第三章因特网应用技术-计算机网络体系结构讲义
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计算机网络体系结构基本概念课件
数据通信技术包括基带传输、 频带传输和宽带传输等，根据 不同的应用场景选择合适的技 术。
传输媒体
传输媒体是物理层中用于传输数 据的媒介，包括同轴电缆、双绞
线、光纤等。
传输媒体的选择需要根据实际需 求和环境条件进行评估，如传输
距离、带宽、成本等。
传输媒体的性能指标包括带宽、 衰减、噪声等，这些指标直接影
选择。
它将数据从源端系统传 输到目的端系统，通过 路由器的转发实现。
网络层协议规定了数据 包的格式和传输方式， 以及路由器如何转发数
据包。
IP协议
01 IP（Internet Protocol）是网络层的核心协议， 用于实现主机之间的通信。
02 IP协议定义了数据包的格式和寻址方式，使得数 据可以在复杂的网络中传输。
HTTP
用于网页浏览和信 息检索。
FTP
用于文件传输。
DHCP
用于动态主机配置 。
网络编程接口
网络编程接口是应用程序与 网络协议之间的接口，它提 供了用于创建网络应用程序
的函数和工具。
常见的网络编程接口包括套 接字编程接口（Socket API ）和基于事件的编程接口（ 如libevent和Boost.Asio）。
计算机网络体系结 构基本概念课件
目录
• 计算机网络概述 • 网络体系结构 • 物理层 • 数据链路层 • 网络层 • 传输层 • 应用层
01
计算机网络概述
计算机网络定义
计算机网络
由若干个计算机和通信设备，通过传 输媒体和网络软件连接在一起，按照 特定的协议进行数据通信的系统。
计算机网络的主要功能
TCP在因特网协议族中是主要的 传输协议之一，提供了可靠的数 据传输服务。
计算机网络体系结构介绍课件
02
网络设备的配置方法：命令行、Web界面、SNMP等
03
网络设备的配置要点：IP地址、子网掩码、路由表、访问控制等
04
谢谢
4
防火墙：用于保护内部网络，防止外部攻击
5
无线接入点：用于提供无线网络接入，方便移动设备接入网络
6
其他网络设备：如负载均衡器、VPN设备等，用于实现网络优化和安全防护。
常见网络设备的介绍
路由器：连接不同网络，实现网络互通
交换机：连接网络设备，实现数据交换
防火墙：保护网络安全，防止攻击
无线接入点：提供无线网络接入，方便移动设备上网
IP协议：互联网协议，用于数据传输和网络互联
UDP协议：用户数据报协议，用于数据传输和网络互联
ICMP协议：互联网控制报文协议，用于网络管理和故障诊断
ARP协议：地址解析协议，用于将IP地址映射到物理地址
RARP协议：逆地址解析协议，用于将物理地址映射到IP地址
DNS协议：域名系统协议，用于将域名解析为IP地址
网络存储设备：提供数据存储和备份
网络打印机：实现网络共享打印
VPN设备：实现远程访问和安全连接
网络监控设备：监控网络运行状态，及时发现问题
网络管理设备：实现网络管理和配置
网络测试设备：测试网络性能和故障诊断
网络设备的选型和配置
网络设备的类型：交换机、路由器、防火墙等
01
网络设备的选型原则：性能、价格、兼容性、可扩展性等
计算机网络体系结构是指计算机网络中各层协议的集合，用于实现网络通信。
每一层都有其特定的功能和协议，各层之间相互协作，实现网络通信。
网络体系结构分为七层，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。
网络设备的配置方法：命令行、Web界面、SNMP等
03
网络设备的配置要点：IP地址、子网掩码、路由表、访问控制等
04
谢谢
4
防火墙：用于保护内部网络，防止外部攻击
5
无线接入点：用于提供无线网络接入，方便移动设备接入网络
6
其他网络设备：如负载均衡器、VPN设备等，用于实现网络优化和安全防护。
常见网络设备的介绍
路由器：连接不同网络，实现网络互通
交换机：连接网络设备，实现数据交换
防火墙：保护网络安全，防止攻击
无线接入点：提供无线网络接入，方便移动设备上网
IP协议：互联网协议，用于数据传输和网络互联
UDP协议：用户数据报协议，用于数据传输和网络互联
ICMP协议：互联网控制报文协议，用于网络管理和故障诊断
ARP协议：地址解析协议，用于将IP地址映射到物理地址
RARP协议：逆地址解析协议，用于将物理地址映射到IP地址
DNS协议：域名系统协议，用于将域名解析为IP地址
网络存储设备：提供数据存储和备份
网络打印机：实现网络共享打印
VPN设备：实现远程访问和安全连接
网络监控设备：监控网络运行状态，及时发现问题
网络管理设备：实现网络管理和配置
网络测试设备：测试网络性能和故障诊断
网络设备的选型和配置
网络设备的类型：交换机、路由器、防火墙等
01
网络设备的选型原则：性能、价格、兼容性、可扩展性等
计算机网络体系结构是指计算机网络中各层协议的集合，用于实现网络通信。
每一层都有其特定的功能和协议，各层之间相互协作，实现网络通信。
网络体系结构分为七层，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。
(完整版)第3章计算机网络体系结构(习题答案)
第3章计算机网络体系结构一、填空题1.协议主要由（语法）、（语义）和（同步）三个要素组成。
2.OSI模型分为（物理层）、（数据链路层）、（网络层）、（传输层）、（会话层）、（表示层）和（应用层）七个层次。
3.OSI模型分为（资源子网）和（通信子网）两个部分。
4.物理层定义了（机械特性）、（电气特性）、（功能特性）和（规程特性）四个方面的内容。
