CH1+概述1

因特网的边缘部分与核心部分
因特网的边缘部分 主机 路由器 网络
因特网的核心部分
1.3.1 因特网的边缘部分

处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的 所有的主机。这些主机又称为端系统(end system)。

“主机 A 和主机 B 进行通信”，实际上是指： “运行在主机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上的另一个程序进行通信”。
……
计算机网络-自顶向下方法与Internet特色，申震杰译，清华大学出版社 计算机网络，谢希仁，大连理工大学出版社 搜索网站：www.google.com, www.baidu.com
教学日历（30学时+8学时）
周 次 9
主要讲述内容
第一章 计算机网络概论：计算机网络的形成、发展，定义 与分类，组成与结构，拓扑构型，网络体系结构与网络协议 第二章 物理层：物理层与物理层协议基本概念，数据通信 基本概念，数据编码技术要点 第二章 物理层：数据编码技术要点，基带信号频谱特性， 广域网技术的发展，同步数字体系技术简介 第三章 数据链路层：数据链路层基本概念，差错产生与差 错控制方法，包括循环冗余检错工作原理 第三章 数据链路层：包括面向字符型数据链路层协议，面 向比特型数据链路层协议，Internet中的数据链路层的构成及 工作原理 第四章 网络层：网络层与网络互联的基本概念，IP地址定义 ，IP协议及构成 第四章 网络层：地址解析协议简介，子网与超网的基本概 念，IP分组交付与路由选择策略简介 第四章 网络层：CIDR技术及应用，IP分组交付与路由选择 技术介绍
网络 结点 链路
互联网（网络的网络）
(a)
(b)
主机 因特 网
（c）
计算机网络的产生背景



是 20 世纪 60 年代美苏冷战时期的产物。 60 年代初，美国国防部领导的远景研究规划局 ARPA (Advanced Research Project Agency) 提 出要研制一种生存性(survivability)很强的网络。 传统的电路交换(circuit switching)的电信网有一 个缺点：正在通信的电路中有一个交换机或有一 条链路被炸毁，则整个通信电路就要中断。 如要改用其他迂回电路，必须重新拨号建立连接。 这将要延误一些时间。
NGN
NGN(Next Generation Network)是以软交换 为核心的，能够提供包括语音、数据、视频 和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的 网络架构。 优势




开放的、分层的网络构架体系 业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载相分离 支持各种业务和用户无拘束的接入 可与现有网络互通 支持移动性 电信级的硬件平台
多层次 ISP 结构的因特网


第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网。 出现了因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。
用户通过 ISP 上网
用户
因特网 服务提供者
ISP1
百度文库
因特网
ISP2 根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的 IP 地址数目的不同，ISP 也分成为不同的层次。
第二层ISP 本地 ISP
大公司 本地 ISP
本地 ISP 本地 ISP 公司 校园网 B
本地 ISP
A 校园网
校园网
校园网
主机A → 本地 ISP → 第二层 ISP → NAP → 第一层 ISP → NAP → 第二层 ISP → 本地 ISP → 主机B
万维网 WWW 的问世

因特网已经成为世界上规模最大和增长速率最 快的计算机网络，没有人能够准确说出因特网 究竟有多大。
即“主机 A 的某个进程和主机 B 上的另一个 进程进行通信”。或简称为“计算机之间通信”

1.3.2 因特网的核心部分

网络核心部分是因特网中最复杂的部分。 网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通 性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通 信（即传送或接收各种形式的数据）。 在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。 路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件， 其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的 功能。
1.2.2 因特网的发展




三个阶段 第一阶段是从单个网络 ARPANET 向互 联网发展的过程。 1983 年 TCP/IP 协议成为 ARPANET 上 的标准协议。 人们把 1983 年作为因特网的诞生时间。
三级结构的因特网


第二阶段的特点是建成了三级结构的因 特网。 三级计算机网络，分为主干网、地区网 和校园网（或企业网）。
IT技术变迁预言



摩尔定律（Moore’s Law） ：集成电路芯片的 能力每18个月提高一倍，而其价格则降低一倍 。 贝尔定律（Bell’s Law）：如果保持计算机能 力不变，微处理器的价格和体积每18个月减小 一倍。 网络的价值同网络用户数量的平方成正比。网 络上的n个用户，每个用户都可以共享使用其 他用户的信息，即任何一个用户都可以使用n 个用户的信息，所以网络的价值与n2成正比。 在未来25年，主干网的带宽每6个月增加一倍 ，其增长速率远远超过摩尔定律，是芯片增长 速率的三倍。

连通性——计算机网络使上网用户之间 都可以交换信息，好像这些用户的计算 机都可以彼此直接连通一样。

共享——即资源共享。可以是信息共享、 软件共享，也可以是硬件共享。
计算机网络应用
文件传输； 电子邮件； IP电话/IPTV； 网络聊天； 网络游戏； 网络教学； 网络购物； 网络定票； 网上医疗； 网络银行； 网上证券交易……
难点
区分因特网与网络等概念 数据交换技术的对比 计算机网络的性能指标的物理意义
1.1 计算机网络 在信息时代的作用

21 世纪的一些重要特征就是数字化、网 络化和信息化，它是一个以网络为核心 的信息时代。
网络是指“三网”，即电信网络、有线 电视网络和计算机网络。

计算机网络向用户提供的 最重要的功能



1. 电路交换技术

两部电话机只需要用一对电线就能够互 相连接起来。




在这里，“交换”(switching)的含义就是转接——把一条电话线 转接到另一条电话线，使它们连通起来。 从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地 分配传输线路的资源。
电路交换的特点


