华中科技大学计算机学院计算机网络

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1、计算机网络第1章计算机网络和因特网目录什么是因特网网络边缘网络核心接入网和物理媒体ISP和因特网主干分组交换网络中的时延和分组丢失协议层次和它们的服务模型计算机网络和因特网的历史21.1什么是因特网视角1——因特网的构成硬件方面连接在因特网上的数以百万计的互连计算机设备:主机=端系统连接因特网上各种设备的通信链路光纤，铜缆，无线电，人造卫星传输速率=带宽转发数据的分组交换机:转发分组(数据块)链路层交换机路由器本地ISP公司网络区域ISP分组交换机工作站服务器移动通信设备31.1什么是因特网视角1——因特网的构成软件方面在因特网上运行的网络应用程序协议：控制

2、报文的发送接收例如：TCP,IP,HTTP,FTP,PPP因特网：“万网之网”松散的层次结构公共因特网（Internet）和私有的内联网（intranet）因特网标准RFC:请求评论（requestforcomments）IETF:因特网工程部（InternetEngineeringTaskForce）41.1什么是因特网什么是协议人类之间交流的语言（协议）汉语英语法语……计算机之间交流的语言（协议）语法语义同步51.1什么是因特网视角2——因特网能够提供的服务通信基础设施为分布式应用程序提供支撑为应用程序提供的通信服务可靠的面向连接服务先行握手，建立连接确

3、认和重传确保可靠数据传送流控制确保发送方不会过快的发送过量的分组而淹没接收方拥塞控制试图防止因特网进入迟滞状态不可靠的无连接服务不承诺“从发送方到接收方传递数据所需的时间长度”61.2网络边缘网络结构深入研究网络边缘:应用程序和主机网络核心:目标：在各个不同的小网络之间转发数据路由器网络的网络接入网，物理媒体：通信链路71.2网络边缘网络边缘的构成端系统（主机）运行应用程序，如：IE、Foxmail等网络应用的通信模型客户机/服务器模型（C/S）客户机：使用服务的主机服务器：提供服务的主机对等模型（P2P）所有的主机同时承担服务器和客户机的双重身份81.3网

4、络核心基本问题：数据是怎样通过网络传输的？第一代计算机网络——电路交换网络数据交换过程第一步：建立连接第二步：交换数据第三步：释放连接电路交换的特性数据交换前需建立起一条从发端到收端的物理通路在数据交换的全部时间内用户始终占用端到端的固定传输信道交换双方可实时进行数据交换而不会存在任何延迟91.3网络核心第一代计算机网络——电路交换网络电路交换中的复用时分复用（TDM）频分复用（FDM）频率时间频率时间4对用户101.3网络核心第一代计算机网络——电路交换网络例题计算通过电路交换网络将一个640,000比特长的文件从主机A传送到主机B需要多长时间？所有链路速

5、率皆为1.536Mbps每条链路使用有24个时隙的TDM建立端到端的电路需要500毫秒111.3网络核心第一代计算机网络——电路交换网络存在的问题计算机之间的数据交换往往具有突发性和间歇性特征，而对电路交换而言，用户支付的费用则是按用户占用线路的时间来收费的不够灵活。只要在通话双方建立的通路中的任何一点出了故障，就必须重新拨号建立新的连接，这对紧急和重要通信是很不利的。结论：电路交换技术不适合于计算机间的数据交换。121.3网络核心第二代计算机网络——分组交换网络引入分组交换网络的动机美国军方针对“数据”交换的特征以及电路交换技术存在的局限性，提出真正意义上

6、的计算机网络必须满足：不是为了打电话，而是用于计算机之间的数据传送能够连接不同类型的计算机所有的网络结点同等重要，不能有特别重要的结点必须有冗余路由网络结构尽可能简单，能够可靠传送数据131.3网络核心第二代计算机网络——分组交换网络计算机网络的演化141.3网络核心第二代计算机网络——分组交换网络分组交换的工作流程(1)在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段报文1101000110101010110101011100010011010010假定这个报文较长不便于传输151.3网络核心第二代计算机网络——分组交换网络分组交换的工作流程(2)每

7、一个数据段前面添加上首部构成分组请注意：现在左边是“前面”数据数据数据报文首部首部首部分组1分组2分组3161.3网络核心第二代计算机网络——分组交换网络分组交换的工作流程(3)分组交换网以“分组”作为数据传输单元(4)依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）数据首部分组1数据首部分组2数据首部分组3171.3网络核心第二代计算机网络——分组交换网络分组交换的工作流程(5)接收端收到分组后剥去首部还原成报文数据首部分组1数据首部分组2数据首部分组3收到的数据181.3网络核心第二代计算机网络——分组交换网络分组交换的工作流程(6)最后，在接收端把收到的数

8、据恢复成为原来的报文数据数据数据报文11010001