完成相应的按要求完成相应的实验报告，发现相似实验报告，发现相似平时成绩计平时成绩计0

4、 0分分；如何学好如何学好实用网络技术实用网络技术？v疑疑问预习：我会怎么：我会怎么设计？找出？找出难点点v认真真听听课：笔：笔记（PPT打印）、快速思考打印）、快速思考v独立独立完成大量完成大量实验：v设计课程程设计：设计一个完整的一个完整的实验v阅读大量的参考大量的参考书v百度和百度和GOOGLE是最好的老是最好的老师v学习计算机知识学习计算机知识两种方法两种方法：一种是从原理和理论入：一种是从原理和理论入手，注重理论和概念，侧重知识学习；另一种是从手，注重理论和概念，侧重知识学习；另一种是从实际应用入手，注重计算机的应用方法和使用技能，实际应用入手，注重计算机的应用方法和使用技能，把计算

5、机看做是一种工具，侧重于熟练掌握和应用把计算机看做是一种工具，侧重于熟练掌握和应用它（它（兴趣兴趣爱好爱好）v本课程本课程理念理念：检查计算机学习好坏的主要标准，不：检查计算机学习好坏的主要标准，不是是“知道不知道知道不知道”，而是，而是“会用不会用会用不会用”v本课程本课程核心内容核心内容：不要讲述：不要讲述“网络有哪些功能，可网络有哪些功能，可以做些什么以做些什么”，而是着重介绍，而是着重介绍“如何利用网络来高如何利用网络来高效、高质量地完成特定的工作任务效、高质量地完成特定的工作任务”关于这门课的说明关于这门课的说明v本课程以本课程以“必需、够用必需、够用”为原则，掌握局域网最常为原则，

6、掌握局域网最常用最关键的部分，其它需要学生自学用最关键的部分，其它需要学生自学v本课程培养学生本课程培养学生实用实用技能，强调实际技能的培养和技能，强调实际技能的培养和实用方法的学习，重点突出学习中的动手实际环节实用方法的学习，重点突出学习中的动手实际环节v本课程采用本课程采用案例式教学法案例式教学法，以应用和实践为主，使，以应用和实践为主，使所学的知识可以快速地投入实际的应用中即学即所学的知识可以快速地投入实际的应用中即学即用用关于这门课的说明关于这门课的说明v案例一案例一 用HTML语言制作网页（做一个简单的网页）v案例二案例二 网页制作软件Dreamweaver的应用v案例三案例三 WE

7、B服务器架设（服务器架设（人人都能访问我的网页）v案例四案例四 FTP服务器架设服务器架设v案例五案例五 DNS服务器架设服务器架设（用 友好的域名实现访问）v案例六案例六表单与表单与ASP（在网页中实现与用户的基本交互）实用网络技术实验实用网络技术实验目录目录2.3.数据通信基本技术数据通信基本技术4.计算机局域网计算机局域网5.计算机网络基础计算机网络基础 1.架设网络服务器架设网络服务器网络安全网络安全目录目录7.8.脚本语言脚本语言ASP程序设计程序设计网页制作网页制作6.授课顺序：授课顺序：1-6-4-7-8-2-3-5关于上机实验关于上机实验v地点：信息大楼211，218（带好校园

8、卡，有变化的带好校园卡，有变化的话看实验中心显示屏幕话看实验中心显示屏幕）v时间与内容：9月27号（第五周）：HTML语言（做一个简单的网 页）10月18号（第八周）：网络配置与WEB 服务（人人 都能访问我的网页）11月1号（第十一周）：表单与ASP（在网页中实现 与用户的基本交互）11月15号（第十三周）：DNS 服务器与FTP 服务器 （网络小工具）第第1 1章章 计算机网络基础计算机网络基础 v1.1 计算机网络概述v1.2 计算机网络的分类v1.3 计算机网络的组成v1.4 计算机网络的拓扑结构v1.5 计算机网络体系结构v1.6 计算机网络设备v1.7 计算机网络应用模式2023/

