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1、Ch1 Overview of internet 因特网概述,Beijing Institute of Fashion Technology,LiuYi,1.1 Concept of computer network 计算机网络的概念,Basis of Computer Network：,The goals of Computer networking are ： Communication 数据通信 and Resource Sharing 资源共享,Computer Technology 计算机技术,Communication Technology 通信技术,Whats the earli
2、est computing tool ?,Whats the earliest communication method ?,Classification of Computer Networks(1),1. Classified by distance (most commonly used） WAN（Wide Area Network）广域网也叫远程网。 范围：几十公里到几千公里，覆盖国家、地区、大洲。 LAN（Local Area Network局域网）。 范围：一个实验室、大楼、校园。这是计算机网络中最活跃的领域。 MAN（Metropolitan Area Network）城域网 范
3、围：介于广域网与局域网之间，一般是几十公里的大量企业、机关、公司大多个局域网互联的需求。,Classification of Computer Networks(2),Classified by switching method: Circuit switching（电路交换）、Message switching（报文交换）、 Packet switching （分组交换） Classified by topology （Important）: Star、Bus、Ring、Tree、Network Classified by transmission media: Guided Transmi
4、ssion Network有线网、Wireless transmission Network无线网 Classified by Application: Education教育、Science Research科研、Business商业、Home Use家庭,applications of Computer Networks,Business Applications Home Applications Mobile Users Social Issues,E- commerce,Network Standardization,ISO 国际标准化组织 International Organiz
5、ation for Standardization CCITT 国际电报电话咨询委员会（ITU） International Telephone and Telegraph Consultative Committee 1993年3月1日起，国际电报电话咨询委员会（CCITT）改组为国际电信联盟（ITU）电信标准化部门，简称 ITU-T。 IEEE 电气和电子工程师协会 Institute of Electrical and Electronics Engineers ANSI 美国国家标准学会 American National Standard Institute ECMA 欧洲计算机制造
6、商协会 European Computer Manufacture Association,名词解释,计算机网络：一些相互连接的计算机的集合。 Computer network 互连网：一些相互连接的计算机网络的集合（网络的网络)。 Network of networks 互联网：就是互连网的同义词。 因特网：计算机网络的一个特指 Internet Internet VS internet,互连网，互联网,1.2 History of Internet,20世纪50年代,美国国防部的高级研究计划局（ARPA）建设了一个军用网，叫做“阿帕网”（ARPAnet）。,1969,ARPAnet正式启用
7、，当时仅连接了4台计算机，供科学家们进行计算机联网实验用,20世纪70年代,ARPAnet内不同计算机网络之间仍然不能互通，为此， 研究人员想 “internetwork”，可以将不同网络互联，简称“Internet”。,1974年,连接分组网络的协议，就包括著名的TCP/IP（网际互联协议/传输控制协议)。IP是基本的通信协议，TCP是帮助IP实现可靠传输的协议。,1982年,ARPA在接受了TCP/IP作为Internet主要的计算机通信系统，并把其它的军用网络都转换到TCP/IP。,80年代后期,1986年， NSFnet成立；1988 年，NSFnet取代ARPAnet成为主干网；19
8、89年，ARPAnet解散，Internet从转向民用。,1983年,ARPAnet分成两部分：MILNET（军用）和ARPAnet（民用）。,1992年,美国IBM、MCI、MERIT组建新的网络ANSnet，,Internet走向商业化。,1995年,NSFnet正式宣布停止运作,中国互联网历史,1987年9月20日， 钱天白教授发出第一封E-mail标志中国进入因特网. 1994年5月， 以“中科院北大清华”为核心的“中国国家计算机网络设施”（The National Computing and Network Facility of China简称NCFC），国内也称中关村网，与Int
