计算机网络--介质访问控制子层 ppt课件
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计算机网络基础PPT课件
计算机网络的主要功能
数据通信、资源共享、分布式处理、提高计算机的可靠性。
计算机网络的拓扑结构
总线型、星型、环型、网状型。
计算机网络发展历程
第一阶段
第二阶段
面向终端的计算机网络，20世纪50年代初 ，美国建立半自动地面防空系统，将不同 地点的计算机通过通信线路连接起来。
计算机-计算机网络，20世纪60年代中期， 美国国防部ARPANET实验，标志计算机网 络的兴起。
数据传输过程
总结词
数据传输过程是计算机网络中数据从一个节点传送到另一个节点的过程。
详细描述
数据传输过程通常包括以下几个步骤：数据源将数据封装在一个数据包中，然后通过网络发送出去。数据包在网 络中经过一系列的路由器和交换机等网络设备的转发，最终到达目的地。在传输过程中，数据包可能会经过多次 封装和解封装的过程，以确保数据的完整性和可靠性。
第三阶段
第四阶段
国际标准化的计算机网络，20世纪70年代 末至80年代初，出现了一系列标准化的网 络体系结构。
高速计算机网络，20世纪90年代初至今， 网络技术向高速、宽带、智能化发展。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
按拓扑结构分类：总 线型、星型、环型、 网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议的核心，它定义了数 据如何在网络中传输。
详细描述
TCP/IP模型将网络系统划分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对 应于OSI参考模型的应用层和表示层，传输层对应于OSI的传输层，网络层对应于OSI的网络层，而链 路层对应于OSI的数据链路层和物理层。
数据通信、资源共享、分布式处理、提高计算机的可靠性。
计算机网络的拓扑结构
总线型、星型、环型、网状型。
计算机网络发展历程
第一阶段
第二阶段
面向终端的计算机网络，20世纪50年代初 ，美国建立半自动地面防空系统，将不同 地点的计算机通过通信线路连接起来。
计算机-计算机网络，20世纪60年代中期， 美国国防部ARPANET实验，标志计算机网 络的兴起。
数据传输过程
总结词
数据传输过程是计算机网络中数据从一个节点传送到另一个节点的过程。
详细描述
数据传输过程通常包括以下几个步骤：数据源将数据封装在一个数据包中，然后通过网络发送出去。数据包在网 络中经过一系列的路由器和交换机等网络设备的转发，最终到达目的地。在传输过程中，数据包可能会经过多次 封装和解封装的过程，以确保数据的完整性和可靠性。
第三阶段
第四阶段
国际标准化的计算机网络，20世纪70年代 末至80年代初，出现了一系列标准化的网 络体系结构。
高速计算机网络，20世纪90年代初至今， 网络技术向高速、宽带、智能化发展。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
按拓扑结构分类：总 线型、星型、环型、 网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议的核心，它定义了数 据如何在网络中传输。
详细描述
TCP/IP模型将网络系统划分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对 应于OSI参考模型的应用层和表示层，传输层对应于OSI的传输层，网络层对应于OSI的网络层，而链 路层对应于OSI的数据链路层和物理层。
(2024年)计算机网络基础PPT课件
源地址和目的地址
标识数据报的源主机地址 和目的主机地址。
22
路由算法与路由表生成
01
路由算法概述
路由算法是网络层的核心技术之一，用于确定分组从源主机到目的主机
的最佳路径。
02
静态路由算法
由管理员手动配置路由信息，适用于简单网络环境。
2024/3/26
03
距离矢量路由算法（DVA）
基于Bellman-Ford算法，每个路由器将自己知道的最佳路径信息发送
定性和可靠性。
2024/3/26
17
IP协议原理及报文格式
• IP协议概述：IP协议是TCP/IP协议族中的核心协议之一， 负责在主机和路由器之间传递数据报。
2024/3/26
18
IP协议原理及报文格式
2024/3/26
无连接服务
IP协议不建立连接，每个数据报独立 传输，不保证数据报的可靠传输。
34
无线局域网技术原理及应用
无线局域网技术原理
基于IEEE 802.11系列标准，通过无线接入点（AP）与客户端设备 （如笔记本电脑、智能手机等）进行通信，实现数据传输和资源共 享。
无线局域网组成
包括无线接入点、客户端设备、传输介质（如空气）和网络管理软 件等。
无线局域网应用
广泛应用于企业、学校、家庭等场景，提供灵活、便捷的网络接入方 式。
组转发到相应的链路上。
24
04
传输层与应用层
2024/3/26
25
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一层， 主要任务是为上层应用提供可靠、高效的数据传输服务 。
传输层功能
传输层具有以下主要功能
计算机网络 第5章_介质访问控制子层---第二次课
B 发送数据 B
TB
A 检测 到冲突
TJ t
信 道 占 用 时 间
B 也能够检测到冲突，并立即停止发送数据帧，接 着就发送干扰信号。这里为了简单起见，只画出 A 发送干扰信号的情况。
10
随机延迟重发
？ 问 题 ？
考虑这样的一种情形：当某站正在发送数据时，另外 两个站有数据要发送。这两个站进行载波监听，发现总 线忙，于是就等待；当它们发现总线变为空闲时，就立 即发送自己的数据。但这必然再次发生碰撞；经检测发 现了碰撞，就停止发送。然后再重新发送，……，这样 下去，一直不能发送成功。
