上海交大823计算机通信网课件(薛质老师)1-概述
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上海交大823计算机通信网课件(薛质老师)5-介质接入控制
方式
如果不仅在发送前进行载波侦听， 如果不仅在发送前进行载波侦听，而且在发 送过程中也侦听是否发生冲突， 送过程中也侦听是否发生冲突，并在监测到 冲突后及时中断发送， 冲突后及时中断发送，就可以减少信道工作 时间， 时间，从而进一步提高系统吞吐性能和减小 帧传输时延。这就是目前使用最多的CSMA/CD CSMA/CD。 帧传输时延。这就是目前使用最多的CSMA/CD。 Ethernet总线式局域网中 采用了CSMA/CD 总线式局域网中， 在Ethernet总线式局域网中，采用了CSMA/CD 方式，它有两个主要操作规程： 方式，它有两个主要操作规程：竞争发送和 无冲突接收。 无冲突接收。
数据 准备好？ Y 发送数据
N
N Go ahead? Y (a) 中央控制站
发送Go ahead
(a) 各个站
roll-call查询的流程图 查询的流程图
2011-4-8 7
5.2.3 自适应查询
传统查询策略有如下缺点： 传统查询策略有如下缺点：
在轻负载的情况下， 在轻负载的情况下，效率较低 在重负载的情况下， 在重负载的情况下，将引入较长的时延
2011-4-8 16
发送请求 N
接收开始
总线空？ Y 发送数据帧
延迟重发
放弃发送 Y 进行干预
退 避 算 法
接收一帧 N
接收完？ Y
有冲突？ N
“退避算法”
帧太小？ N 确认地址？ Y 帧校验 正确？ Y 接收完成 (b) 无冲突接 收
Y
N
发送完？ Y
N
N
在指定时间内 收到ACK？ Y 发送结束 (a) 竞争发送
roll-call查询 roll-call查询
中央 控制 站
如果不仅在发送前进行载波侦听， 如果不仅在发送前进行载波侦听，而且在发 送过程中也侦听是否发生冲突， 送过程中也侦听是否发生冲突，并在监测到 冲突后及时中断发送， 冲突后及时中断发送，就可以减少信道工作 时间， 时间，从而进一步提高系统吞吐性能和减小 帧传输时延。这就是目前使用最多的CSMA/CD CSMA/CD。 帧传输时延。这就是目前使用最多的CSMA/CD。 Ethernet总线式局域网中 采用了CSMA/CD 总线式局域网中， 在Ethernet总线式局域网中，采用了CSMA/CD 方式，它有两个主要操作规程： 方式，它有两个主要操作规程：竞争发送和 无冲突接收。 无冲突接收。
数据 准备好？ Y 发送数据
N
N Go ahead? Y (a) 中央控制站
发送Go ahead
(a) 各个站
roll-call查询的流程图 查询的流程图
2011-4-8 7
5.2.3 自适应查询
传统查询策略有如下缺点： 传统查询策略有如下缺点：
在轻负载的情况下， 在轻负载的情况下，效率较低 在重负载的情况下， 在重负载的情况下，将引入较长的时延
2011-4-8 16
发送请求 N
接收开始
总线空？ Y 发送数据帧
延迟重发
放弃发送 Y 进行干预
退 避 算 法
接收一帧 N
接收完？ Y
有冲突？ N
“退避算法”
帧太小？ N 确认地址？ Y 帧校验 正确？ Y 接收完成 (b) 无冲突接 收
Y
N
发送完？ Y
N
N
在指定时间内 收到ACK？ Y 发送结束 (a) 竞争发送
roll-call查询 roll-call查询
中央 控制 站
沪教版网络技术第二章网络中的数据通信PPT课件
9
• 信息交换技术_____分组交换
将用户要传送的信息分 割为若干个分组（ packet），以“存储—— 转发”的形式，每个分 组中有一个分组头，含 有可供选路的信息和其 他控制信息。
10
三种交换技术的优缺点
交换方式 数据单元 通路使用方式 结点存储
延时
适用业务
线路交换
报文
专用
不要求 很小，几乎没有 实时业务
4
例：采用调制解调器通过拨号上 网的过程
调制解调器
公用电话网
计算机1
传输模拟信号
调制解调器 计算机2
5
２、信道与带宽
概念 单位
信道
带宽
是通信双方之间以传输介
质为基础传递信号的通路， 是指通信信道的传输容量。
由传输介质及其两端的信 从抽象的角度看，带宽是指
道设备共同构成。从抽象 信道可用的最高频率与最低
19
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
16
局域网的构建
之三：检查网络
例：所用DNS服务器的 IP地址为202.102.152.3， 网关为172.30.0.1， 本机IP为172.30.0.217。
2、验证网络线路正常与否 ： Ping 172.30.0.1”，回车 运行。若出现下图2提示信息即可肯定网络线路畅通； 但若出现4行“Request timeout”提示，则说明网络线 路有故障。
• 信息交换技术_____分组交换
将用户要传送的信息分 割为若干个分组（ packet），以“存储—— 转发”的形式，每个分 组中有一个分组头，含 有可供选路的信息和其 他控制信息。
10
三种交换技术的优缺点
交换方式 数据单元 通路使用方式 结点存储
延时
适用业务
线路交换
报文
专用
不要求 很小，几乎没有 实时业务
4
例：采用调制解调器通过拨号上 网的过程
调制解调器
公用电话网
计算机1
传输模拟信号
调制解调器 计算机2
5
２、信道与带宽
概念 单位
信道
带宽
是通信双方之间以传输介
质为基础传递信号的通路， 是指通信信道的传输容量。
由传输介质及其两端的信 从抽象的角度看，带宽是指
道设备共同构成。从抽象 信道可用的最高频率与最低
19
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
