计算机网络(宋晖)第四章 1
教学大纲(54)-计算机网络-闫薇-清华大学出版社
《计算机网络基础》教学大纲总的教学目的与要求学生通过本课程的学习，掌握计算机网络的工作原理和基础知识，理解计算机网络的一系列标准和协议，掌握IP地址和分配子网的方法，学会使用Internet 的重要工具及接入的方法。
为今后广泛应用计算机网络和后续的网络管理等课程打下扎实的基础。
本课程概念多、较抽象、涉及面广，因此教学形式和电子课件以讲授方式为主。
教学原则和方法在教学过程中要坚持四项基本原则，坚持公平、公正原则，对待学员一律平等，注重培养学生解决实际问题的能力。
主要以讲授为主，电子课件为辅助手段。
课时分配表教学主要内容第1章计算机网络基础知识教学目的：通过本章学习使学生了解掌握计算机网络的基本概念，计算机网络的拓扑结构，ISO/OSI七层体系结构和TCP/IP体系结构。
教学要求：掌握计算机网络的基本概念；计算机网络的拓扑结构；ISO/OSI参考模型的层次结构和各层功能；TCP/IP体系结构的各层功能。
重点：计算机网络的基本概念，计算机网络的分类，ISO/OSI参考模型的层次结构和各层功能；TCP/IP体系结构的各层功能，计算机网络的拓扑结构。
难点：协议的概念，ISO/OSI参考模型的层次结构和各层功能；TCP/IP体系结构的各层功能。
1.1 计算机网络概述1.2 计算机网络拓扑结构1.3 计算机网络体系结构第2章常用网络设备教学目的：通过本章学习使学生了解掌握常用的网络设备。
教学要求：掌握网卡的功能，分类，特点。
掌握集线器，交换机和路由器的区别，路由器的主要功能。
重点：掌握集线器，交换机和路由器的区别。
难点：路由协议。
2.1 网卡2.2 中继器和集线器2.3 网桥和交换机2.4 路由器2.5 网关2.6 无线互联设备2.7 调制解调器第3章局域网技术教学目的：通过本章学习使学生了解掌握局域网的体系结构和介质访问控制。
教学要求：掌握局域网的定义，主要特点及功能，局域网中的介质访问控制以及网络操作系统的基本概念。
【Selected】计算机网络教程_(第二版)_课后答案(全).doc
第一章概述传播时延＝信道长度/电磁波在信道上的传播速度发送时延＝数据块长度/信道带宽总时延＝传播时延＋发送时延＋排队时延1-01计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？答：计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
（1）面向终端的计算机通信网：其特点是计算机是网络的中心和控制者，终端围绕中心计算机分布在各处，呈分层星型结构，各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源，计算机的主要任务还是进行批处理，在20世纪60年代出现分时系统后，则具有交互式处理和成批处理能力。
（2）分组交换网：分组交换网由通信子网和资源子网组成，以通信子网为中心，不仅共享通信子网的资源，还可共享资源子网的硬件和软件资源。
网络的共享采用排队方式，即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择，给两个进行通信的用户断续（或动态）分配传输带宽，这样就可以大大提高通信线路的利用率，非常适合突发式的计算机数据。
（3）形成计算机网络体系结构：为了使不同体系结构的计算机网络都能互联，国际标准化组织ISO 提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基本参考模型OSI.。
这样，只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
（4）高速计算机网络：其特点是采用高速网络技术，综合业务数字网的实现，多媒体和智能型网络的兴起。
1-02试简述分组交换的要点。
答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
在分组交换网络中，数据按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
以短的分组形式传送。
分组交换在线路上采用动态复用技术。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
在路径上的每个结点，把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
第4章计算机网络基础及其应用-
它是随着Internet技术的兴起，对C/S结 构的一种变化或者改进的结构。
