计算机网络体系结构的分析特点(ppt 30页)
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网络体系结构专项介绍PPT(41张)
1类协议：基于错误恢复类，面向B类子网。 2类协议：多路复用类，面向A类子网。 3类协议：错误恢复类和多路复用类，面向B类子网。 4类协议：错误检测和恢复类，面向C类子网。
五、高层协议
网络各层的功能
（1） 会话层 会话是在应用进程之间交换信息而按一定规则建立起来的一个 暂时联系 。 会话层通过对两个会话用户间的数据流进行方向的控制。 并且通过增强传输数据流的结构性的手段提供服务 。
网络各层的功能
（3）服务质量
服务是网络中各层向紧邻的上层提供的一组操作。 任何服务都有服务质量问题 。 网络层服务质量最主要的指标就是可靠性，包括是否有分组 丢失、重复、失序、连接及释放的时延等 。 根据不同类型的子网服务质量，OSI将传输协议分为5类：
0类协议：简单类，是面向A型网络服务的。其功能只是 建立一个简单的端到端的传输连接和在数据传输阶段具有将 长数据报文分段传输的功能。该类协议没有差错恢复和将多 条传输连接复用到一条网络连接上的功能。
（2）表示层
网络上不同的计算机对数据信息有不同的描述方法 。 表示层试图用一种抽象语法描述信息，以实现不同系统之间 信息表示的统一 。
网络各层的功能（3）Fra bibliotek用层应用层直接为各种应用服务。应用层是应用进程中与通信有关的 那部分环境空间。在这个空间内，对等的应用实体使用OSI各层提供 的服务交换有意义的信息。应用层的功能是向应用进程提供访问OSI 的手段。OSI在应用层中定义了几个重要的应用层标准，包括虚拟终 端标准VTP，用于不同类型的终端访问网络上不同的主机应用进程； 文件传输、访问和管理标准FTAM，用于不同等系统间能够在网络上 传输文件； 报文处理系统MHS用于对网络上使用非常普遍的电子邮件系统进行标 准化。
五、高层协议
网络各层的功能
（1） 会话层 会话是在应用进程之间交换信息而按一定规则建立起来的一个 暂时联系 。 会话层通过对两个会话用户间的数据流进行方向的控制。 并且通过增强传输数据流的结构性的手段提供服务 。
网络各层的功能
（3）服务质量
服务是网络中各层向紧邻的上层提供的一组操作。 任何服务都有服务质量问题 。 网络层服务质量最主要的指标就是可靠性，包括是否有分组 丢失、重复、失序、连接及释放的时延等 。 根据不同类型的子网服务质量，OSI将传输协议分为5类：
0类协议：简单类，是面向A型网络服务的。其功能只是 建立一个简单的端到端的传输连接和在数据传输阶段具有将 长数据报文分段传输的功能。该类协议没有差错恢复和将多 条传输连接复用到一条网络连接上的功能。
（2）表示层
网络上不同的计算机对数据信息有不同的描述方法 。 表示层试图用一种抽象语法描述信息，以实现不同系统之间 信息表示的统一 。
网络各层的功能（3）Fra bibliotek用层应用层直接为各种应用服务。应用层是应用进程中与通信有关的 那部分环境空间。在这个空间内，对等的应用实体使用OSI各层提供 的服务交换有意义的信息。应用层的功能是向应用进程提供访问OSI 的手段。OSI在应用层中定义了几个重要的应用层标准，包括虚拟终 端标准VTP，用于不同类型的终端访问网络上不同的主机应用进程； 文件传输、访问和管理标准FTAM，用于不同等系统间能够在网络上 传输文件； 报文处理系统MHS用于对网络上使用非常普遍的电子邮件系统进行标 准化。
第三章 计算机网络体系结构ppt课件
图1 OSI参考模型
最顶层
最底层
.
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
（A）
（P） （S） （T） （N）
（DL） （PH）
通信子网
.
OSI中数据流动过程
用户看到的据流向
向实 际 数 据 流
向实 际 数 据 流
实际数据流向
.
2.3 OSI-RM 各层主要功能概述
1、物理层
2.1 网络体系结构及协议概念
2.1.1 网络体系结构的概念
计算机网络体系结构与网络协议是计算机网络技术 中的关键。
计算机网络的实现需要解决很多复杂的技术问题。 例如：①支持多种通信介质；②支持多厂商和异种机互 联，其中包括软件的通信规定及硬件接口的规范；③支 持多种业务，如远程登录、数据库、分布式计算等；④ 支持高级人机接口。
服务数据单元是指（N）实体为完成（N） 服务用户请求的功能所设置的数据单元
.