16
局域网的构建
之三：检查网络
例：所用DNS服务器的 IP地址为202.102.152.3， 网关为172.30.0.1， 本机IP为172.30.0.217。
2、验证网络线路正常与否 ： Ping 172.30.0.1”，回车 运行。若出现下图2提示信息即可肯定网络线路畅通； 但若出现4行“Request timeout”提示，则说明网络线 路有故障。
上海交通大学计算机系
计算机组网原理
30.0.0.0
30.0.3.2 40.0.0.3
50.0.0.1
R1中的路由表
目的地 10 20 30 40 50 60 下一站 直接 直接 直接 30.0.3.2 30.0.1.1 30.0.3.2
缺省路由表
目的地 10 20 30 50 * 下一站 直接 直接 直接 30.0.1.1 30.0.3.2
9 部门1 14 17 部门2 22 25 部门3 30
0
0
0
1
1
1
1
0
部门1：212.10.110.9~212.10.110.14/29 部门2：212.10.110.17~212.10.110.22/29 上海交通大学计算机系 部门3：212.10.110.25~212.10.110.30/29 计算机组网原理
上海交通大学计算机系 计算机组网原理
OSPF中的一些概念
AS 自治系统 Area 区域 一组相邻的网络和与其连接的主 机构成自包含的路由域。 Area border router 区域边界路 由器 与其它区域或主干连接的路由器。
上海交通大学计算机系 计算机组网原理
Backbone 主干 所有的区域边界路由器以及没有 包含在任何区域内的网络和与已们 相连的路由器。 AS boundary router 自治系统边 界路由器 与其它AS相连的路由器。 Designated Router 指定路由器
1. 内部网关协议与外部网关协议 • 自治系统：Autonomous System 受单一管理机构控制的一组网络和网关构成 自治系统。 每个自治系统都分配有自治系统号 AS number 自治系统的划分使互联网络的结构更清晰； 便于网络的互联；便于路由协议的实现和路 径选择；便于网络的扩充。
30.0.0.0
30.0.3.2 40.0.0.3
50.0.0.1
R1中的路由表
目的地 10 20 30 40 50 60 下一站 直接 直接 直接 30.0.3.2 30.0.1.1 30.0.3.2
缺省路由表
目的地 10 20 30 50 * 下一站 直接 直接 直接 30.0.1.1 30.0.3.2
9 部门1 14 17 部门2 22 25 部门3 30
0
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1
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0
部门1：212.10.110.9~212.10.110.14/29 部门2：212.10.110.17~212.10.110.22/29 上海交通大学计算机系 部门3：212.10.110.25~212.10.110.30/29 计算机组网原理
上海交通大学计算机系 计算机组网原理
OSPF中的一些概念
AS 自治系统 Area 区域 一组相邻的网络和与其连接的主 机构成自包含的路由域。 Area border router 区域边界路 由器 与其它区域或主干连接的路由器。
上海交通大学计算机系 计算机组网原理
Backbone 主干 所有的区域边界路由器以及没有 包含在任何区域内的网络和与已们 相连的路由器。 AS boundary router 自治系统边 界路由器 与其它AS相连的路由器。 Designated Router 指定路由器
1. 内部网关协议与外部网关协议 • 自治系统：Autonomous System 受单一管理机构控制的一组网络和网关构成 自治系统。 每个自治系统都分配有自治系统号 AS number 自治系统的划分使互联网络的结构更清晰； 便于网络的互联；便于路由协议的实现和路 径选择；便于网络的扩充。
计算机网络PPT课件_上海交通大学_Chap7
设备中描述其状态的变量，通信和信息处理范畴内可 标识的且拥有一定信息特性的资源，如：网络接口、 主机、路由表、某种协议
被管对象：
可用管理协议进行管理和控制的对象
MIB：
管理信息库，保存有关被管网络元素信息的数据结构
第7章 应用层 5 / 129
《Computer Networks v4》 cs.sjtu 2012-10-5
net
cn
jp
nl
... vu cs
edu sh
occ
sjtu online cs orin
inda
flits fluit
robit
network
Tnbm P581 Fig. 7-1 部分Internet域名空间
第7章 应用层 24 / 129
《Computer Networks v4》 cs.sjtu 2012-10-5
SNMP模型
网管代理 管理协议 委托代理 数据库 MIB
网管站
MIB
第7章 应用层 6 / 129
《Computer Networks v4》 cs.sjtu 2012-10-5
网络管理系统的组成
网管站：
运行网络管理软件的计算机
网管代理（agent）：
运行于被管设备
委托代理（proxy）：
网管代理（agent）
运行于被管设备中，如路由器、交换机、网桥等
管理者 manager 管理进程 SNMP UDP IP SNMP消息 被管设备 代理进程 SNMP UDP IP
与网络有关的协议 通信网络
与网络有关的协议
