【正文】 面的模塊負(fù)責(zé)。 ? 雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。 ? 第一類工作與傳送文件直接有關(guān)。 課件制作人：謝希仁 劃分層次的概念舉例 ? 主機(jī) 1 向主機(jī) 2 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件。 ? 語(yǔ)義 需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。 ? 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 (work protocol)，簡(jiǎn)稱為 協(xié)議， 是 為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。 課件制作人：謝希仁 劃分層次的必要性 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換 必須遵守事先約定好的規(guī)則 。 ? 是非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。 ? OSI 的專家們?cè)谕瓿? OSI 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)沒(méi)有商業(yè)驅(qū)動(dòng)力； ? OSI 的協(xié)議實(shí)現(xiàn)起來(lái)過(guò)分復(fù)雜，且運(yùn)行效率很低； ? OSI 標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長(zhǎng)，因而使得按 OSI 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無(wú)法及時(shí)進(jìn)入市場(chǎng)； ? OSI 的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個(gè)層次中重復(fù)出現(xiàn)。 課件制作人：謝希仁 關(guān)于開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型 OSI/RM ? 只要遵循 OSI 標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。 時(shí)延 D 利用率 U 1 0 D0 時(shí)延 急劇 增大 課件制作人：謝希仁 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的非性能特征 ? 費(fèi)用 ? 質(zhì)量 ? 標(biāo)準(zhǔn)化 ? 可靠性 ? 可擴(kuò)展性和可升級(jí)性 ? 易于管理和維護(hù) 課件制作人：謝希仁 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成 ? 相互通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)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(dāng)復(fù)雜的。 課件制作人：謝希仁 時(shí)延與網(wǎng)絡(luò)利用率的關(guān)系 ? 根據(jù)排隊(duì)論的理論，當(dāng)某信道的利用率增大時(shí)，該信道引起的時(shí)延也就迅速增加。 ? 網(wǎng)絡(luò)利用率 則是全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值。 時(shí)延帶寬積 課件制作人：謝希仁 6. 利用率 ? 信道利用率 指出某信道有百分之幾的時(shí)間是被利用的（有數(shù)據(jù)通過(guò)）。 ? 提高鏈路帶寬減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)延。 ? 排隊(duì)時(shí)延的長(zhǎng)短往往取決于網(wǎng)絡(luò)中 當(dāng)時(shí)的通信量 。 傳播時(shí)延 = 信道長(zhǎng)度（ 米 ） 信號(hào)在信道上的傳播速率（ 米 /秒 ） 課件制作人：謝希仁 時(shí)延 (delay 或 latency) ? 處理時(shí)延 交換結(jié)點(diǎn)為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行一些必要的處理所花費(fèi)的時(shí)間。 發(fā)送時(shí)延 = 數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度（ 比特 ） 發(fā)送速率（ 比特 /秒 ） 課件制作人：謝希仁 時(shí)延 (delay 或 latency) ? 傳播時(shí)延 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費(fèi)的時(shí)間。 課件制作人：謝希仁 4. 時(shí)延 (delay 或 latency) ? 傳輸時(shí)延 （發(fā)送時(shí)延 ） 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點(diǎn)進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時(shí)間。 ? 吞吐量更經(jīng)常地用于對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)的一種測(cè)量，以便知道實(shí)際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)。 課件制作人：謝希仁 數(shù)字信號(hào)流隨時(shí)間的變化 ? 在 時(shí)間軸上 信號(hào)的寬度隨帶寬的增大而變窄。 ? 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(yǔ)，單位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。速率的單位是 b/s，或 kb/s, Mb/s, Gb/s 等 ? 速率往往是指 額定速率 或 標(biāo)稱速率 。 ? Bit 來(lái)源于 binary digit，意思是一個(gè)“ 二進(jìn)制數(shù)字 ”，因此一個(gè)比特就是二進(jìn)制數(shù)字中的一個(gè) 1 或 0。 ? 由 ISP 提供的接入網(wǎng)只是起到讓用戶能夠與因特網(wǎng)連接的“橋梁”作用。 ? 因特網(wǎng) (Inter)是 “ 網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò) ” 。 ? 用戶通過(guò)分組交換網(wǎng)可共享連接在網(wǎng)絡(luò)上的許多硬件和各種豐富的軟件資源。 課件制作人：謝希仁 ARPANET的成功使 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念發(fā)生根本變化 ? 早期的面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以 單個(gè)主機(jī)為中心 的星形網(wǎng) ? 各終端通過(guò)通信線路共享昂貴的中心主機(jī)的硬件和軟件資源。 ? 