2.4.3 、服务原语： 在OSI-RM中，上层使用下层的服务，必须通过下
层交换一些命令，这些命令称为服务原语。
请求：用户要求服务做某项工作
服务原语
指示：用户被告知某事件发生了 响应：用户表示对某事件的响应
确认：用户实体收到关于它的请求答复
● 数据链路层协议分为两类：
● 面向字符型的主要特点是利用已定义好的一组 控制字符完成数据链路控制功能。
● 面向比特型的数据链路层，其规程传送信息的单 位称为帧。帧分为控制帧和信息帧。
.
1、数据链路层的功能
传输链路 传输链路是用于传输数据的通信信道，由双绞线、
光纤、 同轴电缆、微波、卫星通信等构成。 信道分为链路与通路两种：
2.1-网络体系结构ppt课件
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参考模型对比
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01-网络体系结构
END
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树型拓扑结构
优点： 结构灵活，实现容易，可扩充性强。 层次分明，管理方便。 故障检测和隔离相对容易。
缺陷： 过于依赖根节点。
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网状拓扑结构
优点： 多通道传输，可靠性强。 能够实现负载均衡。
缺陷： 实现技术难度高，控制和管理比较 复杂。 当存在多条不同传输路径时，容易 造成传输延迟不确定。
网络层 Network
寻径〔路由选择）、拥塞控制、数据包的分片与重组 数据传输的基本单位是分组
点到点〔帧同步、差错控制和流量控制） 数据传输的基本单位是帧
数据链路层 Data Link 电气接口匹配，传输比特流
物理层 Physical
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OSI模型的数据封装
第7层到第2层都要进行数据封装 ，在上层传来的数据前加封装头〔 Head ）。 第2层为了实现帧同步，不仅要 加封装头〔Head ），而且要加封 装尾〔Tail）。 第１层不再进行封装，直接传输 比特流。
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主要网络拓扑结构
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星型拓扑结构
优点： 方便管理； 故障易于检测和隔离。
缺陷： 由于每个站点直接和中央节点相连，需要 大量的电缆和接口； 中央节点容易成为网络瓶颈； 当中央节点发生故障时，整个网络不能工 作。
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总线型拓扑结构
优点： 结构简单，成本较低，实现方便。
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星型总线 星型环 蜂窝 ……
其它拓扑结构
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按地理范围划分网络
参考模型对比
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01-网络体系结构
END
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树型拓扑结构
优点： 结构灵活，实现容易，可扩充性强。 层次分明，管理方便。 故障检测和隔离相对容易。
缺陷： 过于依赖根节点。
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网状拓扑结构
优点： 多通道传输，可靠性强。 能够实现负载均衡。
缺陷： 实现技术难度高，控制和管理比较 复杂。 当存在多条不同传输路径时，容易 造成传输延迟不确定。
网络层 Network
寻径〔路由选择）、拥塞控制、数据包的分片与重组 数据传输的基本单位是分组
点到点〔帧同步、差错控制和流量控制） 数据传输的基本单位是帧
数据链路层 Data Link 电气接口匹配，传输比特流
物理层 Physical
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OSI模型的数据封装
第7层到第2层都要进行数据封装 ，在上层传来的数据前加封装头〔 Head ）。 第2层为了实现帧同步，不仅要 加封装头〔Head ），而且要加封 装尾〔Tail）。 第１层不再进行封装，直接传输 比特流。
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主要网络拓扑结构
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星型拓扑结构
优点： 方便管理； 故障易于检测和隔离。
缺陷： 由于每个站点直接和中央节点相连，需要 大量的电缆和接口； 中央节点容易成为网络瓶颈； 当中央节点发生故障时，整个网络不能工 作。
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总线型拓扑结构
优点： 结构简单，成本较低，实现方便。
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星型总线 星型环 蜂窝 ……
其它拓扑结构
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按地理范围划分网络
计算机网络体系结构.ppt
2019-11-6
感谢你的欣赏
11
层次结构方法的优点
独立性强——耦合程度低
• 上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务——黑箱 方法。
适应性强
• 只要服务和接口不变，每层的实现方法可任意改变。
易于实现和维护
• 把复杂的系统分解成若干个涉及范围小、功能简单的子 单元：
使系统的结构清晰，实现、调试和维护变得简单和容易 发送端将数据块分成更小的单位，并在接收端重新组合
复用和分用
• 多个高层的对等层通信会话复用一条低层连接
建立连接和释放连接
2019-11-6
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20
通信协议
人际交流的协议:
• 人类之间 • “我有一个问题。” • “现在几点了?”
