【正文】 第一章 計算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)概述 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個階段： 1. 面向終端的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 2. 計算機(jī) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。（ ARPA 網(wǎng)標(biāo)志著互聯(lián)網(wǎng)的興起） 3. 開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò) 4. 因特網(wǎng)的廣泛應(yīng)用與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。 , 三大網(wǎng)絡(luò)介紹 1. 電信業(yè)務(wù)網(wǎng)： 由三個主要部件構(gòu)成： 1 本地網(wǎng)絡(luò)：使用雙絞線進(jìn)入家庭和業(yè)務(wù)部門，承載的是模擬信號。 2 干線：通過光纖將交換局連接起來，承載的是數(shù)字信號。 3 交換局：使電話呼叫從一條干線接入到另一條干線。 2 廣播電視網(wǎng) 3 計算機(jī)網(wǎng) 未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢： 1. 寬帶網(wǎng)絡(luò) 分為寬帶 骨干網(wǎng)：光纖， 2G 以上 寬帶接入網(wǎng)： 2. 全光網(wǎng)絡(luò)：光節(jié)點取代現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的電節(jié)點。 3. 多媒體網(wǎng)絡(luò)： 4. 移動網(wǎng)絡(luò) ： 主要技術(shù)：蜂窩式數(shù)字分組數(shù)據(jù)通信平臺； 無線局域網(wǎng)； ad hoc 網(wǎng)絡(luò)（不需要基站） ；無線應(yīng)用協(xié)議 WAP。 5. 下一代網(wǎng)絡(luò) ：基于分組的核心網(wǎng)絡(luò)。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義： 利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同的，功能獨立的多個計算機(jī)系統(tǒng)互連起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成： 資源子網(wǎng)：負(fù)責(zé)信息處理，提供資源的主機(jī) host 和請求資源的終端 T。（端 節(jié)點）。 通信子網(wǎng)：由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和通信鏈路組成。（中間節(jié)點） 廣域網(wǎng)采用“存儲 轉(zhuǎn)發(fā)”的傳輸方式。 局域網(wǎng)采用廣播傳輸方式，局域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都簡化為安裝于主機(jī)或工作站中的網(wǎng)卡。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能： 1. 硬件資源共享。 2. 軟件資源共享。 3. 用戶間信息交換 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用： 1. 辦公自動化 OA。 2. 遠(yuǎn)程教育 3. 電子銀行 4. 證券及期貨交易 5. 校園網(wǎng) 6. 企業(yè)網(wǎng) ：集散系統(tǒng)和計算機(jī)集成制造系統(tǒng)。 7. 智能 大廈和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 根據(jù)通信子網(wǎng)中通信信道類型分為兩類： 1. 點 點線路通信子網(wǎng)的拓?fù)洌好織l物理 線路連接一對結(jié)點有星形，環(huán)形，樹形，網(wǎng)狀形。 2. 廣播信道通信子網(wǎng)的拓?fù)洌阂粋€公共的通信信道被多個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點共享?？偩€形，樹形，環(huán)形，無線通信與衛(wèi)星通信型。 按拓?fù)漕愋头诸?： 1． 星形拓?fù)洌褐醒虢Y(jié)點和通過點到點通信鏈路接到中央結(jié)點的各個站點組成，中央結(jié)點往往是一個集線器。中央結(jié)點執(zhí)行集中式通信控制策略，相當(dāng)復(fù)雜，而各個站點的通信處理負(fù)擔(dān)很小。 優(yōu)點： 1 控制簡單。 2 故障診斷和隔離容易 3 方便服務(wù)。 缺點： 1 電纜長度和安裝工作量客觀。 2 中央結(jié)點的負(fù)擔(dān)較重，形成瓶頸。 3 各結(jié)點的分布處理能力 較低。 2. 總線拓?fù)洌翰捎靡粋€廣播信道作為傳輸介質(zhì)，所有站點通過相應(yīng)的硬件接口直接連到這一公共傳輸介質(zhì)上，該公共傳輸介質(zhì)即稱為總線。 優(yōu)點： 1. 電纜數(shù)量少 2 結(jié)構(gòu)簡單，又是無源工作，有較高的可靠性。 3 易于擴(kuò)充，增加或減少用戶比較方便。 缺點： 1 傳輸距離有限，通信范圍受到限制。 2 故障診斷和隔離較困難。 3 分布式協(xié)議不能 保證信息的及時傳送，不具有實時性，降低了網(wǎng)絡(luò)速度。站點必須是智能的，要有介質(zhì)訪問控制功能，從而增加了站點的硬件和軟件開銷。 2 環(huán)形拓?fù)洌翰捎梅植际娇刂撇呗詠磉M(jìn)行控制。 優(yōu)點： 1 電 纜長度短 2 可使用光纖 3 所有計算機(jī)都能公平地訪問網(wǎng)絡(luò)的其他部分，網(wǎng)絡(luò)性能穩(wěn)定。 缺點 :1 節(jié)點的故障會引起全網(wǎng)故障。 2 環(huán)節(jié)點的加入和撤出過程較為復(fù)雜 3 采用令牌傳遞的方式，在負(fù)載很輕時，信道利用率比較低。 3 樹形拓?fù)洌簶涓邮崭髡军c發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后再用廣播發(fā)送到全網(wǎng)。 