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Computer networks计算机网络 第一章 概述 第二章 物理层 第三章 数据链路层 第四章 介质访问控制子层 第五章 网络层 第六章 传输层 第七章 应用层 第八章 网络安全 第一章 概述 21世纪的主导技术——计算机网络 计算机网络：通过同一种技术相互连接起来的一组自主计算机的集合。 相互连接——能够交换信息，存在多种连接方式。 网络可以有不同的大小、形状和形式。 Internet、万维网都不是计算机网络。 计算机网络和分布式系统 分布式系统 统一的整体 计算机网络 实际的机器 1.1计算机网络的应用 商业应用 资源共享：让每一个人都可以访问所有的程序、设备和特殊的数据，并且做到跟这些资源和用户的物理位置无关。 通信功能：电子邮件、视频会议、电子商务活动 与供应商、客户公司、客户 客户—服务器模型（c/s模型） 服务器：性能强大的计算机，存放公司的信息。 客户：请求服务器服务的机器。 客户—服务器模型（c/s模型） 通信形式： 客户进程通过网络将一个消息发送给服务器进程。 服务器进程获得了请求消息，执行所请求的工作，回送一个应答消息。 1.1计算机网络的应用 家庭应用 访问远程信息 个人之间的通信（即时消息、聊天室） 交互式娱乐（视频点播、在线游戏） 电子商务 对等通信 每个人都可以与其他的一个或者多个人进行通信，不再存在固定的客户和服务器角色。 1.1计算机网络的应用 移动用户 移动办公 老式的、没有布线的建筑物 军事 无线停车计时器 自动售货机 仪表阅读服务 1.1计算机网络的应用 社会问题 法律问题 安全问题（隐私安全） 1.2 网络硬件 计算机网络分类 传输技术 距离尺度 传输技术 广播网络：只有一个通信信道，网络上所有的机器都共享该信道。 任何一台机器发送的分组（packet）都可以被其他所有的机器接收到。 在分组中有一个地址域，指明了该分组的目标接收者。 一台机器收到一个分组以后，它检查地址域，如果该分组正是发送给它的，那么它就处理该分组，否则忽略。 广播网络 广播：一个分组发送给所有的目标机器。 在地址域中使用一个特殊的编码。 如果被传输的分组带有这样的地址编码，那么网络中的每一台机器都会接收该分组，并进行处理。 多播：发送给所有机器的一个子集。 在地址域中专门用一位来表示多播传输，剩下的n-1位用于存放组的编号。 每台机器都可以“订阅”一个到多个的组。 当一个分组被发送给某个特定的组的时候，它将被递交给所有订阅了该组的机器。 传输技术 点到点网络：由许多连接构成，每一个连接对应于一对机器。 在这种网络中，为了将一个分组从源端传送到目的地，该分组可能首先要经过一台或多台中间机器。 有可能存在多条不同长度的路径，所以，找到一条好的路径非常重要。 单播：只有一个发送方和一个接收方的点到点传输模式。 距离尺度 不同的距离尺度将会使用不同的技术。 1.2.1 局域网 局域网（local area network,LAN)是专有网络，通常位于一个建筑物内，或者一个校园内，也可以远到几千米的范围。 局域网通常用来将公司办公室或者工厂中的个人计算机和工作站连接起来，以便共享资源和交换信息。 局域网的三个特征 范围：有限制，最差情况下的传输时间是有限的。 传输技术：所有的机器都连接到同一根电缆上。 拓扑结构 总线型 环型 拓扑结构 总线型：任何一个时刻，至多只有一台机器是主机器，并且只有它才可以传送数据。 以太网 环型： IEEE802.5(IBM令牌网） 仲裁机制 当两台或者多台机器想同时传送数据的时候，需要有一种仲裁机制来解决冲突问题。 静态分配方式 将时间分成离散的间隔，并且使用一种轮询算法，每一台机器只有在它自己的时槽到达时候才能发送数据。 动态分配方式 集中式：总线仲裁单元决定谁是下一个发送方。 分布式：每台机器自己决定是否传送数据。 1.2.2 城域网 城域网（metropolitan area network,MAN)覆盖了一个城市。 有线电视网 1.2.3 广域网 广域网（wide area network,WAN)跨越了一个很大的地理区域，通常是一个国家或一个洲。 主机：运行应用程序。 通信子网（子网）：将消息从一台主机发送到另一台主机。 通信子网往往是由电 话公司或Internet服务 提供商所有的。 子网 子网由： 传输线：在机器之间传送数据。 交换单元：连接了三条或者更多传输线的计算机。 路由器 存储—转发/分组交换子网 当一个分组从一个路由器经过一个或者多个中间路由器，被发送到另一个路由器上的时候，每一个中间路由器都会完整地接收到该分组，然后将它保存起来，直到所要求的输出线路空闲，才将它转发出去。 1.2.4 无线网络 无线网络分为： 系统互连：通过短距离的无线电，