03 网络的体系结构与协议
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网络体系结构及协议
问题亟待解决，向IPv6过渡成为必然趋势。
02
网络安全性问题
随着网络攻击手段不断升级，现有网络体系结构在安全性方面存在诸多
漏洞，如DDoS攻击、网络钓鱼等，需要加强安全防护。
03
网络可扩展性问题
现有网络体系结构在面对大规模数据传输和海量设备连接时，存在可扩
展性不足的问题，难以满足未来物联网、5G等应用场景的需求。
02
ICMP（互联网控制 消息协议）
用于在IP主机和路由器之间传递 控制消息，如网络不可达、超时 等。
03
IGMP（互联网组管 理协议）
用于IPv4网络中的多播组成员资 格管理。
数据链路层和物理层协议
数据链路层协议
如Ethernet、PPP等，负责将数据封装成 帧进行传输，并提供错误检测和流量控 制等功能。
内容过滤
检查数据包内容，拦截恶意代码、垃圾邮件等不良信息。
防火墙原理及功能介绍
日志记录
记录网络访问和数据传输情况，便于审计和 故障排查。
VPN支持
提供虚拟专用网络功能，保障远程访问的安 全性。
典型防火墙配置案例分析
案例一
小型企业网络防火墙配置
配置目标
保护内部网络免受外部攻击，限制员工上网行为。
典型防火墙配置案例分析
协议作用
网络协议是网络通信的基础，它使得 不同厂商生产的计算机和网络设备能 够相互通信，实现网络资源的共享和 信息的交换。
协议层次结构划分
OSI七层模型
01
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应
用层。
TCP/IP四层模型
02
网络接口层、网络层、传输层、应用层。
五层模型
03
《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
LanMan03_架构
3.2.1 基本模型要点 3.2.2 七层模型 3.2.3 服务与协议 3.2.4 数据单元 3.2.5 逐层封装 3.2.6 小结
LanMan 2014
3.2 OSI协议体系结构
ISO/OSI
OSI（Open System Interconnection）：开放系统互连 ISO/OSI是ISO在OSI领域的一系列标准 20世纪90年代对OSI标准系列进行了大规模的修订和扩充
原语类型
四种基本原语类型：请求/指示/响应/证实 Request/indication/response/confirm
LanMan 2014
3.2.3 服务与协议：图例1
证实型服务使用带确认协议
(N) Service Provider
DT (N)PDU
(N) Service User
(N) Service User
- IEEE 802.3
强调：系统的逻辑划分，划分的协同
分层结构、层次性模型、参考模型
网络体系结构
层与协议的集合 着重逻辑功能，而不是实现细节
协议栈
实现系统使用的特定协议列表：每层通常是一个协议
LanMan 2014
3.1 引言
OSI参考模型
抽象严格的框架，是很好的概念模型 TCP/IP参考模型
ISO 7498扩充了安全、系统管理等，文本也分为4个部分
ISO 7498-1984
OSI/BRM：OSI Basic Reference Model OSI Basic Reference Model：The Basic Model 继承ISO 7498的主体 泛通信网络体系结构的基础 ISO 7498：对网络体系结构有深刻的影响 ISO 7498-1：网络体系结构的最为核心的内容
网络技术基础实训教程_03局域网技术
2．局域网的特点
从局域网的应用角度来看，局域网主要有以下几个特点。 1）局域网所覆盖的地理范围相对较小 ，通常在几 千 米以内 。如一家公司、一个企业、一所校园、一个小区等 所有计算机和网络设备联网，都属于局域网。 2）局域网是高速 、低出错率的数据网络 ，网络速度 从几十兆位、几百兆位、几千兆位乃至上万兆位，远远高 于广域网的数据传输速度。 3）局域网采用一系列技术措施 ，以保证较低的误码 率和高质量的数据传输。 决定局域网特性的主要技术有三个方面 ， 分别是用 于传输数据的通信介质、进行设备互联的拓扑结构，以及 所采用的介质访问控制方法。
学习要点 •局域网体系结构与IEEE 802标准 •局域网媒体访问控制技术 •典型的局域网技术 •局域网传输介质 •局域网连接设备 •局域网通信协议 •网络体系结构与网络协议
1、 局域网的产生和发展
