南京大学计算机网络课件01
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计算机网络教程课件第1章
计算机网络为分布式系统的研究提供了 技术基础，而分布式系统是计算机网络 技术发展的高级阶段。
17
2.网络的网络
理解网络、互联网（互连网）和因特网
网络：由若干结点（node）和连接这些结点的 链路（link）组成。
互联网：“网络的网络”（network of networks）。
因特网：世界上最大的互连网。
（1）分组交换的概念
电路交换的特点
数据交换前需建立起一条从发端到收端的物 理通路；
在数据交换的全部时间内用户始终占用端到 端的固定传输信道；
交换双方可实时进行数据交换而不会存在任 何延迟。
36
（1）分组交换的概念
电路交换存在的问题
计算机之间的数据交换往往具有突发性和间歇性特征， 而对电路交换而言，用户支付的费用则是按用户占用 线路的时间来收费的。
28
（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。 客户软件的特点、服务器软件的特点。
29
（1）客户服务器方式
运行客户端程序的主机
A
客户
①发出请求 ②给予响应 因特网的核心
20世纪70年代：网络体系结构与协议标准化的研究
第四阶段：Internet的广泛应用
20世纪90年代
5
第一个阶段：以主机为中心
背景：
1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC 诞生时，计算机技术与通信技术并没有直接的 联系；
20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国 半自动地面防空系统（SAGE）的研究开始了 计算机技术与通信技术相结合的尝试。
17
2.网络的网络
理解网络、互联网（互连网）和因特网
网络：由若干结点（node）和连接这些结点的 链路（link）组成。
互联网：“网络的网络”（network of networks）。
因特网：世界上最大的互连网。
（1）分组交换的概念
电路交换的特点
数据交换前需建立起一条从发端到收端的物 理通路；
在数据交换的全部时间内用户始终占用端到 端的固定传输信道；
交换双方可实时进行数据交换而不会存在任 何延迟。
36
（1）分组交换的概念
电路交换存在的问题
计算机之间的数据交换往往具有突发性和间歇性特征， 而对电路交换而言，用户支付的费用则是按用户占用 线路的时间来收费的。
28
（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。 客户软件的特点、服务器软件的特点。
29
（1）客户服务器方式
运行客户端程序的主机
A
客户
①发出请求 ②给予响应 因特网的核心
20世纪70年代：网络体系结构与协议标准化的研究
第四阶段：Internet的广泛应用
20世纪90年代
5
第一个阶段：以主机为中心
背景：
1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC 诞生时，计算机技术与通信技术并没有直接的 联系；
20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国 半自动地面防空系统（SAGE）的研究开始了 计算机技术与通信技术相结合的尝试。
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。
计算机网络基础PPT课件
计算机网络的主要功能
数据通信、资源共享、分布式处理、提高计算机的可靠性。
计算机网络的拓扑结构
总线型、星型、环型、网状型。
计算机网络发展历程
第一阶段
第二阶段
面向终端的计算机网络，20世纪50年代初 ，美国建立半自动地面防空系统，将不同 地点的计算机通过通信线路连接起来。
计算机-计算机网络，20世纪60年代中期， 美国国防部ARPANET实验，标志计算机网 络的兴起。
数据传输过程
总结词
数据传输过程是计算机网络中数据从一个节点传送到另一个节点的过程。
详细描述
数据传输过程通常包括以下几个步骤：数据源将数据封装在一个数据包中，然后通过网络发送出去。数据包在网 络中经过一系列的路由器和交换机等网络设备的转发，最终到达目的地。在传输过程中，数据包可能会经过多次 封装和解封装的过程，以确保数据的完整性和可靠性。
第三阶段
第四阶段
国际标准化的计算机网络，20世纪70年代 末至80年代初，出现了一系列标准化的网 络体系结构。
高速计算机网络，20世纪90年代初至今， 网络技术向高速、宽带、智能化发展。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
按拓扑结构分类：总 线型、星型、环型、 网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议的核心，它定义了数 据如何在网络中传输。
详细描述
TCP/IP模型将网络系统划分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对 应于OSI参考模型的应用层和表示层，传输层对应于OSI的传输层，网络层对应于OSI的网络层，而链 路层对应于OSI的数据链路层和物理层。
数据通信、资源共享、分布式处理、提高计算机的可靠性。
计算机网络的拓扑结构
总线型、星型、环型、网状型。
计算机网络发展历程
第一阶段
第二阶段
面向终端的计算机网络，20世纪50年代初 ，美国建立半自动地面防空系统，将不同 地点的计算机通过通信线路连接起来。
计算机-计算机网络，20世纪60年代中期， 美国国防部ARPANET实验，标志计算机网 络的兴起。
数据传输过程
总结词
数据传输过程是计算机网络中数据从一个节点传送到另一个节点的过程。