用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，
极少部分事务逻辑在前端（Browser）实
现，但是主要事务逻辑在服务器端
（Server）实现，形成所谓三层3-tier结
构。
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4.2.3 网络互联
1、互联的意义 2、互联的类型 局域网（LAN）——局域网（LAN） 局域网（LAN）——广域网（WAN） 局域网（LAN）——广域网（WAN） ——局域网（LAN） 广域网（WAN）——广域网（WAN）
载波监听多路访问/冲突检测技术 总线结构争用协议
每个站点都有权争用通道，发送信息后检 测是否发生冲突，产生冲突后重发。
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Token-Ring
令牌环 环关网关控制方法 使用一个令牌沿环路循环，当一个站点
要发送信息时，先要取得空闲令牌。 站点可以设置优先级，不会产生冲突
按距离分类
局域网(local area network LAN)：约几十米到 数千米范围内如机房、大楼、校园中的的网络
城域网(metropolitan area network MAN)：在 整个城市范围分布，约覆盖几公里到几十公里范围
广域网(wide area network WAN)：覆盖广阔的 地理区域，如整个国家范围内，或相邻几个国家甚 至于覆盖全球的网络
层次结构与协议的集合
计算机网络是一个相当复杂的系统，网络的设 计通常分为多个层次，相应的协议也被分为多个层 次。如何分层，以及各层中具体采用的协议总和， 称为网络的体系结构。
世界上著名的网络体系结构有：ARPANET、 SNA、DNA及OSI
计算机网络各章节总结
计算机网络各章节总结
计算机网络各章节总结思维导图（物理层、数据链路层、网络层、传输层）_编程设计_IT干货网
物理层：
物理层是计算机网络的最底层，主要负责将数字信号转换为物理信号，以便在物理媒介上传输。
物理层的主要任务包括：数据的传输、数据的编码、数据的调制和解调、数据的传输介质等。
数据链路层：
数据链路层是计算机网络的第二层，主要负责将物理层传输的比特流转换为数据帧，并在相邻节点之间传输。
数据链路层的主要任务包括：数据的分组和组装、差错检测和纠正、流量控制和访问控制等。
网络层：
网络层是计算机网络的第三层，主要负责将数据链路层传输的数据帧转换为数据包，并在不同网络之间进行路由选择。
网络层的主要任务包括：数据的分组和组装、差错检测和纠正、路由选择和转发等。
传输层：
传输层是计算机网络的第四层，主要负责在端到端的通信中提供可靠的数据传输服务。
传输层的主要任务包括：数据的分段和组装、差错检测和纠正、流量控制和拥塞控制等。
总体来说，计算机网络的各层之间相互协作，共同完成数据的传输和处理。
物理层负责将数字信号转换为物理信号，数据链路层负责将物理层传输的比特流转换为数据帧并进行差错检测和流量控制，网络层负责将数据链路层传输的数据包进行路由选择和转发，传输层负责在端到端的通信中提供可靠的数据传输服务。
计算机网络_清华大学出版社第二版_课后习题答案完整版
计算机网络第二版清华大学出版社课后习题(匡桂平整理)第一章概论一、名词解释用所给定义解释以下术语(请在每个术语前的划线上标出正确的定义)。
1.广域网：A2.城域网:D3.局域网: C4.无线传感器网络:B5.计算机网络：G6.网络拓扑：H7.ARPANET ：E8.点对点线路:F9.Ad hOC网络：I10.P2P:JA.覆盖范围从几十千米到几千千米，可以将一个国家、地区或横跨几个洲的计算机和网络互联起来的网络。
B.一种将Ad hOC网络技术与传感器技术相结合的新型网络。
C.用于有限地理范围(例如一幢大楼)，将各种计算机、外设互连的网络。
D.可以满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需要，并能实现大量用户与数据、语音、图像等多种信息传输的网络。
E.对Internet的形成与发展起到奠基作用的计算机网络。
F.连接一对计算机或路由器结点的线路。
G.以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。
H.通过网中结点与通信线路之间的几何关系来反映出网络中各实体间的结构关系。
I.一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络。
J.所有的成员计算机在不同的时间中，可以充当客户与服务器两个不同的角色，区别于固定服务器的网络结构形式。
