【正文】 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(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)。 ? 計算機網(wǎng)絡(luò)的帶寬是指網(wǎng)絡(luò)可通過的最高數(shù)據(jù)率，即每秒多少比特。 ? 例如，帶寬是 10 M，實際上是 10 Mb/s。 計算機網(wǎng)絡(luò)的帶寬 常見的錯誤是混淆了兩種速率 ? 在網(wǎng)絡(luò)中有兩種不同的速率： ? 信號（即電磁波）在傳輸媒體上的傳播速率（米 /秒，或公里 /秒） ? 計算機向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送比特的速率（比特 /秒） ? 這兩種速率的意義和單位完全不同。 什么是寬帶？ ? 寬帶線路：可通過較高數(shù)據(jù)率的線路。 ? 在目前，對于用戶接入到因特網(wǎng)的用戶線來說，每秒傳送幾個兆比特就可以算是寬帶速率。 ? 對于這種比喻一定要謹(jǐn)慎對待。 寬帶線路和窄帶線路上比特的傳播速率是一樣的。 ? 1983 年 TCP/IP 協(xié)議成為 ARPANET 上的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng) ? 第二階段的特點是建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。 三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng) ? 各網(wǎng)絡(luò)之間需要使用 路由器 來連接。 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 國家主干網(wǎng) 地區(qū)網(wǎng) 地區(qū)網(wǎng) 地區(qū)網(wǎng) 路由器 三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng) ? 主機到主機的通信可能要經(jīng)過多種網(wǎng)絡(luò)。 ? 出現(xiàn)了 因特網(wǎng)服務(wù)提供者 ISP (Inter Service Provider)。 今日的多級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng) ? 大致上可將因特網(wǎng)分為以下五個接入級 ? 網(wǎng)絡(luò)接入點 NAP ? 國家主干網(wǎng)（主干 ISP） ? 地區(qū) ISP ? 本地 ISP ? 校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)或 PC 機上網(wǎng)用戶 一級 ISP 一級 ISP 第一層 ISP 大公司 本地 ISP 大公司 大公司 公司 本地 ISP 本地 ISP 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 第二層 ISP 第二層 ISP NAP NAP A B 主機 A → 本地 ISP → 第二層 ISP → NAP → 第一層 ISP → NAP → 第二層 ISP → 本地 ISP → 主機 B 第一層 ISP 第二層 ISP 本地 ISP 本地 ISP 本地 ISP 本地 ISP 第一層 ISP 第一層 第二層 第三層 本地 ISP 第二層 ISP 本地 ISP 本地 ISP 本地 ISP 本地 ISP 第二層 ISP 本地 ISP 本地 ISP 第二層 ISP 多級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng) 大公司 地區(qū) ISP 網(wǎng)絡(luò)接入點 NAP （對等點） 公司 校園網(wǎng) 主干服務(wù) 提供者 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 校園網(wǎng) 本地 ISP 地區(qū) ISP 地區(qū) ISP 地區(qū) ISP 本地 ISP 本地 ISP 大公司 大公司 網(wǎng)絡(luò)接入點 NAP （對等點） ? 主機到主機的通信可能經(jīng)過多種 ISP。 ? 因特網(wǎng)的迅猛發(fā)展始于 20 世紀(jì) 90 年代。 因特網(wǎng)的發(fā)展情況概況 網(wǎng)絡(luò)數(shù) 主機數(shù) 用戶數(shù) 管理機構(gòu)數(shù) 1980 10 102 102 100 1990 103 105 106 101 2022 105 107 108 102 2022 106 108 109 103 關(guān)于因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作 因特網(wǎng)協(xié)會 ISOC 因特網(wǎng)研究指導(dǎo)小組 IRSG 因特網(wǎng)研究部 IRTF 因特網(wǎng)工程部 IETF 因特網(wǎng)工程指導(dǎo)小組 IESG … RG WG … … RG … 領(lǐng)域 領(lǐng)域 因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 研究委員會 IAB WG WG WG 制訂因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)要經(jīng)過以下的四個階段 ? 因特網(wǎng)草案 (Inter Draft) ——在這個階段還 不是 RFC 文檔。 ? 草案標(biāo)準(zhǔn) (Draft Standard) ? 