(2024年)计算机网络技术全套教学课件pptx
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发展
计算机网络的发展可分为以下几个阶段
第一阶段（20世纪60年代）
以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计 算机通信网络。
2024/3/26
第二阶段（20世纪60年代末至7…
多个主计算机通过通信线路互联起来，为用户提供服务。 兴起于60年代后期，典型代表是美国国防部高级研究计 划局协助开发的ARPANET。
TCP协议特点
TCP协议的主要特点包括面向连接、可靠传输、全双工通信和流量控制。面向连接意味着在数据传输前需要建立 连接；可靠传输通过确认机制、重传机制等来保证；全双工通信允许双方同时发送和接收数据；流量控制则避免 了发送方发送速率过快而导致接收方来不及处理的问题。
2024/3/26
26
UDP协议工作原理及特点
。
27
07 应用层技术
2024/3/26
28
应用层基本概念与功能
2024/3/26
应用层基本概念
01
位于计算机网络体系结构的最上层，直接为用户提供各种网络
服务。
应用层功能
02
实现网络应用的具体功能，如电子邮件、文件传输、远程登录
等。
应用层协议
03
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，定义了网络应用的具体操作方
式和数据传输格式。
29
DNS域名解析系统原理及应用
01
02
03
DNS基本概念
域名系统（DNS）是用于 将域名转换为IP地址的分 布式数据库系统。
2024/3/26
DNS工作原理
通过域名服务器将域名解 析为对应的IP地址，实现 网络访问。
DNS应用
提供域名解析服务，支持 各种网络应用和服务的正 常运行。
A
网络接口层
对应OSI的物理层和数据链路层，负责数据的传 输和接收。
网际层
对应OSI的网络层，负责路由选择和分组传 输。
B
C
传输层
对应OSI的传输层，提供端到端的数据传输 服务。
应用层
对应OSI的会话层、表示层和应用层，提供 网络应用服务。
D
2024/3/26
10
对比分析OSI与TCP/IP模型
层次划分不同
TCP/IP模型是互联网的 基础通信协议。
03 物理层技术
2024/3/26
12
物理层基本概念与功能
物理层功能
传输数据，物理层要形成适合数 据传输需要的实体，为数据传送 服务
物理层定义：物理层是计算机网 络体系结构中的最底层，负责建 立、管理和释放物理连接，提供 透明的比特流传输服务。
2024/3/26
准，规定了物理层设备的电气特性、机械特性和功能特性等方面的要求
。
15
04 数据链路层技术
2024/3/26
16
数据链路层基本概念与功能
数据链路层定义
位于物理层和网络层之间，负责建立 、维持和释放数据链路连接，以及进 行差错控制和流量控制。
01
02
帧同步
识别并处理比特流中的帧起始和帧结 束。
03
差错控制
传输层功能
传输层的主要功能包括建立、管理和终止会话，数据分段与重组，以及提供可 靠的传输服务等。通过这些功能，传输层确保了数据的可靠传输和网络的正常 运行。
2024/3/26
25
TCP协议工作原理及特点
TCP协议工作原理
TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信 协议。在数据传输前，TCP需要通过三次握手建立连接。在数据传输过程中，TCP使用确认机制、重传机制、流 量控制和拥塞控制等机制来保证数据的可靠传输。
为数据端设备提供传送数据的通 路
完成物理层的一些管理工作
13
数据通信基础知识
数据通信模型
数据传输速率与误码率
包括信源、发送器、信道、接收器、 信宿等组成部分，描述了数据通信的 基本过程。
数据传输速率是指每秒传输的二进制 位数，误码率是指数据传输过程中发 生错误的概率。
数据通信方式
根据信号传输方向和时间关系，数据 通信方式可分为单工、半双工和全双 工三种。
点对点协议，是一种广泛应用 于Internet接入的异步或同步 数据链路层协议。PPP协议具 有简单、灵活、可扩展等优点 ，支持多种网络层协议。
以太网是一种基于CSMA/CD （载波监听多路访问/冲突检测 ）的广播型网络，广泛应用于 局域网领域。以太网帧格式包 括前导码、帧起始定界符、目 的地址、源地址、类型/长度字 段以及数据字段等。
计算机网络技术全套 教学课件pptx
2024/3/26
1
目录
2024/3/26
• 计算机网络概述 • 网络体系结构 • 物理层技术 • 数据链路层技术 • 网络层技术 • 传输层技术 • 应用层技术
2
01 计算机网络概述
2024/3/26
3
计算机网络的定义与发展
定义
