第六讲 网络的体系结构与网络协议
计算机网络体系结构与协议
计算机网络体系结构与协议计算机网络是指将多台计算机或其他网络设备连接起来,使它们可以相互通信和共享资源的系统。
计算机网络体系结构是指计算机网络的组织结构和层次化设计,而协议则是网络中计算机之间进行通信时所遵循的规则和约定。
本文将分别介绍计算机网络体系结构和常见的网络协议。
计算机网络体系结构计算机网络体系结构通常采用分层的设计,将整个网络系统划分为若干层次,每一层都有自己的功能和责任。
常见的计算机网络体系结构包括OSI参考模型和TCP/IP参考模型。
OSI参考模型是由国际标准化组织(ISO)制定的一种通用的网络体系结构模型。
它将计算机网络通信划分为七个层次,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。
每一层都有自己的功能和责任,通过分层设计可以使网络系统更加灵活和易于管理。
TCP/IP参考模型是互联网所采用的网络体系结构模型,它将计算机网络通信划分为四个层次,分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
TCP/IP参考模型是目前互联网上最常用的网络体系结构模型,它简洁明了,易于实现和管理。
除了OSI和TCP/IP参考模型外,还有一些其他的网络体系结构模型,如IBM的SNA(系统网络体系结构)、苹果公司的AppleTalk 等。
不同的网络体系结构模型有着不同的特点和适用范围,可以根据具体的网络需求来选择合适的网络体系结构。
网络协议网络协议是计算机网络中用于数据通信的一种规则和约定,它定义了计算机之间进行通信时所遵循的格式、顺序和错误处理等规则。
常见的网络协议包括TCP/IP协议、UDP协议、HTTP协议、FTP 协议、SMTP协议等。
TCP/IP协议是互联网上最常用的协议之一,它是一种可靠的、面向连接的协议,能够确保数据的可靠传输。
TCP协议负责数据的分段、传输和重组,而IP协议则负责数据的路由和寻址。
TCP/IP 协议是互联网上各种网络设备之间进行通信的基础,几乎所有的网络应用都是基于TCP/IP协议进行通信的。
网络体系结构及网络协议课件
目 录
• 网络体系结构概述 • OSI模型 • TCP/IP模型 • 网络协议详解 • 网络安全与协议 • 未来网络体系结构展望
01 网络体系结构概述
什么是网络体系结构
总结词
网络体系结构是计算机网络中各层功 能及其相互关系的集合,定义了网络 中数据传输和通信的规则。
DNS协议
总结词
域名系统,将域名转换为IP地址。
详细描述
DNS协议是互联网上用于将域名转换为IP地址的一种分布式数据库系统。通过DNS协议,用户可以在 浏览器中输入域名,而不是IP地址,来访问网站。DNS协议将域名解析为相应的IP地址,以便计算机 能够相互通信。
FTP协议
总结词
文件传输协议,用于在网络上传输文件。
远程办公 企业通过SSH协议建立安全的远程登 录通道,保证远程办公数据的安全性。
域名系统(DNS) DNS通过DNSSEC协议提供安全可靠 的域名解析服务,保护用户免受DNS 欺骗攻击。
06 未来网络体系结构展望
软件定义网络(SDN)
总结词
软件定义网络是一种新型网络体系结构,通过将网络控制与 转发分离,实现网络资源的灵活管理和调度。
DNSSEC协议
DNSSEC协议是一种DNS安全扩展协议,可以为DNS查询提供数据完 整性和源认证等安全保护。
网络安全协议的应用场景
电子商务 电子商务网站通过SSL/TLS协议对用户 提交的敏感信息进行加密传输,保证交
易数据的安全性。 虚拟专用网络(VPN) VPN通过IPsec协议建立安全的网络 连接,保护数据传输的安全性。
应用层
直接为用户提供服务,如文件传输、电子邮件和网页 浏览等。
表示层
计算机网络的协议和体系结构课件
TCP/IP协议族概述
01
TCP/IP协议族定义
02
TCP/IP协议族组成
TCP/IP协议族是一组网络通信协议的 集合,用于实现不同计算机系统之间 的数据传输和通信。
TCP/IP协议族由多个协议组成,包括 传输控制协议(TCP)、网际协议( IP)、地址解析协议(ARP)、反向 地址解析协议(RARP)等。
协议规定了数据传输的格式、控制流 程、同步方式、数据交换方式等,使 得不同系统之间能够实现可靠、高效 的数据传输和资源共享。