9、3/814本章内容本章内容计算机网络是通信技术和计算机技术计算机网络是通信技术和计算机技术紧密结合发展的产物。紧密结合发展的产物。1.1 计算机网络概述计算机网络概述 计算机网络技术计算机技术计算机网络技术计算机技术+通信技术通信技术42023/3/8161、计算机网络的定义、计算机网络的定义把分布在不同地理位置的计算机通过通信设备把分布在不同地理位置的计算机通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件和线路连接起来，以功能完善的网络软件（网络通网络通信协议信协议、信息交换方式信息交换方式及及网络操作系统网络操作系统等等）实现互实现互相通信及网络资源共享的系统。相通信及网络资源共享的系统。

10、1.1.1 计算机网络的定义和演变计算机网络的定义和演变5主机：既要进行数据处理，主机：既要进行数据处理，又要担负通信控制任务又要担负通信控制任务诞生阶段：诞生阶段：20世纪世纪60年代中期之前，年代中期之前，以传输信息以传输信息为目的为目的，实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系，实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统。统。2、计算机网络的演变、计算机网络的演变面向终端的面向终端的计算机网络计算机网络 终端终端 中央主机中央主机 终端终端6第一代的改进版第一代的改进版专门负责用户与主机的通信专门负责用户与主机的通信72023/3/819 形成阶段形成阶段 20世纪世纪60年代中期至年代

11、中期至70年代，典型代表是年代，典型代表是ARPAnet，以能够以能够相互共享资源为目的相互共享资源为目的互联起来的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体，形成了计算机网具有独立功能的计算机之集合体，形成了计算机网络的基本概念。络的基本概念。世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网络是在络是在1969年年，该网络称为，该网络称为ARPAnet。ARPAnet网是网是因特网的前身因特网的前身 互联互通阶段互联互通阶段 7070年代末至年代末至年代末至年代末至9090年代，具有统一的网络体系结构并遵循年代，具有统一的网络体系结构并遵循年代，具有统一的网络体系

12、结构并遵循年代，具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化。国际标准的开放式和标准化。国际标准的开放式和标准化。国际标准的开放式和标准化。即即即即TCP/IPTCP/IP、OSIOSI体系结构。体系结构。体系结构。体系结构。Internet Internet9 高速网络技术阶段高速网络技术阶段 20世纪世纪90年代末至今，出现光纤及高速网络年代末至今，出现光纤及高速网络技术、多媒体技术、智能网络等。技术、多媒体技术、智能网络等。整个网络就像整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统，发展为以一个对用户透明的大的计算机系统，发展为以Internet为代表的互联网。为代表的互联网。v国际

13、标准组织国际标准组织ISO于于1984年正式颁布了一个被年正式颁布了一个被称为开放系统互连基本参考模型。称为开放系统互连基本参考模型。v开放系统互连基本参考模型开放系统互连基本参考模型OSI模型分为七个模型分为七个层次，有时也称为层次，有时也称为OSI七层模型。七层模型。ISO?OSI?102023/3/8221、数据通信数据通信2、资源共享：资源共享：共享软件、硬件和数据资源。共享软件、硬件和数据资源。3、分布式处理分布式处理 1.1.2 计算机网络的功能计算机网络的功能 222023/3/823给你发给你发E-mail 打印文件打印文件 1mail共享资源共享资源实现数实现数据通信据通信我

14、的东西我的东西丢失了！丢失了！没关系没关系！232023/3/824 分布式处理：分布式处理：通过一定的算法将任务分交给不同的计算机，通过一定的算法将任务分交给不同的计算机，达到均衡使用网络资源，实现分布处理的目的。达到均衡使用网络资源，实现分布处理的目的。分布式数据处理分布式数据处理我的机我的机器快，器快，负责运负责运行程序行程序我的机器慢我的机器慢负责编写程序负责编写程序2023/3/8251.2 计算机网络的分类计算机网络的分类局域网（局域网（LAN）应用最广的一种网络。在局部地区范围内的网络，应用最广的一种网络。在局部地区范围内的网络，它所覆盖的地区范围较小。地理距离一般可以是它所覆盖

15、的地区范围较小。地理距离一般可以是几米几米10公里。公里。|特点：特点：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。速率高。|典型代表：典型代表：以太网、令牌环网以太网、令牌环网2023/3/826在一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互联。在一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互联。连接距离在连接距离在10100公里。公里。特点：特点：是是LAN的一个延伸，连接距离更长，计算机数量的一个延伸，连接距离更长，计算机数量更多，通常连接着多个更多，通常连接着多个LAN。城域网（城域网（MAN）广域网（广域网（WAN）也称远程网，一般在不同城市之间的也

