[计算机网络：自顶向下方方法](中文版)第一章PPT课件
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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
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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(中文版_谢希仁)
计算机网络讲义参考文献：【1】James F. Kurose著, 鸣译. 计算机网络—自顶向下方法与Internet特色. : 机械工业, 2005 【2】Andrew S. Tanenbaum著，熊桂喜等译. 计算机网络〔第四版〕.：清华大学，2004【3】高传善等编. 数据通信与计算机网络. ：高等教育，2001【4】William A. Shay著. 高传善等译. 数据通信与网络教程. ：机械工业，2000第一章概述1．1 建立计算机网络的目的1．目的●资源共享●高可靠性●节约经费●通信手段2．计算机网络与分布式系统的区别分布式系统是建立在计算机网络之上的软件系统，它具有高度的整体性和透明性。
因此计算机网络和分布式系统的区别在于软件〔尤其是操作系统〕而不是硬件。
1．2 计算机网络的开展过程〔四代〕1．2．1 通信与计算机的结合——产生计算机网络〔电路交换〕●通信网络为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段。
●数字计算机技术的开展渗透到通信技术中，又提高了通信网络的各种性能。
●电路交换：建立连接数据通信释放连接●电路交换的分类：空分交换是交换比特流所经过的端口号；时分交换是交换比特所在的时隙；波分交换是交换荷载比特的光的波长。
1．2．2 分组交换网的出现〔包交换〕●传统的电路交换技术不适合计算机数据的传输。
●分组交换网的试验成功：存储转发原理——即断续〔或动态〕分配传输带宽。
●分组交换的主要特点：高效、灵活、迅速、可靠。
●分组交换网：以通信子网为中心，主机和终端都处在网络的外围。
●电路交换、报文交换和分组交换的主要区别：参见课本P5图1-4。
1．2．3 计算机网络体系结构的形成：OSI/RM〔ISO〕、TCP/IP〔Internet〕、SNA〔IBM〕、DNA〔Digital〕等。
〔分层网络体系结构的形成〕●OSI/RM：开放系统互联根本参考模型。
●TCP/IP：INTERNET的体系结构。
精品课件-现代网络技术教程-自顶向下分析与设计-第1章
第 1 章 计算机网络概论
图1-4 现代网络技术发展趋势
第 1 章 计算机网络概论
1.2.1 从ARPANET到互联网 从ARPANET到互联网这一发展趋势中呈现出以下重要
特点： (1) ARPANET的研究奠定了互联网发展的基础，而联系二者
的是TCP/IP协议。 (2) 在从ARPANET演变到互联网的过程中，强烈的社会需求
第 1 章 计算机网络概论
第1章 计算机网络概论
1.1 计算机网络的产生与发展 1.2 现代网络技术发展的三大趋势 1.3 计算机网络基础知识 1.4 网络体系结构的基本概念 习题
第 1 章 计算机网络概论
1.1 计算机网络的产生与发展 1.1.1 计算机网络的产生
1．面向终端的计算机通信网 随着远程终端数量的增多，为了避免一台计算机使用多个线 路控制器，在20世纪60年代初，出现了多重线路控制器 (Multiline Controller)，它可和多个远程终端相连接(如图11所示)，构成面向终端的计算机通信网，它是最原始的计算机网 络(有人称其为第一代计算机网络)。
第 1 章 计算机网络概论
图1-3 从以单个主机为中心演变到以通信子网为中心
第 1 章 计算机网络概论
在以分组交换为核心的第二代通信网络中，多台计算机通过 通信子网构成一个有机的整体，既分散又统一，从而使整个系统 性能大大提高；原来单一主机的负载可以分散到全网的各个机器 上，使得网络系统的响应速度加快；而且在这种系统中，单机故 障也不会导致整个网络系统的全面瘫痪。
第 1 章 计算机网络概论
3．计算机网络体系结构的形成 有了网络体系结构，使得一个公司所生产的各种机器和网络 设备可以非常容易地被连接起来，这种情况显然有利于一个公司 垄断自己的产品。用户一旦购买了某个公司的网络，当需要扩展 时，就只能再购买原公司的产品。由于各个公司的网络体系结构 各不相同，所以不同公司之间的网络不能互联互通。
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。
《计算机网络——自顶向下方法与Internet特色》幻灯片Lecture.ppt
• contacted by local name server that can not resolve name • root name server:
– contacts authoritative name server if name mapping not known
– gets mapping – returns mapping to local name server
authoritative DNS server
7. Recursive query: In theory, the following is true. In practice, not
• puts burden of
– Can be maintained by organization or service provider
6. Local Name Server
• Does not strictly belong to hierarchy • Each ISP (residential ISP, company,
m WIDE Tokyo
b USC-ISI Marina del Rey, CA l ICANN Los Angeles, CA
13 root name servers worldwide
4. Top-level domain (TLD) servers: responsible for com, org, net, edu, etc, and all top-level country domains uk, fr, ca, jp.