网络设备在完成主要职责的同时，运行一个网管代理软件，一般网管 工作站定时轮询网管代理，网管代理则向网管工作站报告所询问的网
被管对象：
可用管理协议进行管理和控制的对象
MIB：
管理信息库，保存有关被管网络元素信息的数据结构
第7章 应用层 5 / 129
《Computer Networks v4》 cs.sjtu 2012-10-5
net
cn
jp
nl
... vu cs
edu sh
occ
sjtu online cs orin
inda
flits fluit
robit
network
Tnbm P581 Fig. 7-1 部分Internet域名空间
第7章 应用层 24 / 129
《Computer Networks v4》 cs.sjtu 2012-10-5
SNMP模型
网管代理 管理协议 委托代理 数据库 MIB
网管站
MIB
第7章 应用层 6 / 129
《Computer Networks v4》 cs.sjtu 2012-10-5
网络管理系统的组成
网管站：
运行网络管理软件的计算机
网管代理（agent）：
运行于被管设备
委托代理（proxy）：
网管代理（agent）
运行于被管设备中，如路由器、交换机、网桥等
管理者 manager 管理进程 SNMP UDP IP SNMP消息 被管设备 代理进程 SNMP UDP IP
与网络有关的协议 通信网络
与网络有关的协议
网络设备在完成主要职责的同时，运行一个网管代理软件，一般网管 工作站定时轮询网管代理，网管代理则向网管工作站报告所询问的网
复习课1上海交通大学继续教育学院课件
R->next->prior=R->prior; free(R);
(2)
p->next->prior=S; P-
>next=S;
(2) S->next=P; S->prior=P->prior;
(4) R=P->prior; P->prior=R->prior; R ->prior ->next=R->next; free(R);
SElemType *base; SElemType *top; int stacksize; }SqStack; 其中stacksize表示栈当前可以使用的最大容量。base为栈底， top为栈顶。栈顶指针指向栈顶元素的下一个位置（即下次压栈 时元素所放的位置）
复习课1上海交通大学继续教育学院
• 顺序栈的结构
• 定义栈结构
Typedef struct stack_node
S
{ elemtype data;
8
栈顶
struct stack_node *next;
7
} STKPTR;
STKPTR *stk;
问：在这里为什么没有用到top指针？这样对栈结构
的定义有否影响？
2
1 ^ 栈底
复习课1上海交通大学继续教育学院
• 存储单元不要求连续：物理结构不反应逻辑结构 • 不可以随机存取，但插入和删除方便 • 需要两个域：一个表示数据本身；一个表示数据元素间的先
后关联。——一个结点。 • 结点中表示关联的部分为指针域，内部存放指针或链。n个
结点链接成一个链表。
复习课1上海交通大学继续教育学院
线性链表
• 线性链表的物理存储结构
上海交通大学网络教育学院计算机网络讲 义
➢ 考试知识点以我的教案为准。
2021/8/17
❖ 上机作业
➢ 有一定的操作和环境难度，因此不要求上交， 但鼓励好学的同学去做，鼓励办法前面已说 明。
➢ 课程配套软件和上机所需软件可以通过多种 渠道下p主页：ftp://202.120.34.40。
点击进入
2021/8/17
❖ 上机作业提交详细说明文档下载
点击进入
2021/8/17
❖ 上机作业题目
点击进入
2021/8/17
课件下载
点击进入
2021/8/17
谢谢
2021/8/17
上海交通大学网络教育学院
计算机网络
讲义
谷红亮 博士
2021/8/17
为什么要学这门课？
❖ 几个问题： 1. 怎样开Web server，让别人访问你？让
google查到你的信息？ 2. 怎样开一个ftp server，让大家来交流文
件、音乐、图片，共享资源？ 3. 为什么你在内网通过远程桌面控制外面
2021/8/17
有因此得100者，有因此成就及格和超70者
本课程参考书目
❖ 计算机网络与Internet教程
张尧学,王晓春,赵艳标 著 清华大学出 版社
❖ 计算机网络与因特网
Douglas E. Comer 徐良贤等译 机械工 业出版社
2021/8/17
课程简介
❖ 社会信息化是必然趋势，要扎扎实实打好基础。 ❖ 本课程的目的掌握计算机网络的体系结构，各层
(外网)的机器，却不能控制家里的机器？ 4. 你想掌握网络编程基本技术吗？想不想自
己写一个小的IIS和Tomcat程序挑战微软 大佬？ 2021/8/17
答案
2021/8/17
❖ 上机作业
➢ 有一定的操作和环境难度，因此不要求上交， 但鼓励好学的同学去做，鼓励办法前面已说 明。
➢ 课程配套软件和上机所需软件可以通过多种 渠道下p主页：ftp://202.120.34.40。
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2021/8/17
❖ 上机作业提交详细说明文档下载
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2021/8/17
❖ 上机作业题目
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2021/8/17
课件下载
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2021/8/17
谢谢
2021/8/17
上海交通大学网络教育学院
计算机网络
讲义