在20世纪70年代，随着微型计算机的发展和应用，在计算机之间 实现短距离高速通信以实现资源共享的需求日益迫切 ，许多面向小区 域范围的计算机网络应运而生 ，其中英国剑桥大学于 1974 年研制的 剑桥环网和美国Xerox（施乐）公司于1975 年推出的实验性以太网就是 两个典型代表。 到了20世纪 80 年代，局域网获得了高速发展。多种局域网技术 不断涌现，局域网应用不断深入 。为了规范局域网的技术与应用， IEEE 成立了 802委员会，负责制定和促进局域网技术标准 ，并推出一 系列局域网规范。而首次将以太网标准化的是Xerox、DEC 和 Intel公 司共同制定的以太网规范，随后又推出了第二代以太网产品。Zilog公 司推出 N-net，3COM 公司推出了3+以太网等。 进入20世纪90年代，局域网获得了高速发展，使用普通双绞线并 达到10Mb/s传输速率的10Base-T以太网问世，使太网技术上了一个新 台阶，从而更有力地促进了局域网技术的发展和应用。1995 年，应用F DDI 技术使光纤局域网传输速率达到1 00Mb/s。以铜质5 类双绞线作 为传输介质并达到100Mb/s速率的快速以太网100Base-T也产生了，从 而进入了快速以太网时代。进入21世纪，以 100Mb/s 传输速率全速运 行的交换式以太网和千兆位乃至万兆位以太网已经得到普及。
计算机网络技术基础模块3-计算机网络体系结构
1．数据解封装 2．网络通信常见术语。
模块3 计算机网络体系结构
13
3.3 TCP/IP参考模型
3.3.1 TCP/IP概述 3.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能 3.3.3 OSI/ISO与TCP/IP参考模型比较 3.3.4 TCP/IP网际层协议 3.3.5 TCP/IP传输层协议 3.3.6 TCP/IP应用层协议
模块3 计算机网络
体系结构
计算机网络技术基础
CONTENTS
01 网络体系结构与协议概述 02 开放系统互连参考模型 03 TCP/IP参考模型
CONTENTS
04 IPV4编址 05 IPV4编址 06 技能实训
模块3 计算机网络体系结构
4
3.1 网络体系结构与协议概述
3.1.1 网络体系结构的概念 3.1.2 网络体系的分层结构 3.1.3 网络协议的概念 3.1.4 网络层次结构中的相关概念
模块3 计算机网络体系结构
6
3.1.2 网络体系的分层结构
网络体系都是按层的方式来组织的，每一层都能完成一组特定的、有明 确含义的功能，每一层的目的都是向上一层提供一定的服务，而上一层不需 要知道.1.3 网络协议的概念
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，网络协议包含了3个方面的内容：语义、语法和时序。
语义：规定通信的双方准备“讲什么”，即需要发出何种控制信息，完 成何种动作以及做出何种应答。
语法：规定通信双方“如何讲”，即确定用户数据与控制信息的结构、 格式、数据编码等。
时序：又可称为“同步”，规定了双方“何时进行通信”，即对事件实 现顺序的详细说明。
模块3 计算机网络体系结构
8
模块3 计算机网络体系结构
13
3.3 TCP/IP参考模型
3.3.1 TCP/IP概述 3.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能 3.3.3 OSI/ISO与TCP/IP参考模型比较 3.3.4 TCP/IP网际层协议 3.3.5 TCP/IP传输层协议 3.3.6 TCP/IP应用层协议
模块3 计算机网络
体系结构
计算机网络技术基础
CONTENTS
01 网络体系结构与协议概述 02 开放系统互连参考模型 03 TCP/IP参考模型
CONTENTS
04 IPV4编址 05 IPV4编址 06 技能实训
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3.1 网络体系结构与协议概述
3.1.1 网络体系结构的概念 3.1.2 网络体系的分层结构 3.1.3 网络协议的概念 3.1.4 网络层次结构中的相关概念
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3.1.2 网络体系的分层结构
网络体系都是按层的方式来组织的，每一层都能完成一组特定的、有明 确含义的功能，每一层的目的都是向上一层提供一定的服务，而上一层不需 要知道.1.3 网络协议的概念
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，网络协议包含了3个方面的内容：语义、语法和时序。
语义：规定通信的双方准备“讲什么”，即需要发出何种控制信息，完 成何种动作以及做出何种应答。
语法：规定通信双方“如何讲”，即确定用户数据与控制信息的结构、 格式、数据编码等。
时序：又可称为“同步”，规定了双方“何时进行通信”，即对事件实 现顺序的详细说明。
模块3 计算机网络体系结构
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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
03-3 TCPIP参考模型—TCPIP协议
3.3 TCP/IP参考模型
1. TCP/IP的层次结构
TCP/IP的层次结构与OSI层次结构的对照关系如图3-5所示。
图3-5 【信息在个层之间的传递】