5.数据链路层处理的数据单位称为（帧）。
6.数据链路层的主要功能有（链路管理）、（成帧）、（信道共享）、（帧同步）、（流量控制）、（差错控制）、（透明传输）和（寻址）。
7.在数据链路层中定义的地址通常称为（硬件地址）或（物理地址）。
8.网络层所提供的服务可以分为两类：（面向连接的）服务和（无连接的）服务。
9.传输层的功能包括（服务选择）、（连接管理）、（流量控制）、（拥塞控制）和（差错控制）等。
二、名词解释同步协议实体对等层对等层通信服务 CIDR 协议数据单元服务数据单元同步同步指的是广义的、在一定条件下发生什么事情的特性，而且条件和时间有关，具有时序的含义。
协议计算机网络中意图进行通信的结点必须要遵守一些事先约定好的规则。
这些为进行数据交换而建立的规则、标准或约定即称为协议，也称为网络协议。
实体任何接收或者发送数据的硬件单元或者软件进程模块都可以称为通信实体，简称实体。
对等层不同的网络结点，若它们遵循的是同一种网络体系结构的话，那么在不同结点上完成同样功能的层次称为对等层。
对等层通信在分层的网络体系结构中，每个层次只知道自己从上层接收来数据并处理后再传递给下一层，结果通信目的方该层次的对等层就收到与己方处理的一模一样的数据。
就好像在两个对等层之间有一条“通道”直接把数据传送过去一样，这种情况就称为对等层通信。
服务下一层能被上一层看见的功能称为服务。
协议数据单元、服务数据单元对等层上传送的数据单位称为协议数据单元，而直接相邻的两个层次之间交换的数据单位称为服务数据单元。
计算机网络体系结构优秀课件
4
实体（Entity）
实体（Entity）
在网络分层体系结构中，每一层都由一些实体组成， 这些实体抽象地表示了通信时的软件元素（如进程或 子程序）或硬件元素（如智能I/O芯片等）。
实体是通信时能发送和接收信息的任何软硬件设施。
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
5
接口(Interface)
机械特性 电气特性 功能特性 规程特性
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
15
物理层涉及的内容二
数据交换单元为二进制比特 比特的同步 线路的连接 物理拓扑结构 传输方式
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
16
物理层涉及的内容三
有2个设备属于物理层的,一个是中继器,一个是 HUB.
本章主要内容
计算机网络体系结构及协议的概念； 开放系统互连（OSI）参考模型 OSI模型中各层的功能介绍； TCP/IP协议的体系结构； TCP/IP协议的层次功能介绍； OSI模型与TCP/IP协议模型的比较；
2024/3/20
计算机网络体系结构优秀
1
计算机网络体系结构
为了减少计算机网络的复杂程度，按照结构化设 计方法，计算机网络将其功能划分为若干个层次， 较高层次建立在较低层次的基础上，并为其更高 层次提供必要的服务功能。网络中的每一层都起 到隔离作用，使得低层功能具体实现方法的变更 不会影响到高一层所执行的功能。
会话层
5-4接口
传输层
4-3接口
网络层
3-2接口
数据链路层
2-1接口
物理层
8
基于OSI的通信模型结构
中间节点
系统A
系统B
第7层 第6层 第5层 第4层 第3层 第2层 第1层
计算机网络体系结构基本概念课件
四个层次
应用层、传输层、网络层和链路层。
作用
TCP/IP模型是互联网的核心协议，它使得不同的网络系统能够相互通 信和共享资源。
比较OSI与TCP/IP模型
相似之处
OSI参考模型和TCP/IP模型都采用了分层的结构，将复杂的网络协议分解为多个较小的、 易于管理的部分。
不同之处
OSI参考模型将协议分为七个层次，而TCP/IP模型只有四个层次。此外，OSI参考模型更 强调开放性和互操作性，而TCP/IP模型更注重实际的应用和实现。
七个层次
从上到下分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路 层和物理层。
03
作用
通过将网络协议分解为多个层次，有助于简化网络设计和故障排除，同
时使得不同系统和设备之间的互操作性增强。
TCP/IP模型
概述
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模 型是一个四层的协议模型，它描述了网络协议的组件和层次。
通过特定的协议和技术实现数据的传输和通信。
06
网络安全与防护
网络安全概述
网络安全定义
网络安全是指保护网络系统免受未经授权的访问、使用、 泄露、破坏、修改等行为，确保网络数据的机密性、完整 性和可用性。
网络安全重要性
随着互联网的普及和信息化程度的提高，网络安全问题日 益突出，保护网络安全对于国家安全、经济发展和社会稳 定具有重要意义。
数据交换技术
1 2 3
电路交换
电路交换是一种直接的交换方式，它可以在通信 过程中保持通信链路状态，直到通信结束。
报文交换
报文交换是一种存储-转发交换方式，它先将接 收到的数据存储在交换设备中，然后根据数据的 地址信息将其转发到目的地。
应用层、传输层、网络层和链路层。
作用
TCP/IP模型是互联网的核心协议，它使得不同的网络系统能够相互通 信和共享资源。
比较OSI与TCP/IP模型
相似之处
OSI参考模型和TCP/IP模型都采用了分层的结构，将复杂的网络协议分解为多个较小的、 易于管理的部分。
不同之处
OSI参考模型将协议分为七个层次，而TCP/IP模型只有四个层次。此外，OSI参考模型更 强调开放性和互操作性，而TCP/IP模型更注重实际的应用和实现。
