模块3网络体系结构与协议_5ip地址.
《计算机网络技术基础》课程标准(完整版)
《计算机网络技术基础》课程标准课程代码：MB010003 课程类型：理论+实践课程属性：专业基础课适用专业：计算机网络技术基础学时：48 学分：2.5课程负责人：一、课程定位（一）课程性质《计算机网络技术基础》是高职高专计算机网络相关专业的一门实践性较强的专业核心课程，承担着培养计算机网络技术、网络安全管理领域核心职业能力的重要任务。
它的任务是以提高学生全面素质为基础，使学生能够掌握企业或局域网的组建、企业应用服务器的配置与管理等相关技术和职业技能，达到高素质劳动者和高等技术专门人才所必需具备的网络管理与维护的基本知识的基本应用技能，使学生理解网络管理与维护的内涵，及时了解网络技术新的发展趋势，为就业和继续学习打下良好的基础。
（二）课程作用《计算机网络技术基础》课程是学院所有计算机类专业的一门重要专业基础课。
该课程在计算机网络技术专业中起着引导作用，是学习后续课程的基础。
可看出本课程属于该专业的专业基础课，其后续课有“网络设备”、“网络安全”等课程，其专业地位十分重要。
（三）前导、后续课程前导课程：无后续课程：《网络设备配置与管理技术》二、课程理念及设计思路该课程以能够搭建和管理一个中小型局域网络为最终目标，教学内容分为理论基础知识部分和实践教学两部分。
在充分的理论知识基础上学习局域网的规划、制作网线及测试分析网络连通性的基本技能，这部分的内容主要由任课教师通过典型案例分析及学生的课堂讨论完成教学任务。
实践教学部分，结合本课程的特点将教学内容分为：交换机配置、路由器配置、服务器的安装与配置等多个教学任务，实践部分的教学模式采用“典型工作过程导向”的教学方法，采用学生小组合作的形式参与教学，每个学生的学习小组共同承担网络设备及服务器的架构方案的设计与实施，最后通过一个功能全面、综合性强大型企业局域网组建项目的设计与实施，使学生具备中小型企业局域组建与管理的能力。
三、课程目标（一）能力目标能够根据用户需求制定出中小型局域网组网方案、绘出网络的物理拓扑结构，并出相应设备采购清单；能够根据给出的设计方案，正确连接一个物理局域网络；能够进行企业局域网IP地址的规划，正确配置网络中所有主机的网络设备的IP地址和各种网络协议，并进行连通性调试；能够正确使用网络操作系统分配和管理局域网中的资源；能够对企业局域网进行管理与维护，并能对简单故障进行排除；（二）知识目标要求学生在了解计算机网络基本理论、基本知识的同时，掌握网络组网方法、网络操作系统的管理和维护，互联网服务的使用和配置等实际操作技能。
第三章网络体系结构与协议
第三章网络体系结构与协议第三章计算机网络体系结构（三）一、选择题（每题2分，共60分）1.计算机网络体系结构采用（）A、关系型B、网状型C、层次型D、树状型2、在OSI参考模型中，把传输的比特流划分为帧的是（）A、传输层B、网络层C、会话层D、数据链路层3、TCP/IP模型的传输层有两个协议，一个TCP是一种可靠的面向连接的协议，第二个协议UDP是（）A、一种可靠的面向连接的协议B、一种不可靠的面向连接的协议C、一种可靠的无连接协议D、一种不可靠的无连接协议4、无论是SLIP还是PPP的协议都是（）协议Ａ、物理层Ｂ、数据链路层Ｃ、网络层Ｄ、传输层５、决定使用哪条路径通过子网，是OSI的哪一层来处理的（）A、物理层B、数据链路层C、传输层D、网络层6、ARP协议的主要功能是（）A、将MAC地址解析为IP地址B、将IP地址解析为物理地址C、将主机域名解析为IP地址D、将IP地址解析为主机域名7、在OSI参考模型中，（）负责为用户提供可靠的端—端服务A、网络层B、传输层C、会话层D、表示层8、以下关于OSI七层模型中说法正确的是（）A、应用层是为应用程序提供应用数据编码和转换的功能B、会话层是为应用程序提供网络服务的C、网络层能够为多个物理链路提供可靠的数据传输D、传输层能够实现向高层传输可靠数据的服务9、下列层次中，属于资源子网的有（）A、网络层B、数据链路层C、表示层D、IP层10、OSI参考模型的3个主要概念是什么（）A、结构、模型、交换B、广域网、城域网、局域网C、服务、接口、协议D、子网、层次、原语11、关于OSI参考模型，下列说法不正确的是（）A、OSI参考模型是开放系统互联参考模型B、OSI参考模型定义了开放系统的层次结构C、OSI参考模型中的每层可以使用上层提供的服务D、OSI参考模型是一个在制定标准时使用的概念性的框架12、在HDLC中，帧被分为三种类型。
指出下列不属于HDLC规程的帧。
计算机网络基础教程-第3章_网络体系结构与协议
7
3.1.2 网络系统的层次结构
