计算机网络概述 PPT
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第一章 计算机网络概述 课件(共19张PPT)
• 采用通信子网后，可使每台入网主机不用去处理数据通信，也不用具有许多远程数据通信功能， 而只需负责信息的发送和接收，这样就减少了主机的通信开销。另外，由于通信子网是按统一 软、硬件标准组建，可以面向各种类型的主机，方便了不同机型互连，减少了组建网络的工作 量。
• 通信子网有三种类型： • （1）结合型 • 对于大多数局域网，由于其传输距离 ，互连主机不多，所以并未采用
• 工作站：是网络中用户使用的计算机设备，又称客户机。
•
终端：终端不具备本地处理能力，不能直接连接到网络上，只能通过网络上的主机与网络相连 发挥作用。常见的终端有：显示终端、打印终端、图形终端等。
•
传输介质：传输介质的作用是在网络设备之间构成物理通路，以便实现信息的交换。最常见的 传输介质类型是同轴电缆、双绞线和光纤。
• 2. 通信链路
•
通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现，如双绞线、同轴电 缆、光缆、卫星、微波等无线信道。
• 通信链路又分为物理链路和逻辑链路两类。物理链路是一条点到点的物理线路，中间没有任何交换节点。 在计算机网络钟，两个计算机之间的通路往往是由许多物理链路串结而成。逻辑链路是具备数据传输控制 能力，在逻辑上起作用的物理链路。在物理链路上加上用于数据传输控制的硬件和软件，就构成了逻辑链 路。只有在逻辑链路上才可以真正传输数据，而物理链路是逻辑链路形成的基础。
内容的 服务器；通过一定技巧使不同地域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面，这样来实现各服务器的负荷均衡，同时用户也省了不少冤枉路。
• 分布处理是把任务分散到网络中不同的计算机上并行处理，而不是集中在一台大型计算机上，使其具有解决复杂问题的能力，大大提高效率和降低成本。
认识计算机网络(共39张PPT)
认识计算机网络XXX中学 XXX
学习目标
了解计算机网络的概念。掌握计算机网络的分类。了解局域网中常见的三种拓扑结构。掌握局域网资源共享的设置方法。
引入：六度分隔理论
你和任何一个陌生人之间所间隔的人不会超过六个。也就是说，最多通过六个人你就能够认识任何一个陌生人。 1967年，哈佛大学的心理学教授米尔格拉姆描绘的人际关系网。
二、计算机网络的分类
（二）局域网中的拓扑结构拓扑结构：网络中计算机与其他设备的地理分布和互连关系的几何构形。
二、计算机网络的分类
（二）局域网中的拓扑结构拓扑结构：网络中计算机与其他设备的地理分布和互连关系的几何构形。
校园网结构示意图
星型拓扑结构
计算机
计算机
……
教学楼
……
服务器
计算机
计算机
……
办公楼
连接全市中小学的教育网络
覆盖全国38个城市的南方航空 公司售票网
小明家里由3台计算机组成的网络
学校电脑室网络
学校办公楼的网络
移动网络
局域网
城域网
广域网
实践练习
二、计算机网络的分类
（二）局域网中的拓扑结构思考：4台电脑如何连接可以形成网络？同学们，请在白纸上尝试画出您设想的连线图。 要求：每台电脑需要能够互相访问；使用的线要尽量少；
3. Internet互联网是（
）。
校园网局域网 C.广域网 D.城域网
C
考一考
4.下图是一幅网络结构示意图，它是属于（ B）的网络拓扑结构。A.星型 B.总线型 C.环型 D.树型
学习小结
计算机网络的概念目的：资源共享、信息交换计算机网络的分类计算机网络覆盖范围分类：LAN、MAN和WAN局域网中常见的拓扑结构：总线型、环型和星型
学习目标
了解计算机网络的概念。掌握计算机网络的分类。了解局域网中常见的三种拓扑结构。掌握局域网资源共享的设置方法。
引入：六度分隔理论
你和任何一个陌生人之间所间隔的人不会超过六个。也就是说，最多通过六个人你就能够认识任何一个陌生人。 1967年，哈佛大学的心理学教授米尔格拉姆描绘的人际关系网。
二、计算机网络的分类
（二）局域网中的拓扑结构拓扑结构：网络中计算机与其他设备的地理分布和互连关系的几何构形。
二、计算机网络的分类
（二）局域网中的拓扑结构拓扑结构：网络中计算机与其他设备的地理分布和互连关系的几何构形。
校园网结构示意图
星型拓扑结构
计算机
计算机
……
教学楼
……
服务器
计算机
计算机
……
办公楼
连接全市中小学的教育网络
覆盖全国38个城市的南方航空 公司售票网
小明家里由3台计算机组成的网络
学校电脑室网络
学校办公楼的网络
移动网络
局域网
城域网
广域网
实践练习
二、计算机网络的分类
