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1、Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 1 / 145 第1章 概述 l计算机网络组成和分类 l计算机网络参考模型 l数字通信的基本概念 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 2 / 145 计算机网络组成和分类 v主机系统和网络系统 v计算机网络与分布式系统 v企业网络和公众网络 v计算机网络的分类 v局域网、城域网和广域网 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 3 / 145 主机系统和网络系统 v主机和终端组成的主机系统 vClient/Server结构的计算机 网络系统 Co
2、mputer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 4 / 145 主机和终端 外 设 处 理 器 主 机 磁盘机磁带机打印机 前 端 处 理 机 终端 终端 终端 终端 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 5 / 145 主机系统和网络系统 v主机和终端组成的主机系统 vClient/Server结构的计算机 网络系统 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 6 / 145 Client/Server结构（C/S） 服务器1服务器2服务器3 交换机 集线器3集线器1集线器2 WSWSWSWSWSW
3、S Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 7 / 145 计算机网络组成和分类 v主机系统和网络系统 v计算机网络与分布式系统 v企业网络和公众网络 v计算机网络的分类 v局域网、城域网和广域网 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 8 / 145 计算机网络与分布式系统 v计算机网络 v分布式系统 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 9 / 145 计算机网络是由不同通信媒体连接的、物理上 独立的多台计算机组成的、将需传输的数据 分成不同长度的分组进行传输和处理的系统 多台自主
4、计算机的互联系统 用户必须指定网络中哪一台计算机来完 成什么样的操作 计算机网络 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 10 / 145 计算机网络图示 R1 Rk Rj Ri R2 H1 H2 H3 Hn Hm Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 11 / 145 两个概念：互联和自主 v互联：如两台计算机能互相交换信息， 则称这两台计算机互联 v自主计算机：不从属于其它任何计算机 的计算机称为自主计算机 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 12 / 145 计算机网络与分布
5、式系统 v计算机网络 v分布式系统 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 13 / 145 分布式系统通常也基于自主计算机的互联，但 由一个操作系统统一管理，对用户来说，具 有高度的整体性和透明性 虚拟计算机，可能是多台计算机的有机组 合 用户向虚拟系统递交一个任务后，由操作 系统来安排任务的完成 分布式系统 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 14 / 145 计算机网络组成和分类 v主机系统和网络系统 v计算机网络与分布式系统 v企业网络和公众网络 v计算机网络的分类 v局域网、城域网和广域网 Computer
6、Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 15 / 145 企业网络和公众网络 v企业网络 v公众网络 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 16 / 145 企业网络 v资源共享：网上的资源，无论在那里， 都可随时取用 v高可靠性：任何资源都可有多个副本 v节约经费：不必每台自主计算机上都配 备所有的软硬件资源 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 17 / 145 企业网络硬件平台 互联网 路由器 主交换机 防火墙 部门交换机 路由器 网管工作站 服务器 Computer Networks v4 c
7、s.sjtu * 第1章 概述 18 / 145 企业网络和公众网络 v企业网络 v公众网络 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 19 / 145 公众网络 v访问远程信息：Web Server的浏览 网上购物 v个人间的通信：E-Mail BBS v交互式的娱乐：网上游戏 VOD点播 公众网络首先是一个互联网络 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 20 / 145 互联网络硬件平台 互联网 局域网 局域网 局域网 路由器 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 21 / 145
8、 计算机网络组成和分类 v主机系统和网络系统 v计算机网络与分布式系统 v企业网络和公众网络 v计算机网络的分类 v局域网、城域网和广域网 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 22 / 145 网络分类 v按技术分 v按规模分 v按传输介质分 广播式网络 点到点网络 局域网 城域网 广域网 互联网 有线网 无线网 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 23 / 145 v按拓扑结构分 v按使用范围分 总线 环形 网状 星形 专用网 公共网 网络分类（续） Computer Networks v4 cs.sjtu *