3.3 TCP/IP参考模型
3.4 两种分层结构的比较
OSI参考模型与TCP/IP参考模型的相同点有：它们都是层次结 构的模型；其最低层都是面向通信子网的；它们都有运输层，且都
《计算机网络技术与应用》
卫生管理系 主讲：XX
2018/5/9
第3章 网络的体系结构和协议
本章详细介绍了两种网络体系结构模型：OSI参考模型
和TCP/IP参考模型。TCP/IP参考模型目前是业界的标准，
在此基础上介绍了IP地址以及子网掩码概念与组成。
•3.3 TCP/IP参考模型 •3.4 两种分层结构的比较 •3.5 网 络 协 议
2. TCP/IP的层次结构
范网络中计算机的通信和连接。
TCP/IP，它是一组协议，其中包含了许多通信标准，以便规
TCP/IP参考模型体系结构可以分为4个层次，由下向上分别 是： 网络接口层（network interface layer）、 网际层（Internet layer）、 传输层（transport layer）、
上传送，必须知道彼此的物理地址。这样就存在把互联网地址变换为物理 地址的地址转换问题。
3.5 网 络 协 议
3.网际层ห้องสมุดไป่ตู้其协议
地址转换协议ARP
以以太网（Ethernet）环境为例，为了正确地向目的站传送报 文，必须把目的站的32位IP地址转换成48位以太网目的地址DA。 这就需要在网络层有一组服务将IP地址转换为相应物理网络地址， 这组协议即是ARP。
网络基础理论PPT课件
目标
02
提高网络可用性和可靠性，降低网络故障风险，优化网络性能，
确保网络安全。
内容
03
包括网络设备管理、网络配置管理、网络性能管理、网络安全
管理和网络故障管理等。
网络故障排除方法
01
02
03
定义
网络故障排除是指对网络 故障进行定位、分析和解 决的过程。
方法
包括分层排除法、分段排 除法、替换排除法和比较 排除法等。
步骤
包括故障发现、故障定位、 故障分析和故障解决等。
网络性能优化与安全防护
定义
网络性能优化是指通过对网络设备、 网络架构和网络协议等进行调整和优 化，以提高网络性能的过程。
内容
包括流量控制、负载均衡、入侵检测 和防御等。
06 网络安全与防护
网络安全的重要性
01
02
03
04
保障数据安全
保护个人信息和企业敏感数据 不被泄露或滥用。
网络基础理论PPT课件
contents
目录
• 网络概述 • 网络协议与体系结构 • 网络硬件设备 • 网络软件及应用 • 网络管理与维护 • 网络安全与防护
01 网络概述
网络定义与组成
总结词
网络是由多个节点和连接节点的链路组成的集合，节点可以是计算机、终端设 备、路由器等，链路是传输数据的媒介。
其他计算机或设备。
服务器通常具有强大的计算能 力和存储能力，能够处理大量
的请求和数据。
常见的服务器类型包括Web 服务器、数据库服务器、文件
服务器等。
服务器通常运行特定的操作系 统和软件，以提供所需的服务
。
网关与网桥
网关是连接不同网络的设备， 能够将数据包从一个网络转发
03第3章 网络体系结构与OSI参考模型PPT课件
在物理信道实体之间，合理地通过中间系统，为 比特传输所需的物理连接的建立、维持和拆除提供机 械性的、电气性的、功能性的和规程性的手段。
21
• 物理层的3个基本功能 – 物理连接的建立、维持和拆除 – 数据传输Байду номын сангаас– 物理层管理
• 物理层模型 —— DTE/DCE 模型 DTE（Data Terminal Equipment）：数据终端设备 DCE（Data Communication Equipment）：数据通信设备 详见课本P72 图3-8
4
学习内容： 3.1.1 网络协议与网络体系结构的基本概念 3.1.2 网络体系结构的分层及其分析 3.1.3 OSI 参考模型概述 3.1.4 对OSI参考模型的评价
5
3.1.1 网络协议与网络体系结构的基本概念
1. 网络协议
• 计算机网络中相互通信的对等实体之间交换数 据或通信时所必须遵守的规则或标准，称为网 络协议。
• 一个网络协议主要由以下三个要素组成： （1）语法，即数据与控制信息的结构或格式； （2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何
种动作以及做出何种响应； （3）同步，即事件实现顺序的详细说明。
6
2. 网络体系结构
网络体系结构 ＝ { 层 ＋ 协议 ＋ 接口 }
特点：
▪ 每层向上层提供服务。 ▪ 网络体系结构与具体的物理实现无关。 ▪ 每层协议是透明的，高层屏蔽低层的细节问题。 ▪ 任意两个实端系统之间的通信，可分解为网络各层 对等实体之间的分层通信。 ▪ 虚通信：对等层之间 ▪ 实通信：物理层之间
计算机网络与通信
挫折其实就是迈向成功所应缴的学费。
1
整体概况
概况一
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21
• 物理层的3个基本功能 – 物理连接的建立、维持和拆除 – 数据传输Байду номын сангаас– 物理层管理
