第5章计算机网络基础

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数据链 路层
物理层 IMP
物理层 IMP
应用层
表示层 会话层
传输层 网络层 数据链
路层 物理层 主机 B
(2)数据链 路层
• 建立在物理 传输能力的 基础上,以 帧为单位传 输数据
• 进行数据封 装和数据链 接的建立
• 集线器和低 档的交换机, Modem等
计算机科学与技术学院
应用层 接口
表示层 接口
大学计算机基础
第5章 计算机网络基础
计算机科学与技术学院
5.1 •计算网络概述 5.2 •计算机局域网基础 5.3 •Internet基础
计算机科学与技术学院
第5章 计算机网络基础
5.1 计算机网络概述
计算机科学与技术学院
第一阶段:面向终端的第一代计算机网络
第二阶段:以分组交换网为中心的第二代计算机网络
◦ 与OSI的7层体系结构不同的是,TCP/IP采用4层体 系结构,从上到下依次是应用层、传输层、网际层和网 络接口层。
OSI参考模型
TCP/IP体系结构
TCP/IP协议集
应用层 表示层 会话层
应用层
Telnet、FTP、SMTP、DNS、 HTTP等
传输层
传输层
TCP、UDP等
网络层
网际层
IP、ARP、RARP、ICMP等
5.1.4 计算机网络的组成
计算机科学与技术学院
1. 网络硬件
◦ (4)通信介质
①双绞线 双绞线点到点的通信距离一般不能超出100 m 双绞线电缆的连接器一般为RJ-45
5.1.4 计算机网络的组成
计算机科学与技术学院
1. 网络硬件
◦ (4)通信介质
②同轴电缆 ③光缆
玻璃封 套
中央节点
缺点:
• ①安装费用高 • ②扩展困难 • ③对中央节点的依赖性强
5.1.5 计算机网络的拓扑结构
计算机科学与技术学院
2.总线形拓扑结构
①布线容易、电缆用量小 ②可靠性高 ③易于扩充 ④易于安装
5.1.5
①故障诊断困难 ②故障隔离困难 ③中继器配置 ④通信介质或中间某一接口点 出现故障,整个网络随即瘫痪 ⑤终端必须是智能的
• 功能主要有: 数据词法转 换、语法表 示、表示连 接管理、数 据加密和数 据压缩
计算机科学与技术学院
应用层 接口
表示层 接口
会话层
传输层
网络层
数据链 路层
物理层 主机 A
应用层协议
表示层协议
会话层协议
传输层协议
通信子网边界
网络层
网络层
数据链 路层
接口子网协议
数据链 路层
物理层 IMP
物理层 IMP
◦ (9)路由器
用于拓扑结构较复杂的网络互联 既可以用于局域网互联,也可以用于广域网互联
◦ (10)网关
在不兼容的协议之间进行信息转换
5.1.4 计算机网络的组成
计算机科学与技术学院
2. 网络软件
◦ (1) 网络操作系统
网络操作系统是运行在网络硬件基础之上的,为网络用户 提供共享资源管理服务、基本通信服务、网络系统安全服 务及其他网络服务的软件系统。
会话层
传输层
网络层
数据链 路层
物理层 主机 A
应用层协议
表示层协议
会话层协议
传输层协议
通信子网边界
网络层
网络层
数据链 路层
接口子网协议
数据链 路层
物理层 IMP
物理层 IMP
应用层
表示层 会话层
传输层 网络层 数据链
路层 物理层 主机 B
(3)网络层
•它解决的是网络 与网络之间,即 网际的通信问题
•主要是提供路由, 即选择到达目标 主机的最佳路径, 并沿该路径传送 数据包。还能够 消除网络拥挤, 具有流量控制和 拥挤控制的能力。
计算机科学与技术学院
应用层 接口
表示层 接口
会话层
传输层
网络层
数据链 路层
物理层 主机 A
应用层协议
表示层协议
会话层协议
传输层协议
通信子网边界
网络层
网络层
数据链 路层
接口子网协议
数据链 路层
物理层 IMP
物理层 IMP
应用层
表示层 会话层
传输层 网络层 数据链
路层 物理层 主机 B
(6)表示层
• 用于数据管 理的表示方 式,如用于 文本文件的 ASCII和 EBCDIC
5.1.7 计算机网络的体系结构
计算机科学与技术学院
应用层 接口
表示层 接口
会话层
传输层
网络层
数据链 路层
物理层 主机 A
应用层协议
表示层协议
会话层协议
传输层协议
通信子网边界
网络层
网络层
数据链 路层
接口子网协议