七个层次
从上到下分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路 层和物理层。
03
作用
通过将网络协议分解为多个层次，有助于简化网络设计和故障排除，同
时使得不同系统和设备之间的互操作性增强。
TCP/IP模型
概述
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模 型是一个四层的协议模型，它描述了网络协议的组件和层次。
通过特定的协议和技术实现数据的传输和通信。
06
网络安全与防护
网络安全概述
网络安全定义
网络安全是指保护网络系统免受未经授权的访问、使用、 泄露、破坏、修改等行为，确保网络数据的机密性、完整 性和可用性。
网络安全重要性
随着互联网的普及和信息化程度的提高，网络安全问题日 益突出，保护网络安全对于国家安全、经济发展和社会稳 定具有重要意义。
数据交换技术
1 2 3
电路交换
电路交换是一种直接的交换方式，它可以在通信 过程中保持通信链路状态，直到通信结束。
报文交换
报文交换是一种存储-转发交换方式，它先将接 收到的数据存储在交换设备中，然后根据数据的 地址信息将其转发到目的地。
计算机网络技术-习题(含答案)
第1章计算机网络概述1．简答计算机网络产生和发展的四个阶段。
【要点提示】第一阶段：单主机的远程联机系统。
第二阶段：以资源共享为目的的多主机、多终端的互连通信网络。
第三阶段：面向全球范围的开放式、标准化计算机网络。
第四阶段：面向更多新应用的高速、智能化的计算机网络。
2．简答计算机网络的定义和构成要素。
【要点提示】计算机网络定义：通过通信设备和通信线路，将分布地理位置不同且功能独立的多个计算机系统相互连接起来，按照相同的协议，在网络操作系统的管理和控制下，实现资源共享和高速通信的系统。
构成的要素：功能独立的计算机，通信设备和传输介质，网络通信协议，网络操作系统。
3．简答计算机网络的逻辑组成。
【要点提示】由资源子网和通信子网组成。
4．简答计算机网络的物理组成。
【要点提示】由网络硬件和网络软件组成。
5．扼要概述计算机网络的功能。
【要点提示】(1) 数据通信 (2) 资源共享 (3) 提高安全与可靠性 (4) 数据信息的集中和综合处理。
6．简述因特网的主要功能【要点提示】(1) 收发电子邮件(2) 浏览WWW(3) 阅读网络新闻(4) 电子公告(5) 远程登陆(6) 下载资料(7) 信息查询(8) 实时交谈和电子商务7．简答计算机网络的分类方法【要点提示】按作用范围划分，按传输方式划分，按通信介质划分，按通信速率，网络控制方式，按拓扑结构划分。
8．按网络的作用范围是如何对计算机网络进行划分的。
【要点提示】局域网，城域网和广域网。
9．简答计算机网络的拓扑结构分类及特点。
【要点提示】总线型、星型、环型、树型和网状结构。
10．试述常用的网络传输介质【要点提示】同轴电缆、双绞线、光纤。
11．什么是虚拟化、云计算、物联网？【要点提示】虚拟化：是一种资源管理技术，将计算机的各类实体资源予以抽象、转换后呈现出来，使用后可以更好地来使用这些资源。
云计算：是一种按使用量付费的模式，提供可用的、便捷的、按需的网络访问。
物联网：将物品信息通过互联网连接起来，进行信息交换和通信，对物品信息实现智能化识别和管理。
《计算机网络》课件制作人：谢希仁精选版
• 数据链路层
负责将比特流组合成帧，以及帧的发送和接收。
3
• 网络层
负责将数据包从源地址发送到目的地址。
OSI参考模型
• 传输层
提供端到端的通信服务，确保数据的顺序和完整性。
• 会话层
负责建立、管理和终止会话。
• 表示层
用于数据格式化和数据加密解密。
• 应用层
为用户提供网络服务接入点。
TCP/IP模型
万维网与HTTP协议Fra bibliotekHTTP协议HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是用于传输超文本的协议，是万维网的核心协议之一。它支持请求/响应模型，允许客户 端向服务器发送请求并接收响应。
万维网与HTTP协议
HTTP工作原理
HTTP协议基于TCP/IP协议，通过TCP 连接进行数据传输。客户端向服务器发 送请求，服务器返回响应，然后连接关 闭。HTTP协议是无状态的，意味着服 务器不会为每个请求保持状态。
数据加密技术
数据加密定义
数据加密是通过对数据进行加密 处理，使其在传输或存储过程中 不被非法获取或篡改的一种安全
技术。
数据加密算法
包括对称加密算法（如AES、DES 等）和非对称加密算法（如RSA、 Diffie-Hellman等）。
数据加密应用
数据加密常用于保护敏感数据，如 个人信息、金融数据和商业机密等， 以确保数据在传输和存储过程中的 机密性和完整性。
计算机网络分类
总结词：根据不同的分类标准，计算机网络可以分为 局域网、城域网、广域网和互联网等类型。
详细描述：根据网络的覆盖范围和规模，计算机网络可 以分为局域网、城域网、广域网和互联网等类型。局域 网是一种在小范围内实现的计算机网络，通常覆盖一个 建筑物、校园或企业等区域。城域网是在一个城市范围 内实现的计算机网络，可以实现城市内各个机构和部门 之间的信息共享和通信。广域网是在较大范围内实现的 计算机网络，可以覆盖一个国家或多个国家。互联网则 是由全球范围内的各种网络组成的网络体系，实现了全 球范围内的信息共享和通信。
负责将比特流组合成帧，以及帧的发送和接收。
3
• 网络层
负责将数据包从源地址发送到目的地址。
OSI参考模型
• 传输层
提供端到端的通信服务，确保数据的顺序和完整性。
