韩立刚-计算机网络-第一章-概述

计算机网络：概述韩立刚QQ：458717185课程安排序号教学内容学时备注1第一章概述42第二章物理层63第三章数据链路层84第四章网络层165第五章运输层146第六章应用层107第七章网络安全48第八章因特网上的音频/视频服务29第九章无线网络210第十章下一代因特网4合计722小时复习课程考核课程性质：专业必修课考核通过，得到3学分。期末考试采用笔试方式，笔试为闭卷。课程成绩组成：平时成绩：30分（作业+课堂表现+出勤）期末考试成绩：70分指引1.1计算机网络在信息时代的作用1.2因特网概述1.3因特网的组成1.4计算机网络在我国的发展1.5计算机网络的类别1.6计算机网络的性能1.7计算机网络的体系结构1.1计算机网络在信息时代的作用21世纪数字化网络化三网电信网络计算机网络因特网其它网络有线电视网络信息化没有计算机网络，人们的生产生活会是什么样子？计算机网络的重要功能连通性•彼此连通，交换信息共享•信息共享、软硬件共享指引1.1计算机网络在信息时代中的作用1.2因特网概述1.3因特网的组成1.4计算机网络在我国的发展1.5计算机网络的类别1.6计算机网络的性能1.7计算机网络的体系结构1.2因特网概述网络、互联网、因特网(a)(b)网络(Network)互联网(NetworkofNetworks)结点链路结点结点结点1.2因特网概述网络、互联网、因特网网络：许多计算机连接在一起；互联网：许多网络连接在一起；因特网：全球最大的一个互联网。主机因特网(Internet)(C)hostTCP/IPSuite1.2因特网概述因特网发展的三个阶段1st:ARPANET向互联网发展上世纪60年代到80年代中期2nd:三级结构的因特网上世纪80年代中期到90年代初3rd:多层次ISP结构的因特网1.2因特网概述多层次ISP结构的互联网中国互联网ISP、企业网以及网民1.2因特网概述万维网WorldWideWebTimBernersLeeQ:What’stherelationshipbetween‘’and‘Internet’?因特网的标准化工作因特网研究指导小组IRSG因特网研究部IRTFRGRG…因特网协会ISOC因特网体系结构研究委员会IAB因特网工程部IETF因特网工程指导小组IESG…WG……领域领域WGWGWG因特网概述因特网的标准化工作RFC:RequestForComments(上图)各种RFC之间的关系因特网概述指引1.1计算机网络在信息时代中的作用1.2因特网概述1.3因特网的组成1.4计算机网络在我国的发展1.5计算机网络的类别1.6计算机网络的性能1.7计算机网络的体系结构1.3因特网的组成本节知识结构图因特网＝边缘部分＋核心部分＝资源子网＋通信子网1.3因特网的组成因特网的边缘部分端系统之间的通信方式主机之间的通信方式客户服务器方式(Client/Server方式--C/S)对等(Peer-to-Peer方式--P2P)方式1.3因特网的组成客户服务器方式(C/S)1.3因特网的组成对等连接方式(P2P)1.3因特网的组成因特网的核心部分端系统之间的通信方式数据交换方式电路交换(CircuitSwitching)报文交换(MessageSwitching)分组交换(PacketSwitching)1.3因特网的组成--电路交换方式(CircuitSwitching)1.3因特网的组成--电路交换面向连接建立连接•申请占用通信资源通话•一直占用通信资源释放连接•释放通信资源1.3因特网的组成--电路交换面向连接Q:WhatifweuseCircuitSwitchingtotransmitComputerdata?1.3因特网的组成电路交换适合于数据量很大的实时性传输：核心路由器之间可以使用电路交换。1.3因特网的组成--分组交换方式(PacketSwitching)1101000110101010110101011100010011010010数据数据数据报文首部首部首部分组1分组2分组3发送端1.3因特网的组成--分组交换方式1101000110101010110101011100010011010010数据首部分组1数据首部分组2数据首部分组3发送端1.3因特网的组成--分组交换方式1101000110101010110101011100010011010010数据首部分组1数据首部分组2数据首部分组3接收端1.3因特网的组成--分组的转发H1向H5发送分组1.3因特网的组成--分组的转发H1A互联网BDECH5H6H4H2H3H1向H5发送分组H2向H6发送分组路由器注意分组路径的变化！主机1.3因特网的组成--路由器的存储转发功能H1A互联网BDECH5H6H4H2H3H1向H5发送分组路由器主机在路由器E暂存查找转发表找到转发的端口最后到达目的主机H5在路由器C暂存查找转发表找到转发的端口在路由器A暂存查找转发表找到转发的端口1.3因特网的组成--分组交换的总结高效灵活迅速可靠优点时延开销问题1.3因特网的组成--报文交换方式(MessageSwitching)报文一般比分组长的多报文交换的时延较长1.3因特网的组成三种交换方式的比较1.3因特网的组成指引1.1计算机网络在信息时代中的作用1.2因特网概述1.3因特网的组成1.4计算机网络在我国的发展1.5计算机网络的类别1.6计算机网络的性能1.7计算机网络的体系结构中国在1994年4月20日正式接入互联网截至2012年6月，网民达5.38亿，手机网民接近6亿1.4计算机网络在我国的发展指引1.1计算机网络在信息时代中的作用1.2因特网概述1.3因特网的组成1.4计算机网络在我国的发展1.5计算机网络的类别1.6计算机网络的性能1.7计算机网络的体系结构计算机网络最简单的定义：一些互相连接的、自治的计算机的集合作用范围•广域网WAN•城域网MAN•局域网LAN•个人区域网PAN使用者•公用网PublicNetwork•专用网PrivateNetwork拓扑结构•总线型•环型•星型•树型•网状交换方式•电路交换网•报文交换网•分组交换网工作方式•资源子网•通信子网•接入网1.5计算机网络的类别指引1.1计算机网络在信息时代中的作用1.2因特网概述1.3因特网的组成1.4计算机网络在我国的发展1.5计算机网络的类别1.6计算机网络的性能1.7计算机网络的体系结构性能指标1.