DNS servers
DNS serversDNS servers
Client wants IP for ; 1st approx:
计算机网络自顶向下方法
nonnected routers network of networks
Introduction
1-10
The network edge:
end systems (hosts):
client/server model
run application programs e.g. Web, email at “edge of network”
access points wired links
Institutional network
router
Introduction
1-3
“Cool” internet appliances
Web-enabled toaster + weather forecaster IP picture frame /
receiving of msgs
Mobile network Global ISP
Internet: “network of
networks”
e.g., TCP, IP, HTTP, Skype, Ethernet
Home network Regional ISP
loosely hierarchical public Internet versus private intranet
Introduction 1-13
Residential access: cable modems
HFC: hybrid fiber coax
asymmetric: up to 30Mbps downstream, 2 Mbps upstream network of cable and fiber attaches homes to ISP router homes share access to router deployment: available via cable TV companies
Introduction
1-10
The network edge:
end systems (hosts):
client/server model
run application programs e.g. Web, email at “edge of network”
access points wired links
Institutional network
router
Introduction
1-3
“Cool” internet appliances
Web-enabled toaster + weather forecaster IP picture frame /
receiving of msgs
Mobile network Global ISP
Internet: “network of
networks”
e.g., TCP, IP, HTTP, Skype, Ethernet
Home network Regional ISP
loosely hierarchical public Internet versus private intranet
Introduction 1-13
Residential access: cable modems
HFC: hybrid fiber coax
asymmetric: up to 30Mbps downstream, 2 Mbps upstream network of cable and fiber attaches homes to ISP router homes share access to router deployment: available via cable TV companies
计算机网络自顶向下方法第一章讲义全解
移动主机
3G: HSDPA，EVDO
4G: LTE
第1章 计算机网络和因特网
30
家庭网络
典型的家庭网络组成: ADSL或电缆调制解调器 路由器/防火墙/NAT
以太网
无线接入点
无线便携机 到/来自 电缆调制 电缆头端 解调器 路由器/ 防火墙 无线接入点 以太网
第1章 计算机网络和因特网
相关认证
思科：CCNA,CCNP,CCIE 华为：HCNE,HCSE 全国计算机等级考试四级
网络工程师
软考网络工程师
微软认证 SUN JAVA认证
网络研发员
第1章 计算机网络和因特网
5
课程内容
第1章 计算机网络和因特网
第2章 应用层 第3章 运输层 第4章 网络层 第5章 链路层和局域网
松散的等级结构 公共因特网比较专用互联网
Home network Regional ISP
Institutional network
因特网标准
RFC:请求评论(因特网标准)
IETF:因特网工程任务组
第1章 计算机网络和因特网
12
什么是因特网：服务描述的观点
因特网是为应用程序提 供服务的基础设施
3
课程成绩构成
出勤与作业 (10%)
实验成绩
期末成绩
(20%)
(70%)
学习资料获取 公共邮箱：networks2012@ 密码：networks
第1章 计算机网络和因特网
4
相关职业及认证
相关职业
网络管理员（师） 网络工程师 网络软件工程师 网络安全工程师
同步轨道270 msec 端到
20210911#_《计算机网络-自顶向下》
