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计算机网络最基本概念之一.ppt

计算机网络最基本概念之一

烟雨梦兮
2018-10-14 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《计算机网络最基本概念之一ppt》,可适用于IT/计算机领域

计算机网络最基本概念之一(使用OfficeXP演示)走进互联网(一)引言重要术语电路交换与分组交换IP协议与TCP协议客户服务器方式结束语网络的重要性信息的传递要依靠网络因此实现信息化离不开完善的网络。网络已成为信息社会的命脉和重要基础。计算机网络的地位现在有三种最主要的网络:电信网络(电话网)有线电视网络计算机网络在这三种网络中计算机网络的发展最快其技术已成为信息时代的核心技术。因特网(Internet)改变了世界因特网是世界上最大的计算机网络是自印刷术以来人类通信方面最大的变革。因特网缩短了人际交往的时间和空间改变了人们的生活、工作、学习和交往方式使世界发生了极大的变化。我国的情况年月日我国正式接入因特网。根据统计资料在年月:我国上网计算机数:万台上网用户数:万引言重要术语计算机网络、互连网、互联网internet与Internet带宽与宽带电路交换与分组交换IP协议与TCP协议客户服务器方式结束语F计算机网络、互连网、互联网计算机网络:一些相互连接的计算机的集合。互连网:一些相互连接的计算机网络的集合(网络的网络)。互联网:就是互连网的同义词。互连网互联网互连与互联年全国自然科学名词审定委员会公布的名词:interconnection互连interconnectionnetwork互连网络internetworking网际互连互连与互联(续)年月全国科学技术名词审定委员会在其“推荐名(一)”中:internetinternetworkinterconnectionnetwork而在注释中给出:“又称互连网”。因此“互联网”和“互连网”应当是同义词。互联网常见的几种计算机连网方法点对点连接(这是最简单的网络)总线网星形网环形网不管哪一种计算机网络都可以用一朵云来表示使用路由器可以把不同的计算机网络互连起来互连网(互联网)由许多网络通过路由器互连而成互连网(互联网)是:“网络的网络”互连网也可以用一朵云来表示结点与链路可以把计算机网络抽象为结点(计算机或路由器)与链路(连接的线路)的集合。Node有两个译名:结点用于计算机网络中表示计算机或路由器。节点用于天线中表示驻波电场强度为零的点。但目前这两个名词的使用比较混乱。引言重要术语计算机网络、互连网、互联网internet与Internet带宽与宽带电路交换与分组交换IP协议与TCP协议客户服务器方式结束语Finternet与Internetinternet是普通名词泛指一般的互连网(互联网)Internet是专有名词世界范围的互连网(互联网)使用TCPIP协议族前身是美国的阿帕网ARPANETInternet的推荐译名是“因特网”使用“因特网”这个名词可体现Internet是专有名词。既然英文名词internet和Internet具有不同的意思那么中文译名就应当反映出这种区别。“国际互联网”或“互联网”有人愿意用“国际互联网”或“互联网”来表示Internet。但这是不严格的。例如中国某校园网和外国某校园网互连起来就构成了“互联网”并且是“国际互联网”但这并不是Internet。许多文献和资料同时使用具有不同意义的名词internet和Internet。如果把Internet译为“互联网”那么internet将没有合适的译名。引言重要术语计算机网络、互连网、互联网internet与Internet带宽与宽带电路交换与分组交换IP协议与TCP协议客户服务器方式结束语F计算机网络的带宽计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率即每秒多少比特。描述带宽也常常把“比特秒”省略。例如带宽是M实际上是Mbs。这里的M是。什么是宽带?宽带线路:可通过较高数据率的线路。宽带是相对的概念并没有绝对的标准。在目前对于用户接入到因特网的用户线来说每秒传送几个兆比特就可以算是宽带速率。对宽带传输的错误概念有些人愿意用“汽车在公路上跑”来比喻“比特在网络上传输”认为宽带传输的好处就是传输更快好比汽车在高速公路上可以跑得更快一样。对于这种比喻一定要谨慎对待。常见的错误是混淆了两种速率在网络中有两种不同的速率:信号(即电磁波)在传输媒体上的传播速率(米秒或公里秒)计算机向网络发送比特的速率(比特秒)这两种速率的意义和单位完全不同。宽带传输:计算机向网络发送比特的速率较高。错误的概念ABAB宽带线路窄带线路在宽带线路上比特传播得快在窄带线路上比特传播得慢正确的概念ABAB宽带线路窄带线路宽带线路:每秒有更多比特从计算机注入到线路。宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。