速率2.带宽3.吞吐量4.时延5.时延带宽积6.往返时间7.利用率1.6.1计算机网络的性能指标1.6计算机网络的性能1.速率1.速率连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率，也称为datarate或bitrate。单位是b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s.1.6计算机网络的性能2.带宽数据通信领域中，数字信道所能传送的最高数据率单位是b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s.2.带宽1.6计算机网络的性能3.吞吐量即在单位时间内通过某个网络的数据量;单位b/s,Mb/s,等.3.吞吐量1.6计算机网络的性能4.时延4.时延*发送时延*传播时延处理时延排队时延发送时延=数据块长度（比特）信道带宽（比特/秒）1.6计算机网络的性能4.时延4.时延*发送时延*传播时延处理时延排队时延传播时延=信道长度（米）信号在信道上的传播速率（米/秒）1.6计算机网络的性能4.时延4.时延*发送时延*传播时延处理时延排队时延网络结点存储转发处理时间1.6计算机网络的性能4.时延4.时延*发送时延*传播时延处理时延排队时延网络结点缓存队列排队时间1.6计算机网络的性能4.时延4.时延*发送时延*传播时延处理时延排队时延1.6计算机网络的性能5.时延带宽积5.时延带宽积1.6计算机网络的性能6.往返时间RTT6.往返时间RTT(Round-TripTime)从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方确认1.6计算机网络的性能7.利用率信道利用率：网络利用率:信道利用率加权平均值7.利用率1.6计算机网络的性能非性能指标1.费用2.质量3.标准化4.可靠性5.可扩展性6.可升级性7.管理与维护1.6.1计算机网络的性能指标1.6计算机网络的性能指引1.1计算机网络在信息时代中的作用1.2因特网概述1.3因特网的组成1.4计算机网络在我国的发展1.5计算机网络的类别1.6计算机网络的性能1.7计算机网络的体系结构几个基本概念•国际标准化组织ISO•互联网法律上的国际标准OSI/RM•因特网事实上的国际标准TCP/IPSuite•数据交换遵守的规则、标准或约定NetworkProtocols•计算机网络各层及其协议的集合网络体系结构1.7计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构1.7计算机网络的体系结构开放系统信息交换涉及的几个概念•交换信息的硬件或软件进程实体(entity)•控制两个对等实体通信的规则协议(protocol)•下层向上层提供服务，上层需要使用下层提供的服务来实现本层的功能服务(service)•相邻两层实体间交换信息的地方服务访问点(SAP)1.7计算机网络的体系结构开放系统信息交换涉及的几个概念1.7计算机网络的体系结构1.7计算机网络的体系结构层次参考模型中各层的功能从排错的角度来看层次参考模型排错原则：从底层向高层排错从安全角度来看层次参考模型1.7计算机网络的体系结构实验1-1：使用ipconfig查看本机IP地址实验1-2：使用ping测试网络连通性8.8.8.8222.222.222.222实验1-3：使用防火墙保护系统的安全扩展实验1-1：使用netstat命令查看木马扩展实验1-2：UNC资源共享\\10.7.1.53五层协议对应的数据单元数据链路层5应用层4运输层3网络层2数据链路层1物理层应用层（传输数据单元PDU）运输层报文数据帧IP数据报(IP分组)01101010101000001001001.7计算机网络的体系结构主机1向主机2发送数据5432154321主机1主机2应用层数据10100110100101比特流110101110101注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次H4运输层首部H3网络层首部H2链路层首部T2链路层尾部应用层数据H4应用层数据H3H4应用层数据应用层数据主机1向主机2发送数据5432154321主机1主机210100110100101比特流110101110101H2T2应用层数据H3H4我收到了AP1发来的应用程序数据！H2T2H3应用层数据H4H3应用层数据H4H3H4客户进程和服务器进程使用TCP/IP协议进行通信数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层①客户发起连接建立请求②服务器接受连接建立请求应用层应用层因特网客户服务器功能较强的计算机可同时运行多个服务器进程数据链路层物理层运输层网络层应用层计算机3服务1服务2数据链路层物理层运输层网络层应用层计算机1客户1数据链路层物理层运输层网络层应用层计算机2客户2因特网计算机网络的概述计算机网络的组成与分类计算机网络性能与参考模型课后作业：1-03,1-17,1-20,1-24,1-26纸质手写作业本章小结ThankYou！AnyQuestions？