高等学校 21世纪教材电子教案人民邮电出版社后页 退出前页第一章 计算机网络概述 （第一讲）
1.1 计算机网络的发展
1.1.1计算机与通信相结合计算机网络 (Computer Network)出现的历史不长，但发展很快，经历了一个从简单到复杂的演变过程。
远程联机系统,以单个计算机为中心的计算机网络前端处理机 FEP 终端控制器 TC
远程联机系统的典型结构如图,
第一代计算机网络,
后页 退出前页后页 退出前页
1.1.2以 ARPA网为代表的计算机网络第二代计算机网络,
计算机 -计算机网络,第二代计算机网络的典型代表是
ARPA网 (ARPANET)
主机 接口报文处理机 IMP 存储转发 通信子网资源子网 分组 分组交换网 分组交换节点节点 协议 体系结构存储转发的计算机网络如下图：
后页 退出前页后页 退出前页两代计算机网络的区别：
第一代计算机网络的远程联机系统和第二代计算机网络的区别之一是,前者以被各终端共享的单台计算机为中心，而后者以通信子网为中心，用户共享的资源子网则在通信子网的外围。
1.1.3 开放式标准化的计算机网络第三代计算机网络,是开放式标准化的网络，
它具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化的协议。
后页 退出前页与公用数据网有关的 CCITT标准如下图,
OSI七层模型后页 退出前页国际互连网模型公用数据网的互连如下图,
传输控制协议 TCP (Transmission Control Protocol)
网际协议 或 互连网协议 IP
后页 退出前页
1.1.4 网络计算的新时代帧 中继异步传输模式 ATM
波分多路复用 WDM
未来的网络结构 如下图,
后页 退出前页后页 退出前页
1.2 层次型的网络体系结构
1.2.1什么是计算机网络计算机网络可以看成是由各自具有自主功能而又通过各种通信手段相互连接起来以便进行信息交换、资源共享或协同工作的计算机组成的复合系统 。
后页 退出前页计算机网络的层次模型后页 退出前页
1.2.2 开放系统互连基本参考模型
OSI模型共分为七层。从下到上依次为,
物理层 (physical layer)
数据链路 (data link)层网络 (network)层运输 (transport)层会话 (session)层表示 (presentation)层应用 (application)层后页 退出前页
ISO’s OSI层次模型 如下图：
后页 退出前页各层的主要功能 介绍物理层,在物理媒体上传输原始的数据比特流网络层,解决如何把网络协议数据单元 (通常我们称为分组 )从源传送到目标。
运输层,为上层用户提供端对端的透明优化的数据传输服务。
会话层,允许不同主机上各种进程之间进行会话。
表示层,为上层用户提供共同需要的数据或信息语法表示变换。
应用层,为特定类型的网络应用提供访问 OSI环境的手段。
数据链路层,通过校验、确认和反馈重发等手段将该原始的物理连接改造成无差错的数据链路。
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OSI模型中,将服务原语划分为四类：
(1) 请求 (request),由服务用户发往服务提供者,请求它完成某项工作,如发送数据 。
(2) 指示 (indication),由服务提供者发往服务用户,
指示发生了某些事件 。 比如说,接收到一个远地送来的数据 。 这些事件往往是由服务提供者远地对等实体应远地服务用户请求采取某些动作而发生的 。
(3) 响应 (response),由服务用户发往服务提供者，作为对前面发生的指示的响应。
(4) 证实 (confirm),由服务提供者发往服务用户，作为对前面发生的请求的证实。
后页 退出前页四类服务原语间的关系：
后页 退出前页使用服务原语的简单例子：
(1) 连接请求：呼叫方服务用户请求建立一个连接 。
(2) 连接指示：连接请求通过服务提供者的虚通信传到被叫方后,被叫方服务提供者向被叫方服务用户指示有建立连接的请求 。
(3) 连接响应：若被叫方服务用户准备建立连接,则通过此原语告诉本方服务提供者 。
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(4) 连接证实：呼叫方服务提供者通过虚通信得知被叫方同意建立连接后,由此原语告知呼叫方服务用户 。
