CH1-01-CH1-01-概述剖析概述剖析第 1 章 概述1.1 计算机网络在信息时代中的作用1.2 因特网概述 1.2.1 网络的网络 1.2.2 因特网发展的三个阶段 1.2.3 因特网的标准化工作 1.2.4 计算机网络在我国的发展1.3 因特网的组成 1.3.1 因特网的边缘部分 1.3.2 因特网的核心部分2第 1 章 概述（续）1.4 计算机网络在我国的发展1.5 计算机网络的类别 1.5.1 计算机网络的定义 1.5.2 几种不同类别的网络1.6 计算机网络的性能1.6.1 计算机网络的性能指标1.6.2 计算机网络的非性能特征3第 1 章 概述（续）1.7 计算机网络的体系结构1.7.1 计算机网络体系结构的形成1.7.2 协议与划分层次1.7.3 具有五层协议的体系结构1.7.4 实体、协议、服务和服务访问点1.7.5 TCP/IP 的体系结构4本节要点n三网合一的含义n因特网与网络的关系n因特网的发展过程n因特网的三级结构n因特网的标准化过程nRFC标准n因特网的组成nC/S和P2P工作模式的特点51.1 计算机网络在信息时代的作用n21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。n网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。n网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络。n发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。 6因特网(Internet)的发展n进入 20 世纪 90 年代以后，以因特网为代表的计算机网络得到了飞速的发展。n已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络。n已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。 7因特网的意义n因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革。n现在人们的生活、工作、学习和交往都已离不开因特网。 8计算机网络向用户提供的最重要的功能 n连通性计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。 n共享即资源共享。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。 91.2 因特网概述1.2.1 网络的网络n起源于美国的因特网现已发展成为世界上最大的国际性计算机互联网 n网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。 n互联网是“网络的网络”(network of networks)。 n连接在因特网上的计算机都称为主机(host)。 10请注意名词“结点”n“结点”的英文名词是 node。n虽然 node 有时也可译为“节点”，但这是指像天线上的驻波的节点，这种节点很像竹竿上的“节”。n在网络中的 node 的标准译名是“结点”而不是“节点”。n但数据结构的树(tree)中的 node 应当译为“节点”。11网络与因特网n网络把许多计算机连接在一起。n因特网则把许多网络连接在一起。 12(a)(b)网络互联网（网络的网络）结点链路13主机因特网141.2.2 因特网发展的三个阶段n第一阶段是从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程。 n1983 年 TCP/IP 协议成为 ARPANET 上的标准协议。n人们把 1983 年作为因特网的诞生时间。 15计算机网络的产生背景n是 20 世纪 60 年代美苏冷战时期的产物。n60 年代初，美国国防部领导的远景研究规划局ARPA (Advanced Research Project Agency) 提出要研制一种较电话网生存性(survivability)更强的网络。n此网络即为ARPAnet，但只有四个结点，分布在四所大学的四台大型计算机上。1617Internet 和 Internet 的区别n以小写字母 i 开始的 internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。 n以大写字母I开始的的 Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则，且其前身是美国的 ARPANET。18三级结构的因特网 n第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。 n三级计算机网络，分为主干网、地区网和校园网（或企业网）。 19多层次 ISP 结构的因特网 n第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网。n出现了因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。 20用户因特网ISP1ISP2因特网服务提供者用户通过 ISP 上网根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的IP 地址数目的不同，ISP 也分成为不同的层次。 21一级 ISP一级 ISP第一层 ISP大公司本地 ISP大公司大公司公司本地 ISP本地 ISP校园网校园网校园网校园网第二层 ISP第二层 ISPNAPNAPAB主机A 本地 ISP 第二层 ISP NAP 第一层 ISP NAP 第二层 ISP 本地 ISP 主机B第一层 ISP第二层 ISP本地 ISP本地 ISP本地 ISP本地 ISP第一层 ISP第一层第二层第三层本地 ISP第二层 ISP本地 ISP本地 ISP本地 ISP本地 ISP第二层 ISP本地 ISP本地 ISP第二层 ISP22万维网 WWW 的问世的问世n因特网已经成为世界上规模最大和增长速率最快的计算机网络，没有人能够准确说出因特网究竟有多大。n因特网的迅猛发展始于 20 世纪 90 年代。由欧洲原子核研究组织 CERN 开发的万维网 WWW (World Wide Web)被广泛使用在因特网上，大大方便了广大非网络专业人员对网络的使用，成为因特网的这种指数级增长的主要驱动力。 