2024年度-计算机网络技术(王协瑞版)全套
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网络层
负责路由选择和逻辑地址寻址，实现不同网络之 间的通信。
8
OSI参考模型
传输层
提供端到端的数据传输服务， 确保数据的可靠传输。
会话层
负责建立、管理和终止会话， 提供同步和对话控制。
表示层
负责数据的表示、转换和加密 ，确保数据在不同系统之间的 兼容性。
应用层
提供网络应用服务，如电子邮 件、文件传输和远程登录等。
02 03
HDLC协议
HDLC协议是一种高级数据链路控制协议，适用于广域网和局域网等多 种网络环境。HDLC协议具有高效、可靠和安全等特点，支持多种数据 传输模式。
以太网协议
以太网协议是一种局域网数据链路层标准，广泛应用于局域网中。以太 网协议具有简单、低成本和高速率等优点，支持多种传输介质和拓扑结 构。
应用
计算机网络的应用已经渗透到社会的各个领域，如企业信息化、电子商务、远程 教育、远程医疗、智能家居等。这些应用不仅改变了人们的生活方式，也推动了 社会的进步和发展。
6
02
网络体系结构
7
OSI参考模型
物理层
负责传输比特流，提供物理连接和电气特性。
数据链路层
负责将数据组合成数据帧，进行差错控制和流量 控制。
物理层接口的特性
物理层接口定义了物理连接的机械特性、电气特性、功能特性和规程 特性。
EIA/TIA-232标准
EIA/TIA-232标准定义了DTE与DCE之间的接口标准，采用负逻辑电 平表示数据信号。
EIA/TIA-499标准
EIA/TIA-499标准定义了RS-422、RS-423和RS-485等差分接口标准 ，适用于远距离、高速率数据传输。
31
电子邮件服务
电子邮件系统的组成
由邮件用户代理、邮件传输代理和邮件投递代理组成。
电子邮件的传输协议
SMTP、POP3和IMAP4。SMTP用于发送邮件，POP3和IMAP4用 于接收邮件。
电子邮件的格式
包括信封和内容两部分。信封部分包含邮件的发送者和接收者信息 ，内容部分包含邮件的正文和附件。
32
UDP的适用场景
适用于实时性要求高、可靠性要求不高的应用，如语音、视频等。
UDP的优缺点
优点包括简单、高效；缺点包括不可靠、无序和容易丢失数据。
27
07
应用层技术
28
应用层的基本概念
应用层的功能
提供用户与网络应用之间的接口，实现网络应用的各种服务。
应用层协议
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，定义了网络应用之间通信的规 则和格式。
共同点
不同点
两种模型都采用了分层的思想，将复 杂的网络通信问题分解为若干个相对 简单的子问题进行处理。同时，两种 模型都提供了相似的服务和功能，如 路由选择、数据传输、差错控制等。
OSI参考模型是一个理论模型，具有 完整的七层结构，每层都有明确的功 能和服务定义。而TCP/IP参考模型是 一个实际应用的模型，只有四层结构 ，将OSI的应用层、表示层和会话层 合并为一个应用层。此外，TCP/IP模 型在网络接口层并没有严格定义服务 和功能，而是依赖于具体的网络技术 和协议。
物理层的定义
物理层是计算机网络体系结构中的最 低层，负责在传输介质上实现无结构 比特流的透明传输，为数据链路层提 供数据传输服务。
物理层的功能
物理层与传输介质的关系
物理层定义了与传输介质接口的机械 、电气、功能和规程特性，确保比特 流能在传输介质上正确传输。
物理层的主要功能包括物理连接的建 立、维持与释放，以及物理层数据传 输服务。
21
路由选择算法
静态路由算法
静态路由算法是由管理员手动配置的路由信息，适用于简单且稳 定的网络环境。
动态路由算法
动态路由算法是通过路由协议（如OSPF、EIGRP等）自动学习和 更新路由信息，适用于复杂且动态变化的网络环境。
路由度量值
路由度量值是用来衡量路径优劣的一个指标，常见的度量值包括跳 数、带宽、延迟等。
三次握手，包括SYN、SYN+ACK和ACK报 文段的交换。
TCP的连接释放过程
TCP的流量控制和拥塞控制机制
四次挥手，包括FIN、ACK、FIN+ACK和 ACK报文段的交换。
通过滑动窗口、慢开始、拥塞避免等算法 实现。
26
UDP协议
UDP的特点
无连接、不可靠传输、基于数据报。
UDP的报文格式
包括源端口、目的端口、长度和校验和等字段。
差错控制是指在数据传输过程中，通过采用一定的编码和解码技术，实现对传输错误的检测和纠正。常见的差错 控制方法有奇偶校验、循环冗余校验（CRC）等。