通信协议:
• 计算机之间
• 网络中所有的通信活 动都是由协议所控制
正文的开始，ETX(03H)表示报文正文的结束
语法
• 协议元素与数据的组合格式，即报文格式。例如：
HDLC Flag Address Ctrl
Data
FCSS Flag
BSC SOH HEAD STX
TEXT
ETX BCC
时序
• 通信过程中，通信双方操作的执行顺序和规则
2019-11-6
感谢你的欣赏
1
• 由最高层将消息提 交给目标进程。
2019-11-6
感谢你的欣赏
逻辑通信
Pn+1 Pn Pn-1
目标进程 消息
N+1 N N-1
P3
3
P2
2
P1
1
物理通信线路
19
体系结构各层中实现的主要功能
计算机网络体系结构介绍课件
02
网络设备的配置方法：命令行、Web界面、SNMP等
03
网络设备的配置要点：IP地址、子网掩码、路由表、访问控制等
04
谢谢
4
防火墙：用于保护内部网络，防止外部攻击
5
无线接入点：用于提供无线网络接入，方便移动设备接入网络
6
其他网络设备：如负载均衡器、VPN设备等，用于实现网络优化和安全防护。
常见网络设备的介绍
路由器：连接不同网络，实现网络互通
交换机：连接网络设备，实现数据交换
防火墙：保护网络安全，防止攻击
无线接入点：提供无线网络接入，方便移动设备上网
IP协议：互联网协议，用于数据传输和网络互联
UDP协议：用户数据报协议，用于数据传输和网络互联
ICMP协议：互联网控制报文协议，用于网络管理和故障诊断
ARP协议：地址解析协议，用于将IP地址映射到物理地址
RARP协议：逆地址解析协议，用于将物理地址映射到IP地址
DNS协议：域名系统协议，用于将域名解析为IP地址
网络存储设备：提供数据存储和备份
网络打印机：实现网络共享打印
VPN设备：实现远程访问和安全连接
网络监控设备：监控网络运行状态，及时发现问题
网络管理设备：实现网络管理和配置
网络测试设备：测试网络性能和故障诊断
网络设备的选型和配置
网络设备的类型：交换机、路由器、防火墙等
01
网络设备的选型原则：性能、价格、兼容性、可扩展性等
计算机网络体系结构是指计算机网络中各层协议的集合，用于实现网络通信。
每一层都有其特定的功能和协议，各层之间相互协作，实现网络通信。
网络体系结构分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
网络设备的配置方法：命令行、Web界面、SNMP等
03
网络设备的配置要点：IP地址、子网掩码、路由表、访问控制等
04
谢谢
4
防火墙：用于保护内部网络，防止外部攻击
5
无线接入点：用于提供无线网络接入，方便移动设备接入网络
6
其他网络设备：如负载均衡器、VPN设备等，用于实现网络优化和安全防护。
常见网络设备的介绍
路由器：连接不同网络，实现网络互通
交换机：连接网络设备，实现数据交换
防火墙：保护网络安全，防止攻击
无线接入点：提供无线网络接入，方便移动设备上网
IP协议：互联网协议，用于数据传输和网络互联
UDP协议：用户数据报协议，用于数据传输和网络互联
ICMP协议：互联网控制报文协议，用于网络管理和故障诊断
ARP协议：地址解析协议，用于将IP地址映射到物理地址
RARP协议：逆地址解析协议，用于将物理地址映射到IP地址
DNS协议：域名系统协议，用于将域名解析为IP地址
网络存储设备：提供数据存储和备份
网络打印机：实现网络共享打印
VPN设备：实现远程访问和安全连接
网络监控设备：监控网络运行状态，及时发现问题
网络管理设备：实现网络管理和配置
网络测试设备：测试网络性能和故障诊断
网络设备的选型和配置
网络设备的类型：交换机、路由器、防火墙等
01
网络设备的选型原则：性能、价格、兼容性、可扩展性等
计算机网络体系结构是指计算机网络中各层协议的集合，用于实现网络通信。
每一层都有其特定的功能和协议，各层之间相互协作，实现网络通信。
网络体系结构分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
计算机网络体系结构优秀课件
4
实体（Entity）
实体（Entity）
在网络分层体系结构中，每一层都由一些实体组成， 这些实体抽象地表示了通信时的软件元素（如进程或 子程序）或硬件元素（如智能I/O芯片等）。
实体是通信时能发送和接收信息的任何软硬件设施。
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
5
接口(Interface)
机械特性 电气特性 功能特性 规程特性
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
15
物理层涉及的内容二
数据交换单元为二进制比特 比特的同步 线路的连接 物理拓扑结构 传输方式
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
16
物理层涉及的内容三
有2个设备属于物理层的,一个是中继器,一个是 HUB.