16、称远程网，一般在不同城市之间的LAN和和MAN网络互网络互联。连接距离在联。连接距离在几百几百几千公里。几千公里。特点：特点：速度慢、延迟长、入网的站点不参与网络的管理，速度慢、延迟长、入网的站点不参与网络的管理，管理工作由复杂的互联设备管理工作由复杂的互联设备（路由器、交换机路由器、交换机）处理。处理。262023/3/827分布距离覆盖范围网络种类10米房间局域网100米建筑物局域网110公里校园局域网10100公里城市城域网1001000公里 国家广域网1000公里以上 洲或洲际互联网 网络的分类网络的分类272023/3/828 资源硬件：资源硬件：计算机、输入计算机、输入/输出设备输

17、出设备网络硬件网络硬件 通信硬件：通信硬件：网卡、通信线路、通信设备网卡、通信线路、通信设备 系统软件：系统软件：网络操作系统网络操作系统软件资源软件资源 应用软件应用软件1.3 计算机网络的组成计算机网络的组成2023/3/829计算机网络的逻辑组成计算机网络的逻辑组成1、通信子网、通信子网负责数据通信的设备与通信线路，由负责数据通信的设备与通信线路，由负责数据通信的设备与通信线路，由负责数据通信的设备与通信线路，由物理通道、通信设物理通道、通信设物理通道、通信设物理通道、通信设备、通信控制软件备、通信控制软件备、通信控制软件备、通信控制软件组成。组成。组成。组成。要解决的要解决的要解决的要

18、解决的两大两大两大两大问题：问题：问题：问题：提高信道利用率；传输可靠问题。提高信道利用率；传输可靠问题。提高信道利用率；传输可靠问题。提高信道利用率；传输可靠问题。两种通信子网类型：两种通信子网类型：两种通信子网类型：两种通信子网类型：点对点、广播式。点对点、广播式。点对点、广播式。点对点、广播式。2、资源子网、资源子网负责数据处理以实现网络资源共享的计算机与终端。负责数据处理以实现网络资源共享的计算机与终端。负责数据处理以实现网络资源共享的计算机与终端。负责数据处理以实现网络资源共享的计算机与终端。2023/3/830计算机网络组成示意图计算机网络组成示意图网络节点网络节点网络终端网络终端

19、通信链路通信链路服务器服务器服务器服务器服务器服务器服务器服务器资源子网资源子网通信子网通信子网图例图例29v（1）资源硬件服务器（server）工作站（workstation）共享的外围设备2023/3/831vv（2）通信硬件通信硬件网卡网卡（网络适配器网络适配器）通信线路通信线路通信设备通信设备1.3.1 网络硬件网络硬件2023/3/832服务器服务器|一般需要一台或多台服务器，可以使用专用服务器或一般需要一台或多台服务器，可以使用专用服务器或一般需要一台或多台服务器，可以使用专用服务器或一般需要一台或多台服务器，可以使用专用服务器或小型计算机，但通常采用高档微机，小型计算机，但通常采

20、用高档微机，小型计算机，但通常采用高档微机，小型计算机，但通常采用高档微机，要求速度快、硬盘要求速度快、硬盘要求速度快、硬盘要求速度快、硬盘和内存容量大、处理能力强。和内存容量大、处理能力强。和内存容量大、处理能力强。和内存容量大、处理能力强。|网络中共享的资源大多集中在服务器上。如：高速打网络中共享的资源大多集中在服务器上。如：高速打网络中共享的资源大多集中在服务器上。如：高速打网络中共享的资源大多集中在服务器上。如：高速打印机、数据库等等。印机、数据库等等。印机、数据库等等。印机、数据库等等。|服务器中装有网络操作系统的核心软件。具有网络管服务器中装有网络操作系统的核心软件。具有网络管服务

