校园网络管理与规划不要密码

2019年10月16日
H3
H4 D
注意分组路径的变化！
H6
E
H2 向 H6 发送分组
C
H5
H1 向 H5 发送分组
分组交换网
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分组传输过程
在在结在结点H最结2点交后点交换到交换机达换机H目A4机C暂的E暂存主暂存机存H5 结点交换机 查查找查找转找转发转发表发表D表
找找到找到转B到转发转发的发的端的端口端口口
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接入网和物理媒体
同轴电缆
传输方向：双向传输 传输方式：
基带 电缆上单信道 以太网
q 宽带 § 电缆上多信道 § HFC
外层
屏蔽层 绝缘层 内导体
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1.4 接入网和物理媒体
q 光缆
n 在玻璃光纤传播光脉冲，每一个脉冲一比特 n 高速运行
链路层交换机 路由器
ISP:因特网服务提供商
分组交换机 移动通信设备 本地ISP
工作站 服务器
区域ISP
公司网络
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视角2——从软件方面
因特网上信息传输靠软件来处理完成
要传输的信息被分成若干个部分（称为分组）， 通过若干次接力传输，信息从起始节点到达目标 节点
Outlook…… 和熟悉的或者陌生的朋友聊天——ICQ、QQ、MSN
Messenger、UC…… 网络电话——SkyPe、QQ、Net2Phone…… 网络游戏对战——CS、魔兽世界、联众…… 资源共享——FTP、BT、电骡…… 在线视频——VOD、ppL络管理与规划不要密码
网络无处不在
在固定地方大家用PC上网 在旅途中大家用笔记本上网 在运动中大家用手机上网 家电开始通过网络来控制 交通工具通过网络来导航 政府通过网络在变成电子政府 商务通过网络在变成电子商务 网络正在渗透到我们生活的方方面面
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分组 3
首部 数 据
收到的数据
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分组交换的工作流程（5）
最后，在接收端把收到的数据恢复成为原 来的报文
报文 1101数00011据010101011数01010据11100010数011010据010
2019年10月16日
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分组传输过程
H2
结点交换机 B
主机 H1 A
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接入网和物理媒体
局域网接入
公司/大学 的局域网 (LAN) 将端系统连接到边缘 路由器
以太网: 通过共享或专用的链路来连接端系统和路由 器 10 Mbs, 100Mbps, Gigabit以太网
2019年10月16日
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接入网和物理媒体
无线接入
有两类无线接入方式
无线局域网: 802.11b (无线以太网) 11Mbps 通过基站（无线接入点）连入有线 因特网
假定这个报文较长 不便于传输
2019年10月16日
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分组交换的工作流程（2）
每一个数据段前面添加上首部构成分组
首部含有地址等控制信息。 分组交换机根据地址信息，决定将分组转发到哪一个结点。
分数组 1 据
报文 数据
数据
首部
分组 2
首部
分组 3
首部
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请注意：现在左边是“前面” 16
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接入网和物理媒体
HFC：光纤同轴电缆混合网络
频分复用:
C
O
VV V V V V
N
I I I I I I D DT
D D D D D D A AR
E E E E E E T TO
O O O O O O A AL
1 2 3 4 5 6 789
信道
电缆头端
电缆分配网络
家庭
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第二层 ISPs 私 下里相互结成对 等，可在NAP进 行互连
Tier-2 ISP
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ISP和因特网主干
“第三层” ISPs 和本地 ISPs
最后一跳 (“接入”) 网络 (与端系统最近)
local
ISP
本地和第三层是 上层ISPs的客 户，通过它们连 到因特网其它区 域
下行/上行速率最高可达8Mbps/1Mbps
频分复用:
0kHz—4kHz：语音 4kHz—50kHz：上行
50kHz—1MHz：下行
带宽独享
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接入网和物理媒体
HFC (Hybrid Fiber Coaxial Cable) ：光 纤同轴电缆混合网络
利用现行的有线电视网络 下行/上行速率最高可达40Mbps/10Mbps 通过有线电视网络部署 带宽共享
双向传输
n 无线广域网：如3G
传播环境影响:
n 卫星
反射 被障碍物所阻隔 干扰
q 同步卫星和低纬度卫星
q 可达50Mbps的信道 (或 多 个较小的信道)
q 270 毫秒的端到端延迟
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ISP和因特网主干
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ISP和因特网主干
因特网的结构是松散的层次结构，依赖各级ISP进 行互联
q 高速的点到点传输 (如 5 Gps)
n 低误码率：中继器相隔很远； 不受电磁干扰
外套(玻璃)
封套(玻璃)
芯(玻璃)
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接入网和物理媒体
非导引型媒体：无线电
特性
无线链路类型:
通过电磁频谱传播信号 n 地面微波：可达45 Mbps
没有物理“线路”
n 无线局域网：2/11/54Mbps
主机
H1
E
A
H1 向 H5 发送分组
H6
H5 C
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H3
分组交换网
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接入网和物理媒体
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接入网和物理媒体
接入网的作用
将网络边缘与网络核心连接起来，通常是将端 系统连接到边缘路由器上
边缘路由器：端系统到任何其它远程端系统的 路径上的第一台路由器
ISP
Tier 1 ISP
Tier-2 ISP local ISP
Tier-2 ISP local
ISP
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网络应用协议
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常见的网络应用
上网浏览新闻——IE、Maxthon、FireFox…… 处理电子邮件——Outlook Express、FoxMail、
接入的方式
Modem拨号/ADSL拨号/HFC 局域网接入：以太网 无线接入
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接入网和物理媒体
Modem拨号
通过本地电话回路点对点连接ISP的拨号池（通常是路 由器）
速度最高可达56kbps
无法实现在上网的同时拨打电话
ADSL：不对称数字用户线
软件按一定规范（协议）要求来处理信息
协议：控制报文的发送接收
例如：TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
人类交流中，也遵循一定的协议
2019年10月16日
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视角3——从结构方面
因特网是 “万网之网”
表面看是一个网，实际上由无数个各种类型网络 构成
松散的层次结构 公共因特网（Internet）
无线广域网:(通过移动电话基础设施) 通过电信的基站，经有线电信网连 入有线因特网
欧洲的WAP/GPRS/CDMA1X 3G:提供超过384 kbps的无线接入
基站
路由器 移动主机
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接入网和物理媒体
家庭网络
典型的家庭网络构成
ADSL 或 cable modem 路由器/防火墙/网络地址转换 以太网 无线接入点
ISP
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ISP和因特网主干
分组经过多个网络!