本章主要内容
计算机网络体系结构及协议的概念； 开放系统互连（OSI）参考模型 OSI模型中各层的功能介绍； TCP/IP协议的体系结构； TCP/IP协议的层次功能介绍； OSI模型与TCP/IP协议模型的比较；
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
1
计算机网络体系结构
为了减少计算机网络的复杂程度，按照结构化设 计方法，计算机网络将其功能划分为若干个层次， 较高层次建立在较低层次的基础上，并为其更高 层次提供必要的服务功能。网络中的每一层都起 到隔离作用，使得低层功能具体实现方法的变更 不会影响到高一层所执行的功能。
会话层
5-4接口
传输层
4-3接口
网络层
3-2接口
数据链路层
2-1接口
物理层
8
基于OSI的通信模型结构
中间节点
系统A
系统B
第7层 第6层 第5层 第4层 第3层 第2层 第1层
第3章计算机网络体系结构-OSI模型ppt课件
有
最好 适合于采用OSI /RM的
场合
数据链路层协议
◆面向字符型数据链路规程 以字符集的一个子集来执行通信控制功能。（如ASCII码 ） STX——02〔ASCII码）——表示报文文本的开始 ETX——03〔ASCII码）——表示报文文本的结束 ENQ——05〔ASCII码）——讯问，请求回答 ACK——06〔ASCII码）——确认，响应请求 报文有数据报文和控制报文两种 ◆面向比特型数据链路规程
3. 差错控制。在接收端对收到的数据帧进行差错校 验。
4. 流量控制。流量控制方案有发送等待方法、预约 缓冲法。
LLC子层的服务
1、无确认的无连接服务 无需建立数据链路连接，不进行差错控制和流量 控制。
2、有确认的无连接服务 在接收端进行差错检验，并向发送端给出接收情 况的应答。发送端根据情况做出相应的处理〔如 重发）。
应用层
提供各种网络服务。
应用层还包含大量的应用协议，如虚拟终端协 议〔Telnet）、简单邮件传输协议〔SMTP）、简 单网络管理协议〔SNMP）、域名服务系统〔DNS 〕和超文本传输协议〔〕等。
7 应用层Application
6 表示层Presentation
5 会话层Session 4 传输层Transport 3
网络层Network 2
数据链路层Data Link 1
物理层Physical
处理网络应用 数据表示 主机间通信 端到端的连接 寻址和最短路径 介质访问〔接入） 二进制传输
OSI数据封装与解封
小结
• 网络层传送的数据单位是分组或包。分组运输涉及路由选 择、流量控制和拥塞控制。
传输层
提供建立、维护和拆除传输连接的功能； 选择网络层提供最合适的服务； 在系统之间提供可靠的透明的数据传输,提供
第3讲计算机网络体系结构-ppt课件
第3讲 计算机网络体系构造
一、 网络体系构造与网络协议的概念 二、 ISO/OSI参考模型 三、七层协议简介 四、信息的流动过程 五、对OSI参考模型的进一步解释 六、局域网体系构造 七、TCP/IP的体系构造
一、 网络体系构造与网络协议的概念
1、网络协议 计算机网络中，计算机〔或结点〕的类型
能够不同，运用的操作系统能够不同， 彼此要想相互通讯，必需遵守一致的规 定，这种规定称为网络协议。
一、 网络体系构造与网络协议的概念
• 分层的益处 • 各层之间是独立的：在思索本层功能的实现时，
不需求知道其他层次是如何实现的 • 各层可以用最恰当的技术实现本层的功能。 • 灵敏性好：当某一层内容发生变化时，只需接
口不变，对其他层次没有影响。 • 易于实现和维护：由于每一层都完成一个小的
功能，所以容易实现、整体调试方便。 • 促进规范化：由于对每一层次的功能都做了准
三、七层协议简介—数据链路层
三、七层协议简介—数据链路层
2、协议的主要内容 链路管理：主要是发送数据前后的一些控制活动。
包括： 链路建立：在通讯以前，通讯双方要交换一些信
息，确认对方已预备好。 链路维护：通讯过程中维持链路 撤除链路：通讯终了后释放链路
三、七层协议简介—数据链路层
• 成帧与拆帧
物理层
协 议
物理层 比特流 物理层
通讯子网
二、 ISO/OSI参考模型
• 3、层次划分的原那么 • 网络中各结点都有一样的层次 • 不同结点一样层次具有一样的功能 • 同一结点相邻层间经过接口通讯 • 每一层可以运用下层提供的效力，并向
上层提供效力 • 不同结点的同等层间经过协议来实现对
等层间的通讯
一、 网络体系构造与网络协议的概念
一、 网络体系构造与网络协议的概念 二、 ISO/OSI参考模型 三、七层协议简介 四、信息的流动过程 五、对OSI参考模型的进一步解释 六、局域网体系构造 七、TCP/IP的体系构造
一、 网络体系构造与网络协议的概念
1、网络协议 计算机网络中，计算机〔或结点〕的类型
能够不同，运用的操作系统能够不同， 彼此要想相互通讯，必需遵守一致的规 定，这种规定称为网络协议。
一、 网络体系构造与网络协议的概念