解决这一问题，需要采用 所谓的退避算法。
11
退避算法
二进制指数类型退避算法 (truncated binary exponential type)
这样做是为了减小 再 次发生碰撞的概率。
——就是让发生碰撞的站在停止发送数据后，不是立即再发送 数据，而是推迟（这叫做退避）一个随机时间才能再发送数据。 具体做法是： （1）确定基本退避时间，一般是取为争用期2 τ 。 （2）定义参数k，它等于重传次数，但k不超过10 (k 10) ，即 k=min(重传次数，10)。 （3）从离散整数集合[0,1,2,…,(2 k-1)]中随机地取出一个数，记为r。 重传所需的时延就是r倍的基本退避时间。 （4）当重传达16次仍不能成功时，则丢弃该帧，并向高层报告。
公司：Cisco 3Com IBM 00-00-0c 00-20-AF 08-00-5A Novell 00-00-1B 00-60-8C 00-00-D8
29
网卡上的硬件地址
路由器由于同时连接到两个网络上， 因此它有两块网卡和两个硬件地址。
1A-24-F6-54-1B-0E 00-00-A2-A4-2C-02
完整计算机网络ppt课件
物理层的基本概念与传输介质
物理层的基本概念
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。
传输介质
物理层接口与标准
物理层接口规定了物理层设备与传输 介质之间的电气、机械和功能特性， 常见的物理层接口标准有EIA/TIA232、EIA/TIA-499等。
ATM的特点：支持多种业务类型（如语音、数据 、视频等）、高速传输、低延迟、QoS保障。
ATM在网络中的应用：作为骨干网传输技术，提 供高速、可靠的数据传输服务。
帧中继技术
帧中继（Frame Relay）的基本概念
一种简化的、面向连接的数据链路层协议，采用变长帧作为传输单位 。
03
包括前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字
段、数据字段和帧校验序列等。
无线局域网技术
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）的概念：利用无线通信技 术构建的局域网，摆脱了有线网络的束缚。
无线局域网的标准：IEEE 802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、 802.11n、802.11ac和802.11ax等。
01
02
03
应用层的基本概念
应用层是计算机网络体系 结构中的最高层，负责为 用户提供各种网络服务和 应用程序接口。
应用层的功能
实现用户与网络之间的交 互，包括网络应用、数据 传输、资源共享等。
应用层协议
HTTP、FTP、SMTP、 DNS等协议都属于应用层 协议，用于实现不同的网 络应用。
DNS域名系统
传输层
向用户提供可靠的端到端的差错和 流量控制，保证报文的正确传输， 同时向高层屏蔽下层数据通信的细 节。
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功能
包括帧同步、差错控制、 流量控制等，确保数据的 可靠传输。
数据链路层设备
包括网卡、网桥等，用于 实现数据链路层的功能。
常见数据链路层协议及工作原理
以太网协议
以太网是一种常用的局域网技术， 采用CSMA/CD（载波监听多路访 问/冲突检测）机制解决多节点同 时发送数据的冲突问题。
PPP协议
PPP（Point-to-Point Protocol） 是一种点对点通信协议，用于建立 直接连接的两个节点之间的数据链 路。
06
无线网络与移动计算
无线网络基本概念与技术标准
无线网络定义
通过无线电波进行数据传输和通 信的网络。
无线网络分类
包括无线局域网（WLAN）、无线 城域网（WMAN）、无线广域网 （WWAN）等。
技术标准
包括IEEE 802.11系列标准、蓝牙（ Bluetooth）、ZigBee等。
移动计算基本概念与技术发展
常见网络安全技术及其原理
防火墙技术
入侵检测技术
防火墙是位于内部网络和外部网络之间的 安全屏障，通过控制网络访问和过滤网络 数据来保护内部网络免受外部攻击。
入侵检测是指通过监控网络系统和应用程 序的运行状态，发现潜在的入侵行为和异 常活动，并及时报警和响应。
加密技术
身份认证技术
加密技术是通过将敏感信息转换为密文形 式进行传输和存储，确保信息在传输和存 储过程中的机密性和完整性。
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，用于 实现不同网络应用之间的通信。
应用层功能
提供用户与网络应用之间的交互界面 ，处理数据表示、会话管理、安全保 密等任务。
常见应用层协议及工作原理
HTTP协议
超文本传输协议，用于Web浏览器与服务器之间的通信 ，支持请求/响应模型，传输层使用TCP协议。
初中信息技术课件计算机网络ppt课件
功能
实现资源共享、信息传输、分布 式处理、提高系统可靠性等。
计算机网络发展历程
01
02
03
04
第一代计算机网络
面向终端的计算机网络，以单 个计算机为中心，终端通过通
信线路共享主机资源。
第二代计算机网络
多个主机互联的计算机网络， 以通信子网为中心，形成多主
机互联的结构。
第三代计算机网络
开放式标准化网络，采用国际 标准化协议，实现不同厂商设
02
计算机网络体系结构
OSI七层模型简介
01
02
03
物理层
负责传输比特流，规定了 设备间的物理接口和传输 介质。
数据链路层
负责将比特流封装成帧， 并进行差错控制和流量控 制。
网络层
负责数据包的路由和转发 ，实现不同网络之间的通 信。
OSI七层模型简介
传输层
提供端到端的可靠传输 服务，确保数据的完整