（二）局域网中的拓扑结构思考：4台电脑如何连接可以形成网络？同学们，请在白纸上尝试画出您设想的连线图。 要求：每台电脑需要能够互相访问；使用的线要尽量少；
3. Internet互联网是（
）。
校园网局域网 C.广域网 D.城域网
C
考一考
4.下图是一幅网络结构示意图，它是属于（ B）的网络拓扑结构。A.星型 B.总线型 C.环型 D.树型
学习小结
计算机网络的概念目的：资源共享、信息交换计算机网络的分类计算机网络覆盖范围分类：LAN、MAN和WAN局域网中常见的拓扑结构：总线型、环型和星型
完整计算机网络ppt课件
物理层的基本概念与传输介质
物理层的基本概念
物理层是计算机网络体系结构中的最 底层，负责建立、管理和释放物理连 接，提供透明的比特流传输服务。
传输介质
物理层接口与标准
物理层接口规定了物理层设备与传输 介质之间的电气、机械和功能特性， 常见的物理层接口标准有EIA/TIA232、EIA/TIA-499等。
ATM的特点：支持多种业务类型（如语音、数据 、视频等）、高速传输、低延迟、QoS保障。
ATM在网络中的应用：作为骨干网传输技术，提 供高速、可靠的数据传输服务。
帧中继技术
帧中继（Frame Relay）的基本概念
一种简化的、面向连接的数据链路层协议，采用变长帧作为传输单位 。
03
包括前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字
段、数据字段和帧校验序列等。
无线局域网技术
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）的概念：利用无线通信技 术构建的局域网，摆脱了有线网络的束缚。
无线局域网的标准：IEEE 802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、 802.11n、802.11ac和802.11ax等。
01
02
03
应用层的基本概念
应用层是计算机网络体系 结构中的最高层，负责为 用户提供各种网络服务和 应用程序接口。
应用层的功能
实现用户与网络之间的交 互，包括网络应用、数据 传输、资源共享等。
应用层协议
HTTP、FTP、SMTP、 DNS等协议都属于应用层 协议，用于实现不同的网 络应用。
DNS域名系统
传输层
向用户提供可靠的端到端的差错和 流量控制，保证报文的正确传输， 同时向高层屏蔽下层数据通信的细 节。
计算机网络概述 ppt课件
进入20世纪80年代中期，ARPANET分解为两个独立运行的网络，其一专门服务 于美国军事领域，命名为MILNET，该网络历经技术更迭一直服务至今；其一 主要服务于科研领域，仍然称为ARPANET。但随着更多的科研人员等提出对网 络使用的需求，ARPANET不能完全满足需求了，因此80年代中期美国国家自然 科学基金会NSF牵头，依托其掌握的全美重要的超级计算中心和通信资源建立 了覆盖全美的NSFNET。到80年代末期NSFNET基本取代了ARPANET，成为美国最 主要的公共服务网络，ARPANET正式谢幕推出历史舞台。
IBM S/360
IBM S/370
DEC PDP小型机
体积庞大价格昂贵 高额的计算成本 数据资源不能共享 无法为更多的使用
者提供服务
江南大学人文学院倪玉兴2008-2012版权所有
6
计算机网络形成的原因及意义
物 质
条
件
主要需求因素
： 电
1、军事需求——指挥系统等
子
2、社会需求——数据共享等
技 术
量的处理时间和系统资源，更专心于数据处理业务。
2020/9/25
江南大学人文学院倪玉兴2008-2012版权所有
11
网络技术的雏形
集中器(Concentrator)的使用有效地解 决密集型终端接入主机的线路浪费现象， 同时也可以实现一部分的通信控制功能。
2020/9/25
江南大学人文学院倪玉兴2008-2012版权所有
4
第1节 计算机网络的形成与发展 Section1 The Formation and Development of Computer Network
CH1 计算机网络概述
2020/9/25
计算机网络基础ppt课件完整版
功能
包括帧同步、差错控制、 流量控制等，确保数据的 可靠传输。
数据链路层设备
包括网卡、网桥等，用于 实现数据链路层的功能。
常见数据链路层协议及工作原理
以太网协议
以太网是一种常用的局域网技术， 采用CSMA/CD（载波监听多路访 问/冲突检测）机制解决多节点同 时发送数据的冲突问题。
PPP协议
PPP（Point-to-Point Protocol） 是一种点对点通信协议，用于建立 直接连接的两个节点之间的数据链 路。
06
无线网络与移动计算
无线网络基本概念与技术标准
无线网络定义
通过无线电波进行数据传输和通 信的网络。
无线网络分类
包括无线局域网（WLAN）、无线 城域网（WMAN）、无线广域网 （WWAN）等。
