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第十部分网络实例
上世纪60年代
人们对可靠网络构架
进行了分析
随之就出现了
现代现代互联网的雏形
ARPANET
其中ARPA是美国的
国防部高级研究计划署
Advanced Research Project Agency
的简称
ARPANET主要是基于
这样的指导思想来进行设计
即网络必须经受得住
故障考验而能维持正常工作
一旦发生战争
特别是那个年代
一旦发生了核战争
当网络的某一部分
或者很大的一块儿
因遭受攻击
而失去能力时
网络的其他部分
应能维持正常的运作
ARPANET通过网络协议
使得不同型号
不同操作系统
不同数据格式
不同类型的终端
连在一起实现相互
通信和资源共享
ARPANET在技术上的
一个重大贡献
是TCP/IP协议的
开发和利用。
TCP/IP协议
Transfer Control ProtocolInternet Protocol
中文称为传输控制/网际协议
它是由
Vinton G. Cerf 和
Robert Kahn博士提出的
作为INTERNET的早期骨干网
ARPANET的试验奠定了
互联网存在和发展的基础
它解决了异种机网络互联的
一系列理论和技术问题
INTERNET本身的特点
可以用10个字来概括
无连接
端对端
尽力而为
TCP/IP协议组中的
IP协议就是
一个无连接的协议
就是说当两台计算机
或是两台机器通过
网络传输数据时,
不会建立一个
像电路交换一样的链接
甚至不会建立
一个像虚电路一样的链接
它主要采用数据包的形式
无连接的好处在于
整个网络的路由变得很简单
并且很容易扩展
端到端的概念是由
传输控制协议
TCP协议而来的,
网络中传输的
分组数据包有可能出错
也可能顺序颠倒,
而TCP协议能够
处理这些问题
保证接收端能够
尽可能正确恢复原始信息
而尽力而为指的是
网络总是尽可能地
将需要传输的数据
正确地送达目的地
但并不能保证100%送达
例如
当发邮件给朋友的时候
只能在TCP/IP协议规定的
一个时间窗口发
其他时间不能发
当连续发几次没成功之后
窗口不是变大而是变小
再发几次不成功就不发了
尽力而为的好处在于
网络不会因为某些数据
或某些链路不可预见的错误
而发生阻塞
TCP/IP协议和
OSI七层协议的
对应关系如图所示
它具备四层结构
只有物理层连在一起
对于物理层连接而言
我们有可能是
光纤以太网
也有可能是无线
卫星等
为了支持网络的可扩展性
路由是INTERNET的
核心之一
它没有一个中心控制
某个路由器只和
周围的路由器之间有关系
然后通过周围的
路由器不停地
调整自身的路由表
这就是路由算法的基本思路
如图所示是一个
基本的IP数据包结构
用于支持基于IP的协议
网络的一个核心是
在于其可扩展性
这也是IP协议的核心
只有拥有可扩展性
网络才有生命
而TCP协议本身
由11个状态组成
是一个复杂的状态机
如图所示
状态机的状态
根据输入来变化
状态的变化过程中
产生不同的输出
而输出也可能和输入有关
状态机简写为
FSM(Finite State Machine),
它主要分为2大类
第一类若输出只
和状态有关而与输入无关
则称之为Moore状态机
第二类
输出不仅和状态有关
而且和输入有关系
则称之为Mealy状态机
事实上有很多EDA工具
可以很方便的
将状态图的描述
转换成可以综合的
VHDL程序代码
可以用FPGA或者
芯片来做实现
状态机实际是
现实世界的一个描述
我们比如说一个人
他可以处于哭的状态
笑的状态
平静的状态
发怒的状态等等
不同的状态会有
不同的输出
比如它有不同的
血压等等
当人处于哭的状态的时时候
忽然得到某个输入
