计算机网络与因特网详解.ppt

计算机网络与因特网 Douglas E. Comer 1.3 网络的五个主要方面 网络应用和网络编程 数据通信 数据包交换和网络技术 用TCP/IP将网络互连 其他的网络概念和技术 1.3.1 网络应用和网络编程 网络应用：用户使用的网络服务和工具都是由应用软件提供的，即，一个计算机上的应用程序通过网络与另一个计算机上的应用程序通讯。 网络应用程序有很多，如电子邮件、文件传输、视频音频会议等 1.3.1 网络应用和网络编程（2） 编程者只需知道与网络的接口和一组基本函数就能够实现网络编程，而无需了解数据是如何从一个应用程序传输到另一个的。 但是，理解所用网络机制和技术的编程员，能够写出更加可靠、正确和高效的网络应用程序。 1.3.2 数据通信 数据通信是指对通过物理通信介质传输信息的底层机制和技术的研究。如，导线、无线电波、光束等。 看似数据通信只和设计底层传输设备的工程师有关，但是，源于数据通信的几个主要概念影响许多协议层的设计。如，复用技术不只是物理传输，大多数协议都和一定形式的复用技术相结合；加密技术等 1.3.3 数据包交换和网络技术 与线路交换相对应，数据包交换允许单个用户通过一个共享的网络传输数据。 数据包交换建立在原有的基础数据通信机制之上，就象电话系统；但，用新的方式来使用那些通信机制 数据包交换将数据分成小块，称为“包”；每个包中，都含有将收到信息的接收方的身份识别 整个网络中的设备，都包含有如何到达所有可能目的地的信息；当数据包到达一个这样的设备时，设备会选择一个路径，通过该路径传送数据包能够使数据包最终到达正确的目的地。 设计数据包交换技术所涉及的问题： 如何识别目的地的身份？ 发送方如何发现目的地的的身份？ 一个数据包应该有多大？ 网络如何分辨一个数据包的结束和另一个数据包的开始？ 如果有许多计算机通过一个网络发送，那么，它们如何相互协作才能保证每台计算机都会得到一个公平的发送机会？ 数据包交换如何适应于无线网络？ 如何设计网络技术，才能使它满足对速度、距离、经济花费的各式各样的要求？ 1.3.3 数据包交换和网络技术（2） 因为为了满足对速度、距离、经济花费的各式各样的要求而建立的各个网络技术，所以，有许多数据包交换技术存在。这些技术在细节上是不同的，如，数据包的大小、用以识别接收方的方式。 1.3.4 用TCP/IP技术将网络相互连接起来 73年，Vinton Cerf和Robert Kahn提出， 没有一个单一的数据包交换技术能够满足所有的网络要求；特别是因为想要在家庭里建立低容量技术网络，或在办公室的网络要低花费。 使用网络互连技术将很多数据包交换技术的网络连到一起。 不适用单一技术，而开发一套标准，用于网络互连。 1.3.4 用TCP/IP技术将网络相互连接起来（2） TCP/IP互联网协议族，就是这样的一套网络互连标准，它是全球互联网的基础。 TCP/IP之所以成功，是因为它的包容性和异构性 TCP/IP不强调数据包交换技术的细节， TCP/IP采用了虚拟的方式，定义了独立于网络的数据包和独立于网络的身份识别策略 并且，规定了这些虚拟的数据包如何与每个可能涉及到的网络之间进行映射。 1.3.4 用TCP/IP技术将网络相互连接起来（3） TCP/IP还能包容新的数据包交换技术， 网络的新应用，如音频、视频等，要求网络传输更多的数据，以及给定时间内处理更多数据包 随着新技术的出现，就有新技术与现有互联网技术的协作问题 TCP/IP以其包容性和异构性，使这些成为可能 互联网是通过将许多数据包交换网络连接起来形成的。互联网之所以强大，就是因为它使新技术随时都可以相互协作，而不需要更换老的技术。 1.4 互联网中的公共部分和私有部分 虽然互联网是个大的通信系统，但是，它的组成部分确是由个人或组织所拥有和操控。所以，互联网分成公共网络和私有网络。 1.4.1 公共网络 所谓公共网络，能够向订购者提供服务，任何个人或公司只要付订购费就可使用网络。 提供这样互联网通讯服务的公司，称为ISP，即互联网服务供应商。 所以，公共网络由服务供应商拥有，只要付订购费，可以向任何个人或公司提供服务。 所谓“公共”，是指服务对一般大众的可用性，并且，提供公共网络的数据传输不得向外人泄露。 1.4.2 私有网络 私有网络是指由一个特定的组织控制的网络。（注，控制不等于拥有，比如，从一个公司租用的线路，由租用者控制，但并不所有。） 私有网络分四类： 消费者（个人用户） 小办公室/家庭办公室（SOHO） 小规模到中规模商业（SMB） 大型企业 消费者（个人用户） 由个人拥有的局域网（LAN），如，寝室、家庭，较廉价，可包括打印机、台式电脑、笔记本电脑、无线路由器等 小办公室/家庭办公室（SOHO） 规模稍大，典型的SOHO网