通过以上四步就建立了一条呼叫方与被叫方间的连接,可在其中传输数据 。
(5) 数据请求：呼叫方服务用户通过此原语请求本方服务提供者将数据送给被叫方 。
(6) 数据指示,被叫方服务提供者收到对方送来的数据后通知服务用户 。
［ (5)和 (6)步可反复进行 。 ］
(7) 断连请求,任何一方用户可通过此原语请求释放连接,由服务提供者传至对等方 。
(8) 断连指示,对等方服务提供者通过此原语告诉本方服务用户释放连接。
后页 退出前页证实的服务,要使用请求、指示、响应和证实四类原语。
非证实的服务,只使用请求和指示两类原语。
层次结构模型中数据的实际传送过程后页 退出前页
1.2.3 TCP/IP网络的体系结构
Internet 层次参考模型后页 退出前页
Internet中运输层运行的协议,TCP和 UDP
TCP和 UDP间的主要区别：
前者提供的是 面向连接的服 （ connection-
oriented service），
而后者提供的是 无连接的服务 （ connectionless
service）。
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Internet 使用的协议及与 OSI的关系后页 退出前页
1.3 计算机网络的组成
1.3.1通信子网与资源子网计算机网络由 通信子网 和 资源子网 两部分构成 。
通信子网 中除了包括传输信息的物理媒体外，还 包括如 中继器 （ repeater）,交换机
(switch)等各种通信设备。
通过通信子网互连在一起的计算机则负责运行对信息进行处理的应用程序，它们是网络中信息流动的源与宿，向网络用户提供可共享的硬件、软件和信息资源，构成资源子网 。
后页 退出前页计算机网络的构成后页 退出前页
1.3.2 因特网 (Internet)
Internet并不是一个单一的计算机网络，而是由许多网络互连在一起的一个网际网。
Internet的起源可追溯到其前身 ARPANET，是美国 1969年为支持国防研究项目而建立的一个试验网络。
Internet发展过程中另一个值得一提的是 NSFNET。
NSFNET是由美国国家科学基金 NSF (National
Science Foundation)资助下建立的一个计算机网络。
ANSNET取代了 NSFNET成为 Internet的主干网，并且目前正在向 155Mbps,622Mbps以至 Gbps数量级的速率迈进。
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Internet连接的一个例子后页 退出前页
1.3,3 常用的网络设备网络适配器 网络收发器网络媒体转換设备 多路复用器中继器 集线器 网桥交換机 路由器 网关后页 退出前页
1.4 计算机网络的功能和应用
1.4.1 网络应用深入到社会生活的各个方面计算机网络的功能：资源共享、提供人际通信手段、提高可靠性、节省费用、便于扩充、分担负荷及协同处理等方面。
1.4.2 Internet的主要功能
1,远程登录
2．文件传输
3．电子邮件
4．电子公告牌与网络新闻后页 退出前页
5,查找文件
6．查找人员
7．以菜单方式浏览信息
8．按内容自动查找
9．全球范围的超媒体信息浏览服务
1.4.3 Internet的工作原理分组 转发
IP地址,128.5.1.0或 35.1.7.48
域名,mars.ee.fudan.edu.cn
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Internet内部结构示意图后页 退出前页
1.5 计算机网络的分类
1.5.1 按拓扑构形分类后页 退出前页
1.5.2 按地理范围分类局域网 LAN (Local Area Network) 约 0.1公里校园网 CAN (Campus Area Network) 约 1公里城域网 MAN (Metropolitan Area Network) 约 10公里广域网 WAN (Wide Area Network) 约 100～ 1000公里全球网 GAN (Global Area Network) ＞ 1000公里
1.5.3 其它分类网络传输物理信道媒体划分信道转接或共享划分网络的使用范围 划分业务工作的范围划分
1.1 计算机网络的发展