比如考试得了100分
他可以马上转换成
另外一个状态
TCP协议的处理就是
一个复杂的状态机模型
咱们这节课主要讲述了
三个基本概念
如图所示
我们包含信息的内涵
通信范畴里信息的
可靠传输问题
网络范畴里信息的
高效交换问题
最后简单地给
同学讲一下网络融合的概念
我们知道网络融合
有两种方式
即技术融合和业务融合
从技术层面来讲呢
我们这节课我们简单地
介绍了电信网和互联网
在电信网和
互联网的融合过程中
我们知道电信网很多时候
基于电路交换
它的时延是有保障的
我们打电话的时候
你给爸爸妈妈
打电话的时候呢
时延是有保障的
而互联网基于TCP/IP协议
它很容易支持可扩展性
但是它时延是没有保障的
如何能够有效的
无缝的融合电信网
和互联网
解决不同网络融合过程中
不同技术所带来的时延
扩展性等挑战
这也是我们将来
必须要面对和解决的问题
这里呢仅供同学们思考
本节课到此为止
谢谢大家
-第一节 序言
--第一节 序言
-第二节 电磁学和分析数学发展史：磁学
-第三节 电磁学与分析数学发展史：静电
-第四节 电磁学和分析数学发展史：动电
-第五节 电子器件的发明及电子技术的发展
-第六节 电磁学的广泛应用
-第七节 电磁系统理论
-第八节 电子科学技术各学科间的关系
-第九节 电子科学技术的学科体系
-第一讲：电磁学与分析数学史概览--第一次作业
-第一节 序言
--第一节 序言
-第二节 电磁场（一）
-第三节 电磁场（二）
-第四节 物质
--第四节 物质
-第五节 电磁场与物质的相互作用：非共振作用
-第六节 电磁场与物质的相互作用：共振作用
-第七节 电磁场理论与电路理论
-第一节 空间离散化
-第二节 静场电路分析
-第三节 非静场电路抽象
-第三讲：电路抽象--电路抽象 练习题
-第四节 电路元件抽象
-第五节 非线性元件抽象
-第六节 电路抽象三原则
-第七节 分层抽象思想
-第八节 电路基本问题
-第九节 数字化抽象
-第三讲：电路抽象--Quiz 3
-第一节 序言
--第一节 序言
-第二节 什么是比特
-第三节 比特与编码
-第四节 比特与信息
-第五节 比特的用途示例
-第六节 什么是逻辑
-第七节 逻辑的用途示例
-第八节 与数字电路的关系
-第九节 小结
--第九节 小结
-第四讲：比特与逻辑--Quiz4
-第一节：从算盘到ENIAC
-第二节：通用计算机模型
-第三节：指令集体系结构
-第四节：程序和程序设计语言
-第五节：处理器的工作原理
-第六节：性能问题
--第六节：性能问题
-第七节：小结
--第七节：小结
-第一节：数据与数据处理技术的发展
-第二节：数据处理举例
-第三节：数据模型和算法的概念
-第四节：问题的抽象和建模
-第五节：数值分析问题研究
-第六节：数据和算法的关系I
-第七节：数据和算法的关系II
-第八节：大数据
--第八节：大数据
-第九节：数据挖掘技术和数据算法的展望
-第六讲：数据与算法--Quiz6
-第一节：基本内容简介
-第二节：信息的基本概念和传输的几种方式
-第三节：交换的概念和网络的几种形式
-第四节：模拟与数字通信
-第五节：调制和解调
-第六节：传输涉及的基本理论
-第七节：信息论和几种相关的编码方式
-第八节：多址方式
--第八节：多址方式
-第九节：交换的基本概念
-第十节：网络分层的基本概念
-第十一节：互联网的基本原理和有限状态机模型
-第七讲：通讯与网络--Quiz7
-第一讲：内容简介
--第一讲：内容简介
-第二讲：信息与媒体
-第三讲：人类感知与认知
-第四讲：智能信息处理
-第五讲：媒体与认知相互作用
-第六讲：媒体认知应用
-第七讲：总结
--第七讲：总结
-第八讲：媒体与认知--Quiz8
-期末考试--Final Exam
