计算机网络基础讲义&
计算机网络基础讲义(2)
运输层报文再传送到网络层 加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）
4 3 2 1
1
计算机 1
AP1 5
计算机 2
AP2 5 4
4
3 2
IP 数据报再传送到数据链路层
3 2 1
加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧
1
计算机 1
AP1 5
计算机 2
AP2 5 4 3
4
3 2
数据链路层帧再传送到物理层 最下面的物理层把比特流传送到物理媒体
• 帧是以太网传输的基本单位，下图是以太网帧的数据格式：
目的地址和源地址是占6个字节的源主机网卡的MAC地址 和目标主机网卡的MAC地址。 类型字段用来指明携带的数据的类型，比如其值为0x0800， 表示所携带的数据是IP数据包。
• 四、分用
当目的主机收到一个以太网数据帧时，数据就开始从 协议栈中由底向上升，同时去掉各层协议加上的报文首部。 每层协议盒都要去检查报文首部中的协议标识，以确定接 收数据的上层协议。这个过程称作分用。下图显示了该过 程是如何发生的。
三、实验课堂考核
1、是否成功捕获IP数据包，给出相应的屏幕 截图。 2、抽查讲解一条IP数据包的IP头某字段值和 含义。 四、实验课后作业 1、简述实验步骤，要求给出各步的屏幕截 图，存档，文件为“实验编号姓名学号文 档编号.doc”。 2、将“实验内容4”完成，存档，文件命名 要求同上。
1.4.9 实验五 ICMP协议
• 封装ARP数据报时，生成的以太网数据帧首部除了加上目 的地址和源地址外，还要加上“类型”字段，“类型”字 段的值设为“0806”。
• 分用以太网数据帧时，读出前12个字节的目的地址和源地 址，再取出两个字节的“类型”字段，分析其值，如果是 “0800”，表明封装的数据是IP数据报；如果是“0806”， 表明封装的数据是ARP数据报。 • ARP协议的数据报格式如下:
第一讲计算机网络基础
1.2.2 计算机网络的功能
3、数据传输与集中处理
– 将各地收集来的数据进行综合、集中处理。如铁路、 航空定票系统，地震资料收集系统，大公司的信息 管理系统等。
4、提高计算机的可靠性和可用性
– 可靠性：网上计算机互为后备，一台故障另一台接 替工作
1.2.3 通信子网与资源子网
3、通信子网 • 由通信处理机、通信线路、通信设备组成。 • 通信处理机：一方面作为将主机、终端连
接入网，另一方面负责报文分组的接收、 校验、存储、转发等，将报文准确的发送 到目的主机 • 通信线路：连接主机、通信处理机，为它 们之间传输数据提供通道。
1.3 计算机网络分类
– 可用性：网上计算机可以均衡负载
5、易于进行分布式处理
– 合理使用网络资源能就近处理的就不连接远程计算 机，大型任务可由多台计算机分担、协同处理。
1.2.3 通信子网与资源子网
• 1、通信子网与资源子网的概念 • 计算机网络是通信技术与计算机技术的
结合，计算机网络中要处理两项任务， 一个是数据处理，一个是通信处理。 • 完成通信处理的硬件、软件系统的集合 称为通信子网。 • 完成数据处理的硬件、软件集合称为资 源子网。
网络举例
1、最简单的网络
• 一台计算机作为服务器，另一台作为客户机，互联后 可以共享硬盘、传输数据。
• 用串行端口（COM1、COM2）或并行端口（LPT1） 将两台计算机连接起来。
网络举例
在WINDOWS95/98/NT下的设置 • 开始--程序--附件--通信--直接电缆连接--
两台计算机一个作为主机、一个作为服 务器--并行电缆在LPT1 • 2、一个办公室由若干计算机，由于工作 的需要而连网
计算机网络基础讲义(1)
这样每一个以太网卡中都固化有一个全球唯一 的MAC地址。例如有MAC地址为 00:00:B4:91:8C:6A，其中厂商号为00:00:B4，查阅 资料可知是Realtek公司的厂商号，该网卡的序列号 为91:8C:6A。
1.2.7 以太网的帖格式 帧是以太网传输的基本单位，下图是以太网的帧结 构：Biblioteka Sniffer自动 添加时间戳
上层协议 类型
源MAC地 址
目的MAC 地址
实验四 sniffer的使用
实验内容: 1、启动sniffer, 过滤条件设置为截获所有数据包， 开始抓包； 2、启动IE打开某网站； 3、几秒钟后停止抓包； 4、写出你抓到的所有协议名称； 5、分别设置过滤条件：1）只抓IP1和IP2之间的数 据 2）只抓HTTP数据包 6、分析一条HTTP的数据包。写出以下信息：源 MAC地址、目的MAC地址、类型、源IP地址、目 的IP地址、源端口号、目的端口号。
目的地址和源地址是占6个字节的源主机网卡的 MAC地址和目标主机网卡的MAC地址。 类型字段用来指明携带的数据的类型，比如其值 为0x0800，表示所携带的数据是IP数据包。
第2章 TCP/IP协议
2.1 网络协议模型