技术标准
包括IEEE 802.11系列标准、蓝牙（ Bluetooth）、ZigBee等。
移动计算基本概念与技术发展
常见网络安全技术及其原理
防火墙技术
入侵检测技术
防火墙是位于内部网络和外部网络之间的 安全屏障，通过控制网络访问和过滤网络 数据来保护内部网络免受外部攻击。
入侵检测是指通过监控网络系统和应用程 序的运行状态，发现潜在的入侵行为和异 常活动，并及时报警和响应。
加密技术
身份认证技术
加密技术是通过将敏感信息转换为密文形 式进行传输和存储，确保信息在传输和存 储过程中的机密性和完整性。
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，用于 实现不同网络应用之间的通信。
应用层功能
提供用户与网络应用之间的交互界面 ，处理数据表示、会话管理、安全保 密等任务。
常见应用层协议及工作原理
HTTP协议
超文本传输协议，用于Web浏览器与服务器之间的通信 ，支持请求/响应模型，传输层使用TCP协议。
计算机网络知识PPT课件
。
以太网经历了从10Mbps到 100Mbps、1Gbps甚至
10Gbps的发展历程，不断满足 日益增长的数据传输需求。
以太网技术及其发展
以太网的协议与标准
以太网采用 CSMA/CD（载波监 听多路访问/冲突检 测）协议，实现网络 中的数据传输。
IEEE 802.3标准定义 了以太网的物理层和 数据链路层规范。
路由选择算法是路由器 根据网络拓扑结构和路 由信息选择最佳路径的 算法。常见的路由选择 算法包括
由管理员手动配置路由 信息，适用于简单、稳 定的网络环境。
基于Bellman-Ford算法 ，每个路由器将自己知 道的路由信息发送给相 邻路由器，相邻路由器 再根据这些信息更新自 己的路由表。
基于Dijkstra算法，每个 路由器收集网络中所有 链路的状态信息，并根 据这些信息计算最短路 径。
无线局域网技术
01
无线局域网的协议与标准
02
IEEE 802.11标准定义了无线局域网的物理层和数据链路层规范
。
无线局域网采用CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）协
03
议，实现网络中的数据传输。
无线局域网技术
无线局域网的设备与组网方式
无线局域网设备包括无线网 卡、无线接入点（AP）、无
线路由器等。
无线局域网的组网方式包括基 础结构模式和自组织模式，其 中基础结构模式是最常见的组
网方式。
04
广域网技术
广域网的基本概念与特点
定义
广域网（Wide Area Network，WAN）是一种覆盖地理 范围较大的计算机网络，通常连接不同城市、国家甚至全 球范围内的计算机和网络设备。
传输速率低
由于广域网覆盖范围广，传输距离长，因此传输速率相对 较低，通常在几Mbps到几百Mbps之间。
以太网经历了从10Mbps到 100Mbps、1Gbps甚至
10Gbps的发展历程，不断满足 日益增长的数据传输需求。
以太网技术及其发展
以太网的协议与标准
以太网采用 CSMA/CD（载波监 听多路访问/冲突检 测）协议，实现网络 中的数据传输。
IEEE 802.3标准定义 了以太网的物理层和 数据链路层规范。
路由选择算法是路由器 根据网络拓扑结构和路 由信息选择最佳路径的 算法。常见的路由选择 算法包括
由管理员手动配置路由 信息，适用于简单、稳 定的网络环境。
基于Bellman-Ford算法 ，每个路由器将自己知 道的路由信息发送给相 邻路由器，相邻路由器 再根据这些信息更新自 己的路由表。
基于Dijkstra算法，每个 路由器收集网络中所有 链路的状态信息，并根 据这些信息计算最短路 径。
无线局域网技术
01
无线局域网的协议与标准
02
IEEE 802.11标准定义了无线局域网的物理层和数据链路层规范
。
无线局域网采用CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）协
03
议，实现网络中的数据传输。
无线局域网技术
无线局域网的设备与组网方式
无线局域网设备包括无线网 卡、无线接入点（AP）、无
线路由器等。
无线局域网的组网方式包括基 础结构模式和自组织模式，其 中基础结构模式是最常见的组
网方式。
04
广域网技术
广域网的基本概念与特点
定义
广域网（Wide Area Network，WAN）是一种覆盖地理 范围较大的计算机网络，通常连接不同城市、国家甚至全 球范围内的计算机和网络设备。
传输速率低
由于广域网覆盖范围广，传输距离长，因此传输速率相对 较低，通常在几Mbps到几百Mbps之间。
《认识计算机网络 》课件
IP数据报是IP协议传输的数据单位，它包含源IP地址、目的IP地址、以及其他一些控制信息，如生存时间（TTL）和协议类型。
