【正文】 計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu) ? 計算機網(wǎng)絡的 體系結(jié)構(gòu) (architecture)是計算機網(wǎng)絡的各層及其協(xié)議的集合。 兩個計算機交換文件 文件傳送模塊 計算機 1 計算機 2 文件傳送模塊 只看這兩個文件傳送模塊 好像文件及文件傳送命令 是按照水平方向的虛線傳送的 把文件交給下層模塊 進行發(fā)送 把收到的文件交給 上層模塊 再設計一個通信服務模塊 文件傳送模塊 計算機 1 計算機 2 文件傳送模塊 只看這兩個通信服務模塊 好像可直接把文件 可靠地傳送到對方 把文件交給下層模塊 進行發(fā)送 把收到的文件交給 上層模塊 通信服務模塊 通信服務模塊 再設計一個網(wǎng)絡接入模塊 文件傳送模塊 計算機 1 計算機 2 文件傳送模塊 通信服務模塊 通信服務模塊 網(wǎng)絡接入模塊 網(wǎng)絡接入模塊 通信網(wǎng)絡 網(wǎng)絡 接口 網(wǎng)絡 接口 網(wǎng)絡接入模塊負責做與網(wǎng)絡接口細節(jié)有關的工作 例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷?，幀的最大長度等。 ? 同步 事件實現(xiàn)順序的詳細說明。 兩種國際標準 ? 法律上的 (de jure)國際標準 OSI 并沒有得到市場的認可。 ? 信道利用率并非越高越好。 ? 排隊時延的長短往往取決于網(wǎng)絡中 當時的通信量 。 ? 吞吐量受網(wǎng)絡的帶寬或網(wǎng)絡的額定速率的限制。 ? 速率 即 數(shù)據(jù)率 (data rate)或 比特率 (bit rate)是計算機網(wǎng)絡中最重要的一個性能指標。 ? 因特網(wǎng) (Inter)是 “ 網(wǎng)絡的網(wǎng)絡 ” 。 ? 分組必須攜帶的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的 開銷 。 ? 路由器處理分組的過程是： ? 把收到的分組先放入 緩存（暫時存儲） ； ? 查找 轉(zhuǎn)發(fā)表 ，找出到某個目的地址應從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)； ? 把分組送到適當?shù)?端口 轉(zhuǎn)發(fā)出去。 ? 分組交換網(wǎng)中的結(jié)點交換機根據(jù)收到的分組的首部中的 地址信息 ，把分組 轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點交換機。 電路交換的特點 ? 電路交換必定是面向連接的。 H1 H5 H2 H4 H3 H6 路由器 網(wǎng)絡 網(wǎng)絡核心部分 主機 H1 H5 H2 H4 H3 H6 發(fā)送的 分組 路由器 A E D B C 網(wǎng)絡核心部分 主機 路由器的重要任務 ? 路由器是實現(xiàn) 分組交換 (packet switching)的關鍵構(gòu)件，其任務是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡核心部分最重要的功能。 ? 雙方都可以下載對方已經(jīng)存儲在硬盤中的共享文檔。因此，客戶程序必須知道服務器程序的地址。這些主機又稱為 端系統(tǒng) (end system)。由歐洲原子核研究組織 CERN 開發(fā)的萬維網(wǎng) WWW (World Wide Web)被廣泛使用在因特網(wǎng)上，大大方便了廣大非網(wǎng)絡專業(yè)人員對網(wǎng)絡的使用，成為因特網(wǎng)的這種指數(shù)級增長的主要驅(qū)動力。 ? 有時在結(jié)構(gòu)圖中可不畫出路由器。 A B A B 寬帶線路 窄帶線路 在寬帶線路上比特傳播得快 ? 在窄帶線路上比特傳播得慢 ? 錯誤的概念 A B A B 寬帶線路 窄帶線路 寬帶線路：每秒有更多比特從計算機 注入到線路。 ? 這里的 M 是 106。 (a) (b) 網(wǎng)絡 互聯(lián)網(wǎng)（網(wǎng)絡的網(wǎng)絡） 結(jié)點 鏈路 主機 因特網(wǎng) 計算機網(wǎng)絡、互連網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng) ? 計算機網(wǎng)絡：一些相互連接的計算機的集合。 ? 互聯(lián)網(wǎng)是“ 網(wǎng)絡的網(wǎng)絡 ” (work of works)。 ? 已成為僅次于全球電話網(wǎng)的世界第二大網(wǎng)絡。 ? 網(wǎng)絡現(xiàn)已成為信息社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟的重要基礎。 我國的情況 ? 1994 年 4 月 20 日我國正式接入因特網(wǎng)。 ? 雖然 node 有時也可譯為“節(jié)點”，但這是指像天線上的駐波的節(jié)點，這種節(jié)點很像竹竿上的“節(jié)”。 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡 互連網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng) inter 與 Inter ? inter 是普通名詞 ? 泛指一般的互連網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)） ? Inter 是專有名詞 ? 世界范圍的互連網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)） ? 使用 TCP/IP 協(xié)議族 ? 前身是美國的阿帕網(wǎng) ARPANET Inter 和 Inter 的區(qū)別 ? 以 小寫字母 i 開始的 inter（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）是一個通用名詞，它泛指由多個計算機網(wǎng)絡互連而成的網(wǎng)絡。 什么是寬帶？ ? 寬帶線路：可通過較高數(shù)據(jù)率的線路。 ? 1983 年 TCP/IP 協(xié)議成為 ARPANET 上的標準協(xié)議。 ? 出現(xiàn)了 因特網(wǎng)服務提供者 ISP (Inter Service Provider)。 ? 草案標準 (Draft Standard) ? 因特網(wǎng)標準 (Inter Standard) 各種 RFC之間的關系 因特網(wǎng)草案 建議標準 草案標準 因特網(wǎng)標準 歷史的 RFC 實驗的 RFC 提供信息的 RFC 6 種 RFC 因特網(wǎng)的組成 從因特網(wǎng)的工作方式上看，可以劃分為以下的兩大塊： (1) 邊緣部分 由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成?；蚝喎Q為“計算機之間通信” 兩種通信方式 在網(wǎng)絡邊緣的端系統(tǒng)中運行的程序之間的通信方式通?？蓜澐譃閮纱箢悾? ? 客戶服務器方式 （ C/S 方式） 即 Client/Server方式 ? 對等方式 （ P2P 方式） 即 PeertoPeer方式 1. 客戶服務器方式 ? 客戶 (client)和 服務器 (server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。 ? 系統(tǒng)啟動后即自動調(diào)用并 一直不斷地運行著 ， 被動地等待 并接受來自各地的客戶的通信請求。但如果 C 又同時向 F提供服務，那么 C 又同時起著服務器的作用。 ? N 部電話機兩兩相連，需 N(N – 1)/2對電線。 報文 分組交換的原理（一） ? 在發(fā)送端，先把較長的報文 劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段 。 數(shù) 據(jù) 首部 分組 1 數(shù) 據(jù) 首部 分組 2 數(shù) 據(jù) 首部 分組 3 收到的數(shù)據(jù) 數(shù) 據(jù) 數(shù) 據(jù) 數(shù) 據(jù) 分組交換的原理（五） ? 最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù) 恢復成為原來的報文 。 分組交換的優(yōu)點 ? 高效 動態(tài)分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段占用。 缺點： 分組在各結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)是因排隊而造成的延時；由于分組中必須攜帶一些控制信息而產(chǎn)生一定的額外開銷；分組交換網(wǎng)的管理和控制比較復雜。 A B C D E 廣域網(wǎng) LAN1 LAN2 互連網(wǎng) : 路由器是一種特殊的計算機，注意它的位置 Router 局域網(wǎng)采用的 多點接入技術(shù) 廣域網(wǎng)結(jié)點之間采用 點到點 連接 局域網(wǎng)主要在 Data Link層 廣域網(wǎng)主要在 Network層 路由器 連接 注意 區(qū)別 共同點 ：連在一個廣域網(wǎng)或連在一個局域網(wǎng)上的計算機在該網(wǎng)內(nèi)通信 時，只需要使用其網(wǎng)絡的物理地址即可。 ? 現(xiàn)在“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“ 最高數(shù)據(jù)率 ”的同義語，單位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。常稱為數(shù)據(jù)在信道上的 傳輸速率 。 5. 時延帶寬積和往返時延 （傳播）時延 鏈路 帶寬 時延帶寬積 = 傳播時延 ? 帶寬 ? 鏈路的時延帶寬積又稱為以 比特 為單位的鏈路長度。 時延 D 利用率 U 1 0 D0 時延 急劇 增大 計算機網(wǎng)絡的非性能特征 ? 費用 ? 質(zhì)量 ? 標準化 ? 可靠性 ? 可擴展性和可升級性 ? 易于管理和維護 計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的形成 ? 相互通信的兩個計算機系統(tǒng)必須 高度協(xié)調(diào)工作 才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當復雜的。 劃分層次的必要性 ? 計算機網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換 必須遵守事先約定好的規(guī)則 。 ? 第一類工作與傳送文件直接有關。 ? 結(jié)構(gòu)上可分割開。 ? 體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正在運行的計算機硬件和軟件。 實體、協(xié)議、服務 和服務訪問點（續(xù)） ? 本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協(xié)議。在出現(xiàn)這種情況時，協(xié)議就會失敗。但確認電文也可能出錯。 計 算 機 網(wǎng) 絡 概念、組成、功能、分類、發(fā)展、標準化工作、 組織 計算機網(wǎng)絡的分層結(jié)構(gòu) 實體、協(xié)議、接口、服務、體系結(jié)構(gòu) ？計算機網(wǎng)絡 ？兩部分 ？ 6個功能 按覆蓋 范圍劃分 按 使用者劃分 按 交換功能劃分 ？原因 ？基礎 ？三個階段 ？實體 ？協(xié)議 ？接口 ？服務 ？體系結(jié)構(gòu) 相互連接 自治計算機的集合 數(shù)據(jù)通信 資源共享 計算機 通信 資源子網(wǎng) 通信子網(wǎng) 數(shù)據(jù)通信 資源共享 信息綜合處理 負載均衡 提高可靠性 分布式處理 范圍： WLAN,LAN,城域網(wǎng)，個人 使用者： 專用，公用 交換功能： 電路，分組，報文 單個 ARPA網(wǎng) 三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng) 多層次 ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng) 任何可以發(fā)送或 接收信息 的硬件或軟件進程 控制對等實體進行 通信的規(guī)則的集合 表示同一結(jié)點 相鄰層之間交換 信息的連接點， 下層通過接口 向上層提供服務 各層向它的直接上層 提供的一組原語操作。 若應用層數(shù)據(jù)長度為 1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？