9、ernet联通标志我国正式接入因特网. 中国作为第71个国家级网加入Internet，,1.3 计算机网络结构,网络的结构（物理结构的划分） Node节点、Link链路 Software软件系统、Hardware硬件系统 由通信子网和资源子网 Communications Sub-network通信子网：完成数据的传输 Resources Sub-network资源子网：完成数据的处理 选择网络拓扑结构时应考虑的因素有下列几点： Reliability 可靠性 Expense 费用 Flexibility & Scalability 灵活性与扩展性 Response & Throughput
10、响应时间和吞吐量,Comparison of basic topology,Star,Ring,Bus,Other topology,Tree,Network,Hybrid,1.4 网络的体系结构 Architecture of Network,体系结构是一个广义的概念，其中每一种结构都是由一组元素和它们之间的交互作用方式所定义，而这些结构的相互关系就形成了所要考虑系统的体系结构。 Physical Structure ： 元素是完成一定功能的物理部件。可以是集成电路、计算机部件等。 Logical Structure： 决定输入、存储、发送、处理或信息传递的基本操作功能。可以是操作系统、终端
11、模块、通信模块等 。 Software Structure： 软件结构由如下一些相互有关的程序组成：数据处理、进程访问、硬件故障诊断、数据发送、通道(或信道)控制等等。,体系结构的层次化,网络中互连的计算机要进行数据交换，必须遵守事先约定好的规则，即为进行网络中数据通信而建立的规则、标准或约定 网络协议。 协议的三要素 语法（Semantics）：指数据或控制信息的格式、数据编码等。 语义（Syntax）：指控制信息的内容，需要做出的动作及响应。 时序（Timing）：事件先后顺序和速度匹配。,Interface and Protocol Protocol :对等层间的通信约定。 Interf
12、ace :相邻层间的通信约定。 网络体系结构的核心就是：Interface 接口& Protocol协议,Principles of Layering,Independent each other 某层只要知道下一层所提供的服务，不需了解其实现的细节。（如：邮局通信邮局层不需要知道通信人层的写信内容） Fine Flexibility 。 若某层发生变化，只要接口关系不变，则上、下层均不受影响，便于修改、取消某层提供的服务。 Debug and Maintain Easily 整个系统被分割为若干个范围较小的部分。 Standardization 每一层的功能和所提供的服务都有精确的说明，有助
13、于标准化。,比较著名的网络体系结构,IBM公司的SNA Digital公司的DNA ARPANET参考模型ARM Internet的TCP/IP层次模型 开放式系统互连OSI（Open System Interconnection）参考模型，,1.5 OSI参考模型,Functional Groups: Communication Subnet:Physical Layer, Data Link layer, Network Layer. Resource Subnet:Session layer, Presentation layer, Application layer. Transpor
14、tation Layer.,Data flow in OSI Model,Sender,Receiver,Data,Data,H7,Data,H6,Data,H5,Data,H4,Data,H3,Data,H2,Data,T2,各层功能,1.6 TCP/IP参考模型,因特网采用TCP/IP协议簇， TCP/IP协议将网络分为四个层次。,因特网分级结构,各网络之间需要使用路由器来连接。 有时在结构图中可不画出路由器。,校园网,校园网,校园网,校园网,校园网,校园网,国家主干网,Comparing OSI and TCP/IP Models,Commons Both are based on th
15、e concept of a stack of independent protocols. Functionality of the layers is similar. The layers above transport are application-oriented users of the transport service.,TCP/IP vs OSI,只要遵循 OSI 标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。 在市场化方面 OSI 却失败了。 OSI 的专家们在完成 OSI 标准时没有商业驱动力； OSI 的协议实现起来过分复杂，且运
16、行效率很低； OSI 标准的制定周期太长，因而使得按 OSI 标准生产的设备无法及时进入市场； OSI 的层次划分并也不太合理，有些功能在多个层次中重复出现。,Why OSI did not take over the world ？,Bad timing 时机,The apocalypse（启示） of the two elephants. M.I.T David Clark,Bad technology 技术,Both the model and protocols are flawed. Session and presentation are nearly empty. Data link and network are overfull The model and protocols are extraordinarily complex. Some function reappear again and again in each layer.Eg: Addressing, flow co