IP协议使用路由选择算法来确定数据报从源到目的的最佳路径。路由选择基于一系列路由协议，如RIP、OSPF和BGP等。
IP地址
IP数据报
路由选择
TCP协议概述：TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，它提供了一种可靠的、有序的和错误校验的数据传输方式。TCP在因特网上广泛使用，如HTTP、FTP和SMTP等应用层协议都建立在TCP连接之上。
总结词
实现物体与物体之间的智能化互联
详细描述
物联网（Internet of Things, IoT）是指通过网络技术实现物体与物体之间的智能化互联，实现物体的远程监控、控制和管理等功能。物联网的应用范围广泛，包括智能家居、智能交通、智能工业等领域。
通过网络提供可伸缩的、按需付费的计算服务
总结词
云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的计算方式，通过虚拟化技术将计算资源（如服务器、存储设备和应用程序）以服务的形式提供给用户。用户可以通过网络随时随地地访问这些服务，并按需付费。云计算具有可伸缩性、灵活性、高可用性和可靠性等特点。
DNS概述
DNS查询由客户端发出，请求将特定域名解析为相应的IP地址。DNS服务器会响应查询，返回与该域名相关联的IP地址列表。这些IP地址可以是多个，以便实现负载均衡和容错功能。
DNS查询与响应
为了提高性能并减少DNS查询的频率，许多计算机和网络设备都配置了存储在缓存中，以便后续对该域名的访问可以直接从缓存中获取IP地址而无需再次查询DNS服务器。
《认识计算机网络》PPT课件
计算机网络概述计算机网络体系结构计算机网络的硬件设备计算机网络协议与技术网络安全与防护计算机网络应用与发展趋势
IP协议使用路由选择算法来确定数据报从源到目的的最佳路径。路由选择基于一系列路由协议，如RIP、OSPF和BGP等。
IP地址
IP数据报
路由选择
TCP协议概述：TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，它提供了一种可靠的、有序的和错误校验的数据传输方式。TCP在因特网上广泛使用，如HTTP、FTP和SMTP等应用层协议都建立在TCP连接之上。
总结词
实现物体与物体之间的智能化互联
详细描述
物联网（Internet of Things, IoT）是指通过网络技术实现物体与物体之间的智能化互联，实现物体的远程监控、控制和管理等功能。物联网的应用范围广泛，包括智能家居、智能交通、智能工业等领域。
通过网络提供可伸缩的、按需付费的计算服务
总结词
云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的计算方式，通过虚拟化技术将计算资源（如服务器、存储设备和应用程序）以服务的形式提供给用户。用户可以通过网络随时随地地访问这些服务，并按需付费。云计算具有可伸缩性、灵活性、高可用性和可靠性等特点。
DNS概述
DNS查询由客户端发出，请求将特定域名解析为相应的IP地址。DNS服务器会响应查询，返回与该域名相关联的IP地址列表。这些IP地址可以是多个，以便实现负载均衡和容错功能。
DNS查询与响应
为了提高性能并减少DNS查询的频率，许多计算机和网络设备都配置了存储在缓存中，以便后续对该域名的访问可以直接从缓存中获取IP地址而无需再次查询DNS服务器。
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计算机网络概述计算机网络体系结构计算机网络的硬件设备计算机网络协议与技术网络安全与防护计算机网络应用与发展趋势
《计算机网络概述》PPT课件
精选课件ppt
24
1. 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。
精选课件ppt
25
运行 客户 程序
A
客户
网络边缘 网络核心
运行 服务器
程序 B
请注意：现在左边是“前面”
精选课件ppt
43
分组交换的传输单元
分组交换网以“分组”作为数据传输单 元。
依次把各分组发送到接收端（假定接收 端在分左组边1 ）。
首部 数 据
分组 2
首部 数 据
分组 3
首部 数 据
精选课件ppt
44
分组首部的重要性
每一个分组的首部都含有地址等控制信 息。
分组交换网中的结点交换机根据收到的 分组的首部中的地址信息，把分组转发 到下一个结点交换机。
精选课件行 P2P 程序
F
运行 P2P 程序
网络核心 D
运行 P2P 程序
1.3.2 因特网的核心部分 （掌握）
网络核心部分是因特网中最复杂的部分。