二、选择题1.随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机通过局域网连入广域网，而局域网与广域网的互联通过什么设备来实现。
BA.通信子网B.路由器C.城域网D.电话交换网2.计算机网络是计算机技术与什么技术高度发展、密切结合的产物。
CA.交换机B.软件C.通信D.自动控制3.电信业一般认为宽带骨干网的数据传输速率达到。
CA.10MbpsB.100MbpsC.2GbpsD.10Gbps4.网络拓扑对网络性能与网络________有很大的影响。
A.造价B.主从关系C.结构D.控制关系A5.建设宽带网络的两个关键技术是骨干网技术和什么技术。
BA.InternetB.接入网C.局域网D.分组交换6.当通信子网采用什么方式时，首先要在通信双方之间建立起逻辑连接。
计算机网络课件第六版第四章
2.IP数据报首部的可变部分 ●IP首部的可变部分就是一个选项字段，用 来支持排错、测量以及安全等措施，内容很 丰富。 ●选项字段的长度可变，从1个字节到40个字 节不等，取决于所选择的项目。 ●增加首部的可变部分是为了增加IP数据报 的动能，但这同时也使得IP数据报的首部长 度成为可变的。这就增加了每一个路由器处 理数据报的开销。 ●实际上这些选项很少被使用。
4.2.2 分类的IP地址
这种两级的IP地址可以记为： IP地址::={<网络号>,<主机号>}
::=表示为“定义为”
4.2.2 分类的IP地址
A、B、C类地址都是单播地址
4.2.2 分类的IP地址
4.2.2 分类的IP地址
4.2.2 分类的IP地址
4.2.2 分类的IP地址
4.2.2 分类的IP地址
4.2.2 分类的IP地址
分类的IP地址就是将IP地址划分为若干个固 定类，每一类地址都由两个固定长度的字段 组成，其中一个字段是网络号（net-id），它 标志主机（或路由器）所连接到的网络，另 一个字段是主机号（host-id），它标志着该 主机（或路由器）。 网络必须是唯一的，因此，一个IP地址在整 个因特网范围内是唯一的。
4.2.5 IP数据报的格式
4.2.5 IP数据报的格式
●一个IP数据报由首部和数据两部分组成。
●首部的前一部分是固定长度，共20字节， 是所有数据报必须具有的。
●在首部的固定部分的后面是一些可选字段， 其长度是不可变的。
4.2.5 IP数据报的格式
4.2.5 IP数据报的格式
1.IP数据报首部的固定部分中的各字段
4.2.2 分类的IP地址
1.IP地址及其表示方法 ●IP地址就是给因特网上的每一个主机（路由 器）的每一个接口分配一个在全世界范围是 唯一的32位的标识符 ●IP地址现在又因特网名字和数字分配机构 ICANN进行分配
《计算机网络技术及应用第二版》--数据链路层
比如：110110码多项式
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循环码定义：假如分组码中各码字中码元循环 左移位（或右移位）所形成码字依然是码组中 一个码字（除全零码外），则这种码称为循环 码。比如n长循环码中一个码为[C]=Cn-1Cn2……C1C0 ，
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4.2.1差错控制原理
1．差错控制基本原理是在发送端对信源送出 二进制序列附加多出数字，使得这些数字与信 息数字建立某种相关性。在接收端检验这种相 关性来确定信息在传输过程中是否发生错误以 检测传输差错。
比如：信息序列有100个比特，分成10组。每 一组增加1比特，这一比特是每一组奇偶校验 得到。在接收端检验这一比特是否正确，来判 断信息在传输过程中是否发生错误。
依次循环移位后得： Cn-2Cn-3……C0C1 C0Cn-1……C2C1
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码多项式运算： 二进制码多项式加减运算：
二进制码多项式加减运算实际上是逻辑上异或 运算。
循环码性质：在循环码中，n-k次码多项式有 一个而且仅有一个，称这个多项式为生成多项 式G（X）。在循环码中，全部码多项式能被生 成多项式G（X）整除。
早期数据通信协议曾叫作通信规程 (procedure)。所以在数据链路层，规程 和协议是同义语。
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数据链路层主要用途是为在相邻网络实体之间 建立、维持和释放数据链路连接，并传输数据 链路服务数据单元。亦即数据链路层主要职责 是控制相邻系统之间物理链路，它在物理层传 送"位"信息基础上，在相邻节点间传送被称为 帧数据信息，数据链路层也需进行检错、纠错， 从而向网络层提供无错透明传送。数据链路层 软件是计算机中网络最基本软件，该层是任何 网络都必须有层次，相对于高层来说，所用服 务和协议比较成熟。