因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) (Inter Standard) 各種 RFC之間的關(guān)系 因特網(wǎng)草案 建議標(biāo)準(zhǔn) 草案標(biāo)準(zhǔn) 因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 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。（ 資源子網(wǎng) ） (2) 核心部分 由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。（ 通信子網(wǎng) ） 因特網(wǎng)的核心部分 因特網(wǎng)的邊緣部分 主機 網(wǎng)絡(luò) 路由器 因特網(wǎng)的邊緣部分與核心部分 因特網(wǎng)的邊緣部分 ? 處在因特網(wǎng)邊緣的部分就是連接在因特網(wǎng)上的所有的主機。 ? “主機 A 和主機 B 進行通信”，實際上是指：“運行在主機 A 上的某個程序和運行在主機 B 上的另一個程序進行通信”?；蚝喎Q為“計算機之間通信” 兩種通信方式 在網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)中運行的程序之間的通信方式通常可劃分為兩大類： ? 客戶服務(wù)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(wù)器方式 ? 客戶 (client)和 服務(wù)器 (server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進程。 ? 客戶是 服務(wù)的請求方 ，服務(wù)器是 服務(wù)的提供方 。 客戶軟件的特點 ? 被用戶調(diào)用后運行，在打算通信時主動向遠地服務(wù)器發(fā)起通信（請求服務(wù)）。 ? 不需要特殊的硬件和很復(fù)雜的操作系統(tǒng)。 ? 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。 ? 一般需要強大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持。 ? 只要兩個主機都運行了對等連接軟件（ P2P 軟件），它們就可以進行 平等的、對等連接通信 。 對等連接方式的特點 ? 對等連接方式從本質(zhì)上看仍然是使用客戶服務(wù)器方式，只是對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務(wù)器。但如果 C 又同時向 F提供服務(wù)，那么 C 又同時起著服務(wù)器的作用。 ? 網(wǎng)絡(luò)中的核心部分要向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其他主機通信（即傳送或接收各種形式的數(shù)據(jù)）。 ? 路由器是實現(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。 回顧一下電路交換的特點 ? 兩部電話機只需要用一對電線就能夠互相連接起來。 ? N 部電話機兩兩相連，需 N(N – 1)/2對電線。 ? ? ? ? ? 使用交換機 ? 當(dāng)電話機的數(shù)量增多時，就要使用交換機來完成全網(wǎng)的交換任務(wù)。 ? 從通信資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式 動態(tài)地分配 傳輸線路的資源。 ? 電路交換的三個階段： ? 建立連接 ? 通信 ? 釋放連接 電路交換舉例 ? A 和 B 通話經(jīng)過四個交換機 ? 通話在 A 到 B 的連接上進行 ? ? ? ? 交換機 交換機 交換機 交換機 用戶線 用戶線 中繼線 中繼線 B D C A 電路交換舉例 ? C 和 D 通話只經(jīng)過一個本地交換機 ? 通話在 C 到 D 的連接上進行 ? ? ? ? 交換機 交換機 交換機 交換機 用戶線 用戶線 中繼線 中繼線 B D C A 電路交換傳送計算機數(shù)據(jù)效率低 ? 計算機數(shù)據(jù)具有突發(fā)性。 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 。 首部 首部 首部 分組 1 分組 2 分組 3 請注意：現(xiàn)在左邊是 “ 前面 ” 分組交換的原理（三） ? 分組交換網(wǎng)以“ 分組 ”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。 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 分組首部的重要性 ? 每一個 分組的首部都含有 地址 等控制信息。 ? 用這樣的 存儲轉(zhuǎn)發(fā) 方式，分組就能傳送到 最終目的地 。 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(fù)成為原來的報文 。 報文 1101000110101010110101011100010011010010 請注意首部的位置 ? 接收端在發(fā)送端的左方時，首部往往畫在分組的左方。 數(shù) 據(jù) 首部 分組 接 收 端 發(fā) 送 端 傳送方向 數(shù) 據(jù) 首部 分組 接 收 端 發(fā) 送 端 傳送方向 分組交換網(wǎng)的示意圖 H1 A 分組交換網(wǎng) B D E C H5 H6 H4 H2 H3 H1 向 H5 發(fā)送分組