互联网与移动通信发展2网络基础ppt课件
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• 三，IPv6增加了增强的组播（Multicast）支持以及对流的支持 （Flow Control），这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会， 为服务质量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的网络平台。
• 四，IPv6加入了对自动配置（Auto Configuration）的支持。这是 对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加 方便和快捷。
• 各个计算机之间要使用某种通信手段相 互连接；
• 要制定一套各方认可的通信规则。
4
互联网与移动通信发展培训
• 计算机网络的发展
– 四个阶段： 以单计算机为中心的联机系统 计算机——计算机网络 体系结构标准化网络 Internet的应用与高速网络技术的发展
5
互联网与移动通信发展培训
• 阶段1：以单计算机为中心的远程联机系统
2000
All Other IPX TCP/IP
• 局域网LAN(Local Area Network)
– 覆盖范围小，传输介质较为单一； – 高数据率，低误码率； – 属于一个单位或部门。
• 广域网WAN (Wide Area Network ) 。
– 覆盖范围广，传输介质多样化； – 低数据率，高误码率； – 由政府部门委托或批准某些单位组建或经营管理。
调制解调器(modem,猫)
将模拟信号转换为数字信号或是数 字信号转换为模拟信号的功能
交换机(switch)
将一个数据单元发送到下一目的地
20
互联网与移动通信发展培训
传输介质
• 传输介质是计算机网络 中连接各个节点之间的 物理通路。
• 计算机网络中常用的传 输介质分为： 1、有线传输介质—— 双绞线 同轴电缆 光纤 2、无线传输介质—— 激光、红外线 微波和卫星线路
– ARPANET中存储转发的基本信息单位称为分组或 包
– 以存储转发方式传输分组的传输机制称为分组交 换或包交换
– 以分组交换的方式进行通信的子网称为分组交换 网
– 接口报文处理机IMP在分组交换网中称为分组交换 节点
9
互联网与移动通信发展培训
• ARPA主要贡献
– 完成了对计算机网络定义、分类的研究。 – 提出了资源子网、通信子网的网络结构概念。 – 研究了分组交换方法。 – 采用了层次结构的网络体系结构模型与协议
– 负责域名到IP的转换 – 将本地不能解析的域名转发其他域名服务
器
30
互联网与移动通信发展培训
域名解析过程
INTERNIC
.com .net .org
.cn CNNIC
edu com net …
tsinghua pku cumt seu
cs lib www www ftp
31
互联网与移动通信发展培训
21
互联网与移动通信发展培训
其它传输介质
• 无线传输（Wireless Transmission）
– 电磁频谱 – 无线电传输 – 微波传输 – 红外线和毫米波 – 光波传输
• 电话系统
– 目前，电话系统的基本构成： – 局部回路（双绞线，模拟信号传输） – 中继（光纤或微波，数字信号传输） – 交换局
新闻组、文件传输、语音与图像通信服务 – Web技术在Internet/Intranet 得到广泛应用 – 下一代Internet – INTRANET 内联网（内部网）
12
互联网与移动通信发展培训
网络拓扑的概念
通常，我们将通信子网中的通信处理机和 其他通信设备称为节点，通信线路称为链路， 而将节点和链路连接而成的几何图形称为该网 络的拓扑结构。因此，计算机网络的拓扑结构 是指它的通信子网的拓扑构型。它反映出通信 网络中各实体之间的结构关系。
26
互联网与移动通信发展培训
IP地址（IP Address）
• Internet的IP地址是指IP网络层通用的一种地址， 整个Internet采用全局通用的IP地址格式，在 Internet网上的每个主机由一个唯一的IP地址来 标识。
• IPv4:一个IP地址由4个字节组成，32位长 为了便于表示,使用点分十进制表示法 （dotted decimal notation）
• 城域网MAN (Metropolitan Area Network )
18
互联网与移动通信发展培训
网络的基本硬件组成
• 构建网络需要哪些最基本的元素？
网络终端(服务器/客户端) 网络互联设备 传输介质 其它设备
19
互联网与移动通信发展培训
常见网络的互连设备
网卡(网络适配器)
计算机与网络的接口
–70年代末，国际标准化组织（ISO）开始制定标准， 1984年颁布了OSI开放系统互连参考模型OSI/RM，网络 发展进入第三代
–70年代末，TCP/IP出现，并成为事实上的标准，成为 INTERNET的基础。
11
互联网与移动通信发展培训
• 阶段4：Internet的应用与高速网络技术 的发展
– 九十年代：以商业应用为主 – Internet空前发展：电子邮件、信息查询、
• 例如：IP地址
11011011 11011011 00111110 00000001 表示为219.219.62.1