9、第1章 概述 24 / 145 计算机网络组成和分类 v主机系统和网络系统 v计算机网络与分布式系统 v企业网络和公众网络 v计算机网络的分类 v局域网、城域网和广域网 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 25 / 145 局域网 LAN （Local Area Network ） 总线型 IEEE 802.3（以太网）CSMA/CD 10M 总线型 IEEE 802.4（令牌总线）10M 环 型 IEEE 802.5（IBM令牌环）4M 16M v地域：覆盖范围较小 v传输技术： Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概
10、述 26 / 145 城域网 MAN （Metropolitan Area Network） 私有网络 一个连锁超市，有十几个 或几十个分布在市内 公用网络 上海科技网 大型的LAN Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 27 / 145 广域网 WAN （Wide Area Network） 跨越地域较大的网络 主机（host） 端点系统（end system） 通信子网（communication subnet） 简称子网 资源子网（ resource subnet） Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 28 /
11、 145 通信子网 传输线：线路（circuit）干线（trunk） 信道（channel） 交换单元：分组交换节点 （packet switching node） 通常分组交换节点为路由器（router） 通信子网负责计算机之间的数据通信， 由传输线和交换单元组成 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 29 / 145 资源子网 v由通信子网互连在一起的计算机构成 v资源子网中的计算机负责运行对信息进 行处理的应用程序，他们是网络中信息 流动的源与宿，向用户提供可供共享的 硬件、软件和信息资源 Computer Networks v4 cs.sjtu *
12、 第1章 概述 30 / 145 互联网通常由 路由器联接的LAN组成 v通信子网通常为点到点子网 （point-to-point） v其传输机理为存储-转发 （store-and-forward） v其传输方式为分组交换 （packet-switched） Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 31 / 145 第1章 概述 l计算机网络组成和分类 l计算机网络参考模型 l数字通信的基本概念 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 32 / 145 计算机网络参考模型 vISO/OSI参考模型 vTCP/IP参考模型
13、v本课程的网络模型 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 33 / 145 ISO/OSI参考模型 应用 主机A 层 7 6 5 4 3 2 1 应用协议 表示协议 会话协议 传输协议 表示 网络 传输 物理 数据链路 会话 交换单 元名称 APDU PPDU SPDU TPDU 分组 帧 比特 应用 表示 网络 传输 物理 数据链路 会话 主机B 网络 物理物理 网络 数据链路数据链路 路由器路由器 通信子网协议 物理层主机-路由器协议 数据链路层主机-路由器协议 网络层主机-路由器协议 通信子网边界 Tnbm P39 Fig. 1-20 OSI参考模型
14、 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 34 / 145 层、协议和接口 第5层 第4层 第3层 第2层 第1层 第2层 第1层 第3层 第4层 第5层 物理介质 4/5层接口 3/4层接口 2/3层接口 1/2层接口 主机1主机2 第5层协议 第4层协议 第3层协议 第2层协议 第1层协议 第四层服务 访问点SAP 第三层服务 访问点SAP Tnbm P27 Fig. 1-13 层、协议和接口 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 35 / 145 接口和服务 v每一层的功能都是为它的上一层服务的 v实体entity
15、 每层中活动的元素称为实体 v对等实体peer entity v如第n层是服务提供者，则第n+1层为服务 对象 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 36 / 145 分层的好处 v通过每一层实现一种相对独立的功能来简化 问题 v每一层的设计都是独立的，它不必关心下一 层是如何实现的，只需知道下一层为我提供 的服务，和我必须为上一层提供哪些服务 v当由于技术的变化使某层的实现需要变化时 ，不影响其他的层次 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 37 / 145 物理层（physical layer） v与传输媒体的接口
16、，完成传输媒体上的 信号与二进制数据间的转换 物理接口上发送或接收的是一串以某种规则表示 的二进制的数据 物理层定义的是接口的机械特性、电气特性、功 能和过程特性等 例如：插头、插座的几何尺寸，每根引脚的功能 定义，逻辑0和1的电平定义，信号宽带定义 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 38 / 145 数据链路层（data link layer） v提供点到点的可靠传输，通常需把数据分成 帧，并且保证帧的正确发送和接收 识别帧的标志 帧的发送和接收，需校验、确认 发送方在超时或收到否定性确认后，要重 发 重复帧要丢弃 v在共享网络中，需解决信道共享问题等 Computer Networks v4 cs.sjtu * 第1章 概述 39 / 145 网络层（network layer）