网络中的核心部分要向网络边缘中的大量 主机提供连通性，使边缘部分中的任何一 个主机都能够向其他主机通信（即传送或 接收各种形式的数据）。
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）。
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中继线
交换机
中继线 交换机 交换机
C D A用户线 交换机 Nhomakorabea
用户线
B
电路交换传送计算机数据效率低
• 计算机数据具有突发性。 • 这导致通信线路的利用率很低。
分组交换的原理（一）
• 在发送端，先把较长的报文划分成较短
的、固定长度的数据段。
报文
1101000110101010110101011100010011010010
– 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）； – 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端 口转发； – 把分组送到适当的端口转发出去。
主机和结点交换机的作用不同
• 主机是为用户进行信息处理的，并向网络
发送分组，从网络接收分组。 • 结点交换机对分组进行存储转发，最后把 分组交付给目的主机。
分组交换的优点
分组交换网的示意图
H2 结点交换机 B 主机 H1 E H6 H4
D
注意分组路径的变化！
A
H5
H2 向 H6 发送分组 H1 向 H5 发送分组
C
H3
分组交换网
注意分组的存储转发过程
在结点交换机 在结点交换机 在结点交换机 最后到达目的主机 AC 暂存 E 暂存 暂存H5 D 查找转发表 查找转发表 查找转发表 结点交换机 找到转发的端口 找到转发的端口 找到转发的端口 B
1.2 计算机网络的发展过程
1.2.1 分组交换的产生
计算机网络的产生背景
• 是 20 世纪 60 年代美苏冷战时期的产物。 • 60 年代初，美国国防部领导的远景研究规划局
• •
ARPA (Advanced Research Project Agency) 提出 要研制一种存续性(survivability)很强的网络。 传统的电路交换(circuit switching)的电信网有一 个缺点：正在通信的电路中只要有一个交换机或 一条链路被炸毁，整个通信电路就会中断。 如要改用其他迂回电路，必须重新拨号建立连接。 这将要延误一些时间。
回顾一下电路交换的特点
• 两部电话机只需要用一对电线就能够互相
连接起来。
更多的电话机互相连通
• 5 部电话机两两相连，需 10 对电线。
• N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2对电线。 • 当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线
对的数量与电话机数的平方成正比。
使用交换机
• 高效
动态分配传输带宽，对通信链路 是逐段占用。 • 灵活 以分组为传送单位和查找路由。 • 迅速 不必先建立连接就能向其他主机 发送分组；充分使用链路的带宽。 • 可靠 完善的网络协议；自适应的路由 选择协议使网络有很好的生存性。
首部 数 据 分组 2 首部 数 据 分组 3 首部 数 据
分组首部的重要性
• 每一个分组的首部都含有地址等控制信
息。 • 分组交换网中的结点交换机根据收到的 分组的首部中的地址信息，把分组转发 到下一个结点交换机。 • 用这样的存储转发方式，分组就能传送 到最终目的地。
分组交换的原理（四）
• 接收端收到分组后剥去首部还原成报文。
电路交换的特点
• 电路交换必定是面向连接的。 • 电路交换的三个阶段：
– 建立连接 – 通信 – 释放连接
电路交换举例
• A 和 B 通话经过四个交换机 • 通话在 A 到 B 的连接上进行
中继线
交换机
中继线 交换机 交换机
C D
A
用户线 交换机
用户线
B
电路交换举例
• C 和 D 通话只经过一个本地交换机 • 通话在 C 到 D 的连接上进行
计算机网络的基本特点
• 网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了 •
打电话。 网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单 一类型的计算机。 所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网 络的存续性。 计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。 网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非 常可靠地传送数据。