27
互联网与移动通信发展培训
• 每个IP地址由网络号和主机号组成，其中网络号长度 决定了网络的规模，主机号长度决定了一个网内的可 以连网的主机数量。互联网按网络的规模大小，将IP 地址分为A、B、C三大类。D类地址，用于与网上多 台主机同时进行通信的地址；E类地址，现在保留，以 备将来使用。
E 240.0.0.0—247.255.255.255
特殊保留网段：
10.0.0.0/8
192.168.0.0/16
172.16.0.0/16
127.0.0.0/8
29
互联网与移动通信发展培训
域名
• 由于IP地址是数字型的，使用起来并不 方便，于是人们又发明了另一套字符型 的地址方案——域名。
• • 域名服务器：
WAN
10000KM 全球
WAN
16
互联网与移动通信发展培训
• 按网络体系结构划分
TCP/IP ISO/OSI SPX/IPX
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
1996
SNA
DECnet
X.25、FR（帧中继）、ATM
1998
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互联网与移动通信发展培训
• 一，IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，即有 2^32-1（符号^表示升幂，下同）个地址；而IPv6中IP地址的长度为 128，即有2^128-1个地址。
• 二，IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类 （Aggregation）的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录 （Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高 了路由器转发数据包的速度。
类型
范围
A 10.0.0.0 —1827.2551.2655.25524
32
AB类 1028.网0.络0.号0—191.255.25机5.器25号5
B类C 11902.0.0.网0—络2号23.255.255.25机5器号
CD类 21214.00.0.0—2网39络.2号55.255.255 机器号
为什么使用IPv6?
• IPv4所面临的问题
– IPv4的地址严重匮乏 – 路由表急剧膨胀 – 网络安全
• 暂时的解决方法
– NAT （网络地址转换） – CIDR (域间无类路由选择)
32
互联网与移动通信发展培训
通信技术的发展
• IPv6 • 无线
33
互联网与移动通信发展培训
IPv6主要特性
(50年代中期－60年代初,通信技术与计算机技术
结合)
T
低速
M
高速 M
C
Host
FEP
T
M
M
T
FEP：Front End Process前端处理机，减轻主机通信负担 C：集中器，带多个终端 M：调制解调器 T: 终端
6
互联网与移动通信发展培训
7
互联网与移动通信发展培训
8
互联网与移动通信发展培训
• 阶段2：分组交互网(60年代后期－70年代中期)
机间距离 范围
分类
0.1M 电路板
计算机
1M 计算机系统 计算机
10M 房间
LAN（local area network）
100M 楼
LAN
1KM 园区 MAN(metropolitan area network)
10KM 城市
MAN
100KM 国家
WAN(wide area network)
1000KM 州
互联网与移动通信发展
网络基础与移动通信
1
互联网与移动通信发展培训
主要内容
• 网络基础结构与概念 • 网络基本原理和TCP/IP基本概念 • 网络的技术发展与演进 • 移动通信技术发展
2
互联网与移动通信发展培训
什么是计算机网络
• 将一系列具有独立功能的自主计算机以及其他外部设备，用通信媒体 相互连接起来，以实现相互通信、资源共享为目的的多机系统就是计 算机网络。
• 网络掩码 (用来确定网络号) • 例如：IP地址
11011011 11011011 00111110 00000001(219.219.62.1)
11111111 11111111 11111111 00000000(255.255.255.0)
28
互联网与移动通信发展培训
表2.1 各类IP地址范围
体系。
10
互联网与移动通信发展培训
• 阶段3：体系结构标准化网络（70年代末－90年代）
–主机间通信时对信息的理解、表示形式、应答等需遵守 共同的约定，即协议，计算机网络的协议分若干层次， 各层协议的总和称体系结构
–第二代计算机网络的缺点是没有统一的体系结构，各网 自行研制，互连困难（SNA、DNA等）
节点用
链路用
13
互联网与移动通信发展培训
计算机网络的分类
• 按网络拓扑结构划分
– 总线型 – 环型 – 星型 – 混合型 – 树型（星型级联） – 网状（星型+环型）
14
互联网移动通信发展培训
• 总线型 环型
星型
15
互联网与移动通信发展培训
• 按网络覆盖范围划分
计算机网络分：局域网、城域网、广域网
主机
主机
主机
主机
主机
打印机
主机
• 自主计算机：指能够自主地完成启动停止和对所属资源进行控制的 计算机。
