计算机网络课件 - TopDownV4-1(new)
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James F.Kurose 自顶向下计算机网络 第一章 PPT
datacenter network
TCP
Introduction: 1-5
The Internet: a “Service” View
▪ Infrastructure that provides services to applications:
• Web, steaming video, multimedia
Introduction: 1-4
The Internet: a “Nuts And Bolts” View
▪ Internet: “network of networks”
• Interconnected ISPs
▪ protocols are everywhere
• control sending, receiving of messages
What’s a Protocol?
Human protocols:
▪ “what’s the time?” ▪ “I have a question” ▪ introductions
Network protocols:
▪ computers (devices) rather than humans
For a revision history, see the slide note for this page.
Thanks and enjoy! JFK/KWR
All material copyright 1996-2020 J.F Kurose and K.W. Ross, All Rights Reserved
mobile network
national or global ISP
Packet switches: forward packets (chunks of data)
计算机网络自顶向下期末总复习课件
交换机
交换机是一种多端口的网络设备，能够根据数据包的MAC地址进行数据交换。 它在局域网中广泛应用，提供快速的数据交换服务。
06
应用层
应用层定义
应用层定义
应用层是计算机网络体系结构中的最高层，直接面向用户提供服务 。
作用
应用层负责处理特定的应用程序细节，为用户提供直接的网络服务 ，如文件传输、电子邮件、网页浏览等。
计算机网络自顶向下 期末总复习课件
目 录
• 概述 • 物理层 • 数据链路层 • 网络层 • 传输层 • 应用层
01
概述
计算机网络定义
01
计算机网络
是计算机技术和通信技术相结合的产物，由各种硬件和软件组成，使处
在不同位置的计算机可以进行数据交换、资源共享等操作。
02
计算机网络的主要功能
数据交换、资源共享、分布式处理。
常见的物理层协议包括Ethernet（以太网）、Token Ring（令牌环）、FDDI（ 光纤分布式数据接口）等。
物理层设备
物理层设备包括网卡、调制解调器、集线器、中继器等，它 们负责在物理层上实现比特流的传输和接收。
物理层设备必须遵循物理层协议的规定，以确保网络通信的 正确性和可靠性。
03
数据链路层
03
计算机网络的分类
局域网、城域网、广域网。
计算机网络分类
01
02
03
局域网（LAN）
通常覆盖较小地理区域， 如一个办公室、一栋大楼 或一个校园，用于连接近 距离的计算机。
城域网（MAN）
覆盖中等地理区域，如一 个城市或一个地区，用于 连接多个局域网。
广域网（WAN）
覆盖较大地理区域，如一 个国家或全球范围，用于 连接远程计算机。
交换机是一种多端口的网络设备，能够根据数据包的MAC地址进行数据交换。 它在局域网中广泛应用，提供快速的数据交换服务。
06
应用层
应用层定义
应用层定义
应用层是计算机网络体系结构中的最高层，直接面向用户提供服务 。
作用
应用层负责处理特定的应用程序细节，为用户提供直接的网络服务 ，如文件传输、电子邮件、网页浏览等。
计算机网络自顶向下 期末总复习课件
目 录
• 概述 • 物理层 • 数据链路层 • 网络层 • 传输层 • 应用层
01
概述
计算机网络定义
01
计算机网络
是计算机技术和通信技术相结合的产物，由各种硬件和软件组成，使处
在不同位置的计算机可以进行数据交换、资源共享等操作。
02
计算机网络的主要功能
数据交换、资源共享、分布式处理。
常见的物理层协议包括Ethernet（以太网）、Token Ring（令牌环）、FDDI（ 光纤分布式数据接口）等。
物理层设备
物理层设备包括网卡、调制解调器、集线器、中继器等，它 们负责在物理层上实现比特流的传输和接收。
物理层设备必须遵循物理层协议的规定，以确保网络通信的 正确性和可靠性。
03
数据链路层
03
计算机网络的分类
局域网、城域网、广域网。
计算机网络分类
01
02
03
局域网（LAN）
通常覆盖较小地理区域， 如一个办公室、一栋大楼 或一个校园，用于连接近 距离的计算机。
城域网（MAN）
覆盖中等地理区域，如一 个城市或一个地区，用于 连接多个局域网。
广域网（WAN）
覆盖较大地理区域，如一 个国家或全球范围，用于 连接远程计算机。
计算机网络第4版(自顶向下方法)英文版ppt
connect adjacent nodes along communication path are links
wired links wireless links LANs
layer-2 packet is a frame,
encapsulates datagram
data-link layer has responsibility of transferring datagram from one node to adjacent node over a link
services:
error detection, correction sharing a broadcast channel: multiple access link layer addressing reliable data transfer, flow control: done!