20210911#_《计算机⽹络-⾃顶向下》第1章计算机⽹络1.1 什么是因特⽹1.1.1 具体构成描述计算机⽹络（computer network）主机（host）或端系统（end system）通信链路（communication link）和分组交换机（packet switch）传输速率（transmission rate）分组（packet）路由器（router）链路层交换机（link-layer switch）路径（mute或path）因特⽹服务提供商（Internet Service Provider, ISP）协议（protocol）TCP （Transmission Control Protocol,传输控制协议）和IP （Internet Protocol,⽹际协议）因特⽹标准(Internet standard)由因特⽹⼯程任务组(Internet Engineering Task Force, IETF )请求评论(Request For Comment, RFC）1.1.2 服务描述分布式应⽤程序(distributed applicalion)套接字接⼝( socket interface),1.1.3 什么是协议1.2 ⽹络边缘客户（client）和服务器（server）数据中⼼（data center）1.2.1 接⼊⽹接⼊⽹边缘路由器（edge router）1.家庭接⼊：DSL、电缆、FTTH、拨号和卫星数字⽤户线（Digital Subscriber Line,DSL）复⽤器（DSLAM）电缆因特⽹接⼊（cable Internet access）所以它经常被称为混合光纤同轴（Hybrid Fiber Coax, HFC）系统。
电缆因特⽹接⼊需要特殊的调制解调器，这种调制解调器称为电缆调制解调器（cablemodem）电缆调制解调器端接系统（Cable Modem Termination System, CMTS）光纤到户(Fiber To The Home, FTTH)进⾏这种分配有两种有竞争性的光纤分布体系结构:主动光纤⽹络（Active Optical Network,AON）被动光纤⽹络(Passive Optical Network, P0N)光纤⽹络端接器(Optical Network Terminator, ONT）分配器(splitter)光纤线路端接器(Optical Line Tenninator, OLT)2.企业（和家庭）接⼊：以太⽹和WiFi3.⼴域⽆线接⼊：3G和LTELTE (长期演进“Long-Term Evolution”的缩写，被评为最差⾸字母缩写词年度奖候选者）1.2.2 物理媒体HFC使⽤了光缆和同轴电缆相结合的技术。
计算机网络自顶向下第一章
数字的例子
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
将该例子计算出来!
计算机网络和因特网概述 1-37
网络核心：分组交换
每个端到端数据流划分为
双绞线 (TP) 两根绝缘铜线
❖ 3类线: 传统电话 线，用于10 Mbps 以太网
❖ 5类线: 100Mbps 以太网
计算机网络和因特网概述 1-29
物理媒体：同轴电缆，光纤
同轴电缆:
两根同中心的铜导体 双向的 基带:
❖ 在电缆上的单一信道 ❖ 传统以太网所用
宽带:
❖ 在电缆上的多个信道 ❖ HFC
网络边缘：无连接服务
目的: 在端系统之间
传送数据
UDP - 用户数据报协议 [RFC 768]: ❖ 无连接 ❖ 不可靠的数据传送 ❖ 无流控 ❖ 无拥塞控制
使用TCP的应用：
HTTP (Web), FTP (文件 传送), Telnet (远程注册 ), SMTP (电子邮件)
使用UDP的应用:
10 Mbps
A
以太网
统计复用
C
B
1.5 Mbps
等待输出链路的分组队列
D
E
A & B分组的序列没有固定的模式 统计复用.
在TDM中，每台主机在 循环出现的TDM帧中获得相同 的帧。
计算机网络和因特网概述 1-39
分组交换对比电路交换
分组交换允许更多的用户使用网络!
1 Mbps链路 每个用户:
❖ 客户机主机请求，从总是开的服 务器接收服务
计算机网络自顶向下方法讲义资料课件
计算机网络体系结构是指计算机网络的层次结构及其 各层协议的集合，是用来标准化计算机网络各层之间 关系的结构框架。
详细描述
计算机网络体系结构是用来标准化计算机网络各层之 间关系的结构框架，它规定了不同计算机之间进行通 信应遵循的规则和标准。计算机网络体系结构通常分 为OSI参考模型和TCP/IP模型两部分。OSI参考模型将 计算机网络划分为七个层次，从上到下分别是应用层 、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和 物理层。TCP/IP模型则将计算机网络划分为四个层次 ，分别是应用层、传输层、网络层和网络接口层。
计算机网络自顶向下方 法讲义资料课件
目录
Contents
• 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
总结词
计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系 统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
详细描述
计算机网络是一个复杂的系统，它利用各种硬件和软件技术，将地理位置分散的 计算机系统连接在一起，形成一个能够进行信息交换和资源共享的虚拟环境。计 算机网络的基本构成包括通信设备和线路、计算机系统和网络软件。
计算机网络分类
总结词
根据不同的分类标准，计算机网络可以分为多种类型，如按覆盖范围可分为局域网、城域网和广域网；按拓扑结 构可分为总线型、星型、环型和网状型等。
应用层协议
FTP协议
用于文件传输。
DNS协议
用于域名解析。
HTTP协议
用于万维网中网页的传输和访 问。
SMTP协议
用于电子邮件传输。
TLS/SSL协议
用于实现安全的网络通信。
详细描述