• 通信媒体： 指通信设备和通信线路。 • 相互通信： 用户之间按照某种规则约定进行信息交换。 • 资源共享： 共同使用网络中的软、硬件资源。
3
互联网与移动通信发展培训
计算机网络形成的要素
• 至少具有两台以上的自主计算机，且这 些计算机之间有通信和共享的需求；
22
互联网与移动通信发展培训
OSI 七层模型
23
互联网与移动通信发展培训
OSI 七层模型vs TCP/IP 四层模型
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互联网与移动通信发展培训
数据封装
• 数据是怎么传输的呢？
应用层 传输层
IP层
Send to:
Send to:
以太网
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互联网与移动通信发展培训
入网四要素
IP地址 子网掩码 网关地址 域名服务器
• 五，IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的 数据进行加密并对IP报文进行校验，极大的增强了网络的安全性。
• 六 IPv6 移动性 ：设备必须能够在 IPv6 Internet 上随意更改位置但 仍维持现有连接
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互联网与移动通信发展培训
IPv6无线家庭网络
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互联网与移动通信发展培训
IPv6应用-网络家电
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互联网与移动通信发展培训
IPv6应用-网络家电
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互联网与移动通信发展培训
• 四，IPv6加入了对自动配置（Auto Configuration）的支持。这是 对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加 方便和快捷。
• 各个计算机之间要使用某种通信手段相 互连接；
• 要制定一套各方认可的通信规则。
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• 计算机网络的发展
– 四个阶段： 以单计算机为中心的联机系统 计算机——计算机网络 体系结构标准化网络 Internet的应用与高速网络技术的发展
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互联网与移动通信发展培训
• 阶段1：以单计算机为中心的远程联机系统
2000
All Other IPX TCP/IP
• 局域网LAN(Local Area Network)
– 覆盖范围小，传输介质较为单一； – 高数据率，低误码率； – 属于一个单位或部门。
• 广域网WAN (Wide Area Network ) 。
– 覆盖范围广，传输介质多样化； – 低数据率，高误码率； – 由政府部门委托或批准某些单位组建或经营管理。
调制解调器(modem,猫)
将模拟信号转换为数字信号或是数 字信号转换为模拟信号的功能
交换机(switch)
将一个数据单元发送到下一目的地
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传输介质
• 传输介质是计算机网络 中连接各个节点之间的 物理通路。
• 计算机网络中常用的传 输介质分为： 1、有线传输介质—— 双绞线 同轴电缆 光纤 2、无线传输介质—— 激光、红外线 微波和卫星线路
– ARPANET中存储转发的基本信息单位称为分组或 包
– 以存储转发方式传输分组的传输机制称为分组交 换或包交换
– 以分组交换的方式进行通信的子网称为分组交换 网
– 接口报文处理机IMP在分组交换网中称为分组交换 节点
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• ARPA主要贡献
– 完成了对计算机网络定义、分类的研究。 – 提出了资源子网、通信子网的网络结构概念。 – 研究了分组交换方法。 – 采用了层次结构的网络体系结构模型与协议
– 负责域名到IP的转换 – 将本地不能解析的域名转发其他域名服务
器
30
互联网与移动通信发展培训
域名解析过程
INTERNIC
.com .net .org
.cn CNNIC
edu com net …
tsinghua pku cumt seu
cs lib www www ftp
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互联网与移动通信发展培训
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互联网与移动通信发展培训
其它传输介质
• 无线传输（Wireless Transmission）
– 电磁频谱 – 无线电传输 – 微波传输 – 红外线和毫米波 – 光波传输
• 电话系统