• 物理层模型 —— DTE/DCE 模型 DTE（Data Terminal Equipment）：数据终端设备 DCE（Data Communication Equipment）：数据通信设备 详见课本P72 图3-8
4
学习内容： 3.1.1 网络协议与网络体系结构的基本概念 3.1.2 网络体系结构的分层及其分析 3.1.3 OSI 参考模型概述 3.1.4 对OSI参考模型的评价
5
3.1.1 网络协议与网络体系结构的基本概念
1. 网络协议
• 计算机网络中相互通信的对等实体之间交换数 据或通信时所必须遵守的规则或标准，称为网 络协议。
• 一个网络协议主要由以下三个要素组成： （1）语法，即数据与控制信息的结构或格式； （2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何
种动作以及做出何种响应； （3）同步，即事件实现顺序的详细说明。
6
2. 网络体系结构
网络体系结构 ＝ { 层 ＋ 协议 ＋ 接口 }
特点：
▪ 每层向上层提供服务。 ▪ 网络体系结构与具体的物理实现无关。 ▪ 每层协议是透明的，高层屏蔽低层的细节问题。 ▪ 任意两个实端系统之间的通信，可分解为网络各层 对等实体之间的分层通信。 ▪ 虚通信：对等层之间 ▪ 实通信：物理层之间
计算机网络与通信
挫折其实就是迈向成功所应缴的学费。
1
整体概况
概况一
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网络与通信技术PPT课件
数字微波通信
利用微波传输数字信号，具有传输容 量大、抗干扰能力强、保密性好等优 点，常用于移动通信和卫星通信。
无线通信技术
无线局域网（WLAN）
通过无线方式连学校、医院等场所。
VS
蓝牙通信
一种短距离无线通信技术，可以实现设备 之间的数据传输和设备控制，如手机、耳 机、打印机等设备之间的连接。
1990年代
2000年代至今
万维网的普及和发展，使得互联网成为人 们获取信息、交流思想的重要平台。
移动互联网、物联网、云计算、大数据等 新兴技术的发展和应用，进一步推动了网 络与通信技术的进步和应用。
网络与通信技术的应用场景
社交网络
电子商务
通过社交媒体平台实现 信息发布、分享和交流，
如微信、微博等。
详细描述
无线广域网主要用于实现移动设备的无线接入，如移动电话网络、卫星通信网络等。这 种网络技术使得用户可以在任何地方都能接入网络，并且能够保持通信的连续性和稳定
性。
05 通信技术及其应用
有线通信技术
光纤通信
利用光波在光纤中传输信息，具有传 输速度快、容量大、抗干扰能力强等 优点，广泛应用于长距离通信和高速 网络。
通信技术的应用场景
电信业务
提供电话、短信、数据传输等电 信服务，满足人们的日常通信需
求。
物联网应用
实现设备之间的互联互通，如智能 家居、智能交通、智能工业等领域。
云计算服务
提供云存储、云计算等服务，满足 企业和个人对数据处理和存储的需 求。
06 网络与通信安全
网络与通信安全威胁
01
02
03
04
详细描述
OSI参考模型为不同系统之间的通信提供了统一的模型，使得不同厂商和不同操作系统之间的网络通 信变得可能。这七个层次各自承担着不同的功能，如应用层负责处理用户应用程序和网络之间的交互 ，传输层负责端到端的数据传输等。
利用微波传输数字信号，具有传输容 量大、抗干扰能力强、保密性好等优 点，常用于移动通信和卫星通信。
无线通信技术
无线局域网（WLAN）
通过无线方式连学校、医院等场所。
VS
蓝牙通信
一种短距离无线通信技术，可以实现设备 之间的数据传输和设备控制，如手机、耳 机、打印机等设备之间的连接。
1990年代
2000年代至今
万维网的普及和发展，使得互联网成为人 们获取信息、交流思想的重要平台。
移动互联网、物联网、云计算、大数据等 新兴技术的发展和应用，进一步推动了网 络与通信技术的进步和应用。
网络与通信技术的应用场景
社交网络
电子商务
通过社交媒体平台实现 信息发布、分享和交流，
如微信、微博等。
详细描述
无线广域网主要用于实现移动设备的无线接入，如移动电话网络、卫星通信网络等。这 种网络技术使得用户可以在任何地方都能接入网络，并且能够保持通信的连续性和稳定
性。
05 通信技术及其应用
有线通信技术
光纤通信
利用光波在光纤中传输信息，具有传 输速度快、容量大、抗干扰能力强等 优点，广泛应用于长距离通信和高速 网络。
通信技术的应用场景
电信业务
提供电话、短信、数据传输等电 信服务，满足人们的日常通信需
求。
物联网应用
实现设备之间的互联互通，如智能 家居、智能交通、智能工业等领域。
云计算服务
提供云存储、云计算等服务，满足 企业和个人对数据处理和存储的需 求。
06 网络与通信安全
网络与通信安全威胁
01
02
03
04
详细描述
OSI参考模型为不同系统之间的通信提供了统一的模型，使得不同厂商和不同操作系统之间的网络通 信变得可能。这七个层次各自承担着不同的功能，如应用层负责处理用户应用程序和网络之间的交互 ，传输层负责端到端的数据传输等。