谷红亮 博士
2021/8/17
为什么要学这门课？
❖ 几个问题： 1. 怎样开Web server，让别人访问你？让
google查到你的信息？ 2. 怎样开一个ftp server，让大家来交流文
件、音乐、图片，共享资源？ 3. 为什么你在内网通过远程桌面控制外面
2021/8/17
有因此得100者，有因此成就及格和超70者
本课程参考书目
❖ 计算机网络与Internet教程
张尧学,王晓春,赵艳标 著 清华大学出 版社
❖ 计算机网络与因特网
Douglas E. Comer 徐良贤等译 机械工 业出版社
2021/8/17
课程简介
❖ 社会信息化是必然趋势，要扎扎实实打好基础。 ❖ 本课程的目的掌握计算机网络的体系结构，各层
(外网)的机器，却不能控制家里的机器？ 4. 你想掌握网络编程基本技术吗？想不想自
己写一个小的IIS和Tomcat程序挑战微软 大佬？ 2021/8/17
答案
高中信息技术网络基础知识课件沪教版选修3
10.1.2 数据的交换方式
1．线路交换 2．存储转发交换
2
1 3
A
4
5
6 B
10.1.3 计算机网络的构成 ? 各种类型的计算机 ? 网络传输介质 ? 共享的外部设备 ? 互联设备 ? 通信设备
1. 各种类型计算机
2. 网络适配器
3. 网络传输介质
4. 共享的外部设备
交换机
中继器
中继器
域名结构层次示意图
Internet 域名根
.edu 教育机构
.com 商业机构
.gov 政府机构
.net 网络资源
.mil 军事机构
.org 其他组织
.de 德国
.cn 中国
.uk 英国
.com 商业机构
.net 公共网
.edu 教育科研网
.ac 科技网
.pku 北京大学
etc 电教中心
.hainnu 海南师大
7．IP地址
? IP地址是Internet协议地址的简称，用作 Internet上的独立的计算机唯一标识
? 为了确保一个IP地址对应一台主机，网络地 址由Internet注册管理机构网络信息中心 NIC分配，主机地址由网络管理机构负责分 配。如图10-11所示，每个IP地址占用32位， 并被分为A，B，C，D和E五类。
网络体系结构的基本概念一个功能完善的计算机网络是一个复杂的结构网络上的多个结点间不断地交换着数据信息和控制信息在交换信息时网络中的每个结点都必须遵守一些事先约定好的共同的规则
第10章 网络基础知识
【本章概述】
计算机发展已经网络化时代，学习者应该在学习上树立 建构“网络平台”意识。本章是网络应用的基础部分， 主要介绍网络的功能、构成、分类、连接及数据共享， 通过Windows XP的设置，学会不同形式的网络连接与 设置的基本操作。
上海交大计算机网络课件Chap3资料共142页PPT
有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
上海交大计算机网络课件Chap3资料
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
上海交大计算机网络课件Chap3资料
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
上海交通大学计算机体系结构研究生课件
• It is a kind of ART to measure
19
微电子学院
School of Microelectronics
Who Performs Better?
Execution Rate
C
B
A
Inputs Average Rate: A > B > C Worst-case Rate: A < B < C
• I/O processing • program controlled • DMA • dedicated I/O processors
6
微电子学院
School IonftMericcroonelnecetcrotnTicyspes
WAN LAN SAN Bus
1
10
100
1000
Number of autonomous systems connected
微电子学院
School of Microelectronics
AdvancedComputerArchitecture Lecture2,Spring,2016
ZHUYongxin,Winson/QianZhiliang zhuyongxin@ qianzl@
15
微电子学院
SchCoolol cofkMFirceroqeuleecntrcoynicaslmost stops to grow
Figure 1.11 Growth in clock rate of microprocessors in Figure 1.1. Between 1978 and 1986, the clock rate improved less than year while performance improved by 25% per year. During the “renaissance period” of 52% performance improvement per y 1986 and 2003, clock rates shot up almost 40% per year. Since then, the clock rate has been nearly flat, growing at less than while single processor performance improved at less than 22% per year.
19
微电子学院
School of Microelectronics
Who Performs Better?