协议的分层结构
OSI七层模型
包括物理层、数据链路层、网络层、 传输层、会话层、表示层和应用层。
协议分层结构的作用
将复杂的通信问题分解为多个相对简 单的子问题,便于设计和实现。
TCP/IP四层模型
包括网络接口层、网络层、传输层和 应用层。
协议的标准化
国际标准
由国际标准化组织(ISO)制定,如OSI模型。
工业标准
由一些大公司或组织制定,如TCP/IP模型。
事实标准
在实践中被广泛采用并成为标准的协议,如以太网协议。
标准化组织
如IEEE、ITU等。
02
CHAPTER
TCP/IP协议族
它处理路由和转发,选择最佳 路径,并根据网络状况进行流 量控制。
03
网络层协议包括IP(互联网协 议)、ICMP(互联网控制消息 协议)和IGMP(互联网组管 理协议)等。
传输层
传输层负责建立和维护端到端的连接,确保数 据的可靠传输。
它提供了面向连接的传输服务,例如TCP(传 输控制协议)和无连接的传输服务,例如UDP (用户数据报协议)。
传输层协议还处理流量控制、拥塞控制和错误 控制等问题。
计算机网络技术计算机网络体系结构与协议
计算机网络技术计算机网络体系结构与协议计算机网络技术: 计算机网络体系结构与协议计算机网络技术是现代社会不可或缺的一部分,它推动着信息交流和全球化。
计算机网络体系结构和协议是构建计算机网络的基础。
本文将介绍计算机网络体系结构的三层模型和常见的网络协议。
一、计算机网络体系结构计算机网络体系结构是指计算机网络中不同层次的组织和协调关系。
最常见的计算机网络体系结构是OSI(开放式系统互联)参考模型和TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)模型。
1. OSI参考模型OSI参考模型是计算机网络体系结构的一种标准化框架,它将计算机网络划分为七个层次:(1)物理层:负责传输物理位,控制硬件设备之间的电信号传输。
(2)数据链路层:将物理传输的数据分组组装成帧,并提供错误检测和纠正。
(3)网络层:负责在网络中寻找最佳路径,并进行路由和转发。
(4)传输层:提供端到端的可靠数据传输,并进行流量控制和拥塞控制。
(5)会话层:负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。
(6)表示层:处理数据的格式,进行数据压缩和加密。
(7)应用层:提供应用程序之间的通信,并实现特定协议的功能。
2. TCP/IP模型TCP/IP模型是互联网通信协议族的基础,它将计算机网络划分为四个层次:(1)网络接口层:与物理网络硬件交互,提供数据链路和物理地址。
(2)网络层:进行源到目的地的传输,提供IP地址和路由功能。
(3)传输层:提供端到端的数据传输,包括TCP和UDP。
(4)应用层:实现特定的网络应用,包括HTTP、FTP、SMTP等。
二、常见的网络协议网络协议是计算机网络中进行通信和数据交换的规则和标准。
下面介绍几个常见的网络协议。
1. HTTP(超文本传输协议)HTTP是一种用于传输超文本的协议,它是Web应用的基础。
通过HTTP,客户端(浏览器)可以向服务器发送请求,并获取服务器返回的数据。
2. FTP(文件传输协议)FTP是一种用于在计算机之间传输文件的协议。
计算机网络的体系结构与协议
计算机网络的体系结构与协议计算机网络是现代社会中极为重要的信息交流工具,它通过各种协议和体系结构使得数据能够在不同的计算机之间传输和共享。
本文将介绍计算机网络的体系结构与协议,并探讨其在实际应用中的作用和意义。
一、计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构是指网络中各个功能模块之间的关系和组织方式。
常见的计算机网络体系结构有以下几种:1. 客户端-服务器体系结构客户端-服务器体系结构是一种常见的网络结构,它将网络分为客户端和服务器两个角色。
客户端通过向服务器请求数据或服务来实现与网络的交互,而服务器负责提供相应的数据或服务。
这种体系结构广泛应用于互联网、电子邮件等场景。
2. 对等网络体系结构对等网络体系结构中,网络中的所有节点都能够相互通信和交换数据,没有主从关系。
每个节点既可以充当客户端又可以充当服务器,实现数据的分布式存储和共享。
