互联网定义(精)

第1章概述21.1互联网定义1.2计算机网络的发展历程1.3互联网的组成1.4分组交换1.3互联网的组成从互联网的工作方式上看，可以划分为以下的两大块：(1)边缘部分由所有连接在互联网上的主机组成。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（提供连通性和交换）。互联网的核心部分互联网的边缘部分主机网络路由器互联网的边缘部分与核心部分处在互联网边缘的部分就是连接在因特网上的所有的主机，又称为端系统(endsystem)。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”。1.3.1互联网的边缘部分两种通信方式在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：（1）客户服务器方式（C/S方式）即Client/Server方式（2）对等方式（P2P方式）即Peer-to-Peer方式客户服务器方式客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。运行客户程序网络边缘网络核心运行服务器程序AB客户服务器对等连接方式对等连接(peer-to-peer，简写为P2P)是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。网络边缘网络核心运行P2P程序运行P2P程序DCEF运行P2P程序运行P2P程序1.3.2因特网的核心部分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(packetswitching)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。第1章概述11.1互联网定义1.2计算机网络的发展历程1.3互联网的组成1.4分组交换1.4.1电路交换两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。更多的电话机互相连通5部电话机两两相连，需10对电线。N部电话机两两相连，需N(N–1)/2对电线。当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线对的数量与电话机数的平方成正比。1.4.1电路交换使用交换机当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的交换任务。交换机1.4.1电路交换C和D通话只经过一个本地交换机通话在C到D的连接上进行交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA电路交换举例1.4.1电路交换电路交换举例A和B通话经过四个交换机通话在A到B的连接上进行交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA电路交换必定是面向连接的。电路交换的三个阶段：建立连接通信释放连接1.4.1电路交换报文1.4.2分组交换在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。1101000110101010110101011100010011010010假定这个报文较长不便于传输数据数据数据报文添加首部构成分组每一个数据段前面添加上首部构成分组。首部首部首部分组1分组2分组31.4.2分组交换分组交换的传输单元分组交换网以“分组”作为数据传输单元，依次把各分组发送到接收端。数据首部分组1数据首部分组2数据首部分组31.4.2分组交换收到分组后剥去首部接收端收到分组后剥去首部还原成报文。数据首部分组1数据首部分组2数据首部分组3收到的数据1.4.2分组交换数据数据数据最后还原成原来的报文最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。报文11010001101010101101010111000100110100101.4.2分组交换H1H5H2H4H3H6发送的分组路由器AEDBC网络核心部分主机1.4.2分组交换分组交换网的示意图H1A互联网BDECH5H6H4H2H3H1向H5发送分组H2向H6发送分组注意分组路径的变化！路由器主机1.4.2分组交换注意分组的存储转发过程H1A互联网BDECH5H6H4H2H3H1向H5发送分组路由器主机在路由器E暂存查找转发表找到转发的端口最后到达目的主机H5在路由器C暂存查找转发表找到转发的端口在路由器A暂存查找转发表找到转发的端口1.4.2分组交换路由器处理分组的过程是：把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；把分组送到适当的端口转发出去。1.4.2分组交换分组交换的优点高效动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。灵活以分组为传送单位和查找路由。迅速不必先建立连接就能向其他主机发送分组。可靠保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。1.4.2分组交换分组交换带来的问题分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。1.4.2分组交换1.4.3报文交换分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。报文报文报文ABCDABCDABCD报文交换电路交换分组交换t连接建立数据传送报文连接释放数据传送的特点比特流直达终点报文报文报文分组分组分组存储转发存储转发存储转发存储转发本次课小结主要内容下次课内容1.1互联网定义1.2计算机网络的发展历程1.3互联网的组成1.4分组交换第一章概述2本次课小结主要内容下次课内容本次课详细讲解了计算机网络和互联网的定义，并介绍了互联网发展的三个主要阶段。着重讲解了互联网的组成和分组交换的原理，其中分组交换原理和存储转发过程是本次课的重点和难点。第一章概述2课后作业P331-01，1-02，1-03，1-05