•
• •
假定这个报文较长 不便于传输
分组交换的原理（二）
• 每一个数据段前面添加上首部构成分组。
报文
数 1据 分组
首部
数
据
数
据
分组 2 首部 分组 3 首部
请注意：现在左边是“前面”
分组交换的原理（三）
• 分组交换网以“分组”作为数据传输单
元。 • 依次把各分组发送到接收端（假定接收 端在左边）。 分组 1
因特网(Internet)的发展
• 进入 20 世纪 90 年代以后，以因特网为
代表的计算机网络得到了飞速的发展。 • 已从最初的教育科研网络逐步发展成为 商业网络。 • 已成为仅次于全球电话网的世界第二大 网络。
因特网的意义
• 因特网是自印刷术以来人类通信方面最
大的变革。 • 现在人们的生活、工作、学习和交往都 已离不开因特网。
• 当电话机的数量增多时，就要使用交换
机来完成全网的交换任务。
交换机
“交换”的含义
• 在这里，“交换”(switching)的含义是：
– 转接——把一条电话线转接到另一条电话线， 使它们连通起来。
• 从通信资源的分配角度来看，“交换”
就是按照某种方式动态地分配传输线路 的资源。
网络技术概述
网络技术概述
• 计算机网络在信息时代中的作用 • 计算机网络的发展过程 • 计算机网络的分类 • 计算机网络的体系结构 • 应用层的客户-服务器方式
1.1 计算机网络 在信息时代的作用
• 21 世纪的一些重要特征就是数字化、网
络化和信息化，它是一个以网络为核心 的信息时代。 • 网络现已成为信息社会的命脉和发展知 识经济的重要基础。 • 网络是指“三网”，即电信网络、有线 电视网络和计算机网络。 • 发展最快的并起到核心作用的是计算机 网络。
分组 1
首部
数
据
分组 2 首部 数 据 分组 3 首部 数 据
收到的数据
分组交换的原理（五）
• 最后，在接收端把收到的数据恢复成为
原来的报文。
报文
1101000110101010110101011100010011010010 数 据 数 据 数 据
• 这里我们假定分组在传输过程中没有出
现差错，在转发时也没有被丢弃。
主机 H1 A H5 E H2 H4
H1 向 H5 发送分组
H6
C H3
分组交换网
注意结点交换机有多个端口
H4 H2
D B
1 2 3 4 1 2 3 4
H6
结点 交换机 H1
1 2 3 4
E
H5
A
1 2 3 4 1 2 3 4
高速链路
H3
C
结点交换机
• 在结点交换机中的输入和输出端口之间没
有直接连线。 • 结点交换机处理分组的过程是：
交换机
中继线 交换机 交换机
C D A用户线 交换机 Nhomakorabea
用户线
B
电路交换传送计算机数据效率低
• 计算机数据具有突发性。 • 这导致通信线路的利用率很低。
分组交换的原理（一）
• 在发送端，先把较长的报文划分成较短
的、固定长度的数据段。
报文
1101000110101010110101011100010011010010
– 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）； – 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端 口转发； – 把分组送到适当的端口转发出去。
主机和结点交换机的作用不同
• 主机是为用户进行信息处理的，并向网络
发送分组，从网络接收分组。 • 结点交换机对分组进行存储转发，最后把 分组交付给目的主机。
分组交换的优点
分组交换网的示意图
H2 结点交换机 B 主机 H1 E H6 H4
D
注意分组路径的变化！
A
H5
H2 向 H6 发送分组 H1 向 H5 发送分组
C
H3
分组交换网
注意分组的存储转发过程
在结点交换机 在结点交换机 在结点交换机 最后到达目的主机 AC 暂存 E 暂存 暂存H5 D 查找转发表 查找转发表 查找转发表 结点交换机 找到转发的端口 找到转发的端口 找到转发的端口 B
1.2 计算机网络的发展过程
1.2.1 分组交换的产生
计算机网络的产生背景
• 是 20 世纪 60 年代美苏冷战时期的产物。 • 60 年代初，美国国防部领导的远景研究规划局
• •
ARPA (Advanced Research Project Agency) 提出 要研制一种存续性(survivability)很强的网络。 传统的电路交换(circuit switching)的电信网有一 个缺点：正在通信的电路中只要有一个交换机或 一条链路被炸毁，整个通信电路就会中断。 如要改用其他迂回电路，必须重新拨号建立连接。 这将要延误一些时间。
回顾一下电路交换的特点
• 两部电话机只需要用一对电线就能够互相
连接起来。
更多的电话机互相连通
