第3讲计算机网络通信协议

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网络基础之网络协议篇

head data ⽹络基础之⽹络协议篇⼀.操作系统基础操作系统:(Operating System，简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运⾏在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的⽀持下才能运⾏。

注：计算机(硬件)－>os－>应⽤软件⼆.⽹络通信原理2.1 互联⽹的本质就是⼀系列的⽹络协议⼀台硬设有了操作系统，然后装上软件你就可以正常使⽤了，然⽽你也只能⾃⼰使⽤像这样，每个⼈都拥有⼀台⾃⼰的机器，然⽽彼此孤⽴如何能⼤家⼀起玩耍然⽽internet为何物？其实两台计算机之间通信与两个⼈打电话之间通信的原理是⼀样的（中国有很多地区，不同的地区有不同的⽅⾔，为了全中国⼈都可以听懂，⼤家统⼀讲普通话）普通话属于中国国内⼈与⼈之间通信的标准，那如果是两个国家的⼈交流呢？问题是，你不可能要求⼀个⼈／计算机掌握全世界的语⾔／标准，于是有了世界统⼀的通信标准：英语结论：英语成为世界上所有⼈通信的统⼀标准，如果把计算机看成分布于世界各地的⼈，那么连接两台计算机之间的internet实际上就是⼀系列统⼀的标准，这些标准称之为互联⽹协议，互联⽹的本质就是⼀系列的协议，总称为‘互联⽹协议’（Internet Protocol Suite).互联⽹协议的功能：定义计算机如何接⼊internet，以及接⼊internet 的计算机通信的标准。

2.2 osi七层协议互联⽹协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层每层运⾏常见物理设备OSI七层协议数据传输的封包与解包过程2.3 tcp/ip五层模型讲解我们将应⽤层，表⽰层，会话层并作应⽤层，从tcp／ip五层协议的⾓度来阐述每层的由来与功能，搞清楚了每层的主要协议就理解了整个互联⽹通信的原理。

⾸先，⽤户感知到的只是最上⾯⼀层应⽤层，⾃上⽽下每层都依赖于下⼀层，所以我们从最下⼀层开始切⼊，⽐较好理解每层都运⾏特定的协议，越往上越靠近⽤户，越往下越靠近硬件2.3.1 物理层物理层由来：上⾯提到，孤⽴的计算机之间要想⼀起玩，就必须接⼊internet，⾔外之意就是计算机之间必须完成组⽹物理层功能：主要是基于电器特性发送⾼低电压(电信号)，⾼电压对应数字1，低电压对应数字02.3.2 数据链路层数据链路层由来：单纯的电信号0和1没有任何意义，必须规定电信号多少位⼀组，每组什么意思数据链路层的功能：定义了电信号的分组⽅式以太⽹协议：早期的时候各个公司都有⾃⼰的分组⽅式，后来形成了统⼀的标准，即以太⽹协议ethernetethernet规定⼀组电信号构成⼀个数据包，叫做‘帧’每⼀数据帧分成：报头head和数据data两部分head包含：(固定18个字节)发送者／源地址，6个字节接收者／⽬标地址，6个字节数据类型，6个字节data包含：(最短46字节，最长1500字节)数据包的具体内容head长度＋data长度＝最短64字节，最长1518字节，超过最⼤限制就分⽚发送mac地址：head中包含的源和⽬标地址由来：ethernet规定接⼊internet的设备都必须具备⽹卡，发送端和接收端的地址便是指⽹卡的地址，即mac地址mac地址：每块⽹卡出⼚时都被烧制上⼀个世界唯⼀的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表⽰（前六位是⼚商编号，后六位是流⽔线号）⼴播：有了mac地址，同⼀⽹络内的两台主机就可以通信了（⼀台主机通过arp协议获取另外⼀台主机的mac地址）ethernet 采⽤最原始的⽅式，⼴播的⽅式进⾏通信，即计算机通信基本靠吼2.3.3 ⽹络层⽹络层由来：有了ethernet、mac地址、⼴播的发送⽅式，世界上的计算机就可以彼此通信了，问题是世界范围的互联⽹是由⼀个个彼此隔离的⼩的局域⽹组成的，那么如果所有的通信都采⽤以太⽹的⼴播⽅式，那么⼀台机器发送的包全世界都会收到，这就不仅仅是效率低的问题了，这会是⼀种灾难上图结论：必须找出⼀种⽅法来区分哪些计算机属于同⼀⼴播域，哪些不是，如果是就采⽤⼴播的⽅式发送，如果不是，就采⽤路由的⽅式（向不同⼴播域／⼦⽹分发数据包），mac地址是⽆法区分的，它只跟⼚商有关⽹络层功能：引⼊⼀套新的地址⽤来区分不同的⼴播域／⼦⽹，这套地址即⽹络地址IP协议：规定⽹络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，⼴泛采⽤的v4版本即ipv4，它规定⽹络地址由32位2进制表⽰范围0.0.0.0-255.255.255.255⼀个ip地址通常写成四段⼗进制数，例：172.16.10.1ip地址分成两部分⽹络部分：标识⼦⽹主机部分：标识主机注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从⽹络部分或主机部分都⽆法辨识⼀个ip所处的⼦⽹例：172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定⼆者处于同⼀⼦⽹⼦⽹掩码所谓”⼦⽹掩码”，就是表⽰⼦⽹络特征的⼀个参数。