3、通信规则约定 从以上邮政通信过程与网络通信过程分析可知，在一定意 义上，它们两者的信息传递过程有很多相似之处。 （1）邮政通信与网络通信两个系统都是层次结构,可等价 成4层结构的系统。 （2）不同的层次有不同的功能任务,但相邻层的功能动作 密切相关。 （3）在邮政通信系统中,写信人要根据对方熟悉的语言， 确定用哪种语言；在书写信封时，国家不同规定也不同。 （4）计算机网络系统中,必须规定双方之间通信的数据格 式、编码、信号形式；要对发送请求、执行动作及返回应答予 以解释；事件处理顺序和排序。
第3章 网络体系结构与协议
计算机网络经过40年的发展, 使得计算机网络已经 成为一个海量、多样化的复杂系统。计算机网络的 实现需要解决很多复杂的技术问题: 支持多种通信 介质;支持多厂商和异种机互联;支持人机接口等。 本章重点讨论计算机网络体系结构的形成、OSI/RM 与TCP/IP模型、网络地址的形成、域名地址、子网 技术等。 掌握：计算机网络体系结构的基本概念、IP地址、 子网技术、域名地址的使用等。 熟悉：OSI/RM参考模型、TCP/IP模型。 了解：OSI/RM与TCP/IP的相同点和不同点。
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3.2.1 OSI/RM的基本概念
2、定义方法 在OSI标准中，采用的是三级抽象： 体系结构（Architecture） 服务定义（Service Definition） 协议规格说明（Protocol Specification） OSI标准可分为三大类型： （1）总体标准：具有总的指导作用； （2）功能标准：为满足特定应用而从基本标准中选择接 口关系和通信规则等方面的汇集。 （3）应用标准：为基本应用定义层与层之间的接口关系 和不同系统之间同层的通信规则。
第3章 OSI参考模型体系与TCPIP协议
4. 应用层 应用层（Application Layer）
应用层向用户提供一组常用的应用协议，是应用程序访问网 应用层 络下面各层的网络服务的接口。 应用层协议可分为3类： （1）依赖于TCP的应用协议，如远程终端协议Telnet，文件 传输型的电子邮件协议SMTP，文件传输协议FTP，超文本传 输协议HTTP，外部网关协议BGP等。 （2）依赖于UDP的协议，例如单纯文件传输协议TFTP，简单网 络管理协议SNMP，域名系统DNS，内部网关协议RIP，动态主 机配置协议DHCP和引导程序协议BOOTP等。 （3）依赖于TCP和UDP的协议，如通信用管理信息协议CMOT。 当然，一些没有标准化的建立在TCP/ IP协议簇之上的用户 应用程序（或专用程序）也属于应用层。
3.1 OSI参考模型体系 参考模型体系 3.2 TCP/IP协议的参考模型 协议的参考模型 3.3 网层中的 协议及其他协议 网层中的IP协议及其他协议 3.4 子网划分 3.5 传输控制协议和应用层协议 3.6 TCP/IP组件的配置 端口与服务 组件的配置(端口与服务 组件的配置 端口与服务) 3.7 TCP/IP网络工具 网络工具
3.3.1 IP数据包 数据包
• IP数据包的基本结构: P142 F7-4 IP数据包头 IP负载
1. IP数据包头:包含传输该数据包所需的全部信息,如 发送主机的源地址,接收主机的目的地址,IP数据包 总长等.
IP数据包头的基本格式:
版本 首部长度 服务类型 16位标识 寿命 上层协议 32位IP源地址 32位目的地址 选项
1. 网络体系结构 OSI参考模型 体系结构--体系结构 参考模型
F3-4
2. OSI模型中的重要概念
• 实体和对等实体:每一层中,用于实现层功能的活动元 素称为实体(Entity). 不同机器位于同一层次,完成相同 功能的实体称为对等实体(Peer Entity). • 对等层和对等协议:不同主机位于相同层次,称为对等 层(Peer).对等实体之间通信时必须遵循的规则称为对 等协议(Peer Protocol) (Peer • 服务与接口:每一层实体为相邻的上一层实体提供的 通信功能称为服务.N层提供服务给N+1的服务访问点 SAP(Service Access Poit)称接口,它是上下层实体 之间的逻辑传输通道. • 数据单元: 1.服务数据单元 SDU 2.协议数据单元 PDU 3.接口数据单元 IDU
第三章 计算机网络体系结构-基本概念
6.网络体系结构 6.网络体系结构 1 2 3 4 网络体系结构的概念 网络体系结构的功能 网络体系结构的特点 网络体系结构的种类
网络体系结构的概念
计算机网络各层,对等进程通信的协议的集合称 计算机网络的体系结构(architecture) 为计算机网络的体系结构 (architecture) 计算机网络的体系结构 (architecture),它是 计算机网络及其部件所应完成功能的比较精确的 定义.从功能的角度描述计算机网络的结构. 体系结构只定义网络及其部件通过协议应当完成 的功能,不定义协议的实现细节和各层协议之间 的接口关系.
