引言与概述
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引言与概述. 网际互联的动机 网际互联 (internetworking) 把许多不同的物理网络互联起来,并使他们成为一个协调的整体。 提供了异构互联的方法,并提供了使之互操作的一组通信约定,因此可容纳多种不同的硬件技术。. 开放系统互联 (open system interconnection) 能够使不同硬件结构的机器进行通信、能够使用各种分组交换网络硬件,可适用于各种不同应用程序,并可适用于多种计算机操作系统。 之所以称为开放,是因为它不像某个厂家专有的通信系统,它的规范 (specification) 是可以公开得到的。

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Presentation Transcript


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引言与概述

  • 网际互联的动机

    • 网际互联(internetworking)把许多不同的物理网络互联起来,并使他们成为一个协调的整体。

    • 提供了异构互联的方法,并提供了使之互操作的一组通信约定,因此可容纳多种不同的硬件技术。


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  • 开放系统互联(open system interconnection)

    • 能够使不同硬件结构的机器进行通信、能够使用各种分组交换网络硬件,可适用于各种不同应用程序,并可适用于多种计算机操作系统。

    • 之所以称为开放,是因为它不像某个厂家专有的通信系统,它的规范(specification)是可以公开得到的。

    • 因此任何人都能自己构建通过internet进行通信所需的软件。


Tcp ip internet

TCP/IP Internet

  • 远景规划局(Advanced Research Projects Agency,ARPA)投资研究,包括一组规定计算机通信细节的网络标准以及一组关于网络互联和通信量路由的约定。它的正式名称是TCP/IP互联网协议族(TCP/IP Internet Protocol Suite)一般称为TCP/IP,使用它可以在任何相互连接的一系列网络之间进行通信。


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  • 国家科学基金(National Science Foundation,NSF)

  • 能源部(Department of Energy,DOE)

  • 国防部(Department of Defence,DOD)

  • 卫生和福利部(Health and Human Services Agency,HHS)

  • 国家航空和航天局(National Aeronautics and Space Administrator,NASA)

  • 都参与了对Internet的资助。

  • 全球互联网称为ARPA/NSF Internet,TCP/IP Internet,Internet。


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互联网的服务

  • 协议(protocol)提供了通信的规则。

    • 包含报文格式的细节,描述当报文到达时计算机如何响应,指定计算机如何处理错误或其它异常情况。

    • 它能屏蔽底层的网络硬件细节。

    • 协议对于通信就像算法对于计算一样。算法允许在不知道特定的CPU指令集的情况下指定或理解具体的计算形式。同样地,通信协议允许人们不依赖于特定厂商的网络硬件来指定或理解数据通信。


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  • 隐藏通信的底层细节有利于提高生产效率:

    • 1.程序员只与高级协议抽象打交道,他们不需要知道如硬件配置等底层硬件细节问题。

    • 2.因更高一级抽象编出来的程序不受机器结构或网络硬件的限制。当底层变化时,不用修改。

    • 3.因更高一级的程序是独立于底层硬件的,所以任意一对机器能直接通信。程序员不必为每种计算机或网络类型建立特殊的应用软件。


Internet

应用层的Internet服务

  • 从用户的观点看,Internet是用它所基于的网络来执行有用的通信任务的应用程序集。

  • 互操作性(interoperability)表示不同计算机系统协作解决计算问题的能力。Internet应用程序表现出很高程度的互操作性。

    • World Wide Web

    • 电子邮件(Electronic mail,e-mail)

    • 文件传输(File transfer)

    • 远程登录(Remote login)


Internet1

网络层Internet服务

  • 与应用程的用户相比,使用TCP/IP创建应用程序的程序员对互联网有完全不同的观点。在网络层,互联网提供两种应用程序所使用的两种类型的服务:

    • 无连接分组交付服务(Connectionless Packet Delivery Service),形成所有其它互联服务的基础。

    • 可靠的数据流传输服务(Reliable Stream Transport Service)


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  • TCP/IP与其它网络相比,最主要的特征是:

    • 网络技术独立性(Network Technology Independence)

    • 通用连接(Universal Interconnection)

    • 端到端确认(End-to-End Acknowledgement)

    • 应用协议标准(Application Protocol Standard)


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互联网的历史和范围

  • ARPA

  • 1983年1月,分为ARPANET和MILNET(military network)。

  • 加利福尼亚大学伯克利软件发布中心(Berkeley Software Distribution)的UNIX版本,Berkeley UNIX或BSD UNIX,提供了一种新的操作系统抽象,称为套接字(socket),允许应用程序访问通信协议。

  • NSF创建了NSFNET。

  • DNS(Domain Name System)代替中心数据库。


Internet2

Internet结构委员会

  • “是谁决定了技术方向?是谁决定在何时协议可以变成标准?”

  • Internet Architecture Board,IAB)

  • 其主席有“Internet设计师(Internet Achitect)”的头衔。

  • 1989年夏天,重组为:IAB委员会,Internet研究部(Internet Research Task Force,IRTF)和Internet工程部(Internet Engineering Task Force,IETF)。


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  • Internet工程指导部(Internet Engineering Steering Group,IESG)

  • Internet研究指导部(Internet Research Steering Group,IRSG)


Internet3

Internet协会

  • 作为IAB的主体, Internet协会(Internet Society,ISOC)是个国际性机构,有国家地理协会(National Geographic Society)进行组织。


Internet rfc

Internet的RFC

  • 有关Internet工作的文档、有关新协议或修订过的协议的建议以及TCP/IP协议标准都出现在一系列技术报告中,称为Internet RFC(Internet Request For Comment)。


Internet4

Internet协议和标准化

  • 许多通信协议标准存在比Internet还早。既然已经存在了这么多国际标准,为什么Internet的设计者还要制定新的协议呢?

  • 一个简单的原则:

    • 只要可以应用现有协议标准,就使用他们;只有当现有协议标准不够时才制定新的协议,而且,只要新标准可用并能提供等价的功能,就要准备使用新标准。

  • 所以TCP/IP并不是排斥和避免现有的标准,它的产生只是因为现有协议无法满足可互操作的网际互联通信系统的需要。


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小结

  • 互联网由一组互相连接但又像一个协作整体的一系列网络组成。互联网的主要优势是提供了通用的相互连接,同时又允许每个组织使用最适合自己需求的任何网络硬件。

  • 本课程将重点研究互联网协议族。


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