电路交换必定是面向连接的。 电路交换的三个阶段：
1.3 因特网的组成
从因特网的工作方式上看，可以划分为以下的两 大块： (1) 边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成。 这部分是用户直接使用的，用来进行通信 （传送数据、音频或视频）和资源共享。 (2) 核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由 器组成。这部分是为边缘部分提供服务的 （提供连通性和交换）。
本地 ISP 本地 ISP 第二层ISP 本地 ISP 本地 ISP 第二层ISP 本地 ISP 第二层ISP
第三层 本地 ISP
第二层 第一层 大公司 本地 ISP 本地 ISP
大公司
第一层 ISP
第一层ISP
第二层ISP 本地 ISP
NAP
一级 ISP 一级 ISP 第一层ISP
NAP
第二层ISP
新型网络的基本特点




网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了 打电话。 网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单 一类型的计算机。 所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网 络的生存性。 计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。 网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非 常可靠地传送数据。

美国政府资助的“下一代因特网计划”目标 是

主干网的速率比现在的因特网高1000倍 端到端的速率要达到100Mb/s~10Gb/s

我国的第一个“CNGI”是NSFCNET 我国的“下一代教育科研网”——CERNET2 WDM 全光网络

NGI的核心技术

Intranet

Intranet 将因特网的构造技术应用于企业的内部网络。 特点
1.2 因特网概述
1.2.1 网络的网络 起源于美国的因特网现已发展成为世界 上最大的国际性计算机互联网 网络(network)由若干结点(node)和连接 这些结点的链路(link)组成。 互联网是“网络的网络”(network of networks)。 连接在因特网上的计算机都称为主机 (host)。
学 时
作业
14
2
P177 4-05，4-09，420，4-26，4-44 ，4-45
14 15 15 16 16
2 2 2 2 2
目的： 1．使学生对计算机网络从整体上有一个较清晰的了解。 2．对当前计算机网络的主要种类和常用的网络协议有较清晰 的概念。 3．学会计算机网络操作和日常管理和维护的最基本方法。 4．初步掌握以TCP/IP协议族为主的网络协议结构。 5．初步培养在 TCP/IP协议工程和LAN上的实际工作能力。 6．了解网络新技术的新发展。 考核方式：考试 成绩构成：平时成绩（30%）+考试成绩（70%） 注：平时成绩构成：实验成绩 + 考勤点名 + 课堂提问/ 作业 + 其他表现
―三网”融合


“三网”融合就是指原先独立设计和运营的传统电 信网、计算机互联网和有线电视网将趋于相互渗透 和相互融合。 原因
信号数字化 共同的承载网络 相同的呼叫地址形式 信息资源共享


特征
网络在物理层上是互通的 用户只需一个物理网络连接 在应用层上，各网络之间的业务是相互渗透和交叉的 网络之间的协议要么兼容，要么可以进行无缝转换

因特网的迅猛发展始于 20 世纪 90 年代。由欧 洲原子核研究组织 CERN 开发的万维网 WWW (World Wide Web)被广泛使用在因特网 上，大大方便了广大非网络专业人员对网络的 使用，成为因特网的这种指数级增长的主要驱 动力。
因特网时代


Internet NGI Intranet
第 1 章 概述
1.1 计算机网络在信息时代中的作用 1.2 因特网概述 1.3 因特网的组成
1.4 1.5 1.6 1.7 计算机网络在我国的发展 计算机网络的类别 计算机网络的性能 计算机网络的体系结构
重点



因特网的概念，因特网的发展，因特网的组成 计算机网络的定义，类别，性能 计算机网络体系结构的形成

建立连接 通信 释放连接
计算机网络（第 5 版）课件
电子工业出版社 2007 年
湖南文理学院电气与信息工程学院 叶华
计算机网络
教员
电话 助教 教材
单位
Email 住址
电气与信息工程学院 建筑电气与智能化教研室
计算机网络(第四版)，谢希仁，电子工业出版社
参考书 计算机网络(第三版)，Tanrenbaum AS. ，清华大学出版社
为满足某个企业／事业单位自身的需要而建立 基于因特网的技术和工具，采用TCP／IP协议 广泛采用WWW的技术 和因特网连接 连接底层的控制网络，管理、优化、监控企业的生产过程 Extranet


将内联网的范围延伸扩大，扩大到企业的外部，形成 企业外部网络。

VPN
构建内联网和外联网
学 时 2
作业
10
2
P62 2-06，2-08，209
11 11
2 2 P106 3-07，3-18，328，3-32
12
2
12 13 13
2 2 2
周 次
主要讲述内容 第四章 网络层：路由器与第三层交换技术，网际控制报文协 议，IP多播技术简介 第五章 传输层：网络环境中分布式进程通信基本概念，传输 层基本功能，用户数据报协议UDP简介 第五章 传输层：可靠传输的工作原理介绍，包括滑动窗口控 制方法 第五章 传输层：传输控制协议TCP特点，TCP可靠传输的实 现，及其运输连接建立与释放工作原理 第六章 应用层：应用层协议的基本概念，域名系统，WWW 服务技术简介 第六章 应用层： WWW服务简介，动态主机配置协议DHCP 技术介绍
Internet




因特网的出现标志着网络时代的到来 因特网是全球性的网络 丰富的信息和便利的使用是其规模迅速 增长的主要驱动力 截止到2000年, Internet的规模为

网络数达到105数量级, 主机数达到107数量级, 用户数达到108数量级，主干速率大于2.5Gb/s
NGI

各国NGI的情况