对等网络体系结构在文件共享、区块链等领域得到了广泛应用。
3. 客户端-服务器与对等混合体系结构客户端-服务器与对等混合体系结构是将客户端-服务器体系结构和对等网络体系结构相结合的一种网络结构。
这种体系结构既具有对等网络的去中心化和高效性,又具备客户端-服务器的可管理性和安全性。
混合体系结构在各种网络应用中都有广泛应用,例如Web服务和即时通讯等。
二、计算机网络的协议协议是指计算机网络中用于实现数据传输和通信的规则和约定。
计算机网络中广泛使用的协议有以下几类:1. 传输层协议传输层协议负责在网络中的两个主机之间提供可靠的数据传输服务。
常见的传输层协议包括传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
TCP具有可靠性和流量控制等特性,适用于要求数据完整性和顺序的应用,如网页浏览和文件传输。
而UDP则是一种无连接的协议,适用于实时性要求较高的应用,如语音和视频传输。
2. 网络层协议网络层协议负责在不同的计算机网络之间进行数据传输和路由选择。
最常见的网络层协议是互联网协议(IP),它定义了网络节点之间的通信方式和寻址方式。
网络技术基础教案第六讲OSI参考模型
第六讲教案网络体系结构及OSI基本参考模型(总时间150分钟)
(图 1)层次模型
(图2)计算机网络的层次模型
层次结构的要点:
1)除了在物理媒体上进行的是实通信之外,其余各对等实体间进行的都是虚通信。
2)对等层的虚通信必须遵循该层的协议。
3)n层的虚通信是通过n/n-1层间接口处n-1层提供的服务以及n-1层的通信(通常也是虚通信)来实现的。
层次结构划分的原则:
1)每层的功能应是明确的,并且是相互独立的。
当某一层的具体实现方法更新时,只要保持上、下层的接口不变,便不会对邻居产生影响。
2)层间接口必须清晰,跨越接口的信息量应尽可能少。
3)层数应适中。
若层数太少,则造成每一层的协议太复杂;若层数太多,则体系结构过于复杂,使描述和实现各层功能变得困难。
网络的体系结构的特点是:
1)以功能作为划分层次的基础。
2)第n层的实体在实现自身定义的功能时,只能使用第n-1层提供的服务。
3)第n层在向第n+1层提供的服务时,此服务不仅包含第n层本身的功能,还包含由下层服务提供的功能。
4)仅在相邻层间有接口,且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。
清华万博教研室主讲:孟令宏。
网络体系结构与网络协议—OSI参考模型(计算机网络课件)
1.协议的主要目的是将异构系统互联与 互通
2.每一层都具有独立性,具有独立功能
3.每一层使用下层提供的服务,并向上 层提供服务。
OSI参考模型各层功能
OSI参考模型各层功能
7.应用层 6.表示层
物理层 定义了通信网络之间物理链路的电气或机械特性
5.会话层 4.传输层
负责将0、1的比特流与电压(高电平、低电平)或光等传 输方式之间的互换,实现的是按位(bit)传输。
2.数据链路层 1.物理层
主机A
主机B
OSI参考模型
负责建立、管理和终止应用程序之间的会话
OSI参考模型各层功能
7.应用层 6.表示层
表示层
关心的是所传输的数据的表现方式,它的语法 和语义。
5.会话层 4.传输层 3.网络层
表示层提供一个可供应用层选择的服务的集合,使得应用
层可以根据这些服务功能解释数据的含义,它如同应用程序和
路由器C
OSI参考模型分层原则
7.应用层 6.表示层 5.会话层 4.传输层 3.网络层 2.数据链路层 1.物理层
OSI参考模型
协议的主要目的是将异构系统互联与互通
A公司
使用统一的通信模型 方可进行互相通信
B公司
C公司
OSI参考模型分层原则
7.应用层 6.表示层 5.会话层 4.传输层 3.网络层 2.数据链路层 1.物理层
2.数据链路层
主机A
主机B
1.物理层
OSI参考模型
网路层负责选择一条路径将数据传送到目的端
OSI参考模型各层功能
7.应用层 6.表示层
传输层
在两个节点之间通信链路已建立的基础上,实现 节点间端到端的传输。
计算机网络体系结构及协议
计算机网络体系结构及协议计算机网络是指将多台计算机通过通信线路连接在一起,形成一个互相连接的网络系统。
在计算机网络中,体系结构和协议是非常重要的概念。
本文将介绍计算机网络的体系结构和协议,并深入探讨它们在计算机网络中的作用和重要性。