• 会话层
负责建立、管理和终止会话。
• 表示层
用于数据格式化和数据加密解密。
• 应用层
为用户提供网络服务接入点。
TCP/IP模型
万维网与HTTP协议Fra bibliotekHTTP协议HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是用于传输超文本的协议，是万维网的核心协议之一。它支持请求/响应模型，允许客户 端向服务器发送请求并接收响应。
万维网与HTTP协议
HTTP工作原理
HTTP协议基于TCP/IP协议，通过TCP 连接进行数据传输。客户端向服务器发 送请求，服务器返回响应，然后连接关 闭。HTTP协议是无状态的，意味着服 务器不会为每个请求保持状态。
数据加密技术
数据加密定义
数据加密是通过对数据进行加密 处理，使其在传输或存储过程中 不被非法获取或篡改的一种安全
技术。
数据加密算法
包括对称加密算法（如AES、DES 等）和非对称加密算法（如RSA、 Diffie-Hellman等）。
数据加密应用
数据加密常用于保护敏感数据，如 个人信息、金融数据和商业机密等， 以确保数据在传输和存储过程中的 机密性和完整性。
计算机网络分类
总结词：根据不同的分类标准，计算机网络可以分为 局域网、城域网、广域网和互联网等类型。
详细描述：根据网络的覆盖范围和规模，计算机网络可 以分为局域网、城域网、广域网和互联网等类型。局域 网是一种在小范围内实现的计算机网络，通常覆盖一个 建筑物、校园或企业等区域。城域网是在一个城市范围 内实现的计算机网络，可以实现城市内各个机构和部门 之间的信息共享和通信。广域网是在较大范围内实现的 计算机网络，可以覆盖一个国家或多个国家。互联网则 是由全球范围内的各种网络组成的网络体系，实现了全 球范围内的信息共享和通信。
第三章 网络体系结构
《计算机网络基础》第三章
3.2.3 模型中的数据传输
所谓数据单元是指各层传输数据的最小单位。图 中最左边一列交换数据单元名称，是指各个层次 对等实体之间交换的数据单元的名称。 所谓协议数据单元PDU(Protocol Data Unit) 就是对等实体之间通过协议传送的数据。 这个在发送节点自上而下逐层增加头（尾）信息， 而在目的节点又自下而上逐层去掉头(尾)信息的 过程叫做封装。
网络中同等层之间的通信规则就是该层使用的协议，如有 关第N层的通信规则的集合，就是第Ｎ层的协议。 而同一计算机功能层之间的通信规则称为接口，如在第N 层和第(N+1)层之间的接口称为N/(N+1)层接口。 总的来说，协议是不同机器同等层之间的通信约定；而接 口是同一机器相邻层之间的通信约定。不同的网络体系结 构中，分层的数量、各层的名称和功能及协议都各不相同。 但是，在所有的网络中，每一层的目的都是向它的上一层 提供一定的服务。
《计算机网络基础》第三章
3.2.1 模型结构
发送进程 应用层协议 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 表示层协议 表示层 会话层协议 会话层 传输层协议 传输层 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 物理介质 路由器 主机A 通信子网 路由器 路由器 主机B 应用层 接收进程
《计算机网络基础》第三章
3.1.2 协议分层与体系结构
计算机网络采用分层结构还有利于交流、理解和标 准化。具体优点如下： （1）各层之间是独立的。 （2）灵活性好。 （3）结构上可以分割开。 （4）易于实现和维护。 （5）能促进标准化工作。
《计算机网络基础》第三章
第3章 计算机网络体系结构-TCPIP
子网掩码( Mask) 子网掩码(Subnet Mask)
子网划分后,如何识别不同的子网呢? 子网划分后,如何识别不同的子网呢? 解决办法:采用子网掩码来分离网络号和主机号. 解决办法:采用子网掩码来分离网络号和主机号. 子网掩码格式: 个比特 网络号(包括子网号 个比特, 包括子网号)部分全 子网掩码格式 : 32个比特 , 网络号 包括子网号 部分全 为"1",主机号部分全为"0". ,主机号部分全为" .
00100000 11000000 00001010 00000001 00100000 -01000000 11000000 00001010 00000001 01000000 -01100000 11000000 00001010 00000001 01100000 -10000000 11000000 00001010 00000001 10000000 -10100000 11000000 00001010 00000001 10100000 -11000000 11000000 00001010 00000001 11000000 -192.10. 192.10.1.32 192.10. 192.10.1.64 192.10. 192.10.1.96 192.10. 192.10.1.128 192.10. 192.10.1.160 192.10. 192.10.1.192
3,TCP/IP协议族 , 协议族——传输层协议 协议族 传输层协议
◆传输控制协议(TCP) 传输控制协议(
一种面向连接的传输协议.TCP打开并维护网 络上两个通信主机间的连接.使用端口号(相当 于邮箱)建立虚拟连接.传输IP数据报时,一个 包含流量控制,排序和差错校验的TCP报头被附 加在数据报上. ◆用户数据报协议(UDP) 用户数据报协议( 一种无连接传输协议,UDP仅负责传输数据报. 虽然也使用端口号,但不需要对应一个虚拟连接.