23因特网的发展情况概况 网络数 主机数 用户数 管理机构数1980 10 102 102 1001990 103 105 106 101 2000 105 107 108 102 2005 106 108 109 103241.2.3 关于因特网的标准化工作因特网协会 ISOC因特网研究指导小组IRSG 因特网研究部 IRTF 因特网工程部 IETF 因特网工程指导小组IESG RGWGRG领域领域因特网体系结构研究委员会 IAB WGWGWG25制订因特网的正式标准要经过以下的四个阶段 n因特网草案(Internet Draft) 在这个阶段还不是 RFC 文档。n建议标准(Proposed Standard) 从这个阶段开始就成为 RFC 文档。n草案标准(Draft Standard)n因特网标准(Internet Standard) 26各种RFC之间的关系 因特网草案建议标准草案标准因特网标准历史的 RFC实验的 RFC提供信息的 RFC6 种 RFC271.3 因特网的组成 从因特网的工作方式上看，可以划分为以下的两大块：(1) 边缘部分（资源子网） 由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。(2) 核心部分（通信子网） 由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。28因特网的核心部分因特网的边缘部分主机网络路由器因特网的边缘部分与核心部分291.3.1 因特网的边缘部分n处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所有的主机。这些主机又称为端系统(end system)。n “主机 A 和主机 B 进行通信”，实际上是指：“运行在主机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上的另一个程序进行通信”。n即“主机 A 的某个进程和主机 B 上的另一个进程进行通信”。或简称为“计算机之间通信” 30两种通信方式在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：n客户服务器方式（C/S 方式） 即Client/Server方式 n对等方式（P2P 方式） 即 Peer-to-Peer方式 311. 客户服务器方式n客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。n客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。n客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。32运行客户程序网络边缘网络核心运行服务器程序AB 请求服务 得到服务客户服务器客户 A 向服务器 B 发出请求服务，而服务器 B 向客户 A 提供服务。33客户与服务器n客户是服务请求方，服务器是服务提供方。 服务请求方服务请求方服务提供方服务提供方客户客户(client)服务器服务器(server)34客户软件的特点 n在进行通信时临时成为客户，但它也可在本地进行其他的计算。n被用户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。n不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。 35服务器软件的特点n是一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求。n在共享计算机上运行。当系统启动时即自动调用并一直不断地运行着。n被动地等待并接受来自多个客户的通信请求。n一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。36数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层 发起连接建立请求应用层应用层客户服务器因特网 接受连接建立请求计算机A计算机B37数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层数据链路层物理层运输层网络层应用层应用层应用层计算机A计算机B计算机C客户1服务器1服务器2客户2因特网38应当注意n使用计算机的人是“用户”(user)而不是“客户”(client)。n客户和服务器都指的是进程，即计算机软件。n由于运行服务器进程的机器往往有许多特殊的要求，因此人们经常将主要运行服务器进程的机器（硬件）不严格地称为服务器。n例如，“这台机器是服务器。” 意思是：“这台机器（硬件）主要是用来运行服务器进程（软件）。”n因此，服务器(server)一词有时指的是软件，但也有时指的是硬件。 392. 对等连接方式 n对等连接(peer-to-peer，简写为 P2P)是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。n只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。n双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。 40对等连接方式的特点n对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器。n例如主机 C 请求 D 的服务时，C 是客户，D 是服务器。但如果 C 又同时向 F提供服务，那么 C 又同时起着服务器的作用。n网络为人人，人人为网络。41网络边缘网络核心运行P2P 程序运行P2P 程序DCEF运行P2P 程序运行P2P 程序42P2P的广泛应用n国内目前具有P2P功能的软件有BitComet比特彗星、BitSpirit比特精灵、eMule电骡等专用P2P下载工具，其它的有Thunder迅雷、Flashget网际快车、脱兔等也都加入了P2P功能。n而诸如PPlive、PPS、酷狗音乐盒等网络在线视/音频播放，更是让P2P技术得以精彩应用。43P2P的广泛应用nP2P的应用可涉及影视下载、媒体广播即时通信及实时语音、文件共享、对等计算、协同工作、搜索、存储与游戏等各种层面，其中视频流量约占65%左右。 n目前P2P文件共享在因特网流量中已占据最大的份额，比万维网WWW应用所占的比例大很多。n单纯从流量的角度看，P2P文件共享应当是因特网上最重要的应用。4445结束结束