• 分层的益处 • 各层之间是独立的：在思索本层功能的实现时，
不需求知道其他层次是如何实现的 • 各层可以用最恰当的技术实现本层的功能。 • 灵敏性好：当某一层内容发生变化时，只需接
口不变，对其他层次没有影响。 • 易于实现和维护：由于每一层都完成一个小的
功能，所以容易实现、整体调试方便。 • 促进规范化：由于对每一层次的功能都做了准
三、七层协议简介—数据链路层
三、七层协议简介—数据链路层
2、协议的主要内容 链路管理：主要是发送数据前后的一些控制活动。
包括： 链路建立：在通讯以前，通讯双方要交换一些信
息，确认对方已预备好。 链路维护：通讯过程中维持链路 撤除链路：通讯终了后释放链路
三、七层协议简介—数据链路层
• 成帧与拆帧
物理层
协 议
物理层 比特流 物理层
通讯子网
二、 ISO/OSI参考模型
• 3、层次划分的原那么 • 网络中各结点都有一样的层次 • 不同结点一样层次具有一样的功能 • 同一结点相邻层间经过接口通讯 • 每一层可以运用下层提供的效力，并向
上层提供效力 • 不同结点的同等层间经过协议来实现对
等层间的通讯
一、 网络体系构造与网络协议的概念
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集中器:为了节省通信费用,可在远程终端较密集处加一个集中器。集 中器的一端用多条低速线路与各终端相连,其另一端则用一条较高 速率的线路与计算机相连。
集中器 终 端
图1-3 终端通过集中器走向主机
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
（2）第二阶段：计算机通信网络(中国未经,20世纪60年代) ——多个计算机连接起来的用于传输信息的计算机群。以美国的 ARPANET与分组交换技术为重要标志。分组交换网是以网络为中 心,主机和终端都处在网络的外围,构成了用户资源子网。用户通过 分组交换网可共享用户资源子网的许多硬件和各种丰富的软件资源。 为了和用户资源子网对比,就将分组交换网称为通信子网。
第一章 概 述
1.3.2 时延
时
—— 是指一个报文或分组从一个网络（或一条链路）
的一端传送到另一端所需的时间。由三部分组成：发
延
送时延、传播时延、处理时延。
发 是发送数据时使数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间，
送
也就是从数据块的第一个比特开始发送算起，到最后一个比特
时 延
发送完毕所需的时间。也称传输时延。
发送时延
数据块长度 信道带宽
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
定义
传 是信号（电磁波或光波）在信道中需要传播一定的距离而花费
播 时 延
的时间。例如，电磁波在自由空间的速度：3.0×105km/s，在 铜线电缆中2.3×105km/s，在光纤中2.0×105km/s。
图1-4 通过分组交换网连接主机和终端
特点: 是"计算机-计算机"通信,没有主从关系；但体系结构差异较大, 不利于互联,以通信为主要目的。
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
（3）第三阶段:计算机网络
—— 在协议的控制下,以实现资源共享为主要目的,借助于通信系统联结的多 个计算机集合。
（4）树型网络 组成: 各节点按层次进行连接,处于越高层次的节点,其可靠性要求越高。 优点: 这种结构总线路长度较短,容易扩展和进行故障隔离。 缺点: 结构比较复杂且对根的依赖性太大
（5）网状型网络 组成: 一般又分有规则和无规则型 优点: 最大特点是可靠性高,因为节点间存在着冗余链路,某个链路出了 故障,还可以选择其它。 缺点: 通信线路长、成本高、路径控制复杂。
1.2.1 按拓朴结构分
1.2.1.1 计算机网络的拓朴结构
拓扑(topolgy)是从图论演变而来的概念，是一种研究与大小形状无关 的点、线、面特点的方法。在计算机网络中抛开网络中的具体设备，把象工 作站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点”，把网络中的电缆等通信介 质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计算机和网络系统，就形成了点和 线组成的几何图形，从而抽象出了网络系统的具体结构。我们称这种采用拓 扑学方法抽象的网络结构为计算机网络的拓扑结构。
计算机网络的基本概念，计算机网络的发展、组成、 结构、分类及性能指标，计算机网络的体系结构。
重点掌握
• 计算机网络的组成 • 计算机网络的主要性能指标 • ISO/OSI体系结构 • TCP/IP体系结构
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
1.1 计算机网络及其发展过程 1.1.1 计算机网络的概念