语法(Syntax):规定通信双方"如何讲",
3. 1
基本概念
2. 协议的分层结构
(1)协议分层结构 协议分层结构的思想是用一个模块的集合来完成 协议分层结构的思想是用一个模块的集合来完成 不同的通信功能,以简化设计的复杂性. 不同的通信功能,以简化设计的复杂性.大多数的 网络都按照层或级的方式来组织, 网络都按照层或级的方式来组织,每一层完成特定 的功能,每一层都建立在它的下层之上. 的功能,每一层都建立在它的下层之上.
网络协议的重要性: 网络协议的重要性:
没有协议就没有网络,每一种计算机网络都有 一套协议支持着.由于计算机网络的种类多,所以 协议的种类也很多. 所有协议的目的和功能是一样的,都是保证网 络上的信息能畅通无阻,准确无误地传输到目的地.
3. 1
基本概念
什么是网络协议? 什么是网络协议?
网络协议就是使计算机网络能协同工作实现信息 就是使计算机网络能协同工作实现信息
计算机网络应用技术
第3章 计算机网络体系结构
本章要点
了解网络体系结构分类,功能特点. 了解网络体系结构分类,功能特点. 掌握OSI参考模型的结构和各层功能. 掌握OSI参考模型的结构和各层功能. OSI参考模型的结构和各层功能 掌握TCP/IP体系结构的层次和功能. 掌握TCP/IP体系结构的层次和功能. TCP/IP体系结构的层次和功能 掌握IP地址管理和子网划分的方法. 掌握IP地址管理和子网划分的方法. IP地址管理和子网划分的方法
《计算机网络》教案(第三章)
数据通信的基本概念
数据通信的定义
数据通信的方式
数据通信是指在不同的计算机或设备 之间传输数据和信息的过程。
根据数据传输的方向和方式，数据通 信可分为单工、半双工和全双工三种 方式。
数据通信系统的组成
数据通信系统通常由数据源、发送设 备、传输介质、接收设备和数据宿五 个部分组成。
传输介质与通信设备
传输介质的分类
传输介质可分为有线介质和无线 介质两大类，其中有线介质包括 双绞线、同轴电缆和光纤等，无 线介质包括无线电波、微波和红
外线等。
通信设备的作用
通信设备是实现数据通信的重要 工具，包括调制解调器、网卡、
集线器、交换机和路由器等。
通信设备的选型
在选择通信设备时，需要考虑传 输速率、传输距离、网络拓扑结
特点
覆盖范围广、传输速率相对较低、网络结构复杂、通信成本 高。
常见广域网接入方式
电话线拨号接入
利用普通电话线，通过拨号方式连接 到ISP，速度较慢，已逐渐被淘汰。
DSL接入
数字用户线路（Digital Subscriber Line），利用普通电话线提供高速数 据传输服务，包括ADSL、VDSL等。
调制技术的选择
在选择调制技术时，需要考虑信道的特性、传输距离、传 输速率和误码率等因素。
04 局域网技术
局域网的特点与分类
特点
覆盖地理范围小、数据传输速率高、 通信延迟时间短、误码率低、通常属 于一个单位所有。
分类
按拓扑结构可分为星型、环型、总线 型和树型等；按传输介质可分为有线 局域网和无线局域网。
FTP协议
用于文件传输，支持 上传和下载功能，可 实现不同操作系统之 间的文件交换。
DNS协议
tcpip5层协议模型
TCP/IP五层协议模型一、介绍在计算机网络中，TCP/IP五层协议模型是一种常用的网络通信协议体系结构。
它将网络通信过程划分为五个层次，每个层次负责不同的功能和任务。
本文将详细介绍TCP/IP五层协议模型的每个层次及其功能。
二、物理层物理层是TCP/IP五层协议模型的最底层，它负责将比特流转换为电信号，并通过物理媒介进行传输。
物理层的主要功能包括：1.传输介质：物理层定义了网络通信所使用的传输介质，例如电缆、光纤等。
2.电压和时序规范：物理层规定了电信号的电压和时序规范，以确保数据的可靠传输。
3.编码和解码：物理层负责将比特流转换为电信号，并将接收到的电信号转换为比特流。
三、数据链路层数据链路层位于物理层之上，它负责将数据分割成帧，并通过物理网络进行传输。
数据链路层的主要功能包括：1.帧封装：数据链路层将网络层传递的数据封装成帧，添加控制信息和校验码。
2.帧同步：数据链路层通过帧同步来确保发送和接收端的时钟同步。
3.差错检测：数据链路层使用差错检测技术，例如循环冗余检测（CRC），来检测帧中的错误。
4.流量控制：数据链路层通过流量控制机制来控制发送端的数据发送速率，以避免接收端无法处理过多的数据。
四、网络层网络层位于数据链路层之上，它负责将数据从源主机传输到目标主机。
网络层的主要功能包括：1.IP地址分配：网络层通过IP地址来唯一标识网络中的每个主机和路由器。
2.路由选择：网络层根据路由选择算法选择数据的传输路径，以确保数据能够从源主机到达目标主机。
3.分段和重组：网络层负责将数据进行分段，并在目标主机上将分段的数据进行重组。
4.差错检测和纠正：网络层使用差错检测和纠正技术，例如IP首部的校验和，来检测和纠正数据包中的错误。