计算机网络体系结构是用来标准化计算机网络各层之 间关系的结构框架，它规定了不同计算机之间进行通 信应遵循的规则和标准。计算机网络体系结构通常分 为OSI参考模型和TCP/IP模型两部分。OSI参考模型将 计算机网络划分为七个层次，从上到下分别是应用层 、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和 物理层。TCP/IP模型则将计算机网络划分为四个层次 ，分别是应用层、传输层、网络层和网络接口层。
计算机网络自顶向下方 法讲义资料课件
目录
Contents
• 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
总结词
计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系 统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
详细描述
计算机网络是一个复杂的系统，它利用各种硬件和软件技术，将地理位置分散的 计算机系统连接在一起，形成一个能够进行信息交换和资源共享的虚拟环境。计 算机网络的基本构成包括通信设备和线路、计算机系统和网络软件。
计算机网络分类
总结词
根据不同的分类标准，计算机网络可以分为多种类型，如按覆盖范围可分为局域网、城域网和广域网；按拓扑结 构可分为总线型、星型、环型和网状型等。
应用层协议
FTP协议
用于文件传输。
DNS协议
用于域名解析。
HTTP协议
用于万维网中网页的传输和访 问。
SMTP协议
用于电子邮件传输。
TLS/SSL协议
用于实现安全的网络通信。
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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
2021
3
什么是因特网：“具体细节”观点
数以百万计的互联的计
算设备：主机 = 端系统
运行网络应用
通信链路
可靠的，有序的字节流数据
传送
丢包: 确认和重传
流控制:
发送方不能过载接收方
拥塞控制:
当网络拥塞时发送方“降低 发送速率”
2021 12
网络边缘：无连接服务
目的: 在端系统之间传送数
据
与前面相同!
UDP - 用户数据报协议 [RFC 768]: 无连接 不可靠的数据传送 无流控 无拥塞控制
2021
1
第1章 计算机网络和因特网
我们的目标：
概述:
找到“感觉”，学习术 什么是因特网
语
什么是协议？
在后面的课程中更深入 网络边缘
地学习，更为细致
网络核心
方法:
接入网，物理媒体
使用因特网作为例 子
因特网/ISP结构
性能：丢包率，时延
协议层次，服务模型
网络模型
2021
2
第1章 要点
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
将该例子计算出来!
2021 19
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
带宽划分为“片” 专用分配 资源预留
资源争夺：
2021 16
网络核心：电路交换
网络资源(如带宽) 划 分为“片”
分配给呼叫片
如果未被拥有的呼叫 使用则资源片空闲(非 共享)
将链路带宽划分为 “片”
频率分割
时间分割
2021 17
电路交换: FDM和TDM
FDM
例子: 4 个用户
频率
TDM
时间
频率
时间
2021 18
数字的例子
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？
光纤，铜缆，无线电， 卫星
传输速率 = 带宽 路由器: 转发分组（数据
块）
路由器 工作站
服务器
移动节点
本地ISP
区域 ISP
公司网络
2021
4
什么是因特网：“具体细节”观点
协议控制报文的发送，接收
例如，TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
因特网：“网络的网络”
松散的等级结构 公共因特网比较专用互联网
2021
9
仔细观察网络结构
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
2021 10
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：
客户机主机请求，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
2021
6
什么是协议?
人类协议: “几点了?” “我有一个问题” 介绍
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
… 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
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
2021
7
什么是协议?
2021 14
网络核心
互联的路由器形成的网孔
基本问题: 数据怎样通过网
络传送? 电路交换: 每呼叫专用的
电路：电话网 分组交换: 数据通过网络
以离散的“块”发送
2021 15
网络核心：电路交换
为“呼叫”预留端到端 资源
链路带宽，交换机能力 专用资源：非共享 类电路(确保的)性能 需要建立呼叫
因特网标准
RFC:请求评论（因特网标准） IETF:因特网工程任务组
路由器 工作站
服务器
移动节点
本地ISP
区域 ISP
公司网络
2021
5
什么是因特网：服务的观点
通信基础设施使能分布式应 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
一个人类协议和一个计算机网络的协议:
Hi Hi
请问几点了?
2:00
时间
问题: 其他人类协议?