计算机网络
4.4.6 千兆以太网和万兆以太网
（1）1 000BASE-SX：采用芯径为62.5m和50m的多模光纤，传输距
离为260m和525m。适用于作为网络系统的主干通路。
OSI参考模型 应用层
表示层
会话层 传送层 网络层 数据链路层 IEEE 802模型 逻辑链路控制LLC子层 介质访问控制MAC子层 物理层
物理层
4.2.1 局域网的参考模型
当局域网之间互联时，分组经由多条链路（多个网络）才能到达目
的站，需专门设立一个层次来完成网络层的功能，不同局域网在网络
层实现互连时，可借助通用网络层协议（如IP协议）实现。 局域网的参考模型如图，其中LSAP为LLC子层服务访问点，NSAP
4.6 Token Ring网络
4.6.1 802.5标准
4.6.2 Token Ring网络工作原理
4.6.1 802.5标准
标准用于处理令牌环传送访问方式以及与之相关的物理信令和介质。
令牌环标准包括4个部分：即逻辑链路控制（LLC）、介质访问控制
（MAC）、物理层（PHY）和传输介质。 该标准规定包括： （1）单令牌协议，环中只能存在一个令牌，简化优先级与环出错恢复。 （2）令牌环支持多优先级方案，通过优先级位来设定令牌的优先级。
4.4.2 带冲突检测的载波监听多路访问
实现冲突检测的几种方法
（1）硬件检查：以信号迭加引起的接收信号电平摆动变大是
否超过某一阀值，来判断是否有冲突发生。
（2）检查曼彻斯特编码信号的每位中间有无过零点（零点是
计算机网络-03
3.1.2 同轴电缆
计算机网络基础与 应 用
第4章： 章
计算机网络设备 3.1节 3.2节 3.3节 3.4节 3.5节 3.6节 3.7节
同轴电缆是局域网中较早使用的传输介质，主要用于总线型 拓扑结构的布线，它以单根铜导线为内芯（内导体），外 面包裹一层绝缘材料（绝缘层），外覆密集网状导体（外 屏蔽层），最外面是一层保护性塑料（外保护层）。
第4章： 章
计算机网络设备 3.1节 3.2节 3.3节 3.4节 3.5节 3.6节 3.7节
3.2 网卡
计算机网络基础与 应 用
第4章： 章
计算机网络设备 3.1节 3.2节 3.3节 3.4节 3.5节 3.6节 3.7节
计算机与外界局域网的连接是通过在主机箱内插入一块网络 接口板（或者是在笔记本电脑中插入一块PCMCIA卡）来 实现计算机和网络电缆之间的物理连接，为计算机之间 相互通信提供一条物理通道，并通过这条通道进行高速 数据传输。
计算机网络基础与 应 用
4、优缺点
第4章： 章
计算机网络设备 3.1节 3.2节 3.3节 3.4节 3.5节 3.6节 3.7节
3.1.4 无线传输介质
计算机网络基础与 应 用
第4章： 章
计算机网络设备 3.1节 3.2节 3.3节 3.4节 3.5节 3.6节 3.7节
1、微波通信 微波通信是在对流层视线距离范围内利用无线电波进行传输 的一种通信方式，频率范围为2～40 GHz。微波通信与通 常的无线电波不一样，是沿直线传播的，由于地球表面 是曲面，微波在地面的传播距离与天线的高度有关，天 线越高距离越远，但超过一定距离后就要用中继站来接 力。两微波站的通信距离一般为30～50 km，长途通信时 必须建立多个中继站。中继站的功能是变频和放大，进 行功率补偿，逐站将信息传送下去。
计算机网络技术第四章复习
计算机网络技术第四章复习计算机网络技术这门学科对于我们理解和应用现代信息技术至关重要。
第四章的内容更是涵盖了许多关键的知识点和概念，下面就让我们一起来复习一下。
在第四章中，首先接触到的是网络层的基本概念。
网络层作为计算机网络中的关键层次，承担着连接不同网络、实现数据分组传输和路由选择的重要任务。
路由选择算法是网络层的核心内容之一。
距离向量路由算法和链路状态路由算法是两种常见的路由算法。
距离向量路由算法通过计算到目的地的距离来确定最佳路径，每个路由器都向其相邻路由器通告自己到每个目的地的距离估计值。
这种算法相对简单，但可能会出现计数到无穷大的问题。
链路状态路由算法则是通过让每个路由器都了解整个网络的拓扑结构和链路状态来计算最佳路径。
它的计算复杂度较高，但能更准确地选择最优路径。
IP 协议是网络层中最为重要的协议之一。
IP 地址是标识网络中设备的重要标识符。
IPv4 地址由 32 位二进制数组成，通常以点分十进制的形式表示。
IPv4 地址分为网络号和主机号两部分，通过子网掩码来确定网络地址和主机地址的范围。