each link protocol
tourist = datagram
provides different services
transport segment =
e.g., may or may not provide rdt over link
communication link transportation mode = link layer protocol travel agent = routing algorithm
5-11
Parity Checking
Single Bit Parity:
Detect single bit errors
Two Dimensional Bit Parity:
计算机网络自顶向下方法(第四版)课件
互联网应用的分类
根据服务类型和服务对象的不同，互联网应用可以分为个人应用和组织应用两大类。个人 应用主要面向个人用户，如电子邮件、即时通讯、社交媒体等；组织应用主要面向企业、 机构等组织用户，如企业邮箱、在线办公、电子商务平台等。
电子邮件系统
电子邮件系统的概念
电子邮件系统是一种基于文本的通信系统，通过互联网或局域网传递邮件。电子邮件系统可以实现一对一、一对多、 多对多的通信方式，方便快捷地传递信息。
了解如何设置DHCP服务器，为客户端分配IP地址及 相关参数，简化网络管理。
邮件服务器配置
掌握邮件服务器的配置，包括SMTP、POP3、IMAP 等协议的设置，实现邮件的发送和接收。
网络故障排除
网络连通性故障排除
学习如何检测和排除网络连通性问题，如ping命令的使用、路 由跟踪等。
设备故障排除
了解如何诊断和解决网络设备故障，如路由器、交换机等设备的 故障排除。
应用层故障排除
掌握如何排查应用层问题，如网页打不开、邮件发送失败等问题 的解决方法。
THANKS
感谢观看
UDP（用户数据报协议）是 一种无连接的协议，它提供 了不可靠的数据传输服务， 不保证数据能够到达目的地 或按照发送的顺序到达。
UDP常用于一些不需要可靠 传输的应用，如流媒体、实 时游戏等。它的优点是简单 、速度快，但可靠性不如TCP
。
路由协议
路由协议用于自动发现和维护路由表 ，以便将数据包从一个网络转发到另 一个网络。
常见的路由协议包括RIP、OSPF、 BGP等。这些协议使用不同的算法和 度量标准来选择最佳路径，以确保数 据包能够快速、可靠地到达目的地。
04
传输层协议
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
根据服务类型和服务对象的不同，互联网应用可以分为个人应用和组织应用两大类。个人 应用主要面向个人用户，如电子邮件、即时通讯、社交媒体等；组织应用主要面向企业、 机构等组织用户，如企业邮箱、在线办公、电子商务平台等。
电子邮件系统
电子邮件系统的概念
电子邮件系统是一种基于文本的通信系统，通过互联网或局域网传递邮件。电子邮件系统可以实现一对一、一对多、 多对多的通信方式，方便快捷地传递信息。
了解如何设置DHCP服务器，为客户端分配IP地址及 相关参数，简化网络管理。
邮件服务器配置
掌握邮件服务器的配置，包括SMTP、POP3、IMAP 等协议的设置，实现邮件的发送和接收。
网络故障排除
网络连通性故障排除
学习如何检测和排除网络连通性问题，如ping命令的使用、路 由跟踪等。
设备故障排除
了解如何诊断和解决网络设备故障，如路由器、交换机等设备的 故障排除。
应用层故障排除
掌握如何排查应用层问题，如网页打不开、邮件发送失败等问题 的解决方法。
THANKS
感谢观看
UDP（用户数据报协议）是 一种无连接的协议，它提供 了不可靠的数据传输服务， 不保证数据能够到达目的地 或按照发送的顺序到达。
UDP常用于一些不需要可靠 传输的应用，如流媒体、实 时游戏等。它的优点是简单 、速度快，但可靠性不如TCP
。
路由协议
路由协议用于自动发现和维护路由表 ，以便将数据包从一个网络转发到另 一个网络。
常见的路由协议包括RIP、OSPF、 BGP等。这些协议使用不同的算法和 度量标准来选择最佳路径，以确保数 据包能够快速、可靠地到达目的地。
04
传输层协议
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
计算机网络自顶向下方法(第四版)第1章
确保任何一方都不会过快地发送过量的分组而造成分组 丢失。 控制发送速率：
当接收方来不及接收时，发送端降低发送速率。
33
（3）拥塞控制(congestion-control)：
防止因特网进入迟滞状态。 主要问题：
路由器拥塞。其缓存出现溢出和分组丢失，若通信 双方仍继续以快的速率向网络传送分组，迟滞就会持 续，几乎不会有分组能传递到其目的地。 解决方法：
31
（1）可靠的数据传送
应用程序通过该连接可以无差错、按序地传递所有 数据。 确认：
当接收端收到发送端发送的分组时，要回发一个“确 认”，使发送端知道相应的分组已被接收。 重传：
如果发送端系统没有收到任何“确认”，认为发送 的分组没有被接收方收到，重传该分组。
32
（2）流控制（flow control）
应用程序：如因特网电话、视频会议等。
36
1.3 网络核心
网络“内部”。连接端系统的分组交换机和链路形成的网 状网络。
基本问题: 数据如何通过 网络传送?