设置网络参数和安全防护
配置网络参数，如IP地址、DNS等， 同时开启防火墙和杀毒软件，保护网 络安全。
配置路由器和调制解调器
购买并配置路由器和调制解调器，确 保设备之间的连接畅通，实现家庭网 络的共享和访问。
网络安全防护措施建议
强化密码管理
设置复杂且不易被猜测的密码，定期 更换密码，避免使用弱密码或重复使 用密码。
3
物联网对计算机网络的影响
物联网的发展将推动计算网络技术的不断创新 和升级，提高网络的智能化、自动化水平。
云计算服务模式探讨
云计算定义
云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共 享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机各种终端 和其他设备。
云计算服务模式
实现资源共享、信息传输、分布 式处理、提高系统可靠性等。
计算机网络发展历程
01
02
03
04
第一代计算机网络
面向终端的计算机网络，以单 个计算机为中心，终端通过通
信线路共享主机资源。
第二代计算机网络
多个主机互联的计算机网络， 以通信子网为中心，形成多主
机互联的结构。
第三代计算机网络
开放式标准化网络，采用国际 标准化协议，实现不同厂商设
02
计算机网络体系结构
OSI七层模型简介
01
02
03
物理层
负责传输比特流，规定了 设备间的物理接口和传输 介质。
数据链路层
负责将比特流封装成帧， 并进行差错控制和流量控 制。
网络层
负责数据包的路由和转发 ，实现不同网络之间的通 信。
OSI七层模型简介
传输层
提供端到端的可靠传输 服务，确保数据的完整
设置网络参数和安全防护
配置网络参数，如IP地址、DNS等， 同时开启防火墙和杀毒软件，保护网 络安全。
配置路由器和调制解调器
购买并配置路由器和调制解调器，确 保设备之间的连接畅通，实现家庭网 络的共享和访问。
网络安全防护措施建议
强化密码管理
设置复杂且不易被猜测的密码，定期 更换密码，避免使用弱密码或重复使 用密码。
3
物联网对计算机网络的影响
物联网的发展将推动计算网络技术的不断创新 和升级，提高网络的智能化、自动化水平。
云计算服务模式探讨
云计算定义
云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共 享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机各种终端 和其他设备。
云计算服务模式
计算机网络完整ppt课件
应用层
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念
介质访问控制
CSMA/CD工作原理
在CSMA中，由于信道传播时延的存在，即使通信双方的站点都没有侦听到载波信号，在发送数据时仍可能会 发生冲突，因为他们可能会在检测到介质空闲时同时发送数据，致使冲突发生。尽管CSMA可以发现冲突，但它并 没有先知的冲突检测和阻止功能，致使冲突发生频繁。
一种CSMA的改进方案是使发送站点在传输过程中仍继续侦听介质，以检测是否存在冲突。如果两个站点都在 某一时间检测到信道是空闲的，并且同时开始传送数据，则它们几乎立刻就会检测到有冲突发生。如果发生冲突， 信道上可以检测到超过发送站点本身发送的载波信号幅度的电磁波，由此判断出冲突的存在。一旦检测到冲突， 发送站点就立即停止发送，并向总线上发一串阻塞信号，用以通知总线上通信的对方站点，快速地终止被破坏的 帧，可以节省时间和带宽。这种方案就是本节要介绍的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，载波侦听多路访问/冲突检测协议），已广泛应用于局域中。
简介
局域的数据链路层分为逻辑链路层LLC和介质访问控制MAC两个子层。 逻辑链路控制（Logical Link Control或简称LLC）是局域中数据链路层的上层部分，IEEE 802.2中定义 了逻辑链路控制协议。用户的数据链路服务通过LLC子层为络层提供统一的接口。在LLC子层下面是MAC子层。 MAC(medium access control)属于LLC（Logical Link Control）下的一个子层。局域中广泛采用的两种 介质访问控制方法，分别是： 1、争用型介质访问控制，又称随机型的介质访问控制协议，如CSMA/CD方式。 2、确定型介质访问控制，又称有序的访问控制协议，如Token(令牌）方式。
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循环冗余检验（CRC）
发送方和接收方事先商定一个多项式G(x)，发送方在帧的末尾添加冗余码，使得 整个帧对应的二进制序列能被G(x)整除；接收方收到后，用同样的G(x)去除，若 能整除则无差错，否则认为出错。
19
流量控制与可靠传输机制
2024/1/25
停止-等待协议
每发送完一个帧就停止发送，等待对方的确认，在收到确 认后再发送下一个帧。
地址分类
A、B、C、D、E五类地址，满足不同规模网络需求。
2024/1/25
27
IPv
128位地址空间
提供海量唯一地址，解决IPv4地址枯竭问题。
地址自动配置
支持即插即用，简化网络管理。
2024/1/25
28
路由协议
内部网关协议（IGP）
在自治系统内部使用的路由协议，如RIP 、OSPF。
VS
外部网关协议（EGP）
按拓扑结构分
按通信方式分
局域网（LAN）、城域 网（MAN）、广域网（
WAN）。
2024/1/25
有线网络、无线网络。
星型网络、环型网络、 总线型网络、树型网络
、网状型网络。
6
电路交换网络、报文交 换网络、分组交换网络
。
2023
PART 02
计算机网络体系结构
REPORTING
2024/1/25
7
2024/1/25
9
TCP/IP四层模型