21、器中装有网络操作系统的核心软件。具有网络管服务器中装有网络操作系统的核心软件。具有网络管理、资源共享、管理网络通信、为用户提供网络服务的理、资源共享、管理网络通信、为用户提供网络服务的理、资源共享、管理网络通信、为用户提供网络服务的理、资源共享、管理网络通信、为用户提供网络服务的功能等。功能等。功能等。功能等。工作站：工作站：除服务器以外的联网计算机。除服务器以外的联网计算机。网络对工作站网络对工作站的要求不高，各种档次的计算机都可以作为网络工作站。的要求不高，各种档次的计算机都可以作为网络工作站。共享的外围设备：共享的外围设备：各种打印机、绘图仪、磁带机、各种打印机、绘图仪、磁带机、硬盘、光

22、盘驱动器。硬盘、光盘驱动器。打印服务器打印服务器文件服务器文件服务器工作站工作站14（2）通信硬件通信硬件网卡（网络适配器）网卡（网络适配器）计算机联入网络的入口。计算机联入网络的入口。计算机联入网络的入口。计算机联入网络的入口。每一台接入网络的计算机每一台接入网络的计算机每一台接入网络的计算机每一台接入网络的计算机都必须在扩展槽中插入网卡，通过网卡的电缆接头接入都必须在扩展槽中插入网卡，通过网卡的电缆接头接入都必须在扩展槽中插入网卡，通过网卡的电缆接头接入都必须在扩展槽中插入网卡，通过网卡的电缆接头接入网络。网络。网络。网络。ISA网卡网卡PCI网卡网卡152023/3/835通信线路通信线

23、路通信线路通信线路通信线路通信线路是网络的数据传输通路，包括是网络的数据传输通路，包括是网络的数据传输通路，包括是网络的数据传输通路，包括传输介质、传输介质、传输介质、传输介质、相应的接口插件相应的接口插件相应的接口插件相应的接口插件，常用的传输介质有：，常用的传输介质有：，常用的传输介质有：，常用的传输介质有：双绞线和光缆。双绞线和光缆。双绞线和光缆。双绞线和光缆。|双绞线双绞线双绞线双绞线 由两根相互绝缘的，均匀排列成螺旋的导线组成。网由两根相互绝缘的，均匀排列成螺旋的导线组成。网由两根相互绝缘的，均匀排列成螺旋的导线组成。网由两根相互绝缘的，均匀排列成螺旋的导线组成。网络中一般采用络中一

24、般采用络中一般采用络中一般采用无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线（UTPUTP）。UTPUTP分为三个等级分为三个等级分为三个等级分为三个等级(3(3类类类类55类类类类)。3 3类类类类UTPUTP在在在在100100米以内的数据传输速率达米以内的数据传输速率达米以内的数据传输速率达米以内的数据传输速率达10Mbps10Mbps。5 5类类类类UTPUTP在在在在100100米以内可达米以内可达米以内可达米以内可达100Mbps100Mbps。双绞线示意图双绞线示意图182023/3/837光缆光缆光缆光缆光缆光缆光缆光缆是一种以光来传送信息的介质。是一种以光来传送信息的介质。

25、是一种以光来传送信息的介质。是一种以光来传送信息的介质。由纤细柔软的玻璃由纤细柔软的玻璃由纤细柔软的玻璃由纤细柔软的玻璃纤维材料制成。纤维材料制成。纤维材料制成。纤维材料制成。光缆具有衰减小、寿命长、重量轻、传输速率高、光缆具有衰减小、寿命长、重量轻、传输速率高、光缆具有衰减小、寿命长、重量轻、传输速率高、光缆具有衰减小、寿命长、重量轻、传输速率高、抗干扰能力强、数据传输保密性、准确性高等优点。抗干扰能力强、数据传输保密性、准确性高等优点。抗干扰能力强、数据传输保密性、准确性高等优点。抗干扰能力强、数据传输保密性、准确性高等优点。广广广广泛应用在高速网络和骨干网中。泛应用在高速网络和骨干网中。

