数据通信与网络技术2

第1章概述•Internet•数据通信系统主要的性能指标•交换技术数据通信与计算机网络wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT2计算机网络的定义P17用通信设备和线路将分散在各个地点，并具有独立功能的多台计算机系统连接起来，并按照网络协议进行数据通信，实现资源共享的计算机集合。PCServerCiscoCatalyst3550交换机10Base2100BaseTHubcisco12810/800-DCcisco12816/1280-4ACwenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT3局域网实例wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT4广域网实例wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT5一个引例——PC访问新浪主页从平面角度看数据的流动：1.掌握数据交换的过程；2.掌握网络设备(router,switch,etc.)的工作原理；3.掌握通信系统的性能指标。localISPcompanynetworkregionalISProuterworkstationservermobilesina.comHomePClocalISPcompanynetworkregionalISProuterworkstationservermobileHomePCwenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT6一个引例(续1)从立体角度看数据的流动：1.掌握计算机网络体系结构(TCP/IP)；2.掌握体系结构中各层的功能和具体协议；3.掌握对等层通信过程。localISPcompanynetworkregionalISProuterworkstationservermobilesina.comHomePClocalISPcompanynetworkregionalISProuterworkstationservermobileHomePCapplicationtransportnetworkdatalinkphysicalapplicationtransportnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysical……………………wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT7一个引例(续2)用tracert命令打印从本机到sina的web服务器传输路径信息。wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT81.1计算机网络在信息时代的作用计算机网络是计算机技术和通信技术相互结合的产物，是信息化社会的主要基础设施。计算机网络的作用是利用快速的信息传送，实现广泛的资源共享。连通性——计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。共享——即资源共享。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT9(a)(b)网络互联网（网络的网络）结点链路网络与互联网wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT10因特网时代20世纪80年代末，Internet飞速发展，并成为最大的国际性互连网，90年代后进入因特网时代；因特网发展过程第一阶段:从单个网络ARPANET向互连网发展1969年，第一个分组交换网ARPANET诞生，规模快速扩大；1983年TCP/IP协议成为其标准协议，实现互连网通信，因特网诞生；1984年接入ARPANET的主机超过1000台，逐渐出现不能满足所有通信的问题；1990年，ARPANET完成实验任务，正式关闭。wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT11因特网时代(续1)第二阶段：建成三级结构的因特网1985年起，NSF(NationalScienceFoundation)围绕6大计算机中心建立计算机网络；1986年，NSF建立了一个三级结构的网络—NSFNET，分为主干网、地区网和校园网(或企业网)，主干速率仅56Kb/s;1989年，NSFNET主干网速率达1.544Mb/s(T1)，成为因特网的主要部分；1991年，因特网主干网开始由私人公司运营，并收费；1992年，主机超过1百万；1993年，因特网主干速率提高到45Mb/s(T3)，并演进到第三阶段。wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT12三级结构的因特网各网络之间需要使用路由器来连接。主机到主机的通信可能要经过多种网络。校园网校园网校园网校园网校园网校园网国家主干网地区网地区网地区网路由器wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT13因特网时代(续2)第三阶段：多级结构的因特网逐渐形成1993年起，NSFNET逐渐被商用因特网主干网替代，出现了因特网服务提供商(ISP)；因特网逐渐成为基于ISP和网络接入点(NAP，NetworkAccessPoint)的多级美国的NAP的数量已达到十几个。从1994年到现在，结构；1994年开始创建了4个NAP，分别由4个电信公司经营。NAP是用来交换因特网上流量的结点，其中安装有性能很好的交换设施。到本世纪初，因特网逐渐演变成多级结构网络。1999年底，因特网上的注册主机超过1千万，成为世界上规模最大和增长速率最快的计算机网络。当前，大致上可将因特网分为五个接入级：网络接入点NAP、国家主干网(主干ISP)、地区ISP、本地ISP和校园网、企业网或PC机上网用户。wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT14基于ISP的多层结构的因特网一级ISP一级ISP第一层ISP大公司本地ISP大公司大公司公司本地ISP本地ISP校园网校园网校园网校园网第二层ISP第二层ISPNAPNAPAB主机A→本地ISP→第二层ISP→NAP→第一层ISP→NAP→第二层ISP→本地ISP→主机B第一层ISP第二层ISP本地ISP本地ISP本地ISP本地ISP第一层ISP第一层第二层第三层本地ISP第二层ISP本地ISP本地ISP本地ISP本地ISP第二层ISP本地ISP本地ISP第二层ISPwenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT151.2.3关于因特网的标准化工作因特网协会ISOC因特网研究指导小组IRSG因特网研究部IRTF因特网工程部IETF因特网工程指导小组IESG…RGWG……RG…领域领域因特网体系结构研究委员会IABWGWGWGwenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT16机构职责ISOC（）提供对Internet标准化过程的支持IAB（）监督TCP/IP协议族的连续发展，编辑管理RFCIRTF（）负责Internet协议、应用、体系结构和技术的长期发展IETF（）找出并解决Internet运行问题，开发并评审Internet标准ICANN（）管理Internet域名和地址wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT17标准化组织标准创建委员会行动缓慢，按章办事ISO（InternationalStandardsOrganization，国际标准化组织）ITU-T（InternationalTelecommunicationsUnion–TelecommunicationStandardizationSector，国际电联－电信标准部）ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute，美国国家标准化局）IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineering，电气与电子工程师学会）EIA（ElectronicIndustriesAssociation，电子工业协会）wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT18RFC成熟等级RFC2026：TheInternetStandardsProcess–Revision3wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT19示例：RFCIndexrfc2616HTTPRFC793TCPRFC1058RIPRFC1723RIPv2Internet标准——RFC（RequestForComments）要获得RFC文档或到目前已经发布的RFC索引，可查因特网的组成从因特网的工作方式上看，可以划分为以下的两大块：(1)边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。(2)核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT21因特网的核心部分因特网的边缘部分主机网络路由器因特网的边缘部分与核心部分wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT221.3.2因特网的核心部分在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是实现分组交换(packetswitching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。cisco12810/800-DCcisco12816/1280-4ACD-LinkDI-504Mcisco2801wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT231.3.1因特网的边缘部分处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所有的主机。这些主机又称为端系统(endsystem)。“主机A和主机B进行通信”，实际上是指：“运行在主机A上的某个程序和运行在主机B上的另一个程序进行通信”。即“主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信”。或简称为“计算机之间通信”wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT24两种通信方式**在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：客户服务器方式（C/S方式）即Client/Server方式对等方式（P2P方式）即Peer-to-Peer方式wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT251.客户服务器方式*客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。wenzhanSchoolofCommunicationEngineering,CUIT26客户服务器方式举例——HTTP的工作过程因特网服务器