深入理解计算机系统

Chapter1:ComputerNetworkandInternet计算机网络原理ComputerNetworkChapter1:ComputerNetworkandInternet课程要求了解计算机网络的体系结构，掌握TCP/IP网络的体系结构了解计算机网络协议的概念、协议层次及各层次的主要协议掌握主要的网络传输介质、数据交换的主要类型及基本原理掌握应用层协议原理及典型的应用层协议编程掌握传送层主要原理，熟练掌握TCP、UDP原理及编程掌握网络层主要原理，熟练掌握协议地址、路由原理掌握链路层及局域网主要概念、标准、差错控制等原理了解多媒体网络原理了解网络安全的相关问题、主要原理了解网络管理的基本问题Chapter1:ComputerNetworkandInternet教学安排教学方法：课堂讲授，课后练习，编程及实习教学手段：教学课件+多媒体投影总体学时安排：讲授48学时，期中考试2学时，实验32学时（7个必做实验、1个选做实验）。理论课期中、期末考核：闭卷考试实验课单列学分、单独评定成绩。Chapter1:ComputerNetworkandInternet教材和参考书：教材：《ComputerNetworking—Atop-downapproachfeaturingtheInternet》JamesF.Kurose/KeithW.Ross《计算机网络——自顶向下的方法与Internet特色》参考书：1、《数据通信与网络技术》，清华大学出版社，《Datacommunicationandnetworking》,BehrouzA.Forouzan2、《现代通信网络技术》,西南交通大学出版社,曾华燊著.3、《ComputerNetworks》,FourthEditionByAndrewS.TanenbaumChapter1:ComputerNetworkandInternet相关信息任课教师：于倩联系电话：[phone]电子邮件：[e-mail]1:ComputerNetworkandInternetMaincontentsIntroducingsomebasicteminologyandconceptsExaminethebasichardwareandsoftwarecomponentsthatmakeupanetworkNetwork’sedge:endsystemsandnetworkapplicationsNetworkcore:thelinks,theswitches,theaccessnetworksandphysicalmediaHowthenetworksconnectwitheachotherExaminethedelay,lossandthroughputinacomputernetwork,providingasimplemodelforunderstandingtransmission,propagation,andqueuingdelaysProtocollayingandservicemodelsChapter1:ComputerNetworkandInternet2019年9月30日星期一7（1）ComputerNetworkWhatisnetwork?——Humannetworkasanexample.ComputerNetwork——thecollectionofcomputers:ConnectedViacommunicationlinksWiththetargettoshareresourcesResourcesinclude:hardware/software/information(data)andsomethingusefultoothersWhatiscomputernetwork?1.ComputerNetworkdefinitionandstructureInacomputernetwork,Computeristheelementoftheset.Chapter1:ComputerNetworkandInternet2019年9月30日星期一8（2）internetandInternetInternetisonespecificinternet;Internetisaworld-widecomputernetwork;Whatisinternet?WhatisInternet?theinternetistheinterconnectionof“ComputerNetwork”Canbeseenasthecollectionofcomputernetworks,i.e.Networkofnetworks.WhatsupporttheinternetandInternettorunwell:Variouscommunicationprotocols1、ComputerNetworkdefinitionandstructureinternet是指多个网络相互连接构成的网络，并更多地代表网络互连技术；Internet是一个特定的、实际运行的internet，是国际互连网的简称。Chapter1:ComputerNetworkandInternet2019年9月30日星期一9What’stheInternet:“nutsandbolts(具体细节)”viewmillionsofconnectedcomputingdevices:hosts,end-systemspc’s,workstations,serversPDA’s,phones,toasters(烤箱)runningnetworkapplicationscommunicationlinksfiber,copper,radio,satelliterouters:forwardpackets(chunks)ofdatathrunetworkOthernetdevices,e.g.switchesregionalISPcompanynetwork注[1]ISP：InternetserviceProviderlocalISP[1]routerworkstationservermobileHostsSwitchChapter1:ComputerNetworkandInternet2019年9月30日星期一10What’stheInternet:“nutsandbolts”viewprotocols:controlsending,receivingofmessagese.g.,TCP,IP,HTTP,FTP,PPPInternet:“networkofnetworks”looselyhierarchicalpublicInternetversusprivateIntranetInternetstandardsRFC:RequestforcommentsIETF:InternetEngineeringTaskForce(Internet工程任务组)localISPcompanynetworkregionalISProuterworkstationservermobileHostsSwitchChapter1:ComputerNetworkandInternet2019年9月30日星期一11（3）Thenetworkedge:Servicedescriptionendsystems(hosts):runapplicationprogramse.g.,at“edgeofnetwork”client/servermodelclienthostrequests,receivesservicefromservere.g.,(browser)/server;emailclient/serverpeer-peermodelminimal(orno)useofdedicatedserverse.g.:BT,eMule,Skype1、ComputerNetworkdefinitionandstructureChapter1:ComputerNetworkandInternet(3)Networkedge:connection-orientedserviceGoal:datatransferbetweenendsystems.handshaking:setup(preparefor)datatransferaheadoftimeHello,hellobackhumanprotocolsetup“state”intwocommunicatinghostsTCPConnection:Inaveryloosemode;Onlytheendsystemsisaware(明白的);VirtualConnection:vs.physicalconnectionincircuitswitching.TCPservice[RFC793]TCP-TransmissionControlProtocolInternet’sconnection-orientedservicereliable,in-orderbyte-streamdatatransferloss:acknowledgementsandretransmissionsflowcontrol:senderwon’toverwhelmreceivercongestioncontrol:senders“slowdownsendingrate”whennetworkcongested2019年9月30日星期一12Chapter1:ComputerNetworkandInternet(3)Networkedge:connectionlessserviceGoal:datatransferbetweenendsystemssameasbefore!UDP-UserDatagramProtocol[RFC768]:Internet’sconnectionlessservicenohandshakingnoflowcontrolnocongestioncontrolunreliabledatatransferApp’susingTCP:HTTP(),FTP(filetransfer),Telnet(remotelogin),SMTP(email)App’susingUDP:streamingmedia,teleconferencing,Internettelephony2019年9月30日星期一13Chapter1:ComputerNetworkandInternet2019年9月30日星期一14（4）TheNetworkCoremeshofinterconnectedroutersthefundamentalquestion:howisdatatransferredthroughnet?circuitswitching:adedicatedcircuitpercall:telephonenetpacket-switching:datasentthrunetindiscrete“chunks”1、ComputerNetworkdefinitionandstructureChapter1:ComputerNetworkandInternet我们知道，电路交换主要针对电信网的，特别是电话通讯网。如果让N部电话两两相连，就需要N*（N-1）对电线。当电话机数量很大时，这种连接方法需要的电线数量就太大了。因此为使电话之间能方便地通信，使用了电话交换机。电路交换网中，相互通信的端系统所需资源，在其通信期间，必须全部预留。2019年9月30日星期一软件学院于倩