26、泛应用在高速网络和骨干网中。泛应用在高速网络和骨干网中。在光缆和计算机之间必须使用光端设备，进行在光缆和计算机之间必须使用光端设备，进行在光缆和计算机之间必须使用光端设备，进行在光缆和计算机之间必须使用光端设备，进行光光光光/电信号的转换。电信号的转换。电信号的转换。电信号的转换。通信设备通信设备v 网络中的通信设备主要用来延长传输距离和便于网络布线。|中继器：对数字信号进行再生放大，以扩展总线型网络的传输距离。|集线器（Hub）：是一种集中完成多台设备连接的专用设备，可以提供多个网络连接端口，一个接口可以连接一台计算机。|其它网络互连设备：网桥、路由器、交换机、网关等。2023/3/8382

27、023/3/8391.3.2 网络软件网络软件 网络协议和协议软件：网络协议和协议软件：网络协议和协议软件：网络协议和协议软件：通过协议程序实现通过协议程序实现通过协议程序实现通过协议程序实现网络协议功能。网络协议功能。网络协议功能。网络协议功能。网络通信软件：网络通信软件：网络通信软件：网络通信软件：实现网络工作站之间的通信。实现网络工作站之间的通信。实现网络工作站之间的通信。实现网络工作站之间的通信。网络操作系统网络操作系统网络操作系统网络操作系统 它是最主要的网络软件，它是最主要的网络软件，它是最主要的网络软件，它是最主要的网络软件，实现系统资源共享、管理用户实现系统资源共享、管理用户实

28、现系统资源共享、管理用户实现系统资源共享、管理用户对不同资源访问的应用程序。对不同资源访问的应用程序。对不同资源访问的应用程序。对不同资源访问的应用程序。网络管理及应用软件网络管理及应用软件网络管理及应用软件网络管理及应用软件管理软件是对管理软件是对管理软件是对管理软件是对网络资源进行管理和对网络进行维护的程序。网络资源进行管理和对网络进行维护的程序。网络资源进行管理和对网络进行维护的程序。网络资源进行管理和对网络进行维护的程序。应用软件是为应用软件是为应用软件是为应用软件是为用户提供服务并为用户解决实际问题的程序。用户提供服务并为用户解决实际问题的程序。用户提供服务并为用户解决实际问题的程序

29、。用户提供服务并为用户解决实际问题的程序。1.3.3 网络操作系统网络操作系统v网络操作系统（NOS，Network Operating System）是向网络中的计算机提供服务的特殊操作系统。网络操作系统是网络的心脏和灵魂，它是负责管理整个网络的资源和方便网络用户使用的软件集合；也是网络用户与计算机网络之间的接口。v网络操作系统从根本上说是一种管理器，用来管理连接、资源和通信量的流向。2023/3/8401、网络操作系统的定义、网络操作系统的定义2.常用的网络操作系统常用的网络操作系统vUNIX操作系统vNetware操作系统vWindows Server2008vLinux操作系统2023

30、/3/841计算机网络是由计算机网络是由一组结点和链路组成的几何一组结点和链路组成的几何图形图形，它反映了网络中各种实体间的结构关系。，它反映了网络中各种实体间的结构关系。网络拓扑结构通常有以下四种类型：总线型网络拓扑结构通常有以下四种类型：总线型拓扑、星型拓扑、树型拓扑、环型拓扑。拓扑、星型拓扑、树型拓扑、环型拓扑。1.4 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构301 总线型结构总线型结构网络中的计算机和其他通信设备均连接到一条网络中的计算机和其他通信设备均连接到一条网络中的计算机和其他通信设备均连接到一条网络中的计算机和其他通信设备均连接到一条公用的总公用的总公用的总公用的总线线线线上，

31、所有结点上，所有结点上，所有结点上，所有结点共同使用共同使用共同使用共同使用这条总线，这条总线，这条总线，这条总线，共享共享共享共享总线的全部带宽。总线的全部带宽。总线的全部带宽。总线的全部带宽。一个结点向另一个结点发送数据时，所有结点都被动的一个结点向另一个结点发送数据时，所有结点都被动的一个结点向另一个结点发送数据时，所有结点都被动的一个结点向另一个结点发送数据时，所有结点都被动的侦听该数据，只有目标结点接收并处理数据。侦听该数据，只有目标结点接收并处理数据。侦听该数据，只有目标结点接收并处理数据。侦听该数据，只有目标结点接收并处理数据。特点：特点：特点：特点：该拓扑结构容易实现，组建成本