电路交换 分组交换
• 传统设备： 桌面PC 、工作站、服务器等； • 非传统设备： PDA(个人数字助手)、TV、移动计算 机、汽车等。
12
2、连网设备
通信链路 分组交换机 主要功能：
保证高效、可靠地 数据传输。
本地ISP
区域 ISP
公司网络
13
通信链路(communication link)
链路
把端系统连接到一起的物理线路。 多种类型：同轴电缆、双绞线、
求，并从服务器程序接收服务。
服务器程序(server program)：服务提供方。接收客
户机请求，并提供服务。 通过因特网互相发送报文进行交互。 路由器、链路和其他部件成为“黑盒子”：如图1-3。
当接收方来不及接收时，发送端降低发送速率。
33
（3）拥塞控制(congestion-control)：
防止因特网进入迟滞状态。 主要问题：
路由器拥塞。其缓存出现溢出和分组丢失，若通信 双方仍继续以快的速率向网络传送分组，迟滞就会持 续，几乎不会有分组能传递到其目的地。 解决方法：
31
（1）可靠的数据传送
应用程序通过该连接可以无差错、按序地传递所有 数据。 确认：
当接收端收到发送端发送的分组时，要回发一个“确 认”，使发送端知道相应的分组已被接收。 重传：
如果发送端系统没有收到任何“确认”，认为发送 的分组没有被接收方收到，重传该分组。
32
（2）流控制（flow control）
应用程序：如因特网电话、视频会议等。
36
1.3 网络核心
网络“内部”。连接端系统的分组交换机和链路形成的网 状网络。
基本问题: 数据如何通过 网络传送?
电路交换 分组交换
• 传统设备： 桌面PC 、工作站、服务器等； • 非传统设备： PDA(个人数字助手)、TV、移动计算 机、汽车等。
12
2、连网设备
通信链路 分组交换机 主要功能：
保证高效、可靠地 数据传输。
本地ISP
区域 ISP
公司网络
13
通信链路(communication link)
链路
把端系统连接到一起的物理线路。 多种类型：同轴电缆、双绞线、
求，并从服务器程序接收服务。
服务器程序(server program)：服务提供方。接收客
户机请求，并提供服务。 通过因特网互相发送报文进行交互。 路由器、链路和其他部件成为“黑盒子”：如图1-3。
最新计算机网络自顶向下方法(第四版)-中文版课件-第五章精品课件ppt
j位）；
✓ 对每行和每列分别计算奇 偶值；
✓ 结果的i+j+1个奇偶比特构 成了帧的差错检测比特。
i行 j列
30
例
要发送的数据比特10101 11110 01110， 划分3组，每组5个比特。进行行、列偶校验
特点： ✓ 可以检测并纠正单个比特 差错（数据或校验位中）。 ✓ 能够检测(但不能纠正)分 组中任意两个比特的差错。
计算机网络自顶 向下方法(第四 版)-中文版课件第五章
链路层：
✓ 分组如何通过各段链路
✓ 网络层的数据报如何被 封装成链路层的帧；
✓ 链路层协议是否能够 提供路由器之间的可靠 数据传输；
✓ 通信路径上不同的链 路是否采用不同的链路 层协议。
链路
2
学习目的
了解数据链路层服务及协议原理: 差错检测和纠错 共享广播信道：多址访问协议 链路层寻址 可靠传输
✓ 发送方和接收方先共同选定一个生成多项式 G（r+1比
特），最高有效位 (最左边)是1。
37
基本思想
发送方： ✓ 计算出一个r位附加比特R，添加到D的后面产生DR
（d+r 比特）
✓ DR能被G模2运算整除，一起发送。 接收方：用G去除接收到的DR（d+r比特）
✓ 余数非0：传输发生差错； ✓ 余数为0：传输正确，去掉尾部r位，得所需数据D。
✓ 出错：直接丢弃该帧，不通知它的“父节点”（适配
器所在的节点）。
✓ 正确：向上传递网络层数据报，中断其“父节点”。
适配器发送帧： 节点把网络层数据报向下传给适配器，由适配器
负责在链路上传输数据报。 硬件上：
适配器和节点的其他部分在同一个物理盒子中， 共享电源和总线，在节点的控制之下。
✓ 对每行和每列分别计算奇 偶值；
✓ 结果的i+j+1个奇偶比特构 成了帧的差错检测比特。
i行 j列
30
例
要发送的数据比特10101 11110 01110， 划分3组，每组5个比特。进行行、列偶校验