随着网络的发展，IPv4 地址资源逐渐枯竭，IPv6 应运而生。
IPv6 地址长度为 128 位，极大地扩展了地址空间，解决了 IPv4 地址不足的问题。
子网划分和子网掩码的概念在网络规划和管理中非常重要。
通过合理地划分子网，可以提高网络的性能和安全性。
子网掩码用于确定 IP地址中的网络部分和主机部分。
网络层的另一个重要功能是分组转发。
路由器根据路由表中的信息，将接收到的分组转发到正确的输出链路。
在这个过程中，需要进行地址解析和路径选择。
ICMP 协议（Internet Control Message Protocol）也是网络层的一部分。
它用于在 IP 网络中发送控制消息，例如报告错误、检测网络连接等。
常见的 ICMP 消息有回显请求和回显应答（ping 命令使用）、目标不可达等。
在学习网络层的过程中，我们还需要了解一些相关的技术和概念，比如网络地址转换（NAT）。
计算机网络实验指导书2014
宋 晖 编写华南师范大学物理与电信工程学院2014.年4月计算机网络实验指导书目录实验1以太网链路层帧格式分析 (3)实验2网络层ICMP协议分析 (6)实验3网络层IP/ARP协议分析 (11)实验4传输层协议分析 (18)实验5 应用层SMTP协议分析 (30)实验6利用Ethereal分析HTTP和DNS (42)附录 Ethereal简介 (56)实验1 以太网链路层帧格式分析1.1实验目的和要求●分析Ethernet V2标准规定的MAC层帧结构；●了解IEEE802.3标准规定的MAC层帧结构；●掌握TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
1.2实验设备安装有Ethereal软件和windows操作系统的微机系统。
1.3实验内容1、通过对截获帧进行分析，分析和验证Ethernet V2标准和IEEE802.3标准规定的MAC层帧结构，初步了解TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
2、分析以太网数据帧结构1.4实验步骤：内容一：1.打开PCA和PCB的Message服务，方法：控制面板——管理工具——服务——找到message，选开启2.在PCA和PCB上运行Ethereal截获报文，然后进入PCA的Windows命令行窗口，执行如下命令：net send PCB的IP地址―hello‖（或者采用ping命令），这是PCA向PCB发送消息的命令，等到PCB显示器上收到消息后，终止截获报文，将截获报文命名为HELLO—学号。
3.对截获的报文进行分析：捕获窗口显示分为三个部分：数据包列表区、协议树区和十六进制对照区。
找到发送消息的报文并进行分析，研究主窗口中的数据报文列表窗口和协议树窗口信息，填写下表。
内容二：4.运行Ethereal截获报文5.打开“命令提示符”窗口，使用“Ping”命令测试本机与网关的连通性。
在使用“Ping”命令测试本机与网关的连通性时，本地计算机向网关发送4个ICMP数据包，网关也会向本地计算机发送四个应答报文。
计算机网络 Chapter1_4e
<file>
Introduction
1-9
Chapter 1: roadmap
1.1 What is the Internet? 1.2 Network edge
end systems, access networks, links
1.3 Network core
circuit switching, packet switching, network structure
flow control:
sender won’t overwhelm receiver
TCP - Transmission Control Protocol
Internet’s reliable data transfer service
congestion control:
senders “slow down sending rate” when network congested
client/server model
client host requests, receives service from always-on server client/server e.g. Web browser/server; email client/server minimal (or no) use of dedicated servers e.g. Skype, BitTorrenth
a human protocol and a computer network protocol:
Hi Hi
Got the time?