18
数据链路层协议
01
PPP协议ຫໍສະໝຸດ PPP协议是一种点对点的数据链路层协议，广泛应用于拨号上网等场景
。PPP协议具有简单、灵活和可扩展等优点，支持多种网络层协议。
22
网络层协议
IP协议
IP协议是网络层的核心协议，负责数据包的寻址和路由。 它提供了不可靠的、无连接的数据报服务，不保证数据包 的可靠传输。
ICMP协议
ICMP协议是IP协议的附属协议，用于在IP主机和路由器之 间传递控制消息，如“目的不可达”、“超时”等。
IGMP协议
IGMP协议是用于IPv4网络中的组播成员资格管理协议， 它允许主机加入或离开组播组，并向路由器报告其组成员 资格状态。
THANKS
感谢观看
33
13
数据通信基础
数据通信系统的基本模型
01
数据通信系统由信源、信宿、信道和噪声源等基本要素组成。
模拟信号与数字信号
02
模拟信号是连续变化的电磁波，数字信号则是离散的二进制序
列。
数据通信方式
03
数据通信方式包括并行通信与串行通信、同步通信与异步通信
、单工、半双工与全双工通信等。
14
物理层接口与标准
9
TCP/IP参考模型
01
网络接口层
对应于OSI的物理层和数据链路层， 负责数据的传输和接收。
传输层
实现TCP和UDP协议，提供可靠的或 不可靠的数据传输服务。
03
02
网络层
实现IP协议，负责路由选择和逻辑地 址寻址。
应用层
提供网络应用服务，如HTTP、 SMTP、FTP等。
04
10
两种模型的比较与联系
发展历程
计算机网络的发展经历了从20世纪60年代的ARPANET到如今的Internet的演变 过程，期间出现了多种网络技术和协议，推动了计算机网络的不断发展和完善 。
4
计算机网络的组成与分类
组成
计算机网络主要由计算机系统、数据通信系统、网络软件及 协议三大部分组成。其中，计算机系统是网络的基本单元， 数据通信系统是计算机网络的基础，网络软件及协议则是实 现网络功能的关键。
30
FTP服务
FTP的作用 提供文件传输服务，支持不同操 作系统之间的文件传输。
FTP的传输模式 ASCII模式和二进制模式。ASCII 模式用于传输文本文件，二进制 模式用于传输二进制文件。
FTP的组成 由FTP服务器和FTP客户端组成。
FTP的工作模式 主动模式和被动模式。主动模式 下，客户端打开端口等待连接； 被动模式下，服务器端打开端口 等待连接。
23
06
传输层技术
24
传输层的基本概念
传输层的功能
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。
传输层的协议
主要包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户 数据报协议）。
端口的概念
用于标识应用程序的进程，实现多路复用和分用。
25
TCP协议
TCP的特点
面向连接、可靠传输、基于字节流。
TCP的连接建立过程
联系
两种模型在网络通信中都起着非常重 要的作用，它们提供了网络通信的基 本框架和服务。在实际应用中，可以 根据具体的需求和网络环境选择合适 的模型进行网络通信的设计和开发。 同时，两种模型之间也存在一定的映 射关系，可以通过对应的协议和功能 实现不同模型之间的转换和互通。
11
03
物理层技术
12
物理层的基本概念
19
05
网络层技术
20
网络层的基本概念
1
网络层的功能
网络层是OSI参考模型中的第三层，主要负责数 据包的路由和转发，实现不同网络之间的通信。
2
网络层的设备
常见的网络层设备有路由器和三层交换机等，它 们可以根据路由表或路由协议将数据包转发到目 标网络。
网络层的协议
3
网络层协议包括IP协议、ICMP协议、IGMP协议 等，其中IP协议是网络层的核心协议，负责数据 包的寻址和路由。
以太网物理层标准
以太网物理层标准包括10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T等， 分别对应不同的传输速率和传输介质。
15
04
数据链路层技术
16
数据链路层的基本概念
数据链路层的定义
数据链路层是OSI七层模型中的第二层，负责在物理层提供的比特 流的基础上，建立相邻节点之间的数据链路，实现数据的可靠传输 。
分类
根据网络覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可分为局域 网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。此外， 根据传输技术进行分类，可分为广播式网络和点对点网络。