详细描述
数据传输过程通常包括以下几个步骤：数据源将数据封装在一个数据包中，然后通过网络发送出去。数据包在网 络中经过一系列的路由器和交换机等网络设备的转发，最终到达目的地。在传输过程中，数据包可能会经过多次 封装和解封装的过程，以确保数据的完整性和可靠性。
第三阶段
第四阶段
国际标准化的计算机网络，20世纪70年代 末至80年代初，出现了一系列标准化的网 络体系结构。
高速计算机网络，20世纪90年代初至今， 网络技术向高速、宽带、智能化发展。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
按拓扑结构分类：总 线型、星型、环型、 网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议的核心，它定义了数 据如何在网络中传输。
详细描述
TCP/IP模型将网络系统划分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对 应于OSI参考模型的应用层和表示层，传输层对应于OSI的传输层，网络层对应于OSI的网络层，而链 路层对应于OSI的数据链路层和物理层。
计算机网络基础ppt课件
• 传输层：提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供 可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组 丢失，必须重新发送。
• 应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远 程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的 接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP 协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
• 网络层：网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时 ，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在 TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫IP数据报 ，或简称为 数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下 来的分组能够交付到目的主机。
TCP/IP四层模型
• 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧 ，抽出IP数据报，交给IP层。
• 互联网层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传 输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去 往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报： 首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头 ，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数 据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。Байду номын сангаас
PPP协议（Point-to-Point Protocol）：用于点对点链路 的数据链路层协议，提供多协 议封装、链路配置、身份认证
等功能。
HDLC协议（High-Level Data Link Control）：面向比特的同 步数据链路控制协议，具有帧 同步、差错控制、流量控制等 功能。
• 应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远 程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的 接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP 协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
• 网络层：网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时 ，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在 TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫IP数据报 ，或简称为 数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下 来的分组能够交付到目的主机。
TCP/IP四层模型
• 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧 ，抽出IP数据报，交给IP层。
• 互联网层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传 输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去 往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报： 首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头 ，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数 据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。Байду номын сангаас