32、低，但扩展性该拓扑结构容易实现，组建成本低，但扩展性该拓扑结构容易实现，组建成本低，但扩展性该拓扑结构容易实现，组建成本低，但扩展性较差，容错能力较差。较差，容错能力较差。较差，容错能力较差。较差，容错能力较差。同轴电缆线同轴电缆线终结器终结器T型头型头BNC头头312 星型结构星型结构网络中的每个节点通过一个中央设备连接在一起。网络中的每个节点通过一个中央设备连接在一起。网络中的每个节点通过一个中央设备连接在一起。网络中的每个节点通过一个中央设备连接在一起。中心节点是主节点，网络中的各个节点通过点到点的方中心节点是主节点，网络中的各个节点通过点到点的方中心节点是主节点，网络中的各个节点通过点

33、到点的方中心节点是主节点，网络中的各个节点通过点到点的方式连接到一个中心节点上，再由中心节点向目的节点传式连接到一个中心节点上，再由中心节点向目的节点传式连接到一个中心节点上，再由中心节点向目的节点传式连接到一个中心节点上，再由中心节点向目的节点传输信息。输信息。输信息。输信息。特特点点：特特点点：单单个个结结点点故故单单个个结结点点故故障障不不会会影影响响其其它它结结点点；障障不不会会影影响响其其它它结结点点；中中心心结结点点是是一一个个瓶瓶颈颈；中中心心结结点点是是一一个个瓶瓶颈颈；易易于于扩扩展展。易易于于扩扩展展。HUB323 树型结构树型结构树型结构实际上是星型结构的一种变形，它将原

34、来用单树型结构实际上是星型结构的一种变形，它将原来用单独链路直接连接的结点通过多级处理主机进行分级连接。独链路直接连接的结点通过多级处理主机进行分级连接。特点：特点：特点：特点：与星型结构与星型结构与星型结构与星型结构相比降低了通信线路的相比降低了通信线路的相比降低了通信线路的相比降低了通信线路的成本，但成本，但成本，但成本，但增加了网络复增加了网络复增加了网络复增加了网络复杂性。杂性。杂性。杂性。网络中除最低层网络中除最低层网络中除最低层网络中除最低层节点及其连线外，节点及其连线外，节点及其连线外，节点及其连线外，任一任一任一任一节点或连线的故障均影节点或连线的故障均影节点或连线的故障均影节

35、点或连线的故障均影响其所在支路网络的正响其所在支路网络的正响其所在支路网络的正响其所在支路网络的正常工作。常工作。常工作。常工作。332023/3/8464 环型结构环型结构每个节点与两个最近的节点相连接以使整个网络形每个节点与两个最近的节点相连接以使整个网络形每个节点与两个最近的节点相连接以使整个网络形每个节点与两个最近的节点相连接以使整个网络形成一个环形，数据沿着环路逐点传输。成一个环形，数据沿着环路逐点传输。成一个环形，数据沿着环路逐点传输。成一个环形，数据沿着环路逐点传输。特点：特点：特点：特点：单纯的环单纯的环单纯的环单纯的环型拓扑结构非常不灵型拓扑结构非常不灵型拓扑结构非常不灵型拓

36、扑结构非常不灵活或不易于扩展。单活或不易于扩展。单活或不易于扩展。单活或不易于扩展。单个结点或一处线缆发个结点或一处线缆发个结点或一处线缆发个结点或一处线缆发生故障将会造成整个生故障将会造成整个生故障将会造成整个生故障将会造成整个网络的瘫痪。网络的瘫痪。网络的瘫痪。网络的瘫痪。网状网状细胞状细胞状不同的网络拓扑结构适用于不同的网络规模。例如，不同的网络拓扑结构适用于不同的网络规模。例如，在组建局域网时，常采用星型、总线型，树型结构在广在组建局域网时，常采用星型、总线型，树型结构在广域网中比较常见。但在一个实际的网络中，可能是上述域网中比较常见。但在一个实际的网络中，可能是上述几种网络构型的混合