五、传输层传输层位于网络层之上，它负责在源主机和目标主机之间建立可靠的通信连接。
传输层的主要功能包括：1.端口管理：传输层使用端口号来标识不同的应用程序，以实现多个应用程序的并发通信。
《计算机网络技术基础与实训》全套教学教案
模块1 网络基础概述教学要求熟练掌握：网络的概念，网络的发展，网络的组成和网络的结构掌握：网络绘制软件Visio了解：网络新的发展，数据通信基础教学重点网络的概念，网络的发展，网络的组成与结构。
教学难点理解网络课时安排本章安排3课时。
其中，理论讲授2课时，上机实验1课时。
教学大纲网络基础理论1.1 必备知识1.1.1 什么是计算机网络1.1.2 了解计算机网络的发展过程1.1.3 认识计算机网络的组成1.1.4 了解计算机网络的结构1.1.5 熟悉计算机网络的分类1.1.6 网络图绘制工具Visio简介1.2 扩展知识1.2.1 计算机网络热点问题1.2.2 数据通信技术基础1.3 实训1.3.1 认识网络设备1.3.2 使用Visio绘制网络拓扑图主要概念1．什么是网络2．网络的发展过程3．网络的组成4．网络的结构5．网络的分类6．Visio软件7．物联网技术8．云计算技术9．4G移动通信10．调整与解调模块2 计算机网络体系结构教学要求熟练掌握：OSI参考模型，TCP/IP参考模型掌握：协议的定义了解：ip地址规划与划分，Ipv6简介教学重点OSI参考模型，TCP/IP参考模型。
教学难点OSI7层结构的理解课时安排本章安排4课时。
其中，理论讲授2课时，上机实验2课时。
教学大纲模块2 计算机网络体系结构2.1 必备知识2.1.1 了解计算机网络协议与标准组织2.1.2 熟悉OSI参考模型2.1.3 熟悉TCP/IP参考模型2.2 扩展知识2.2.1 IP地址规划与划分2.2.2 IPv6简介2.3 实训2.3.1 常用网络命令的使用2.3.2 手动配置IP地址主要概念1．什么是协议2．标准化组织机构3．OSI参考模型4．TCP/IP参考模型5．IP地址的概念6．IP地址的划分7．Ipv6模块3 局域网技术教学要求熟练掌握：局域网的相关概念，局域网的传输方式、传输介质，常用的网络设备。
掌握：双绞线的制作、用户终端接入局域网的方法。
第三章_计算机网络体系结构要点
源进程传送消息到目 标进程的过程： 消息送到源系统的 最高层； 从最高层开始，自 上而下逐层封装； 经物理线路传输到 目标系统； 目标系统将收到的 信息自下而上逐层 处理并拆封； 由最高层将消息提 交给目标进程。
源进程 消息
逻辑通信
目标进程 消息
N+1 N N-1
Pn+1
Pn Pn-1
第三章 计算机网络体系结构
本章学习要点：
网络体系结构与协议的概念
OSI参考模型
TCP/IP参考模型 OSI与TCP/IP两种模型的比较
3.1 网络体系结构与协议的概念
3.1.1 什么是网络体系结构
计算机网络体系结构是指整个网络系统的 逻辑组成和功能分配，它定义和描述了一 组用于计算机及其通信设施之间互连的标 准和规范的集合。 也就是说：为了完成计算机间的通信合作， 把计算机互连的功能划分成有明确定义的 层次，规定了同层次实体通信的协议及相 邻层之间的接口服务。网络体系结构就是 这些同层次实体通信的协议及相邻层接口 的统称，即层和协议的集合。
3.1.2 什么是网络协议 从最根本的角度上讲，协议就是规则。 网络协议，就是为进行网络中的数据交 换而建立的规则、标准或约定。连网的 计算机以及网络设备之间要进行数据与 控制信息的成功传递就必须共同遵守网 络协议。
网络协议主要由以下三要素组成： 语法 语法是以二进制形式表示的命令和相应的结 构，确定协议元素的格式（规定数据与控制 信息的结构和格式）如何讲 语义 语义是由发出请求、完成的动作和返回的响 应组成的集合，确定协议元素的类型，即规 定通信双方要发出何种控制信息、完成何种 动作以及做出何种应答 。讲什么 交换规则 交换规则规定事件实现顺序的详细说明，即 确定通信状态的变化和过程， 。应答关系
计算机网络技术基础单元3网络的体系结构与协议4传输层协议精品文档
端口的分配
端口根据其对应的协议或应用不同，被分配了不同的端口 号。负责分配端口号的机构是Internet 编号管理局 （IANA）。
(1) 保留端口
这种端口号一般都小于1024。它们基本上都被分配 给了已知的应用协议。
这些端口由于已经有了固定的使用者，不能被动态 地分配给其他应用程序。
常用“熟知”端口
二、TCP分段的格式
占32 比特，下一个期望接收的TCP 分段
号，相当于是对对方所发送的并已被本方 源端口号 所正确接收的分段目的的确端认口。号 序列号和确认
号共同序用号 于TCP 服务中的确认、差错控制。
确认序号
TCP 保 U A P R S F
首部
RC S S Y I
长度 留 G K H T N N