• 5 部电话机两两相连，需 10 对电线。
• N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2对电线。 • 当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线
对的数量与电话机数的平方成正比。
使用交换机
• 高效
动态分配传输带宽，对通信链路 是逐段占用。 • 灵活 以分组为传送单位和查找路由。 • 迅速 不必先建立连接就能向其他主机 发送分组；充分使用链路的带宽。 • 可靠 完善的网络协议；自适应的路由 选择协议使网络有很好的生存性。
首部 数 据 分组 2 首部 数 据 分组 3 首部 数 据
分组首部的重要性
• 每一个分组的首部都含有地址等控制信
息。 • 分组交换网中的结点交换机根据收到的 分组的首部中的地址信息，把分组转发 到下一个结点交换机。 • 用这样的存储转发方式，分组就能传送 到最终目的地。
分组交换的原理（四）
• 接收端收到分组后剥去首部还原成报文。
电路交换的特点
• 电路交换必定是面向连接的。 • 电路交换的三个阶段：
– 建立连接 – 通信 – 释放连接
电路交换举例
• A 和 B 通话经过四个交换机 • 通话在 A 到 B 的连接上进行
中继线
交换机
中继线 交换机 交换机
C D
A
用户线 交换机
用户线
B
电路交换举例
• C 和 D 通话只经过一个本地交换机 • 通话在 C 到 D 的连接上进行
计算机网络的基本特点
• 网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了 •
打电话。 网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单 一类型的计算机。 所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网 络的存续性。 计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。 网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非 常可靠地传送数据。
•
• •
假定这个报文较长 不便于传输
分组交换的原理（二）
• 每一个数据段前面添加上首部构成分组。
报文
数 1据 分组
首部
数
据
数
据
分组 2 首部 分组 3 首部
请注意：现在左边是“前面”
分组交换的原理（三）
• 分组交换网以“分组”作为数据传输单
元。 • 依次把各分组发送到接收端（假定接收 端在左边）。 分组 1
因特网(Internet)的发展
• 进入 20 世纪 90 年代以后，以因特网为
代表的计算机网络得到了飞速的发展。 • 已从最初的教育科研网络逐步发展成为 商业网络。 • 已成为仅次于全球电话网的世界第二大 网络。
因特网的意义
• 因特网是自印刷术以来人类通信方面最
大的变革。 • 现在人们的生活、工作、学习和交往都 已离不开因特网。
• 当电话机的数量增多时，就要使用交换
机来完成全网的交换任务。
交换机
“交换”的含义
• 在这里，“交换”(switching)的含义是：
– 转接——把一条电话线转接到另一条电话线， 使它们连通起来。
• 从通信资源的分配角度来看，“交换”
就是按照某种方式动态地分配传输线路 的资源。
网络技术概述
网络技术概述
• 计算机网络在信息时代中的作用 • 计算机网络的发展过程 • 计算机网络的分类 • 计算机网络的体系结构 • 应用层的客户-服务器方式
1.1 计算机网络 在信息时代的作用
• 21 世纪的一些重要特征就是数字化、网
络化和信息化，它是一个以网络为核心 的信息时代。 • 网络现已成为信息社会的命脉和发展知 识经济的重要基础。 • 网络是指“三网”，即电信网络、有线 电视网络和计算机网络。 • 发展最快的并起到核心作用的是计算机 网络。
分组 1
首部
数
据
分组 2 首部 数 据 分组 3 首部 数 据
收到的数据
分组交换的原理（五）
• 最后，在接收端把收到的数据恢复成为
原来的报文。
报文
1101000110101010110101011100010011010010 数 据 数 据 数 据
• 这里我们假定分组在传输过程中没有出
现差错，在转发时也没有被丢弃。
主机 H1 A H5 E H2 H4
H1 向 H5 发送分组
H6
C H3
分组交换网
注意结点交换机有多个端口
H4 H2
D B
1 2 3 4 1 2 3 4
H6
结点 交换机 H1
1 2 3 4
E
H5
A
1 2 3 4 1 2 3 4
高速链路
H3
C
结点交换机
• 在结点交换机中的输入和输出端口之间没
有直接连线。 • 结点交换机处理分组的过程是：