第3章网络体系结构讲解

无连接服务
特点（类似于邮政系统服务模式）：
1、无连接服务中的数据传输过程不需要经过建立连接、连
接维护与终止连接三个过程；
计算机
2、无连接服务的每个分组都携带完整的目的结点地址，各分组在系统中是独立传送的；
网 3、数据分组传输过程中，目的结点接收的数据分组可能出
络现乱序、重复与丢失的现象；
4、无连接服务的可靠性不好，但是协议相对简单，通信效
络 • 接口数据单元IDU：PDU、PCI与ICI共同构成了IDU，它
为经过层间接口的数据单元。
• 服务数据单元SDU：下层接收到IDU后，从中除掉ICI，此时的数据包称为SDU。
面向连接的服务
特点（类似于电话系统服务模式）： 1、数据传输过程必须经过建立连接、连接维护与终止连接
的三个过程；
计 2、面向连接服务的传输连接类似一个通信管道，发送者在算一端放入数据，接收者从另一端取出数据；机 3、数据传输时，数据包不必携带目的结点的地址；网 4、接收到的数据与发送方发出的数据在内容和顺序上保持络一致，传输可靠性好，但是协议复杂，通信效率不高。
数据链路层的功能
① 数据链路管理：通信的两个实体之间数据链路的建立、维护与释放。
② 采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。
③ 数据链路层数据传送单位为帧。
思考：数据链路与物理线路有什么区别？
一、协议和体系结构
网络层网络中通信的两个计算机之间要经过许多的节点和链路或几个通信子网，由于网络层数据传送单位是分组，因此网络层的主
计算机网络
• 对等实体：不同计算机中同一层的实体叫做对等（Peer）实体。
• 服务：网络中各层向上层提供的一组功能（操作）。在网络中服务分为：面向连接的服务和无连接服务服务定义了两层之间的接口，上层是服务的用户，下层是服务的提供者。

1.2 计算机网络1.3通信线路

2、开放系统互连参考协议
系统：一个能实现信息处理和信息传输的，自主的整体。开放：一个系统与其他系统进行通信时遵照此标准互连：几个开放系统的相互连接参考模式：开放系统在互连时应该遵循的模式
☆开放系统互连参考模式
七层
开放系统互连参考模式工作流程
协议：两个系统对等层之间的约定接口：系统内部相邻层之间的约定
计算机网络的类型
按网络拓扑结构分为：总线型、环型、星型、网状、树形按照网络中计算机之间通信距离：局域网（LAN）广域网（WAN）城域网（MAN）按照网络的用途：专用网公用网
1.2计算机网络体系结构
1、计算机网络通信协议是用来定义并实现网络通信的一组规则和
参数(TCP/IP协议）
协议接口
协议
计算机网络协议通常由三部分组成（P8了解）语义：确定协议元素的类型——讲什么语法：确定协议元素的格式——如何讲交换规则：规定通信过程中事件发生的次序——应答关系按照协议通信双方的连接方式面向连接协议无连接协议
1.3 网络中器modem是一个设备2通信线路的分类双绞线局域网100米以内光纤传输能力强远抗干扰3复用和交换带宽又叫频宽又叫频宽
复习巩固
计算机网络的三要素 1、计算机设备 2、通信线路与网络连接设备 3、计算机网络通信协议计算机网络的功能：信息交换资源共享分布式计算
光纤传输能力强，远，抗干扰
3、复用和交换带宽又叫频宽：一条通信线路可传输的比特数（bps)称为带宽。用赫兹 (Hz)来表示复用：将信号添加到传输载体上称为复用。交换：两个用户或通信设备之间建立的临时链路技术。分为：电路交换和分组交换
☆4、网络连接设备