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。
计算机网络工程实用教程(第2版)(2024)
14
无线局域网技术
无线局域网定义
无线局域网标准
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）利用无线通信技术实 现计算机之间的通信，无需铺设线缆。
IEEE 802.11系列标准，包括802.11a、 802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac 和802.11ax等。
13
以太网技术
2024/1/28
以太网定义
以太网（Ethernet）是一种基于IEEE 802.3标准的局域网 技术，采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）访 问控制方法。
以太网发展历程
从10Mbps到100Mbps、1Gbps，再到10Gbps和 40Gbps等。
以太网帧格式
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。
2024/1/28
18
ATM技术与帧中继技术
01 02 03
ATM技术
异步传输模式，是一种面向连接的、基于信元的快速分组 交换技术。ATM技术具有高速、低延迟、支持多媒体传输 等优点，适用于广域网中高速数据传输和实时性要求较高 的应用场景。
帧中继技术
一种简化的X.25分组交换技术，去除了X.25中的差错控制 和流量控制机制，仅保留物理层和数据链路层的核心功能 。帧中继技术具有高效、简单、低成本等特点，适用于广 域网中大量、突发性数据传输的应用场景。
23
04
常见的动态路由协 议
常见的动态路由协议有RIP、 OSPF、BGP等。其中RIP是基于 距离矢量的路由协议，适用于小 型网络；OSPF是基于链路状态 的路由协议，适用于大型网络； BGP是用于互联网中自治系统之 间的路由协议。
无线局域网技术
无线局域网定义
无线局域网标准
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）利用无线通信技术实 现计算机之间的通信，无需铺设线缆。
IEEE 802.11系列标准，包括802.11a、 802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac 和802.11ax等。
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以太网技术
2024/1/28
以太网定义
以太网（Ethernet）是一种基于IEEE 802.3标准的局域网 技术，采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）访 问控制方法。
以太网发展历程
从10Mbps到100Mbps、1Gbps，再到10Gbps和 40Gbps等。
以太网帧格式
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。
2024/1/28
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ATM技术与帧中继技术
01 02 03
ATM技术
异步传输模式，是一种面向连接的、基于信元的快速分组 交换技术。ATM技术具有高速、低延迟、支持多媒体传输 等优点，适用于广域网中高速数据传输和实时性要求较高 的应用场景。
帧中继技术
一种简化的X.25分组交换技术，去除了X.25中的差错控制 和流量控制机制，仅保留物理层和数据链路层的核心功能 。帧中继技术具有高效、简单、低成本等特点，适用于广 域网中大量、突发性数据传输的应用场景。
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04
常见的动态路由协 议
常见的动态路由协议有RIP、 OSPF、BGP等。其中RIP是基于 距离矢量的路由协议，适用于小 型网络；OSPF是基于链路状态 的路由协议，适用于大型网络； BGP是用于互联网中自治系统之 间的路由协议。
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《计算机网络技术与应用》
网络基本概念部分
第3章 网络的体系结构与协议
回顾： 计算机网络的发展阶段
第三阶段：网际网阶段
经过20世纪60年代和70年代前期的发展，人们对网络技术、方法和理论的研究 日趋成熟。 为了促进网络产品的开发，各大计算机公司纷纷制定自己的网络技术标准，最终 促成国际标准的制定，遵循网络体系结构标准建成的网络称为第三代网络；
协议分层易于协议的设计、分析、实现和测试。 国务院
省政府
区政府 街道
住户
Chongqing University.