2.1.1 协议分层 – 计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好 的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的 格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意 思）。
• • •
为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准 或约定即网络协议(network protocol)，简称为 协议。 分层设计，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。 网络体系结构是网络中分层模型以及各层功能 的精确定义。最著名的就是OSI参考模型。
讲义1 计算机网络基础
评价标准
网络实验、专题讲座 40% 1)网络实验
提交网络实验报告 电子邮件方式 提交内容包括程序、运行结果和实验报告（压缩为一个文件 学号姓 名.rar） 邮件主题：学号姓名 实验名称 邮件附件：学号姓名.rar/.zip rar/.zip 必须收到回执后才能确认
电路交换中的交换节点
processing delay at Node 1 propagation delay between Host 1 and Node 1 propagation delay between Host 2 and Node 1
incoming links
Node
outgoing links
高等计算机网络技术
教学目的及要求
深入学习计算机网络的体系结构、协议 了解网络最新的发展动态和趋势
钱红燕
Email: qhy98@ 2013 2013秋季
Email:qhy98@ 南京航空航天大学网络研究室
学习计算机网络的一些基本研究方法 能够独立开展计算机网络领域的相关研究 熟练掌握一种网络通信编程的手段和方法 熟练掌握一种网络仿真的工具和方法
广域网构造及其协议 SDH（同步数字体系Synchronos Digital Hierarchy）/SOENET 、MPLS、DDN、FR、 X.25等 宽带接入技术：解决最后一公里问题
ADSL Cable Modem HFC光纤/同轴电缆混合网 LMDS ：局域多点分布系统
实验一：基础实验 实验二：访问控制防火墙 实验三：包过滤防火墙 实验四：虚拟专用网VPN 实验四：虚拟专用网VPN 实验五：安全综合实验 华为3COM、Sonicwall、Cisco
计算机网络技术基础教程-第一讲
计算机网络技术基础教程-第一讲计算机网络技术基础教程-第一讲第一章网络基础概念1.1 计算机网络的定义与分类计算机网络的定义计算机网络的分类- 局域网（LAN）- 城域网（MAN）- 广域网（WAN）- 互联网（Internet）1.2 网络协议与网络体系结构网络协议的定义与作用网络体系结构的分类- OSI参考模型- TCP/IP参考模型1.3 网络拓扑结构星型拓扑环形拓扑总线拓扑树型拓扑网状拓扑第二章物理层2.1 数据通信的基本概念数据通信的基本要素电信号与数据信号2.2 信息的编码数字信号的编码模拟信号的采样和量化2.3 传输介质与传输方式常用的传输介质常用的传输方式- 单工传输- 半双工传输- 全双工传输2.4 调制与解调调制的概念与分类解调的概念与分类第三章数据链路层3.1 帧的概念与结构帧的定义帧的结构- 帧起始标志- 地质字段- 控制字段- 数据字段- 帧检验序列3.2 数据链路的控制流程数据链路的建立与终止数据链路的数据传输控制3.3 差错检测与纠正奇偶校验循环冗余校验（CRC）3.4 流量控制与可靠传输机制流量控制的定义与分类可靠传输机制的原理与实现第四章网络层4.1 IP协议与路由IP协议的功能与特点路由的定义与分类4.2 网际协议IPv4IPv4的地质分配与分类IPv4的分组格式与传输4.3 网际协议IPv6IPv6的地质分配与分类IPv6的分组格式与传输4.4 子网划分与子网掩码子网划分的概念与目的子网掩码的定义与使用法律名词及注释：1、OSI参考模型：国际标准化组织制定的网络体系结构模型，将计算机网络通信过程分为七个层次，每个层次负责特定的功能。
2、TCP/IP参考模型：基于TCP/IP协议族的网络体系结构模型，将计算机网络通信过程分为四个层次，分别为网络接口层、网络层、传输层和应用层。
3、CRC：循环冗余校验是一种常用的差错检测方法，通过将数据与一个多项式做模运算来计算校验值，通过接收端对接收到的数据与校验值进行再次计算，判断是否存在差错。
2024版《计算机网络基础》完整版课件全书电子教案pdf
通过确认应答、超时重传、流量控制等机制 实现。
26
UDP协议
UDP协议的特点
无连接、不可靠传输、基于数据报。
UDP的适用场景
适用于实时性要求高、可容忍少量丢包的应 用，如音视频通话、实时游戏等。
UDP的报文格式
UDP的传输效率
包括源端口号、目的端口号、长度和校验和 等字段。
