第一章 网络体系结构.ppt

网络工程师培训 吴炜鑫 wuwx@ 东北大学计算中心[网络中心] 课程简介 网络工程师考试覆盖的内容很广，对网络领域的各个方面都有涉及。 由于课程内容较多、进度较快，大家需要做适当的预习和复习。 针对每堂课所学的知识点，做一些练习，巩固所学知识。 课下练习的问题： wuwx@ 课程内容 第一章：网络体系结构 第二章：TCP/IP协议族 第三章：局域网技术 第四章：广域网与接入网技术 第五章：交换与路由 第六章：网络安全 第七章：网络系统分析与设计 第八章：网站设计与配置技术 第九章：计算机系统、通信基础知识 第一章：网络体系结构 1.1 基本概念 1.2 OSI参考模型 1.3 TCP/IP参考模型 1.4 OSI模型与TCP/IP参考模型的比较 1.5 其他的网络协议栈 1.6 典型试题分析 基本概念 电路交换、报文交换、分组交换 Internet、ARPAnet 内联网intranet、外联网extranet ISP、ICP 通信子网、资源子网 IMP接口信息处理机（ARPAnet）、路由器 网络的拓扑：通信子网中转发节点互联模式 基本概念 优点： 方便管理； 故障易于检测和隔离。 缺点： 由于每个站点直接和中央节点相连，需要大量的电缆和接口； 中央节点容易成为网络瓶颈； 当中央节点发生故障时，整个网络不能工作。 基本概念 优点： 结构简单，成本较低，实现方便。 缺点： 故障诊断和隔离困难。 只要总线上出现一处故障，便全网瘫痪。 总线不能太长，节点数量不能太多。 所有站点共享总线，容易产生冲突或传输瓶颈。 基本概念 优点： 环上各节点地位平等。 可通过令牌技术避免冲突，提高线路利用率，实时性强。 缺点： 管理机制比较复杂。 基本概念 优点： 结构灵活，实现容易，可扩充性强。 层次分明，管理方便。 故障检测和隔离相对容易。 缺点： 过于依赖根节点。 基本概念 优点： 多通道传输，可靠性强。 能够实现负载均衡。 缺点： 实现技术难度高，控制和管理比较复杂。 当存在多条不同传输路径时，容易造成传输延迟不确定。 基本概念 基本概念 OSI参考模型的提出 先想像一下主机A通过IE浏览网页和通过FTP客户端下载文件的工作流程。 1：通过想像我们可以看出IE的工作流程和FTP客户端的工作流程十分类似。 2：IE和FTP客户端很多工作都是重复的。 3：IE和FTP客户端甚至要连物理信号都要自己处理。兼容性很差。一种物理传输介质就需要一种IE版本。 OSI参考模型的提出 网络专家们逐渐发现了其实所有的网络软件通信流程都很类似。因此，ISO提出了OSI参考模型用分层的方法来总结和标准化这种通信的流程。 OSI参考模型的提出 OSI参考模型的提出 同时ISO提出了OSI的协议族软件，通过协议族软件为应用程序提供标准的网络服务，而不用每个网络软件都要自己编写这些网络通信的代码。 减少了编写网络软件的难度。Open connection 保证了应用程序的通用性。物理介质发生变化只需更换相应的物理层、数据链路层的协议软件即可。 OSI参考模型相关概念 网络体系结构（Network Architecture）就是层、协议和服务构成的集合，具体来说就是为了使各种不同的计算机能够相互通讯，将所有需要完成的工作进行分类，划分成明确的层次，并规定出同等层进程的通信协议和上下层之间的接口及服务。 层：OSI参考模型将网络通信分为7层； 协议： 网络同层实体间通信的语言。 服务：下层要为上层提供服务来访问本层内的数据。 网络体系结构是计算机网络的一种抽象的、层次化的功能模型。 OSI参考模型相关概念-分层通信 OSI参考模型相关概念 协议栈：在网络中，为了完成通信，必须使用多层上的多种协议。这些协议按照层次顺序组合在一起，构成了协议栈(Protocol Stack)，也称为协议族(Protocol Suite)。 TCP/IP、TCP/IP version 6、IPX/SPX、AppleTalk、OSI 可以查看安装哪些协议栈软件 网络应用程序使用协议栈提供的网络服务进行通信。同一应用程序可以使用多种协议栈提供的网络服务进行通信。 OSI参考模型相关概念 对等实体：每一层中的活动元素通常被称为实体（entity）。实体可以是软件实体也可以是硬件实体。不同机器上的同一层实体叫做对等实体。 服务提供者和服务用户：N层实体实现的服务为N+1层所利用。N层被称为服务提供者（service provider），N+1层被称为服务用户（service user）。服务是在服务接入点SAP（service access point）提供给上层使用的。 OSI参考模型相关概念 OSI参考模型发展现状 1979年ISO公布的OSI参考模