计算机网络的协议与通信规范
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MAC子层
MAC子层负责处理数据链路层的寻址和错误检测功能，使 用48位的MAC地址进行标识。
LLC子层
LLC子层为网络层提供服务访问点（SAP），并负责处理 与上层协议的接口。在以太网中，LLC子层通常被省略， 由网络层直接处理数据。
04
CATALOGUE
网络层协议与通信规范
网络层功能及IP地址
网络层
负责数据包在网络中的路由和 传输，如IP、ICMP等协议。
物理层
负责传输比特流，规定了电气 、机械和定时接口的规范。
常见网络协议
TCP/IP协议族
包括TCP、UDP、IP、ICMP 、ARP等协议，是互联网的 基础协议。
HTTP协议
用于Web浏览器和服务器之 间的通信，是Web应用的基 础。
作用
网络协议是确保网络中的设备能够相 互理解、协同工作的基础，它使得不 同厂商生产的设备能够互相通信，实 现了网络的互操作性。
协议分层结构
传输层
提供端到端的通信服务，如 TCP、UDP等协议。
数据链路层
负责将数据帧从一个节点传输 到相邻节点，如Ethernet、 PPP等协议。
应用层
负责处理特定的应用程序细节 ，如HTTP、FTP等协议。
FTP安全性
FTP协议本身不提供加密功能，可通 过SSL/TLS等安全协议实现安全传输 。
THANKS
感谢观看
FTP协议
用于文件传输，包括上传、 下载等操作。
常见网络协议
SMTP/POP3/IMAP协议
01
用于电子邮件的发送和接收。
DNS协议
02
用于域名解析，将域名转换为IP地址。
SSH/Telnet协议
03
用于远程登录和管理网络设备。
常见网络协议
SNMP协议
用于网络设备的管理和监控。
VoIP协议
用于语音通话和视频通话，如SIP、H.323等协议。
常见应用层协议
HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、P/HTTPS协议详解
HTTP协议
超文本传输协议，用于Web浏览器和 服务器之间的通信，默认使用80端口
。
HTTP请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，用 于指定请求类型和操作。
HTTPS协议
安全超文本传输协议，是HTTP的安 全版，使用SSL/TLS加密通信内容， 默认使用443端口。
TCP连接释放过程
四次挥手，包括FIN、ACK等标志位和序列号的使用。
TCP可靠传输机制
通过确认应答、超时重传、滑动窗口等机制实现。
UDP协议详解
UDP协议特点
无连接、不可靠传输、基于数据报。
UDP数据传输过程
无需建立连接，直接发送数据报，不保证数据报的到 达和顺序。
UDP应用场景
适用于实时性要求较高、可容忍数据丢失的应用，如 音视频传输、实时游戏等。
IPv4报文格式
包括报头和数据两部分，报头中包含版本、长度、生存时间等字 段。
IPv6协议详解
IPv6地址结构
由128位二进制数表示，分为8组，每组4个十 六进制数，组之间用冒号分隔。
IPv6地址类型
包括全球唯一地址、链路本地地址、站点本地 地址等。
IPv6报文格式
与IPv4类似，但报头更加简化，提高了传输效率。
可靠传输机制及拥塞控制策略
可靠传输机制
通过确认应答、超时重传等机制确保数据的可靠传输。
拥塞控制策略
包括慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复等算法，防止网络拥塞并保证数据传输的稳定 性。
06
CATALOGUE
应用层协议与通信规范
应用层功能及常见应用层协议
应用层功能
提供网络应用程序间的通信服务，包括数据 格式化、通信会话管理和同步等。
HTTP状态码
表示请求的处理结果，如200表示成 功，404表示未找到资源。
DNS域名解析系统原理及实现
DNS功能
将域名解析为对应的IP地址，以便计算机能够相 互通信。
DNS解析过程
递归查询和迭代查询两种方式，通过查询各级 DNS服务器获取目标IP地址。
ABCD
DNS服务器类型
根DNS服务器、顶级域DNS服务器和权威DNS 服务器等。
连接器
EIA/TIA-449标准使用DB-37连接 器，该连接器包含37个引脚，用 于连接计算机和外围设备。
电缆类型
EIA/TIA-449标准支持屏蔽双绞线 电缆，以提高信号传输的稳定性 和抗干扰能力。
以太网物理层标准
10BASE-T
100BASE-TX
使用双绞线作为传输介质，采用曼彻斯特 编码方式，传输速率为10Mbps。
03
CATALOGUE
数据链路层协议与通信规范
数据链路层功能及帧结构
数据链路层功能
提供可靠的数据传输服务，包括数据链路的建立、维护和释放，以及数据帧的传 输和错误控制。
帧结构
数据链路层的数据传输单位是帧，帧由帧头、数据部分和帧尾组成。帧头包含发 送方和接收方的地址信息，数据部分包含要传输的数据，帧尾包含校验和等信息 。
高级数据链路控制（HDLC）
HDLC概述
HDLC是一种高级数据链路控制协议 ，主要用于广域网中的点对点或多点 连接。
HDLC帧结构
HDLC帧由标志字段、地址字段、控 制字段、信息字段和帧校验序列字段 组成。
以太网数据链路层标准
以太网概述
以太网是一种基于IEEE 802.3标准的局域网技术，采用 CSMA/CD访问控制方式和基带传输方式。
点对点协议（PPP）
PPP概述
PPP是一种点对点的数据链路层协议，主要用于在公共网络 （如Internet）上建立直接连接。
PPP组件
PPP协议由链路控制协议（LCP）、网络控制协议（NCP） 和认证协议（如PAP、CHAP）等组成。
PPP工作过程
PPP连接建立过程包括链路建立阶段、认证阶段和网络层协 议协商阶段。在数据传输阶段，PPP采用面向字节的同步传 输方式。
网络层功能
实现不同网络之间的数据传输，包括路 由选择、数据报文的分段与重组等。
VS
IP地址
网络层中用于标识主机身份的32位地址 ，分为IPv4和IPv6两种版本。
IPv4协议详解
IPv4地址结构
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 。
IPv4地址类型
包括公网IP、私网IP、环回地址、广播地址等。
02
CATALOGUE
物理层协议与通信规范
物理层功能及传输介质
功能
物理层负责在计算机网络中传输原始比特流，提供机械、电气、功能和规程等 方面的特性，确保比特流能在物理传输介质上正确传输。
传输介质
物理层涉及的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输介质等。
EIA/TIA-232标准
信号电平
EIA/TIA-232标准规定了一种信号电平表示 方式，采用负逻辑，即逻辑“1”表示为15V至-3V，逻辑“0”表示为+3V至+15V 。
使用两对双绞线作为传输介质，采用4B/5B 编码方式，传输速率为100Mbps。
1000BASE-T
使用四对双绞线作为传输介质，采用 8B/10B编码方式，传输速率为1Gbps。
光纤以太网
使用光纤作为传输介质，支持多种传输速 率和距离规格，如100BASE-FX、 1000BASE-SX和1000BASE-LX等。
计算机网络的协 议与通信规范
演讲人： 日期：
目录
• 网络协议概述 • 物理层协议与通信规范 • 数据链路层协议与通信规范 • 网络层协议与通信规范 • 传输层协议与通信规范 • 应用层协议与通信规范
01
CATALOGUE
网络协议概述
协议的定义与作用
定义
网络协议是计算机网络中进行通信的 双方或多方之间所共同遵守的规则或 约定，它规定了通信双方如何建立连 接、传输数据以及结束连接等过程。
连接器
EIA/TIA-232标准使用DB-25或DB-9连接器，其中 DB-25连接器包含25个引脚，而DB-9连接器包含9 个引脚。
电缆类型
EIA/TIA-232标准支持多种电缆类型，包括 直通电缆、交叉电缆和反转电缆等。
EIA/TIA-449标准
电气特性
EIA/TIA-449标准规定了电气特性 ，如差分信号传输方式、信号幅 度和传输速率等。
05
CATALOGUE
传输层协议与通信规范
传输层功能及端口号
传输层功能
提供端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传输和流量控制。
端口号
用于标识不同的应用程序或服务，实现多路复用和分用。
TCP协议详解
TCP协议特点
面向连接、可靠传输、基于字节流。
TCP连接建立过程
三次握手，包括SYN、ACK等标志位和序列号的使用。
DNS记录类型
A记录、CNAME记录、MX记录等，用于定义 域名的不同属性和指向。
FTP文件传输服务原理及实现
FTP功能
提供文件上传、下载和删除等操作， 支持断点续传和多任务传输。
FTP工作模式
主动模式和被动模式，分别对应不同 的数据传输方式。
FTP命令
包括连接、认证、文件操作和控制命 令等，如USER、PASS、CWD、 LIST等。
ICMP、IGMP等辅助协议
要点一
ICMP（Internet Control Messa…
用于在IP主机和路由器之间传递控制消息，如不可达报文 、超时报文等。
要点二
IGMP（Internet Group Managem…
用于IPv4网络中的多播组成员资格管理，支持多播路由器 的选择和多播组成员的加入与离开等操作。
MAC子层负责处理数据链路层的寻址和错误检测功能，使 用48位的MAC地址进行标识。
LLC子层
LLC子层为网络层提供服务访问点（SAP），并负责处理 与上层协议的接口。在以太网中，LLC子层通常被省略， 由网络层直接处理数据。
04
CATALOGUE
网络层协议与通信规范
网络层功能及IP地址
网络层
负责数据包在网络中的路由和 传输，如IP、ICMP等协议。
物理层
负责传输比特流，规定了电气 、机械和定时接口的规范。
常见网络协议
TCP/IP协议族
包括TCP、UDP、IP、ICMP 、ARP等协议，是互联网的 基础协议。
HTTP协议
用于Web浏览器和服务器之 间的通信，是Web应用的基 础。
作用
网络协议是确保网络中的设备能够相 互理解、协同工作的基础，它使得不 同厂商生产的设备能够互相通信，实 现了网络的互操作性。
协议分层结构
传输层
提供端到端的通信服务，如 TCP、UDP等协议。
数据链路层
负责将数据帧从一个节点传输 到相邻节点，如Ethernet、 PPP等协议。
应用层
负责处理特定的应用程序细节 ，如HTTP、FTP等协议。
FTP安全性
FTP协议本身不提供加密功能，可通 过SSL/TLS等安全协议实现安全传输 。
THANKS
感谢观看
FTP协议
用于文件传输，包括上传、 下载等操作。
常见网络协议
SMTP/POP3/IMAP协议
01
用于电子邮件的发送和接收。
DNS协议
02
用于域名解析，将域名转换为IP地址。
SSH/Telnet协议
03
用于远程登录和管理网络设备。
常见网络协议
SNMP协议
用于网络设备的管理和监控。
VoIP协议
用于语音通话和视频通话，如SIP、H.323等协议。
常见应用层协议
HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、P/HTTPS协议详解
HTTP协议
超文本传输协议，用于Web浏览器和 服务器之间的通信，默认使用80端口
。
HTTP请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，用 于指定请求类型和操作。
HTTPS协议
安全超文本传输协议，是HTTP的安 全版，使用SSL/TLS加密通信内容， 默认使用443端口。
TCP连接释放过程
四次挥手，包括FIN、ACK等标志位和序列号的使用。
TCP可靠传输机制
通过确认应答、超时重传、滑动窗口等机制实现。
UDP协议详解
UDP协议特点
无连接、不可靠传输、基于数据报。
UDP数据传输过程
无需建立连接，直接发送数据报，不保证数据报的到 达和顺序。
UDP应用场景
适用于实时性要求较高、可容忍数据丢失的应用，如 音视频传输、实时游戏等。
IPv4报文格式
包括报头和数据两部分，报头中包含版本、长度、生存时间等字 段。
IPv6协议详解
IPv6地址结构
由128位二进制数表示，分为8组，每组4个十 六进制数，组之间用冒号分隔。
IPv6地址类型
包括全球唯一地址、链路本地地址、站点本地 地址等。
IPv6报文格式
与IPv4类似，但报头更加简化，提高了传输效率。
可靠传输机制及拥塞控制策略
可靠传输机制
通过确认应答、超时重传等机制确保数据的可靠传输。
拥塞控制策略
包括慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复等算法，防止网络拥塞并保证数据传输的稳定 性。
06
CATALOGUE
应用层协议与通信规范
应用层功能及常见应用层协议
应用层功能
提供网络应用程序间的通信服务，包括数据 格式化、通信会话管理和同步等。
HTTP状态码
表示请求的处理结果，如200表示成 功，404表示未找到资源。
DNS域名解析系统原理及实现
DNS功能
将域名解析为对应的IP地址，以便计算机能够相 互通信。
DNS解析过程
递归查询和迭代查询两种方式，通过查询各级 DNS服务器获取目标IP地址。
ABCD
DNS服务器类型
根DNS服务器、顶级域DNS服务器和权威DNS 服务器等。
连接器
EIA/TIA-449标准使用DB-37连接 器，该连接器包含37个引脚，用 于连接计算机和外围设备。
电缆类型
EIA/TIA-449标准支持屏蔽双绞线 电缆，以提高信号传输的稳定性 和抗干扰能力。
以太网物理层标准
10BASE-T
100BASE-TX
使用双绞线作为传输介质，采用曼彻斯特 编码方式，传输速率为10Mbps。
03
CATALOGUE
数据链路层协议与通信规范
数据链路层功能及帧结构
数据链路层功能
提供可靠的数据传输服务，包括数据链路的建立、维护和释放，以及数据帧的传 输和错误控制。
帧结构
数据链路层的数据传输单位是帧，帧由帧头、数据部分和帧尾组成。帧头包含发 送方和接收方的地址信息，数据部分包含要传输的数据，帧尾包含校验和等信息 。
高级数据链路控制（HDLC）
HDLC概述
HDLC是一种高级数据链路控制协议 ，主要用于广域网中的点对点或多点 连接。
HDLC帧结构
HDLC帧由标志字段、地址字段、控 制字段、信息字段和帧校验序列字段 组成。
以太网数据链路层标准
以太网概述
以太网是一种基于IEEE 802.3标准的局域网技术，采用 CSMA/CD访问控制方式和基带传输方式。
点对点协议（PPP）
PPP概述
PPP是一种点对点的数据链路层协议，主要用于在公共网络 （如Internet）上建立直接连接。
PPP组件
PPP协议由链路控制协议（LCP）、网络控制协议（NCP） 和认证协议（如PAP、CHAP）等组成。
PPP工作过程
PPP连接建立过程包括链路建立阶段、认证阶段和网络层协 议协商阶段。在数据传输阶段，PPP采用面向字节的同步传 输方式。
网络层功能
实现不同网络之间的数据传输，包括路 由选择、数据报文的分段与重组等。
VS
IP地址
网络层中用于标识主机身份的32位地址 ，分为IPv4和IPv6两种版本。
IPv4协议详解
IPv4地址结构
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 。
IPv4地址类型
包括公网IP、私网IP、环回地址、广播地址等。
02
CATALOGUE
物理层协议与通信规范
物理层功能及传输介质
功能
物理层负责在计算机网络中传输原始比特流，提供机械、电气、功能和规程等 方面的特性，确保比特流能在物理传输介质上正确传输。
传输介质
物理层涉及的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输介质等。
EIA/TIA-232标准
信号电平
EIA/TIA-232标准规定了一种信号电平表示 方式，采用负逻辑，即逻辑“1”表示为15V至-3V，逻辑“0”表示为+3V至+15V 。
使用两对双绞线作为传输介质，采用4B/5B 编码方式，传输速率为100Mbps。
1000BASE-T
使用四对双绞线作为传输介质，采用 8B/10B编码方式，传输速率为1Gbps。
光纤以太网
使用光纤作为传输介质，支持多种传输速 率和距离规格，如100BASE-FX、 1000BASE-SX和1000BASE-LX等。
计算机网络的协 议与通信规范
演讲人： 日期：
目录
• 网络协议概述 • 物理层协议与通信规范 • 数据链路层协议与通信规范 • 网络层协议与通信规范 • 传输层协议与通信规范 • 应用层协议与通信规范
01
CATALOGUE
网络协议概述
协议的定义与作用
定义
网络协议是计算机网络中进行通信的 双方或多方之间所共同遵守的规则或 约定，它规定了通信双方如何建立连 接、传输数据以及结束连接等过程。
连接器
EIA/TIA-232标准使用DB-25或DB-9连接器，其中 DB-25连接器包含25个引脚，而DB-9连接器包含9 个引脚。
电缆类型
EIA/TIA-232标准支持多种电缆类型，包括 直通电缆、交叉电缆和反转电缆等。
EIA/TIA-449标准
电气特性
EIA/TIA-449标准规定了电气特性 ，如差分信号传输方式、信号幅 度和传输速率等。
05
CATALOGUE
传输层协议与通信规范
传输层功能及端口号
传输层功能
提供端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传输和流量控制。
端口号
用于标识不同的应用程序或服务，实现多路复用和分用。
TCP协议详解
TCP协议特点
面向连接、可靠传输、基于字节流。
TCP连接建立过程
三次握手，包括SYN、ACK等标志位和序列号的使用。
DNS记录类型
A记录、CNAME记录、MX记录等，用于定义 域名的不同属性和指向。
FTP文件传输服务原理及实现
FTP功能
提供文件上传、下载和删除等操作， 支持断点续传和多任务传输。
FTP工作模式
主动模式和被动模式，分别对应不同 的数据传输方式。
FTP命令
包括连接、认证、文件操作和控制命 令等，如USER、PASS、CWD、 LIST等。
ICMP、IGMP等辅助协议
要点一
ICMP（Internet Control Messa…
用于在IP主机和路由器之间传递控制消息，如不可达报文 、超时报文等。
要点二
IGMP（Internet Group Managem…
用于IPv4网络中的多播组成员资格管理，支持多播路由器 的选择和多播组成员的加入与离开等操作。