Execution Rate
C
B
A
Inputs Average Rate: A > B > C Worst-case Rate: A < B < C
• I/O processing • program controlled • DMA • dedicated I/O processors
6
微电子学院
School IonftMericcroonelnecetcrotnTicyspes
WAN LAN SAN Bus
1
10
100
1000
Number of autonomous systems connected
微电子学院
School of Microelectronics
AdvancedComputerArchitecture Lecture2,Spring,2016
ZHUYongxin,Winson/QianZhiliang zhuyongxin@ qianzl@
15
微电子学院
SchCoolol cofkMFirceroqeuleecntrcoynicaslmost stops to grow
Figure 1.11 Growth in clock rate of microprocessors in Figure 1.1. Between 1978 and 1986, the clock rate improved less than year while performance improved by 25% per year. During the “renaissance period” of 52% performance improvement per y 1986 and 2003, clock rates shot up almost 40% per year. Since then, the clock rate has been nearly flat, growing at less than while single processor performance improved at less than 22% per year.
计算机网络PPT课件_上海交通大学_Chap4
❖ 时间连续（Continuous Time） 帧的发送可在任意时刻
❖ 时间分时隙（Slotted Time） 时间被分为时隙，帧只能在时隙的开始处发 送，一个时隙中可发送0、1或多帧，在一个 时隙的开始处，如果只有一个站点发送则成 功，如有多个站点发送则将发生冲突
第4章 MAC层 16 / 185
t0
t0+t
t0+2t
冲突危险区
t0+3t
时间
Tnbm P253 Fig. 4-2 阴影帧的冲突危险区
第4章 MAC层 21 / 185
《Computer Networks v4》 cs.sjtu 08.03.2021
纯ALOHA的原理（续）
❖ 任何一个站都可以在帧生成后立即 发送（可能冲突） ，并通过信号的 反馈，检测信道，以确定发送是否 成功，如发送失败，则经随机延时 后再发送
第4章 MAC层 22 / 185
《Computer Networks v4》 cs.sjtu 08.03.2021
纯ALOHA信道的效率
帧时(Frame Time)：发送一个标准长度 的帧所需的时间
设：无限多个用户产生新帧的概率服从泊松分布 平均每个帧时产生S个新帧
则：当S > 1时，将每个帧都冲突 所以，吞吐率应为 0 < S < 1 除新帧外，凡冲突的帧也要重发
❖ 频分多路复用FDM （Frequency Division Multiplexing）
❖ 时分多路复用TDM （Time Division Multiplexing）
❖ 静态分配的问题
➢ 延迟时间长 ➢ 信道利用率低
第4章 MAC层 3 / 185
《Computer Networks v4》 cs.sjtu
上海交通大学计算机组成原理考研辅导讲稿(1)
6
其中 MTTR 为平均修复时间 1/ 称为修复率 可用性
Ass
覆盖率
MTTF 1/ MTTF MTTR 1 / 1 /
三、容错系统的类型
永久性故障（物理失效） 中期故障（偶然性故障） 暂态故障（环境干扰）
四、基本容错技术
7
分析、模拟和测试
二、指标
响应时间、吞吐率、可扩展性、可编程性、可靠性、性价比
三、简单的分析方法
CPU 时间的计算
Tcpu In CPI Tc
CPI
CPI I
i i 1
n
i
I
i 1
n
i
其中：Ii 是第 i 种指令的数量 CPIi 是第 i 种指令的执行周期数 MIPS 指标
操作： push: SP=SP+1; R[SP]=Data; if(SP==0) Full=1; Pop: Data=R[SP]; SP=SP-1; if(SP==0) Empty=1; 标志 FULL EMPTY 寄存器号
SP
C B A
3 2 1 0
地址 1000
例： fa(int a,b,c) { int i,j,k; … fb(i-j, k-i) … } k-i i-j c b a
(c) MISD 结构
图 1-3
Flynn 分类法中四种系统的基本结构
二、语言与系统结构的设计
语言的分类：过程式、函数式、逻辑推理式 语言的影响：计算模型、软硬件界面(如 picoJAVA)
三、软件与系统结构的设计
两个方面：编译与操作系统 编译的影响：数据的存储结构、指令集的特征、控制结构（指令调度） 堆栈及其实现
四、测试方法
其中 MTTR 为平均修复时间 1/ 称为修复率 可用性
Ass
覆盖率
MTTF 1/ MTTF MTTR 1 / 1 /
三、容错系统的类型
永久性故障（物理失效） 中期故障（偶然性故障） 暂态故障（环境干扰）
四、基本容错技术
7
分析、模拟和测试
二、指标