第3讲计算机网络体系结构-ppt课件
第3讲 计算机网络体系构造
一、 网络体系构造与网络协议的概念 二、 ISO/OSI参考模型 三、七层协议简介 四、信息的流动过程 五、对OSI参考模型的进一步解释 六、局域网体系构造 七、TCP/IP的体系构造
一、 网络体系构造与网络协议的概念
1、网络协议 计算机网络中，计算机〔或结点〕的类型
能够不同，运用的操作系统能够不同， 彼此要想相互通讯，必需遵守一致的规 定，这种规定称为网络协议。
一、 网络体系构造与网络协议的概念
• 分层的益处 • 各层之间是独立的：在思索本层功能的实现时，
不需求知道其他层次是如何实现的 • 各层可以用最恰当的技术实现本层的功能。 • 灵敏性好：当某一层内容发生变化时，只需接
口不变，对其他层次没有影响。 • 易于实现和维护：由于每一层都完成一个小的
功能，所以容易实现、整体调试方便。 • 促进规范化：由于对每一层次的功能都做了准
三、七层协议简介—数据链路层
三、七层协议简介—数据链路层
2、协议的主要内容 链路管理：主要是发送数据前后的一些控制活动。
包括： 链路建立：在通讯以前，通讯双方要交换一些信
息，确认对方已预备好。 链路维护：通讯过程中维持链路 撤除链路：通讯终了后释放链路
三、七层协议简介—数据链路层
• 成帧与拆帧
物理层
协 议
物理层 比特流 物理层
通讯子网
二、 ISO/OSI参考模型
• 3、层次划分的原那么 • 网络中各结点都有一样的层次 • 不同结点一样层次具有一样的功能 • 同一结点相邻层间经过接口通讯 • 每一层可以运用下层提供的效力，并向
上层提供效力 • 不同结点的同等层间经过协议来实现对
等层间的通讯
一、 网络体系构造与网络协议的概念
一、 网络体系构造与网络协议的概念 二、 ISO/OSI参考模型 三、七层协议简介 四、信息的流动过程 五、对OSI参考模型的进一步解释 六、局域网体系构造 七、TCP/IP的体系构造
一、 网络体系构造与网络协议的概念
1、网络协议 计算机网络中，计算机〔或结点〕的类型
能够不同，运用的操作系统能够不同， 彼此要想相互通讯，必需遵守一致的规 定，这种规定称为网络协议。
一、 网络体系构造与网络协议的概念
• 分层的益处 • 各层之间是独立的：在思索本层功能的实现时，
不需求知道其他层次是如何实现的 • 各层可以用最恰当的技术实现本层的功能。 • 灵敏性好：当某一层内容发生变化时，只需接
口不变，对其他层次没有影响。 • 易于实现和维护：由于每一层都完成一个小的
功能，所以容易实现、整体调试方便。 • 促进规范化：由于对每一层次的功能都做了准
三、七层协议简介—数据链路层
三、七层协议简介—数据链路层
2、协议的主要内容 链路管理：主要是发送数据前后的一些控制活动。
包括： 链路建立：在通讯以前，通讯双方要交换一些信
息，确认对方已预备好。 链路维护：通讯过程中维持链路 撤除链路：通讯终了后释放链路
三、七层协议简介—数据链路层
• 成帧与拆帧
物理层
协 议
物理层 比特流 物理层
通讯子网
二、 ISO/OSI参考模型
• 3、层次划分的原那么 • 网络中各结点都有一样的层次 • 不同结点一样层次具有一样的功能 • 同一结点相邻层间经过接口通讯 • 每一层可以运用下层提供的效力，并向
上层提供效力 • 不同结点的同等层间经过协议来实现对
等层间的通讯
一、 网络体系构造与网络协议的概念
2024年度《计算机网络技术》教案(完整版)
局域网技术
了解局域网拓扑结构、传输介质 、介质访问控制方法等。
因特网应用技术
了解因特网的发展、组成及主要 应用。
2024/3/23
网络互连技术
掌握网络互连的概念、层次、设 备及协议。
广域网技术
熟悉广域网的基本概念、主要技 术及设备。
33
实验操作注意事项提醒
实验室安全
遵守实验室规章制度，注意用电安全，禁止 私自拆卸实验设备。
常见加密算法
对称加密算法（如AES）、非对称加密算法（如RSA）、混合加密 算法等。
加密技术应用
SSL/TLS协议、数字签名、VPN、加密邮件等。
25
防火墙配置及策略优化
01
防火墙概述
防火墙是一种网络安全设备，用于控制网络访问和数据传输，防止未经
授权的访问和攻击。
02
防火墙配置
定义安全区域、配置访问控制列表（ACL）、开启入侵防御系统（IPS
配置安全策略
限制不必要的网络访问，关闭不必要的端 口和服务。
强化口令策略
采用强口令、定期更换口令、限制登录次 数等。
及时更新补丁
关注操作系统和应用程序的漏洞，及时安 装补丁。
2024/3/23
安装防病毒软件
及时更新病毒库，定期全盘扫描。
24
加密技术与应用
2024/3/23
加密技术概述
加密技术是一种通过算法将明文转换为密文的过程，以保护数据 的机密性和完整性。
）等。
2024/3/23
03
策略优化
定期审查和调整防火墙策略，以适应网络环境和业务需求的变化；关注
最新的安全漏洞和攻击手段，及时更新防火墙规则和特征库。
26
计算机网络体系结构课件
TCP的连接建立和终止需要经过 三次握手和四次挥手的过程。
UDP协议
01
UDP（User Datagram Protocol ，用户数据报协议）是一种无连 接的、不可靠的传输层协议。
02
UDP主要用于实时应用和多媒体 应用，如音频和视频流。
UDP提供尽最大努力的数据传输 服务，不保证数据的可靠性和顺 序性。
作用
协议栈使得网络通信更加灵活和可靠，不同系统或设备可 以根据需要选择合适的协议栈来实现所需的网络功能或服 务。
03
CHAPTER
数据链路层
数据链路层的功能
数据封装与解封装
将数据划分为帧，并在每个帧上添加 控制信息，以便在接收端正确地解析 原始数据。
流量控制
通过控制发送数据的速率，确保接收 端不会因接收速率过快而丢失数据。
层次划分
从上到下分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对应于OSI参考模型 的应用层、表示层和会话层。
作用
