互联网体系结构讲义.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,互联网体系结构,主讲教师：李传杰,互联网体系结构讲义,第1页,第一章,互联网概述,互联网体系结构讲义,第2页,本章目标,了解：互联网发展历史,掌握：计算机网络定义和功效,掌握：计算机网络分类和组成,了解：互联网接入方式,了解：互联网经典应用,了解：下一代互联网,互联网体系结构讲义,第3页,计算机网络形成与发展,自从计算机网络从,1954,年初见雏形以来，共经历了,4,个主要发展阶段，现在正处于第四阶段，并朝着愈加智能方向发展。,第一阶段：计算机网络诞生,第二阶段：分组交换计算机网络,第三阶段：标准化计算机网络,第四阶段：高速、综合、移动计算机网络,互联网体系结构讲义,第4页,1.,计算机网络诞生,时 间：,20,世纪,50,年代初,60,年代末。,主要特点：面向终端、面向最终用户。,关键技术：线路控制器、多路线路控制器、前置处理机,主要应用：,MIT,林肯试验室为美国空军设计,SAGE,半自动化地面防空系统，美国航空企业与,IBM,共同研制,SABRE-1,飞机订票系统,。,互联网体系结构讲义,第5页,1946,年世界上第一台电子数字计算机,ENIAC,诞生时，计算机技术与通信技术并没有直接联络。,1954,年出现了,“,线路控制器,”,使更多人能够使用计算机。,20,世纪,60,年代初，出现了,“,多重线路控制器,”,和,“,前置处理机,”,。,互联网体系结构讲义,第6页,2.,分组交换网络,时 间：,20,世纪,60,年代末,70,年代中后期,主要特点：资源共享、分散管理、分组交换、采取专门通信控制处理机、分层网络协议。,关键技术：,分组交换,主要应用：,Internet,前身,ARPANET,互联网体系结构讲义,第7页,分组交换,互联网体系结构讲义,第8页,3.,标准化网络,时 间：,20,世纪,70,年代后期,90年代初。,主要特点：开放、标准化。,关键技术：,OSI,网络层次模型,主要应用：,Internet,互联网体系结构讲义,第9页,传输层,网络层,数据链路层,物理层,会话层,表示层,应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,会话层,表示层,应用层,传输数据 接收数据,网络传输介质,互联网体系结构讲义,第10页,1983,年，,ARPA,和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络,TCP/IP,协议。,1986,年，美国国家科学基金会（,National Science Foundation,，,NSF,）利用,ARPAnet,发展出来,TCP/IP,通讯协议，在,5,个科研教育服务超级电脑中心基础上建立了,NSFnet,广域网。,互联网体系结构讲义,第11页,4.,高速、移动综合网络,时 间：,20,世纪,90,年代至今,主要特点：高速、综合性、移动。,关键技术：宽带技术、,WWW,主要应用：,Internet,、移动互联,互联网体系结构讲义,第12页,5.,下一代网络,时 间：正在进行时,主要特点：智能化、综合化,关键技术：软交换、,IPv6,、光通信、,NGN,（,Next Generation Network,）,主要应用：新一代因特网、网格计算,互联网体系结构讲义,第13页,互联网在中国发展,1987,年，我国经过拨号线路与国际互联网（,Internet,）连通电子邮件服务实现了与欧洲及北美地域电子邮件通信功效。钱天白教授发出我国第一封电子邮件,“,Across the Great Wall we can reach every corner in the world.,”,，揭开了中国人使用,Internet,序幕。,1990,年,11,月,28,日，钱天白教授代表中国正式注册登记了中国顶级域名,CN,。而且从此开通了使用中国顶级域名,CN,国际电子邮件服务，从此中国网络有了自己身份标识。,互联网体系结构讲义,第14页,1992,年,6,月，在日本神户举行,INET,92,年会上，中国科学院钱华林研究员约见美国国家科学基金会国际联网部责任人，第一次正式讨论中国连入,Internet,问题，但被通知，因为网上有很多美国政府机构，中国接入,Internet,有政治障碍。,互联网体系结构讲义,第15页,1993,年,3,月,2,日，中国科学院高能物理研究所租用,AT&T,企业国际卫星信道接入美国斯坦福线性加速器中心（,SLAC,）,64K,专线正式开通。