由于没有TCP的确认应答等机制，UDP的传 输效率相对较高。
将网络的通信过程划分为小一些、简 单一些的部件，有助于各个部件的开 发、设计和故障排除。
2024/1/29
8
OSI七层模型
物理层
负责传输比特流，提供为建立、 维护和拆除物理链路所需要的机 械的、电气的、功能的和规程的
特性。
2024/1/29
数据链路层
负责将比特组合成字节，再将字节 组合成帧，使用链路层地址（以太 网使用MAC地址）来访问介质， 并进行差错检测。
应用层
为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的 接口。
10
TCP/IP四层模型
对应于OSI的网络层，负责将网 络地址翻译成对应的物理地址， 并决定如何将数据从发送方路由 到接收方。
对应于OSI的会话层、表示层和 应用层三层，为操作系统或网络 应用程序提供访问网络服务的接 口。
2024/1/29
网络接口层 网络层 传输层 应用层
2024/1/29
CIDR技术
无类别域间路由，实现IP地址的聚合和路由 的简化。
22
路由选择算法与路由协议
路由选择算法
静态路由选择算法和动态路由选择算 法，根据网络拓扑和流量变化进行路 由选择。
路由协议
RIP、OSPF、BGP等，用于路由器之 间交换路由信息，建立和维护路由表。
计算机网络基础(数据通信基础)课件
• 数据通信概述 • 数据传输方式 • 数据交换技术 • 数据链路控制 • 数据通信协议 • 数据通信网络安全
01 数据通信概述
数据通信的基本概念
01
02
03
数据通信定义
数据通信是实现计算机与 计算机之间、计算机与终 端之间以及终端与终端之 间信息交换的技术。
数据加密技术可以分为对称加密和公钥加密两种类型， 各有其适用的场景和优缺点。
防火墙技术
防火墙技术是用于防止未经授权的访问和恶意攻击的一种 安全技术。
防火墙可以阻止来自外部网络的非法访问和攻击，同时也 可以限制内部网络用户对外部网络的访问。
防火墙技术可以分为包过滤防火墙和应用层网关防火墙两 种类型。
IP协议通过IP地址来标识网络中的每个设备， 并使用路由算法来确定数据传输的最佳路径。
IP协议还提供了数据报文分片和重组功能，以 适应不同大小的数据报文在网络中传输。
06 数据通信网络安 全
数据通信网络安全概述
01
数据通信网络安全是确保数据在传输和存储过程中的机密性、完整性和可用性 的过程。
02
01
02
它采用全双工通信方式，支持流量控制和差错控制等功能。
HDLC协议具有简单、高效和可靠的特点，被广泛应用于数据通
03
信领域。
05 数据通信协议
数据通信协议的基本概念
数据通信协议是一组规则和标准，用于规范数据在计算机网络中的传输和交换。
它规定了数据如何在不同的设备之间传输，包括数据的格式、传输方式、传输顺序 以及控制信息等。
数据链路控制协议包 括物理层、数据链路 层和网络层协议。
它负责建立、维持和 终止通信链路，确保 数据的可靠传输。
计算机网络讲义
第一学时：计算机网络体系结构【知识点】（一）计算机网络概述计算机网络的概念、组成与功能：计算机网络：就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。
计算机网络：资源子网＋通信子网资源子网：主机Host＋终端Ｔerminal通信子网：通信链路组成网络节点：分组交换设备PSE、分组装／卸设备PAD、集中器C、网络控制中心NCC、网间连接器G。
统称为接口住处处理机IMP。
阐述协议的定义、协议三要素：为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
协议总是指某一层协议，准确地说，它是对同等实体之间的通信制定的有关通信规则约定的集合。
网络协议的三个要素：1)语义（Semantics)。
涉及用于协调与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。
计算机网络的分类：1.按网络的分布范围分类:广域网WAN、局域网LAN、城域网MAN2.按网络的交换方式分类:电路交换、报文交换、分组交换3.按网络的拓扑结构分类:星形、总线、环形、树形、网形4.按网络的传输媒体分类:双绞线、同轴电缆、光纤、无线5.按网络的信道分类:窄带、宽带6.按网络的用途分类:教育、科研、商业、企业计算机网络与互联网的发展历史，计算机网络的标准化工作及相关组织如IETF，RFC等。
网络发展三阶段：面向终端的网络；计算机－计算机网络；开放式标准化网络。
1.面向终端的计算机网络以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络。
用一台中央主机连接大量的地理上处于分散位置的终端。
如50年代初美国的SAGE系统。
为减轻中心计算机的负载,在通信线路和计算机之间设置了一个前端处理机FEP或通信控制器CCU专门负责与终端之间的通信控制,使数据处理和通信控制分工。