数据链 路层
物理层 IMP
物理层 IMP
应用层
表示层 会话层
传输层 网络层 数据链
路层 物理层 主机 B
• 广播型网络 • 点到点型网

从网络的交 换方式来分
• 电路交换网 • 报文交换网 • 分组交换网
按照网络 的服务对 象来分
• 公用网 • 专用网
5.1.6 计算机网络的分类
计算机科学与技术学院
计算机系统采用分层结构,每一层在其下 一层提供的功能基础上,实现为上一层提 供的功能。
1. 邮政系统的分层结构 ①用层次结构构件复杂系统 ②垂直调用和逐层封装 ③两端每一层之间都有相应的约定
数据链路层 物理层
网络接口层
各种通信网络接口(以太网、 令牌环、帧中继、ATM等)
5.1.7 计算机网络的体系结构
计算机科学与技术学院
4. TCP/IP体系结构
◦ TCP/IP协议集中有100多个网络协议,其中最主 要的是传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)和网际协议(Internet Protocol,IP)
网络操作系统是网络的核心,而其他应用软件系统需要网 络操作系统的支持才能运行。
◦ (2) 网络协议软件
网络协议是在计算机网络中两个或两个以上计算机之间进 行信息交换的规则,它包括一套完整的语句和语法规则。
比较流行的协议有IPX/SPX、TCP/IP等。
5.1.4 计算机网络的组成
计算机科学与技术学院
计算机科学与技术学院
1. 网络硬件
◦ (3)网络接口卡
简称网卡,又称为网络接口适配器 是计算机与通信介质的接口,是构成网络的基本部件 主要功能是实现网络数据格式与计算机数据格式的转换、
网络数据的接收与发送等。 每块网卡都有一个唯一的网络节点地址,它是网卡生产厂
家在生产时写入ROM中的,我们把它叫做MAC地址(物 理地址),且保证绝对不会重复。
(1)物理层
• 最低层 • 提供网络的
物理连接 • 如双绞线、
同轴电缆、 接线设备 (如网卡 等)、RJ45接口、 串口和并口 等
计算机科学与技术学院
应用层 接口
表示层 接口
会话层
传输层
网络层
数据链 路层
物理层 主机 A
应用层协议
表示层协议
会话层协议
传输层协议
通信子网边界
网络层
Baidu Nhomakorabea
网络层
数据链 路层
接口子网协议
5.1.7 计算机网络的体系结构
计算机科学与技术学院
2. 网络通信的分层模式
◦ 网络分层的优点:
(1)各层之间是独立的 (2)灵活性好 (3)结构上可分割开 (4)易于实现和维护 (5)能促进标准化工作
5.1.7 计算机网络的体系结构
计算机科学与技术学院
3. OSI参考模型
◦ 为了使不同体系结构的计算机都能互联,国际 标准化组织ISO于1981年颁布了著名的“开 放系统互连基本参考模型” (OSI/RM), 简称为“OSI七层模型”。
2. 带宽与数据传输速率
◦ 在现代网络技术中,人们总是以“带宽”来表示信道的数据 传输速率
3. 误码率
◦ 衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标
4.时延
◦ 终端A发送一组长度为M字节的数据给距离为L的终端B所 需要的时间
5.1.8 数字通信基础
计算机科学与技术学院
第5章 计算机网络基础
第三阶段:体系结构标准化的第三代计算机网络
第四阶段:一网络互连为核心的第四代计算机网络
5.1.1 计算机网络的产生与发展
计算机科学与技术学院
凡将地理位置不同,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(即网络的通信协议、 信息交换方式及网络操作系统等)实现网络 中计算机之间的数据通信和资源共享的系统, 称之为计算机网络。
5.2 计算机局域网基础
计算机科学与技术学院
1. 局域网的特点
◦ (1)共享传输信道。 ◦ (2)范围有限。局域网的覆盖范围一般在几
公里范围内。 ◦ (3)传输速度高。目前常用的是100Mbps。 ◦ (4)工作可靠,误码率低。
表示层协议
会话层协议
传输层协议
通信子网边界
网络层
网络层
数据链 路层
接口子网协议
数据链 路层
物理层 IMP
物理层 IMP
应用层
表示层 会话层
传输层 网络层 数据链
路层 物理层 主机 B