local ISP
Tier 3 ISP
Tier-2 ISP
local ISP
local local ISP ISP
Tier-2 ISP
Tier 1 ISP
NAP
Tier 1 ISP
Tier-2 ISP
local
local
ISP
连接到一个或多个第一层ISPs, 或者其它第二层 ISPs
第二层ISP为能够 连接因特网的其它
区域而向第一层 ISP付费 q 第二层ISP是第 一层提供商的客户
Tier-2 ISP
Tier-2 ISP
Tier 1 ISP
NAP
Tier 1 ISP
Tier 1 ISP
Tier-2 ISP
Tier-2 ISP
在中心: “第一层” ISPs , 实现国际间的覆盖
转发数率极高
相互间是对等的
第一层私下里 提供互连（对 等体）
Tier 1 ISP
NAP
第一层同时在网络
接入点（NAPS）提 供互连
Tier 1 ISP
Tier 1 ISP
2019年10月16日
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ISP和因特网主干
“第二层” ISPs: 较小的 (通常是区域的) ISPs
分组交换的工作流程（3）
分组交换网以“分组”作为数据传输单元 依次把各分组发送到接收端（假定接收端
在左边）
分组 1
首部 数 据
分组 2
首部 数 据
分组 3
首部 数 据
2019年10月16日
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分组交换的工作流程（4）
接收端收到分组后剥去首部还原成报文
分组 1
首部 数 据
分组 2
首部 数 据
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什么是因特网
2019年10月16日
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视角1 ——从因特网组成看
它是互连了数以百万计的计算设 备的网络
计算设备: 传统的与非传统的 称为: 主机 或 端系统
通信链路:将端系统连接在一起
光纤，铜缆，无线电，人造卫星 传输速率:以bit/s为单位
分组交换机:连接多条通信链路
到/从 电缆头端
cable modem
路由器 /防火墙
2019年10月16日
无线 笔记本电脑
无线接入点
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接入网和物理媒体
物理媒体分类
导引型媒体：信号沿着固体媒体被导引 非导引型媒体：信号自由传播
导引型媒体
双绞线：两根互相绝缘的铜导线 3类线：传统的电话线， 10 Mbps 以太网 5类线：100Mbps 以太网
结点,并且都具有分组的存储/转发以及选择合适路由 的能力 动态带宽分配：在数据通信的过程中，通信子网断续 (动态)分配传输带宽，使得通信线路的利用率得以大 大提高
下续
2019年10月16日
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分组交换的工作流程（1）
在发送端，先把较长的报文划分成较短的、 固定长 度的数据段
报文
1101000110101010110101011100010011010010
Tier 3 ISP
Tier-2 ISP
local ISP
local local ISP ISP
Tier-2 ISP
Tier 1 ISP
NAP
Tier 1 ISP
Tier-2 ISP
localຫໍສະໝຸດ localISPISP
Tier 1 ISP
Tier-2 ISP local ISP
Tier-2 ISP local
网络边缘
2019年10月16日
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网络结构观察
网络边缘:
应用程序和主机
网络核心:
目标：在各个不同的小网 络之间转发数据
路由器 网络的网络
接入网，物理媒体：通信链路
2019年10月16日
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端系统
网络边缘由端系统构成 端系统又称主机，分为两类
：客户机、服务器 运行网络应用程序，如：IE、Foxmail等 网络应用程序模型
采用因特网技术的非公共因特网，称为内联 网（intranet）
2019年10月16日
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视角4——从服务方面
因特网是服务，为我们提供了各种各样的服 务
服务由因特网上的分布式应用程序提供 因特网是通信基础设施，为分布式应用程序间通
信提供支撑 实现了资源的共享
2019年10月16日
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客户机/服务器模型（C/S） 对等模型（P2P）
端系统使用因特网实现相互通信
2019年10月16日
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网络核心
2019年10月16日
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分组交换网络
分组交换网络的特征
数据分组传送：被传送的数据分成若干分组分别传送 传输路径不确定：数据传输前不必预先确定分组的传
输路径 交换结点共享：通信子网中的每个交换结点均为共享
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编写网络程序的接口
套接字（Socket）
应用进程要通信，需要使用因特网提供的服务 （TCP、UDP）
但用起来比较麻烦 应用程序编程接口
2019年10月16日
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网络应用程序的体系结构
客户机/服务器体系结构（C/S） P2P体系结构 混合体系结构
2019年10月16日
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应用层协议
应用程序之间通信的规则与约定，称之为“应 用层协议”
注意,应用程序与应用层协议的不同 例如：
HTTP FTP
2019年10月16日