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计 算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作 系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实 现资源共享和信息传递的计算机系统。
OSI模型划分为七层， 而TCP/IP模型划分为四
层。
2024/3/26
侧重点不同
OSI模型侧重于通信协 议必要的功能描述，而 TCP/IP模型更强调实际
网络的应用。
协议数量不同
OSI模型每层都有多个 协议，而TCP/IP模型每 层通常只有一个或两个
协议。
11
应用范围不同
OSI模型是一个通用的 网络通信模型，而
OSPF协议
基于链路状态的路由选择协议，使用Dijkstra算法计算最短路径。OSPF协议具有快速收敛、无路由环路 、支持多区域和层次化网络设计等优点，被广泛应用于大型网络中。
23
06 传输层技术
2024/3/26
24
传输层基本概念与功能
传输层基本概念
传输层是计算机网络体系结构中负责数据通信的关键层次之一，它位于网络层 和应用层之间，为上层应用提供可靠、高效的数据传输服务。
UDP协议工作原理
UDP（User Datagram Protocol，用户数 据报协议）是一种无连接的、不可靠的、基 于数据报的传输层通信协议。UDP在传输数 据前不需要建立连接，而是直接发送数据。 发送方将数据打包成数据报，然后添加首部 信息后发送给接收方。接收方收到数据报后 ，去除首部信息，将数据部分交付给上层应 用。
谢谢聆听
32
的主机。
拥塞控制
当网络出现拥塞时，采取一定 的措施来控制和缓解拥塞，保 证网络的稳定性和可靠性。
2024/3/26
21
IP地址与子网划分方法
2024/3/26
IP地址
由32位二进制数表示，分为4个字节，每个字节之间用点号 分隔。IP地址分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C类 为常用IP地址。
03
网络层
负责路由选择和分组传输，实现网络互联。
8
OSI参考模型
传输层
提供端到端的数据传输服务，建立、管理和 终止会话。
表示层
会话层
负责建立、管理和终止会话，进行同步控制 。
负责数据格式的转换和加密解密等。
02
01
应用层
提供网络应用服务，如电子邮件、文件传输 等。
04
03
2024/3/26
9
TCP/IP参考模型
2024/3/26
UDP协议特点
UDP协议的主要特点包括无连接、不可靠传 输、面向数据报和简单高效。无连接意味着 在数据传输前不需要建立连接；不可靠传输 意味着UDP不提供确认机制、重传机制等保 证可靠传输的机制；面向数据报意味着UDP 以数据报为单位进行数据传输；简单高效则 体现在UDP首部开销小，处理速度快等方面
通过检错码和纠错码实现数据传输的 可靠性。
访问控制
协调多个设备对共享信道的访问。
05
04
流量控制
防止发送方数据过快导致接收方来不 及处理。
2024/3/26
17
差错控制方法
检错码
通过增加冗余位来检测数据传输过程中是否出现错误，但不能纠正错误。常见的检错码有 奇偶校验码、循环冗余校验码（CRC）等。
包括TCP/IP协议、 HTTP协议、SMTP协 议、FTP协议等。
网络软件
包括网络操作系统、网 络管理软件、网络通信 软件等。
2024/3/26
5
计算机网络的分类
按地理范围分类
局域网（LAN）、城域 网（MAN）、广域网 （WAN）。
按拓扑结构分类
星型网络、树型网络、 环型网络、总ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ型网络 等。
30
FTP文件传输协议原理及应用
FTP基本概念
文件传输协议（FTP）是用于在网络上进行文件传输的标准协议 。
FTP工作原理
通过建立客户端与服务器之间的连接，实现文件的上传、下载和 管理等操作。
FTP应用
支持各种文件传输服务，如网站维护、数据备份、资源共享等。
2024/3/26
31
2024/3/26
2024/3/26
19
05 网络层技术
2024/3/26
20
网络层基本概念与功能
01
02
03
04
网络层定义
位于传输层和数据链路层之间 ，负责将分组从源主机通过网
络发送到目的主机。
路由选择
根据分组的目的地址和当前网 络状态，选择合适的路径将分
组转发到目的主机。
分组转发
将分组从一个网络设备转发到 另一个网络设备，直至到达目
按传输介质分类 有线网络和无线网络。
按通信方式分类
点对点传输网络和广播 式传输网络。
2024/3/26
6
网络体系结构
02
2024/3/26
7
OSI参考模型
2024/3/26
01
物理层