• 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧 ，抽出IP数据报，交给IP层。
• 网际层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输 层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往 信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报：首 先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头， 将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据 报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。
发送方和接收方事先商定一个多项式G(x)，发送方在帧的末尾添加冗余码，使得 整个帧对应的二进制序列能被G(x)整除；接收方收到后，用同样的G(x)去除，若 能整除则无差错，否则认为出错。
19
流量控制与可靠传输机制
2024/1/25
停止-等待协议
每发送完一个帧就停止发送，等待对方的确认，在收到确 认后再发送下一个帧。
地址分类
A、B、C、D、E五类地址，满足不同规模网络需求。
2024/1/25
27
IPv
128位地址空间
提供海量唯一地址，解决IPv4地址枯竭问题。
地址自动配置
支持即插即用，简化网络管理。
2024/1/25
28
路由协议
内部网关协议（IGP）
在自治系统内部使用的路由协议，如RIP 、OSPF。
VS
外部网关协议（EGP）
按拓扑结构分
按通信方式分
局域网（LAN）、城域 网（MAN）、广域网（
WAN）。
2024/1/25
有线网络、无线网络。
星型网络、环型网络、 总线型网络、树型网络
、网状型网络。
6
电路交换网络、报文交 换网络、分组交换网络
。
2023
PART 02
计算机网络体系结构
REPORTING
2024/1/25
7
2024/1/25
9
TCP/IP四层模型
• 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧 ，抽出IP数据报，交给IP层。
• 网际层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输 层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往 信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报：首 先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头， 将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据 报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。
Computer networks
距离尺度
• 不同的距离尺度将会使用不同的技术。 不同的距离尺度将会使用不同的技术。 处理器中间的距离 1m 10m 100m 1km 10km 100km 1000km 10 000km 处理器所在的位置 一米见方的范围内 同一个房间 同一建筑物内 同一校园 同一城市 同一国家 同一个洲 同一个星球 例子 个人区域网 局域网
1.1计算机网络的应用 计算机网络的应用
• 移动用户 移动办公 老式的、 老式的、没有布线的建筑物 军事 无线停车计时器 自动售货机 仪表阅读服务
1.1计算机网络的应用 计算机网络的应用
• 社会问题 法律问题 安全问题（隐私安全） 安全问题（隐私安全）
1.2 网络硬件
• 计算机网络分类 传输技术 距离尺度
无线网络
• 几乎所有的无线网络都在某一个点上连接 到有线网络中。 到有线网络中。
1.2.5 家庭网络
• 家庭中的每一个设备都具备与其他设备进行通信 的能力，通过Internet可以访问所有这些设备。 可以访问所有这些设备。 的能力，通过 可以访问所有这些设备 • 家庭网络的特性： 家庭网络的特性： 易于安装 易于操作 低价格 足够的传输能力 接口、 接口、网线保持不变 安全性和可靠性 有线、无线？ 有线、无线？
• 环型： 环型： IEEE802.5(IBM令牌网） 令牌网） 令牌网
仲裁机制
• 当两台或者多台机器想同时传送数据的时候，需 当两台或者多台机器想同时传送数据的时候， 要有一种仲裁机制来解决冲突问题。 要有一种仲裁机制来解决冲突问题。 静态分配方式 将时间分成离散的间隔，并且使用一种轮询算法， 将时间分成离散的间隔，并且使用一种轮询算法， 每一台机器只有在它自己的时槽到达时候才能发 送数据。 送数据。 动态分配方式 集中式：总线仲裁单元决定谁是下一个发送方。 集中式：总线仲裁单元决定谁是下一个发送方。 分布式：每台机器自己决定是否传送数据。 分布式：每台机器自己决定是否传送数据。
精品课件--介质访问控制方式
目的站点从环 上拷贝数据
B
（2）
3令牌总线（Token Bus）
a. 标准协议：IEEE802.４。
b. 网络拓扑结构：总线型。 c. 信道分配方法：“轮转” d. 介质访问方式：确定访问
要 点
在物理总线上建立一个逻辑环，
令牌在逻辑环路中依次传递， 数据帧的传送在总线上进行。
3、令牌总线（Token Bus）
C
E
令牌总线物理结构
令牌总线逻辑结构
特点：在物理上是一个总线网，在逻辑上是一个令牌环网。
5.3.5 CSMA/CD与Token Bus、Token Ring的比较 与确定型介质访问控制方法比较，CSMA/CD方法有以下 几个特点：
1. 2.