– 目前，电话系统的基本构成： – 局部回路（双绞线，模拟信号传输） – 中继（光纤或微波，数字信号传输） – 交换局
新闻组、文件传输、语音与图像通信服务 – Web技术在Internet/Intranet 得到广泛应用 – 下一代Internet – INTRANET 内联网（内部网）
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互联网与移动通信发展培训
网络拓扑的概念
通常，我们将通信子网中的通信处理机和 其他通信设备称为节点，通信线路称为链路， 而将节点和链路连接而成的几何图形称为该网 络的拓扑结构。因此，计算机网络的拓扑结构 是指它的通信子网的拓扑构型。它反映出通信 网络中各实体之间的结构关系。
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IP地址（IP Address）
• Internet的IP地址是指IP网络层通用的一种地址， 整个Internet采用全局通用的IP地址格式，在 Internet网上的每个主机由一个唯一的IP地址来 标识。
• IPv4:一个IP地址由4个字节组成，32位长 为了便于表示,使用点分十进制表示法 （dotted decimal notation）
• 城域网MAN (Metropolitan Area Network )
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互联网与移动通信发展培训
网络的基本硬件组成
• 构建网络需要哪些最基本的元素？
网络终端(服务器/客户端) 网络互联设备 传输介质 其它设备
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常见网络的互连设备
网卡(网络适配器)
计算机与网络的接口
–70年代末，国际标准化组织（ISO）开始制定标准， 1984年颁布了OSI开放系统互连参考模型OSI/RM，网络 发展进入第三代
–70年代末，TCP/IP出现，并成为事实上的标准，成为 INTERNET的基础。
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互联网与移动通信发展培训
• 阶段4：Internet的应用与高速网络技术 的发展
– 九十年代：以商业应用为主 – Internet空前发展：电子邮件、信息查询、
• 例如：IP地址
11011011 11011011 00111110 00000001 表示为219.219.62.1
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互联网与移动通信发展培训
• 每个IP地址由网络号和主机号组成，其中网络号长度 决定了网络的规模，主机号长度决定了一个网内的可 以连网的主机数量。互联网按网络的规模大小，将IP 地址分为A、B、C三大类。D类地址，用于与网上多 台主机同时进行通信的地址；E类地址，现在保留，以 备将来使用。
E 240.0.0.0—247.255.255.255
特殊保留网段：
10.0.0.0/8
192.168.0.0/16
172.16.0.0/16
127.0.0.0/8
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域名
• 由于IP地址是数字型的，使用起来并不 方便，于是人们又发明了另一套字符型 的地址方案——域名。
• • 域名服务器：
WAN
10000KM 全球
WAN
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• 按网络体系结构划分
TCP/IP ISO/OSI SPX/IPX
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
1996
SNA
DECnet
X.25、FR（帧中继）、ATM
1998
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互联网与移动通信发展培训
• 一，IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，即有 2^32-1（符号^表示升幂，下同）个地址；而IPv6中IP地址的长度为 128，即有2^128-1个地址。
• 二，IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类 （Aggregation）的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录 （Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高 了路由器转发数据包的速度。
类型
范围
A 10.0.0.0 —1827.2551.2655.25524
32
AB类 1028.网0.络0.号0—191.255.25机5.器25号5
B类C 11902.0.0.网0—络2号23.255.255.25机5器号
CD类 21214.00.0.0—2网39络.2号55.255.255 机器号
为什么使用IPv6?