比喻:汽车运货宽带和窄带线路:车速一样宽带线路:车距缩短另一种错误概念“宽带”相当于“多车道”多车道公路是并行传输……通信线路上通常都是串行传输引言重要术语电路交换与分组交换电路交换分组交换存储转发IP协议与TCP协议客户服务器方式结束语F传统电话网使用电路交换两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。传统电话网使用电路交换但若要将部电话机两两相连则需要对电线。传统电话网使用电路交换…当电话机的数量很大时就必须使用电话交换机进行连接。电路交换的特点((A通话前先拨号建立连接。可能只要经过一个交换机(如A到B)可能要经过多个交换机(如C到D)通话过程中通信双方一直占用所建立的连接。通话结束后挂机释放连接。((((((BCD早期的计算机网络采用电路交换那时计算机很少非常昂贵。远地终端(没有处理功能)通过通信线路(可能要经过许多个交换机)使用处于网络中心的计算机的资源。引言重要术语电路交换与分组交换电路交换分组交换存储转发IP协议与TCP协议客户服务器方式结束语F分组交换(packetswitching)的出现电话网是为电话通信设计的。电路交换的电话网很适合于电话通信。但计算机数据具有很大的突发性。使用电路交换会导致网络资源严重浪费。计算机逐渐增多连网的需求日益迫切计算机网络需要使用更加有效的连网技术。这就导致分组交换的问世。美国军方促进了计算机网络的发展世纪年代美苏冷战激烈。美国军方要研制一种生存性很强的新型分布式网络。即使少数结点或链路被摧毁整个网络仍保持畅通。这种新型的计算机网络就是采用分组交换的、基于存储转发计算机网络。分组交换在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块每个块增加带有控制信息的首部构成分组(包)依次把各分组发送到接收端接收端剥去首部抽出数据部分还原成报文首部首部首部发送发送接收端数据首部数据首部数据首部••••••••引言重要术语电路交换与分组交换电路交换分组交换存储转发IP协议与TCP协议客户服务器方式结束语F分组从A传送到B的过程网络网络网络网络网络网络网络路由器路由器路由器路由器路由器路由器AB这就是基于存储转发的分组交换常见的几种计算机网络类型引言重要术语电路交换与分组交换IP协议与TCP协议协议的概念IP协议TCP协议客户服务器方式结束语F协议在计算机网络中协议(protocol)是通信双方必须严格遵守的规则。协议也就是网络协议。协议精确地规定在网络通信中使用的各种控制信息的格式、意义以及各种事件出现的先后顺序。协议在计算机网络中起着非常重要的作用。网络协议非常复杂协议必须保证在任何复杂的情况下都能正确工作因此网络协议非常复杂。我们在日常生活中所使用的许多约定都远远达不到网络协议的要求因此经常会使约定失败。总之网络协议必须考虑如何对付各种异常情况的出现。下面看一个例子。……蓝军联合进攻白军必胜蓝军单独进攻白军必败明日正午进攻同意收到“同意”收到:收到“同意”协议无法保证必胜!分层次的网络体系结构OSI的七层网络体系结构已经过时TCPIP的四层网络体系结构已成主流使用五层原理体系结构来阐明网络的工作原理较为合适数据链路层应用层运输层网际层物理层ApplicationlayerTransportlayerInternetlayerDatalinklayerPhysicallayerTCPIP的体系结构网络接口层IP各种应用层协议HTTP,FTP,SMTP,DNS等TCP网际层运输层UDP应用层TCP:传输控制协议(TransmissionControlProtocol)IP:网际协议UDP:用户数据报协议(UserDatagramProtocol)H物理传输媒体数据部分数据部分数据部分数据部分比特流T计算机HHH首部尾部……APAP应用程序数据计算机比特帧IP数据报IP分组TCP报文段UDP报文段引言重要术语电路交换与分组交换IP协议与TCP协议协议的概念IP协议TCP协议客户服务器方式结束语FIP协议因特网的IP协议最重要它为分组在互连网中的发送、传输和接收制定了详尽的规则。IP是InternetProtocol的缩写中文标准译名是“网际协议”。使用IP协议的互连网络常称为:IP网络或IP网。在IP网络传送的分组常称为:IP分组或IP数据报(IPdatagram)。构造路由表在因特网中路由器之间不断地互相通告路由信息。路由器根据所掌握的路由信息构造出自己的路由表。路由器之间交换路由信息都要遵守有关的路由选择协议。当网络状况发生变化时路由器中的路由表能够自动进行更新从而保证了正确地转发分组。路由器之间不断交换路由信息(这里没有画出路由器之间的网络以及连接在网络上的计算机)因特网的路由器之间不断交换路由信息的复杂过程对用户是透明的(用户看不见)常见的几种计算机网络类型IP网络的生存性很强当IP网络中的某些路由器或链路被破坏时路由器可以自动调整路由使得网络一直保持连通。这种路由的动态调整过程对用户是透明的(即用户感觉不到)。IP网络当部分结点或链路被摧毁时分组交换仍可保持网络畅通路由器IP网络的重要特点每一个分组独立选择路由。发往同一个目的地的分组后发送的有可能先收到(即可能不按顺序接收)。当网络中的通信量过大时路由器就来不及处理分组于是要丢弃一些分组。因此IP网络不保证分组的可靠地交付。