(5)会话层
•会话可能是一个 用户通过网络登 录到一个主机, 或一个正在建立 的用于传输文件 的会话
•功能主要有:会 话连接到传输连 接的映射、数据 传送、会话连接 的恢复和释放、 会话管理、令牌 管理和活动管理
网络的拓扑(Topology)结构是指网络中通信 线路和站点(计算机或设备)的相互连接的方法 和几何形式。
常用的拓扑结构:
◦ 星形 ◦ 总线形 ◦ 环形 ◦ 树形
5.1.5 计算机网络的拓扑结构
计算机科学与技术学院
1.星形拓扑结构
优点:
• ①可靠性高 • ②方便服务 • ③故障诊断容易
◦ 通俗而言:TCP负责发现传输的问题,一有问题就 发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确 地传输到目的地。IP协议为IP数据报(数据传输 的基本单位)在Internet上的发送、传输和接收 制定了详细的规则。
5.1.7 计算机网络的体系结构
计算机科学与技术学院
1. 数据传输速率
◦ 描述数据传输系统的主要技术指标之一。数据传输速率在数 值上等于每秒传输二进制位数(bit,比特),单位为bps
理功能

护方便,
扩展灵活
5.1.3 计算机网络的功能
计算机科学与技术学院
1. 网络硬件
◦ (1)服务器
计算机网络的核心 负责网络资源管理和用户服务,并使网上的各工作
站能共享软件资源和昂贵的外设
◦ (2)工作站
网络上的个人计算机 通过网络接口卡和通信电缆连接到文件服务器上
5.1.4 计算机网络的组成
5.1.2 计算机网络的定义
计算机科学与技术学院
硬件
• 资源子网(计算机系统) • 通信子网(数据通信系统)
软件
• 计算机网络的通信协议 • 网络操作系统
5.1.2 计算机网络的定义
计算机科学与技术学院
信息快速
提高系统
资源共享 均衡负载 传递和集 综合信息 的性能价
功能 及分布处 中处理功 服务功能 格比,维
塑料 外套
玻璃内 芯
铜芯
塑料绝缘层 外导体屏蔽层
塑料保护套
5.1.4 计算机网络的组成
计算机科学与技术学院
1. 网络硬件
◦ (5)终结匹配器与BNC接头 ◦ (6)集线器HUB
在双绞线系统中是连接各计算机和智能外部设备的设备
◦ (7)中继器
连接相同拓扑结构的局域网
◦ (8)网桥
连接不同网络拓扑结构的网段
应用层
表示层 会话层
传输层 网络层 数据链
路层 物理层 主机 B
(7)应用层
• 最高层 • 包含用户应用
程序执行通信 任务所需要的 协议和功能 • 如电子邮件和 文件传输等, 在这一层中 TCP/IP协议 中的FTP、 SMTP、POP 等协议得到了 充分应用
计算机科学与技术学院
4. TCP/IP体系结构
回路,每个链路都支持双向传输 • ③网络中节点扩充方便灵活,寻找
链路路径比较方便
缺点:• ①任何一个故障都会影响整个系统
• ②对根的依赖性太大
5.1.5 计算机网络的拓扑结构
计算机科学与技术学院
按照网络的 规模及覆盖 范围来分
• 局域网LAN • 城域网MAN • 广域网WAN
从通信技术 的角度来分
•路由器就工作在 这个层次上
计算机科学与技术学院
应用层 接口
表示层 接口
会话层
传输层
网络层
数据链 路层
物理层 主机 A
应用层协议
表示层协议
会话层协议
传输层协议
通信子网边界
网络层
网络层
数据链 路层
接口子网协议
数据链 路层
物理层 IMP
物理层 IMP
应用层
表示层 会话层
传输层 网络层 数据链
路层 物理层 主机 B
计算机网络的拓扑结构
计算机科学与技术学院
3.环形拓扑结构
优点:
• ①电缆长度短 • ②适用于光纤 • ③无差错传输
缺点:
• ①可靠性差 • ②故障诊断困难 • ③调整网络比较困难
计算机网络的拓扑结构
计算机科学与技术学院
4.树形拓扑结构
• ①结构比较简单,成本低
优点: • ②网络中任意两个节点之间不产生
(4)传输层
•解决的是数据在 网络之间的传输 质量问题
•用于提高网络层 服务质量,提供 可靠的端到端的 数据传输
•这一层主要涉及 的是网络传输协 议,它提供的是 一套网络数据传 输标准,如TCP 协议
计算机科学与技术学院
应用层 接口
表示层 接口
会话层
传输层
网络层
数据链 路层
物理层 主机 A
应用层协议
相关文档
最新文档