响应时间、吞吐率、可扩展性、可编程性、可靠性、性价比
三、简单的分析方法
CPU 时间的计算
Tcpu In CPI Tc
CPI
CPI I
i i 1
n
i
I
i 1
n
i
其中：Ii 是第 i 种指令的数量 CPIi 是第 i 种指令的执行周期数 MIPS 指标
操作： push: SP=SP+1; R[SP]=Data; if(SP==0) Full=1; Pop: Data=R[SP]; SP=SP-1; if(SP==0) Empty=1; 标志 FULL EMPTY 寄存器号
SP
C B A
3 2 1 0
地址 1000
例： fa(int a,b,c) { int i,j,k; … fb(i-j, k-i) … } k-i i-j c b a
(c) MISD 结构
图 1-3
Flynn 分类法中四种系统的基本结构
二、语言与系统结构的设计
语言的分类：过程式、函数式、逻辑推理式 语言的影响：计算模型、软硬件界面(如 picoJAVA)
三、软件与系统结构的设计
两个方面：编译与操作系统 编译的影响：数据的存储结构、指令集的特征、控制结构（指令调度） 堆栈及其实现
四、测试方法
计算机网络概述课件(共15张PPT)《计算机网络技术基础》(上海交通大学出版社)同步教学
1.6 计算机网络的定义与功能
2 资源共享
所谓资源共享就是共享网络上的硬件资源、软件资源和信息资源。
1）硬件资源
许多计算机硬件设备是十分昂贵的，如可以进行复杂运算的巨型计算机、海量存储器、 高速激光打印机、大型绘图仪和一些特殊的外设等。共享硬件资源可以让连接在网络上的 用户都可以使用网络中包括这些昂贵设备在内的各种不同类型的硬件设备。
计算机网络技术基础
第一章
计算机网络 概述
章节导读
目前，计算机网络已成为全球信息产 业的基石，它在信息的采集、存储、处理、 传输和分发中扮演了极其重要的角色。计算 机网络突破了单台计算机系统应用的局限， 使多台计算机交换信息、资源共享和协同工 作成为可能。计算机网络的广泛使用，改变 了传统意义上的时间和空间的概念，对社会 的各个领域，包括对人们的生活方式产生了 革命性的影响，促进了社会信息化的发展进 程。
4 均衡负荷与分布式处理
当网络中某台计算机负荷过重时，通过网络和一些应用程序的管理，可以将任务传送 给网络中其他计算机进行处理，以均衡工作负荷，减少网络延迟，充分发挥计算机网络中 各计算机的作用，提高整个网络的工作效率。这种处理方式称为分布式处理，既方便处理 大型任务，减轻计算机负荷，又提高了系统的可用性。
本章主要讲解计算机网络的基础知识， 包括计算机网络的产生与发展、定义、功能、 组成、分类、应用以及常见拓扑结构，还涉 及了计算机网络发展的新技术。
学
了解计算机网络的发展历史。
习
掌握计算机网络的定义和功能。
目
熟悉计算机网络的分类。 了解计算机网络发展的新技术。
掌握计算机网络的组成与拓扑结构。
标
1.6 计算机网络的定义与功能
1）局域网
网络数据归一化处理研究
信息安全与通信保密 · 2010.747通信技术C ommunications T echnologies梁家政，薛 质（上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240）[摘 要] 由于现有网络数据处理软件无法满足一些单位特殊的使用要求，为了满足这些要求，并充分利用现有工具的强大功能，通过实际工作经验，以及对网络协议和ethereal 等网络数据分析软件的深入研究，运用VC++设计了一套简单通用的网络数据归一化程序，其不仅可以很好地把原始数据和数据包分析软件衔接起来，还可以自动地把数据处理分类，节约了人力和资源。
实验结果表明该程序具有良好的性能。
[关键词] 网络数据；归一化处理；去透明；ethereal；自动判别[中图分类号] TP393 [文献标识码] A [文章编号] 1009-8054（2010） 07-0047-02Standardized Processing Based on Network DataLIANG Jia-zheng，XUE Zhi（School of Electronic Information and Electrical Engineering Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200240，China）[Abstract] For the existing network data processing software could not meet the special application requirements of certain units，a general and simple procedure for network data pretreatment is designed in combination with network protocols ，ethereal and VC++ program. The experimental result indicates that this procedure is of good performance and could remedy those deficiencies.[Keywords] network data；standardized processing；de-transparent；ethereal；automatic identification网络数据归一化处理研究收稿日期：2010-04-20作者简介：梁家政，1982年生，男，硕士研究生，研究方向：网络与信息安全；薛质，1971年生，男，教授，研究方向：计算机网络、信息安全。