PPP协议（Point-to-Point Protocol）：用于点对点链路 的数据链路层协议，提供多协 议封装、链路配置、身份认证
等功能。
HDLC协议（High-Level Data Link Control）：面向比特的同 步数据链路控制协议，具有帧 同步、差错控制、流量控制等 功能。
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
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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。
计算机网络基础1PPT课件
有线：双绞线，同轴电缆，光缆
无线：卫星，无线电，微波
1、双绞线 Twist-Pair
使用最早、最普及的有线介质是双绞线。它 是以螺旋状扭在一起的两根绝缘铜导线组成的。 两根线扭在一起是为了减少相互间的幅射电磁干 扰。
-
9
分类：
屏蔽双绞线(STP)和非 屏蔽双绞线(UTP)的不同 之处是，在双绞线和外层 保护套中间增加了一层金 属屏蔽保护膜。该保护膜 用以减少信号传送时所产 生的电磁干扰和减小辐射， 并防止信息被窃听。
计算机网络基础
-
1
主要内容
一、计算机网络的定义
指通过一定的通信线路（如双绞线、同 轴电缆、光缆、微波等）和通信设备（路 由器、交换机、网桥、HUB[集线器]、中继 器等）将地理位置不同的、功能独立的计 算机连接起来，通过功能丰富的网络软件 （网络操作系统、通讯协议）而实现资源 共享和信息传递的一个系统。
62.5μm/125μm的光纤，其中62.5μm是 内芯直径，而125μm是反射层的直径。
-
28
单模光纤（Single Mode Fiber） 单模光纤使用的材料是注入型激光二极
管。 采用激光（LD）作为光源，它根据激光
器原理进行工作，它产生一个窄带的超辐 射光束，产生的是激光。由于激光的定向 性好，它可沿着光导纤维传播，减少了折 射也减少了损耗，效率更高，也能传播更 长的距离，而且可以保持很高的数据传输 率。但是激光二极管要比发光二极管价格 贵得多，这种光纤称为单模光纤。 光信息只有一种波长，典型的单模光纤尺 寸为8μm/125μm
-
10
屏蔽（STP）：
非屏蔽（UTP）：1类，2类，3类，4类，5类（最大 速度为100M，CAT5），超5类（5E），6类
无线：卫星，无线电，微波
1、双绞线 Twist-Pair
使用最早、最普及的有线介质是双绞线。它 是以螺旋状扭在一起的两根绝缘铜导线组成的。 两根线扭在一起是为了减少相互间的幅射电磁干 扰。
-
9
分类：
屏蔽双绞线(STP)和非 屏蔽双绞线(UTP)的不同 之处是，在双绞线和外层 保护套中间增加了一层金 属屏蔽保护膜。该保护膜 用以减少信号传送时所产 生的电磁干扰和减小辐射， 并防止信息被窃听。
计算机网络基础
-
1
主要内容
一、计算机网络的定义
指通过一定的通信线路（如双绞线、同 轴电缆、光缆、微波等）和通信设备（路 由器、交换机、网桥、HUB[集线器]、中继 器等）将地理位置不同的、功能独立的计 算机连接起来，通过功能丰富的网络软件 （网络操作系统、通讯协议）而实现资源 共享和信息传递的一个系统。
62.5μm/125μm的光纤，其中62.5μm是 内芯直径，而125μm是反射层的直径。
-
28
单模光纤（Single Mode Fiber） 单模光纤使用的材料是注入型激光二极
管。 采用激光（LD）作为光源，它根据激光
器原理进行工作，它产生一个窄带的超辐 射光束，产生的是激光。由于激光的定向 性好，它可沿着光导纤维传播，减少了折 射也减少了损耗，效率更高，也能传播更 长的距离，而且可以保持很高的数据传输 率。但是激光二极管要比发光二极管价格 贵得多，这种光纤称为单模光纤。 光信息只有一种波长，典型的单模光纤尺 寸为8μm/125μm
-
10
屏蔽（STP）：
非屏蔽（UTP）：1类，2类，3类，4类，5类（最大 速度为100M，CAT5），超5类（5E），6类
南京大学计算机网络课件01
application transport network link physical
application transport network link physical
分层: 逻辑通讯，如传输层
从应用层取得数 据 加上地址,校验信 息形成 “数据报” 向对等实体( peer) 发送数据报 等待对等体在接 收后的应答 比喻: 邮局服务
OSI与TCP/IP体系结构对比
应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 数据链路层 物理层 运输层TCP,UDP 网络层IP 网络接口层 应用层
在一些问题的处理上，TCP/IP与 OSI是很不相同的
1.
2.
3.
TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互连 问题。 TCP/IP一开始就对面向连接服务和无连接 服务并重。 TCP/IP有较好的网络管理功能。
输 入
缓 冲 存 储
信息处理 和转发
输 出
报文（帧）
标志 地址 控制 信息 FCS 标志 标志：表示帧的开始和结束 地址：包括源地址和目的地址
控制：报文类型和功能
信息：传送的数据
FCS：帧校验码
报文交换：不定长报文为单位
报文交换每次是无需通过物理连接而建立通信信道的。这种 联网方式称为无连接的（connectionless）。
Hi Hi
Got the time?