TCP/IP模型是互联网的基础，几乎所有的互联网协议和服务都基于TCP/IP模型。它使 得不同类型和厂商的计算机和设备能够相互通信和共享资源。
协议与服务的区别
协议
协议是一组规则和标准，用于规定不同计算机或设备之间通信的方式和格式。 协议定义了数据传输的细节，如数据格式、传输方式、错误控制等。
计算机网络中的数据传输是指将数 据从一个计算机或设备发送到另一 个计算机或设备的过程。
资源共享
计算机网络中的资源共享是指网络 中的计算机可以相互访问和利用其 他计算机上的硬件、软件和数据资 源。
计算机网络发展历程
面向终端的计算机网络
分组交换网络
20世纪50年代，美国国防部高级研究计划 局（ARPA）建立ARPANET，实现了计算 机之间的远程通信。
UDP协议
01
UDP（User Datagram Protocol ，用户数据报协议）是一种无连 接的、不可靠的传输层协议。
02
UDP主要用于实时应用和多媒体 应用，如音频和视频流。
UDP提供尽最大努力的数据传输 服务，不保证数据的可靠性和顺 序性。
作用
协议栈使得网络通信更加灵活和可靠，不同系统或设备可 以根据需要选择合适的协议栈来实现所需的网络功能或服 务。
03
CHAPTER
数据链路层
数据链路层的功能
数据封装与解封装
将数据划分为帧，并在每个帧上添加 控制信息，以便在接收端正确地解析 原始数据。
流量控制
通过控制发送数据的速率，确保接收 端不会因接收速率过快而丢失数据。
层次划分
从上到下分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对应于OSI参考模型 的应用层、表示层和会话层。
作用
TCP/IP模型是互联网的基础，几乎所有的互联网协议和服务都基于TCP/IP模型。它使 得不同类型和厂商的计算机和设备能够相互通信和共享资源。
协议与服务的区别
协议
协议是一组规则和标准，用于规定不同计算机或设备之间通信的方式和格式。 协议定义了数据传输的细节，如数据格式、传输方式、错误控制等。
计算机网络中的数据传输是指将数 据从一个计算机或设备发送到另一 个计算机或设备的过程。
资源共享
计算机网络中的资源共享是指网络 中的计算机可以相互访问和利用其 他计算机上的硬件、软件和数据资 源。
计算机网络发展历程
面向终端的计算机网络
分组交换网络
20世纪50年代，美国国防部高级研究计划 局（ARPA）建立ARPANET，实现了计算 机之间的远程通信。
计算机网络的体系结构课件
03
TCP通过流量控制和拥塞控制机制，有效地避免了网络拥塞和数据丢 失的问题。
04
TCP主要适用于需要可靠传输的应用，如网页浏览、电子邮件、文件 传输等。
UDP协议
01
UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种无 连接的传输层协议。
02
UDP提供了不可靠的数据传输服务，不保证数据的顺序和完整
性，因此可能会出现数据丢失或乱序的情况。
UDP具有简单和高效的特点，适用于对实时性要求较高的应用
03
，如视频会议、在线游戏等。
传输层协议的比较与选择
01 02 03 04
TCP和UDP各有其特点和使用场景，选择哪种协议取决于具体的应用 需求。
对于需要可靠传输的应用，如网页浏览、电子邮件等，TCP是更好的 选择。
万维网使用统一资源定位符（ URL）来标识网页地址，使用超 文本传输协议（HTTP）进行网 页的传输。
HTTP协议
01
HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种应用 层协议，用于传输超文本（例如网页）。
02
它使用请求/响应模型，客户端向服务器发பைடு நூலகம்请求， 服务器返回响应。
。
02
网络体系结构与协议
网络体系结构的概念
01
计算机网络体系结构是指计算机 网络的分层结构，以及每一层的 功能和协议集合。
02
它定义了计算机网络中各个节点 之间的通信方式和数据传输规则 ，是实现网络互连和信息交换的 基础。
OSI参考模型
OSI参考模型是开放系统互联参考模 型的简称，它是一个七层模型，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。
TCP通过流量控制和拥塞控制机制，有效地避免了网络拥塞和数据丢 失的问题。
04
TCP主要适用于需要可靠传输的应用，如网页浏览、电子邮件、文件 传输等。
UDP协议
01
UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种无 连接的传输层协议。
02
UDP提供了不可靠的数据传输服务，不保证数据的顺序和完整
性，因此可能会出现数据丢失或乱序的情况。
UDP具有简单和高效的特点，适用于对实时性要求较高的应用
03
，如视频会议、在线游戏等。
传输层协议的比较与选择
01 02 03 04
TCP和UDP各有其特点和使用场景，选择哪种协议取决于具体的应用 需求。
对于需要可靠传输的应用，如网页浏览、电子邮件等，TCP是更好的 选择。
万维网使用统一资源定位符（ URL）来标识网页地址，使用超 文本传输协议（HTTP）进行网 页的传输。
HTTP协议
01
HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种应用 层协议，用于传输超文本（例如网页）。
02
它使用请求/响应模型，客户端向服务器发பைடு நூலகம்请求， 服务器返回响应。
。
02
网络体系结构与协议
网络体系结构的概念
01
计算机网络体系结构是指计算机 网络的分层结构，以及每一层的 功能和协议集合。
02
它定义了计算机网络中各个节点 之间的通信方式和数据传输规则 ，是实现网络互连和信息交换的 基础。
OSI参考模型
OSI参考模型是开放系统互联参考模 型的简称，它是一个七层模型，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。