特点： ✓ 可以检测并纠正单个比特 差错（数据或校验位中）。 ✓ 能够检测(但不能纠正)分 组中任意两个比特的差错。
计算机网络自顶 向下方法(第四 版)-中文版课件第五章
链路层：
✓ 分组如何通过各段链路
✓ 网络层的数据报如何被 封装成链路层的帧；
✓ 链路层协议是否能够 提供路由器之间的可靠 数据传输；
✓ 通信路径上不同的链 路是否采用不同的链路 层协议。
链路
2
学习目的
了解数据链路层服务及协议原理: 差错检测和纠错 共享广播信道：多址访问协议 链路层寻址 可靠传输
✓ 发送方和接收方先共同选定一个生成多项式 G（r+1比
特），最高有效位 (最左边)是1。
37
基本思想
发送方： ✓ 计算出一个r位附加比特R，添加到D的后面产生DR
（d+r 比特）
✓ DR能被G模2运算整除，一起发送。 接收方：用G去除接收到的DR（d+r比特）
✓ 余数非0：传输发生差错； ✓ 余数为0：传输正确，去掉尾部r位，得所需数据D。
✓ 出错：直接丢弃该帧，不通知它的“父节点”（适配
器所在的节点）。
✓ 正确：向上传递网络层数据报，中断其“父节点”。
适配器发送帧： 节点把网络层数据报向下传给适配器，由适配器
负责在链路上传输数据报。 硬件上：
适配器和节点的其他部分在同一个物理盒子中， 共享电源和总线，在节点的控制之下。
第1课计算机网络 课件 2023—2024学年浙教版(2023)初中信息技术七年级上册
无线局域网技术
无线局域网技术概述
无线局域网是一种使用无线传输介质的局域网技术。
无线局域网的标准
无线局域网的标准包括802.11a、802.11b、802.11g和802.11n等 。
无线局域网的组成
无线局域网由无线网卡、无线路由器、无线接入点等组成。
虚拟局域网技术
1 2
虚拟局域网技术概述
虚拟局域网是一种将物理局域网按照一定的规则 划分为多个逻辑子网的技术。
ICMP（Internet Control Message Protocol）：用于传递控制消息，如 ping和traceroute等。
IP地址和域名系统
IP地址
用于标识网络中的主机，由四个0到255之间的数字组成，每个数字之间由点号分 隔。
域名系统
将主机名转换为IP地址，以方便人类记忆和使用。
03
通过TCP协议进行文件传输。
FTP命令
02
如USER、PASS、LIST、RETR等，用于登录和文件操作。
FTP消息
03
包括欢迎信息、提示信息和错误消息等。
DNS协议分析
DNS服务器和客户端
用于将域名解析为IP地址。
DNS查询
通过UDP或TCP协议进行，包括正向查询和反向查询。
DNS响应
返回查询结果，包括IP地址和其他相关信息。
互联网接入技术
ADSL
ADSL是一种利用普通电话线进行宽带数据传输的技术，用户在家中通过电话线接入互联 网。
光纤接入
光纤接入使用光纤作为传输介质，提供高速、稳定的网络连接，常用于企业和校园等大型 网络。
无线接入
无线接入使用无线电波或红外线作为传输介质，用户通过无线设备（如手机、笔记本电脑 ）接入互联网。常见的无线接入技术包括Wi-Fi、3G、4G计算机网络概述 • 计算机网络体系结构 • 局域网技术 • 网络互联技术 • 网络协议分析 • 网络安全技术 • 计算机网络应用和发展趋势
计算机网络自顶向下方法(第四版)-中文版课件-第五章
可靠交付： 保证网络层的数据报无差错地通过链路层。
✓ 与运输层类似，可通过确认和重传获得。
✓ 高差错率的链路：如无线链路，在本地 (发生差错的链
路)纠正差错，不通过运输层或应用层协议进行端到端 的数据重传；
✓ 低差错率的链路：如光纤、同轴电缆、双绞线链路，
不需提供可靠的传输服务。
2021/3/11
2021/3/11
链路
2
学习目的
了解数据链路层服务及协议原理: 差错检测和纠错 共享广播信道：多址访问协议 链路层寻址 可靠传输
各种链路层技术的实现
2021/3/11
3
链路层信道类型
广播链路和点对点通信链路两种。
广播链路： 许多主机被连接到相同的通信信道。
✓ 需要媒体访问协议来协调传输和避免“碰撞”（冲 突）。 ✓ 常用于局域网LAN、无线LAN、卫星网和光纤电缆混 合(HFC)接入网。
适配器(adapter)：网络接口卡（NIC，network interface