CSMA/CD介质访问控制方法算法简单，易于实现。 CSMA/CD是一种用户访问总线时间不确定的随机竞争总线 的方法，适用于办公自动化等对数据传输实时性要求不 严格的应用环境。 CSMA/CD在网络通信负荷较低时表现出较好的吞吐率与延 迟特性。
三、填空题 5、在令牌环网络中，为了解决竞争问题，使用 令牌 的特殊信息包，只有拥有它的 了一个称为______ 节点才有权利发送数据。 许可证法，在令牌环网 6、令牌传递控制法也叫_________ 中，就是采用令牌来控制网络节点的发送权， 只有获得令牌的站点才能发送数据。 7、传统局域网采用的共享介质的访问方式有 _________和___________________ 。 令牌传递控制法 CSMA/C D
7、局域网中对数据传输介质进行访问管理的方 法中没有的是（ C ） A、CSMA/CD B、令牌总线 C、MAC D、 令牌环
8、目前局域网大多是以太网结构，其介质
访问控制方式是（ ）
第5章计算机网络3-PPT课件
MAC子层功能信道分配
MAC（Media Access Control，介质访问控制）是 一种控制使用通信介质的机制，它是数据链路层协议 的一部分。下图是MAC子层功能结构图。
介质访问子层的中心论题是相互竞争的用户之间 如何分配一个单独的广播信道。 1、静态分配：只要一个用户得到了信道就不会和 别的用户冲突。(用户数据流量具有突发性和间歇性) 2、动态分配：称为多路访问（Multiple Access） 或多点接入，指多个用户共用一条线路，而信道并 非是在用户通信时固定分配给用户，这样的系统又 称为竞争系统。动态分配方法又可以分为：随机访 问，典型ALOHA协议、CSMA协议 ；受控访问， 典型令牌网竞争系统和集中控制的多点线路轮询
无线局域网技术
局域网的特点
特点：地理分布范围较小；误码率低，一般在 10-11-10-8以下；以PC机为主体，数据传输速率高， 一般为0.1-100Mbps。 类别： 普遍应用的局部区域网LAN 采用电路交换技术的局域网，称计算机交换机CBX （Computer Branch eXchange）或专门小交换 机 PBX（Private Branch eXchange） 新发展的高速局域网 HSLN（High Speed Local Network） 常用的拓扑结构：总线型、环型、星型
计算机网络
第5章 介质的特点 局域网体系结构 IEEE802.3标准及以太网 IEEE802.5标准——令牌环 IEEE802.4标准——令牌总 线 三种局域网的比较
IEEE802.6标准 --DQDB
光纤分布数据接口FDDI 高速局域网技术
虚拟局域网VLAN
5个关键假设
站模型：站独立，以恒定速率产生帧，每个站 只有一个程序 单信道假设 冲突假设：两个帧同时传送，就会冲突，所有 站点能检测到，冲突帧需重发 发送时间：连续任意时刻可发送；分槽时间 载波检测：有载波检测；无载波检测
计算机网络技术全套ppt课件
IP地址与域名系统
总结词
IP地址和域名系统是计算机网络中用于标识和解析主 机名的重要机制。
详细描述
IP地址是唯一标识网络中主机的地址，由32位二进制 数字组成，通常以点分十进制格式表示。域名系统（ DNS）则将主机名转换为IP地址，使得用户可以方便 地通过主机名访问网络资源。IP地址与域名系统的结 合使用，使得网络通信更加便捷和高效。
04
互联网技术
互联网接入技术
01
02
03
ADSL接入技术
利用现有的电话线网络， 为用户提供高速上网服务 接 入。
无线接入技术
利用无线通信技术，如 Wi-Fi、4G/5G等，实现 用户接入互联网。
互联网协议（IP）
IP地址
IPv4与IPv6
入侵检测与防御应用
入侵检测与防御技术广泛应用于企业、政府和军事等领域，可以提供实 时的安全防护，及时发现和应对各种网络攻击行为，保护网络系统的安 全稳定运行。
06
网络管理技术
网络管理协议（SNMP）
总结词
简单网络管理协议是用于网络设备管理和监控的标准协议，它提供了一种统一的网络设 备管理框架。
详细描述
03
局域网技术
以太网技术
以太网技术概述
以太网帧结构
以太网是一种常见的局域网技术，它使用 CSMA/CD协议来控制网络中的数据传输。
以太网帧是数据传输的基本单位，它由目 标地址、源地址、类型/长度、数据和校验 和等部分组成。
以太网电缆和连接器
以太网标准
以太网电缆通常使用双绞线或光纤，而连 接器则包括RJ-45和SC等类型。
路由与交换原理
总结词
路由和交换是计算机网络中实现数据包 传输的关键技术。
介质访问控制
采用二进制指数后退算法：一般地，第n次冲突后 的等待时间从0到2n-1中选取；达到10次后，随机等 待的最大时隙固定在1023；16次冲突后，控制器不 再动作，报告发送失败
令牌控制法
令牌是一种特殊的控制帧 令牌在网络中传送，只有获得令牌的节点才能启
动帧的发送 分:
令牌环访问控制（Token Ring） 令牌总线访问控制(Token Bus)
具体过程如下：
l 当一个站点想要发送数据的时候，它检测网络察看是否 有其他站点正在传输，即侦听信道是否空闲。
l 如果信道忙，则等待，直到信道空闲。 l 如果信道闲，站点就传输数据。 l在发送数据的同时，站点继续侦听网络确信没有其他站 点在同时传输数据。如果两个或多个站点同时发送数据， 就会产生冲突。 l 当一个传输节点识别出一个冲突，它就发送一个拥塞 信号，这个信号使得冲突的时间足够长，让其他的节点都 有能发现。 l 其它节点收到拥塞信号后，都停止传输，等待一个随 机产生的时间间隙（回退时间Backoff Time）后重发。
B
C A
令牌环访问控制
D