专线开通后，美国政府以,Internet,上有许多科技信息和其它各种资源，不能让社会主义国家接入为由，只允许这条专线进入美国能源网而不能连接到其它地方。尽管如此，这条专线仍是中国部分连入,Internet,第一根专线。专线开通后，国家基金委大力配合并投资,30,万元，使各个学科重大课题责任人能够拨号连入高能所这根专线，几百名科学家得以在国内使用电子邮件。,互联网体系结构讲义,第16页,1994,年,4,月,20,日，中国国家计算与网络设施,NCFC,工程经过美国,Sprint,企业连入,Internet,64K,国际专线开通，实现了与,Internet,全功效连接。从此中国被国际上正式认可为真正拥有全功效,Internet,国家。,互联网体系结构讲义,第17页,到,1996,年底，中国互联网已形成了四大主流网络体系，分别归属于国家指定,4,个部级互联管理单位：中科院、国家教委、邮电部和电子部。这四大主流网络体系分别为：,中国公用计算机互联网（,CHINANET,）,中国教育科研网（,CERNET,）,中国科技网（,CSTNet,）,中国金桥信息网（,CHINAGBN,）,互联网体系结构讲义,第18页,中国互联网络信息中心,（,China Internet Network Information Center,，简称,CNNIC,）是经国家主管部门同意，于,1997,年,6,月,3,日组建管理和服务机构，行使国家互联网络信息中心职责。,互联网体系结构讲义,第19页,计算机网络定义,1.,计算机网络定义,计算机网络是一个将处于,不一样地理位置且相互独立,计算机或设备，经过,通信介质和网络设备,按照,特定网络协议,相互连接起来，利用,网络操作系统,进行管理和控制，从而,实现信息传输和资源共享,一个信息系统。,互联网体系结构讲义,第20页,计算机网络系统组成,计算机网络,=,资源子网,+,通信子网,1.,资源子网,硬件资源（主机、终端、,I/O,设备等）、软件资源、数据资源等，负责全网数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务。,2,.,通信子网,传输介质（电缆、光纤、无线电波等）、通信设备（交换机等），负担全网数据传输、转接、加工和变换等通信处理工作。,互联网体系结构讲义,第21页,计算机网络系统组成,通信子网完成信息分组传递工作，每个通信节点含有存放转发功效。,资源子网包含全部由通信子网连接主机，向网络提供各种类型资源。,互联网体系结构讲义,第22页,网络分类,按照地理范围分类,按照管理方式分类,按照数据传输方式分类,按照拓扑结构分类,互联网体系结构讲义,第23页,按照地理范围分类,局域网,（,local area network,，,LAN,）；,城域网,（,metropolitan area network,，,MAN,）；,广域网（,wide area network,，,WAN,）。,互联网体系结构讲义,第24页,局域网主要特点,短距离：,0.1,25km,，能够是一个建筑物内、一个校园内或办公室内。,高速率：,4Mbps,10Gbps,，从早期,4Mbps,、十兆、百兆发展到现在千兆、万兆，而且现在还在不停向前发展。,高可靠：因为距离很近，传输相当可靠，有极低误码率。,低成本：相对于城域网、广域网来说，局域网架设成本是很廉价。,互联网体系结构讲义,第25页,广域网主要特点,长距离：地理范围从几十公里到几千公里，是跨越城市，甚至是联通全球远距离连接。,低速率：普通情况下，广域网传输速率是以,Kbps,为单位。伴随技术发展，传输速度能到达,Mbps,，当然费用也大大提升了。,高成本：相对于城域网、局域网来说，广域网架设成本是很昂贵。通信子网主要使用分组交换技术。,互联网体系结构讲义,第26页,城域网主要特点,城域网是介于广域网与局域网之间一个高速网络；,城域网设计目标是要满足几十公里范围内大量企业、机关、企业多个局域网互连需求；,实现大量用户之间数据、语音、图形与视频等各种信息传输功效；,城域网在技术上与局域网相同。,互联网体系结构讲义,第27页,局域网与广域网,局域网,（,LAN,）,与,广域网,（,WAN,）,互联网体系结构讲义,第28页,按照管理方式分类,互联网体系结构讲义,第29页,按照管理方式分类,对等网,(,工作组,),通常是由极少几台计算机组成，现在普通都称之为工作组，工作组采取分散管理方式，因为账号存放在每台主机上，相同配置工作需要在每台主机上重复进行，所以工作量较大，不适合大型网络管理,.,客户机,/,服务器网,(,域,),通常应用于大型网络中，采取集中管理方式，现在普通称之为域，在域中用户账号统一存放在域控制器上，管理员能够在,DC,上经过组策略对账号权限进行设置，而不需要在每台机器上都设置一遍，大大减轻了管理人员负担。适合大型网络管理。,互联网体系结构讲义,第30页,按照数据传输方式分类,广播网络,(Broadcasting Network),网络中计算机或设备经过一条共享通信介质进行数据传输，全部节点都会收到任何节点发出数据信息。这种传输方式主要应用于局域网中。广播网络中有三种传输类型：,单播、组播,和,广播,。,点对点网络,(Point to Point Network),网络中计算机或设备经过单独链路进行数据传输，而且两个节点间都可能会有多条单独链路。这种传输方式主要应用于广域网中。互联网体系结构讲义,第31页,广播网络三种类型,互联网体系结构讲义,第32页,点对点网络,互联网体系结构讲义,第33页,拓扑结构,拓扑学是几何学一个分支，拓扑学首先把实体抽象成与其大小、形状无关点，将连接实体线路抽象成线，进而研究了点、线、面之间关系,;,计算机网络拓扑是经过网中结点与通信线路之间几何关系表示网络结构，反应出网络中各实体间结构关系,;,计算机网络拓扑主要是指通信子网拓扑构型,;,拓扑设计对网络性能、系统可靠性与通信费用都有重大影响。,互联网体系结构讲义,第34页,网络拓扑图作用,工程施工依据,日后维护资料,互联网体系结构讲义,第35页,按照拓扑结构分类,总线型拓扑结构,星型拓扑结构,环形拓扑结构,互联网体系结构讲义,第36页,总线型拓扑结构,优点：布线轻易,缺点：网络稳定性差、故障诊疗困难,互联网体系结构讲义,第37页,星型拓扑结构,优点：整体可靠性高、故障诊疗轻易。,缺点：所需电缆多、整个网络依赖中央结点。,互联网体系结构讲义,第38页,环形拓扑结构,优点：所需电缆较少、适合用于光纤。,缺点：整体可靠性差、故障诊疗困难。,互联网体系结构讲义,第39页,混合型拓扑结构（网状）,提供了网络冗余路径，假如一条线路出现问题，另一条线路就接过通信，网络继续使用。,互联网体系结构讲义,第40页,树型,PCs,Server,Hub,PCs,Server,Hub,PCs,Server,Hub,PCs,Server,Hub,PCs,Server,Hub,Router,互联网体系结构讲义,第41页,网络拓扑图分析,互联网体系结构讲义,第42页,互联网体系结构讲义,第43页,计算机网络组成,计算机网络是由两个或多个计算机经过特定通信模式连接起来一组计算机，完整计算机网络系统是由网络硬件系统和网络软件系统组成。,互联网体系结构讲义,第44页,计算机网络硬件组成,网络服务器,网络工作站,网络适配器（网卡）,连接线（传输介质）,通信连接设备（,Modem,、交换机、路由器等）,互联网体系结构讲义,第45页,计算机网络软件组成,网络操作系统（,Network Operating System,，,NOS,）：,Windows,、,UNIX,和,LINUX,等。,网络协议：,TCP/IP,、,IPX/SPX,、,NetBEUI,等。,应用服务软件：,Lotus Notes,、,Microsoft Exchange Server,等。,互联网体系结构讲义,第46页,互联网接入方式,ISDN,接入,ADSL,接入,Cable Modem,接入,局域网接入,互联网体系结构讲义,第47页,ADSL,接入,互联网体系结构讲义,第48页,互联网经典应用,WWW,E-mail,FTP,Telnet,BBS,互联网体系结构讲义,第49页,下一代互联网特点,更加快：最少是,10Mbps,接入,更大：采取,IPv6,，总地址数到达,2,128,次方,更安全：能够有效控制，预防黑客、病毒泛滥,更及时：处理服务质量确保问题,更方便：应用更方便、简单,互联网体系结构讲义,第50页,下一代互联网在中国发展,，由清华大学、北京大学、北京航空航天大学和北京邮电大学联合建设“中国高速互联研究试验网（NSFCNET）”。NSFCNET在国内首次建成了IPv6试验网络。,第二代中国教育和科研计算机网（CERNET2）是当前所知世界上规模最大采取纯IPv6技术下一代互联网主干网。,互联网体系结构讲义,第51页,总结,网络发展经历了四个阶段：诞生、分组交换、标准化、高速移动。,中国四大主流网络：,CHINANET,、,CERNET,、,CSTNet,、,CHINAGBN,。,中国互联网络信息中心,CNNIC,计算机网络定义,网络分类：地理范围、管理方式、数据传输结构、拓扑结构,互联网接入方式：,ADSL,接入,互联网体系结构讲义,第52页,