card）。 ✓ 是一个电路板（或PCMCIA板），包括RAM、DSP芯
片、主机总线接口和链路接口。 ✓ 实现物理层及链路层的主要功能。
发送节点
2021/3/11
数据报
链路层协议
帧 适配器
帧 适配器
接收节点
18
链路层功能实现
✓ 发送节点：在帧中设置差错检测比特； ✓ 接收节点：对收到的帧进行差错检测。
通过硬件实现。 差错纠正：
与差错检测类似。 接收方不仅能检测帧中是否出现差错，还能判断
差错的位置，并进行纠正。
2021/3/11
15
链路层提供的服务
半双工和全双工：
✓ 全双工传输：链路两端的节点可以同时传输分组。 ✓ 半双工传输：链路两端的节点不能同时传输和接收，
✓ 与运输层类似，可通过确认和重传获得。
✓ 高差错率的链路：如无线链路，在本地 (发生差错的链
路)纠正差错，不通过运输层或应用层协议进行端到端 的数据重传；
✓ 低差错率的链路：如光纤、同轴电缆、双绞线链路，
不需提供可靠的传输服务。
2021/3/11
2021/3/11
链路
2
学习目的
了解数据链路层服务及协议原理: 差错检测和纠错 共享广播信道：多址访问协议 链路层寻址 可靠传输
各种链路层技术的实现
2021/3/11
3
链路层信道类型
广播链路和点对点通信链路两种。
广播链路： 许多主机被连接到相同的通信信道。
✓ 需要媒体访问协议来协调传输和避免“碰撞”（冲 突）。 ✓ 常用于局域网LAN、无线LAN、卫星网和光纤电缆混 合(HFC)接入网。
适配器(adapter)：网络接口卡（NIC，network interface
card）。 ✓ 是一个电路板（或PCMCIA板），包括RAM、DSP芯
片、主机总线接口和链路接口。 ✓ 实现物理层及链路层的主要功能。
发送节点
2021/3/11
数据报
链路层协议
帧 适配器
帧 适配器
接收节点
18
链路层功能实现
✓ 发送节点：在帧中设置差错检测比特； ✓ 接收节点：对收到的帧进行差错检测。
通过硬件实现。 差错纠正：
与差错检测类似。 接收方不仅能检测帧中是否出现差错，还能判断
差错的位置，并进行纠正。
2021/3/11
15
链路层提供的服务
半双工和全双工：
✓ 全双工传输：链路两端的节点可以同时传输分组。 ✓ 半双工传输：链路两端的节点不能同时传输和接收，
计算机网络自顶向下方法(第四版)第4章PPT课件
地交付分组。
14
3、ATM服务模型
提供多重的服务模型，即在同一网络中为不同的连 接提供不同类别的服务。
恒定比特率CBR (Costant bit rate)服务：
标准的ATM服务模型。适用于实时、恒定比特率 的音频和视频流。
服务目标：
✓ 使网络连接看起来就像在发送主机和接收主机之间有 一条专用的固定带宽的传输链路。
运输层：面向连接服务在网络边缘的端系统中实现。 网络层：面向连接服务在端系统及网络核心的路由器
中实现。
19
本节内容
4.2.3
4.2.1 虚电路网络 4.2.2 数据报网络 数据报和虚电路服务的由来
20
4.2.1 虚电路网络
如X.25、帧中继和ATM等。 根据虚电路号转发分组。
21
1、虚电路VC 组成
6
2、路由器如何转发分组
转发表：每台路由器有一张。
✓ 分组首部（目的地址或某个连接标识）和相应 输出链路的对照表。
✓ 转发表的内容由选路算法决定（集中式或分布 式）。
7
转发方法：
选路算法
本地转发表 首部值 输出链路
0100 3 0101 2 0111 2 1001 1
到达分组首部的值
0111
1
32
H2
3
H1
接收方主机网络层的作用：
✓ 接收来自相邻的路由器R2的 数据报；
application transport network data link physical
R1
网络层 数据链路层
物理层
network data link physical
network data link physical
14
3、ATM服务模型
提供多重的服务模型，即在同一网络中为不同的连 接提供不同类别的服务。
恒定比特率CBR (Costant bit rate)服务：
标准的ATM服务模型。适用于实时、恒定比特率 的音频和视频流。
服务目标：
✓ 使网络连接看起来就像在发送主机和接收主机之间有 一条专用的固定带宽的传输链路。