一、计算机网络体系结构计算机网络体系结构是计算机网络的基本架构,分为两个层次:OSI七层参考模型和TCP/IP参考模型。
下面将对这两个模型进行详细介绍。
1. OSI七层参考模型OSI七层参考模型是国际标准化组织(ISO)制定的一种计算机网络通信协议体系结构。
它将计算机网络通信过程分为七个不同的层次,每个层次都有特定的功能和任务。
这七个层次从下到上分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
物理层:负责将比特流传输到物理媒介上,完成数据的物理传输。
数据链路层:负责在直连的两个节点之间传输数据帧。
网络层:负责将数据从源节点传输到目标节点,通过路由选择和拥塞控制等算法实现数据的传输。
传输层:负责建立和维护端到端的连接,并提供可靠的数据传输。
会话层:负责建立、管理和终止不同计算机之间的会话。
表示层:负责数据的格式化、编码和解码,以便不同的计算机之间能够相互理解。
应用层:为用户提供具体的网络应用服务,如文件传输、电子邮件等。
OSI七层参考模型将计算机网络通信过程划分为多个层次,各层次之间相互独立,可以独立进行升级和维护,提高了网络的可靠性和灵活性。
2. TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是互联网基于传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)开发的一种通信协议体系结构。
它将计算机网络通信过程分为四个层次,分别是:网络接口层、网络层、传输层和应用层。
网络接口层:负责将数据从主机传输到网络。
网络层:负责将数据从源主机传输到目标主机,通过IP协议实现数据的传输。
传输层:负责提供端到端的数据传输服务,包括TCP协议和UDP协议。
应用层:为用户提供具体的网络应用服务,如HTTP、FTP等。
计算机网络的协议与体系结构
计算机网络的协议与体系结构一、引言二、协议的定义协议是指在网络通信过程中,各网络节点之间遵循的规则和约定。
它定义了数据的传输格式、错误处理、权限控制等内容,确保网络上的各个节点可以正确交换信息。
协议分为物理层、链路层、网络层、传输层、应用层等不同层次,每一层都有相应的协议。
三、体系结构1.OSI参考模型OSI(Open System Interconnection)参考模型是国际标准化组织(ISO)提出的一种协议体系结构,将计算机网络的功能划分为七个层次。
从底层到顶层依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
这七层模型的目的是确定不同层次之间的接口和协议规范,使不同的计算机和设备可以互联互通。
2.TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是目前互联网最常用的协议体系结构,它由美国国防高级研究计划局(ARPA)开发,并在全球范围内广泛应用。
TCP/IP参考模型将功能划分为四个层次,分别是网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
这个模型的特点是简单实用,适用于不同的物理网络和操作系统。
四、协议的分类1.物理层协议物理层协议定义了传输介质、数据的编码格式、电压信号等,确保数据能够通过物理线路传输。
常见的物理层协议有以太网、Wi-Fi、蓝牙等。
2.数据链路层协议数据链路层协议用于解决在物理链路上传输数据过程中出现的错误和碎片问题。
数据链路层协议还负责数据的传输流控制和错误检测。
常见的数据链路层协议有以太网协议、PPP协议等。
3.网络层协议网络层协议主要负责进行数据的路由选择和数据包转发。
它决定了数据从源主机传输到目的主机的路径。
常见的网络层协议有IP协议、ICMP协议等。
4.传输层协议传输层协议主要负责在源主机和目的主机之间建立可靠的数据传输连接。
它提供了面向连接的可靠传输和无连接的不可靠传输。
常见的传输层协议有TCP协议、UDP协议等。
5.应用层协议应用层协议是计算机网络中最高层的协议,它定义了不同应用程序之间的通信规则。
网络体系结构与网络协议PPT课件
IPv6被称为下一代的IP协议。