《计算机网络技术基础》第三章

应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层
图3-3 OSI参考模型的结构
OSI参考模型中，划分层（子模块）要遵循以下原则：（1）各层（子模块）具有相对的独立性，保持层间交互的信息最少。（2）单向调用：各层（子模块）只能引用其下层提供的服务。（3）增值服务：在使用下层服务的基础上，各层完成特定的通信功能。
用户写信人邮政局运输部门用户收信人邮政局运输部门用户间约定信件格式和内容邮局间约定邮政编码等运输部门间约定到站地点费用等用户邮局约定信封格式及邮票邮局运输部门约定到站地点时间等用户子系统邮局子系统运输部门子系统甲地乙地图31邮政通信系统分层模型31网络体系结构概述从图31中可以看出邮政系统中的各种约定都是为了将信件从写信人送到收信人而设计的也就是说它们是因信息的流动而产生的
计算机网络技术基础
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03
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第3章
网络体系结构
章节导读
计算机网络是一个庞大的、多样化的复杂系统，涉及多种通信介质、多厂商和异种机互连、高级人机接口等各种复杂的技术问题。要使这样一个系统高效、可靠地运转，网络中的各个部分都必须遵守一套合理而严谨的网络标准。这套网络标准就称之为网络体系结构。
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3.2 OSI参考模型
世界上第一个网络体系结构是1974年由IBM公司提出的“系统网络体系结构（System Network Architecture，SNA）”。此后，许多公司纷纷推出了各自的网络体系结构。虽然这些体系结构都采用了分层技术，但层次的划分、功能的分配及采用的技术均不相同。随着信息技术的发展，不同结构的计算机网络互联已成为迫切需要解决的问题。
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3.2 OSI参考模型
机械特性：规定了物理连接时所使用可接插连接器的形状和尺寸，连接器中引脚的数量与排列情况等。

网络通信协议（互联网协议）

⽹络通信协议（互联⽹协议）阅读⽬录⼀.操作系统基础操作系统:(Operating System，简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运⾏在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的⽀持下才能运⾏。

注：计算机(硬件)－>os－>应⽤软件有关操作系统详细的介绍和原理请看这⾥>>>，不是你们现在这个阶段需要学习的，还是⽼样⼦，先⼤致了解⼀下就⾏啦。

⼆.⽹络通信原理 2.1 互联⽹的本质就是⼀系列的⽹络协议当我们通过⾃⼰电脑的浏览器访问京东的时候，，我们是在浏览器上输⼊了⼀个⽹址，但是我们都知道，互联⽹连接的电脑互相通信的是电信号，我们的电脑是怎么将我们输⼊的⽹址变成了电信号然后发送出去了呢，并且我们发送出去的消息是不是应该让京东的服务器能够知道，我们是在请求它的⽹站呢，也就是说京东是不是应该知道我发送的消息是什么意思呢。

是不是发送的消息应该有⼀些固定的格式呢？让所有电脑都能识别的消息格式，他就像英语成为世界上所有⼈通信的统⼀标准⼀样，如果把计算机看成分布于世界各地的⼈，那么连接两台计算机之间的internet实际上就是⼀系列统⼀的标准，这些标准称之为互联⽹协议，互联⽹的本质就是⼀系列的协议，总称为‘互联⽹协议’（Internet Protocol Suite)。

互联⽹协议的功能：定义计算机如何接⼊internet，以及接⼊internet的计算机通信的标准。

先看⼀下⽹络通信的整个流程，下⾯是图解，关于⽹络通信流程的⼤致介绍(包含路由器、交换机、DNS服务器等等的内容，请看这⾥>>>) 2.2 osi七层协议互联⽹协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层下⾯这些协议简单知道⼀些常⽤的就⾏。

（不是重点）各层的功能简述：【1】物理层：主要定义物理设备标准，如⽹线的接⼝类型、光纤的接⼝类型、各种传输介质的传输速率等。

《TCPIP协议》课程教学大纲

TCP/IP协议课程教学大纲（TCP/IPProtoco1）学时数：32其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2适用专业：网络工程一、课程的性质、目的和任务本课程是为网络工程专业本科生开设的专业方向选修课，通过本课程的学习，学生应该能够了解多个物理网络为什么能够互连成为一个协调得很好的系统，互连网络协议是怎样工作的，应用程序怎样使用互连网络系统。

