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1、第一章 概 述,如果说18世纪是机械时代，19世纪是蒸汽机时代，人类用机器来代替手。那么20世纪则是计算机时代，人类开始用机器来代替脑。而21则世纪将是信息时代，或者说是网络的时代。日本提出的第四代计算机之所以失败，是因为它没有突出计算机网络。美国提出的“信息高速公路”为什么成功，关健在于它抓住了计算机网络。,1-1 计算机网络的发展,以太网在不到十年的期间，其容量从10Mbps发展到 1000Mbps，今年底将增加10000Mbps。Internet 从1980年正式成立以来，用户已超过一亿。我国用户已超过一千万人。上网计算机已超过500万台。在我国，建立了多个国家范围的网络。CinaNet
2、、CerNet、CstNet、ChinaGBN和UniNet，等等。“网络就是计算机”“以网络为中心的计算。”,1-2 计算机网络的定义,计算机网络的 定义：两台以上具有独立操作系统的计算机通过某些介质连接成的相互共享软硬件资源的集合体。分布式系统的定义是：两台以上具有统一的操作系统（分布式操作系统）的计算机通过某些介质连接成的，可以合作工作，又能进行优美降级的集合体。,1-3 远程网WAN和局域网LAN 局域网是几公里范围内的网络。例如校园网、小单位网络。广域网是几公里以上范围的网络。例如城域网、国域网和世界网。广域网又指通信公司营运的通讯网络。过去，局域网和广域网不仅仅范围大小不同，而且采
3、用的技术也不同。随着第三层交换和“宽带”IP网的出现，二作者都采用IP和以太网，并且所有局域网几乎均和因特网相连。范围大小的概念也变得模糊。,器,Novell网网络操作系统：Netware 协议：SPX/IPX,Internet 主 干 网,R,R,R,R,1-7 网络体系结构,层次结构的特点如下：(1)n层中的实体（硬，软件的集合）定义自身功能时，只直接使用n1层（下层）提供的服务；(2)n层将以下各层功能总和附加上自己的功能为n1层提供更强功能的服务，即“增值”服务，并将功能的实现细节屏蔽起来。每层既要对上层提供服务，也可以向应用（程序）直接提供服务。层次结构优点如下：*便于抽象；*易于交
4、流理解，有助于标准化；*便于模块化，分工并行协作开发；*与实现无关。以等效模块替代某层模块而不影响其他层。层次结构分层原则是：*层间接口尽可能清晰简单，层间传输的信息应尽可能的少；*每层应完成一组特定的独立的明确的功能集合；*每层只与上下层具有接口；*层数应足够多。定义：n层对等进程通信的规则和协定的整体称为n层协议。IBM词典定义了协议三要素：*语法（Syntax）规定了数据格式或信号形式；*语义（Semantics）包括对等进程间协调配合的规则和数据管理所需要的信息结构；*时序（Timing）包括速率匹配和接收数据的正确排序。网络体系结构就是构成计算机网络的各个组成部分以及计算机网络本身必
5、须实现的功能的一组精确定义。换言之，层和协议的整体就是网络体系结构。,定义：两台计算机上同一层所属的程序、进程或实体称为该层的对等程序、对等进程或对等实体。定义：n层对等进程通信的规则和协定的整体称为n层协议。IBM词典定义了协议三要素：*语法（Syntax）规定了数据格式或信号形式；*语义（Semantics）包括对等进程间协调配合的规则和数据管理所需要的信息结构；*时序（Timing）包括速率匹配和接收数据后的的正确排序。网络体系结构就是构成计算机网络的各个组成部分以及计算机网络本身必须实现的功能的一组精确定义。换言之，层和协议的整体就是网络体系结构。,1-8 OSI参考模型,国际标准化组
6、织ISO建议了一个网络的开放式互连参考模型（OSI参考模型）OSI参考模型，只说明各层干什么，功能如何。虽然ISO已经为各层的服务和协议制定了标准，但严格地说参考模型并不包含这些标准。下面逐层来讨论OSI参考模型。,1.物理层,特点：唯一由纯硬件构成的层确保：相邻结点间二进制位（Bit）1和0的传送协议要解决的问题:*定义1和0的电平*确定一比特持续时间*双向或单向传送，全双工或半双工*通信插座上有多少针以及各针的排列和用途*物理介质,2 数据链路层,功能:确保相邻结点间帧（Frame）的正确传送。协议要解决的问题：*成帧和拆帧*检错和纠错*流量控制*信道分配（MAC 介质访问控制子层）网卡（
7、MAC+物理层）,3 网络层,功能:确保源结点和目标结点间分组（Packet）的正确传送。协议要解决的问题：*选径*拥塞控制*计费问题特点：通信子网（广域网）对用户（LAN）提供的服务也就是网络层给上层提供的服务。,4 传送层,功能:确保源结点某进程到目的结点另一进程间的报文段正确传送。协议要解决的问题：*确定提供服务形式 面向连接服务：三阶段 建立连接 通信 释放连接 保序 纠错 无连接服务：与上相反*流量控制特点：*主机用户改善传输质量力所能及的一层。*传输层提供的服务相当于操作系统的系统调用。下四层解决通讯可靠性问题，而上三层解决解决与通讯有关的其他问题。,5 会话层,管理会话会话：为完
8、成一个相对独立的统一任务而进行的双方按序传送报文和有关的非传送操作的过程协议解决的问题:*会话的顺序*解决同步问题*活动管理会话层提供面向连接或无连接的服务无连接的服务：远程过程调用RPC,6 表示层,解决的问题:*解决抽象数据结构的管理，以便异种机互连*数据的压缩和解压*加密和解密特点：出于不同目的，发前和收后要改变传送信息的形式,7 应用层,解决应用的共性问题：包括应用基础和典型应用。OSI的应用基础包括OSI的各种服务元素。典型应用包括：*虚终端*文件传输*电子邮件.,1-9 OSI分层结构的数据传送,n层对等进程感觉数据传送方向是水平的，直接的（虚线所示），但实际数据传送方向是由发方的n层，传到底层，再经介质传到收方底层（实线所示），再传到收方n层。对于数据包，发方（从上到下）不断加头，收方（从下到上）不断去头。有的层（例如传输层）发方将上层交来的数据分成几块，再各自加头，收方则相反。,