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TCP/IP协议的特点
开放的协议标准;
独立于特定的计算机硬件与操作系统,可以运 行在局域网、广域网,更适用于互连网中;
统一的网络地址分配方案,使得整个 TCP/IP设备在网中都具有惟一的地址;
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TCP/IP 参考模型与 OSI 参考模型的对应关系
OSI参 考 模 型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
TCP/IP参 考 模 型 应用层
传输层 互联层 主机―网络层
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主机-网络层
负责发送和接收IP数据报; 允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的协
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传输介质
传输介质
传输介质 21
2. OSI环境中的数据传输过程
主机A 应用进程A
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
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数据
数据 数据单元 数据单元 报文 分组 帧 比特序列
传输介质
主机B 应用进程B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
提供服务; 不同结点的同20/12/9
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OSI参考模型的结构
主机 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
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CCP
网络层 数据链路层 物理层
CCP
网络层 数据链路层 物理层
传输介质
主机 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网络体系结构与网络协议基础(部分)
网络体系结构与网络协议基础基本概念网络协议(Protocol):计算机网络是由多个互联的结点组成,结点之间需要有不断地交换数据与控制信息。
每个结点都必须遵守一些事先约定好的规矩。
这些规则明确的规定了所交换数据的格式和时序。
为网络数据交换而定制的规矩,约定与标准被称为网络协议。
网络协议时计算机彼此交流的一中“语言”,是网络通信的基础,网络中不同类型的计算机必须使用相同的协议才能进行通信。
任何一中通信协议都包括三个组成部分:语法、语义和时序。
语法规定了通信双方“如何将”,确定用户数据与控制信息的结构与格式。
语义通信双方准备“讲什么”,即需要发出任何控制信息,以及完成的动作与做出的响应。
时序规定双方“何时进行通信”即对事件实现顺序的详细说明。
层次(Layer):层次是人们对复杂问题处理的基本方法。
在计算机网络中,采用的就是层次结构。
将总体实现的很多功能分布在不同的层次中,每个层次需要完成的服务及服务实现的过程都有明确规定;不同的网络系统分成相同的层次;不同系统同等层具有相同的功能;高层使用低层提供的服务时,并不需要知道低层服务的具体方法。
这种层次结构可以大大降低复杂问题处理的难度。
层次是计算机网络体系结构中一个重要和基本概念。
接口(Interface):接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。
同一个结点的相邻之间存在着明确规定的接口,低层想高层通过接口提供服务。
只要接口条件不变,低层功能不变,低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。
网络通信结构网络协议对计算机网络是不可缺少的,一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复杂的协议集。