学生还可以了解到TCP/IPInternet的许多技术细节。

二、课程教学的基本要求本课程是网络工程专业的一门重要的专业方向选修课，其理论性和应用性均较强。

在教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。

教师在课堂上应对TCP/IP协议的基本概念、原理和协议进行必要的讲授，并详细讲授每章的重点、难点内容；讲授中应注意理论联系实际，TCP/IP协议联系网络程序设计。

三、课程教学的内容、重点和难点由于IP协议大部分内容在计算机网络课程中已经讲过，本课程不全面学习IP协议。

第一章概述（2学时）一、主要内容：（一）了解计算机网络、TCP/IP协议的产生和TCP/IP协议簇（二）理解TCP/IP协议的体系结构和TCP/IP协议的工作过程重点：计算机网络，Internet简介，TCP/IP协议的产生难点：TCP/IP协议的体系结构，TCP/IP协议的工作过程，TCP/IP协议簇。

第二章差错与控制报文协议（3学时）一、主要内容：（一）理解ICMP的应用环境，了解ICMP报文的类型（二）理解各种ICMP报文的应用和结构，掌握ICMP地址掩码请求与应答的工作过程（三）掌握ICMP时间戳请求与应答的工作过程，掌握ICMP端口不可达差错的工作过第三章传输层协议（3学时）一、主要内容：（一）理解进程间通信和TCP段格式，掌握TCP连接的建立和拆除（二）掌握TCP流量控制、拥塞控制和差错控制（三）理解TCP状态转换图，掌握用户数据报协议。

重点：TCP连接的建立和拆除，TCP流量控难点：TCP拥塞控制，TCP差错控制第四章域名系统（3学时）一、主要内容：（-）理解命名机制、因特网域名和DNS服务器（二）掌握域名解析、DNS报文格式、DNS资源记录和DNS配置重点：命名机制与名称管理，因特网域名，DNS服务器难点：DNS配置及数据库文件第五章引导协议与动态主机配置协议（3学时）一、主要内容：（一）理解BOOTP原理和DHCP/B00TP中继代理，掌握BOOTP报文和DHCP运行方式（二）了解启动配置文件和DHCP基。

第三章_计算机网络体系结构要点

源进程传送消息到目标进程的过程：消息送到源系统的最高层；从最高层开始，自上而下逐层封装；经物理线路传输到目标系统；目标系统将收到的信息自下而上逐层处理并拆封；由最高层将消息提交给目标进程。
源进程消息
逻辑通信
目标进程消息
N+1 N N-1
Pn+1
Pn Pn-1
第三章计算机网络体系结构
本章学习要点：
网络体系结构与协议的概念
OSI参考模型
TCP/IP参考模型 OSI与TCP/IP两种模型的比较
3.1 网络体系结构与协议的概念

3.1.1 什么是网络体系结构

计算机网络体系结构是指整个网络系统的逻辑组成和功能分配，它定义和描述了一组用于计算机及其通信设施之间互连的标准和规范的集合。也就是说：为了完成计算机间的通信合作，把计算机互连的功能划分成有明确定义的层次，规定了同层次实体通信的协议及相邻层之间的接口服务。网络体系结构就是这些同层次实体通信的协议及相邻层接口的统称，即层和协议的集合。

3.1.2 什么是网络协议从最根本的角度上讲，协议就是规则。网络协议，就是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。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。

网络协议主要由以下三要素组成：语法语法是以二进制形式表示的命令和相应的结构，确定协议元素的格式（规定数据与控制信息的结构和格式）如何讲语义语义是由发出请求、完成的动作和返回的响应组成的集合，确定协议元素的类型，即规定通信双方要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答。讲什么交换规则交换规则规定事件实现顺序的详细说明，即确定通信状态的变化和过程，。应答关系