TCP 连接请求 TCP 连接响应
Get /kurose-ross
<文件>
2021
8
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
使用TCP的应用：
HTTP (Web), FTP (文件传 送), Telnet (远程注册), SMTP (电子邮件)
使用UDP的应用:
流媒体，电信会议， DNS，以太网电话
2021 13
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
对等模式:
最小限度(或不)使用专用服务器 例如Gnutella, KaZaA
2021
11
网络边缘：面向连接服务
目标: 在端系统之间传送
数据
握手：事先设置准备数 据传送
人类协议Hello, 返回hello
在两台通信主机中建立 “状态”
TCP - 传输控制协议
因特网的面向连接服务
TCP服务[RFC 793]
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 (原书第三版) 陈鸣译，机械工业出版社，2005年
Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2004.
聚合资源要求能超过可用 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
节点在转发前接收完整的分 组
2021 20
分组交换：统计复用
10 Mbps
A
以太网
统计复用
CБайду номын сангаас
B
1.5 Mbps
等待输出链路的分组队列
2021
3
什么是因特网：“具体细节”观点
数以百万计的互联的计
算设备：主机 = 端系统
运行网络应用
通信链路
可靠的，有序的字节流数据
传送
丢包: 确认和重传
流控制:
发送方不能过载接收方
拥塞控制:
当网络拥塞时发送方“降低 发送速率”
2021 12
网络边缘：无连接服务
目的: 在端系统之间传送数
据
与前面相同!
UDP - 用户数据报协议 [RFC 768]: 无连接 不可靠的数据传送 无流控 无拥塞控制
2021
1
第1章 计算机网络和因特网
我们的目标：
概述:
找到“感觉”，学习术 什么是因特网
语
什么是协议？
在后面的课程中更深入 网络边缘
地学习，更为细致
网络核心
方法:
接入网，物理媒体
使用因特网作为例 子
因特网/ISP结构
性能：丢包率，时延
协议层次，服务模型
网络模型
2021
2
第1章 要点
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
将该例子计算出来!
2021 19
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
带宽划分为“片” 专用分配 资源预留
资源争夺：
2021 16
网络核心：电路交换
网络资源(如带宽) 划 分为“片”
分配给呼叫片
如果未被拥有的呼叫 使用则资源片空闲(非 共享)
将链路带宽划分为 “片”
频率分割
时间分割
2021 17
电路交换: FDM和TDM
FDM
例子: 4 个用户
频率
TDM
时间
频率
时间
2021 18
数字的例子
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？
光纤，铜缆，无线电， 卫星
传输速率 = 带宽 路由器: 转发分组（数据
块）
路由器 工作站
服务器
移动节点
本地ISP
区域 ISP
公司网络
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什么是因特网：“具体细节”观点
协议控制报文的发送，接收
例如，TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
因特网：“网络的网络”
松散的等级结构 公共因特网比较专用互联网
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仔细观察网络结构
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
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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：
客户机主机请求，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
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什么是协议?
人类协议: “几点了?” “我有一个问题” 介绍
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
… 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
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
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什么是协议?
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网络核心
互联的路由器形成的网孔
基本问题: 数据怎样通过网
络传送? 电路交换: 每呼叫专用的
电路：电话网 分组交换: 数据通过网络
以离散的“块”发送
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网络核心：电路交换
为“呼叫”预留端到端 资源
链路带宽，交换机能力 专用资源：非共享 类电路(确保的)性能 需要建立呼叫
因特网标准
RFC:请求评论（因特网标准） IETF:因特网工程任务组
路由器 工作站
服务器
移动节点
本地ISP
区域 ISP
公司网络
2021
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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 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
一个人类协议和一个计算机网络的协议:
Hi Hi
请问几点了?
2:00
时间
问题: 其他人类协议?
TCP 连接请求 TCP 连接响应
Get /kurose-ross
<文件>
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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
使用TCP的应用：
HTTP (Web), FTP (文件传 送), Telnet (远程注册), SMTP (电子邮件)
使用UDP的应用:
流媒体，电信会议， DNS，以太网电话
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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
对等模式:
最小限度(或不)使用专用服务器 例如Gnutella, KaZaA
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网络边缘：面向连接服务
目标: 在端系统之间传送
数据
握手：事先设置准备数 据传送
人类协议Hello, 返回hello
在两台通信主机中建立 “状态”
TCP - 传输控制协议
因特网的面向连接服务
TCP服务[RFC 793]
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 (原书第三版) 陈鸣译，机械工业出版社，2005年
Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2004.
聚合资源要求能超过可用 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
节点在转发前接收完整的分 组
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分组交换：统计复用
10 Mbps
A
以太网
统计复用
CБайду номын сангаас
B
1.5 Mbps
等待输出链路的分组队列