计算机网络讲义
N
它是OSI-RM中的第三层，也是最复杂 的一层,在此层中,数据传送的单位是分组(Packet) 或称为包。其功能在于使通信系统中发端运 输层(第四层)传下来的分组能够准确无误的找 到接收端并交付给运输层，同时具有拥塞控 制功能，并能向网管人员提供每个用户通过 网络发出的信息分组数或字符数、或比特数 以此作为收费依据，对于一个通信子网只包 括上述三层。
6.信息传送路线 由应用进程APA 发端OSI的七层 1层
通信子网交换节点
节点1第1～3层完成选择后回到1层 收端1～7层
物理媒体
节点2
物理层媒体
服务与协议
一.层次的表示 除最高层和最低层外的任一层均可 3称为(N)层，读做“第N层”，而N层则表 示有“N个层”、(N)层之上、下层用(N+1)层 和(N－1)层表示，每层又包含一个或多个 子系统(完成本层功能的集合),而每个子系 统又包含一个或多个实体(任何可以发送或 接收信息的硬件或软件、进程。)不同子系 统的同层内相互交互的实体称为对等层。
计算机－计算机网络
分组交换原理：将数据信息分解 成长度固定，还具有统一格式 的数据组，以分组为单位在系 统中进行存储—转发
分组交换
分组交换的优点:高效、灵活、 迅速、可靠
分组交换的缺点：时延大、开 销大、协议复杂
计算机体系结构的形成
各计算机制造厂商网络结构
标准
（IBM\DEC\UNIVAC\宝来）
第一章
概述
•计算机网络的形成与发展
•计算机网络的定义与功能
•分类 •若干术语
第一节 计算机网络的 形成与发展
发展
第一代：以单个计算机为中心的联机系 统 电路交换方式、用MODEM进行模数变换、 成批处理数据、多重线路 控制器 不适合计算机网络传输
计算机经典教程第3章 网络应用技术基础课件xin
3.1.4 Intranet
4. Intranet的特点 （3）简易性和经济性。 Intranet的性能价格比远高于其它通信方式，这主要 体现在其网络基础设施的费用投入较少。由于采用开 放的协议和技术标准，大部分机构组织的现存平台， 包括网络和计算机，均可继续利用。 （4）安全性。 Intranet的安全性是它区别于Internet的最大特征之 一。Intranet的实现基于Internet技术，两个地理位 置不同的部门或子机构也可能利用Internet相互联接。 由于Intranet通常在内部使用，所以在与Internet互 联时，必须加密数据，设置防火墙，控制职员随意接 入Internet，以防止内部数据泄密、纂改和黑客入侵。
环型拓扑结构是一个像环一样的闭合链路，在链路上 有许多中继器和通过中继器连接到链路上的节点。也 就是说，环型拓扑结构网络是由一些中继器和连接到 中继器的点到点链路组成的一个闭合环。
3.1.2 网络的组成与结构
2. 网络的拓扑结构 （4）树型拓扑结构
树形拓扑由总线型拓扑演变而来，其结构图看上去 像一颗倒挂的树，如图所示。树最上段的结点叫根 结点，一个结点发送信息时，根结点接收该信息并 向全树广播。
3.1.2 网络的组成与结构
2. 网络的拓扑结构 （2） 星型拓扑结构
星型拓扑结构是中央节点和通过点到点链路连接到中 央节点的各节点组成。一旦建立了通道连接，可以没 有延迟地在连通的两个节点之间传送数据。工作站到 中央节点的线路是专用的，不会出现拥挤的瓶颈现象
3.1.2 网络的组成与结构
2. 网络的拓扑结构 （3）环型拓扑结构
物理 安全 策略
信息 加密 策略
网络的安 全策略（4
种）
访问 控制 策略
计算机网络体系结构完整PPT课件
（1） 计算机网络体系结构的定义和发展。 （2）计算机网络分层体系结构及分层原理。 （3） 计算机网络通信协议的概念，网络通信协议
三要素。
考核要求
领会：网络分层体系结构的概念和计算机网络体系 结构，协议的概念，通信协议三要素：语义、语法、 时序关系。
.
2.1.1协议的要素（领会）
网络协议(Protocol)：为计算机网络中进行数据交换 而建立的规则、标准或约定的集合。
.
学习目的与要求
要求理解计算机网络分层的目的 理解协议的要素、服务、协议与服务的区别、
协议数据单元 理解面向连接的服务和无连接服务的概念 理解ISO基本参考模型与各层的功能 理解TCP/IP参考模型与各层的功能 了解两个参考模型的相同点与不同点。
.
2.1网络的分层体系结构
课程内容与考核知识点
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
ISO-OSI模型各层所涉及的问题
应用层： 处理应用进程之间所发送 和接收的数据中包含的信 息内容。 表示层： 会在话两层个：应用层之间的传 负输责过建程立中（负或责清数除据）的在表示 两语个法通信的表示层之间的
传通信输通层道：，包括交O互S管I理环、境
为同会步话，层 异提 常供 报与 告下 。面网络 无关的可靠消息传送机制
网络层：
路数由据、链C转路C发层P，：A 拥塞控制
成帧，差错控制、流量控
物制控网理，制层物络：理寻层址，媒体访问
缆线，信号的编码，网络
接数插据件链的路电、层机械接口
CCP B 网络层 数据链路层
物理层
物理层
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
三要素。
考核要求
领会：网络分层体系结构的概念和计算机网络体系 结构，协议的概念，通信协议三要素：语义、语法、 时序关系。
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2.1.1协议的要素（领会）
网络协议(Protocol)：为计算机网络中进行数据交换 而建立的规则、标准或约定的集合。
.
学习目的与要求
要求理解计算机网络分层的目的 理解协议的要素、服务、协议与服务的区别、
协议数据单元 理解面向连接的服务和无连接服务的概念 理解ISO基本参考模型与各层的功能 理解TCP/IP参考模型与各层的功能 了解两个参考模型的相同点与不同点。
.