TCP connection req. TCP connection reply.
Get /index.htm
2:00
<file>
time
一.计算机协议的概念
为进行网络中的数据交换而建立的规则、标 准或约定即称为网络协议。一个网络协议主要由 以下三个要素组成： （1）语法，即数据与控制信息的结构或格式； （2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何 种动作以及做出何种响应； （3）同步，即事件实现顺序的详细说明。
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。
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网络接口层
在一些问题的处理上，TCP/IP与 OSI是很不相同的
1. TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互连 问题。
2. TCP/IP一开始就对面向连接服务和无连接 服务并重。
3. TCP/IP有较好的网络管理功能。
按层次高低的一些协议来表示 TCP/IP协议族
2.6 客户-服务器方式
在TCP/IP的进程之间的通信常用客户–服务器 方式。
往返时延带宽积的意义
1.3 计算机网络的协议
1.3.1 网络协议的概念
计算机系统互相通信是需要规则的 规则的制定：从SNA到OSI/RM 规则的推广：TCP/IP协议簇成为事实上的国
际标准
重要的规则制定者
美国国家标准协会（ANSI） 国际电工委员会（IEC） 国际电信联盟（ITU） 电子工业协会（EIA） 电气和电子工程师协会（IEEE） 国际标准化组织（ISO） 国家标准和技术协会（NIST） 国 原理体系结构（因特网协议栈）
应用层: 支持网络应用
ftp, smtp, http
传输层: 主机进程间的数据传递
tcp, udp
网络层: 将数据报从信源传递到信宿
ip, 路由选择协议
链路层: 数据在网络上的相邻结点间 的传输
ppp, ethernet
物理层: 信道上传送的位流
更准确的定义：凡是将地址位置不同，并具有独立功 能的计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功 能完善的网络软件实现在网络中资源共享和信息交换 的系统，称为计算机网络系统。
1.1.2 计算机网络的几种分类方法
电路交换：用模拟信道的连接在 线路上传输信息
电路交换要求在通信的双方之间建立一条实际的物理 通路，并且在整个通信过程中，这条通路被独占。这 种联网方式称为面向连接的（connection-oriented）， 过程为“建立连接、通信、释放连接”。
端到端可靠的数据传输
“对方在哪儿”
分组传送，路由选择，流量 “走哪条路可以到达对方” 控制
相邻结点间无差错地传送帧 “每一步该怎么走”
在物理媒体上透明传输位流 “怎样利用物理媒体”
OSI与TCP/IP体系结构对比
应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 数据链路层 物理层
应用层
运输层TCP,UDP 网络层IP
二.协议的特点
1.分层 网络系统体系结构是有层次的，通信协议也
被分为多个层次，在每个层次内又可分成若干子 层次，协议各层次有高低之分。
1层
N-1 N N+1 外层
二.协议的特点
2.协调配合 每一层和相邻层有接口，较低层通过接口向
它的上一层提供服务，但这一服务的实现细节对 上层是屏蔽的。
较高层又是在较低层提供的低级服务的基础 上实现更高级的服务。
application transport network
link physical
数据传递过程
1.4.2 实体、协议、服务和服务访问点
实体：任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议：控制两个对等实体进行通信的规则集合。 服务：“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间
接口提供的。 服务访问点SAP：在同一系统中相邻两层的实体进行
link physical
data application
ttrranssppoorrtt
network link
physical
分层: 物理通信
applicdaattiaon transport network
link physical
application transport network
link physical
三种时延在实际中的产生示意
1.2.3 时延带宽积和往返时延
时延带宽积=(传播时延)*(带宽),。链路的时延带宽积 又称为以比特为单位的链路长度。
1.2.3 时延带宽积和往返时延
往返时延RTT (Round-Trip Time)也是一个重 要的性能指标，它表示从发送端发送数据开始， 到发送端收到来自接收端的确认，总共经历的 时延。
network link
physical