首部
RC S S Y I
长度 留 G K H T N N
窗口
检验和
紧急指针
4位，以4B为单位给出首部长度。它指出 TCP 报文段
的数据的起始位置。最大可取选值项1111.
数据
二、TCP分段的格式
源端口号
序号
确认序号
TCP 首部 长度
保UA P RS F
RC S S Y I 留GK H T N N
占的检应验6 用比和而特保，留为，将目来 前置为“0” 可选项
端口的分配
(2) 动态分配的端口
这种端口的端口号一般都大于1024。这一类的端口 没有固定的使用者，它们可以被动态地分配给应用程序 使用。也就是说，在使用应用软件访问网络的时候，应 用软件可以向系统申请一个大于1024的端口号临时代表 这个软件与传输层交换数据，并且使用这个临时的端口 与网络上的其他主机通信。 Dos窗口下使用netstat命令查看端口使用情况
osi参考模型的3个主要概念
OSI参考模型的3个主要概念是什么？在今天的网络世界中，OSI参考模型是一个非常重要的概念。
它是一个框架，用于描述和理解计算机网络通信的各个方面。
本文将会分别介绍OSI参考模型的3个主要概念，帮助读者更好地理解和应用这个概念。
1. 层次结构OSI参考模型的第一个主要概念是层次结构。
OSI参考模型将计算机网络通信划分为7个层次，每个层次负责不同的功能。
这些层次按照功能从低到高分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每个层次都有特定的功能和责任，但是它们之间又相互关联，协同工作。
通过层次结构，OSI参考模型将复杂的网络通信问题分解为相对简单的部分，使得网络设计、实现和调试更加科学和有效。
2. 分层协议OSI参考模型的第二个主要概念是分层协议。
为了实现层次结构，每个层次都需要使用相应的协议来完成特定的功能。
OSI参考模型中定义了各个层次的协议标准，这些标准通常被称为协议栈。
每个协议栈都包含多个协议，这些协议协同工作，完成特定层次的功能。
当一个计算机发送数据时，这些数据会经过每个层次的协议，分别添加相应的信息和处理方式。
而接收端的计算机则按照相反的顺序，逐层处理数据，最终将数据转化为应用层的信息，供应用程序使用。
3. 模块化设计OSI参考模型的第三个主要概念是模块化设计。
由于OSI参考模型采用了层次结构和分层协议，它使得计算机网络设计成为可能。
这种模块化的设计使得网络技术可以分为不同的领域，并且每个领域可以专门研究和发展。
物理层可以研究网络传输介质和信号编码方式，数据链路层可以研究MAC位置区域和帧格式，网络层可以研究IP位置区域和路由协议。
在实际的网络实现中，每个层次的技术和设备也变得更加专业和高效。
这种模块化的设计也为网络通信的标准化和互操作性提供了基础，推动了网络技术的发展和应用。
OSI参考模型的3个主要概念是层次结构、分层协议和模块化设计。
这些概念为计算机网络通信提供了理论基础，使得网络技术得以规范和发展。
计算机网络技术基础教学计划
计算机网络技术基础教学计划一、课程概述计算机网络技术基础是一门重要的专业基础课程，旨在为学生提供计算机网络领域的基本概念、原理和技术。
通过本课程的学习，学生将了解计算机网络的体系结构、网络协议、网络拓扑结构、网络设备以及网络安全等方面的知识，为进一步学习和从事相关领域的工作打下坚实的基础。
二、教学目标1、知识目标使学生掌握计算机网络的基本概念和原理，包括网络体系结构、协议分层、IP 地址、子网掩码等。
让学生了解常见的网络拓扑结构及其特点，如总线型、星型、环型等。
学生能够熟悉常见的网络设备，如路由器、交换机、网卡等的工作原理和基本配置。
帮助学生理解网络安全的基本概念和常见的安全威胁，以及相应的防范措施。
2、能力目标培养学生具备构建简单网络拓扑结构的能力，能够进行网络设备的基本配置。
提高学生分析和解决网络故障的能力，能够运用所学知识排查和解决常见的网络问题。
增强学生的网络安全意识，能够采取有效的措施保护网络和个人信息的安全。
3、素质目标培养学生的团队合作精神，通过小组项目和实验，提高学生的沟通和协作能力。
激发学生的创新意识和探索精神，鼓励学生关注网络技术的最新发展和应用。
三、教学内容1、计算机网络概述计算机网络的定义、发展历程和分类。
计算机网络的功能和应用领域。
2、网络体系结构与协议OSI 参考模型和 TCP/IP 模型的层次结构和各层的功能。
常见的网络协议，如 TCP、UDP、IP 等的工作原理。
3、网络拓扑结构总线型、星型、环型、树型和网状型拓扑结构的特点和应用场景。
网络拓扑结构的选择原则和影响因素。
4、网络设备网卡、集线器、交换机和路由器的工作原理和功能。
网络设备的选型和配置方法。
5、 IP 地址与子网掩码IP 地址的分类、表示方法和子网划分。
子网掩码的作用和计算方法。
6、网络安全网络安全的基本概念和重要性。