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

计算机网络与Internet应用基础教程第3章数据通信与通信网基础

图3-7同步传输方式内同步指某些编码技术内含时钟信号。外同步指由通信线路设备提供同步时钟信号，该同步信号与数据编码一同传输，以保证线路两端数据传输同步。总之，同步传输方式由字符同步和位同步共同构成。它的优点是开销少、效率高，适合以较高的速率传输数据；缺点是整个数据块一旦有一位错传，就必须重传整个数据块的内容。
3.2 数据通信方式
3.2.1 并行传输方式与串行传输方式
数据传输有并行与串行两种方式。在计算机中，通常是用8位的二进制代码来表示一个字符。在数据通信中，人们可以按图3-5（a）所示的方式，将待传送的每个字符的二进制代码按由低位到高位的顺序依次发送，这种工作方式称为“串行传输”。在数据通信中，人们也可以按图3-5（b）所示的方式，将表示一个字符的8位二进制代码通过8条并行的通信信道同时发送出去，每次发送一个字符代码，这种工作方式称为“并行传输”。
数据传输是数据通信系统的基础，其系统模型如图 3-4所示。数据通信系统除了数据传输之外还包括数据链路和规程控制、数据在传输前后的处理等。数据通信中的链路控制等功能牵涉到了OSI物理层以上的协议。
图3-4 数据传输系统模型
3.1.2 信道带宽与信道最大传输速率
信道在通信系统中具有非常重要的地位，其中信道带宽与信道最大传输速率是影响信道质量的两个主要因素。在数据通信系统中，信道是传送电信号的通路。广域网包含了通信子网和资源子网，而通信子网又包括传送线路和交换设备两部分。这里，我们将在机器之间传输比特流的传送线路叫做信道。提到信道的概念，首先要说明它的应用范围。本章我们要讨论的信道，主要是指数据通信中广义的信道概念。
第3章数据通信与通信网基础
3.1 数据通信的基本概念 3.2 数据通信方式 3.3 传输介质 3.4 通信网简介习题3

第3课《计算机网络》教案

信息技术教学设计教材：2020浙摄影版小学五年级下册信息技术
课题
教学
内容
分析:
本课是书本课的内容，题目是计算机网络，包括生活中的网及计算机网络，但主要计算机网络上，节课中只需要让学生对网络有个的认识即可，不需要太地讲解，那样会学生对计算机网络学习的恐惧感，，需要的学习环境是轻松、愉悦的环境。
教学
目标：
（设计意图：学会网络学习。）
教学环节2：环节名称（10分钟）
教师引导活动
学生（及媒体）活动
设计意图
师：好，谁能上台为班同学说说看，到底是计算机网络？还有的信息可以给班同学共享的？
师：（小结计算机网络的概念）由网卡、网线、交换机等设备将计算机连接起来通信就构成了计算机网络。
生：（上台展示说明对计算机网络的看法。）
教学过程
教学环节1：环节名称（5分钟）
教师引导活动
学生（及媒体）活动
设计意图
师：请各位同学身边，找找看，生活中都有网？
师：水网、电网、电话网、某公司全国销售网、人际关系网等等。（教师对网稍作说明）
师：当然，最常见的的计算机网了。
师：同学们想想身边的网、经常使用的计算机网络，看看都有特点，为啥叫做“网”，而不叫做“点”或“面”呢？
（设计意图：锻炼学生的表达能力。）
教学环节3：环节名称（15分钟）
教师引导活动
学生（及媒体）活动
设计意图
三、网络设备
1、网线（这主要介绍网线的构成。）
2、交换机
（交换机，实物对学生讲解交换机的作用：分路。）
[活动：学生查看网线的线和水晶头。]
网线的构成：水晶头和网线
（设计意图：以故事的来新内容的学习，学生对学习内容的理解，便于学生知识点。）

计算机各种协议讲解

计算机各种协议讲解计算机⽹络学习的核⼼内容就是⽹络协议的学习。

⽹络协议是为计算机⽹络中进⾏数据交换⽽建⽴的规则、标准或者说是约定的集合。

因为不同⽤户的数据终端可能采取的字符集是不同的，两者需要进⾏通信，必须要在⼀定的标准上进⾏。

⼀个很形象地⽐喻就是我们的语⾔，我们⼤天朝地⼴⼈多，地⽅性语⾔也⾮常丰富，⽽且⽅⾔之间差距巨⼤。

A地区的⽅⾔可能B地区的⼈根本⽆法接受，所以我们要为全国⼈名进⾏沟通建⽴⼀个语⾔标准，这就是我们的普通话的作⽤。

同样，放眼全球，我们与外国友⼈沟通的标准语⾔是英语，所以我们才要苦逼的学习英语。

计算机⽹络协议同我们的语⾔⼀样，多种多样。

⽽ARPA公司与1977年到1979年推出了⼀种名为ARPANET的⽹络协议受到了⼴泛的热捧，其中最主要的原因就是它推出了⼈尽皆知的TCP/IP标准⽹络协议。

⽬前TCP/IP协议已经成为Internet中的“通⽤语⾔”，下图为不同计算机群之间利⽤TCP/IP进⾏通信的⽰意图。

1. ⽹络层次划分为了使不同计算机⼚家⽣产的计算机能够相互通信，以便在更⼤的范围内建⽴计算机⽹络，国际标准化组织（ISO）在1978年提出了“开放系统互联参考模型”，即著名的OSI/RM模型（Open System Interconnection/Reference Model）。