application transport network
link physical
application transport network
link physical
分层: 逻辑通讯，如传输层
从应用层取得数 据
加上地址,校验信 息形成 “数据报”
向对等实体( peer) 发送数据报
1.5 OSI与TCP/IP体系结构的比较
OSI参考模型中采用了七个层次的体系结构， 将原理体系结构中的应用层再划分为应用层、 表示层和会话层。
OSI网络体系介绍
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层 物理层
与用户应用进程的接口
“做什么”
数据格式的转换
“对方看起来象什么”
会话管理与数据传输同步 “该谁讲话”“从哪儿讲起”
存储交换：数字化网络；存储-转 发方式
输
缓
入
冲
信息处理
输
存
和转发
出
储
报文（帧）
标志 地址 控制 信息 FCS 标志 标志：表示帧的开始和结束 地址：包括源地址和目的地址 控制：报文类型和功能 信息：传送的数据 FCS：帧校验码
报文交换：不定长报文为单位
报文交换每次是无需通过物理连接而建立通信信道的。这种 联网方式称为无连接的（connectionless）。
network link
physical
application transport network
link physical
data application transport
network link
physical
协议分层和数据的封装
每个层次都从上层取得数据 加上首部信息形成新的数据单元 将新的数据单元传递给下一层次
为了解决具体的应用问题而彼此通信的进程就 称为“应用进程”。而应用层的具体内容就是 规定应用进程在通信时所遵循的协议。
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所 涉及的两个应用进程。
作业：
P19：7，8，10 P33：6
总时延 = 传播时延 + 发送时延 + 排队时延
三类时延的计算方法
传播时延=信道长度/信道上电磁波的传播速率 发送时延=数据块长度/信道带宽 排队时延：取决于网络通信量
R=链路带宽 (b/s) L=分组长度 (bits) a=平均分组到达速率
数据流量的强度 = La/R
1.4 计算机网络的原理 体系结构
学习计算机网络后的收获
大三的上半年开了一门网络课，讲了一堆的东 西，现在只记得有网络的7层结构和一些晦涩 的名词。以至于工作以后经常分不清某某协议 是那个层的，互相之间是些什么关系。特别是 TCP/IP 被叫的越来越响亮以后，一直想把它 和7层结构做个比较，可是越弄越糊涂。
source
M
Ht M Hn Ht M Hl Hn Ht M
application transport network
link physical
destination
application transport network
link physical
M
Ht M Hn Ht M Hl Hn Ht M
message segment datagram frame
交互(即交换信息)的地方。
分层: 逻辑通信
每个层次:
分布的运行
“实体” 在每个 节点上实现该 层的功能
实体实现动作, 与对等实体交 换信息
application transport network
link physical
application transport network
link physical
1.4.3 面向连接服务与无连接服务
一． 面向连接服务具有连接建立、数据传输和连 接释放这三个阶段。
二． 不需要通信的两个实体同时是活跃的(即处 于激活态)。
1. 数据报(datagram)。 2. 证实交付(confirmed delivery)。 3. 请求回答(request-reply)。
对于数字信道，“带宽”是指在信道上(或一 段链路上)能够传送的数字信号的速率，即数 据率或比特率。比特(bit)是计算机中的数据的 最小单元，它也是信息量的度量单位。带宽的 单位就是比特每秒(bit/s)。
带宽有时也称为吞吐量。
1.2.2 时延（delay）
时延(delay或latency)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。
课程进度安排
10周——16周，28个讲授课时，4个实 验课时
教材：《计算机网络教程》，谢希仁 考核方式：闭卷考试70%，实验20%，
作业10%
第1讲 计算机网络基础 知识
1.1 计算机网络的分类
1.1.1 计算机网络的定义
计算机网络的精确定义并未统一。关于计算机网络的 最简单的定义是：一些互相连接的、自治的计算机的 集合。
分组交换（包交换）：定常报文 为单位分组传输
集中式（星型结构）
分布式（网状结构）
1.1.2 计算机网络的几种分类方法
1.2 计算机网络的主要 性能指标
1.2.1 带宽（bandwidth）
“带宽”本来的意思是指某个信号具有的频带 宽度。带宽的单位是赫兹(Hz)、千赫(kHz)、 兆赫(MHz)等。
什么是协议?