TCP connection request TCP connection response
计算机网络(宋晖)第四章
application transport 5. Data flow begins network 4. Call connected data link 1. Initiate call physical
A 类地址 0
net-id 8 bit
host-id 24 bit
B 类地址 1 0
net-id 16 bit
host-id 16 bit
C 类地址 1 1 0
net-id 24 bit
host-id 8 bit
D 类地址 A1 1类1 0地址的网络号字多 段播 地ne址t-id 为 1 字节
E 类地址 1 1 1 1 0
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1
1
1
因特网控制报文协议(Internet Control Message
Protocol, ICMP)
用于主机、路由器、网关之 间交换网络层信息 报告错误: unreachable host, network, port, protocol 进行request/reply 应答 (ping命令)
后要断开（ teardown ） 每个分组携带 VC标识 (而不是信宿主机的ID)
每个在收发双方路径上的路由器需要为正在传输中的连接
维持“状态”
传输层的连接仅涉及到两个端系统（end system）
链路, 路由器资源 (带宽, 缓存等)可被分配 给 VC
目的：为了达到类似线路交换的性能
虚电路: 信令协议（signaling protocols）
E 类地址 1 1 1 1 0
保留为今后使用
计算机网络基础肖朝晖版课后习题参考答案
课后习题参考答案：第一章：6．资源7．B8．A第二章：一、选择1．A2.C3.B4.C5.C6.3200b/s7.C8.D9.C10.B二、填空1．幅移、频移；2.频分复用、时分复用；3.传输系统、目的系统；4．传输能力，可靠性；5.采样，量化6. 异步时分多路复用，同步时分多路复用7.串行，并行；8.11000110，11000111三、10．P（X）=110101 冗余码为：01110第三章一、选择题1．D2.C3.B4.B5. C6.D7.D8.D9.B10.D二、填空1．OSI/RM2．应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层；3．比特，帧，IP分组，报文段，报文；4．语法，语义，时序；5．48，32；6．16，216，0~1024；7．TCP，UDP；8．HTTP；9．255.0.0.0，11111111.000000000.00000000.00000000;10．132.102.101.0；第四章：一、选择题1．C2．D3．C4．D5．C6．B7．B8．A9．B10．C二、填空题1．LLC，MAC；2．同轴电缆，双绞线，光缆；3．网卡，NIC；4．100米；5．冲突，忙，暂不；第五章一、选择题1．B2．A3．D4．C5．A6．A7．640Kbps二、填空题1．几百公里~几千公里；2．路由器，交换机；3．数据包，数据包，目的地；4．ADSL，DDN（等）；5．1次6．640kbps，8Mbps；7．距离矢量路由算法，链路状态路由算法；第八章一、选择题：1．B2．C3．C4．A5．B6．C7．D8．D9．C10．C二、填空题1．密码学，密码编码学，密码分析学；2．链路加密，端到端加密；3．网络蠕虫病毒，网页中嵌套的移动编码；4．包过滤型防火墙，代理型防火墙，状态检测型防火墙，综合性防火墙；5．中断，篡改；6．配置管理，安全管理；。
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因特网控制报文协议(Internet Control Message
Protocol, ICMP)
用于主机、路由器、网关之 间交换网络层信息 报告错误: unreachable host, network, port, protocol 进行request/reply 应答 (ping命令) 同处于网络层但“凌驾”于 IP之上: ICMP报文需要 IP分组来 传输 ICMP 报文: type, code plus first 8 bytes of IP datagram causing error
虚电路
“使收发双方之间的路径表现得如同电话线路一般”
网络内部有较多的智能和性能指标 沿收发路径上的网络结点的操作比较复杂
在数据流动前，需要建立连接（call setup）,流动结束 后要断开（ teardown ） 每个分组携带 VC标识 (而不是信宿主机的ID) 每个在收发双方路径上的路由器需要为正在传输中的连接 维持“状态”
数据报 vs. 虚电路网络
因特网
ATM