令牌环工作原理
各站点通过站接口连接成物理环型拓朴，令牌在物理环 中逐站传送。 当一个站点想发送帧时，必须获得空闲令牌，并在启动 数据帧的传送前将令牌帧中的忙/闲状态位置于“忙”。 由于只存在一个令牌，所以任何时候，环中只能有一个 节点发送数据，而其余站点只能允许接收帧。 当数据帧沿途经过各站的环接口时，各站将该帧的目的 地址与本站地址进行比较，若不相符，则转发该帧；若 相符，则放入接收BUFFER以送入本站，并修改环上帧的 接收状态位，修改后的帧在环上继续流动直到循环一周 后回到发送站，由发送站将帧移去。 若发送站数据发送完毕，则释放令牌。
计算机网络技术
令牌控制法
令牌是一种特殊的控制帧 令牌在网络中传送，只有获得令牌的节点才能启
动帧的发送 分:
令牌环访问控制（Token Ring） 令牌总线访问控制(Token Bus)
具体过程如下：
l 当一个站点想要发送数据的时候，它检测网络察看是否 有其他站点正在传输，即侦听信道是否空闲。
l 如果信道忙，则等待，直到信道空闲。 l 如果信道闲，站点就传输数据。 l在发送数据的同时，站点继续侦听网络确信没有其他站 点在同时传输数据。如果两个或多个站点同时发送数据， 就会产生冲突。 l 当一个传输节点识别出一个冲突，它就发送一个拥塞 信号，这个信号使得冲突的时间足够长，让其他的节点都 有能发现。 l 其它节点收到拥塞信号后，都停止传输，等待一个随 机产生的时间间隙（回退时间Backoff Time）后重发。
B
C A
令牌环访问控制
D
令牌环工作原理
各站点通过站接口连接成物理环型拓朴，令牌在物理环 中逐站传送。 当一个站点想发送帧时，必须获得空闲令牌，并在启动 数据帧的传送前将令牌帧中的忙/闲状态位置于“忙”。 由于只存在一个令牌，所以任何时候，环中只能有一个 节点发送数据，而其余站点只能允许接收帧。 当数据帧沿途经过各站的环接口时，各站将该帧的目的 地址与本站地址进行比较，若不相符，则转发该帧；若 相符，则放入接收BUFFER以送入本站，并修改环上帧的 接收状态位，修改后的帧在环上继续流动直到循环一周 后回到发送站，由发送站将帧移去。 若发送站数据发送完毕，则释放令牌。
计算机网络技术
介质访问控制子层
第五章介质访问控制子层5.1 概述计算机网络由通信子网和资源子网组成。
根据通信子网的结构不同，又可将计算机网络分为两类：采用点到点连接的网络和采用广播信道的网络。
在广播网中就必须解决信道的合理分配问题。
将传输介质的信道有效地分配给网上各站点的用户的方法称为介质访问控制协议。
网络的介质访问控制协议包括两个方面的内容：（1）确定网络中每个站点能够将信息送到通信介质上去的特定时刻。
（2）如何对公用通信介质的存取和利用加以控制。
一个好的介质访问控制协议应该是简单的，能有效利用信道,公平的，还应是坚固的。
介质访问控制协议属于数据链路层的子层，称作介质访问控制MAC(medium access control)子层。
5.2 随机访问方式随机访问方式是总线拓扑中常用的介质存取控制方法。
它的工作原理是：不预先规定发送时间，也不预先建立各站点发送信息的先后顺序，任何站点，在准备好要发送的信息后，就自行决定向外发送的时刻，因此，各站点的发送时间是完全随机的。
这种方法要解决的主要问题是冲突，即在一个站点发送过程中，又有另一个站点进行发送，以致造成信息被破坏的情况。
随机访问控制方式有多种不同的控制方案，就是针对如何尽量避免冲突，以及出现冲突后如何处理等问题而建立的。
下面，我们研究几种有代表性的随机访问控制方法。
5.2.1 ALOHA 协议首先使用随机访问方式进行通信的是70年代美国夏威夷大学的ALOHA系统。
本节讨论两种版本的ALOHA：纯ALOHA和分隙ALOHA。
纯ALOHA的基本思想是：任何站点只要有信息待发，就可在任意时刻发送。
因此，产生冲突而使冲突帧受到破坏的可能性很大。
理论分析证明，纯ALOHA信道的利用率最好为18%。
分隙ALOHA：在该方法中，把时间分为离散时间段，每段时间对应一帧，要求所有站点都配备以同步时钟，用来指示每一时间片的起点，各站点要发送信息时，不能随到随发，而要等到下一个时隙的开始时才传送；这样，连续的纯ALOHA就变成了离散的分隙ALOHA，从而使冲突危险区减少为原来的一半。
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• ALOHA • Carrier Sense Multiple Access • Collision-free protocols • Limited-contention protocols • Wireless LAN protocols
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ALOHA协议（1）
纯ALOHA协议：用户有数据要发送时，可以直接发至 信道，若在规定时间内收到应答，表示发送成功，否 则重发。重发策略：发送数据后侦听信道是否产生冲 突，若产生冲突，则等待一段随机的时间重发，直到 发送成功为止，如下图所示。
计算机网络
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1
第4章 介质访问控制子层
网络链路分成两大类 点到点连接—WAN 广播信道---也称为多路访问信道（multiaccess
channesl ）或者随机信道(radom access channel) 关键问题 如何确定谁可以使用信道。
介质访问控制子层（MAC，Medium Access Control） 确定多路访问信道下一个使用者的协议，数据链路层的子 层.