人际交往的协议和计算机网络协议:
在一些问题的处理上，TCP/IP与 OSI是很不相同的
1. TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互连 问题。
2. TCP/IP一开始就对面向连接服务和无连接 服务并重。
3. TCP/IP有较好的网络管理功能。
按层次高低的一些协议来表示 TCP/IP协议族
2.6 客户-服务器方式
在TCP/IP的进程之间的通信常用客户–服务器 方式。
往返时延带宽积的意义
1.3 计算机网络的协议
1.3.1 网络协议的概念
计算机系统互相通信是需要规则的 规则的制定：从SNA到OSI/RM 规则的推广：TCP/IP协议簇成为事实上的国
际标准
重要的规则制定者
美国国家标准协会（ANSI） 国际电工委员会（IEC） 国际电信联盟（ITU） 电子工业协会（EIA） 电气和电子工程师协会（IEEE） 国际标准化组织（ISO） 国家标准和技术协会（NIST） 国 原理体系结构（因特网协议栈）
应用层: 支持网络应用
ftp, smtp, http
传输层: 主机进程间的数据传递
tcp, udp
网络层: 将数据报从信源传递到信宿
ip, 路由选择协议
链路层: 数据在网络上的相邻结点间 的传输
ppp, ethernet
物理层: 信道上传送的位流
更准确的定义：凡是将地址位置不同，并具有独立功 能的计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功 能完善的网络软件实现在网络中资源共享和信息交换 的系统，称为计算机网络系统。
1.1.2 计算机网络的几种分类方法
电路交换：用模拟信道的连接在 线路上传输信息
电路交换要求在通信的双方之间建立一条实际的物理 通路，并且在整个通信过程中，这条通路被独占。这 种联网方式称为面向连接的（connection-oriented）， 过程为“建立连接、通信、释放连接”。
端到端可靠的数据传输
“对方在哪儿”
分组传送，路由选择，流量 “走哪条路可以到达对方” 控制
相邻结点间无差错地传送帧 “每一步该怎么走”
在物理媒体上透明传输位流 “怎样利用物理媒体”
OSI与TCP/IP体系结构对比
应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 数据链路层 物理层
应用层
运输层TCP,UDP 网络层IP
二.协议的特点
1.分层 网络系统体系结构是有层次的，通信协议也
被分为多个层次，在每个层次内又可分成若干子 层次，协议各层次有高低之分。
1层
N-1 N N+1 外层
二.协议的特点
2.协调配合 每一层和相邻层有接口，较低层通过接口向
它的上一层提供服务，但这一服务的实现细节对 上层是屏蔽的。
较高层又是在较低层提供的低级服务的基础 上实现更高级的服务。
application transport network
link physical
数据传递过程
1.4.2 实体、协议、服务和服务访问点
实体：任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议：控制两个对等实体进行通信的规则集合。 服务：“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间
接口提供的。 服务访问点SAP：在同一系统中相邻两层的实体进行
link physical
data application
ttrranssppoorrtt
network link
physical
分层: 物理通信
applicdaattiaon transport network
link physical
application transport network
link physical
三种时延在实际中的产生示意
1.2.3 时延带宽积和往返时延
时延带宽积=(传播时延)*(带宽),。链路的时延带宽积 又称为以比特为单位的链路长度。
1.2.3 时延带宽积和往返时延
往返时延RTT (Round-Trip Time)也是一个重 要的性能指标，它表示从发送端发送数据开始， 到发送端收到来自接收端的确认，总共经历的 时延。
network link
physical
application transport network
link physical
application transport network
link physical
分层: 逻辑通讯，如传输层
从应用层取得数 据
加上地址,校验信 息形成 “数据报”
向对等实体( peer) 发送数据报
1.5 OSI与TCP/IP体系结构的比较