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通信子网
“互连”（interconnection)
“互联”（internetworking)
Internet：因特网 internet：互联网
交换节点
端系统
局域网 图1-8 广域网的结构
2013-7-12 8
1.3 网络软件及协议体系结构
与计算机通信网有关的软件大致可分为五类：
操作系统核心软件 通信控制用协议软件 管理软件 交换与路由软件 应用软件
1.4.3 1.4.4 1.4.5 1.4.6
2013-7-12
提高可靠性，减小差错 优化性能 网络管理 各层的设计问题
“三军问题”
16
计算机通信网设计网概述
1.1 计算机通信和计算机通信网的概念
1.1.1 计算机通信和通信网 计算机通信网 计算机主机，通信子网 ，协议 |自治的主机按协议经通 信子网互连
1.1.2 计算机网络与分布系统
2013-7-12
2
1.1.3 计算机通信网的组成
2013-7-12
9
1.3.1 通信协议（protocol）
通信协议（简称协议）是指相互通信的双方（或 多方）对如何进行信息交换所一致同意的一整套 规则。
1.3.2 协议的分类 1.3.3 协议的三个要素
（1）语法(Syntax) （2）语义(Semantics) （3）时序(Timing)
通信子网 的边界
主机或 终端
交换节点
图1-3 通信子网与资源子网
2013-7-12
4
1.1.4 网络结构
(a)
(b)
(c)
交换节点 主机或终端 集中器或复用器 (d) (a) 集中式
2013-7-12
图1-4 通信网的拓扑结构 (b) 总线型 (c) 具有集中器或复用器的集中式
(d) 分布式
5
(a)
12
2013-7-12
层次 7 6 5 4 3 2 1
1．OSI/RM协议体系结构
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 主机A 网络层 应用协议 表示协议 会话协议 传输协议 通信子网边界 网络层 应用层 表示层
交换单元 APDU PPDU SPDU TPDU 分组 帧 比特
（1）点到点网络 （2）广播网络
1.2.2 网络规模
中型网
100m 1km 10km 100km
局域网
城域网
大型网 1000km 10000km 2013-7-12 同一洲内 同一地球上
广域网
互联网 7
1.2.3 LAN、MAN、WAN和互联网
1.局域网（LAN） 2.城域网（MAN） 3.广域网（WAN） 4.互联网（internet）
10
2013-7-12
1.3.4 分层的协议体系结构
体系结构是指计算机通信网的分层、各层协议和 层间接口的集合，也就是通信网及其部件所应完 成的功能的精确定义。体系结构是计算机通信网 的一种抽象的、层次化的功能模型。 分层结构的基本思想 分层的基本原则
2013-7-12
11
1.3.5 协议体系结构实例
计算机A 应用进程 用户到用户的通信 AP AP 计算机B 应用进程
计算机到计算机的通信 通信子系统 通信子系统 通信网 环境 计算机到网络的通信 数据通信系统
2013-7-12
图1-2 计算机通信的要素
3
通信子网和资源子网
通信子网负责数据的无 差错和有序传递，其处 理功能包括差错控制、 流量控制、路由选择、 网络互连等。 资源子网是计算机通信 的本地系统环境，包括 主机、终端和应用程序 等，主要功能是：用户 资源配置、数据的处理 和管理、软件和硬件共 享以及负载均衡等。
传输层
TCP
UDP
协议
ICMP
网络互联 层 IP ARP RARP
主机-网络 层
电话网
卫星网
无线网
……
X.25网
局域网
网络
图1-13
2013-7-12
TCP/IP模型中的协议与网络
15
1.4 主要设计问题
1.4.1 解决设备的非兼容性 1.4.2 协调发送和接收
红方 甲
黑方
红方 乙
“三军问题”
(b) 图1-5 分布式子网的拓扑结构 (a) 环型 (b) 树型 (c) 全连接
(c)
(d)
(d) 不规则型
2013-7-12
6
1.2 网络硬件
1.2.1 传输技术
网络规模
处理器之间 的距离
多个处理器 的位置
例子 数据流机 器 多计算机 系统
微型网
小型网
0.1m
1m 10m
同一电路板
同一系统 同一房间 同一建筑物 同一园区 同一城市 同一国家
会话层
传输层 网络层
内部子网协议
数据链路层 物理层 交换节点 数据链路层 物理层 交换节点
数据链路层
物理层 主机B
网络层主机—交换节点协议 链路层主机—交换节点协议 物理层主机—交换节点协议 2013-7-12 图1-10 OSI/RM的体系结构 13
2．TCP/IP协议模型
OSI/RM 应用层 TCP/IP 应用层
IBM公司于1974年提出了系统网络体系结构SNA DEC公司于1975年提出了数字网络体系结构DNA 国际标准化组织（ISO）在1978年提出了网络互 连标准的建议，称为开放系统互连OSI（Open Systems Interconnect）参考模型，即ISO7498 当前使用最广泛的网络体系结构是以TCP/IP协议 模型为主的Internet结构 宽带综合业务数字网（B-ISDN）中采用的异步传 输模式（ATM）参考模型
资源子网
表示层 会话层 传输层
网络层
在模型中 不存在 传输层
网络互联层 主机—网络层 （网络接口）
通信子网 数据链路层 物理层
图1-12 TCP/IP模型与OSI/RM的对应
2013-7-12
14
2．TCP/IP协议模型（续）
层次 应用层 DNS NFS NSP …… SMTP FTP Telnet HTTP
“互连”（interconnection)