1.1.1计算机与通信相结合计算机网络 (Computer Network)出现的历史不长，但发展很快，经历了一个从简单到复杂的演变过程。
远程联机系统,以单个计算机为中心的计算机网络前端处理机 FEP 终端控制器 TC
远程联机系统的典型结构如图,
第一代计算机网络,
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1.1.2以 ARPA网为代表的计算机网络第二代计算机网络,
计算机 -计算机网络,第二代计算机网络的典型代表是
ARPA网 (ARPANET)
主机 接口报文处理机 IMP 存储转发 通信子网资源子网 分组 分组交换网 分组交换节点节点 协议 体系结构存储转发的计算机网络如下图：
后页 退出前页后页 退出前页两代计算机网络的区别：
第一代计算机网络的远程联机系统和第二代计算机网络的区别之一是,前者以被各终端共享的单台计算机为中心，而后者以通信子网为中心，用户共享的资源子网则在通信子网的外围。
1.1.3 开放式标准化的计算机网络第三代计算机网络,是开放式标准化的网络，
它具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化的协议。
后页 退出前页与公用数据网有关的 CCITT标准如下图,
OSI七层模型后页 退出前页国际互连网模型公用数据网的互连如下图,
传输控制协议 TCP (Transmission Control Protocol)
网际协议 或 互连网协议 IP
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1.1.4 网络计算的新时代帧 中继异步传输模式 ATM
波分多路复用 WDM
未来的网络结构 如下图,
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1.2 层次型的网络体系结构
1.2.1什么是计算机网络计算机网络可以看成是由各自具有自主功能而又通过各种通信手段相互连接起来以便进行信息交换、资源共享或协同工作的计算机组成的复合系统 。
后页 退出前页计算机网络的层次模型后页 退出前页
1.2.2 开放系统互连基本参考模型
OSI模型共分为七层。从下到上依次为,
物理层 (physical layer)
数据链路 (data link)层网络 (network)层运输 (transport)层会话 (session)层表示 (presentation)层应用 (application)层后页 退出前页
ISO’s OSI层次模型 如下图：
后页 退出前页各层的主要功能 介绍物理层,在物理媒体上传输原始的数据比特流网络层,解决如何把网络协议数据单元 (通常我们称为分组 )从源传送到目标。
运输层,为上层用户提供端对端的透明优化的数据传输服务。
会话层,允许不同主机上各种进程之间进行会话。
表示层,为上层用户提供共同需要的数据或信息语法表示变换。
应用层,为特定类型的网络应用提供访问 OSI环境的手段。
数据链路层,通过校验、确认和反馈重发等手段将该原始的物理连接改造成无差错的数据链路。
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OSI模型中,将服务原语划分为四类：
(1) 请求 (request),由服务用户发往服务提供者,请求它完成某项工作,如发送数据 。
(2) 指示 (indication),由服务提供者发往服务用户,
指示发生了某些事件 。 比如说,接收到一个远地送来的数据 。 这些事件往往是由服务提供者远地对等实体应远地服务用户请求采取某些动作而发生的 。
(3) 响应 (response),由服务用户发往服务提供者，作为对前面发生的指示的响应。
(4) 证实 (confirm),由服务提供者发往服务用户，作为对前面发生的请求的证实。
后页 退出前页四类服务原语间的关系：
后页 退出前页使用服务原语的简单例子：
(1) 连接请求：呼叫方服务用户请求建立一个连接 。
(2) 连接指示：连接请求通过服务提供者的虚通信传到被叫方后,被叫方服务提供者向被叫方服务用户指示有建立连接的请求 。
(3) 连接响应：若被叫方服务用户准备建立连接,则通过此原语告诉本方服务提供者 。
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(4) 连接证实：呼叫方服务提供者通过虚通信得知被叫方同意建立连接后,由此原语告知呼叫方服务用户 。
