IP网络技术基础

八十年代
• TCP/IP协议开始作为DoD标准网络协议 • 网络间的外部网关协议EGP规范书 • 建立域名服务器系统DNS • 制定了网络新闻传输协议NNTP
• NSF计算机科学网CSNET与ARPANET开始合并 • 骨干网速率为56Kbps的NSFNET网建成 • 1987年，在德国和中国间采用CSNET协议建立了email连接，9月20日钱天白教授从中国发出了第一封
OSI的分层结构 • OSI RM：开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model)
主机间数据传输 网络数据传输
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
7 提供应用程序间通信
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处理数据格式、数据加密等
5 建立、维护和管理会话 4 建立主机端到端连接
例如：文件传输或电子邮件服务模块的设计，不必关心底层通信线路是光 纤还是双绞线
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OSI模型提出
• ISO 于1978年提出了 OSI 模型。 • 设计和描述计算机网络通信的基本框架。 • 描述网络硬件和软件如何以层的方式协同工作，进行网络通信。 • 生产厂商根据OSI 模型的标准设计自己的产品
• ISO —Internet Standard Organization • OSI —Open System Interconnection
的犹它州州立大学的计算机主机联接起来 • 位于各个结点的大型计算机采用分组交换技术，通过专门的通信交换机（IMP）和专门的通信线路相
互连接。
Arpanet在七十年代发展迅速
• 网络控制协议NCP、 • 第一个分组交换无线网络ALOHAnet • Telnet规范说明书 • 文件传输FTP规范书说明书 • 传输控制协议TCP的详细描述(后来分解成TCP和IP两个协议) • Email电子邮件规范说明书 • 新闻组USENET
网络定义
• 计算机网络，就是把地理分散的计算机与外部设备利用通信线路互连成一个系统，从而使众多的计 算机可以方便的交互信息，共享资源。
T
H3
B
C
H4
A H1
通信子网 E
T
D
H2
T 资源子网 一般计算机网络示意图
网络分类
• 局域网：局域网的地域范围一般只有几公里，它将若干独立的数据设备连接起来，使用户共享计算 机资源。特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。
因特网（Internet）小结
概念
•
Internet是世界上最大的互联网络
起源
• 1969年，美国国防部建成ARPANET；
• 1972年，美国50余所大学和研究所参与联网；
• 1982年，ARPANET与MILNET合并，构成Internet雏形。
• 1985年，建立了基于TCP/IP协议的NSFNET网络，成为今天的Internet基础。
物 理 层 传送二进制 bit 流
OSI 参考模型中各层的主要功能 数据链路层
进行差错控制
组帧： 把原始数据分割成帧
流量控制
OSI 参考模型中各层的主要功能
将分组从源结点传到目的结点
网络层的功能： 路由选择、解决拥塞控制、实现网络互连。
网络层
OSI 参考模型中各层的主要功能
传输层是整个协议层次的核心。作用是为高层用户提供独立 于具体网络的、经济有效的、可靠的端对端数据传输服务。
传输层
多路复用 分流
流量控制
OSI 参考模型中各层的主要功能
会话层
会话层的作用： 不同计算机的两个应用程序建立、维持和结束会话连接。
OSI 参考模型中各层的主要功能 确定计算机之间交换数据的格式，可称其为网络转换器。
发送方：将应用层发送下来的数据转 换成可辨认的中间格式
表示层
负责： 协议转换、翻译数据、加密数据、解密、改 变或转换字符集、数据压缩。
为什么要分层-1 • 网络通信的过程很复杂
• 数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机，然后转换成最初的形式，以便接收者能够 阅读
• 为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分Biblioteka Baidu设计
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为什么要分层-2 • 分层设计的好处
• 复杂问题简单化 • 灵活性好 • 结构上可分割开 • 易于实现和维护 • 能促进标准化工作
接收方： 将数据的中间格式转换成应用层可以理解的 格式。
OSI 参考模型中各层的主要功能
应用层
应用程序访问网络服务的窗口，直接支持用户的 应用程序。
OSI网络参考模型
应用层 表示层 会话层
传输层 网络层
数据链路层 物理层
与用户应用进程接口 数据格式转换 会话管理与数据传输同步
• 城域网：地域范围从几公里至几百公里 数据传输速率可以从几Kbit/s到几Gbit/s，MAN最好的传输媒 介是光纤。
• 广域网： WAN主要用于互连局域网，在大范围区域内提供数据通信服务， WAN覆盖范围几百公里至 几千公里。
网络拓扑结构 星型网 树型网 分布式网络
总线型网 环型网 复合型网络
目录
• OSI参考模型 • TCP/IP原理 • 第三单元：常见网络设备 • IP
网络发展历史
Internet最早的雏形
• 1969年，国防部国防高级研究计划署(DOD/ DARPA)资助建立ARPANET网络(即“阿帕网”) • 把位于洛杉矶的加利福尼亚大学、位于圣芭芭拉的加利福尼亚大学、斯坦福大学，以及位于盐湖城
3 寻址和路由选择 2 提供介质访问、链路管理等 1 比特流传输
数据的传递过程
OSI 参考模型中各层的主要功能
物理层位于OSI参考模型的最底层；它直接面 向传输介质，负责在通信介质之上，为数据 连路层提供一个传输原始比特流的物理连接。
物理层协议为建立、维持和拆除物理连接规定 了机械的、电气的、功能的和规程的特性。
信“越过长城，通向世界”。中国人使用因特网之始 • 1980年出现自我繁殖的病毒，阿帕网完全停止运行
九十年代以后
• Archie、Gopher的推出,WWW的推出(1991年) • 新技术：电话拨号接入、音频组播(网上电台)、视频组播(流媒体)、网络电话、搜索引擎、电子贸
易、网上银行 • 黑客入侵：美国司法部、中央情报局、英国工党、印尼政府、英国保守党…. • 1990年NSFNET正式取代阿帕网成为Internet的骨干网 • 1994年中国连入NSFNET