计算机网络自顶向下方法(第四版)ppt第1章.ppt
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计算机网络:
自顶向下方法计算机网络:
自顶向下方法(原书第三版原书第三版)陈鸣译,机械工业出版社,陈鸣译,机械工业出版社,2005年年ComputerNetworking:
ATopDownApproachFeaturingtheInternet,3rdedition.JamesKuroseKeithRoss1本书特色本书特色q以因特网为研究目标以因特网为研究目标以以因特网为中心因特网为中心。
围绕因特网体系。
围绕因特网体系结构结构5层模型学习,了解掌握计算机网络层模型学习,了解掌握计算机网络的的基本概念和基本原理基本概念和基本原理。
q自顶向下方法自顶向下方法自上而自上而下组织介绍内容,下组织介绍内容,从应用层从应用层开始向下逐层讲解到物理层。
开始向下逐层讲解到物理层。
q着重原理着重原理网络基础网络基础问题及解决方法和技术。
问题及解决方法和技术。
应用层应用层运输层运输层网络层网络层链路层链路层物理层物理层各种网各种网络应用络应用2教学特色教学特色q历史事件和实践原则历史事件和实践原则q人物专访人物专访3主要章节主要章节第第1章章计算机网络和因特网计算机网络和因特网第第2章章应用层应用层第第3章章运输层运输层第第4章章网络层和选路网络层和选路第第5章章链路层和局域网链路层和局域网第第6章章无线网络和移动网络无线网络和移动网络第第7章章多媒体网络多媒体网络第第8章章计算机网络安全计算机网络安全第第9章章网络管理网络管理基础部分。
网络基础部分。
网络完整概述,介绍完整概述,介绍许多重要的概念许多重要的概念与术语。
与术语。
本书的本书的4个核心章个核心章节,分别对应因特节,分别对应因特网协议栈各层,自网协议栈各层,自顶向下讨论。
顶向下讨论。
计算机网络的计算机网络的4个相关部分个相关部分重重点点讲讲授授简简单单讲讲授授4教学目标和方式教学目标和方式q教学目标教学目标以因特网为中心,深入学习和讲授计算机网络的理论以因特网为中心,深入学习和讲授计算机网络的理论知识内容。
知识内容。
q基本要求基本要求熟练掌握计算机网络的基本概念和相关知识、基本组熟练掌握计算机网络的基本概念和相关知识、基本组成和工作原理、成和工作原理、体系结构及相关协议等。
体系结构及相关协议等。
q教学方式教学方式课堂讲授、课后作业及辅导答疑等。
课堂讲授、课后作业及辅导答疑等。
5学习要求学习要求q上课保持安静、关闭通信及其他有声设备。
上课保持安静、关闭通信及其他有声设备。
q到课率、作业将作为期末平时成绩。
到课率、作业将作为期末平时成绩。
q欢迎课后提问、及与老师共同讨论。
欢迎课后提问、及与老师共同讨论。
6第1章计算机网络和因特网q计算机网络自计算机网络自20世纪世纪60年代年代开始发展。
各种定义。
开始发展。
各种定义。
简单定义简单定义一些互相连接的、自治的计算机的集合。
一些互相连接的、自治的计算机的集合。
文献定义文献定义计算机网络是计算机网络是用通信设备和线路用通信设备和线路将分散在不同地点的将分散在不同地点的有独立功能的有独立功能的多个计算机系统多个计算机系统互相连接起来,并按照互相连接起来,并按照网网络协议络协议进行数据通信,实现资源共享的计算机集合。
进行数据通信,实现资源共享的计算机集合。
多个计算机:
多个计算机:
为用户提供服务;为用户提供服务;一个通信子网:
一个通信子网:
通信设备和线路;通信设备和线路;一系列协议:
一系列协议:
保证数据通信。
保证数据通信。
网络类型网络类型很多,如局域网、广域网等。
很多,如局域网、广域网等。
典型:
因特网。
典型:
因特网。
7q网络总体概述网络总体概述q掌握基本概念和术语掌握基本概念和术语q后面章节深入、细致学习后面章节深入、细致学习q以因特网为例以因特网为例q概念、术语概念、术语q网络组成:
网络边缘、核心网络组成:
网络边缘、核心q接入网,物理媒体接入网,物理媒体q网络性能:
丢包率,时延网络性能:
丢包率,时延q网络的体系结构:
协议分层网络的体系结构:
协议分层和服务模型和服务模型q网络发展网络发展学习目标学习目标主要内容主要内容8本章内容1.1什么是因特网什么是因特网1.2网络边缘网络边缘1.3网络核心网络核心1.4网络接入和物理媒体网络接入和物理媒体1.5因特网结构和因特网结构和ISP1.6分组交换网络中的时延和分组丢失分组交换网络中的时延和分组丢失1.7协议层次与服务模型协议层次与服务模型1.8发展历史发展历史1.9小结小结91.1什么是因特网q两种描述方法:
两种描述方法:
具体构成具体构成构成因特网的基本硬件和软件。
构成因特网的基本硬件和软件。
提供服务提供服务为分布式应用程序提供的服务。
为分布式应用程序提供的服务。
q协议协议101.1.1具体构成描述公共因特网公共因特网(Internet、因特网、因特网):
一个世界范围的计算机网络。
一个世界范围的计算机网络。
互联遍及全世界的数以百万的互联遍及全世界的数以百万的计算设备计算设备。
全球性全球性“网络的网络网络的网络”。
如图如图1-11-1。
111、计算设备称为称为主机主机(host)、端系统端系统(endsystem)。
q主要功能主要功能:
进行进行数据处理数据处理、运行、运行网络应用程序网络应用程序。
传统设备传统设备:
桌面桌面PC、工作站、服务器等、工作站、服务器等;非传统设备非传统设备:
PDA(个人数字助手个人数字助手)、TV、移动计算机、移动计算机、汽车等。
汽车等。
122、连网设备通信链路通信链路分组交换机分组交换机q主要功能:
主要功能:
保证保证高效、可靠地高效、可靠地数据传输数据传输。
本地ISP公司网络区域ISP13通信链路(communicationlink)把端系统连接到一起的物理线路。
把端系统连接到一起的物理线路。
q多种类型:
多种类型:
同轴电缆、双绞线、同轴电缆、双绞线、光纤和无线电等。
光纤和无线电等。
q多种速率:
多种速率:
不同的链路传输数据不同的链路传输数据的速率不同。
的速率不同。
链路传输速率链路传输速率:
每秒传输多少位每秒传输多少位数据。
单位数据。
单位bit/s或或bps。
本地ISP公司网络区域ISP链路链路14分组交换机(packetswitch)连接端系统的连接端系统的中间交换设备中间交换设备。
端系统之间很少直端系统之间很少直接连接,通常都是通过分组交换机间接相连。
接连接,通常都是通过分组交换机间接相连。
q功能:
功能:
接收、转发分组接收、转发分组。
从一条(入)通信链路。
从一条(入)通信链路接收接收分组、并保存分组、并保存,再从另一条(出)通信链路,再从另一条(出)通信链路转发转发出去。
出去。
q类型:
类型:
路由器(路由器(router)链路层交换机(链路层交换机(link-layerswitch)采用分组交换技术采用分组交换技术15分组交换(packetswitching)技术发送端将要发送的数据分成若干较小的发送端将要发送的数据分成若干较小的块,添加首部形块,添加首部形成分组(包成分组(包packet),分别发送到目的端,再组装恢复,分别发送到目的端,再组装恢复原数据。
原数据。
路径(路径(route或或path):
):
一个分组从发送端系统传输到接收一个分组从发送端系统传输到接收端系统,所经过的一系列通信链路和分组交换机。
端系统,所经过的一系列通信链路和分组交换机。
端系统之间通信的端系统之间通信的路径不专用。
路径不专用。
多个通信端系统多个通信端系统同时共享一条路径或一部分同时共享一条路径或一部分。
第一个分组交换网络:
第一个分组交换网络:
ARPA网,产生于网,产生于20世纪世纪70年代,是因特网的年代,是因特网的“最早最早祖先祖先”。
163、因特网服务提供商ISP一个由多个分组交换机和多段通信链路组成的网络。
一个由多个分组交换机和多段通信链路组成的网络。
端系统通过端系统通过ISP接入因特网接入因特网,如住宅区,如住宅区ISP、大学、大学ISP、公、公司司ISP等。
等。
不同的不同的ISP提供各种不同类型的网络接入:
提供各种不同类型的网络接入:
如电话接入如电话接入对内容提供者提供接入:
对内容提供者提供接入:
如发布信息。
如发布信息。
低层次的低层次的ISP通过国家、国际的高层通过国家、国际的高层ISP互联:
互联:
实现世界范围的通信。
高层实现世界范围的通信。
高层ISP由一些用高速光纤链由一些用高速光纤链路互联的高速路由器组成。
路互联的高速路由器组成。
每个每个ISP独立管理,运行独立管理,运行ISP协议:
协议:
遵从一定的命名和遵从一定的命名和地址规则。
地址规则。
InternetServiceProvider174、协议(、协议(protocol)控制网络中信息接收和发送的一组软件控制网络中信息接收和发送的一组软件。
每个端系统。
每个端系统、路由器和其他因特网部件都要运行。
、路由器和其他因特网部件都要运行。
q因特网协议:
因特网协议:
TCP/IP协议协议。
TCP(TransmissionControlProtocol)传输控制协议)传输控制协议IP(InternetProtocol)网际协议)网际协议q因特网标准因特网标准:
由由IETF制定的制定的标准文档标准文档RFC。
RFC(RequestForComments):
请求评论):
请求评论IETF(InternetEngineeringTaskForce):
因特网工因特网工程任务组。
程任务组。
RFC有近有近5000个,不断更新完善。
个,不断更新完善。
185、内联网、内联网(Intranet)专用的内部网络。
专用的内部网络。
如公司和政府网络。
如公司和政府网络。
所用主机、路由器、链路和协议等与因特网相同。
所用主机、路由器、链路和协议等与因特网相同。
专网内的主机不专网内的主机不能随意与专网外部的主机交换信息能随意与专网外部的主机交换信息(由由防火墙控制防火墙控制)。
191.1.2服务描述服务描述q分布式应用程序(分布式应用程序(distributedapplication):
):
在在端系统端系统上上运行,彼此可以通信。
实现因特网的各种应用,如电子运行,彼此可以通信。
实现因特网的各种应用,如电子邮件、邮件、Web应用、远程注册等等。
应用、远程注册等等。
q提供两种服务:
提供两种服务:
面向连接的可靠服务:
面向连接的可靠服务:
确保从发送方发出的数据最终确保从发送方发出的数据最终按顺序完整地交付给接收方。
按顺序完整地交付给接收方。
无连接的不可靠的服务:
无连接的不可靠的服务:
不能对最终交付作任何保证。
不能对最终交付作任何保证。
任何一种分布式应用程序只能使用其中一种服务。
任何一种分布式应用程序只能使用其中一种服务。
q不提供不提供“传输时间固定传输时间固定”的服务的服务即从发送方传递数据到接收方所需时间不确定。
即从发送方传递数据到接收方所需时间不确定。
201.1.3什么是协议什么是协议控制网络中信息接收和发送的一组软件。
控制网络中信息接收和发送的一组软件。
为什么要有协议?
为什么要有协议?
协议作用?
协议作用?
21人类和网络工作对比人类和网络工作对比人类协议人类协议网络协议网络协议HiHi请问几点了?
2:
00TCP连接请求TCP连接响应Gethttp:
/数据报文数据报文221、人类活动类比人类任何时候都在执行协议。
人类任何时候都在执行协议。
例:
问时间。
例:
问时间。
正常情况:
正常情况:
如图如图1-2不正常情况:
不正常情况:
“不要烦我不要烦我”“我不会说英语我不会说英语”得不到任得不到任何回答何回答“你好你好”协议过程:
协议过程:
发送发送“特定特定”报文报文根据收到的根据收到的“应答应答”报报文或其他事件采取动作文或其他事件采取动作协议的核心:
协议的核心:
报文的传输、报文的传输、接收及所采取的动作。
接收及所采取的动作。
双方执行不同的协议,就双方执行不同的协议,就不能互动,不能完成工作不能互动,不能完成工作232、网络协议类似人类协议:
由某些设备的类似人类协议:
由某些设备的硬件或软件
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