它将计算机⽹络体系结构的通信协议划分为七层，⾃下⽽上依次为：物理层（Physics Layer）、数据链路层（Data Link Layer）、⽹络层（Network Layer）、传输层（Transport Layer）、会话层（Session Layer）、表⽰层（Presentation Layer）、应⽤层（Application Layer）。

其中第四层完成数据传送服务，上⾯三层⾯向⽤户。

除了标准的OSI七层模型以外，常见的⽹络层次划分还有TCP/IP四层协议以及TCP/IP五层协议，它们之间的对应关系如下图所⽰：2. OSI七层⽹络模型 TCP/IP协议毫⽆疑问是互联⽹的基础协议，没有它就根本不可能上⽹，任何和互联⽹有关的操作都离不开TCP/IP协议。

第三章计算机网络体系结构与协议

将不同的系统分成相同的层次；在不同系统的最低层之间存在着“物理”通信；不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信；对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定；
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实现方法。
2. 各层次间的关系
网络协议都是按层的方式来组织，如图3-1所示，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下一层是如何实现服务的。
3. 网络层
网络层的主要任务是：进行路由选择，以确保数据分组从发送端到达接收端，并在数据分组发生阻塞时进行拥塞控制。
网络层还要解决异构网络的互连问题，以实现数据分组在不同类型的网络中传输。
网络层协议的代表有：IP、IPX、RIP、OSPF等。
4. 传输层
传输层的主要任务是：为上一层进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使传输层以上的各层不再关心信息传输的问题。端到端是指：进行相互通信的两个节点不是直接通过传输介质连接起来的，相互之间有很多交换设备（如路由器）。传输层从会话层接收数据，形成报文（Message），并且在必要时将其分成若干个分组，然后交给网络层进行传输。传输层协议的代表有：TCP、UDP、SPX等。
（3）传输层
与OSI参考模型的传输层类似，TCP/IP参考模型的传输层的主要功能是：使发送方主机和接收方主机上的对等实体可以进行会话。在传输层上定义了以下两个端到端的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。 TCP是一个面向连接的可靠传输协议，而UDP是一个面向无连接的不可靠传输协议。
图3-2 对等实体间通信示意图
3. 层次间的关系举例
具体实例请参照教材P46学习。

计算机网络技术—第三章讲解

D.Internet的服务方式是采用客户机/服务器工作模式
（3）我国最早宣布开始提供Internet服务的是（ D ）。
A.CHINANET
B.CSTNET
C.CERNET
D.CHINAGBN
（4）电子邮件信箱是（ C ）。
A.通过邮局申请个人信箱
B.邮件服务区内的一块区域
C.邮件服务器硬盘上的一块区域
章节了解理解掌握internet技术internet的产生发展功能与特点ip地址与域名系统的基础知识internet的基本原理与主要技术internet的emailwwwftp的应用internet接入技术网络安全和管理网络管理的功能及相关的法律法规网络资源管理的方法网络管理的有关协议网络安全技术及实现方本章考点分析
A.服务器主机名
B.超文本传输协议
C.文件传输协议
D.www服务器域名
（7）在Internet中，主机的IP地址与域名的关系是（ C ）。
A.IP地址是域名中部分信息的表示 B.域名是IP地址中部分信息的表示
（3）IP地址实际上由网络地址和主机地址两部分组成，其中网络地址标识一个
（ A ）。
A.网络
B.IP地址
C.服务器
D.主机
（4）的二级域名是（ C ）。
A.http
B.www
C.yahoo

2.判断题（1）IP地址是独立于网络物理地址的逻辑地址，它是由软件维护的。
第三章广域网技术
一、本章考试要求二、本章考点分析三、课堂探析
第一节：Internet技术第二节：网络管理和安全
本章考试要求：
章节 Internet技术
了解
Internet的产生、发展、功能与特点

