通信网理论基础(第三部分)1Internet的地址、路由和管理技术
Internet的技术基础
第2章 Internet/Intranet的技术基础
2. 1. 3 几种常见协议简介 1. OSI参考模型 为了适应计算机网络迅速发展的需要,20世纪70 年代以来,一些大的计算机公司都提出了整套网络体 系结构,目的是提供一套统一的信息处理格式的软件 结构,使网络的实现、扩充和变动易于实现。 1980年国际标准化组织(ISO)公布了开放系统互联 参考模型的七层网络协议的建议。在1983年又把这个 基本参考模型正式批准为国际标准。OSI定义了不同计 算机联网的标准框架,为把分散的“开放”系统连接 在一起提供了基础。
《internet/intranet应用》
第2章 Internet/Intranet的技术基础
1. 语义 语义是指对构成网络协议元素的具体解释,包括用 于双方协调和差错处理的控制信息等。不同类型的协议 元素定义了不同的内容(含义)。例如,在高级数据链路 控制(HDLC)协议中,规定每个帧前后均有一标志码 01111110用做帧的起始、终止标志及帧的同步。 2. 语法 语法是指为了表达一个完整的内容而将若干个协议 元素和数据组合在一起时所应遵循的格式。或者说,是 对所表达内容的数据组织形式的一种规定。
这种为了保证通信双方能正确而自动地进行数据通信所制定的一系列整套约定就是网络系统的通信协议协议在计算机网络中协议是计算机网络中实体之间有关通信规则约定的集合常被称为网络协议网络协议是计算机网络的核心问题是计算机网络的不可缺少的组成部分
第2章 Internet/Intranet的技术基础
第2章 Internet/Intranet的 技术基础
《internet/intranet应用》
第2章 Internet/Intranet的技术基础
TCP/IP协议
计算机网络和通信的基础知识
计算机网络和通信的基础知识计算机网络和通信是现代信息技术发展中至关重要的领域。
它们使得人们能够迅速传输和共享数据、信息和资源。
了解计算机网络和通信的基础知识对于我们在这个高度互联的世界中生活和工作至关重要。
本文将从网络结构、通信协议和数据传输等方面来介绍计算机网络和通信的基础知识。
一、网络结构计算机网络的结构包括局域网、广域网和因特网等。
局域网(LAN)是指在有限的范围内连接起来的计算机和设备的集合,通常用于办公室、学校和家庭等地方。
广域网(WAN)是指覆盖范围广泛的网络,可以通过电信运营商提供的专线或者互联网来连接不同地区的计算机和设备。
而因特网是由全球各种计算机网络相互连接而成的庞大网络,它基于TCP/IP协议族,并通过互联网服务提供商(ISP)连接到全球。
二、通信协议通信协议是计算机网络中进行信息交换的规则和标准。
其中,最重要的是TCP/IP协议,它是因特网的基础协议。
TCP/IP协议支持数据的可靠传输和分组交换,并提供了IP地址用于设备的标识和寻址。
另外,还有HTTP协议用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本数据,SMTP协议用于电子邮件的传输,FTP协议用于文件的上传和下载等。
三、数据传输数据在计算机网络中的传输是通过数据包进行的。
数据包是网络传输的最小单位,它由头部和数据部分组成。
头部包含了目标地址、源地址以及其他控制信息,用于路由和处理数据包。
数据部分则是实际要传输的数据。
在传输过程中,数据包根据目标地址经过路由器和交换机等设备进行转发,直到到达目标设备。
四、网络安全网络安全是计算机网络和通信中的重要议题。
网络安全的目标是保护数据和系统免受未经授权的访问、破坏和干扰。
常见的网络安全威胁包括网络攻击、恶意软件和数据泄露等。
为了保护网络安全,必须采取一系列的安全措施,包括使用防火墙、加密通信、定期更新软件补丁等。
五、无线网络和移动通信随着移动设备的普及和无线技术的发展,无线网络和移动通信也变得日益重要。
通信网理论基础
通信网理论基础
1 计算机通信网理论基础
计算机通信网理论是计算机网络的理论基础,它的主要内容包括网络结构、网络协议、通信协议、网络通信处理、信息安全、信道分析、信息管理等理论。
通信网理论与计算机网络相结合,形成了计算机网络技术的复合体。
网络结构
网络结构是计算机网络理论中最重要的一部分,它指定了计算机网络的拓扑结构、路由选择、网络拓扑结构、数据传输拓扑结构等,以及数据传输模型、网络分层结构、网络通信的中间节点协议、网络设施的组织结构等。
网络结构为计算机网络提供了基础支撑,并为计算机网络上的数据传输提供可靠的基础保证。
网络协议
网络协议是计算机网络通信的活动规格,协议的存在是为了让计算机网络中的计算机和通信设备之间的沟通双方统一采用一种协议约定进行配合。
有效的网络协议不仅能指导多媒体数据的传输,还能够管理网络服务质量、网络资源使用情况,确保网络通信的可靠性、安全性及有效利用网络资源。
通信协议
通信协议是指在计算机网络中节点之间传送数据、发送控制信息
而达成沟通的一种协议。
其主要作用是规范双方通信的格式,统一通
信双方的语言,建立沟通的桥梁,使多台计算机可以组成网络工作。
它可以定义多媒体数据传输的方式,也可以对网络资源分配、网络访问、网络状态监视等等进行管理。
计算机通信网理论是计算机网络技术的重要理论基础,网络结构、网络协议和通信协议都必须有效实现才能使计算机网络具有安全、可靠、有效的通信能力,使计算机网络发挥更大的作用。
A班通信网理论基础第三章2Internet单播路由协议walkaway
2020/11/14
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图2 RIPv1请求全部路由信息报文结构
RIP协议
因此,RIP协议使用的最大距离为15,16则 表示不可达。故只能在比较小的网络中使用。 网络规模大时,可以使用OSPF协议(内部 网关协议,也称最短路径优先协议)。
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二、RIP协议的报文结构
1、RIPv1报文结构。RIPv1的报文结构如 图1所示。每个报文都包括一个报文命令字段、 一个报文版本字段以及一些路由信息项(一 个RIP报文中最多允许25个路由信息项)。
RIP报文的最大长度为4+20×25=504字 节,加上UDP报头的8字节,一共是512字节。 如果路由表的路由表项数目大于25时,那么 就需要多个RIP报文来完成路由信息的传播过 程。
路由信息协议RIP是内部网关协议的一种。 (一)RIP协议的发展过程
RIP协议让互联网中所有的路由器都和自己的相 邻路由器不断交换路由信息,并不断更新其路由 表。使得从每一个路由器到每一个目的网络的路 由都是最短的,即跳数最少。
2020/11/14
20世纪80年代,加州大学伯克利分校 在开发Unix系统的同时,在routed程序中 设计实现了RIP协议软件。Routed程序被 绑定在BSD Unix系统中一起推出,被广泛 的使用于早期网络中的主机之间交换路由 信息。
2020/11/14
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图1 RIPv1报文结构
➢ Command字段:标识RIP报文的类型, 目前RIP只支持两种报文类型,分别是请求 报文(request)和响应报文 (response)。
网络基础知识简介
数据加密技术应用
数据传输加密
采用SSL/TLS等协议对传输的数据进行加密,确保数据在传输过 程中的安全性。
数据存储加密
对存储在数据库或文件系统中的数据进行加密处理,防止数据泄 露或被非法访问。
身份验证与授权
通过数字证书、动态口令等技术手段对用户身份进行验证和授权 管理,确保只有合法用户能够访问敏感数据。
网络钓鱼
通过伪造信任网站或邮件, 诱导用户输入敏感信息,如
账号密码、信用卡号等。
拒绝服务攻击
通过大量无效请求拥塞 目标服务器,使其无法
提供正常服务。
漏洞攻击
利用系统或应用漏洞, 未经授权地访问或破坏
目标系统。
常见网络安全防护措施
安装防病毒软件
定期更新病毒库,及时检测和 清除恶意软件。
强化密码策略
使用强密码并定期更换,避免 使用简单密码或重复密码。
域名解析过程
用户在浏览器中输入网 址并请求访问。
01
若无缓存记录,则向根 域名服务器发出请求, 获取顶级域名服务器地
浏览器,建立 连接并访问目标网站。
05
本地DNS服务器接收请 求,查询本地缓存是否
有相应记录。
02
依次向顶级域名服务器 、权威域名服务器发出 请求,获取目标IP地址
由32位二进制数表示,通常分为4个8位组,以点分十进 制形式表示,如192.168.0.1。
区别
IPv6具有更大的地址空间、更高的安全性和更好的可管理 性;IPv4地址空间有限,安全性相对较低。
IPv6地址
由128位二进制数表示,采用十六进制表示法,并划分为 8个16位组,以冒号分隔,如 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
通讯网络的基础理论和应用
通讯网络的基础理论和应用随着数字化时代的到来,通讯网络已经成为人们日常工作和生活的必要工具。
通讯网络的基础理论和应用是支撑网络运行的重要一环。
本文将介绍通讯网络的基础理论和应用。
一、通讯网络的基础理论1.数据传输数据传输是通讯网络的基础,它是指将数据从源设备传输到目标设备的过程。
数据传输可以通过有线和无线电波实现。
对于有线传输,主要有双绞线、同轴电缆和光缆等;对于无线传输,则包括WiFi、蓝牙、移动通讯网等。
2.通讯协议通讯协议是通信双方约定的传输规则。
通讯协议可以分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层等。
其中,物理层负责将数据通过物理介质传输,数据链路层将数据分成数据帧进行传输,网络层则负责路由选择、分组传输等。
传输层则实现端到端的数据传输,应用层则为用户提供各种应用服务。
3.路由选择路由选择是网络中数据传输的重要环节,它是指根据网络拓扑结构和路由策略,选择最优路径将数据从源节点发送到目标节点。
路由选择可以根据网络拓扑结构分为静态路由和动态路由。
静态路由是由网络管理员预先设置路由表,动态路由则是通过路由协议进行动态获取。
二、通讯网络的应用1.互联网互联网是目前最大规模的通讯网络,它已经成为人类日常工作和生活中不可缺少的一部分。
互联网的应用包括电子邮件、在线购物、社交网络、在线娱乐等。
互联网还是信息传递、知识获取和文化交流的重要平台。
2.移动通讯网络移动通讯网络是一种无线通信技术,它可以将数据和语音传输到移动设备。
移动通讯网络的应用包括手机、平板电脑、笔记本电脑等。
移动通讯网络已经成为现代社会的重要组成部分,它不仅方便人们日常生活,还为商业、医疗、科研等领域提供了便利。
3.物联网物联网是指通过互联网将各种设备相互连接,形成一个智能化的系统。
物联网的应用包括智能家居、智能交通、智能医疗等。
物联网可以连接各种物品,并实现远程控制和数据交换,具有广阔的发展前景。
4.5G通讯网络5G通讯网络是一种高速通讯技术,它可以实现更高速的数据传输和更低的延迟。
通信网基础
• 过程:电路建立、数据传输和电路拆除。 • 工作过程示例:
– A,B,C,D,E,F是主机 – 1~7是组成交换网的设备
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电路交换过程
• 电路建立:
– 数据传输之前,必须建立一条端到端的电路,该电 路在物理上形成专用物理电路。
• 数据传输:
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主要内容
• 通信网简介 • 通信网硬件 • 通信网软件 • 通信网拓扑 • 通信网交换技术
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通信网中的交换技术
• 通信网的交换技术是指信息如何进行转发, 从而能使两个用户之间交换信息。
• 交换技术分类:
– 电路交换 – 存储转发交换
• 报文交换 • 报文分组交换
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电路交换过程
• 电路交换:电话网是电路交换的一个实例。
以电话为主的话音通信将向可视图文和图像通 信发展。
新的业务将随着信息化程度的提高不断地涌现。
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主要内容
• 通信网简介 • 典型的网络 • 通信网软件 • 通信网拓扑 • 通信网交换技术
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局域网
机器共享传输线路同时只能有一台机器可以传输,需 要规则(分布的或集中的)协调冲突
➢ 静态分配信道:将时间划分成离散的时间间隔分配给每 一台机器,只有在固定的时间片内该机器才可发送信息。 ➢ 动态分配信道:有一个集中或者分布的分配规则负责信 道分配。
• 节点设备把一份份报文暂时存储在它的缓存器中,
确定路由后等待线路的空闲,出现空闲,立即发
送出去;若无空闲,继续等待。只要缓存器的空
间足够大,就不会产生数据溢出丢失。
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报文分组交换
• 把报文分成组,以短的、规格化的报文为单位进行传 输交换。分组是一组包含有数据和呼叫控制信息(如 地址等)的二进制数,把它们作为一个整体进行交换。 分组格式如图。
通信网理论基础
上述通信系统只是一个点到点的通信模型,要实现多用户间
的通信,则需要一个合理的拓扑结构将多个用户有机地连接在一
起,并定义标准的通信协议,以使它们能协同工作,这样就形成了 一个通信网。
第六页,共九十二页,2022年,8月28日
通信网要解决的是任意两个用户间的通信问题,由于用户数目众 多、地理位置分散,并且需要将采用不同技术体制的各类网络互连 在一起,因此通信网必然涉及到寻址、选路、控制、管理、接口 标准、网络成本、可扩充性、服务质量保证等一系列在点到点模
换技术,都根据实际业务的需求,在资源利用率和控制复杂度之 间做了某种程度的折衷。
第十六页,共九十二页,2022年,8月28日
用户终端至交换节点接入方式: 用户终端至交换节点可以使用有线接入方式,也可以采用无线接
入方式;可以采用点到点的接入方式,也可以采用共享介质的接入方 式。 多址接入的问题:
频分多址接入(FDMA)、时分多址接入(TDMA)、码分多址接入 (CDMA)、随机多址接入等。
的计算机网络互连在一起,以实现更为广泛的信息资源共享,目前
Internet已成为电子商务和娱乐的一个基础支撑平台。
第二十七页,共九十二页,2022年,8月28日
上述网络主要的网络功能:
(1) 信息传送。它是通信网的基本任务,传送的信息主要分为三 大类:用户信息、信令信息、管理信息。信息传输主要由交换节点 和传输系统完成。
在网络中,交换节点负责用户的接入、业务量的集中、用户通信连接的
创建、信道资源的分配、用户信息的转发,以及必要的网络管理与控制
功能的实现。
第十一页,共九十二页,2022年,8月28日
图1.2 点到点的网络与交换式网络
第十二页,共九十二页,2022年,8月28日
通信网络:基础知识与技术
通信网络:基础知识与技术导论:1. 通信网络是现代社会中的重要基础设施,它连接了世界各地的人与信息。
2. 本文将介绍通信网络的基础知识和技术,并分析其在日常生活和商业领域的重要性。
一、通信网络的定义和功能1. 通信网络是指将多个计算设备和用户连接起来,以使它们可以互相交换信息和资源的系统。
2. 通信网络的功能包括数据传输、远程通信、资源共享和信息存储等。
二、通信网络的组成部分1. 物理设备:a. 服务器和路由器:用于处理和转发数据包。
b. 网络交换机和集线器:用于连接多个设备。
c. 光纤和电缆:用于实现数据的传输。
2. 协议和编码:a. TCP/IP协议:用于将数据分成数据包并将其传输到目标设备。
b. HTTP和HTTPS协议:用于在客户端和服务器之间传输网页和其他信息。
c. 压缩和加密编码:保护通信内容的安全性和隐私。
三、通信网络的类型1. 局域网(LAN):覆盖较小区域,如家庭或办公楼,用于内部通信和资源共享。
2. 城域网(MAN):覆盖较大的城市或地理区域,用于连接不同的局域网。
3. 广域网(WAN):覆盖更大的地理范围,例如国家或全球范围,用于连接不同城市和国家的局域网。
四、通信网络的技术1. 有线网络技术:a. 以太网(Ethernet):使用光纤或电缆进行数据传输。
b. DSL(Digital Subscriber Line):通过电话线提供高速互联网接入。
2. 无线网络技术:a. Wi-Fi:通过无线电波实现设备之间的互联。
b. 蜂窝网络:使用移动电话基站连接用户设备。
c. 蓝牙:用于短距离设备之间的无线通信。
五、通信网络在日常生活中的应用1. 互联网:人们使用通信网络进行在线购物、社交媒体和娱乐等活动。
2. 移动通信:手机和智能设备的普及使人们能够随时随地进行通信。
3. 远程办公和远程教育:通过通信网络进行远程工作和学习。
六、通信网络在商业领域中的重要性1. 电子商务:企业通过通信网络进行在线销售和交易。
网络基础知识 (3)
网络基础知识1. 网络基础概念网络是指将多个计算机或设备连接在一起,通过数据传输和通信协议进行信息交流的系统。
互联网是全球最大的网络系统,它是由无数个网络互相连接而成的。
网络中的计算机和设备通过互联网协议(Internet Protocol, IP)来进行通信。
IP是一种网络通信协议,它规定了数据如何在网络中传输。
每台计算机或设备在网络中都有一个唯一的地址,称为IP地址。
2. IP地址IP地址是互联网中唯一标识一个网络设备的地址,其格式通常为四个由点分隔的数字,如192.168.0.1。
IP地址分为两类:IPv4和IPv6。
IPv4是目前广泛使用的IP地址格式,它使用32位二进制数表示,共分为4个八位组。
由于全球互联网的发展,IPv4地址已经不够使用,因此引入了IPv6地址格式。
IPv6是新一代的IP地址格式,它使用128位二进制数表示,地址空间更加庞大。
IPv6地址的格式是由8个四位的十六进制数以冒号分隔组成,例如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
3. 网络协议网络协议是一种规范,用于定义计算机和设备之间进行通信的细节。
网络协议确定了数据传输的方式、传输的顺序以及数据的格式。
TCP/IP是互联网上最常用的一套协议。
它包含了两个部分,TCP (Transmission Control Protocol)和IP(Internet Protocol)。
TCP负责数据的可靠传输,而IP负责数据包的路由和寻址。
HTTP(Hypertext Transfer Protocol)是用于在Web浏览器和Web服务器之间传输数据的协议。
它定义了客户端和服务器之间进行通信的规则,例如请求和响应的格式。
其他常见的网络协议还包括FTP(File Transfer Protocol)用于文件传输,SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)用于电子邮件传输等。
计算机网络与Internet的基础知识
计算机网络与Internet的基础知识计算机网络与Internet的基础知识是现代社会中不可或缺的一部分,它们构成了信息交流和数据传输的基础设施。
本文将从计算机网络的概念、组成和分类、网络协议体系结构、互联网的发展历程以及网络安全等方面来介绍计算机网络与Internet的基础知识。
一、计算机网络的概念与组成计算机网络是指将分布在不同地点的计算机系统通过通信设备和通信线路连接起来,共享信息资源和实现信息传递的系统。
计算机网络由硬件和软件两部分组成。
硬件包括计算机、通信设备、通信线路等;而软件则包括网络操作系统、网络通信协议和应用软件等。
二、计算机网络的分类根据网络规模和地理位置的不同,计算机网络可以分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)和互联网(Internet)等不同类型。
1. 局域网(LAN):局域网是指连接在同一建筑物或同一地理区域内的计算机网络。
局域网通常由以太网或无线局域网技术构成,可以方便地共享文件和打印机等资源。
2. 城域网(MAN):城域网是指覆盖在城市范围内的计算机网络。
城域网通常由多个局域网通过专用线路或光纤连接起来,可以扩大局域网的覆盖范围。
3. 广域网(WAN):广域网是指跨越大片地理区域的计算机网络,比如连接不同城市或国家的网络。
广域网通常通过电信运营商的专线或广域网协议连接起来。
4. 互联网(Internet):互联网是全球最大的计算机网络,由无数个互连的计算机网络组成。
互联网的出现和发展使得全球范围内的计算机可以实现互相通信和信息共享。
三、网络协议体系结构网络协议是计算机网络中用于实现通信和传输数据的规则和标准。
常见的网络协议体系结构有TCP/IP协议体系和OSI七层模型。
1. TCP/IP协议体系:TCP/IP协议体系是互联网通信的基础,它由两个协议构成,分别是传输控制协议(TCP)和Internet协议(IP)。
TCP负责数据的可靠传输,而IP则负责寻址和路由。
通信网理论基础(第三部分)1Internet的地址、路由和管理
链路管理:与相邻节点保持联系,即时交换信息, 了解相邻节点的工作情况,以便保持通信连接。
帧定界:接收方可以从传输的数据量中准确地区 分一个帧的开始和结束,以便保持收发双方的 同步;
2020/4/19
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帧定界的方法
定长帧:帧的长度一定,按照长度即比特数自 动截断,视为一帧,ATM、SDH都是定长的分 组;
为更形象地说明该路由器的速度,我们再举几个新 产品能做什么的例子:可在1秒内下载整个美国国会 图书馆的所有藏书;在1秒内传输超过5.6万人的 DNA序列;在1分钟内传输超过40亿首MP3歌曲; 在0.000000014秒内发送完整的英国国王詹姆斯钦定 《圣经》英译本;向旧金山每个家庭同时传输1G数 据;每4分钟全球发布任何一部电影。
通信网理论基础 第三部分
Internet的地址、路由
和管理技术
2012、3、15
张顺颐dirzsy@
2020/4/191ຫໍສະໝຸດ Internet的地址安排
2020/4/19
2
一、路由和路由协议
路由:因特网中分组传输的路径,称为路 由,它由路由器决定。
路由器:路由器是一种具有多个输入端口 和多个输出端口的专用计算机,它的任务 是转发分组,即将路由器某个输入端口收 到的分组,按照其目的地址(目的网络和 主机地址),将该分组由合适的输出端口 转发给下一跳路由器,下一跳路由器也按 照同样的方法处理分组,直到分组到达目 的地为止。
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9
物理层:负责数据比特的发送和接收。 物理层的功能: 指明接口所用插件的规格、尺寸、引线
数量、分配、排列等; 各接口引线电气特性及其意义; 输入、输出规程,如时间顺序、条件等
通信网理论基础
Ring Ring
Shakehand 1. 1400Hz 100ms 2. stop 100ms 3. 2300Hz 100ms
1S
1S
OFF_HOOK
ACK : 1400Hz 1s. ACK : 1400Hz 1s. NACK: No signal NACK: No signal
一帧16个数字间隔50ms
3.1 传输控制
3.2 交换与路由控制
管理面
用户面 控制面
高层
高层
AAL
ATM层
物理层
面 管 层理 管 理
3.3 接入与接纳控制
高层 AAL ATM层 物理层
C
1p
F
(1-p)p
th > RTT×(1-p)
A
2
p: 正确概率,1- p: 出错概率
<n> = p + 2(1-p)p + 3(1-p)2p … = 1/p
Prob. Case 3, 4, …?
(1- p)N-jFra bibliotekpC F
(1-p)p
A
SN->N(S) ACKN->N(R) WIN明示对方,原因是什么?
Prob. 与HDLC一致?
SYN SYN+ACK ACK
SYN SYN+ACK ACK
ringing waiting pick- up
E
3
W=3
012
同步卫星轨道?
34
A
ta = 2tp + tf + t'f = 844 ms ta/tf =
tp = l/c = 2*36000 km/2*108 m/s = 360 ms
通信网络概论及基础
通信网络概论及基础通信网络是现代社会中至关重要的基础设施,它连接着全球各地的人们,促进了信息的传输和共享。
本文将介绍通信网络的概念、分类、发展和基础技术。
一、通信网络的概念和分类通信网络是指通过各种通信设备和技术,将不同地理位置的终端设备互相连接,实现信息传输和交换的系统。
根据通信介质的不同,通信网络可分为有线网络和无线网络两大类。
有线网络是指利用物理线缆(如电缆、光纤)进行信息传输的网络。
它具有高带宽、低延迟和较高的安全性等优点,常用于局域网和广域网。
有线网络的代表是以太网和互联网。
无线网络是指利用无线电波进行信息传输的网络。
它具有覆盖范围广、便于移动和安装等优点,常用于无线局域网、移动通信和卫星通信等领域。
无线网络的代表是Wi-Fi、蓝牙和4G/5G移动网络。
二、通信网络的发展历程通信网络的发展经历了多个阶段。
首先是传统电话网,它利用电话线路连接用户,实现声音的传输。
随着计算机的发展,数据通信成为迫切需求,互联网的出现使得数据传输得以快速和广泛地实现。
在互联网基础上,出现了移动通信技术,使得人们能够随时随地进行语音和数据通信。
移动通信的发展不仅改变了人们的生活方式,还催生了移动支付、移动互联网和物联网等新兴产业。
近年来,随着物联网和5G技术的兴起,通信网络正朝着更加智能化、高速化和高可靠性的方向发展。
人工智能、大数据和云计算等新兴技术的融合,将进一步推动通信网络的革新和升级。
三、通信网络的基础技术通信网络的基础技术主要包括传输技术、接入技术和路由技术。
传输技术是指将信息从发送端传输到接收端的技术。
常用的传输技术包括电路交换、分组交换和波分复用等。
电路交换方式通过建立专用的物理连接来传输数据,适用于实时性要求较高的通信。
分组交换方式将数据划分为多个包进行传输,适用于数据通信。
波分复用技术利用不同频率的光波在同一光纤上传输多路信号,提高光纤的利用率。
接入技术是指用户接入通信网络的技术。
有线网络的接入技术包括数字用户线(DSL)、电缆网络和光纤到户等,无线网络的接入技术包括Wi-Fi、蓝牙和4G/5G移动网络等。
通信网络基础
通信网络基础通信网络是现代社会不可或缺的基础设施,它带来了前所未有的便利和连接。
通过通信网络,人们可以跨越时空的限制进行信息的传递和交流。
本文将介绍通信网络的基本概念、发展历程以及主要组成部分,并探讨通信网络对社会发展的影响和未来的发展方向。
通信网络的基本概念是指一种连接不同位置的设备,使其能够相互通信和交流的系统。
这些设备可以是计算机、手机、传感器等,它们通过无线或有线的方式连接在一起,以传输数据、语音和视频等信息。
通信网络的核心是数据的传输和交换,它能够实现信息的实时传递和处理。
通信网络的发展历程可以追溯到19世纪末的电报和电话。
随着科技的进步和全球化的发展,20世纪60年代出现了第一个计算机网络——阿帕网,它连接了美国的几所大学和研究机构。
随后,互联网的出现彻底改变了通信网络的发展格局。
互联网是一种基于TCP/IP协议的全球性计算机网络,它使得全世界的设备都可以互相连接和交流,从而实现了全球信息的快速传播和共享。
通信网络由许多组成部分构成。
最基本的组成部分是设备,包括计算机、手机、服务器等。
这些设备通过网络接口卡和网络线缆等物理媒介连接在一起。
在网络中,设备之间需要具备一定的协议来实现相互通信,最常用的协议是TCP/IP协议。
此外,网络还需要路由器、交换机等设备来实现数据包的传输和交换。
最上层的组成部分是应用,包括电子邮件、在线购物、社交媒体等各种互联网服务。
通信网络对社会发展有着深远的影响。
首先,它极大地促进了信息的传播和共享。
通过互联网,人们可以随时随地获取和分享各种信息,无论是新闻、学术资料还是娱乐内容。
这极大地拓宽了人们的视野和知识面。
其次,通信网络改变了人们的生活方式和工作方式。
人们可以通过互联网购物、在线支付、远程办公等,大大提高了效率和便利性。
再者,通信网络也促进了社交交流。
人们可以通过社交媒体、即时通讯等方式随时与身处不同地点的朋友和亲人保持联系。
未来,通信网络将继续发展壮大。
网络通信基础知识掌握计算机网络的工作原理
网络通信基础知识掌握计算机网络的工作原理计算机网络是当今社会中不可或缺的一部分,它为人们提供了高效、便捷的网络通信方式。
要正确地使用计算机网络,我们需要掌握一些基础知识和了解其工作原理。
本文将介绍网络通信基础知识,并详细解释计算机网络的工作原理。
一、计算机网络的定义和分类计算机网络是指将多台计算机通过通信设备连接起来,以实现信息传输和资源共享的系统。
根据规模和拓扑结构的不同,计算机网络可以分为局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)等不同类型。
二、网络通信基础知识1. IP地址IP地址是计算机在网络中的唯一标识符,用于区分不同的计算机和设备。
IP地址分为IPv4和IPv6两种类型,其中IPv4使用32位二进制数表示,而IPv6使用128位二进制数表示,以满足互联网发展中的地址需求。
2. 子网掩码子网掩码用于将IP地址划分为网络部分和主机部分,以便实现网络的划分和控制。
子网掩码是一个32位的二进制数,其中网络部分全为1,主机部分全为0。
通过子网掩码,我们可以确定网络的范围和子网的数量。
3. 网关网关是计算机网络中的一个重要设备,它用于连接不同的子网或网络,实现数据的转发和路由。
网关通常是一个路由器,它能够将数据包从源计算机发送到目标计算机,保证数据的正确传输。
4. 域名系统(DNS)域名系统是互联网中用于将域名转换为IP地址的系统。
由于人们更容易记住域名而不是一串数字,域名系统起到了“翻译”的作用。
当我们在浏览器中输入网址时,域名系统会将该域名转换为相应的IP地址,然后将我们的请求发送到目标服务器。
三、计算机网络的工作原理计算机网络的工作原理可以简单地概括为:客户端-服务器模式和分组交换。
1. 客户端-服务器模式在计算机网络中,通常存在两种角色:客户端和服务器。
客户端是发起请求的一方,通过网络向服务器发送请求并获得相应的数据。
服务器则接收客户端的请求,处理该请求并将结果返回给客户端。
2. 分组交换分组交换是计算机网络中常用的数据传输方式。
网络原理与通信技术基础
网络原理与通信技术基础随着信息技术的高速发展,网络已经成为我们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
而要了解和掌握网络原理与通信技术基础,则是我们拥有良好网络连接和顺畅通信的基础。
网络原理是指网络的基本工作原理和组织结构,它包括了对数据如何在网络中传输以及网络拓扑结构等问题的研究。
网络中的核心概念是数据包交换技术,即将数据切分成包并通过互连的网络设备进行传输。
这种方式可以提高网络的传输效率和可靠性。
在理解网络原理时,我们需要了解网络的各个层级以及不同层级之间的通信方式。
网络通信技术是指通过网络进行信息传输的技术,它涵盖了数据传输协议、网络设备以及安全性等方面。
其中,数据传输协议是网络通信的核心,它规定了数据在网络中的传输方式和格式。
常见的协议有TCP/IP协议和UDP协议。
TCP/IP协议是一种面向连接的协议,它能够保证数据的完整性和可靠性。
而UDP协议则是一种无连接的协议,它适用于实时性要求较高的应用场景。
网络设备是实现网络通信的关键组成部分,主要包括交换机、路由器和光纤等。
交换机是网络中的数据交换设备,它能够实现不同设备之间的数据转发。
路由器则是负责将数据包从源主机发送到目标主机的设备,它采用路由表进行数据包的转发。
光纤是一种高速传输数据的介质,它具有传输速度快、带宽大等优势,因此在长距离传输和大容量数据传输中得到广泛应用。
在学习网络原理与通信技术基础时,我们还需要了解网络安全的相关知识。
随着网络的普及和应用,网络安全问题也日益突出。
了解网络攻击的类型和手段,学习网络安全防护的基本原理和技术是非常重要的。
常见的网络安全技术有防火墙、入侵检测系统和虚拟专用网络等。
这些技术可以有效地保护网络安全,防止黑客攻击和信息泄露。
另外,学习网络原理与通信技术基础还需要进行实践操作。
通过搭建网络实验环境,熟悉网络设备的配置和管理,掌握网络故障排除的方法,可以提高我们在网络实际应用中的操作能力和解决问题的能力。
总之,网络原理与通信技术基础是我们理解和掌握网络工作原理、实现高效通信的基础。
通信网理论基础总结
第一章1,什么是通信网:通信网是由一定数量的节点(包括终端节点、交换节点)和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的,按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。
用户使用它可以克服空间、时间等障碍来进行有效的信息交换。
2,通信网实现的4个主要的网络功能:(1) 信息传送:(2) 信息处理:(3) 信令机制(4) 网络管理3,通信网的类型:按业务类型可以将通信网分为电话通信网(如PSTN、移动通信网等)、数据通信网(如X.25、Internet、帧中继网等)、广播电视网等。
按空间距离可以将通信网分为广域网(WAN:Wide Area Network)、城域网(MAN:Metropolitan Area Network)和局域网(LAN:Local Area Network)。
按信号传输方式,可以将通信网分为模拟通信网和数字通信网。
按运营方式,可以将通信网分为公用通信网和专用通信网。
第二章1,传输介质:有线介质目前常用的有双绞线、同轴电缆和光纤;无线传输常用的电磁波段主要有无线电、微波、红外线等。
2,基带传输系统:基带传输系统是指在短距离内直接在传输介质上传输模拟基带信号的系统。
基带传输的优点是线路设备简单;缺点是传输媒介的带宽利用率不高,不适于在长途线路上使用。
3,频分复用传输系统:频分复用传输系统是指在传输介质上采用FDM技术的系统,FDM是利用传输介质的带宽高于单路信号的带宽这一特点,将多路信号经过高频载波信号调制后在同一介质上传输的复用技术。
为防止各路信号之间相互干扰,要求每路信号要调制到不同的载波频段上,而且各频段之间要保持一定的间隔,这样各路信号通过占用同一介质不同的频带实现了复用4,OTN的分层结构:OTN是在传统SDH网络中引入光层发展而来的,光层负责传送电层适配到物理媒介层的信息,在ITU-T G.872建议中,它被细分成三个子层,由上至下依次为:光信道层(OCh:Optical Channel Layer)、光复用段层(OMS:Optical Multiplexing Section Layer)、光传输段层(OTS:Optical Transmission Section Layer)。
通信网基础
通信网基础一、概述通信网基础是指网络通信系统中的底层基础设施,为数据传输提供了基本的支持和功能。
通信网基础包括物理层、数据链路层、网络层和传输层。
本文将分别介绍这些层级的基本原理和功能。
二、物理层物理层是通信系统中最底层的层级,主要负责传输原始的比特流。
物理层包括了传输介质、传输速率、编码方式等几个关键要素。
2.1 传输介质传输介质是指数据传输的载体,可以是铜线、光纤、无线电波等。
不同的传输介质有不同的传输特性和传输速率。
选择合适的传输介质可以提升通信质量和速度。
2.2 传输速率传输速率是指单位时间内传输的比特数。
传输速率越高,数据传输越快。
常见的传输速率有bps、Kbps、Mbps和Gbps 等。
2.3 编码方式编码方式是将数据转换为比特流的方法。
常见的编码方式有非归零码、曼彻斯特编码、差分编码等。
选择合适的编码方式可以提高数据的可靠性和安全性。
三、数据链路层数据链路层在物理层之上构建了一个可靠的数据传输通道。
数据链路层负责将原始的比特流划分为数据帧,并添加控制信息,用于进行错误检测和纠正。
3.1 数据帧数据帧是数据链路层传输的基本单位。
数据帧由数据部分和控制信息部分组成。
控制信息包括帧起始符、帧结束符、帧序号等。
3.2 错误检测和纠正数据链路层通过添加校验位来实现错误检测和纠正。
常用的校验位有循环冗余检验(CRC)和海明码等。
校验位可以帮助接收端检测和纠正传输过程中发生的错误。
四、网络层网络层负责将数据从源节点传输到目的节点。
网络层通过选路协议和路由表等方式,为数据选择合适的传输路径。
4.1 选路协议选路协议是网络层的主要功能之一。
常见的选路协议有静态路由和动态路由。
静态路由是管理员手动配置的路由信息,适用于网络结构稳定的环境。
动态路由是根据网络中的拓扑结构和链路状态自动计算出的路由信息,可以适应网络中的变化。
4.2 路由表路由表是记录了网络中不同节点之间的路由信息的表格。
路由表中包含了目的网络地址、下一跳地址和出接口等信息。
网络通信的基础
网络通信的基础在当今信息爆炸的时代,网络通信已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
它极大地改变着我们的生活方式、工作方式以及人与人之间的交流方式。
本文将介绍网络通信的基础知识,包括网络的定义和分类、网络的组成和工作原理、网络协议以及网络安全等方面。
一、网络的定义和分类网络是指将各种终端设备通过一定的传输媒介连接在一起,共享信息和资源的系统。
根据其规模和范围的不同,网络可以分为局域网、广域网和互联网。
局域网(Local Area Network,LAN)是指在一个较小的范围内,如家庭、学校、企业和办公室等建立的网络,其传输速度较快、安全性较高,常用于内部资源共享和内部通信。
广域网(Wide Area Network,WAN)是指在较大的地理范围内建立的网络,如城市、地区甚至跨越国界,常用于不同地点之间的通信和资源共享。
互联网(Internet)是连接全球数以亿计计算机网络的网络,通过互联网可以实现信息的全球范围内的传输和访问,是当前最大最重要的网络。
二、网络的组成和工作原理网络由计算机和网络设备组成。
计算机包括服务器、客户机以及各种终端设备,网络设备包括路由器、交换机、中继器等。
网络的工作原理是基于分组交换技术,将数据信息划分为小的数据包(packet),通过传输媒介进行传输。
在传输过程中,每个数据包都会携带发送和接收的地址信息,通过网络设备的转发,按照最佳路径将数据包传输到目的地。
三、网络协议网络协议是网络通信中的一种约定或规范,用于保证不同设备之间的通信顺利进行。
常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP 协议等。
TCP/IP协议是互联网中最基础的协议,它规定了数据如何在网络中传输和路由。
HTTP协议是超文本传输协议,用于在客户端和服务器之间传输超文本页面和其他资源。
FTP协议是文件传输协议,用于在客户端和服务器之间进行文件的上传与下载。
四、网络安全随着网络的发展,网络安全问题也日益突出。
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典型的路由器的结构
(注意:图中的数字1、2、3表示相应层次的构
件,路由器的缓存在图外)
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交换结构:又称为交换组织,其作用是根 据转发表(forwarding table)对分组进行 处理,将某个输入端口进入的分组,选择 一个合适的输出端口发送出去; 路由器的输入端和输出端中的1、2、3, 表示物理层、数据链路层和网络层的处理 模块,即在该模块中完成相应层次的处理 工作:
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其次,当一个分组在查找路由转发表 时,也就是路由器在处理第一个分组时, 输入端又会收到另一个分组,这个分组 就必须在输入端口中排队等待,造成了 路由器对于分组的延迟,即时延。
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路由器的输出端从交换结构接收分组,然后将它 们发送到路由器输出端连接的线路上。
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网络层的功能
物理层的连接:采用转发器(repeater)、 集中器; 数据链路层的连接:采用网桥(桥接器, bridge); 网络层的连接:采用路由器(router); 网络层以上的连接:采用网关(gateway); 网络互连,指网络层以上的连接。由于网 络的IP地址是在网络层才分析和确定的, 所以网络层的互连主要是地址分析和路由 的选择。
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路由器在转发分组而查找转发表时,只需要提
取其中的网络地址,及网号即可,不必过问主机号。 这样可以提高速度,节省时间。只有到达目的地址 的网络后,才由该网络转发给相应的主机,这时才 需要提取主机号以便交付该主机。
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为了便于使用32位(bit)的IP地址,往往采用 “点分十进制记法”(dotted decimal notation)。
报文部分进行差错检测;
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互联网的IP地址: IPv4协议是给因特网上每一个主机分配一个唯 一的、独享的32位(bit)的地址标识,以便在因特 网上方便地寻址。
IP地址由ICANN(Internet Corporation
Assignet and Numbers)负责分配。国内的用户地 址由APNIC(Asia Pasific Network Information Center)分配。
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A类地址:net-id7位, 可供使用的网络号128-2=126个。 原因是IP地址中的全0表示“this”,意思为“本网
络”,0 000 0000为保留地址,可以用作源地址,但
是不得用作目的地址;此外,全1,即0 111 1111用作 本地软件的环回测试(loopback test)本主机用, 此时后三个字节的二进制数字可以是全0和全1以外 的任何数。
数据链路层的功能: 链路管理:与相邻节点保持联系,即时交换 信息,了解相邻节点的工作情况,以便保 持通信连接。 帧定界:接收方可以从传输的数据量中准确 地区分一个帧的开始和结束,以便保持收 发双方的同步;பைடு நூலகம்
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帧定界的方法
定长帧:帧的长度一定,按照长度即比特数自 动截断,视为一帧,ATM、SDH都是定长的分 组;
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1、分类的IP地址:
将IP地址划分为若干固定的类,每一类地址都由 两个固定的长度的字段(网号net-id和主机号 host-id)组成。其中网号标志主机和路由器连接
的网络,主机号标志该主机。有了这两个信息,
任何一个主机在网络上的位置就确定了。
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分类的IP地址结构
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路由器的结构: 路由器可以分为两个部分:即路由选择和分组 转发部分;
路由选择部分是控制部分,其核心构件是 路由选择处理机。 路由选择处理机的任务是根据所选定 的路由选择协议构造出路由表,同时经常 或定期地和相邻的路由器交换路由信息, 更新和维护路由表。 分组转发部分,由三部分组成:交换结构、 (一组)输入端口、(一组)输出端口。
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网络核心设备的路由器性能不断提高
目前世界上工作速度最快的路由器是思科2010年3月 10日发布的CRS-3,其数据流量处理能力为322TB/S ,也称为322Tbps; 322 Tbps到底有多快?有人打个比方,就是快到足 以让所有中国男人、女人和小孩同时打视频电话。 为更形象地说明该路由器的速度,我们再举几个新 产品能做什么的例子:可在1秒内下载整个美国国会 图书馆的所有藏书;在1秒内传输超过5.6万人的 DNA序列;在1分钟内传输超过40亿首MP3歌曲; 在0.000000014秒内发送完整的英国国王詹姆斯钦定 《圣经》英译本;向旧金山每个家庭同时传输1G数 据;每4分钟全球发布任何一部电影。
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物理层:负责数据比特的发送和接收。
物理层的功能:
指明接口所用插件的规格、尺寸、引线 数量、分配、排列等; 各接口引线电气特性及其意义;
输入、输出规程,如时间顺序、条件等
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数据链路层:按照链路层的协议接
收分组的帧,将帧的头部和尾部剥 去之后,分组送入网络层的处理模 块。
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路由器在计算机网络中的作用:完成路由选择, 并把分组发往所选择的相应的链路。 路由选择:转发分组之前需要完成的工作,根 据相邻路由器提供的网络拓扑的变化情况,按 照路由选择算法,及时修改相应的路由表。可 见,路由选择主要是算法的问题。 转发:路由器根据转发表将用户的数据报(IP 分组)转向合适的输出端口并从该端口发出。 转发主要是查表的问题。
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因特网的网际协议IP: TCP/IP协议即传输控制协议/网际协议; TCP/IP与OSI体系结构的比较:
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互联网协议的组成:
TCP:传输控制协议; UDP:用户数据报协议; ICMP:因特网控制报文协议; IGMP:因特网组管理协议; RARP:逆地址解析协议; ARP:地址解析协议;
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TCP/IP协议中,IP协议是负责网络互连的网络 层的核心协议。
TCP协议则是与IP协议配套使用的运输层的一
个协议。严格说来,TCP协议与网络互连并没有直 接的关系,但是TCP协议对保证互联网络中端到端 的可靠传输起到非常重要的作用。 运输层向应用层提供通信服务,并且对分组的
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与IP协议配套使用的四个协议:
地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol) 逆地址解析协议RARP(Reverse Address Resolution Protocol) 因特网控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol) 因特网组管理协议IGMP(Internet Group Management Protocol)
通过互连(连接)网络的交换方法: 网络有2N条总线,其中水平方向和垂直方向各
有N条总线,并且彼此分别连接。路由器接收到的
分组经目的地址的提取,分别送到相应的水平总线,
与相应的垂直总线相连,如果垂直总线空闲,则分
组转发,否则等待;例如CISCO Catalyst 12000,使 用的互联网的带宽可以高达60Gb/S。
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由上面的分析可以看出,路由器作为网络 连接设备,其工作原理并不复杂,但是要求的 工作速度非常高。例如线路的传送速度是 2.5Gb/S,分组长度为256字节/分组,这时路由 器需要处理分组的速度:2.5×10 000 000 000/ (256×8)=1000 000(分组)。这个速度称为 线速,是非常大的。这个数字也称为Mpps(百 万分组每秒),说明路由器对接收的分组的处 理速率,是路由器的重要指标。
网络设备的名称(中英文皆可),但是这不是地址。 如同南京邮电大学是名称(域名),而新模范马路 66号则是地址。当然这两者都是唯一的,不应该有 重复的。但是一个域名可以有几个地址(如南京邮
电大学有三牌楼校区和仙林校区)。也可以连接不
同的网络,此时应该分配不同网络的IP地址。如南 邮目前连接的两个路由-CERNET和 CHINANET。.
查找路由表;
选定输出端口;
分组送到输出端口的缓存;
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此时路由器的转发速度(交换速率)取决于 存储器的读写时间(称为存储器的带宽);例如 CISCO的Catalyst 8500、Bay Networ的Accelar1200
系列就是采用存储器转发的。
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通过总线的交换方法:
非定长帧,各分组、帧的长度不一,截取的方 法有: *特征位识别:如HDLC中,01111110为特征位; *自动识别编码:自动判断和截取,如G3传真机 *长度指示:非定长,但是指明长度,如IP分组;
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数据链路层的功能
流量控制:控制数据发送的速率,以便接 收方来得及接收数据; 差错控制:通过差错检测发现接收到的数 据有无错误,或者纠正错误; 将数据和控制信息区分开,并分别处理; 透明传输:对各种信息保证不会错误的识 别; 寻址:将分组正确地发到相应的目的站, 在数据链路层的主要任务是相邻的节点。
通信网理论基础
第三部分
Internet的地址、路由 和管理技术
2011、4、5
张顺颐dirzsy@
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Internet的地址安排