运输层：面向连接服务在网络边缘的端系统中实现。 网络层：面向连接服务在端系统及网络核心的路由器
中实现。
19
本节内容
4.2.3
4.2.1 虚电路网络 4.2.2 数据报网络 数据报和虚电路服务的由来
20
4.2.1 虚电路网络
如X.25、帧中继和ATM等。 根据虚电路号转发分组。
21
1、虚电路VC 组成
6
2、路由器如何转发分组
转发表：每台路由器有一张。
✓ 分组首部（目的地址或某个连接标识）和相应 输出链路的对照表。
✓ 转发表的内容由选路算法决定（集中式或分布 式）。
7
转发方法：
选路算法
本地转发表 首部值 输出链路
0100 3 0101 2 0111 2 1001 1
到达分组首部的值
0111
1
32
H2
3
H1
接收方主机网络层的作用：
✓ 接收来自相邻的路由器R2的 数据报；
application transport network data link physical
R1
网络层 数据链路层
物理层
network data link physical
network data link physical
计算机网络自顶向下方法第四版版
? 提供给那些等不及3G 服务的人: 2G扩展 ? 通用分组无线电服务(GPRS)
? 从 GSM 演化而来 ? 数据在多个信道发送(如果可能的话)
? Enhanced Data rates for Global Evolut(iEoDnGE)
? 也从GSM 演化而来,使用增强调制 ? 数据率高达 384K
? 节点将它们组织成为一 个网络：在它们自己中 选路
无线网和移动网
9
无线链路的特征
不同于有线链路….
? 衰减的信号强度：当无线电信号传播通过物质时， 信号削弱(路径损失)
? 来自其他源的干扰:标准的无线网络频率 (如2.4 GHz) 由其他设备共享 (如电话);设备(发动机) 干扰
? 多径传播:无线电信号反射离开物体，以稍微不同 的时间到达目的地
AP BSS 1基站= 接入点(AP)
? 基本服务集 (BSS) (又称为
“单元”)在基础设施模式中
包含:
hub, switch or 路由器
? 无线主机
? 接入点(AP):基站
? 自组织模式:仅有主机
AP
BSS 2
无线网和移动网 17
802.11:信道,关联
思想: 允许发送方“预约”信道，而不是数据帧的随机
访问：避免长数据帧的碰撞
? 发送方首先使用CSMA 向BS 传输小请求发送(RTS)分组
? RTS 仍可能与其他碰撞(但它们较短) ? BS 为响应RTS 广播允许发送CTS ? RTS 为所有站点听到
? 发送方传输数据帧 ? 其他站点推迟传输
使用小预约分组，避免数据帧完全碰撞!
? 6.3 IEEE 802.11无线局域网 (“wi-fi”) ? 6.4蜂窝因特网接入
? 从 GSM 演化而来 ? 数据在多个信道发送(如果可能的话)
? Enhanced Data rates for Global Evolut(iEoDnGE)
? 也从GSM 演化而来,使用增强调制 ? 数据率高达 384K
? 节点将它们组织成为一 个网络：在它们自己中 选路
无线网和移动网
9
无线链路的特征
不同于有线链路….
? 衰减的信号强度：当无线电信号传播通过物质时， 信号削弱(路径损失)
? 来自其他源的干扰:标准的无线网络频率 (如2.4 GHz) 由其他设备共享 (如电话);设备(发动机) 干扰
? 多径传播:无线电信号反射离开物体，以稍微不同 的时间到达目的地
AP BSS 1基站= 接入点(AP)
? 基本服务集 (BSS) (又称为
“单元”)在基础设施模式中
包含:
hub, switch or 路由器
? 无线主机
? 接入点(AP):基站
? 自组织模式:仅有主机
AP
BSS 2
无线网和移动网 17
802.11:信道,关联
思想: 允许发送方“预约”信道，而不是数据帧的随机
访问：避免长数据帧的碰撞
? 发送方首先使用CSMA 向BS 传输小请求发送(RTS)分组
? RTS 仍可能与其他碰撞(但它们较短) ? BS 为响应RTS 广播允许发送CTS ? RTS 为所有站点听到
? 发送方传输数据帧 ? 其他站点推迟传输
使用小预约分组，避免数据帧完全碰撞!