常见的网络安全威胁，如病毒、黑客攻击、网络钓鱼等。
网络安全防范措施，如防火墙、加密技术、访问控制等。
【网络体系结构与协议-】第三章：协议
Algorithms
在共享型网络上，找出网络层地址指定站点的MAC 地址
其它类型网络上，找出到达网络地址指定站点的通信 方法
Full Cooperative or Part Cooperative Protocol
协议实现
不定
ARP首部
无
电子科技大学—通信与信息工程学院
18
Typical Protocol – RIP
协议实现
可变多域、可变长报文 请求—响应 有定时要求
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电子科技大学—通信与信息工程学院
14
Typical Protocol –MAC(以太网)
Objectives
总线形组网环境下各站点间的相互帧传输
Functions
无连接通信，适应任意站点间灵活传输 高性能的总线信道利用率
协议实体： 三大功能模块
服务接口 算法模块 下层接口
协议：信息交互规则
服务接口 算法模块 下层接口
服务接口：对上提供协议的服务 算法模块：协议功能实现的核心模块 下层接口：下层服务接口适配(可替换)
电子科技大学—通信与信息工程学院
4
Protocol Overview(4/4)
Protocol circumstances
有交互过程约束
有时间约束
Peer-to-Peer or Master-Slaves ④ 上层通信
网络协议 ④ 网络控制 ③ 子协议
PPP
链路控制
认证
子协议
子协议
①
②
PPP首部
Prot：区分不同上层协议
交互过程
2字节
电子科技大学—通信与信息工程学院
网络体系结构与协议
网络体系结构与协议随着互联网的迅猛发展，网络体系结构和协议成为了支撑互联网运行的重要基础。
网络体系结构是指互联网中各种计算机网络之间的组织结构和关系，而协议则是指计算机网络中数据传输和通信所遵循的规则和标准。
本文将详细介绍网络体系结构和协议的概念、类型以及其在互联网中的重要性。
一、网络体系结构的概念和类型1.1 网络体系结构的概念网络体系结构是指不同计算机网络之间的组织结构和关系。
它定义了互联网中信息的传输路径、计算机之间的连接方式以及数据传输的工作方式。
网络体系结构主要包括两个关键要素：网络拓扑结构和网络协议。
1.2 网络体系结构的类型根据互联网中各种计算机网络的组织方式和关系不同，网络体系结构可以分为以下几种类型：1.2.1 集线式体系结构（Bus Architecture）集线式体系结构是最简单的一种网络结构，所有计算机都通过一条集线器连接在一根中央线上。
数据传输时，需要将数据从源计算机发送到中央线上，然后被所有计算机接收。
集线式体系结构简单易建设，但存在传输冲突和容错能力较差的问题。
1.2.2 星型体系结构（Star Architecture）星型体系结构是一种中央控制的网络结构，所有计算机都与一个中央交换机相连。
数据传输时，通过中央交换机进行路由选择，将数据从源计算机传输到目标计算机。
星型体系结构具有高容错性和灵活性，但对于中央交换机的性能要求较高。
1.2.3 环型体系结构（Ring Architecture）环型体系结构是一种将计算机连接成一个闭环的网络结构。
数据传输时，通过环上的节点依次传递，直到达到目标计算机。
环型体系结构具有较好的容错性和可扩展性，但对于节点故障会对整个网络产生影响。
1.2.4 树型体系结构（Tree Architecture）树型体系结构是一种层次结构的网络结构，类似于自然界中的树。
数据传输时，通过根节点到达目标节点的路径是唯一的。
树型体系结构具有良好的路由选择和扩展性，但对于根节点的性能要求较高。
网络体系结构及协议
3.3.2 数据链路控制协议举例---HDLC
标志 F 01111110 地址 A 8位 控制 C 8位 信息 I N位 帧校验序列 FCS 16 位 标志 F 01111110
图 3-4
HDLC 的帧结构
（1）标志字段(F) （2）地址字段(A)标志 （3）控制字段(C)字 （4）信息字段(I)信 （5）帧校验序列字段(FCS)息字段(I)段(F)
表示层协议
表示层
6-5接口 会话层协议
表示层
6-5接口
会话层
5-4接口 传输层协议
会话层
5-4接口
传输层
4-3接口 网络层协议
传输层 网络层
数据链路层协议 3-2接口 网络层协议 数据链路层协议 4-3接口
网络层
3-2接口
网络层
3-2接口
数据链路层
2-1接口 物理层协议
数据链路层
2-1接口
数据链路层
3
3.1.1 协议及体系结构
1.网络协议 网络中的计算机与终端间要想正确的传送信 息和数据，必须在数据传输的顺序、数据的格式 及内容等方面有一个约定或规则，这种约定或规 则称做协议。网络协议主要有三个组成部分： （1）语法 （2）语义 （3）时序 协议实质上是网络通信时所使用的一种语言。