《计算机网络第三章》PPT课件

二、信道分配问题
动态分配
适用于用户数多且数量可变、突发通信的情况。竞争方式：各个用户竞争使用信道，不需要取得发送权就可以发送数据，这种方式会产生冲突。无冲突方式：每个用户必须先获得发送权，然后才能发送数据，这种方式不会产生冲突，如预约或轮转方式。有限竞争方式：以上两种方式的折衷（低负载和高负载）。
系统吞吐量（系统的利用率）：每帧时内系统能够成功传输的帧数。
纯ALOHA系统利用率最高只有18.4%
如何提高系统利用率？
如何提高系统利用率？
➢ 根据上面的分析，纯ALOHA系统的特点是：站点只要有帧就发送。它的易破坏区间为两个单位时间。
➢ 如果我们缩小易破坏区间，就可以减少帧碰撞的概率，提高系统的利用率。
纯ALOHA系统的工作原理图
站A 站B
A1 帧产生
随机时间
t1
t3
A2
A2
A2
冲突
t2
t4
B1
B1
B2
A3
B2
Hale Waihona Puke B3信道上的A1
总效应
B1
A2
B2
在什么情况下数据帧可以不受任何干扰（不发生碰撞）的发送呢？
很显然，在纯ALOHA协议中，只有在数据帧的易破坏区间内没有其它的帧传输，该帧才可以成功的传输。所以，一个帧成功传输的概率，就是在其产生时刻前、后各一个时间单位内没有帧到达的概率。
用户数较多且数量经常变化，业务量具有突发性
存在问题： • 实际用户数少于已经划分的频道数时，造成频道资源的浪费； • 当网络中的频道已经分配完毕，即使已经被分配到频道的用户
没有通信，其他一些没有被分配到频道的用户也不能通信
时分多址－Time Division Multiple Access（TDMA）