? 6.3 IEEE 802.11无线局域网 (“wi-fi”) ? 6.4蜂窝因特网接入
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问题: 其他人类协议?
计算机网络和因特网概述 10
第1章 要点
1.1 什么是因特网？ 1.2 网络边缘 1.3 网络核心 1.4 网络接入和物理媒体 1.5 因特网结构和ISP 1.6 分组交换网络中的时延和丢包率 1.7 协议层次与服务模型 1.8 历史
计算机网络和因特网概述 11
仔细观察网络结构
分组交换对比电路交换
电路交换
在数据传输前，必须建立端到端的连接 一旦某个节点故障，必须重新建立连接
连接建立后，数据的传输没有额外的延时
数据中不必包含地址域，仅需较短的虚电
路号 数据按序传输，但信道的使用率较低 适合长时间传输大批量的数据，如流数据
计算机网络和因特网概述 30
计算机网络和因特网概述 27
分组交换：统计复用
TDM的缺点：某用户无数据发送，其他用户也不能占用该通道，将会 造成带宽浪费。 改进：统计时分多路复用（STDM），用户不固定占用某个通道，有空 槽就将数据放入。
A B
10 Mbps 以太网
统计复用
1.5 Mbps
C
等待输出链路的分组队列
D
E
计算机网络和因特网概述 28
2
第1章 计算机网络和因特网概述
Computer Networks and the Internet
计算机网络：自顶向下方法 (原书第四版) 陈鸣译，机械工业出版社，2010年
Computer Networking: A Top Down Approach , 4rd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2008. 计算机网络和因特网概述 3
计算机网络和因特网概述
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三种交换的比较
电路交换 报 文 报文交换 分组交换
连接建立
数据传送
报文
报 文
连接释放 报 文 t A B C D A B C D A B C D
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计算机网络和因特网概述
网络分类
电信网络
电路交换网络
分组交换网络
FDM
TDM
具有VC的网络
数据报网络
•数据报网络不是面向连接的，而是无连接的 。 • 因特网为应用提供了面向连接服务 (TCP) 和无连接服务 (UDP) 。
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分组交换网络：转发
如何进行？ 通过路由器将分组从源移动到目的地
我们将学习几种路径选择(即选路)算法 (chapter 4)
数据报网络: 分组中的目的地址决定下一跳 在会话中路由可以变化 类比: 驾车，询问方向 虚电路网络: 每个分组携带标签(虚电路ID)，标签决定下一跳 固定的路径在呼叫建立时决定，在呼叫期间保持不变 路由器保持每呼叫状态
Andrew S. Tanenbaum. Computer Networks, 4th, 清华 大学出版社. 谢希仁. 计算机网络教程. 人民邮电出版社. W. Richard Stevens et al. TCP/IP Illustrated, vol 1~3 , 清华大学出版社.