5
计算机网络的功能与应用
功能
计算机网络的主要功能包括数据通信、资源共享、分布式处理、信息检索等。这 些功能使得计算机网络在各个领域都得到了广泛的应用。
计算机网络技术(王协瑞版)全套
1
contents
目录
• 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
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，具有独立功能的多个计算机系统通过通信设 备和线路连接起来，以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络 操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。
客户端/服务器模型
应用层通常采用客户端/服务器模型，客户端发送请求，服务器 响应请求并提供服务。
29
DNS服务
要点一
DNS的作用
将用户输入的域名解析为对应的IP地 址，实现域名与IP地址的映射。
要点二
DNS的组成
由域名空间、域名服务器和解析器组 成。
要点三
DNS的查询过程
用户向本地DNS服务器发送查询请求 ，本地DNS服务器向根域名服务器发 送查询请求，根域名服务器返回顶级 域名服务器的IP地址，本地DNS服务 器向顶级域名服务器发送查询请求， 顶级域名服务器返回权威域名服务器 的IP地址，本地DNS服务器向权威域 名服务器发送查询请求，权威域名服 务器返回域名对应的IP地址。
数据链路层的功能
数据链路层的主要功能包括帧同步、差错控制、流量控制和链路管 理等。
数据链路层的设备
数据链路层的设备主要包括网卡、网桥和交换机等。
17
帧同步与差错控制
帧同步
帧同步是指在数据传输过程中，接收方能够正确地识别出每个帧的起始和终止位置。常见的帧同步方法有字节计 数法和字符填充法等。
差错控制
负责路由选择和逻辑地址寻址，实现不同网络之 间的通信。
8
OSI参考模型
传输层
提供端到端的数据传输服务， 确保数据的可靠传输。
会话层
负责建立、管理和终止会话， 提供同步和对话控制。
表示层
负责数据的表示、转换和加密 ，确保数据在不同系统之间的 兼容性。
应用层
提供网络应用服务，如电子邮 件、文件传输和远程登录等。
02 03
HDLC协议
HDLC协议是一种高级数据链路控制协议，适用于广域网和局域网等多 种网络环境。HDLC协议具有高效、可靠和安全等特点，支持多种数据 传输模式。
以太网协议
以太网协议是一种局域网数据链路层标准，广泛应用于局域网中。以太 网协议具有简单、低成本和高速率等优点，支持多种传输介质和拓扑结 构。
应用
计算机网络的应用已经渗透到社会的各个领域，如企业信息化、电子商务、远程 教育、远程医疗、智能家居等。这些应用不仅改变了人们的生活方式，也推动了 社会的进步和发展。
6
02
网络体系结构
7
OSI参考模型
物理层
负责传输比特流，提供物理连接和电气特性。
数据链路层
负责将数据组合成数据帧，进行差错控制和流量 控制。
物理层接口的特性
物理层接口定义了物理连接的机械特性、电气特性、功能特性和规程 特性。
EIA/TIA-232标准
EIA/TIA-232标准定义了DTE与DCE之间的接口标准，采用负逻辑电 平表示数据信号。
EIA/TIA-499标准
EIA/TIA-499标准定义了RS-422、RS-423和RS-485等差分接口标准 ，适用于远距离、高速率数据传输。
31
电子邮件服务
电子邮件系统的组成
由邮件用户代理、邮件传输代理和邮件投递代理组成。
电子邮件的传输协议
SMTP、POP3和IMAP4。SMTP用于发送邮件，POP3和IMAP4用 于接收邮件。
电子邮件的格式
包括信封和内容两部分。信封部分包含邮件的发送者和接收者信息 ，内容部分包含邮件的正文和附件。
32
UDP的适用场景
适用于实时性要求高、可靠性要求不高的应用，如语音、视频等。
UDP的优缺点
优点包括简单、高效；缺点包括不可靠、无序和容易丢失数据。
27
07
应用层技术
28
应用层的基本概念
应用层的功能
提供用户与网络应用之间的接口，实现网络应用的各种服务。
应用层协议
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，定义了网络应用之间通信的规 则和格式。
共同点
不同点
两种模型都采用了分层的思想，将复 杂的网络通信问题分解为若干个相对 简单的子问题进行处理。同时，两种 模型都提供了相似的服务和功能，如 路由选择、数据传输、差错控制等。