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2.网络的体系结构 计算机网络是一个十分复杂的系统， 其设计需要采用结构化的设计方法。结构化 的设计方法的思想是将一个复杂系统分解为 若干个容易处理的子系统，然后“分而治 之”。分层是系统分解的最好方法之一。所 谓网络的体系结构就是计算机网络各层次及 其协议的集合。
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3.4.2 路由选择 网络节点在收到一个分组后，要确定向下一节点 传送的路径，这就是路由选择。在数据报方式中，网 络节点要为每个分组路由做出选择；而在虚电路方式 中，只需在连接建立时确定路由。 根据对网络环境变化的适应性不同，路由算法可 以分为两大类：静态路由选择算法和动态路由选择算 法。 独立路由选择、集中路由选择和分布路由选择是 三种动态路由选择策略的具体算法。
局域网的体系结构
1．按覆盖的地理范围划分 计算机网络按照其覆盖的地理范围可以分为局域网、广域网和城域网三种。由于网络覆盖的地理范围不同，它们所采用的传输技术也不同，从而形成了不同的网络技术特点与网络服务功能。 ⑴ 局域网 LAN（Local Area Network） ⑵ 广域网 WAN（Wide Area Network） ⑶ 城域网 MAN（Metropolitan Area Network）
图 1.2 所示为单机多点终端通信系统，即在一条通信线路上串接多个终端，这种系统比单机单点终端通信系统的通信线路的利用率高一些，但主机负荷仍然比较重，网络系统的可靠性仍然较低。
⑵ 以共享资源为主的计算机通信网络 图 1.3 为主机直接互联的网络，这种网络是将单机单点或单机多点网络系统用通信线路直接连接起来，这样就可以实现更大范围内的资源共享和数据通信。 图 1.4 为主机间接互联的网络，主机通过 CCP 实现互联。CCP 叫做通信控 20 世纪 90 年代开始，网络发展进入了崭新的阶段，以互联、高速、智能与更为广泛的应用为特点。 在互联网发展的同时，高速与智能网的发展也引起人们越来越多的注意。高速网络技术发展表现在宽带综合业务数据网 B-ISDN、帧中继、异步传输模式 ATM、高速局域网、交换局域网与虚拟网络等。随着网络规模的增大与网络服务功能的增多，各个国家正在开展智能网络 IN（Intelligent Network）的研究。
⑶ 客户/服务器网络（Client/Server） 客户/服务器结构是继专用服务器结构后产生和发展起来的。它解决了专用服务器结构中存在的不足，客户端既可以与服务器端进行通信，同时客户端之间也可以直接进行通信，而不需要服务器中介。 客户/服务器结构的优点是可以有效地利用各工作站的资源，可以减轻服务器上的工作量，网络的工作效率较高。缺点是对工作站的管理较为困难，数据的安全性比不上专用服务器网络。
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net-id 16 bit
C 类地址 1 1 0
host-id 16 bit
net-id 24 bit
D 类地址 1 1 1 0 多播地址 保留为今后使用
host-id 8 bit
E 类地址 1 1 1 1 0
A 类地址 0 net-id 8 bit B 类地址 1 0 net-id 16 bit C 类地址 1 1 0 net-id 24 bit host-id 8 bit host-id 16 bit host-id 24 bit
C 类地址的主机号字段 11 0 D 类地址 1 多 播 地host-id 址
E 类地址 1 1 1 1 0 保留为今后使用
为 1 字节
A 类地址 0 net-id 8 bit B 类地址 1 0 net-id D16 类地址是多播地址 bit C 类地址 1 1 0 net-id 24 bit host-id 8 bit 多播地址 host-id 16 bit host-id 24 bit
D 类地址 1 1 1 0
E 类地址 1 1 1 1 0
保留为今后使用
A 类地址 0 net-id 8 bit B 类地址 1 0 host-id 24 bit
E
C 类地址 1 1 0
net-id 类地址保留为今后使用 16 bit
host-id 16 bit
net-id 24 bit
host-id 8 bit 多播地址
net-id 1 1类地址的网络号字段 10 D 类地址 A 多播地 址
E 类地址 1 1 1 1 0 保留为今后使用
为 1 字节