2.1网络的分层体系结构
课程内容与考核知识点
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
ISO-OSI模型各层所涉及的问题
应用层： 处理应用进程之间所发送 和接收的数据中包含的信 息内容。 表示层： 会在话两层个：应用层之间的传 负输责过建程立中（负或责清数除据）的在表示 两语个法通信的表示层之间的
传通信输通层道：，包括交O互S管I理环、境
为同会步话，层 异提 常供 报与 告下 。面网络 无关的可靠消息传送机制
网络层：
路数由据、链C转路C发层P，：A 拥塞控制
成帧，差错控制、流量控
物制控网理，制层物络：理寻层址，媒体访问
缆线，信号的编码，网络
接数插据件链的路电、层机械接口
CCP B 网络层 数据链路层
物理层
物理层
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
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3.1 网络体系结构概述
2、层次结构划分的原则 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。 层间接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少。 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。
3.1 网络体系结构概述
体系结构(Architecture)：包括一组部件以及 部件之间的联系
网络的体系结构是指这个计算机网络及其部件 所要完成的功能的一组抽象定义，是描述计算 机网络通信方法的抽象模型结构，一般是指网 络的各层及其协议的集合。
图3-1 层次模型示意图
图3-2 计算机网络的层次模型
3．2 OSI参考模型
3．2．1 OSI/RM中的有关概念
1、协议和服务的区别及相互关系
控制两个（N）层对等实体进行通信的规则的集合 称为（N）协议：两个（N）层实体间的通信在 （N）协议的控制下，能够使（N）层向上一层提 供服务，这种服务就称为（N）服务，接受（N） 服务的（N）层服务用户是（N+1）层实体。（N） 层协议的实现保证了（N）服务得以向上一层提供， 但（N）层用户只能看见（N）服务而无法看见 （N）协议，（N）协议对（N）层服务用户是透 明的
3．2 OSI参考模型
（4）服务原语
服务原语是指当（N+1）实体向（N）实体请求 服务时，服务用户与服务提供者之间进行交互式所 要交换的一些必要信息，用以表明需要本地的或远 端的对等实体需要做哪些事情。
一个完整的服务原语应当包括原语名字、原语类型 和原语参数三大部分。
3．2 OSI参考模型
图3-3 邮政系统通信过程
3.1 网络体系结构概述
3．1．2 网络分层的意义
分层设计方法将整个网络通信功能划分为垂直的层次集合后， 在通信过程中下层将向上层隐蔽下层的实现细节。但层次的划 分应首先确定层次的集合及每层应完成的任务。划分时应按逻 辑组合功能，并具有足够的层次，以使每层小到易于处理。同 时层次也不能太多，以免产生难以负担的处理开销。
在OSI中采用了三级抽象：参考模型（即体系 结构）、服务定义和协议规范（即协议规格说 明），自上而下逐步求精。
3.1 网络体系结构概述
3．1．2 网络分层的意义
所谓分层设计方法，就是按照信息的流动过程将网络的 整体功能分解为一个个的功能层，不同机器上的同等功 能层之间采用相同的协议，同一机器上的相邻功能层之 间通过接口进行信息传递。
第三章 网络体系结构
复习与提问
1、什么是单工、半双工和全双工？ 2、什么是数字信号，什么是模拟信号？各
有什么特点？ 3、什么是调制？什么是解调？MODEM的
功能是什么？ 4、电路交换通信过程分为哪几步？ 5、什么是多路复用技术，有哪两种基本形
式？
学习提纲
3.1 网络体系结构概述 3.2 ISO/OSI参考模型 3.3 TCP/IP参考模型 3.4 局域网参考模型
分为三种：协议数据单元、接口数据单元和服务数 据单元。 协议数据单元：是指在不同站点得各层对等实体之 间，为实现该协议所交换的信息单元 接口数据单元：指在同一系统中相邻两层实体的一 次交互中，经过层间接口则数据信息单元的大小 服务数据单元（SDU）：一个N服务用户所关心的 是，下面的N层实体为了完成N层服务用户请求的 功能，究竟需要使用多大的数据单元问好这种数据 单元就称为服务数据单元SDU，它实际上是一个 供接口用的用户数据。一个N层SDU往往就是N层 服务所要传送的逻辑数据单元。
2．ISO/OSI的七层模型
OSI/OSI七层参考模型从下到上分别为： 第1层：物理层(Physical Layer,PH) 第2层：数据链路层(Data Link Layer,DL) 第3层：网络层(Network Layer,N) 第4层：传输层(Transport Layer,T) 第5层：会话层(Session Layer,S) 第6层：表示层(Presentation Layer,P) 第7层：应用层(ApplicationISO的技术委员会于1983年提 出了开放系统互连参考模型，即著名的 ISO7498国际标准 （我国相应的国家标准是 GB9387 ） ， 记 为 OSI/RM 或 者 ISO/OSI/RM 。 开放系统互连的目的是使世界范围内的应用系 统能够开放式（而不是封闭式）的进行信息交 换。
3.1 网络体系结构概述
3、网络的体系结构的特点 以功能作为划分层次的基础。 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。 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。 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。
图3-4 信息的逐层传递过程
3.1 网络体系结构概述
3．1．3 层次结构的要点与层次划分的原则 1、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。
3.1 网络体系结构概述
分层处理所带来的好处是：每一层可以实现 一种相对独立的功能，因而可将一个难以处 理得复杂问题分解为若干容易处理的较小的 问题。计算机网络体系采用层次结构，可以 使各层之间相对独立，灵活性好，易于实现 和维护，而且各层结构上可以分割开，每层 都可以采用最合适的技术来实现.
3.1 网络体系结构概述
3．2 OSI参考模型
3．2．1 OSI/RM中的有关概念 2、服务访问点 服务访问点（SAP）是指同一系统中相邻两
层实体之间进行交换信息之处，即（N）层 实体和（N+1）层实体之间的逻辑接口， 也称为接口或端口。
3．2 OSI参考模型
（3）数据单元 在OSI/RM中，数据单元是数据传送的单位，可