对于结构复杂的网络协议来说,最好的组织方式是层次结构模型。
计算机网络协议时按照层次结构模型来组织的。
我们将网络层次模型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构。
OSI参考模型CCITF(国际电报电话咨询委员会)和ISO(国际标准化组织)OSI,(Opening System Interconnection,开放系统互连)参考模型。
网络架构与网络协议课件
网络架构的分类
基于规模
可以分为局域网、城域网、广域网和互联网等 。
基于连接方式
可以分为有线网和无线网。
基于拓扑结构
可以分为星型、树型、环型、网状等。
网络架构的发展历程
早期网络架构
如ARPANET,主要用于学术和军事领域。
TCP/IP架构
随着互联网的发展,TCP/IP协议成为主流协议,实 现了不同网络之间的互联互通。
会话层
负责建立、管理和终止会话。
表示层பைடு நூலகம்
用于数据表示、加密和压缩等。
应用层
提供用于特定应用程序的接口和服务。
OSI模型的应用
网络设计和规划
OSI模型有助于理解网络需求,规划和设计 网络架构。
故障排除
OSI模型有助于分析和解决网络故障,确定 问题所在层。
协议开发
OSI模型为协议开发者提供了分层设计的概 念和框架。
云计算和SDN架构
随着云计算的兴起,网络架构逐渐向虚拟化 、软件定义的方向发展,如SDN(软件定义 网络)架构。
02
OSI模型
OSI模型简介
开放系统互联参考模型(OSI模型)是一个用于描述计算机网络协议的分 层框架。
它由国际标准化组织(ISO)制定,将网络协议划分为七个独立但相互关 联的层,以便更好地理解和开发网络应用程序。
,负责实现数据的传输和控制。
DNS协议
DNS协议用于将域名转换为IP地址,实现 域名的解析。
HTTP协议
HTTP协议是互联网上应用最广泛的协议 之一,用于实现网页的请求和响应。
SMTP协议
SMTP协议用于实现电子邮件的发送和接 收。
网络协议的未来发展
云计算协议
计算机网络中的网络协议与体系结构
计算机网络中的网络协议与体系结构计算机网络是信息交流和资源共享的重要基础设施,它的运行依赖于各种网络协议和体系结构。
本文将探讨计算机网络中的网络协议和体系结构的定义和功能,以及常见的几种网络协议和体系结构。
一、网络协议的定义和功能网络协议是计算机网络中用于实现主机之间通信的规则和约定。
它定义了数据交换的格式、传输速率、错误检测和纠正等细节,确保计算机网络的正确和可靠运行。
网络协议的功能主要包括以下几个方面:1. 数据格式:协议定义了数据的组织方式和传输格式,使得数据能够被正确地发送和接收。
2. 数据传输:协议规定了数据传输的方式和机制,包括数据的分割、传输顺序和流控制等。
3. 错误处理:协议定义了错误检测和纠正的方法,确保数据在传输过程中的完整性和可靠性。
4. 网络管理:协议提供了网络管理和监控的机制,包括地址分配、路由选择和带宽分配等。
5. 安全性保障:协议规定了数据的加密和认证等安全机制,确保网络的安全和可信。
二、常见的网络协议1. TCP/IP协议TCP/IP协议是互联网的基本协议,它由两个部分组成:传输控制协议(TCP)和网络互连协议(IP)。
TCP负责数据的可靠传输,将数据分割成小的数据包,并进行排序和重组;IP负责数据的路由和寻址,将数据包从源主机发送到目标主机。
2. HTTP协议HTTP协议(超文本传输协议)是用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本的协议。
它定义了浏览器如何请求Web页面,服务器如何响应请求,并规定了数据的传输格式和响应状态码等细节。
3. FTP协议FTP协议(文件传输协议)用于在网络上进行文件的传输和共享。
它定义了客户端如何连接到服务器,进行文件的上传和下载操作,并提供了身份验证和文件权限控制等功能。
4. SMTP协议SMTP协议(简单邮件传输协议)是用于在网络中传输电子邮件的协议。
它定义了电子邮件的格式和传输方式,包括邮件的发送、接收和中转等操作。
三、网络体系结构网络体系结构是指计算机网络中的组织结构和层次方式。
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。
计算机网络体系结构与协议