OSI参考模型中采用了七个层次的体系结构， 将原理体系结构中的应用层再划分为应用层、 表示层和会话层。
OSI网络体系介绍
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层 物理层
与用户应用进程的接口
“做什么”
数据格式的转换
“对方看起来象什么”
会话管理与数据传输同步 “该谁讲话”“从哪儿讲起”
存储交换：数字化网络；存储-转 发方式
输
缓
入
冲
信息处理
输
存
和转发
出
储
报文（帧）
标志 地址 控制 信息 FCS 标志 标志：表示帧的开始和结束 地址：包括源地址和目的地址 控制：报文类型和功能 信息：传送的数据 FCS：帧校验码
报文交换：不定长报文为单位
报文交换每次是无需通过物理连接而建立通信信道的。这种 联网方式称为无连接的（connectionless）。
network link
physical
application transport network
link physical
data application transport
network link
physical
协议分层和数据的封装
每个层次都从上层取得数据 加上首部信息形成新的数据单元 将新的数据单元传递给下一层次
为了解决具体的应用问题而彼此通信的进程就 称为“应用进程”。而应用层的具体内容就是 规定应用进程在通信时所遵循的协议。
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所 涉及的两个应用进程。
作业：
P19：7，8，10 P33：6
总时延 = 传播时延 + 发送时延 + 排队时延
三类时延的计算方法
传播时延=信道长度/信道上电磁波的传播速率 发送时延=数据块长度/信道带宽 排队时延：取决于网络通信量
R=链路带宽 (b/s) L=分组长度 (bits) a=平均分组到达速率
数据流量的强度 = La/R
1.4 计算机网络的原理 体系结构
学习计算机网络后的收获
大三的上半年开了一门网络课，讲了一堆的东 西，现在只记得有网络的7层结构和一些晦涩 的名词。以至于工作以后经常分不清某某协议 是那个层的，互相之间是些什么关系。特别是 TCP/IP 被叫的越来越响亮以后，一直想把它 和7层结构做个比较，可是越弄越糊涂。
source
M
Ht M Hn Ht M Hl Hn Ht M
application transport network
link physical
destination
application transport network
link physical
M
Ht M Hn Ht M Hl Hn Ht M
message segment datagram frame
交互(即交换信息)的地方。
分层: 逻辑通信
每个层次:
分布的运行
“实体” 在每个 节点上实现该 层的功能
实体实现动作, 与对等实体交 换信息
application transport network
link physical
application transport network
link physical
1.4.3 面向连接服务与无连接服务
一． 面向连接服务具有连接建立、数据传输和连 接释放这三个阶段。
二． 不需要通信的两个实体同时是活跃的(即处 于激活态)。
1. 数据报(datagram)。 2. 证实交付(confirmed delivery)。 3. 请求回答(request-reply)。
对于数字信道，“带宽”是指在信道上(或一 段链路上)能够传送的数字信号的速率，即数 据率或比特率。比特(bit)是计算机中的数据的 最小单元，它也是信息量的度量单位。带宽的 单位就是比特每秒(bit/s)。
带宽有时也称为吞吐量。
1.2.2 时延（delay）
时延(delay或latency)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。
课程进度安排
10周——16周，28个讲授课时，4个实 验课时
教材：《计算机网络教程》，谢希仁 考核方式：闭卷考试70%，实验20%，
作业10%
第1讲 计算机网络基础 知识
1.1 计算机网络的分类
1.1.1 计算机网络的定义
计算机网络的精确定义并未统一。关于计算机网络的 最简单的定义是：一些互相连接的、自治的计算机的 集合。
分组交换（包交换）：定常报文 为单位分组传输
集中式（星型结构）
分布式（网状结构）
1.1.2 计算机网络的几种分类方法
1.2 计算机网络的主要 性能指标
1.2.1 带宽（bandwidth）
“带宽”本来的意思是指某个信号具有的频带 宽度。带宽的单位是赫兹(Hz)、千赫(kHz)、 兆赫(MHz)等。
什么是协议?
人际交往的协议和计算机网络协议: