计算机网络课程-课件.ppt

1、第一章 计算机网络概述1.What is a Network?2.Types of Networks?3.Network Architecture4.Network Protocol5.Network history2014年0818111924596互联网访问量可视化图 中国是黄色 美国是蓝色 日本是紫色 欧洲是红色通过ping IP 地址 展示的全球计算机网络状况图。颜色由 墨绿到红 逐渐增强2015年全球总人口72.7亿，互联网用户已有32亿人。2012年腾讯智慧走访了中国 9 个城市，通过与网民深度交流和对话，收集了 3133 份有效样本，分析了中国不同城市网民在使用互联网方面的多样性

2、和差异。中国城市网络价值图1.What is a Network(1)nEnd system point of viewnShare Services:E-mail VOD FTP WWW BusinessHostHostHostHostHostHost1.What is a Network(2)nInfrastructure Centric ViewnLinks:fiber,copper,satellite,nEquipments:hubs,switches,routersnApplications:FTP,WEB,X windows,.BackboneSwitchClosetSwitchC

3、losetSwitchRouterRouterClosetSwitch1.What is a Network(3)nDefinition1（从功能角度）n计算机网络是以计算机网络是以共享资源共享资源（硬件、软件和数据（硬件、软件和数据等）为目的而连接起来的、等）为目的而连接起来的、在协议控制下在协议控制下，由，由终端设备、数据传输设备等组成的系统之集合。终端设备、数据传输设备等组成的系统之集合。nShare ResourcesShare Resources：Various DevicesVarious Devices、AppsAppsnProtocolProtocol：Soul of Netw

4、orkSoul of Network？沟通沟通 交流交流 协作协作1.What is a Network(3)Definition2（从计算机网络体系角度）计算机网络是指通过通信媒介连接起来、能够相互通信的计算机网络是指通过通信媒介连接起来、能够相互通信的自主计算机集合。它包括三个方面的含义：自主计算机集合。它包括三个方面的含义：(1)(1)互连性。互连性。计算机之间的互连和通信必须借助于计算机之间的互连和通信必须借助于物物理媒介理媒介才可以实现，但媒介可以有不同的种类，如有线介才可以实现，但媒介可以有不同的种类，如有线介质、无线介质等；质、无线介质等；(2)(2)自主性。自主性。网络中的计算

5、机之间在地理分布、功能网络中的计算机之间在地理分布、功能及其实现、操作系统等方面具有独立性，计算机接入网络及其实现、操作系统等方面具有独立性，计算机接入网络不受地点、功能及系统平台的限制；不受地点、功能及系统平台的限制；(3)(3)规范性规范性。计算机之间的通信必须具有相同的。计算机之间的通信必须具有相同的“语语言言”才能够相互理解、交互和协作，这种才能够相互理解、交互和协作，这种“语言语言”就是网就是网络中的络中的“协议协议”，网络协议是网络工作的基础。，网络协议是网络工作的基础。1.计算机网络定义1.计算机网络定义2.Types of Networks(1)nGeographical di

6、stancenLocal Area Networks(LAN):Ethernet,Token ring,FDDInMetropolitan Area Networks(MAN):DQDB,SMDSnWide Area Networks(WAN):X.25,ATM,frame relay2.Types of Networks(2)nInformation typenData networks vs.Telecommunication networksnIPTV VoIP Converged NetworknApplication(server)typenSpecial purpose netwo

7、rks:military network,fiancial network,credit card network,telephony ngeneral purpose network:internetnRight to usenprivate:enterprise networksnpublic:telephony network,Internet2.Types of Networks(3)nTransport modenWired vs.wirelessnFunction nResource subnetnCommunication subnet2.Types of Networks(4)

8、nTopology 哪种好？2.Types of Networks(5)n交换方式：交换方式：n电路电路（circuit）交换网交换网n报文（报文（segment）交换网交换网n分组（分组（packet）交换网交换网3.Network Architecture(1)n功能功能层次和层次协议层次和层次协议的集合的集合n网络及其部件通过协议应完成的功能网络及其部件通过协议应完成的功能n不定义功能的实现细节和各层协议之不定义功能的实现细节和各层协议之间的接口关系间的接口关系n功能的分层功能的分层-分层协议分层协议-体系结构体系结构3.Network Architecture(2)4.Network

9、Protocol(1)n协议协议 (Protocol)(Protocol)n计算机网络同等层次中，通信对等双方进行计算机网络同等层次中，通信对等双方进行信息交换时必须遵守的规则信息交换时必须遵守的规则n协议的组成：协议的组成：n语法（语法（syntax)syntax)：以二进制形式表示的命令和：以二进制形式表示的命令和相应的结构相应的结构n语义（语义（semantics)semantics)：命令请求、完成的动作和：命令请求、完成的动作和回送的响应的具体含义回送的响应的具体含义n定时关系（定时关系（timing)timing)：有关事件顺序的说明：有关事件顺序的说明4.Network Prot

10、ocol（2）network protocols:nmachines rather than humansnall communication activity in Internet governed by protocolsprotocols define format,order of msgs sent and received among network entities,and actions taken on msg transmission,receipt human protocols:n“whats the time?”n“I have a question”nintrod

11、uctions specific msgs sent specific actions taken when msgs received,or other events4.Network Protocol（3）a human protocol and a computer network protocol:Excuse me!Yes?Got thetime?2:00TCP connection req.TCP connectionreply.Get http:/ history(1)1961:1961:Kleinrock-queueing theory shows effectiveness

12、of packet-switching1964:1964:Baran-packet-switching in military nets1967 1967 Donald Davies packet switching1967:1967:ARPAnet conceived by Advanced Research Projects Agency1969:first four ARPAnet nodes operational 1972:1972:ARPAnet demonstrated publiclyNCP(Network Control Protocol)first host-host pr

13、otocol first e-mail program(1)1961-1972:Early packet-switching principlesIt happened that the work at MIT(1961-1967),at RAND(1962-1965),and at NPL(1964-1967)had all proceeded in parallel without any of the researchers knowing about the other work.Father of ARPAnet,Lawrence G.Roberts,came to DARPA to

14、 lead the ARPAnet program in 1966.5.Network history(2)n1972-1980:Internetworking,new and proprietary netsn1970:ALOHAnet satellite network in Hawaiin1973:Metcalfes PhD thesis proposes Ethernetn1974:Cerf and Kahn-architecture for interconnecting networksnlate70s:proprietary（专用）architectures:DECnet,SNA

15、,XNAnlate 70s:switching fixed length packets(ATM precursor)n1979:ARPAnet has 200 nodesCerf and Kahns internetworking principles:nminimalism,autonomy-no internal changes required to interconnect networksnbest effort service modelnstateless routersndecentralized controldefine todays Internet architect

16、ure5.Network history(3)1982:Smtp e-mail protocol defined 1983:Deployment of TCP/IP for NCP1983:DNS defined for name-to-IP-address translation1985:ftp protocol definedn1980-1990:new protocols,a proliferation of networks5.Network history(4)n1990s:commercialization,the WWWnEarly 1990s:ARPAnet decomissi

17、onedn1991:NSF lifts restrictions on commercial use of NSFnet(decommissioned,1995)nearly 1990s:WWWnhypertext nHTML,http:Berners-Leen1994:Mosaic,later Netscapenlate 1990s:commercialization of the WWWLate 1990s:n50 million computers on Internetn100 million usersnbackbone links running at 1 Gbps5.Networ

18、k history(5)n中国互联网发展（中国互联网发展（1 1）n19871987年年9 9月，中国月，中国第一封电子邮件第一封电子邮件 Across the Great Across the Great Wall we can reach every corner in the world.Wall we can reach every corner in the world.揭开了中国人使用互联网的序幕揭开了中国人使用互联网的序幕n19881988年初，中国第一个年初，中国第一个X.25X.25分组交换网建成分组交换网建成n19901990年年11 11月月2828日，中国正式在日，中国

19、正式在SRI-NICSRI-NIC注册登记了中注册登记了中国的顶级域名国的顶级域名CNCN，从此中国的网络有了自己的身份，从此中国的网络有了自己的身份标识标识5.Network history(6)n中国互联网发展（中国互联网发展（2 2）n19941994年年4 4月，通过美国月，通过美国SprintSprint公司连入因特网的公司连入因特网的64K64K国国际专线开通，实现了与因特网的全功能连接，中国成际专线开通，实现了与因特网的全功能连接，中国成为开通因特网的国家为开通因特网的国家n19941994年年9 9月，电信启动中国公用计算机互联网月，电信启动中国公用计算机互联网（CHINANE

20、TCHINANET）n19941994年年1010月，启动中国教育和科研计算机网月，启动中国教育和科研计算机网（CERNETCERNET）n19971997年，电信网（年，电信网（CHINANETCHINANET）、科技网）、科技网（CSTNETCSTNET）、教育网（）、教育网（CERNETCERNET）、金桥网）、金桥网（CHINAGBNCHINAGBN）互连互通）互连互通5.Network history(7)n中国互联网发展中国互联网发展:高速网络高速网络n国家国家“九五九五”、“十五十五”科技攻关项目科技攻关项目n国家国家 863 863 高技术研究发展计划高技术研究发展计划n国家国

21、家 “十五十五”863863高技术研究发展计划高技术研究发展计划n中国高速互连网络示范工程中国高速互连网络示范工程 CAINETCAINETn中国高速计算机互连试验网络中国高速计算机互连试验网络 NSFCNETNSFCNETnCERNET 2000 CERNET 2000（高速网络）工程（高速网络）工程n面向面向 2121世纪中国教育振兴计划：现代远程教世纪中国教育振兴计划：现代远程教育工程育工程5.Network history(8)n中国互联网发展：高速网络中国互联网发展：高速网络5.Network history(9)n中国教育科研网中国教育科研网(Cernet-IPv4)(Cernet

22、-IPv4)5.Network history(10)n中国教育科研网中国教育科研网IPv4IPv45.Network history(11)n中国教育科研网中国教育科研网CNGI(IPv6)CNGI(IPv6)5.Network history(12)n东南大学千兆网络拓扑结构东南大学千兆网络拓扑结构5.Network history(13)5.Network history(14)（人口统计）5.Network history(15)（学历结构）5.Network history(16)（职业结构）5.Network history(17)5.Network history(18)5.Network history(19)（总出口带宽）5.Network history(20)（主要带宽分配）5.Network history(21)（总网页数）5.Network history(22)（网络应用排序）课后问题n电报、电话、计算机和计算机网络的产生时间？n计算机网络之父你认为是谁？（谁奠定了计算机网络的基本理论）n分布式计算与计算机网络的区别？