OSI参考模型是一个理论模型，具有 完整的七层结构，每层都有明确的功 能和服务定义。而TCP/IP参考模型是 一个实际应用的模型，只有四层结构 ，将OSI的应用层、表示层和会话层 合并为一个应用层。此外，TCP/IP模 型在网络接口层并没有严格定义服务 和功能，而是依赖于具体的网络技术 和协议。
物理层的定义
物理层是计算机网络体系结构中的最 低层，负责在传输介质上实现无结构 比特流的透明传输，为数据链路层提 供数据传输服务。
物理层的功能
物理层与传输介质的关系
物理层定义了与传输介质接口的机械 、电气、功能和规程特性，确保比特 流能在传输介质上正确传输。
物理层的主要功能包括物理连接的建 立、维持与释放，以及物理层数据传 输服务。
21
路由选择算法
静态路由算法
静态路由算法是由管理员手动配置的路由信息，适用于简单且稳 定的网络环境。
动态路由算法
动态路由算法是通过路由协议（如OSPF、EIGRP等）自动学习和 更新路由信息，适用于复杂且动态变化的网络环境。
路由度量值
路由度量值是用来衡量路径优劣的一个指标，常见的度量值包括跳 数、带宽、延迟等。
三次握手，包括SYN、SYN+ACK和ACK报 文段的交换。
TCP的连接释放过程
TCP的流量控制和拥塞控制机制
四次挥手，包括FIN、ACK、FIN+ACK和 ACK报文段的交换。
通过滑动窗口、慢开始、拥塞避免等算法 实现。
26
UDP协议
UDP的特点
无连接、不可靠传输、基于数据报。
UDP的报文格式
包括源端口、目的端口、长度和校验和等字段。
差错控制是指在数据传输过程中，通过采用一定的编码和解码技术，实现对传输错误的检测和纠正。常见的差错 控制方法有奇偶校验、循环冗余校验（CRC）等。
18
数据链路层协议
01
PPP协议ຫໍສະໝຸດ PPP协议是一种点对点的数据链路层协议，广泛应用于拨号上网等场景
。PPP协议具有简单、灵活和可扩展等优点，支持多种网络层协议。
22
网络层协议
IP协议
IP协议是网络层的核心协议，负责数据包的寻址和路由。 它提供了不可靠的、无连接的数据报服务，不保证数据包 的可靠传输。
ICMP协议
ICMP协议是IP协议的附属协议，用于在IP主机和路由器之 间传递控制消息，如“目的不可达”、“超时”等。
IGMP协议
IGMP协议是用于IPv4网络中的组播成员资格管理协议， 它允许主机加入或离开组播组，并向路由器报告其组成员 资格状态。
THANKS
感谢观看
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数据通信基础
数据通信系统的基本模型
01
数据通信系统由信源、信宿、信道和噪声源等基本要素组成。
模拟信号与数字信号
02
模拟信号是连续变化的电磁波，数字信号则是离散的二进制序
列。
数据通信方式
03
数据通信方式包括并行通信与串行通信、同步通信与异步通信
、单工、半双工与全双工通信等。
14
物理层接口与标准
9
TCP/IP参考模型
01
网络接口层
对应于OSI的物理层和数据链路层， 负责数据的传输和接收。
传输层
实现TCP和UDP协议，提供可靠的或 不可靠的数据传输服务。
03
02
网络层
实现IP协议，负责路由选择和逻辑地 址寻址。
应用层
提供网络应用服务，如HTTP、 SMTP、FTP等。
04
10
两种模型的比较与联系
发展历程
计算机网络的发展经历了从20世纪60年代的ARPANET到如今的Internet的演变 过程，期间出现了多种网络技术和协议，推动了计算机网络的不断发展和完善 。
4
计算机网络的组成与分类
组成
计算机网络主要由计算机系统、数据通信系统、网络软件及 协议三大部分组成。其中，计算机系统是网络的基本单元， 数据通信系统是计算机网络的基础，网络软件及协议则是实 现网络功能的关键。
30
FTP服务
FTP的作用 提供文件传输服务，支持不同操 作系统之间的文件传输。
FTP的传输模式 ASCII模式和二进制模式。ASCII 模式用于传输文本文件，二进制 模式用于传输二进制文件。
FTP的组成 由FTP服务器和FTP客户端组成。
FTP的工作模式 主动模式和被动模式。主动模式 下，客户端打开端口等待连接； 被动模式下，服务器端打开端口 等待连接。
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06
传输层技术
24
传输层的基本概念
传输层的功能
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。