数据交换在计算机之间进行 电话网络演化而来 “弹性”服务,没有严格的 人们的交流: 实时性要求 严格要求实时性和可靠 “聪明”的端系统 (计算机) 性 可进行自适应,执行控制, 需要服务承诺 出错恢复 网络内部比较简单, “边缘上” “傻瓜式”的端系统 比较复杂 电话机 利用了许多链路类型 复杂性在网络内部 各具有不同的特性 统一服务标准十分困难
application transport 5. Data flow begins network 4. Call connected data link 1. Initiate call physical
6. Receive data application 3. Accept call 2. incoming call
5 2 1
B
2
3 3 1
C
1
路由选择算法抽象: 图中的结点是路由器 图中的线条为物理链 路
A
5
F
2
D
E
“好” 路:
链路成本: 延迟, ￥费 用, 或拥塞的程度
一般为费用最低的路径 也可以另行定义
IP 寻址
223.1.1.1
IP 地址: 32-bit 用来定 义主机,路由器的接口 接口: 连接主机,路由器 之间的物理链路
network data link physical
network data link physical
两项重要功能: 路径决策: 为分组在收 发双方之间确定路径，
network data link physical
network data link physical network data link physical application transport network data link physical
223.1.1.2 223.1.1.4 223.1.2.9 223.1.1.3 223.1.3.27
223.1.2.1
223.1.2.2
路由器一般有多个接口 主机也可能有多个网络接 口 IP 地址只和接口有关, 而与主机,路由器却没有 太多关联
223.1.3.1
223.1.3.2
223.1.1.1 = 11011111 00000001 00000001 00000001
路由选择算法 交换: 在路由器的输入、
输出端口传递分组
虚电路与数据报
面向连接——虚电路（virtual circuit):
首先要发出连接请求，与目的端建立连接
数据通信
拆除连接
非连接——数据报(datagram)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
每个分组头都必须包含目的地址
每个分组在途径节点上被单独处理
同一数据流的分组可以走不同的路径
Network layer
routing table
ICMP protocol •error reporting •router “signaling”
Link layer
physical layer
路由选择
路由选择协议
目标: 在收发双方的通信过程 中为分组（所经由的一系列路 由器中）确定一条“好” 的路 径
一般分组使用信宿主机的ID进行路由选择
application transport network data link 1. Send data physical
数据报服务
应用层 H1 运输层 网络层 数据链路层 物理层
IP 数据报
H2
丢失
应用层 运输层 网络层 数据链路层 物理层
H1 发送给 H2 的分组可能沿着不同路径传送
第四章 网络层
因特网网络层的功能
在通信主机之间传输分 组 网络层协议必须在每一 台主机和路由器上实现
application transport network data link physical
network data link physical
network data link physical network data link physical
transport network data link physical
因特网模型:数据报（Datagram
）网络
在网络层没有联接建立过程 路由器: 没有端对端的连接状态
在网络层不存在“连接”的概念 同样收发双方的不同分组可能经由的路径可能不同
application transport network 2. Receive data data link physical
传输层的连接仅涉及到两个端系统（end system） 目的：为了达到类似线路交换的性能
链路, 路由器资源 (带宽, 缓存等)可被分配 给 VC
虚电路: 信令协议（signaling
protocols）
用来建立、维护、断开 VC 应用在 ATM, 帧中继, X.25（电信级服务） 不是应用在今天的 Internet
因特网网络层
主机, 路由器的网络层功能:
Transport layer: TCP, UDP
Routing protocols •path selection •RIP, OSPF, BGP IP protocol •addressing conventions •datagram format •packet handling conventions