優(yōu)點： 1 易于擴(kuò)展。 2 故障隔離較容易 缺點：各結(jié)點對根的依賴性太大。 4 混合型拓?fù)洌? 優(yōu)點： 1 故障診斷和隔離較為方便。 2 易于擴(kuò)展 3 安裝方便。 缺點： 1 需要選用帶智能的集中器。 2 電纜長度增加。 6 網(wǎng)形拓?fù)洌? 優(yōu)點：不受瓶頸問題和失效問題的影響。 按網(wǎng)絡(luò)的交換方式分類： 電路交換：開始通信前，建立一條端到端的物理信道，并且在通信期間始終占用該信道。 報文交換：存儲 轉(zhuǎn)發(fā)原理。 分組交換： 按網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍分類： 廣域網(wǎng) 局域網(wǎng) 城域網(wǎng) 按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類： 廣播式網(wǎng)絡(luò)：單播地址，多播地址，廣播地址。 點對點式網(wǎng)絡(luò)：采用分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇機(jī)制是點對點式網(wǎng)絡(luò)與廣播式網(wǎng)絡(luò)的重要區(qū)別。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 國際電信聯(lián)盟 ITU 美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會 ANSI 歐洲計算機(jī)制造商協(xié)會 ECMA 美國國家標(biāo)準(zhǔn)局 NBS 第二章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)的分層體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議三要素：語義；語法； 定時 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層次結(jié)構(gòu)模型及其協(xié)議的集合，稱為網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。 2． 2 OSI/RM 開放系統(tǒng)互連參考模型 1. 物理層：為了建立，維護(hù)和拆除物理鏈路所需的機(jī)械的，電氣的，功能的和規(guī)程的特性，其作用是使原始的比特流能在物理介質(zhì)上傳輸。 2 數(shù)據(jù)鏈路層：幀傳輸；主要作用是將不可靠的物理鏈路改造成對網(wǎng)絡(luò)層來說無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。另外還要協(xié)調(diào)收發(fā)雙發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸速率，進(jìn)行流量控制。 3 網(wǎng)絡(luò)層： 以分組進(jìn)行傳輸，解決路由選擇和網(wǎng)際互連的問題。 4 傳輸層：第一個端到端，即主機(jī) 主機(jī)的層次。提供端到端的透明數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，使高層用戶不必關(guān)心通信子網(wǎng)的存在。 5 會話層：進(jìn)程 進(jìn)程的層次。主要功能是組織和同步不同主機(jī)上各種進(jìn)程間的通信。 6 表示層：為上層用戶提供共同的數(shù)據(jù)或信息語法表示交換。 7 應(yīng)用層：開放系統(tǒng)互連環(huán)境的最高層。 通信服務(wù)類型： 1. 面向連接服務(wù)：數(shù)據(jù)傳輸過程前必須經(jīng)過建立連接，維護(hù)連接和釋放連接 3 個過程?？煽啃院茫柰ㄐ砰_始前的連接開銷，協(xié)議復(fù)雜，通信效率不高。 2. 無連接服務(wù)：每個分組都要攜帶完整的目的節(jié)點的地址，各分組在通信子網(wǎng)是獨立傳送的。 確認(rèn)與重傳機(jī)制 TCP/IP 參考模型 （傳輸控制協(xié)議 /互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議） 1. 應(yīng)用層：與 OSI 應(yīng)用層相對應(yīng)。 2. 傳輸層：與 OSI 傳輸層相對應(yīng)。 3．互連層：與 OSI 網(wǎng)絡(luò)層相對應(yīng)。 4. 主機(jī) 網(wǎng)絡(luò)層：與 OSI 數(shù)據(jù)鏈路層和物理層相對應(yīng)。 TCP./iP 協(xié)議簇： 主機(jī) — 網(wǎng)絡(luò)層： ether ， ARPANET PDN 互連層： IP 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議； ICMP 互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議； ARP 地址轉(zhuǎn)換協(xié)議； RARP 反向地 址轉(zhuǎn)換協(xié)議 傳輸層： TCP 傳輸控制協(xié)議； UDP 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議。 應(yīng)用層： SMTP 簡單郵件傳送協(xié)議； DNS 域名服務(wù)； FTP 文件傳送協(xié)議 ； TELNET 遠(yuǎn)程終端訪問協(xié)議。 OSI/RM 與 TCP/IP 參考模型的比較 相同點：都是基于協(xié)議棧的概念，并且協(xié)議棧中的協(xié)議彼此相互獨立。 都采用了層次結(jié)構(gòu)的概念，各層次功能也大體相似。 不同點：層數(shù)不同。 無連接和面向連接的通信范圍不同。 OSI 的網(wǎng)絡(luò)層同時支持兩種通信，但傳輸層只支持面向連接的通信； TCP./IP 網(wǎng)絡(luò)層只有無連接通信，傳輸層支持兩種通信。 OSI 模 型的 的缺點： 1. 層的缺陷：表示層和會話層幾乎是空的，而數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)容太多。 2. 出現(xiàn)時間晚于 TCP/IP 協(xié)議。 TCP/IP 模