37、。几种网络构型的混合。352023/3/8481.5 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构了解网络体系结构及协议的概念和组成了解网络体系结构及协议的概念和组成了解计算机网络层次结构的基本概念了解计算机网络层次结构的基本概念理解理解OSI参考模型结构和各层功能参考模型结构和各层功能了解了解TCP/IP体系结构体系结构1.5.1 网络体系结构的定义网络体系结构的定义网络协议对计算机网络是不可缺少的，一个功能完备网络协议对计算机网络是不可缺少的，一个功能完备的计算机网络需要指定的计算机网络需要指定一整套复杂的协议集一整套复杂的协议集。对于结构复杂的网络协议来说，最好的组织方式是对于结构复杂的网络

38、协议来说，最好的组织方式是利利用层次结构。用层次结构。网络体系网络体系网络体系网络体系就是为了完成计算机之间的通信合作，把就是为了完成计算机之间的通信合作，把就是为了完成计算机之间的通信合作，把就是为了完成计算机之间的通信合作，把计算机互联的功能划分成有明确定义的计算机互联的功能划分成有明确定义的计算机互联的功能划分成有明确定义的计算机互联的功能划分成有明确定义的层次层次，规定同规定同规定同规定同层次通信的协议及相邻层之间的接口及服务等。层次通信的协议及相邻层之间的接口及服务等。层次通信的协议及相邻层之间的接口及服务等。层次通信的协议及相邻层之间的接口及服务等。将这些同层进程通信的协议及相邻层

39、之间的接口统将这些同层进程通信的协议及相邻层之间的接口统将这些同层进程通信的协议及相邻层之间的接口统将这些同层进程通信的协议及相邻层之间的接口统称为称为称为称为网络体系结构。网络体系结构。网络体系结构。网络体系结构。372023/3/850寄信人寄信人邮政局邮政局运输部门运输部门收信人收信人邮政局邮政局运输部门运输部门用户层用户层邮政系统层邮政系统层运输层运输层邮政系统分层模型邮政系统分层模型 通信模型的特点：通信模型的特点：模型有三个层次模型有三个层次 相同层次的交流都是独立进行的，不受其他层次影响相同层次的交流都是独立进行的，不受其他层次影响上下相邻两个层次之间的联系可以用上下相邻两个层次

40、之间的联系可以用“使用服务使用服务”和和“提供服务提供服务”来进行说明来进行说明铁路航空铁路航空运输部门间约定运输部门间约定邮政间约定邮政间约定用户间约定用户间约定上海上海北京北京2023/3/851网络协议网络协议为在网络中进行数据交换而制定的规定、约束与为在网络中进行数据交换而制定的规定、约束与为在网络中进行数据交换而制定的规定、约束与为在网络中进行数据交换而制定的规定、约束与标准被称为标准被称为标准被称为标准被称为网络协议网络协议网络协议网络协议（ProtocolProtocol）。网络协议代表着标。网络协议代表着标。网络协议代表着标。网络协议代表着标准化，是一组规则的集合。主要有准化，

41、是一组规则的集合。主要有准化，是一组规则的集合。主要有准化，是一组规则的集合。主要有三个要素三个要素三个要素三个要素组成：组成：组成：组成：*语义语义是指构成协议的元素含义的解释，亦即是指构成协议的元素含义的解释，亦即“讲讲什么什么”*语法语法资料与控制信息的结构或格式资料与控制信息的结构或格式，即，即“怎么讲怎么讲”*时序时序（规则规则）规定了事件的执行顺序。规定了事件的执行顺序。2023/3/8522、网络体系结构的分层原理、网络体系结构的分层原理在网络分层当中，每一层是其下一层的用户，同时在网络分层当中，每一层是其下一层的用户，同时在网络分层当中，每一层是其下一层的用户，同时在网络分层当

42、中，每一层是其下一层的用户，同时又是其上一层的服务提供者。又是其上一层的服务提供者。又是其上一层的服务提供者。又是其上一层的服务提供者。网络体系分层有以下好处：网络体系分层有以下好处：网络体系分层有以下好处：网络体系分层有以下好处：C独立性强：独立性强：独立性强：独立性强：每一层都具有相对独立的功能。每一层都具有相对独立的功能。每一层都具有相对独立的功能。每一层都具有相对独立的功能。C功能简单：功能简单：功能简单：功能简单：各层完成其特定的功能，每一层都为上一各层完成其特定的功能，每一层都为上一各层完成其特定的功能，每一层都为上一各层完成其特定的功能，每一层都为上一层提供某种服务。层提供某种服