通过以上四步就建立了一条呼叫方与被叫方间的连接,可在其中传输数据 。
(5) 数据请求：呼叫方服务用户通过此原语请求本方服务提供者将数据送给被叫方 。
(6) 数据指示,被叫方服务提供者收到对方送来的数据后通知服务用户 。
［ (5)和 (6)步可反复进行 。 ］
(7) 断连请求,任何一方用户可通过此原语请求释放连接,由服务提供者传至对等方 。
(8) 断连指示,对等方服务提供者通过此原语告诉本方服务用户释放连接。
后页 退出前页证实的服务,要使用请求、指示、响应和证实四类原语。
非证实的服务,只使用请求和指示两类原语。
层次结构模型中数据的实际传送过程后页 退出前页
1.2.3 TCP/IP网络的体系结构
Internet 层次参考模型后页 退出前页
Internet中运输层运行的协议,TCP和 UDP
TCP和 UDP间的主要区别：
前者提供的是 面向连接的服 （ connection-
oriented service），
而后者提供的是 无连接的服务 （ connectionless
service）。
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Internet 使用的协议及与 OSI的关系后页 退出前页
1.3 计算机网络的组成
1.3.1通信子网与资源子网计算机网络由 通信子网 和 资源子网 两部分构成 。
通信子网 中除了包括传输信息的物理媒体外，还 包括如 中继器 （ repeater）,交换机
(switch)等各种通信设备。
通过通信子网互连在一起的计算机则负责运行对信息进行处理的应用程序，它们是网络中信息流动的源与宿，向网络用户提供可共享的硬件、软件和信息资源，构成资源子网 。
后页 退出前页计算机网络的构成后页 退出前页
1.3.2 因特网 (Internet)
Internet并不是一个单一的计算机网络，而是由许多网络互连在一起的一个网际网。
Internet的起源可追溯到其前身 ARPANET，是美国 1969年为支持国防研究项目而建立的一个试验网络。
Internet发展过程中另一个值得一提的是 NSFNET。
NSFNET是由美国国家科学基金 NSF (National
Science Foundation)资助下建立的一个计算机网络。
ANSNET取代了 NSFNET成为 Internet的主干网，并且目前正在向 155Mbps,622Mbps以至 Gbps数量级的速率迈进。
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Internet连接的一个例子后页 退出前页
1.3,3 常用的网络设备网络适配器 网络收发器网络媒体转換设备 多路复用器中继器 集线器 网桥交換机 路由器 网关后页 退出前页
1.4 计算机网络的功能和应用
1.4.1 网络应用深入到社会生活的各个方面计算机网络的功能：资源共享、提供人际通信手段、提高可靠性、节省费用、便于扩充、分担负荷及协同处理等方面。
1.4.2 Internet的主要功能
1,远程登录
2．文件传输
3．电子邮件
4．电子公告牌与网络新闻后页 退出前页
5,查找文件
6．查找人员
7．以菜单方式浏览信息
8．按内容自动查找
9．全球范围的超媒体信息浏览服务
1.4.3 Internet的工作原理分组 转发
IP地址,128.5.1.0或 35.1.7.48
域名,mars.ee.fudan.edu.cn
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Internet内部结构示意图后页 退出前页
1.5 计算机网络的分类
1.5.1 按拓扑构形分类后页 退出前页
1.5.2 按地理范围分类局域网 LAN (Local Area Network) 约 0.1公里校园网 CAN (Campus Area Network) 约 1公里城域网 MAN (Metropolitan Area Network) 约 10公里广域网 WAN (Wide Area Network) 约 100～ 1000公里全球网 GAN (Global Area Network) ＞ 1000公里
1.5.3 其它分类网络传输物理信道媒体划分信道转接或共享划分网络的使用范围 划分业务工作的范围划分
