网络互联技术与实训鲁顶柱 第1章 计算机网络基础

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1、网络互联技术与实训主编鲁顶柱刘邦桂中国水利水电出版社第1章计算机网络基础主要内容计算机网络的定义与功能1计算机网络的分类和拓扑结构2标准化组织30SI与TCP/IP参考模型4计算机网络的产生和发展51.1计算机网络的产生和发展计算机网络的产生自从1946年世界上第一台电子计算机问世后，随着计算机技术的迅猛发展，计算机的应用逐渐渗透到各个技术领域和社会的各个方面。社会的信息化、数据的分布处理和各种计算机资源共享等各种应用需求，推动了计算机技术和通信技术紧密结合，而这种结合使得计算机网络发展起来。1.1计算机网络的产生和发展计算机网络的发展分为四个阶段：阶段1面向终

2、端的通信网络阶段2计算机互联阶段3网络互连阶段4Internet与高速网络计算机网络的定义简单定义:互联起来的独立自主的计算机集合.完整定义:利用通信设备和通信介质，将分布在不同地理位置的、具有独立功能的多个计算机互连起来，在功能完善的网络软件的支持下，实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统.1.2计算机网络的定义与功能1.2计算机网络的定义与功能包含的元素：连接对象：主要是指各种类型的计算机或者其他数据终端设备；连接介质：指通信线路（如有线的双绞线、同轴电缆、光纤等，无线的微波，激光等）和通信设备（如网桥、网关、中继器、集线器、交换机、路由器等）；控制机制：指

3、网络协议和各种网络软件（TCP/IP协议、操作系统等）；连接方式：指网络中采用的拓扑结构（如星型、环型、总线型、属性和图型等）。信号变换设备通信线路连网外设终端1.2计算机网络的定义与功能计算机网络的组成Text1Text2Text3Text5Text4通信子网资源子网主机通信控制处理机1.2计算机网络的定义与功能1.2计算机网络的定义与功能计算机网络的功能计算机网络负载均衡提高系统的可靠性资源共享数据交换1.3计算机网络的分类和拓扑结构计算机网络的分类按网络覆盖的地理范围：局域网、城域网、广域网；按网络拓扑结构：总线型、星型、环型以及混合型拓扑结构；按传输介质

4、：有线网、光纤网、无线网；按交换方式：线路交换、报文交换、分组交换；按逻辑：通信子网、资源子网；按通信方式：点对点、广播式。按服务方式：客户机/服务器模式、对等式。1.3计算机网络的分类和拓扑结构计算机网络的拓扑结构星型树形总线型环型图型1.4标准化组织组织ANSIISOIEEEIECITUEIA1.5OSI与TCP/IP参考模型OSI参考模型1984年，国际标准化组织（ISO）发表了著名的ISO/IEC7498标准，定义了网络互连的7层框架，这就是开放系统互连参考模型。OSI参考模型的最高层为应用层，面向用户提供网络应用服务；最低层为物理层，与通信介质相连实现

5、真正的数据通信。两个用户计算机通过网络进行通信时，除物理层之外，其余各对等层之间均不存在直接的通信关系，而是通过各对等层的协议来进行通信。只有两个物理层之间通信介质真正的数据通信。1.5OSI与TCP/IP参考模型1.5OSI与TCP/IP参考模型物理层的主要任务就是透明地传送二进制比特流，但物理层并不关心比特流的实际意义和结构，只是负责接收和传送比特流。数据链路层的主要任务是在两个相邻节点间的线路上无差错地传送以帧（Frame）为单位的数据，并要产生和识别帧边界。网络层的主要任务是进行路由选择，以确保数据分组从发送端到达接收端，并在数据分组发生阻塞时进行拥塞控

6、制。传输层的主要任务是为上一层进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使传输层以上的各层不再关心信息传输的问题。会话层的主要任务是针对远程访问进行管理（比如断点续传），包括会话管理、传输同步以及数据交换管理等。表示层的主要任务是用处理在多个通信系统之间交换信息的表示方式，包括数据格式的转换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等。应用层的主要任务是为网络用户或应用程序提供各种服务。1.5OSI与TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型20世纪60年代初期，美国国防部委托高级研究计划局（ARPA）研制广域网互通课题，并建立了ARPANET实验网络，这就是Inte

7、rnet的起源。20世纪80年代末，美国国家科学会借鉴了ARPANET的TCP/IP技术建立了NSFNET。NSFNET使越来越多的网络互连在一起，最终形成了今天的Internet。TCP/IP也因此成为了Internet上广泛使用的标准网络通信协议。TCP/IP标准由一系列的文档定义组成，这些文档定义描述了Internet的内部实现机制，以及各种网络服务或服务的定义。1.5OSI与TCP/IP参考模型TCP/IP实际上是一个协议簇。所有协议都包含在TCP/IP簇的4个层次中，形成了TCP/IP协议栈。1.5OSI与TCP/IP参考模型与OSI参考模型所不同的是

8、，TCP/IP参考模型是