43、务。层提供某种服务。层提供某种服务。C适应性强：适应性强：适应性强：适应性强：只要层间接口不变，变化不会影响别层。只要层间接口不变，变化不会影响别层。只要层间接口不变，变化不会影响别层。只要层间接口不变，变化不会影响别层。C易于实现和维护易于实现和维护易于实现和维护易于实现和维护2023/3/8531.5.2 开放系统互联参考模型开放系统互联参考模型(OSI/RM)国际标准化组织国际标准化组织国际标准化组织国际标准化组织（ISOISO）制定了开放系统互联参考制定了开放系统互联参考制定了开放系统互联参考制定了开放系统互联参考模型模型模型模型OSI/RMOSI/RM（Open System Int

44、erconnection Basic Open System Interconnection Basic Reference ModelReference Model），从而形成了网络体系结构的国际从而形成了网络体系结构的国际从而形成了网络体系结构的国际从而形成了网络体系结构的国际标准。标准。标准。标准。OSIOSI构造了七层模型，即构造了七层模型，即构造了七层模型，即构造了七层模型，即物理层、数据链路层、网物理层、数据链路层、网物理层、数据链路层、网物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。络层、传输层、会话层、表示层、应用层。络层、传输层、会话层、表示层、应用层。络层、传

45、输层、会话层、表示层、应用层。不同系统对等层之间按相应协议进行通信，同一不同系统对等层之间按相应协议进行通信，同一系统不同层之间通过接口进行通信。系统不同层之间通过接口进行通信。42计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 7432154321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，成为应用层 数据6576437432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576应用层数据再传送到表示层加上表示层首部，成为表示层报文计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 447432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576表

46、示层报文再传送到会话层加上会话层首部，成为会话层报文计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 457432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576会话层报文再传送到传输层加上传输层首部，成为传输层报文计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 467432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576传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）计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 477432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576IP 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

47、链路层帧计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 487432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576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计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 497432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576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计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 507432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576v应用层(application layer)物理传输媒体电信号（或光信号）在物理媒体中传播从发送端物

48、理层传送到接收端物理层计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 517432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576物理层接收到比特流，上交给数据链路层计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 527432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576数据链路层剥去帧首部和帧尾部取出数据部分，上交给网络层计算机计算机 1 向计算机向计算机 2 发送数据发送数据 537432154321计算机 1AP2AP1计算机 26576应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程我收到了 AP1 发来的应用程序数据！计算机计算机 1 向计算机向计算机 2

49、 发送数据发送数据 54每一层使用下一层提供的服务，并向它的上一层提供一定的服务每一层使用下一层提供的服务，并向它的上一层提供一定的服务提供用户与用户应用软件之间的接口服务，如文件的传送、访问、提供用户与用户应用软件之间的接口服务，如文件的传送、访问、管理等。管理等。提供通信双方数据格式的表示和转换数据服务等，如数据解压缩、加提供通信双方数据格式的表示和转换数据服务等，如数据解压缩、加密解密、语法转换等。密解密、语法转换等。提供建立和维护应用之间通信的机制，如会话的建立释放，提供建立和维护应用之间通信的机制，如会话的建立释放，数据传送方式（单、半、双工）等数据传送方式（单、半、双工）等数据分段

50、成数据分段成报文报文并负责数据的寻址、多路复用、流量差错控制等并负责数据的寻址、多路复用、流量差错控制等把数据分组封装成把数据分组封装成数据包（组包数据包（组包/拆包）拆包），路由选择，实现网络连，路由选择，实现网络连接，拥塞控制以确保传送，实现接，拥塞控制以确保传送，实现端对端端对端通信。通信。把数据包封装成数据把数据包封装成数据帧帧，对数据链路的建立、维持、拆除，对数据的，对数据链路的建立、维持、拆除，对数据的检错、纠错、流量控制等，实现检错、纠错、流量控制等，实现相邻节点间的相邻节点间的通信。通信。提供物理连接的建立、维持和拆除；并把数据包对应的提供物理连接的建立、维持和拆除；并把数据包