計算機網絡體系結構

• 計算機網絡概述：
• 1.概念，組成，功能，分類
• 2.標準化工作及相關組織
• 3.性能指標
• 體系結構&參考模型：
• 1.分層結構
• 2.協議，接口，服務
• 3.ISO/OSI模型
• 4.TCP/IP模型

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目錄

計算機網絡體系結構

概述：

一、概念

二、功能

三、計算機網絡的發(fā)展

1.第一階段

2.第二階段

3.第三階段

總結

四、組成

1.組成部分

2.工作方式

?3.功能組成

?五、分類

總結

?六、標準化工作

?七、性能指標

1.速率

?2.帶寬

?3.吞吐量

4.時延

?5.時延帶寬積

?6.往返時延RTT

?7.利用率

?八、分層結構

?概念總結

7層OSI參考模型（法定標準）

4層TCP/IP

?OSI參考模型和TCP/IP參考模型的異同

?5層參考模型

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一、概念

計算機網絡：是一個將分散的、具有獨立功能的計算機系統，通過通信設備和線路連接起來，由功能完善的軟件實現資源共享和信息傳遞的系統。

?計算機網絡是互連的、自治的計算機集合。

互聯：通過通信鏈路互通互聯

自治：無主從關系

二、功能

1.數據通信

2.資源共享

3.分布式處理

4.提高可靠性

5.負載均衡

三、計算機網絡的發(fā)展

1.第一階段

?????????網絡把許多計算機連接在一起，而互聯網則把許多網絡連接在一起，因特網是世界上最大的互聯網。

?

2.第二階段

三級結構：

3.第三階段

多層次ISP結構：

?

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總結

四、組成

1.組成部分

硬件、軟件、協議（一系列規(guī)則和約定的集合）

2.工作方式

• 邊緣部分：

用戶直接使用：1.C/S方式（client和server）；2.P2P方式（peer to peer)

• 核心部分:

為邊緣部分服務

?

?3.功能組成

• 通信子網：實現數據通信
• 資源子網：實現資源共享/數據處理

?五、分類

• 按分布范圍分：

廣域網WAN（使用交換技術），城域網MAN，局域網LAN（廣播技術），個人區(qū)域網PAN

• 按使用者分：

公用網，專用網

• 按交換技術分：

電路交換，報文交換，分組交換

• 按拓撲結構分：

• 按傳輸技術分：

廣播式 網絡：共享公共通信信道

點對點網絡：使用分組存儲轉發(fā)和路由選擇機制

總結

?六、標準化工作

標準分類：

1.法定標準：由權威機構制定的正式的、合法的標準? OSI

2.事實標準：某些公司的產品在競爭中占據了主流，時間長了，這些產品中的協議和技術就成了標準? ?TCP/IP

RFC(request for comments)要上升為因特網正式標準的四個階段：

?相關組織：

?總結：

?七、性能指標

1.速率

速率即數據率或數據傳輸率或比特率

比特 1/0位

連接在計算機網絡上的主機在數字信道上傳送數據位數的速率

?2.帶寬

“帶寬”原本指某個信號具有的頻帶寬度，即最高頻率與最低頻率之差，單位是赫茲（Hz)

計算機網絡中，帶寬用來表示網絡的通信線路傳送數據的能力，通常是指單位時間內從網絡中的某個點到另一個點所能通過的“最高數據率”，單位是”比特每秒“，b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s。

?3.吞吐量

表示在單位時間內通過某個網絡（或信道、接口）的數據量。單位b/s,kb/s,Mb/s等

吞吐量受網絡的帶寬或網絡的額定速率的限制。

4.時延

?指數據（報文/分組/比特流）從網絡（或鏈路）的一端傳送到另一端所需的時間。也叫延遲或遲延，單位是s。

?5.時延帶寬積

時延帶寬積（bit)=傳播時延(s)X帶寬(b/s)

?6.往返時延RTT

從發(fā)送方發(fā)送數據開始，到發(fā)送方收到接收方的確認（接收方收到數據后立即發(fā)送確認），總共經歷的時延。

?7.利用率

?八、分層結構

• why進行分層？

• 分層的基本原則

1.各層之間相互獨立，每層只實現一種相對獨立的功能

2.每層之間 界面自然清晰，易于理解，相互交流盡可能少

3.結構上可分割開，每層都采取最合適的技術來實現

4.保持下層對上層的獨立性，上層單向使用下層提供的服務

5.整個分層結構應該能促進標準化工作

• 認識分層結構

?概念總結

• 網絡體系結構是從功能上描述計算機網絡結構。
• 計算機網絡體系結構簡稱網絡體系結構是分層結構。
• 每層遵循某個/些網絡協議以完成本層功能。
• 計算機網絡體系結構是計算機網絡的各層及其協議的集合。
• 第n層在向n+1層提供服務時，此服務不僅包含第n層本身的功能，還包含由下層服務提供的功能。
• 僅僅在相鄰層間有接口，且所提供服務的具體實現細節(jié)對上一層完全屏蔽。
• 體系結構是抽象的，而實現是指能運行的一些軟件和硬件。

7層OSI參考模型（法定標準）

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• ?應用層：

所有能和用戶交互產生網絡流量的程序

• 表示層：

用于處理在兩個通信系統中交換信息的表示方式（語法和語義）

功能一：數據格式變換

功能二：數據加密解密

功能三：數據壓縮和恢復?

• 會話層：

向表示層實體/用戶進程提供建立連接并在連接上有序地傳輸數據。這是會話，也是建立同步（SYN）

• 傳輸層：

負責主機中兩個進程的通信，即端對端的通信。傳輸單位是報文段或用戶數據報。

?

• 網絡層：

主要任務是把分組從源端傳到目的端，為分組交換網上的不同主機提供通信服務。網絡層傳輸單位是數據報。

?

• 數據鏈路層：

主要任務是把網絡層傳下來的數據報組裝成幀。數據鏈路層的傳輸單位是幀。

?

• 物理層：

主要任務是在物理媒體上實現比特流的透明傳輸。物理層的傳輸單位是比特。

?

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4層TCP/IP

?OSI參考模型和TCP/IP參考模型的異同

相同點：

1.都分層

2.基于獨立的協議棧的概念

3.可以實現異構網絡互聯

不同點：

?5層參考模型

?數據封裝與解封裝：