计算机网络体系结构与协议计算机网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和功能划分,它是计算机网络的基础框架。
而协议则是计算机网络中用于实现通信的规则和约定。
本文将探讨计算机网络体系结构与协议的基本概念、分类以及重要协议的作用。
一、计算机网络体系结构的概念计算机网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和功能划分。
通常情况下,计算机网络体系结构可以分为两大类:OSI参考模型和TCP/IP参考模型。
1. OSI参考模型OSI参考模型是国际标准化组织(ISO)为了统一计算机网络的设计而提出的一种体系结构方法。
它将计算机网络通信划分为七个层次:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每个层次都有自己的功能和任务。
- 物理层:负责传输比特流,以传输数字信号。
- 数据链路层:负责进行节点之间的可靠数据传输。
- 网络层:负责数据在整个网络中的路由和转发。
- 传输层:负责提供端到端的可靠数据传输服务。
- 会话层:负责建立、维护和终止会话连接。
- 表示层:负责数据的格式化、加密和压缩等。
- 应用层:负责为用户提供特定的网络应用服务。
2. TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是互联网所采用的一种网络体系结构,它是由传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)构成的。
TCP/IP参考模型将计算机网络划分为四个层次:网络接口层、网络层、传输层和应用层。
- 网络接口层:负责将数据帧按照特定的协议传输到物理网络上。
- 网络层:负责数据在网络中的路由和转发。
- 传输层:负责提供端到端的可靠数据传输服务。
- 应用层:负责为用户提供特定的网络应用服务。
二、协议的分类协议是计算机网络中用于实现通信的规则和约定。
根据网络体系结构的不同,协议可以分为两种类型:传输层协议和应用层协议。
1. 传输层协议传输层协议位于网络体系结构的传输层,负责提供端到端的可靠数据传输服务。
常见的传输层协议有TCP和UDP。
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符号的二进制代码0、1比特序列的过程。
信号是数据在传输过程中的电信号的表示形式。
15:43
让我们用动画演示数据传输过程
数据编码技术
0
高 低 (a)不归零(NRZ)编码 高 低 (b)曼彻斯特编码 高 低 (c)差分曼彻斯特编码
0
1
1
0
1
0
0
信源
通信信道
信宿
数据
噪声 (a)
数据+噪声
传输数据
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
噪声
数据信号 与噪声信号 叠加后的波形 采样时间 接收数据 原始数据 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0
出错的位 (b)
7.1 传输层提供的服务
15:47
Netstat –a 显示含有有效连接信息的列表
15:37
简单认识TCP/IP协议族
TCP/IP 我 们 协现 议在 上的 电 网 脑 的 就 。 是 使 用
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5、进一步了解网络模型的分层、协议及数据传输过程
信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像,
计算机用二进制代码的数据来表示各种信息;
数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、
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二、计算机网络的连接方法
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如此复杂的网络是怎样通信的呢?它应满足什么条件呢?
如 此 复 杂 的 网 络 我 应 如 何 研 究 它 呢 ?