传输层的协议
主要包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户 数据报协议）。
端口的概念
用于标识应用程序的进程，实现多路复用和分用。
25
TCP协议
TCP的特点
面向连接、可靠传输、基于字节流。
TCP的连接建立过程
联系
两种模型在网络通信中都起着非常重 要的作用，它们提供了网络通信的基 本框架和服务。在实际应用中，可以 根据具体的需求和网络环境选择合适 的模型进行网络通信的设计和开发。 同时，两种模型之间也存在一定的映 射关系，可以通过对应的协议和功能 实现不同模型之间的转换和互通。
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03
物理层技术
12
物理层的基本概念
19
05
网络层技术
20
网络层的基本概念
1
网络层的功能
网络层是OSI参考模型中的第三层，主要负责数 据包的路由和转发，实现不同网络之间的通信。
2
网络层的设备
常见的网络层设备有路由器和三层交换机等，它 们可以根据路由表或路由协议将数据包转发到目 标网络。
网络层的协议
3
网络层协议包括IP协议、ICMP协议、IGMP协议 等，其中IP协议是网络层的核心协议，负责数据 包的寻址和路由。
以太网物理层标准
以太网物理层标准包括10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T等， 分别对应不同的传输速率和传输介质。
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数据链路层技术
16
数据链路层的基本概念
数据链路层的定义
数据链路层是OSI七层模型中的第二层，负责在物理层提供的比特 流的基础上，建立相邻节点之间的数据链路，实现数据的可靠传输 。
分类
根据网络覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可分为局域 网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。此外， 根据传输技术进行分类，可分为广播式网络和点对点网络。
5
计算机网络的功能与应用
功能
计算机网络的主要功能包括数据通信、资源共享、分布式处理、信息检索等。这 些功能使得计算机网络在各个领域都得到了广泛的应用。
计算机网络技术(王协瑞版)全套
1
contents
目录
• 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
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01
计算机网络概述
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，具有独立功能的多个计算机系统通过通信设 备和线路连接起来，以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络 操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。
客户端/服务器模型
应用层通常采用客户端/服务器模型，客户端发送请求，服务器 响应请求并提供服务。
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DNS服务
要点一
DNS的作用
将用户输入的域名解析为对应的IP地 址，实现域名与IP地址的映射。
要点二
DNS的组成
由域名空间、域名服务器和解析器组 成。
要点三
DNS的查询过程
用户向本地DNS服务器发送查询请求 ，本地DNS服务器向根域名服务器发 送查询请求，根域名服务器返回顶级 域名服务器的IP地址，本地DNS服务 器向顶级域名服务器发送查询请求， 顶级域名服务器返回权威域名服务器 的IP地址，本地DNS服务器向权威域 名服务器发送查询请求，权威域名服 务器返回域名对应的IP地址。
数据链路层的功能
数据链路层的主要功能包括帧同步、差错控制、流量控制和链路管 理等。
数据链路层的设备
数据链路层的设备主要包括网卡、网桥和交换机等。
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帧同步与差错控制
帧同步
帧同步是指在数据传输过程中，接收方能够正确地识别出每个帧的起始和终止位置。常见的帧同步方法有字节计 数法和字符填充法等。
差错控制