“互联”（internetworking)
Internet：因特网 internet：互联网
交换节点
端系统
局域网 图1-8 广域网的结构
2013-7-12 8
1.3 网络软件及协议体系结构
与计算机通信网有关的软件大致可分为五类：
操作系统核心软件 通信控制用协议软件 管理软件 交换与路由软件 应用软件
1.4.3 1.4.4 1.4.5 1.4.6
2013-7-12
提高可靠性，减小差错 优化性能 网络管理 各层的设计问题
“三军问题”
16
计算机通信网设计网概述
1.1 计算机通信和计算机通信网的概念
1.1.1 计算机通信和通信网 计算机通信网 计算机主机，通信子网 ，协议 |自治的主机按协议经通 信子网互连
1.1.2 计算机网络与分布系统
2013-7-12
2
1.1.3 计算机通信网的组成
2013-7-12
9
1.3.1 通信协议（protocol）
通信协议（简称协议）是指相互通信的双方（或 多方）对如何进行信息交换所一致同意的一整套 规则。
1.3.2 协议的分类 1.3.3 协议的三个要素
（1）语法(Syntax) （2）语义(Semantics) （3）时序(Timing)
通信子网 的边界
主机或 终端
交换节点
图1-3 通信子网与资源子网
2013-7-12
4
1.1.4 网络结构
(a)
(b)
(c)
交换节点 主机或终端 集中器或复用器 (d) (a) 集中式
2013-7-12
图1-4 通信网的拓扑结构 (b) 总线型 (c) 具有集中器或复用器的集中式
(d) 分布式
5
(a)
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2013-7-12
层次 7 6 5 4 3 2 1
1．OSI/RM协议体系结构
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 主机A 网络层 应用协议 表示协议 会话协议 传输协议 通信子网边界 网络层 应用层 表示层
交换单元 APDU PPDU SPDU TPDU 分组 帧 比特
（1）点到点网络 （2）广播网络
1.2.2 网络规模
中型网
100m 1km 10km 100km
局域网
城域网
大型网 1000km 10000km 2013-7-12 同一洲内 同一地球上
广域网
互联网 7
1.2.3 LAN、MAN、WAN和互联网
1.局域网（LAN） 2.城域网（MAN） 3.广域网（WAN） 4.互联网（internet）
10
2013-7-12
1.3.4 分层的协议体系结构
体系结构是指计算机通信网的分层、各层协议和 层间接口的集合，也就是通信网及其部件所应完 成的功能的精确定义。体系结构是计算机通信网 的一种抽象的、层次化的功能模型。 分层结构的基本思想 分层的基本原则
2013-7-12
11
1.3.5 协议体系结构实例
计算机A 应用进程 用户到用户的通信 AP AP 计算机B 应用进程
计算机到计算机的通信 通信子系统 通信子系统 通信网 环境 计算机到网络的通信 数据通信系统
2013-7-12
图1-2 计算机通信的要素
3
通信子网和资源子网
通信子网负责数据的无 差错和有序传递，其处 理功能包括差错控制、 流量控制、路由选择、 网络互连等。 资源子网是计算机通信 的本地系统环境，包括 主机、终端和应用程序 等，主要功能是：用户 资源配置、数据的处理 和管理、软件和硬件共 享以及负载均衡等。
传输层
TCP
UDP
协议
ICMP
网络互联 层 IP ARP RARP
主机-网络 层
电话网
卫星网
无线网
……
X.25网
局域网
网络
图1-13
2013-7-12
TCP/IP模型中的协议与网络
15
1.4 主要设计问题
1.4.1 解决设备的非兼容性 1.4.2 协调发送和接收
红方 甲
黑方
红方 乙
“三军问题”
(b) 图1-5 分布式子网的拓扑结构 (a) 环型 (b) 树型 (c) 全连接
(c)
(d)
(d) 不规则型
2013-7-12
6
1.2 网络硬件
1.2.1 传输技术
网络规模
处理器之间 的距离
多个处理器 的位置
例子 数据流机 器 多计算机 系统
微型网
小型网
0.1m
1m 10m
同一电路板
同一系统 同一房间 同一建筑物 同一园区 同一城市 同一国家
会话层
传输层 网络层
内部子网协议
数据链路层 物理层 交换节点 数据链路层 物理层 交换节点
数据链路层
物理层 主机B
网络层主机—交换节点协议 链路层主机—交换节点协议 物理层主机—交换节点协议 2013-7-12 图1-10 OSI/RM的体系结构 13
2．TCP/IP协议模型
OSI/RM 应用层 TCP/IP 应用层
IBM公司于1974年提出了系统网络体系结构SNA DEC公司于1975年提出了数字网络体系结构DNA 国际标准化组织（ISO）在1978年提出了网络互 连标准的建议，称为开放系统互连OSI（Open Systems Interconnect）参考模型，即ISO7498 当前使用最广泛的网络体系结构是以TCP/IP协议 模型为主的Internet结构 宽带综合业务数字网（B-ISDN）中采用的异步传 输模式（ATM）参考模型
资源子网
表示层 会话层 传输层
网络层
在模型中 不存在 传输层
网络互联层 主机—网络层 （网络接口）
通信子网 数据链路层 物理层
图1-12 TCP/IP模型与OSI/RM的对应
2013-7-12
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2．TCP/IP协议模型（续）
层次 应用层 DNS NFS NSP …… SMTP FTP Telnet HTTP