BY:周明强
3.1 网络体系结构
对于第N层协议来说，它有如下特性：
不知道上、下层的内部结构； 独立完成某种功能； 为上层提供服务； 使用下层提供的服务。
国际网络体系结构标准化；
Chongqing University.
BY:周明强
资料：网络标准化
网络技术能大大提高生产效率、节约成本，这些机构就开始接入互联网， 扩大了网络规模同时也促进了网络技术快速发展和网络快速增长。
由于许多网络使用了不同的硬件和软件，大部分网络不能兼容，而且很难在不同 的网络之间进行通信； 例如当时出现的IBM公司发布自己的SNA系统网络体系结构和DEC公司发布自己
系统B
应用层
7-6接口
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 网络层协议
会话层
5-4接口
传输层
4-3接口
传输层
4-3接口
资源子网。
第 2层 第 1层
网络层
3-2接口 数据链路层协议
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
OSI/RM
BY:周明强
OSI模型分层
OSI各层的功能概述
第2层：数据链路层(Data Link Layer)
在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻节点之间的数据链路，在不可靠的 物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流
为应用层提供信息表示方式的服务，如数据格式的变换、文本压缩、加密技术等 。
第7层：应用层(Application Layer)
为网络用户或应用程序提供各种服务，如文件传输、电子邮件(E-mail)、分布式 数据库、网络管理等。
Chongqing University.
BY:周明强
基于OSI的通信模型结构
物理层
物理传输信道
物理层
Chongqing University.
BY:周明强
基于OSI的通信模型结构
传输层-中间层
为面向应用的上3第 层遮蔽了跟网 应用层 7层 络有关的下3层的详细操作； 第 6层 表示层 从实质上讲，传输层建立在由下 会话层 第 5层
第 4层 传输层 3层提供服务的基础上，为面向应 第 3层 网络层 用的高层提供网络无关的信息交换 系统A
思考：机构设置——管理科学；
公司如何高效工作？
Chongqing University.
BY:周明强
3.1 网络体系结构
3.1.1 网络体系结构的分层原理
在实际生活中的层结构的例子。
Chongqing University.
BY:周明强
3.1 网络体系结构
网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢？
BY:周明强
基于OSI的通信模型结构
高3层(5—7)
面向应用的，涉及到允许两个终 应用层 第 7层 端用户应用进程交互作用的协议， 第 6层 表示层 通常是由本地操作系统提供的一套 会话层 第 5层
第 4层 传输层 服务，实现资源子网功能； 第 3层
网络层 数据链路层 物理层
系统A
应用层
7-6接口 应用层协议
我们所处的网络属于这个阶段。
Chongqing University.
BY:周明强
资料：网络标准化
标准化建设经历了两个阶段：
各计算机制造厂商网络结构标准化； IBM公司：SNA（系统网络体系结构） DEC公司：DNA（数字网络系统结构）
只在一个公司范围内有效，也就是说，遵从某种标准的、能够互联的网络通信 产品，也只限于同一公司生产的同构型设备。
会话层
5-4接口
传输层
4-3接口
传输层
4-3接口
网络层
3-2接口 数据链路层协议
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
OSI/RM
物理层
物理传输信道
物理层
Chongqing University.
BY:周明强
OSI模型分层
OSI各层的功能概述 第1层：物理层(Physical Layer)
表示层
6-5接口
会话层
5-4接口 传输层协议 网络层协议
会话层
5-4接口
物理层专题.PPT
第3 层 第2 层 第1 层
传输层
4-3接口
传输层
4-3接口
网络层
3-2接口 数据链路层协议
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
OSI/RM
物理层
物理传输信道
物理层
Chongqing University.
属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、
V.35、RJ-45等。
第7 层 第6 层 第5 层 第4 层
应用层 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
7-6接口
系统A
应用层协议
系统B
应用层
7-6接口
表示层协议
表示层
6-5接口 会话层协议
L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1
AH PH SH PH NH DH
数据
L7 DATA L6 DATA
L7 DATA L6 DATA
L5 DATA L4 DATA L3 DATA
L5 DATA L4 DATA L3 DATA DT
01010110101001011010110110101010
就象我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机之间也有一种语言，这就 是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信； 网络协议也有很多种，具体选择哪一种协议则要看情况而定； Internet上的计算机使用的是TCP/IP协议。
Chongqing University.