计算机网络和因特网概述
Computer Networking
--A Top-Down Approach
计算机网络 --自顶向下方法
曹中华 软件学院 Mail：boyangczh@
计算机网络和因特网概述 1
教材及参考书
课本 James F. Kurose, Keith W. Ross 计算机网络—自顶向下的方法(第4版) References
计算机网络和因特网概述
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第1章 要点
1.1 什么是因特网？ 1.2 网络边缘 1.3 网络核心 1.4 网络接入和物理媒体 1.5 因特网结构和ISP 1.6 分组交换网络中的时延和丢包率 1.7 协议层次与服务模型 1.8 历史
计算机网络和因特网概述 36
接入网和物理媒体
问题: 端系统怎样连接到边 缘路由器？
计算机网络和因特网概述
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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
交换机
中继线 交换机 交换机
中继线
( C ( D (
A
用户线 交换机
(
用户线
B
计算机网络和因特网概述
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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
[RFC 768]: 无连接 不可靠的数据传送 无流控 无拥塞控制
使用UDP的应用:
流媒体，电信会议，
DNS，以太网电话
计算机网络和因特网概述
15
第1章 要点
1.1 什么是因特网？ 1.2 网络边缘 1.3 网络核心 1.4 网络接入和物理媒体 1.5 因特网结构和ISP 1.6 分组交换网络中的时延和丢包率 1.7 协议层次与服务模型 1.8 历史
对于计算机网络而言：分组交换是一个“强有力的赢 家”？ 对突发数据极为有效 资源共享 较简单，无呼叫建立 过多的拥塞: 分组时延和丢包 需要可靠数据传送、拥塞控制的协议 问题: 怎样提供类似电路的行为？ 对音频/视频应用需要带宽保证 仍是一个未解决的问题
计算机网络和因特网概述
分组交换对比电路交换
分组交换
在数据传输前，不必建立端到端的连接 只要下一个节点空闲，即可传输
信道的使用率较高
数据的传输采用存储转发，延时不可估计 数据中必须包含地址域 接收到的分组不一定按序，可能还需重组 适合传输文本型数据
计算机网络和因特网概述
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分组交换对比电路交换
计算机网络和因特网概述 25
网络核心：分组交换
每个端到端数据流划分为分组 用户A、B的分组共享网络资 源 每个分组使用全部链路带宽 使用所需的资源 资源争夺： 用户资源要求总量超过可 用的量 拥塞：分组队列，等待链 路使用 存储转发：分组一次移动 一跳
带宽划分为“片” 专用分配 资源预留
640K/(1.536M/24)+0.5S
计算机网络和因特网概述
24
电路交换特点
在数据传输前，必须建立一条端到端的通
路，称为连接，该连接可能穿越多个交换 局，而每个交换局都必须为之提供连接
一旦建立连接，整个通路将被独占，除信号
传播的延时之外，数据传输无额外延时，数 据中毋需包含目的地址
线路的利用率较低 建立连接时间长，因连接建立时冲突概率高
计算机网络和因特网概述
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第1章 要点
1.1 什么是因特网？ 1.2 网络边缘 1.3 网络核心 1.4 网络接入和物理媒体 1.5 因特网结构和ISP 1.6 分组交换网络中的时延和丢包率 1.7 协议层次与服务模型 1.8 历史
计算机网络和因特网概述 5
什么是因特网：“具体细节”观点
数以百万计的互联的计
住宅接入网 公司接入网(学校，企业) 移动接入网
记住:
接入网的带宽(每秒比
特) ？ 共享或专用？
计算机网络和因特网概述
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住宅接入：点对点接入
经调制解调器拨号
最高达56Kbps直接接入到路由 器(通常较少) 不能同时上网和打电话：不能 “总是在线”
用：
Web, email, 游戏, 电子商务， 文件共享
提供给应用通信服务: 不可靠无连接 可靠的面向连接
计算机网络和因特网概述
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什么是协议?
人类协议: “几点了?” “我有一个问题” 介绍 … 发送特定的消息 … 当收到消息或发生其他 事件，采取特定的动作 网络协议: 及其而不是人类 因特网中的所有活动均 有协议支配
网络边缘: 应用与主
机 网络核心:
路由器 网络的网络
接入网络，物理媒
体: 通信链路
计算机网络和因特网概述
12
网络边缘
端系统 (主机):
运行应用程序 例如Web, 电子邮件 在“网络边缘”
客户机/服务器模式：
客户机发出请求，从总是开的服 务器接收服务 例如Web浏览器/服务器；电子 邮件客户机/服务器 最小限度(或不)使用专用服务器 例如Gnutella, KaZaA
协议定义了格式，网络实体间 发送和接收报文顺序，和传 输，收到报文所采取的动作
语法、语义、同步
计算机网络和因特网概述
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什么是协议?
一个人类协议和一个计算机网络的协议: Hi Hi
请问几点了?
TCP 连接请求 TCP 连接响应
Get /kurose-ross
2:00 时间
工作站
例如，TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
松散的等级结构 公共因特网比较专用互联网
移动节点
因特网：“网络的网络”
因特网标准 RFC:请求评论（因特网标准） IETF:因特网工程任务组
区域 ISP
公司网络
计算机网络和因特网概述
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什么是因特网：服务的观点
通信基础设施使能分布式应
“片”的方法 频率分割 时间分割
片空闲(非共享)
计算机网络和因特网概述
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电路交换: FDM和TDM
例子:
FDM 频率
4 用户
时间 TDM
频率 时间
计算机网络和因特网概述
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例子
从主机A到主机B经一个电路交换网络发送一
个640,000 比特的文件需要多长时间？
所有链路是1.536 Mbps 每条链路使用具有24个时隙的TDM 创建端到端电路需500 msec