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ALOHA协议（2）--冲突窗口2t
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ALOHA协议（3）--吞吐量分析
帧时：传输标准固定帧所需时间
假设无穷多用户按照泊松分布产生新帧N
要求0<N<1
G是单位帧时产生的新帧和重发帧的和，G>=N, 也服
从泊松分布。吞吐量S=GP0, P0是一帧没有遭到冲突
的概率。
GkeG
优点：减少了冲突的概率，信道效率比1-坚持CSMA高 缺点：增加了信道空闲时间，数据发送延迟增大。传输 延迟比1-坚持CSMA大。
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3. p-坚持型CSMA（p-persistent CSMA）
（1）若站点有数据发送，先侦听信道； （2）若站点发现信道空闲，则以概率p发送数据， 以概率q =1- p 延迟至下一个时间槽发送。若下一个 时间槽仍空闲，重复此过程，直至数据发出或时间槽 被其他站点所占用 （3）若信道忙，则等待下一个时间槽，重新开始发 送 （4）若产生冲突，等待一随机时间，重新开始发送 折中方案，既能像非坚持型CSMA那样减少冲突， 又能像1-坚持型CSMA那样减少媒体空闲时间的，适 用于分槽信道。
1、坚持型CSMA（1-persistent CSMA） 2、非坚持型CSMA（nonpersistent CSMA） 3、p-坚持型CSMA（p-persistent CSMA）
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1、 坚持型CSMA（1-persistent CSMA）
（1）站点有数据发送，先侦听信道； （2）若站点发现信道空闲，则发送； （3）若信道忙，则继续侦听直至发现信道空闲， 然后 完成发送； （4）若产生冲突，等待一个随机时间，然后重新 开始发送过程（回到（1））。
一个帧时中生成k帧的概率 Pr[k] k!
在冲突窗口内不存在其他流量的概率是
P0e2G SG2eG
G=0.5时，S达到最大，为1/2e
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ALOHA协议（4）--分槽ALOHA协议
分槽ALOHA协议：把使用信道的时间分成离散的时 间槽，槽长为一个帧所需的发送时间，每个站点只能 在时间槽开始时才允许发送，其他过程与纯ALOHA 协议相同。
冲突主要发生在时间槽的起点，一旦发送成功就不 会出现冲突，分槽ALOHA大幅度降低了冲突的可能 性，信道利用率比纯ALOHA提高了约一倍。
冲突窗口t
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载波侦听多路访问协议CSMA
载波侦听（Carrier Sense）：站点在发送帧之前， 首先侦听信道有无载波，若有载波，说明已有用户 在使用信道，则不发送帧以避免冲突。三种方式：
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动态信道的5个关键假设
站模型：站独立，以恒定速率产生帧，每个站 只有一个程序
单信道假设 冲突假设：两个帧同时传送，就会冲突，所有
站点能检测到，冲突帧需重发 发送时间：连续任意时刻可发送；分槽时间 载波检测：有载波检测；无载波检测
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Multiple Access Protocols
MAC子层功能信道分配
MAC（Media Access Control，介质访问控制）是 一种控制使用通信介质的机制，它是数据链路层协议 的一部分。下图是MAC子层功能结构图。
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介质访问子层的中心论题是相互竞争的用户之间 如何分配一个单独的广播信道。
1、静态分配(Static channel allocation) 只要一个用户得到了信道就不会和别的用户冲突。 (用户数据流量具有突发性和间歇性)
2、动态分配：称为多路访问（Multiple Access） 或多点接入，指多个用户共用一条线路，而信道并 非是在用户通信时固定分配给用户，这样的系统又 称为竞争系统。动态分配方法又可以分为：随机访 问，典型ALOHA协议、CSMA协议 ；受控访问， 典型令牌网竞争系统和集中控制的多点线路轮询
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早问协议性能比较
以上五种多路访问方法的信道利用率和载荷曲 线的比较见下图。
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带冲突检测的载波侦听多路访问协议 CSMA/CD
检测冲突：边发边收
站的硬件在传输时必 须侦听信道，读回信号 不同于它放在信道上的 信号，则认为发生了冲 突。
优点：减少了信道空闲时间， 缺点：增加了发生冲突的概率。广播延迟越大， 发生冲突的可能性越大，协议性能越差。
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2、非坚持型CSMA（nonpersistent CSMA）
（1）若站点有数据发送，先侦听信道； （2）若站点发现信道空闲，则发送； （3）若信道忙，等待一个随机时间，然后重新开始发送 过程（回到（1））； （4）若产生冲突，等待一个随机时间，然后重新开始发 送过程（回到（1））。
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ALOHA协议（1）
纯ALOHA协议：用户有数据要发送时，可以直接发至 信道，若在规定时间内收到应答，表示发送成功，否 则重发。重发策略：发送数据后侦听信道是否产生冲 突，若产生冲突，则等待一段随机的时间重发，直到 发送成功为止，如下图所示。
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第4章 介质访问控制子层
网络链路分成两大类 点到点连接—WAN 广播信道---也称为多路访问信道（multiaccess
channesl ）或者随机信道(radom access channel) 关键问题 如何确定谁可以使用信道。
介质访问控制子层（MAC，Medium Access Control） 确定多路访问信道下一个使用者的协议，数据链路层的子 层.