計(jì)算機(jī)在進(jìn)行通信時(shí)，必須有冗余的路由。 ? 網(wǎng)絡(luò)能夠連接不同類型的計(jì)算機(jī)，不局限于單一類型的計(jì)算機(jī)。這將要延誤一些時(shí)間。 ? 傳統(tǒng)的電路交換 (circuit switching)的電信網(wǎng)有一個(gè)缺點(diǎn)：正在通信的電路中有一個(gè)交換機(jī)或有一條鏈路被炸毀，則整個(gè)通信電路就要中斷。 三種交換的比較 報(bào) 文 報(bào) 文 報(bào) 文 A B C D A B C D A B C D 報(bào)文交換 電路交換 分組交換 t 連接建立 數(shù)據(jù)傳送 報(bào)文 連接釋放 數(shù)據(jù)傳送 的特點(diǎn) 比特流直達(dá)終點(diǎn) 報(bào)文 報(bào)文 報(bào)文 分組 分組 分組 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 課件制作人：謝希仁 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生背景 ? 是 20 世紀(jì) 60 年代美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期的產(chǎn)物。 ? 報(bào)文交換的時(shí)延較長(zhǎng)，從幾分鐘到幾小時(shí)不等。 ? 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(kāi)銷 。 ? 可靠 保證可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；分布式的路由選擇協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)有很好的生存性。 ? 靈活 以分組為傳送單位和查找路由。 ? 路由器對(duì)分組進(jìn)行 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) ，最后把分組交付目的主機(jī)。 ? 路由器處理分組的過(guò)程是： ? 把收到的分組先放入 緩存（暫時(shí)存儲(chǔ)） ； ? 查找 轉(zhuǎn)發(fā)表 ，找出到某個(gè)目的地址應(yīng)從哪個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)； ? 把分組送到適當(dāng)?shù)?端口 轉(zhuǎn)發(fā)出去。 路由器 的用途則是用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組的，即進(jìn)行分組交換的。 ? 在因特網(wǎng)核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接，而在網(wǎng)絡(luò)邊緣的主機(jī)接入到核心部分則通常以相對(duì)較低速率的鏈路相連接。 ? 這里我們假定分組在傳輸過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)差錯(cuò)，在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也沒(méi)有被丟棄。 課件制作人：謝希仁 收到分組后剝?nèi)ナ撞? ? 接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文。 ? 分組交換網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)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(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。 ? 依次 把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。 1101000110101010110101011100010011010010 假定這個(gè)報(bào)文較長(zhǎng) 不便于傳輸 課件制作人：謝希仁 數(shù) 據(jù) 數(shù) 據(jù) 數(shù) 據(jù) 報(bào)文 添加首部構(gòu)成分組 ? 每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加上 首部 構(gòu)成分組。 ? 這導(dǎo)致通信線路的利用率很低。 課件制作人：謝希仁 電路交換的特點(diǎn) ? 電路交換必定是面向連接的。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 交換機(jī) 課件制作人：謝希仁 ―交換”的含義 ? 在這里，“ 交換 ” (switching)的含義就是轉(zhuǎn)接 ——把一條電話線轉(zhuǎn)接到另一條電話線，使它們連通起來(lái)。 ? 當(dāng)電話機(jī)的數(shù)量很大時(shí)，這種連接方法需要的電線對(duì)的數(shù)量與電話機(jī)數(shù)的平方成正比。 ? ? 課件制作人：謝希仁 更多的電話機(jī)互相連通 ? 5 部電話機(jī)兩兩相連，需 10 對(duì)電線。 課件制作人：謝希仁 路由器的重要任務(wù) ? 路由器是實(shí)現(xiàn) 分組交換 (packet switching)的關(guān)鍵構(gòu)件，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能。 ? 在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是 路由器(router)。 網(wǎng)絡(luò)邊緣 網(wǎng)絡(luò)核心 運(yùn)行 P2P 程序 運(yùn)行 P2P 程序 D C E F 運(yùn)行 P2P 程序 運(yùn)行 P2P 程序 課件制作人：謝希仁 因特網(wǎng)的核心部分 ? 網(wǎng)絡(luò)核心部分是因特網(wǎng)中最復(fù)雜的部分。 ? 例如主機(jī) C 請(qǐng)求 D 的服務(wù)時(shí)， C 是客戶，D 是服務(wù)器。 ? 雙方都可以下載對(duì)方已經(jīng)存儲(chǔ)在硬盤(pán)中的共享文檔。 課件制作人：謝希仁 2. 對(duì)等連接方式 ? 對(duì)等連接 (peertopeer，簡(jiǎn)寫(xiě)為 P2P)是指兩個(gè)主機(jī)在通信時(shí)并不區(qū)分哪一個(gè)是服務(wù)請(qǐng)求方還是服務(wù)提供方。因此，服務(wù)器程序不需要知道客戶程序的地址。 課件制作人：謝希仁 服務(wù)器軟件的特點(diǎn) ? 一種專門(mén)用來(lái)提供某種服務(wù)的程序，可同時(shí)處理多個(gè)遠(yuǎn)地或本地客戶的請(qǐng)求。因此，客戶程序必須知道服務(wù)器程序的地址。 運(yùn)行 客戶 程序 網(wǎng)絡(luò)邊緣 網(wǎng)絡(luò)核心 運(yùn)行 服務(wù)器 程序 A B 客戶 服務(wù)器 客戶 A 向服務(wù)器 B 發(fā)出請(qǐng)求服務(wù)， 而服務(wù)器 B 向客戶 A 提供服務(wù)。 ? 客戶服務(wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。 ? 即“主機(jī) A 的某個(gè)進(jìn)程和主機(jī) B 上的另一個(gè)進(jìn)程進(jìn)行通信”。這