• IPv4所面临的问题
– IPv4的地址严重匮乏 – 路由表急剧膨胀 – 网络安全
• 暂时的解决方法
– NAT （网络地址转换） – CIDR (域间无类路由选择)
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通信技术的发展
• IPv6 • 无线
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IPv6主要特性
(50年代中期－60年代初,通信技术与计算机技术
结合)
T
低速
M
高速 M
C
Host
FEP
T
M
M
T
FEP：Front End Process前端处理机，减轻主机通信负担 C：集中器，带多个终端 M：调制解调器 T: 终端
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互联网与移动通信发展培训
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互联网与移动通信发展培训
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互联网与移动通信发展培训
• 阶段2：分组交互网(60年代后期－70年代中期)
机间距离 范围
分类
0.1M 电路板
计算机
1M 计算机系统 计算机
10M 房间
LAN（local area network）
100M 楼
LAN
1KM 园区 MAN(metropolitan area network)
10KM 城市
MAN
100KM 国家
WAN(wide area network)
1000KM 州
互联网与移动通信发展
网络基础与移动通信
1
互联网与移动通信发展培训
主要内容
• 网络基础结构与概念 • 网络基本原理和TCP/IP基本概念 • 网络的技术发展与演进 • 移动通信技术发展
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互联网与移动通信发展培训
什么是计算机网络
• 将一系列具有独立功能的自主计算机以及其他外部设备，用通信媒体 相互连接起来，以实现相互通信、资源共享为目的的多机系统就是计 算机网络。
• 网络掩码 (用来确定网络号) • 例如：IP地址
11011011 11011011 00111110 00000001(219.219.62.1)
11111111 11111111 11111111 00000000(255.255.255.0)
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表2.1 各类IP地址范围
体系。
10
互联网与移动通信发展培训
• 阶段3：体系结构标准化网络（70年代末－90年代）
–主机间通信时对信息的理解、表示形式、应答等需遵守 共同的约定，即协议，计算机网络的协议分若干层次， 各层协议的总和称体系结构
–第二代计算机网络的缺点是没有统一的体系结构，各网 自行研制，互连困难（SNA、DNA等）
节点用
链路用
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计算机网络的分类
• 按网络拓扑结构划分
– 总线型 – 环型 – 星型 – 混合型 – 树型（星型级联） – 网状（星型+环型）
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互联网移动通信发展培训
• 总线型 环型
星型
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• 按网络覆盖范围划分
计算机网络分：局域网、城域网、广域网
主机
主机
主机
主机
主机
打印机
主机
• 自主计算机：指能够自主地完成启动停止和对所属资源进行控制的 计算机。
• 通信媒体： 指通信设备和通信线路。 • 相互通信： 用户之间按照某种规则约定进行信息交换。 • 资源共享： 共同使用网络中的软、硬件资源。
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计算机网络形成的要素
• 至少具有两台以上的自主计算机，且这 些计算机之间有通信和共享的需求；
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OSI 七层模型
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OSI 七层模型vs TCP/IP 四层模型
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数据封装
• 数据是怎么传输的呢？
应用层 传输层
IP层
Send to:
Send to:
以太网
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互联网与移动通信发展培训
入网四要素
IP地址 子网掩码 网关地址 域名服务器
• 五，IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的 数据进行加密并对IP报文进行校验，极大的增强了网络的安全性。
• 六 IPv6 移动性 ：设备必须能够在 IPv6 Internet 上随意更改位置但 仍维持现有连接
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IPv6无线家庭网络
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互联网与移动通信发展培训
IPv6应用-网络家电
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IPv6应用-网络家电
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