计算机网络协议分析 - 教案

计算机网络协议分析教案一、引言1.1计算机网络协议的定义与重要性1.1.1定义：计算机网络协议是计算机网络中用于数据交换的规则集合。

1.1.2重要性：协议确保了不同计算机和网络设备之间的有效通信。

1.1.3应用范围：涵盖了互联网、局域网、广域网等多种网络环境。

1.1.4发展历程：从ARPANET到现代互联网，协议不断演进和更新。

1.2教学目的与背景1.2.1教学目的：使学生理解并掌握计算机网络协议的基本原理和应用。

1.2.2背景介绍：互联网的快速发展对计算机网络协议提出了更高的要求。

1.2.3与现实生活的联系：日常生活中的网络活动都离不开网络协议的支持。

1.2.4未来趋势：5G、物联网等新兴技术对协议发展的影响。

1.3教学内容概述1.3.1教学重点：TCP/IP协议族、网络层和传输层协议。

1.3.2教学难点：协议的工作原理和配置管理。

1.3.3教学方法：理论讲解、案例分析、实验操作相结合。

1.3.4教学资源：教科书、在线资源、实验室设备。

二、知识点讲解2.1网络协议的基本概念2.1.1协议的三要素：语法、语义、时序。

2.1.2协议分层：OSI七层模型与TCP/IP四层模型。

2.1.3协议标准化：国际组织与标准制定过程。

2.1.4协议的类型：应用层、传输层、网络层等。

2.2TCP/IP协议族2.2.1TCP/IP模型结构：应用层、传输层、网络层、链路层。

2.2.2IP协议：数据包的传输和路由选择。

2.2.3TCP协议：提供可靠的数据传输服务。

2.2.4常见应用层协议：、FTP、DNS等。

2.3网络层与传输层协议2.3.1网络层协议：IP、ICMP、IGMP等。

2.3.2传输层协议：TCP、UDP、SCTP等。

2.3.3协议的功能与特点：数据包封装、路由选择、流量控制等。

2.3.4协议的选择与配置：根据应用需求选择合适的协议。

三、教学内容3.1网络协议的基本原理3.1.1数据封装与解封装：数据在网络中的传输过程。

计算机网络协议与服务

1.6.1 层次型的体系结构(续5)
再设计一个网络接入模块
计算机 1 文件传送模块
计算机 2 文件传送模块
通信服务模块网络接入模块
网络接口
通信网络
网络接口
通信服务模块网络接入模块
网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。
1.6.1 层次型的体系结构(续6)
• 协议(protocol)是两个对等实体通信行为规则的集合。协议的语法定义了所交换信息的结构或格式；协议的语义定义了源端和目的端所要完成的操作。
• 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。而要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。
1.6.5 若干重要概念(续21)
• 链路层加上报头信息H2以及报尾信息T2组成一帧信息通过物理层作为2进制代码在物理通路中传输
• 这里描述的是A终端的过程，在B终端一方，恰好执行相反的服务过程
• 在A方是“打包”的过程，在B方是“拆包”的过程
2．1．3 协议标准
• 国际标准化组织ISO于1977年成立专门机构制定了一个网络体系结构的标准即著名的开放系统互连基本参考模型（Open Systems Interconnection Reference Model，OSI/RM）
1.6.1 层次型的体系结构(续2)
划分层次的概念
• 假设两台计算机通过网络传送文件。 • 可以将要做的工作划分为如下三类：
(1)第一类工作与传送文件直接有关。 – 确信对方已做好接收和存储文件的准备。 – 双方协调好一致的文件格式。
两个计算机将文件传送模块作为最高的一层，剩下的工作由下面的模块负责。

计算机网络常见协议及其功能

协议的定义（1）、两个计算机间通信时对传输信息内容的理解、信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必需进行一个共同的约定，我们称为协议（Protocol）。

一般来说，协议要由如下三个要素组成：（1）语义（Semantics）。

涉及用于协调和差错处理的控制信息。

（2）语法（Syntax）。

涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。

（3）定时（Timing）。

涉及速度匹配和排序等。

协议本质上无非是一种网上交流的约定，由于联网的计算机类型可以各不相同，各自使用的操作系统和应用软件也不尽相同，为了保持彼此之间实现信息交换和资源共享，它们必须具有共同的语言，交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵行某种互相都能够接受的规则。

目前，全球最大的网络是因特网（Internet），它所采用的网络协议是TCP/IP协议。

它是因特网的核心技术。

TCP/IP协议，具体的说就是传输控制协议（Transmission Control Protocol，即TCP）和网际协议（Internet Protocol，即IP）。

其中TCP协议用于负责网上信息的正确传输，而IP协议则是负责将信息从一处传输到另一处。

TCP/IP协议本质上是一种采用分组交换技术的协议。

其基本思想是把信息分割成一个个不超过一定大小的信息包来传送。

目的是：一方面可以避免单个用户长时间地占用网络线路；另一方面，可以在传输出错时不必重新传送全部信息，只需重传出错的信息包就行了。

网络协议及其功能1 概述网络协议是控制计算机在网络传输介质上进行信息交换的规则和约定。

按照国际标准化组织( ISO) 制定的网络体系结构参考模型(OSI) , 共分为7 层: 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

会话层、表示层和应用层往往被合并称为高层网络协议, 因此整个网络体系结构也可分为物理层协议、数据链路层协议、网络层协议、传输层协议及高层协议。

通常, 一个协议可以实现OSI 的一层或多层功能。

网络通信协议

6
5 4 3 2 1
6
5 4 3 2 1
01010101011111100101010
01010101011111100101010
传输媒体
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3 TCP/IP协议
Internet ←TCP/IP→
18
3.1 TCP/IP协议体系概述
TCP/IP协议是针对Internet开发的一种体系结构和协议标准 TCP/IP协议是国际互联网Internet采用的协议标准 TCP/IP是一组通信协议的代名词，是由一系列协议组成的协议簇
21
3.2.2 TCP/IP的基本工作原理
源主机应用层
报文、流
目的主机应用层
传输层
数据报（UDP）或段（TCP）
传输层
网络层
IP数据报
网络层
网络接口层
数据帧
网络接口层
传输介质
22
3.2.2 TCP/IP协议集的主要协议
协议 IP ICMP ARP
提供服务数据报服务差错和控制互联网地址物理地址
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3.6.5 TFTP 简单文件传送协议
TFTP是一个简单的文件传输协议，适合小文件的传输，使用UDP协议作为支撑，可用于无盘系统进行系统引导
50
4 IP地址
IP协议所使用的地址结构
IP寻址子网划分 IP路由选择
51
4.1
IP寻址——地址格式
32bits 8bits 二进制点分十进制
我的 IP地址是什么?
我收到了你的广播，你的IP地址是 172.16.3.25.
Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ??? Ethernet: 0800.0020.1111 IP: 172.16.3.25