在物理信道上传输原始的数据比特（bit）流，提供为建立、维护和拆除物理链路 连接所需的各种传输介质、通信接口特性等。
第2层：数据链路层(Data Link Layer)
在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻节点之间的数据链路，通过差错控 制提供数据帧在信道上无差错地传输，并进行数据流量控制。
如规定通信双方要发出什么控制信息，执行的动作和返回的应答；
时序（timing)：规定了信息交流的次序，有关事件顺序的说明。
Chongqing University.
BY:周明强
3.1 网络体系结构
3.1.2 网络体系结构的基本概念 计算机网络的体系结构：对计算机网络及其部件所完成功能的比较精确的定 义。
BY:周明强
OSI模型分层
OSI的分层模型
系统A 第7 层 第6 层 第5 层 第4 层 第3 层 第2 层 第1 层
应用层 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
7-6接口 应用层协议
系统B
应用层
7-6接口
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 网络层协议
第3层：网络层(Network Layer)
为传输层的数据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段，把上层来的数据组
织成数据包(Packet)在节点之间进行交换传送，并且负责路由控制和拥塞控制。
Chongqing University.
BY:周明强
OSI模型分层
OSI各层的功能概述 第4层：传输层(Transport Layer)
功能的角度描述计算机网络的结构； 层次和协议的集合。
注意:
仅仅定义了网络及其部件通过协议应完成的功能；
不定义协议的实现细节和各层协议之间的接口关系。
Chongqing University.
ห้องสมุดไป่ตู้
BY:周明强
3.1 网络体系结构
3.1.3 协议、接口和体系结构 网络功能的分层 协议的分层 体系结构的分层
BY:周明强
3.1 网络体系结构
协议 ( Protocol )： 计算机网络同等层次中，通信双方进行信息交换时必须遵守的规则。
Chongqing University.
BY:周明强
3.1 网络体系结构
计算机网络协议三要素（协议的组成）：
语法（syntax)：规定通信双方彼此“如何讲”，即确定协议元素的格式，如数 据和控制信息的格式；以二进制形式表示的命令和相应的结构； 语义（semantics)：规定通信双方彼此“讲什么”，即确定协议元素的类型，
每一相邻层之间有一个接口（Interface），它定义了下层向上层提供的
网络基本概念部分
第3章 网络的体系结构与协议
回顾： 计算机网络的发展阶段
第三阶段：网际网阶段
经过20世纪60年代和70年代前期的发展，人们对网络技术、方法和理论的研究 日趋成熟。 为了促进网络产品的开发，各大计算机公司纷纷制定自己的网络技术标准，最终 促成国际标准的制定，遵循网络体系结构标准建成的网络称为第三代网络；
协议分层易于协议的设计、分析、实现和测试。 国务院
省政府
区政府 街道
住户
Chongqing University.
BY:周明强
3.1 网络体系结构
对于第N层协议来说，它有如下特性：
不知道上、下层的内部结构； 独立完成某种功能； 为上层提供服务； 使用下层提供的服务。
国际网络体系结构标准化；
Chongqing University.
BY:周明强
资料：网络标准化
网络技术能大大提高生产效率、节约成本，这些机构就开始接入互联网， 扩大了网络规模同时也促进了网络技术快速发展和网络快速增长。
由于许多网络使用了不同的硬件和软件，大部分网络不能兼容，而且很难在不同 的网络之间进行通信； 例如当时出现的IBM公司发布自己的SNA系统网络体系结构和DEC公司发布自己
系统B
应用层
7-6接口
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 网络层协议
会话层
5-4接口
传输层
4-3接口
传输层
4-3接口
资源子网。
第 2层 第 1层
网络层
3-2接口 数据链路层协议
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
OSI/RM
BY:周明强
OSI模型分层
OSI各层的功能概述
第2层：数据链路层(Data Link Layer)
在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻节点之间的数据链路，在不可靠的 物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流
为应用层提供信息表示方式的服务，如数据格式的变换、文本压缩、加密技术等 。
第7层：应用层(Application Layer)
为网络用户或应用程序提供各种服务，如文件传输、电子邮件(E-mail)、分布式 数据库、网络管理等。
Chongqing University.
BY:周明强
基于OSI的通信模型结构
物理层
物理传输信道
物理层
Chongqing University.
BY:周明强
基于OSI的通信模型结构
传输层-中间层
为面向应用的上3第 层遮蔽了跟网 应用层 7层 络有关的下3层的详细操作； 第 6层 表示层 从实质上讲，传输层建立在由下 会话层 第 5层
第 4层 传输层 3层提供服务的基础上，为面向应 第 3层 网络层 用的高层提供网络无关的信息交换 系统A
思考：机构设置——管理科学；
公司如何高效工作？
Chongqing University.