负责传输比特流，提供物理连接和数据传输的硬件接口 。
02
数据链路层
负责将数据组合成数据帧，进行差错控制、流量控制等 。
纠错码
不仅能检测错误，还能纠正错误。常见的纠错码有海明码、卷积码等。
2024/3/26
混合纠错检错
结合检错码和纠错码，对于一些可纠正的错误进行纠正，对于不可纠正的错误则通过重传 等方式解决。
18
数据链路层协议及工作原理
HDLC协议
PPP协议
以太网协议
高级数据链路控制协议，是一 种面向比特的同步数据链路层 协议。它采用帧传输方式，通 过特定的帧格式实现数据的可 靠传输。
子网划分
将一个大的IP网络划分为若干个子网，每个子网具有相同的 网络地址和不同的主机地址。子网划分可以提高IP地址的利 用率，减少广播风暴，增强网络安全性。
子网掩码
用于区分IP地址中的网络地址和主机地址，由连续的1和连 续的0组成。子网掩码的长度决定了子网的规模和数量。
22
路由选择算法及实现原理
2024/3/26
路由选择算法分类
静态路由算法和动态路由算法。静态路由算法由管理员手动配置，适用于简单和稳定的网络环境；动态路由算法能够 自动学习和更新路由信息，适用于复杂和动态的网络环境。
RIP协议
基于距离矢量的路由选择协议，使用Bellman-Ford算法计算最短路径。RIP协议具有简单、易实现的特点，但存在慢 收敛和路由环路等问题。
第三阶段（20世纪70年代末至9…
开放式的标准化网络，局域网技术发展迅速。
第四阶段（20世纪90年代后）
因特网的广泛应用与网络计算技术的发展。
4
计算机网络的基本组成
计算机
包括服务器、工作站、 集线器、交换机和路由 器等。
网络通信设备
包括网卡、网线、集线 器、交换机、路由器、 调制解调器等。
网络协议
2024/3/26
14
物理层设备与技术
01
物理层设备
包括中继器、集线器等，用于扩展网络覆盖范围和提高网络性能。
2024/3/26
02
物理层技术
包括模拟传输技术、数字传输技术、宽带传输技术等，用于实现数据的
可靠传输和高效传输。
03
物理层接口与标准
包括EIA/TIA-232、EIA/TIA-499等接口标准和IEEE 802.3等局域网标
计算机网络的发展可分为以下几个阶段
第一阶段（20世纪60年代）
以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计 算机通信网络。
2024/3/26
第二阶段（20世纪60年代末至7…
多个主计算机通过通信线路互联起来，为用户提供服务。 兴起于60年代后期，典型代表是美国国防部高级研究计 划局协助开发的ARPANET。
TCP协议特点
TCP协议的主要特点包括面向连接、可靠传输、全双工通信和流量控制。面向连接意味着在数据传输前需要建立 连接；可靠传输通过确认机制、重传机制等来保证；全双工通信允许双方同时发送和接收数据；流量控制则避免 了发送方发送速率过快而导致接收方来不及处理的问题。
2024/3/26
26
UDP协议工作原理及特点
。
27
07 应用层技术
2024/3/26
28
应用层基本概念与功能
2024/3/26
应用层基本概念
01
位于计算机网络体系结构的最上层，直接为用户提供各种网络
服务。
应用层功能
02
实现网络应用的具体功能，如电子邮件、文件传输、远程登录
等。
应用层协议
03
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，定义了网络应用的具体操作方
式和数据传输格式。
29
DNS域名解析系统原理及应用
01
02
03
DNS基本概念
域名系统（DNS）是用于 将域名转换为IP地址的分 布式数据库系统。
2024/3/26
DNS工作原理
通过域名服务器将域名解 析为对应的IP地址，实现 网络访问。
DNS应用
提供域名解析服务，支持 各种网络应用和服务的正 常运行。
A
网络接口层
对应OSI的物理层和数据链路层，负责数据的传 输和接收。
网际层
对应OSI的网络层，负责路由选择和分组传 输。
B
C
传输层
对应OSI的传输层，提供端到端的数据传输 服务。
应用层
对应OSI的会话层、表示层和应用层，提供 网络应用服务。
D
2024/3/26
10
对比分析OSI与TCP/IP模型
层次划分不同
TCP/IP模型是互联网的 基础通信协议。
03 物理层技术
2024/3/26
12
物理层基本概念与功能
物理层功能
传输数据，物理层要形成适合数 据传输需要的实体，为数据传送 服务
物理层定义：物理层是计算机网 络体系结构中的最底层，负责建 立、管理和释放物理连接，提供 透明的比特流传输服务。
2024/3/26
准，规定了物理层设备的电气特性、机械特性和功能特性等方面的要求
。
15
04 数据链路层技术
2024/3/26
16
数据链路层基本概念与功能
数据链路层定义
位于物理层和网络层之间，负责建立 、维持和释放数据链路连接，以及进 行差错控制和流量控制。
01
02
帧同步
识别并处理比特流中的帧起始和帧结 束。
03
差错控制
传输层功能
传输层的主要功能包括建立、管理和终止会话，数据分段与重组，以及提供可 靠的传输服务等。通过这些功能，传输层确保了数据的可靠传输和网络的正常 运行。
2024/3/26
25
TCP协议工作原理及特点
TCP协议工作原理
TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信 协议。在数据传输前，TCP需要通过三次握手建立连接。在数据传输过程中，TCP使用确认机制、重传机制、流 量控制和拥塞控制等机制来保证数据的可靠传输。
为数据端设备提供传送数据的通 路
完成物理层的一些管理工作
13
数据通信基础知识
数据通信模型
数据传输速率与误码率
包括信源、发送器、信道、接收器、 信宿等组成部分，描述了数据通信的 基本过程。
数据传输速率是指每秒传输的二进制 位数，误码率是指数据传输过程中发 生错误的概率。
数据通信方式
根据信号传输方向和时间关系，数据 通信方式可分为单工、半双工和全双 工三种。
点对点协议，是一种广泛应用 于Internet接入的异步或同步 数据链路层协议。PPP协议具 有简单、灵活、可扩展等优点 ，支持多种网络层协议。
以太网是一种基于CSMA/CD （载波监听多路访问/冲突检测 ）的广播型网络，广泛应用于 局域网领域。以太网帧格式包 括前导码、帧起始定界符、目 的地址、源地址、类型/长度字 段以及数据字段等。
计算机网络技术全套 教学课件pptx
2024/3/26
1
目录
2024/3/26
• 计算机网络概述 • 网络体系结构 • 物理层技术 • 数据链路层技术 • 网络层技术 • 传输层技术 • 应用层技术
2
01 计算机网络概述
2024/3/26
3
计算机网络的定义与发展
定义
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计 算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作 系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实 现资源共享和信息传递的计算机系统。
OSI模型划分为七层， 而TCP/IP模型划分为四
层。
2024/3/26
侧重点不同
OSI模型侧重于通信协 议必要的功能描述，而 TCP/IP模型更强调实际
网络的应用。
协议数量不同
OSI模型每层都有多个 协议，而TCP/IP模型每 层通常只有一个或两个
协议。
11
应用范围不同
OSI模型是一个通用的 网络通信模型，而
OSPF协议
基于链路状态的路由选择协议，使用Dijkstra算法计算最短路径。OSPF协议具有快速收敛、无路由环路 、支持多区域和层次化网络设计等优点，被广泛应用于大型网络中。
23
06 传输层技术
2024/3/26
24
传输层基本概念与功能
传输层基本概念
传输层是计算机网络体系结构中负责数据通信的关键层次之一，它位于网络层 和应用层之间，为上层应用提供可靠、高效的数据传输服务。
UDP协议工作原理
UDP（User Datagram Protocol，用户数 据报协议）是一种无连接的、不可靠的、基 于数据报的传输层通信协议。UDP在传输数 据前不需要建立连接，而是直接发送数据。 发送方将数据打包成数据报，然后添加首部 信息后发送给接收方。接收方收到数据报后 ，去除首部信息，将数据部分交付给上层应 用。
谢谢聆听
32
的主机。
拥塞控制
当网络出现拥塞时，采取一定 的措施来控制和缓解拥塞，保 证网络的稳定性和可靠性。
2024/3/26
21
IP地址与子网划分方法
2024/3/26
IP地址
由32位二进制数表示，分为4个字节，每个字节之间用点号 分隔。IP地址分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C类 为常用IP地址。
03
网络层
负责路由选择和分组传输，实现网络互联。
8
OSI参考模型
传输层
提供端到端的数据传输服务，建立、管理和 终止会话。
表示层
会话层
负责建立、管理和终止会话，进行同步控制 。
负责数据格式的转换和加密解密等。
02
01
应用层
提供网络应用服务，如电子邮件、文件传输 等。
04
03
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9
TCP/IP参考模型
2024/3/26
UDP协议特点
UDP协议的主要特点包括无连接、不可靠传 输、面向数据报和简单高效。无连接意味着 在数据传输前不需要建立连接；不可靠传输 意味着UDP不提供确认机制、重传机制等保 证可靠传输的机制；面向数据报意味着UDP 以数据报为单位进行数据传输；简单高效则 体现在UDP首部开销小，处理速度快等方面