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
在采用广播信道的通信子网中,一个公共的通信信道被多个网络结点共 享。所有节点共享传输介质,任何一个节点发送到网上的信息可为网中所有 其它节点接受。适合于局域网。
图1-6 广播信道通信子网的拓朴结构
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
特点：
① 开放性: 一是相对其直接应用环境的开放和对不同应用的适应,二是 相对其互联环境的开发,便于与其他网络和计算机的互联。
② 综合性: 体现了系统中各要素间的更紧密结合。 ③ 智能化: 是人工智能技术与网络技术的结合。
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
1.2 计算机网络的分类
例 ： 中 国 科 技 网 (CSTNET) 、 中 国 教 育 和 科 研 计 算 机 网 (CERNET) 。
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
1.2.4 按计算机间的关系分
分为：集中式网络、分散式网络、分布式网络。
（1）集中式网络: 在一个集中式网络里,所有的信息流必须经过中央处理 设备(即交换结点)，链路都从中央交换结点向外辐射。这个中心结点 的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。集中式网络又称为星形网。
计算机网络(Computer Networks)：用通讯线路将分散在不 同地点的具有独立自主的计算机系统相互联接,并按网络协议进行 数据通讯和实现资源共享的计算机集合,称为计算机网络。
1.1.2 计算机网络的组成
（1）若干个主机，向用户提供服务，构成资源子网; （2）一个通信子网，由一些专用的结点交换机和连接这些结点的
（2）分散式网络: 分散式网络是集中式网络的扩展,它又称为非集中式网 络。分散式网络的特点是它的某些集中器或复用器具有一定的交换功 能,因此网络变为星形网与格状网的混合网。分散式网络的可靠性提 高了。
（3）分布式网络: 分布式网络是格状网。也就是说,其中任何一个结点都 至少和其他两个结点直接相连,因而分布式网络的可靠性是最高的。 现在一些网络常把主要的主干网络做成分布式的,而非主干网络则做 成集中式的。
（2）广域网WAN（Wide Area Network）:大区域的计算机网络,如多个LAN 互联而构成的跨市、国家和国际性的计算机网络。广域网有时也称为 远程网。 特点:数据传输率LAN低得多,一般是数百至数千bps,近年来随着通信 技术进步可提高到数十甚至几百Mbps。
（3）城域网MAN（Metropolitan）:作用范围在广域网和局域网之间,例如 作用范围是一个城市,其传送速率的范围较宽,其距离范围约为5～ 50km。
计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。分为两大类：①点—— 点线路通信子网的拓扑;②广播信道通信子网的拓扑。
点——点线路通信子网的拓扑结构有：星型、环型、树型、全连接型、 交叉环型、网状型。如图1-5所示。
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
图1-5 点—点线路通信子网的拓朴结构
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
图1-7 按计算机间的关系划分
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
1.3 计算机网络的主要性能指标 1.3.1 带宽
带
对信号：指该信号的各种不同频率成份所占据的频率范围。 例如，电话信号标准带宽3.1kHz(300Hz~3400Hz).
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
第一章 概 述
1.2.3 按网络的使用范围分
分为：公用网、专用网。 （1）公用网:一般是国家的电信部门建造的网络。公用网也可称为公众网。
例：中国公（2）专用网:是某个部门为本系统的特殊业务工作的需要而建造的网络。
宽
对通信线路：指允许通过的信号频率范围，也称为通频带.
对于数字信道，人们通常把带宽和数据率（吞吐 量）不加区别，混为同义。严格地说，两者是有 区别的，数据率是指数字信道传送数字信号的速 率，单位为：bit/s、bps、kbps、Mbps、Gbps
海南大学 信息科学技术学院——《计算机网络基础》课程组
Education, 高等教育出版社，2001年。 4. W.Richard Stevens, 《TCP/IP Illustrated》, Volume 1,China Machine
Press,2002.01.