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ALOHA协议（2）--冲突窗口2t
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ALOHA协议（3）--吞吐量分析
帧时：传输标准固定帧所需时间
假设无穷多用户按照泊松分布产生新帧N
要求0<N<1
G是单位帧时产生的新帧和重发帧的和，G>=N, 也服
从泊松分布。吞吐量S=GP0, P0是一帧没有遭到冲突
的概率。
GkeG
优点：减少了冲突的概率，信道效率比1-坚持CSMA高 缺点：增加了信道空闲时间，数据发送延迟增大。传输 延迟比1-坚持CSMA大。
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3. p-坚持型CSMA（p-persistent CSMA）
（1）若站点有数据发送，先侦听信道； （2）若站点发现信道空闲，则以概率p发送数据， 以概率q =1- p 延迟至下一个时间槽发送。若下一个 时间槽仍空闲，重复此过程，直至数据发出或时间槽 被其他站点所占用 （3）若信道忙，则等待下一个时间槽，重新开始发 送 （4）若产生冲突，等待一随机时间，重新开始发送 折中方案，既能像非坚持型CSMA那样减少冲突， 又能像1-坚持型CSMA那样减少媒体空闲时间的，适 用于分槽信道。
1、坚持型CSMA（1-persistent CSMA） 2、非坚持型CSMA（nonpersistent CSMA） 3、p-坚持型CSMA（p-persistent CSMA）
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1、 坚持型CSMA（1-persistent CSMA）
（1）站点有数据发送，先侦听信道； （2）若站点发现信道空闲，则发送； （3）若信道忙，则继续侦听直至发现信道空闲， 然后 完成发送； （4）若产生冲突，等待一个随机时间，然后重新 开始发送过程（回到（1））。
一个帧时中生成k帧的概率 Pr[k] k!
在冲突窗口内不存在其他流量的概率是
P0e2G SG2eG
G=0.5时，S达到最大，为1/2e
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ALOHA协议（4）--分槽ALOHA协议
分槽ALOHA协议：把使用信道的时间分成离散的时 间槽，槽长为一个帧所需的发送时间，每个站点只能 在时间槽开始时才允许发送，其他过程与纯ALOHA 协议相同。
冲突主要发生在时间槽的起点，一旦发送成功就不 会出现冲突，分槽ALOHA大幅度降低了冲突的可能 性，信道利用率比纯ALOHA提高了约一倍。
冲突窗口t
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载波侦听多路访问协议CSMA
载波侦听（Carrier Sense）：站点在发送帧之前， 首先侦听信道有无载波，若有载波，说明已有用户 在使用信道，则不发送帧以避免冲突。三种方式：
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动态信道的5个关键假设
站模型：站独立，以恒定速率产生帧，每个站 只有一个程序
单信道假设 冲突假设：两个帧同时传送，就会冲突，所有
站点能检测到，冲突帧需重发 发送时间：连续任意时刻可发送；分槽时间 载波检测：有载波检测；无载波检测
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Multiple Access Protocols
MAC子层功能信道分配
MAC（Media Access Control，介质访问控制）是 一种控制使用通信介质的机制，它是数据链路层协议 的一部分。下图是MAC子层功能结构图。
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介质访问子层的中心论题是相互竞争的用户之间 如何分配一个单独的广播信道。
1、静态分配(Static channel allocation) 只要一个用户得到了信道就不会和别的用户冲突。 (用户数据流量具有突发性和间歇性)
2、动态分配：称为多路访问（Multiple Access） 或多点接入，指多个用户共用一条线路，而信道并 非是在用户通信时固定分配给用户，这样的系统又 称为竞争系统。动态分配方法又可以分为：随机访 问，典型ALOHA协议、CSMA协议 ；受控访问， 典型令牌网竞争系统和集中控制的多点线路轮询
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早问协议性能比较
以上五种多路访问方法的信道利用率和载荷曲 线的比较见下图。
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带冲突检测的载波侦听多路访问协议 CSMA/CD
检测冲突：边发边收
站的硬件在传输时必 须侦听信道，读回信号 不同于它放在信道上的 信号，则认为发生了冲 突。
优点：减少了信道空闲时间， 缺点：增加了发生冲突的概率。广播延迟越大， 发生冲突的可能性越大，协议性能越差。
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2、非坚持型CSMA（nonpersistent CSMA）
（1）若站点有数据发送，先侦听信道； （2）若站点发现信道空闲，则发送； （3）若信道忙，等待一个随机时间，然后重新开始发送 过程（回到（1））； （4）若产生冲突，等待一个随机时间，然后重新开始发 送过程（回到（1））。