《分组交换》PPT课件

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1、第5章分组交换教学大纲要求：1.基本要求（1）掌握计算机网络的组成和OSI协议体系结构。（2）掌握分组交换原理。（3）掌握分组交换网的路由选择。2.重点、难点重点：分组交换原理，路由选择方法，特别是自适应路由选择策略。难点：存储转发，寻址与路由问题。3.说明以分组交换原理为主线，适当介绍相关内容。1关于“分组交换”现代交换技术基本上分为电路交换和分组交换，这一章我们先先介绍采用分组交换技术的计算机网络及其体系结构；然后讨论分组交换的基本原理及关键技术。本章主要涉及传统的分组交换，而新型分组交换将在后续的章节中讨论。2分组交换(PacketSw

2、itching)也称为包交换，它是现代计算机网络的技术基础。为了掌握分组交换的功能、原理及其关键技术，必须首先对计算机网络有一个概括的了解。5.1分组交换计算机网络概述5.1.1计算机网络的组成5.1.2计算机网络的体系结构原理5.1.3开放系统互连参考模型5.1.4TCP/IP体系结构3本节的主要内容5.1.1计算机网络的组成计算机为什么要连成网络？计算机连网的主要目的是：（1）实现资源共享，提高资源的利用率，这些资源包括计算资源、存储资源和通信资源等；（2）实现负荷分担，加强计算机之间的互助合作；（3）构成分布式处理系统，提高处理能力和可

3、靠性。计算机网络的定义：通过通信网络互连、按统一协议（规则）工作的多台计算机的集合。4传统的计算机网络由两大部分组成，它们是：通信子网（骨干网）和用户（资源）子网。计算机网络的基本组成5计算机网络通信子网(信息传送)用户子网(信息处理)链路L（用户线和中继线）结点N（端结点和转移结点）主机H数据集中器C局域网LAN实际传送信息的通信子网有多个5.1.2计算机网络的体系结构原理网络协议或规约计算机网络的各计算机之间要交流信息，就必须遵守一些事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关事件发生的时序。对不同系统的实体之间的信息交

4、流进行控制的一组规则或约定，称为网络协议或规约。网络协议主要由以下三个要素组成：(1)语法，即数据和控制信息的格式和编码；(2)语义，即各种控制信息的含义及相应的控制操作；(3)同步，即速率适配、事件出现顺序的控制等。6假如两台计算机之间要通过一个通信网络传送文件，如何实现？对于非常复杂的网络协议，经验表明最好采用分层（模块）结构，如下图所示。7网络层次划分采用分层的好处：(1)各层之间是相对独立的。(2)灵活性好。(3)结构上可分割开。(4)易于实现和维护。(5)能促进标准化工作。可以将通过网络传送文件的工作分为三类：第一类工作与传送文件直

5、接相关，例如确信对方做好接受准备，文件格式转换等。两个模块之间的虚线表示两个计算机系统文件交换的一些命令等第二类工作设立一个通信模块，用来保证文件和文件传送命令能可靠地在两端系统之间交换。而且它还可以为别的比如邮件提供可靠通信服务。第三类工作是网络接入，负责做网络接口细节为上层提供服务。我们将网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构（Architecture）。计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件应完成的功能的精确定义。需要强调的是，这些功能究竟是用何种硬件或软件完成，则是一个遵循这种体系结构的实现（implementation

6、）的问题。体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。9计算机网络体系结构一、分层分层就是将一个复杂的系统功能划分为若干相对独立的子功能；每层完成一个子功能；下层为上层服务，上层是下层的用户。应用层运输层网络层数据链路层物理层10根据计算机网络，特别是互联网(Internet)的建设、发展和运行的经验，将复杂的计算机网络的功能分为如右图所示的五层是比较适当的。这五层分别是：应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。物理层的任务就是利用物理信道“透明”地传输比特流。在物理层上所传数据的基本单位是比特。传输信息利用的物理

7、信道是以双绞线、同轴电缆、光纤、微波无线电等传输媒质为基础的信号通路。“透明地传输比特流”表示经实际信道可以传输任意的比特组合。实际信道对传输的信号是有损伤的，其中最主要的损伤是信号波形发生畸变和加入了噪声，从而使传输比特发生差错。物理层就是要尽可能地减小这些损伤，达到“透明”传输。物理层要规定与信道（传输媒质）的接口，包括接口的电气特性、机械特性、功能特性和工作时序。11(1)物理层(PhysicalLayer)数据链路层的基本任务是在两个相邻结点之间的链路上实现以帧(Frame)为单位的“无误”数据传输。帧有两种类型：数据帧和控制帧。数据

8、帧包含数据和必要的控制信息；控制帧主要包含控制信息，但也可搭载少量数据信息。在每一帧所包括的控制信息中，有用于帧同步、寻址、差错控制以及流量控制等的信息。数据链路层