通过检错码和纠错码实现数据传输的 可靠性。
访问控制
协调多个设备对共享信道的访问。
05
04
流量控制
防止发送方数据过快导致接收方来不 及处理。
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差错控制方法
检错码
通过增加冗余位来检测数据传输过程中是否出现错误，但不能纠正错误。常见的检错码有 奇偶校验码、循环冗余校验码（CRC）等。
包括TCP/IP协议、 HTTP协议、SMTP协 议、FTP协议等。
网络软件
包括网络操作系统、网 络管理软件、网络通信 软件等。
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5
计算机网络的分类
按地理范围分类
局域网（LAN）、城域 网（MAN）、广域网 （WAN）。
按拓扑结构分类
星型网络、树型网络、 环型网络、总ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ型网络 等。
30
FTP文件传输协议原理及应用
FTP基本概念
文件传输协议（FTP）是用于在网络上进行文件传输的标准协议 。
FTP工作原理
通过建立客户端与服务器之间的连接，实现文件的上传、下载和 管理等操作。
FTP应用
支持各种文件传输服务，如网站维护、数据备份、资源共享等。
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05 网络层技术
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网络层基本概念与功能
01
02
03
04
网络层定义
位于传输层和数据链路层之间 ，负责将分组从源主机通过网
络发送到目的主机。
路由选择
根据分组的目的地址和当前网 络状态，选择合适的路径将分
组转发到目的主机。
分组转发
将分组从一个网络设备转发到 另一个网络设备，直至到达目
按传输介质分类 有线网络和无线网络。
按通信方式分类
点对点传输网络和广播 式传输网络。
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6
网络体系结构
02
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OSI参考模型
2024/3/26
01
物理层
负责传输比特流，提供物理连接和数据传输的硬件接口 。
02
数据链路层
负责将数据组合成数据帧，进行差错控制、流量控制等 。
纠错码
不仅能检测错误，还能纠正错误。常见的纠错码有海明码、卷积码等。
2024/3/26
混合纠错检错
结合检错码和纠错码，对于一些可纠正的错误进行纠正，对于不可纠正的错误则通过重传 等方式解决。
18
数据链路层协议及工作原理
HDLC协议
PPP协议
以太网协议
高级数据链路控制协议，是一 种面向比特的同步数据链路层 协议。它采用帧传输方式，通 过特定的帧格式实现数据的可 靠传输。
子网划分
将一个大的IP网络划分为若干个子网，每个子网具有相同的 网络地址和不同的主机地址。子网划分可以提高IP地址的利 用率，减少广播风暴，增强网络安全性。
子网掩码
用于区分IP地址中的网络地址和主机地址，由连续的1和连 续的0组成。子网掩码的长度决定了子网的规模和数量。
22
路由选择算法及实现原理
2024/3/26
路由选择算法分类
静态路由算法和动态路由算法。静态路由算法由管理员手动配置，适用于简单和稳定的网络环境；动态路由算法能够 自动学习和更新路由信息，适用于复杂和动态的网络环境。
RIP协议
基于距离矢量的路由选择协议，使用Bellman-Ford算法计算最短路径。RIP协议具有简单、易实现的特点，但存在慢 收敛和路由环路等问题。
第三阶段（20世纪70年代末至9…
开放式的标准化网络，局域网技术发展迅速。
第四阶段（20世纪90年代后）
因特网的广泛应用与网络计算技术的发展。
4
计算机网络的基本组成
计算机
包括服务器、工作站、 集线器、交换机和路由 器等。
网络通信设备
包括网卡、网线、集线 器、交换机、路由器、 调制解调器等。
网络协议
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14
物理层设备与技术
01
物理层设备
包括中继器、集线器等，用于扩展网络覆盖范围和提高网络性能。
2024/3/26
02
物理层技术
包括模拟传输技术、数字传输技术、宽带传输技术等，用于实现数据的
可靠传输和高效传输。
03
物理层接口与标准
包括EIA/TIA-232、EIA/TIA-499等接口标准和IEEE 802.3等局域网标