A 类地址 0 net-id 8 bit B 类地址 1 0 net-id 16 bit C 类地址 1 1 0 net-id 24 bit host-id 8 bit host-id 16 bit host-id 24 bit
D 类地址 1 1 1 0
E 类地址 1 1 1 1 0
保留为今后使用
十进制与二进制的转换
128 64 32 16 8 4 2 1
0
0
0
0
0
0
0
0
=
0
1
1 1
0
1 1
0
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0 0
0
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=
= =
128
192 224
1
1 1 1 1
1
1 1 1 1
1
1 1 1 1
1
类地址的网络号字段 net-id 11 10 D 类地址 C 多播地 址
E 类地址 1 1 1 1 0 保留为今后使用
为 3 字节
A 类地址 0 net-id 8 bit B 类地址 1 0 net-id 16 bit C 类地址 1 1 0 net-id 24 bit host-id 8 bit host-id 16 bit host-id 24 bit
模块3 网络体系结构与协议
教学单元五：IP地址
教学目标
【知识目标】
1.掌握什么是IP； 2.掌握子网及子网划分的方法； 3. IP数据报的转发；
4.掌握IP选路；
5.掌握IP的分片处理和重组处理。
【能力目标】
1. 具备自主学习的能力；
2. 具备团队协作的能力。
1、 IP 地址
32 bits 点十进制 Network Host
Net-id Host-id Net-id Net-id
B类:
110 Net-id Net-id 1110 Broad
C类:
11110
Used
for
research
D类:
IP 地址中的网络号字段和主机号字段
A 类地址 0
net-id 8 bit B 类地址 1 0 host-id 24 bit
最大值
255
255
255
255
IP 地址
32 bits 点十进制 Network Host
最大值
1
255
8 9
255
16 17
255
24 25
255
32
二进制
11111111 11111111
128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1
11111111 11111111
B1类地址的主机号字段 110 D 类地址 多 播 host-id 地址
E 类地址 1 1 1 1 0 保留为今后使用
为 2 字节
A 类地址 0 net-id 8 bit B 类地址 1 0 net-id 16 bit C 类地址 1 1 0 net-id 24 bit host-id 8 bit host-id 16 bit host-id 24 bit
11111111 11111111
128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1
172
16
122
204
10101100 00010000
01111010 11001100
IP 地址分类
A类:
8 bits 0 10 8 bits 8 bits Host-id Host-id Net-id cast 8 bits Host-id Host-id Host-id address
host-id 1 1类地址的主机号字段 10 D 类地址 A 多播地 址
E 类地址 1 1 1 1 0 保留为今后使用
为 3 字节
IP 地址中的网络号字段和主机号字段
A 类地址 0 net-id 8 bit B 类地址 1 0 net-id 16 bit C 类地址 1 1 0 net-id 24 bit host-id 8 bit host-id 16 bit host-id 24 bit
B1类地址的网络号字段 110 D 类地址 多 播 net-id 地址
E 类地址 1 1 1 1 0
为 2 字节
保留为今后使用
A 类地址 0 net-id 8 bit B 类地址 1 0 net-id 16 bit C 类地址 1 1 0 net-id 24 bit host-id 8 bit host-id 16 bit host-id 24 bit
128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1
IP 地址
点十进制 最大值
1
32 bits Network Host
255
8 9
255
16 17
255
24 25
255
32
二进制 举例 十进制 二进制
11111111 11111111
128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1