BY:周明强
3.1 网络体系结构
3.1.1 网络体系结构的分层原理
在实际生活中的层结构的例子。
Chongqing University.
BY:周明强
3.1 网络体系结构
网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢？
BY:周明强
基于OSI的通信模型结构
高3层(5—7)
面向应用的，涉及到允许两个终 应用层 第 7层 端用户应用进程交互作用的协议， 第 6层 表示层 通常是由本地操作系统提供的一套 会话层 第 5层
第 4层 传输层 服务，实现资源子网功能； 第 3层
网络层 数据链路层 物理层
系统A
应用层
7-6接口 应用层协议
我们所处的网络属于这个阶段。
Chongqing University.
BY:周明强
资料：网络标准化
标准化建设经历了两个阶段：
各计算机制造厂商网络结构标准化； IBM公司：SNA（系统网络体系结构） DEC公司：DNA（数字网络系统结构）
只在一个公司范围内有效，也就是说，遵从某种标准的、能够互联的网络通信 产品，也只限于同一公司生产的同构型设备。
会话层
5-4接口
传输层
4-3接口
传输层
4-3接口
网络层
3-2接口 数据链路层协议
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
OSI/RM
物理层
物理传输信道
物理层
Chongqing University.
BY:周明强
OSI模型分层
OSI各层的功能概述 第1层：物理层(Physical Layer)
表示层
6-5接口
会话层
5-4接口 传输层协议 网络层协议
会话层
5-4接口
物理层专题.PPT
第3 层 第2 层 第1 层
传输层
4-3接口
传输层
4-3接口
网络层
3-2接口 数据链路层协议
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
OSI/RM
物理层
物理传输信道
物理层
Chongqing University.
属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、
V.35、RJ-45等。
第7 层 第6 层 第5 层 第4 层
应用层 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
7-6接口
系统A
应用层协议
系统B
应用层
7-6接口
表示层协议
表示层
6-5接口 会话层协议
L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1
AH PH SH PH NH DH
数据
L7 DATA L6 DATA
L7 DATA L6 DATA
L5 DATA L4 DATA L3 DATA
L5 DATA L4 DATA L3 DATA DT
01010110101001011010110110101010
就象我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机之间也有一种语言，这就 是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信； 网络协议也有很多种，具体选择哪一种协议则要看情况而定； Internet上的计算机使用的是TCP/IP协议。
Chongqing University.
在物理信道上传输原始的数据比特（bit）流，提供为建立、维护和拆除物理链路 连接所需的各种传输介质、通信接口特性等。
第2层：数据链路层(Data Link Layer)
在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻节点之间的数据链路，通过差错控 制提供数据帧在信道上无差错地传输，并进行数据流量控制。
如规定通信双方要发出什么控制信息，执行的动作和返回的应答；
时序（timing)：规定了信息交流的次序，有关事件顺序的说明。
Chongqing University.
BY:周明强
3.1 网络体系结构
3.1.2 网络体系结构的基本概念 计算机网络的体系结构：对计算机网络及其部件所完成功能的比较精确的定 义。
BY:周明强
OSI模型分层
OSI的分层模型
系统A 第7 层 第6 层 第5 层 第4 层 第3 层 第2 层 第1 层
应用层 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
7-6接口 应用层协议
系统B
应用层
7-6接口
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 网络层协议
第3层：网络层(Network Layer)
为传输层的数据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段，把上层来的数据组
织成数据包(Packet)在节点之间进行交换传送，并且负责路由控制和拥塞控制。
Chongqing University.
BY:周明强
OSI模型分层
OSI各层的功能概述 第4层：传输层(Transport Layer)
功能的角度描述计算机网络的结构； 层次和协议的集合。
注意:
仅仅定义了网络及其部件通过协议应完成的功能；
不定义协议的实现细节和各层协议之间的接口关系。
Chongqing University.
ห้องสมุดไป่ตู้
BY:周明强
3.1 网络体系结构
3.1.3 协议、接口和体系结构 网络功能的分层 协议的分层 体系结构的分层
BY:周明强
3.1 网络体系结构
协议 ( Protocol )： 计算机网络同等层次中，通信双方进行信息交换时必须遵守的规则。
Chongqing University.
BY:周明强
3.1 网络体系结构
计算机网络协议三要素（协议的组成）：
语法（syntax)：规定通信双方彼此“如何讲”，即确定协议元素的格式，如数 据和控制信息的格式；以二进制形式表示的命令和相应的结构； 语义（semantics)：规定通信双方彼此“讲什么”，即确定协议元素的类型，
每一相邻层之间有一个接口（Interface），它定义了下层向上层提供的