IP网络提供的服务被称为:尽最大努力服务(besteffortservice)和传统的电信网相比较电信网向用户(即电话机)提供的服务质量有保证。连接在电信网上的电话机几乎没有智能因此全部的服务质量由电信网完成。电路交换的电信网电信网分组交换的因特网TCPTCP因特网的设计思路通信必须是可靠的。但应当由谁负责可靠交付?因特网和传统电信网的思路不同。严格地讲计算机通信是在计算机上运行的程序之间的通信。所以实现可靠通信最终应当是让计算机程序之间的通信可靠。因特网认为IP协议没有必要提供可靠服务(这样做可以使网络简单、灵活性好、价格便宜)。在计算机中增加TCP协议就可以实现计算机程序之间的可靠通信。引言重要术语电路交换与分组交换IP协议与TCP协议协议的概念IP协议TCP协议客户服务器方式结束语FTCP协议的用途TCP是TransmissionControlProtocol的缩写中文译名是传输控制协议。TCP协议驻留在用户计算机中它的作用是保证应用程序之间端到端的可靠通信。TCP协议的主要功能TCP给要传送的每一个字节的数据都进行编号。接收端在收到数据后必须向发送端发送确认信息。若发送端在规定的时间内没有收到对方的确认就重传这部分数据。当网络中的通信量过大时TCP就告诉发送端要放慢发送数据。这叫做流量控制。核心协议TCPIP因特网使用的协议很多但其中最为重要的协议就是IP和TCP。分组在因特网中传送要使用IP协议。计算机数据传输的可靠性由TCP协议来保证。通常用TCPIP这样的记法表示以TCP和IP为核心的协议族。最重要的两个协议:IP和TCP因特网解释一些的现象为什么有时从因特网下载文件特别慢?可能的原因是:因特网中某处的通信量突然增大路由器来不及处理到来的分组。于是丢弃这些分组。TCP发现少了一些分组就进行重传产生了时延。为什么有时发送电子邮件总是失败?可能的原因是因特网中的某处的通信量特别大路由器大量丢弃分组。即使TCP协议进行重传但重传后的分组还是被丢弃。所发送的邮件分组无法到达接收方。引言重要术语电路交换与分组交换IP协议与TCP协议客户服务器方式结束语F客户服务器方式在TCPIP的应用层协议使用的是客户服务器方式。在网络环境下许多问题的解决往往是通过位于不同主机中的多个进程之间的通信和协同工作来完成的。这些为了解决具体的应用问题而彼此通信的进程就称为“应用进程”。进程就是运行中的程序。客户进程与服务器进程的关系客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。当A进程需要B进程的服务时就主动呼叫B进程在这种情况下A是客户而B是服务器。可能在下一次通信中B需要A的服务此时B是客户而A是服务器。客户与服务器客户是服务请求方服务器是服务提供方。服务请求方服务提供方客户(client)服务器(server)客户软件的特点在进行通信时临时成为客户但它也可在本地进行其他的计算。被用户调用并在用户的计算机上运行在打算通信时主动向远地服务器发起通信。可与多个服务器进行通信。不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。服务器软件的特点是一种专门用来提供某种服务的程序可同时处理多个远地或本地客户的请求。在共享计算机上运行。当系统启动时即自动调用并一直不断地运行着。被动地等待并接受来自多个客户的通信请求。一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层应用层应用层因特网计算机A计算机B数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层应用层应用层应用层计算机A计算机B计算机C客户服务器服务器客户因特网应当注意使用计算机的人是“用户”(user)而不是“客户”(client)。客户和服务器都指的是进程即计算机软件。由于运行服务器进程的机器往往有许多特殊的要求因此人们经常将主要运行服务器进程的机器(硬件)不严格地称为服务器。例如“这台机器是服务器。”意思是:“这台机器(硬件)主要是用来运行服务器进程(软件)。”因此服务器(server)一词有时指的是软件但也有时指的是硬件。引言重要术语电路交换与分组交换IP协议与TCP协议客户服务器方式结束语F结束语因特网(Internet)是世界范围的、互连起来的计算机网络它使用TCPIP协议族并且它的前身是美国阿帕网ARPANET。计算机网络的带宽是网络可通过的最高数据率。因特网使用基于存储转发的分组交换并使用IP协议传送IP分组。结束语(续)路由器把许多网络互连起来构成了互连网。路由器收到分组后根据路由表查找出下一跳路由器的地址然后转发分组。路由器根据与其他路由器交换的路由信息构造出自己的路由表。IP网络提供尽最大努力服务不保证可靠交付。结束语(续)TCP协议保证计算机程序之间的、端到端的可靠交付。在TCPIP的应用层协议使用的是客户服务器方式。客户和服务器都是进程(即软件)。客户是服务请求方服务器是服务提供方。服务器有时也指“运行服务器软件”的机器。常见的几种计算机网络类型常见的几种计算机网络类型

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