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第一章 概 述
第1章 概 述
基本内容
第一章 概 述
1.2.1.2 按拓朴结构分类 计算机网络按拓朴结构分为：星型网络、环型网络、总线型网络、
树型网络、网状型网络。
（1）星型网络 组成: 各节点间无直接的链路,分节点间的通信必须通过中心节点间 接实现。 优点: 结构简单、构造容易、便于管理和访问协议简单。 缺点: 中心节点负担过重、扩充困难,对中心节点的可靠性要求高,通 信线路总长度长,费用高,安装、维护麻烦。
（2）环型网络 组成: 各主机经由各自的中继器或转发器和点到点链路组成闭合环。 优点: 结构简单,传输路径长度较短,最大延迟确定,时实性较好。 缺点: 某个节点出错可能会终止全网运行,既可靠性较差；同时扩充 困难,这是由于此时需要对全网拓扑和访问机制进行调整所致。
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特点:全网具有统一的体系结构,以资源共享为主要目的。
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第一章 概 述
（4）第四阶段:计算机互联网(20世纪90年代）
——计算机网络向高速化、宽带化(2G)、多媒体方向发展。未来通信和 网络的目标是实现5W(3G)的个人通信(任何人who在任何时候when任何 地方where都可以和任何一个其他人whomever传送任何信息whatever)。
传播时延 电磁波在 信信 道道 长上 度的速 传率 播
处 理
是数据在交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的
通信链路组成; （3）一系列的协议，用来控制主机之间或主机和子网之间的通信。
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第一章 概 述
1.1.3 计算机网络的发展过程
集中器 终 端
图1-3 终端通过集中器走向主机
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第一章 概 述
（2）第二阶段：计算机通信网络(中国未经,20世纪60年代) ——多个计算机连接起来的用于传输信息的计算机群。以美国的 ARPANET与分组交换技术为重要标志。分组交换网是以网络为中 心,主机和终端都处在网络的外围,构成了用户资源子网。用户通过 分组交换网可共享用户资源子网的许多硬件和各种丰富的软件资源。 为了和用户资源子网对比,就将分组交换网称为通信子网。
第一章 概 述
1.3.2 时延
时
—— 是指一个报文或分组从一个网络（或一条链路）
的一端传送到另一端所需的时间。由三部分组成：发
延
送时延、传播时延、处理时延。
发 是发送数据时使数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间，
送
也就是从数据块的第一个比特开始发送算起，到最后一个比特
时 延
发送完毕所需的时间。也称传输时延。
发送时延
数据块长度 信道带宽
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第一章 概 述
定义
传 是信号（电磁波或光波）在信道中需要传播一定的距离而花费
播 时 延
的时间。例如，电磁波在自由空间的速度：3.0×105km/s，在 铜线电缆中2.3×105km/s，在光纤中2.0×105km/s。
图1-4 通过分组交换网连接主机和终端
特点: 是"计算机-计算机"通信,没有主从关系；但体系结构差异较大, 不利于互联,以通信为主要目的。
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第一章 概 述
（3）第三阶段:计算机网络
—— 在协议的控制下,以实现资源共享为主要目的,借助于通信系统联结的多 个计算机集合。
（4）树型网络 组成: 各节点按层次进行连接,处于越高层次的节点,其可靠性要求越高。 优点: 这种结构总线路长度较短,容易扩展和进行故障隔离。 缺点: 结构比较复杂且对根的依赖性太大
（5）网状型网络 组成: 一般又分有规则和无规则型 优点: 最大特点是可靠性高,因为节点间存在着冗余链路,某个链路出了 故障,还可以选择其它。 缺点: 通信线路长、成本高、路径控制复杂。
1.2.1 按拓朴结构分
1.2.1.1 计算机网络的拓朴结构
拓扑(topolgy)是从图论演变而来的概念，是一种研究与大小形状无关 的点、线、面特点的方法。在计算机网络中抛开网络中的具体设备，把象工 作站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点”，把网络中的电缆等通信介 质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计算机和网络系统，就形成了点和 线组成的几何图形，从而抽象出了网络系统的具体结构。我们称这种采用拓 扑学方法抽象的网络结构为计算机网络的拓扑结构。
计算机网络的基本概念，计算机网络的发展、组成、 结构、分类及性能指标，计算机网络的体系结构。
重点掌握
• 计算机网络的组成 • 计算机网络的主要性能指标 • ISO/OSI体系结构 • TCP/IP体系结构
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第一章 概 述
1.1 计算机网络及其发展过程 1.1.1 计算机网络的概念
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在采用广播信道的通信子网中,一个公共的通信信道被多个网络结点共 享。所有节点共享传输介质,任何一个节点发送到网上的信息可为网中所有 其它节点接受。适合于局域网。
图1-6 广播信道通信子网的拓朴结构
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特点：
① 开放性: 一是相对其直接应用环境的开放和对不同应用的适应,二是 相对其互联环境的开发,便于与其他网络和计算机的互联。
② 综合性: 体现了系统中各要素间的更紧密结合。 ③ 智能化: 是人工智能技术与网络技术的结合。