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为了简化计算机网络的分析与设计,按照计算机网络的系
统功能,一个网络可分为“资源子网”和“通信子网”两大部 分。 信 控 制 处 理 机 与 通 信 线 路 。 通 信 子 网 负 责 数 据 通 信 处 理 的 通 机 与 终 端 。 资 源 子 网 负 责 数 据 处 理 的 主 计 算
授课班级:08高计一班
课型:讲授
时间:.10.27
1、掌握计算机网络的定义、目的 2、掌握计算机网络分层的目的 3、掌握计算机网络协议的定义 教学重点: 计算机网络分层的目的及网络协议的定义 教学难点: 计算机网络的分层
一、计算机网络的定义:
计算机网络就是把不同地理位置并具有独立功能的多台计算 机通过通信线路和通信设备相互连接起来,在网络软件的支持 下,实现资源共享和信息交换的计算机系统的集合。
2、OSI参考模型
为了实现不同厂家生产的计算机系统之间以
及不同网络之间的数据通信,就必须遵循相同的 网络体系结构模型,否则异种计算机就无法连接 成网络,这种共同遵循的网络体系结构模型就是 1974年国际标准化组织(ISO)发布的著名 的ISO/IEC 7498标准——开放系统互连参 考模型,即OSI/RM.
TCP数据报格式
地址解析协议:ARP协议
用ARP –A 显示IP地址与MAC地址的 对应关系。
1、演示TCP/IP协议工作流程 2、演示有网络设备的数据传输过程
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小结
网络体系结构与网络协议是网络技术中两个最基本的概念。 网络中计算机之间要做到有条不紊地交换数据就必须遵守一 些事先约定好的规则。这些为网络数据交换而制定的规则、 约定与标准被称为网络协议。功能完备的网络需要制定一系
使用分层协议的优点:
1、通过协议分层可以将设计问题划分为 较小的容易处理的小问题。 2、分层意味着一层协议的改变不会影响 其他层协议,各层是相互独立的。
3、有利ຫໍສະໝຸດ 促进标准化。4、网络协议的概念
网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约 定与标准。 网络协议的三要素:语义、语法与时序; 语义:用于解释比特流的每一部分的意义; 语法:语法是用户数据与控制信息的结构与格 式,以及数据出现的顺序的意义; 时序:事件实现顺序的详细说明。 例如:我们喜欢篮球
列的协议。
网络协议就是按照层次结构模型来组织的,网络层次结构模 型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构。
ISO定义的开放系统互联参考模型对推动网络协议标准化
的研究起到了重要的作用。 Internet的广泛应用使TCP/IP协议成为事实上的标准。 作业:
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感谢各位同学的 支持与配合! 感谢各位老师的 光临指导 !
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现在是一个最简单的网络了,我们应该怎样去分析 它呢?从现实生活中我们可以得到哪些启示呢?
以现实社会存在的邮政系统为例说明分层的必 要性以及协议的含意。
三、计算机网络体系结构
1、定义:计算机网络体系结构是指计算机网络
层次结构模型和各层协议的集合。
计算机网络由多个互连的结点组成,结点之间要不断地交换 数据和控制信息,要做到有条不紊地交换数据,每个结点就必须 遵守一整套合理而严谨的结构化管理体系.计算机网络就是按 照高度结构化设计方法,采用功能分层原理来实现的。
OSI参考模型的分层
3、TCP/IP模型的分层
ICMP:网际控制报文协议
IGMP:网际组管理协议
OSI参考模型 应 表 会 传 网 用 示 话 输 络 层
TCP/IP参考模型 应 用 层
层 层 传 层 层 互 联 层 输 层
数据链路层 主机-网络层 物 理 层
OSI模型和TCP/IP模型有什么关系? 先有tcp/ip模型,然后国际标准化组织(ISO)参照 TCP/IP协议指定出了OSI模型,下面四层各一 一对应,即物 理层,数据链路层,网络层,传输层,然后再往上,OSI还有
会话层,表示层,应用层,而TCP/IP则是归为应用层 。
OSI参考模型与协议缺乏市场与商业动力,结构复杂,实 现周期长,运行效率低,这是它没有能够达到预想目标的重要 原因。 TCP/IP协议在20世纪70年代诞生以来,已成功嬴得大量
的用户和投资,虽然本身存在不足,但已成为事实上的工业标
准。
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