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1.2 计算机网络的分类
例 ： 中 国 科 技 网 (CSTNET) 、 中 国 教 育 和 科 研 计 算 机 网 (CERNET) 。
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1.2.4 按计算机间的关系分
分为：集中式网络、分散式网络、分布式网络。
（1）集中式网络: 在一个集中式网络里,所有的信息流必须经过中央处理 设备(即交换结点)，链路都从中央交换结点向外辐射。这个中心结点 的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。集中式网络又称为星形网。
计算机网络(Computer Networks)：用通讯线路将分散在不 同地点的具有独立自主的计算机系统相互联接,并按网络协议进行 数据通讯和实现资源共享的计算机集合,称为计算机网络。
1.1.2 计算机网络的组成
（1）若干个主机，向用户提供服务，构成资源子网; （2）一个通信子网，由一些专用的结点交换机和连接这些结点的
（2）分散式网络: 分散式网络是集中式网络的扩展,它又称为非集中式网 络。分散式网络的特点是它的某些集中器或复用器具有一定的交换功 能,因此网络变为星形网与格状网的混合网。分散式网络的可靠性提 高了。
（3）分布式网络: 分布式网络是格状网。也就是说,其中任何一个结点都 至少和其他两个结点直接相连,因而分布式网络的可靠性是最高的。 现在一些网络常把主要的主干网络做成分布式的,而非主干网络则做 成集中式的。
（2）广域网WAN（Wide Area Network）:大区域的计算机网络,如多个LAN 互联而构成的跨市、国家和国际性的计算机网络。广域网有时也称为 远程网。 特点:数据传输率LAN低得多,一般是数百至数千bps,近年来随着通信 技术进步可提高到数十甚至几百Mbps。
（3）城域网MAN（Metropolitan）:作用范围在广域网和局域网之间,例如 作用范围是一个城市,其传送速率的范围较宽,其距离范围约为5～ 50km。
计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。分为两大类：①点—— 点线路通信子网的拓扑;②广播信道通信子网的拓扑。
点——点线路通信子网的拓扑结构有：星型、环型、树型、全连接型、 交叉环型、网状型。如图1-5所示。
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图1-5 点—点线路通信子网的拓朴结构
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图1-7 按计算机间的关系划分
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1.3 计算机网络的主要性能指标 1.3.1 带宽
带
对信号：指该信号的各种不同频率成份所占据的频率范围。 例如，电话信号标准带宽3.1kHz(300Hz~3400Hz).
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1.2.3 按网络的使用范围分
分为：公用网、专用网。 （1）公用网:一般是国家的电信部门建造的网络。公用网也可称为公众网。
例：中国公（2）专用网:是某个部门为本系统的特殊业务工作的需要而建造的网络。
宽
对通信线路：指允许通过的信号频率范围，也称为通频带.
对于数字信道，人们通常把带宽和数据率（吞吐 量）不加区别，混为同义。严格地说，两者是有 区别的，数据率是指数字信道传送数字信号的速 率，单位为：bit/s、bps、kbps、Mbps、Gbps
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Education, 高等教育出版社，2001年。 4. W.Richard Stevens, 《TCP/IP Illustrated》, Volume 1,China Machine
Press,2002.01.
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第一章 概 述
第1章 概 述
基本内容
第一章 概 述
1.2.1.2 按拓朴结构分类 计算机网络按拓朴结构分为：星型网络、环型网络、总线型网络、
树型网络、网状型网络。
（1）星型网络 组成: 各节点间无直接的链路,分节点间的通信必须通过中心节点间 接实现。 优点: 结构简单、构造容易、便于管理和访问协议简单。 缺点: 中心节点负担过重、扩充困难,对中心节点的可靠性要求高,通 信线路总长度长,费用高,安装、维护麻烦。
（2）环型网络 组成: 各主机经由各自的中继器或转发器和点到点链路组成闭合环。 优点: 结构简单,传输路径长度较短,最大延迟确定,时实性较好。 缺点: 某个节点出错可能会终止全网运行,既可靠性较差；同时扩充 困难,这是由于此时需要对全网拓扑和访问机制进行调整所致。
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特点:全网具有统一的体系结构,以资源共享为主要目的。
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第一章 概 述
（4）第四阶段:计算机互联网(20世纪90年代）
——计算机网络向高速化、宽带化(2G)、多媒体方向发展。未来通信和 网络的目标是实现5W(3G)的个人通信(任何人who在任何时候when任何 地方where都可以和任何一个其他人whomever传送任何信息whatever)。
传播时延 电磁波在 信信 道道 长上 度的速 传率 播
处 理
是数据在交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的
通信链路组成; （3）一系列的协议，用来控制主机之间或主机和子网之间的通信。
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第一章 概 述
1.1.3 计算机网络的发展过程