网络通信原理概述网络协议模型
第3章 OSI-RM及网络互联设备
3.1.1 OSI网络体系结构
1、OSI的分层思想 2、OSI的层次模型 3、OSI-RM综述 在OSI里虽然没有制定出具体的标准是什么，也 缺乏实际应用的依据，但其给出了在制定网络体 系标准时需要解决的问题以及解决相关问题的方 法或基本技术参考。 OSI作为国际标准的网络体系结构对推动网络的 发展具有重大的历史意义。
在两端系统通过网络通信时除物理层有直接的通信连接之外其他各对等层之间均不存在直接的通信连接在对等层之间传送数据单元均是通过本层的通信协议控制来实现的所以称之为虚拟通信只有物理层的数据传送才是真正意义上的物理通信
第3 章 OSI-RM及网络互联设备
教学目标： 通过介绍OSI-RM，使同学了解“开放系统互联” 的分层思想，了解一个功能严密、层次清晰的 OSI网络体系结构及一个完善的标准平台 ； 对应OSI各层次介绍一些基本的网络互联设备， 为学生在第4章中更好地解读Internet打下理论 基础。 3.1 OSI参考模型 3.2 网络互联设备
OSI参考模型解决什么问题？
70年代后～80年代，网络状况出现多样性： 多种通信媒介—同轴电缆，双绞线、…… 不同种类的设备—各公司产品(通用/专用)…… 不同的操作系统—Unix,IBM,MS,Novell 不同的应用环境—内部应用、外部应用、…… 不同种类业务—分时、交互、实时、…… 如何解决“异质环境通信”的问题？ 83年【国际标准化组织】利用分层思想，制定出OSI参 考模型，即标准的网络体系结构。它是关于计算机网络 的一个概念性框架，是对计算机网络体系结构的高度概 括和完整描述。
3.2.1 网络适配器
1、网卡工作层面及功能 网卡是工作在OSI参考模型数据链路层的网路组 件，是连接计算机和通信介质的物理接口。 功能：不仅实现与局域网通信介质之间的物理连 接和电信号匹配，还负责实现数据链路层数据帧 的封装与拆封、数据帧的发送与接收、物理层的 介质访问控制、数据编码与解码以及数据缓存等 功能。 2、物理地址
网络协议与通信原理
网络协议与通信原理网络协议是计算机网络中数据传输的规则和标准的集合。
它们定义了计算机网络中数据的传输格式、路由选择、数据传输速率等。
通信原理是指在计算机网络中实现信息的传输和交流的基本原理。
网络协议与通信原理是计算机网络中非常重要的基础知识，对于理解和应用计算机网络具有重要意义。
一、网络协议概述1.1 什么是网络协议网络协议是计算机网络中规定通信规则和执行数据传输的一组规则和标准。
它是计算机网络中实现通信和数据交换的基础，保证了网络中计算机之间的互联互通。
1.2 网络协议的分类网络协议根据其功能和层次可以分为不同的类别，如物理层协议、数据链路层协议、网络层协议、传输层协议和应用层协议等。
1.3 网络协议的重要性网络协议规定了计算机网络中数据传输的规则和标准，保证了网络的正常运行和数据的可靠传输。
它是计算机网络中实现通信和数据交换的基础，对于计算机网络的建立、拓扑结构的设计和数据传输的有效性都起着重要的作用。
二、通信原理概述2.1 什么是通信原理通信原理是指在计算机网络中实现信息的传输和交流的基本原理。
它涉及到信号的传输、编码和解码、调制和解调等重要概念。
2.2 通信原理的基本要素通信原理包括信源、信道和信宿三个基本要素。
信源产生信号，信道是信号传输的媒介，信宿接收并处理信号。
2.3 通信原理的工作过程通信原理的工作过程包括信号的生成、编码和调制、信号的传输、信号的解调和解码等多个环节，确保信息在计算机网络中的传输和交流。
三、网络协议与通信原理关系3.1 网络协议与通信原理的联系网络协议是计算机网络中实现通信和数据交换的基础，而通信原理则是实现信息的传输和交流的基本原理。
网络协议与通信原理密切相关，网络协议是根据通信原理制定的，确保了计算机网络中数据的可靠传输和通信的有效性。
3.2 网络协议与通信原理的作用网络协议通过定义数据传输格式、路由选择、数据传输速率等规则和标准，确保了计算机网络中的数据传输和通信的正常进行。
网络协议的分层与通信原理解析
网络协议的分层与通信原理解析在当今信息时代，互联网已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
而互联网的正常运行离不开网络协议的支持。
网络协议是一套规范和约定，用于控制和管理数据在网络中的传输和交换。
为了更好地理解网络协议的工作原理，本文将对网络协议的分层结构和通信原理进行解析。
一、网络协议的分层结构网络协议的分层结构是将复杂的网络通信过程分解为若干层次，每一层都有特定的功能和任务。
这种层次化的结构使得网络协议的设计、实现和维护等工作更加高效和灵活。
目前，被广泛应用的网络协议体系结构是TCP/IP协议参考模型，该模型由四个层次组成，分别是应用层、传输层、网络层和数据链路层。
1. 应用层：应用层是网络协议分层结构中最高的一层，主要为用户提供各种网络应用服务。
常见的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP 等。
在这一层次上，数据被转化为适合传输的格式，并通过传输层向下传输。
2. 传输层：传输层负责提供可靠的端到端通信服务。
通常使用的传输层协议是TCP和UDP。
TCP（传输控制协议）提供可靠的数据传输和错误处理机制；UDP（用户数据报协议）则提供无连接和不可靠的数据传输。
3. 网络层：网络层是将数据从源主机发送到目的主机的核心部分。
网络层主要涉及的协议是IP（Internet协议），它负责将数据分组进行路由选择，并通过互联网将数据发送到目的地。
4. 数据链路层：数据链路层是将网络层提供的数据进行分组和封装，转化为适合物理介质传输的格式。
该层控制物理层的传输，保证数据的可靠传输。
二、网络协议的通信原理解析网络协议的通信原理主要是通过分层结构中各个层次之间的合作与协同实现的。
下面将依次对各个层次的通信原理进行解析。
1. 应用层通信原理：应用层主要通过使用特定的应用协议与运行在不同主机中的应用进程进行通信。
这些应用协议定义了数据的格式和交换规则。
在通信过程中，应用层向传输层发送请求报文，传输层将请求报文分解为更小的数据包，并为每个数据包添加传输控制信息。
计算机网络应用 OSI参考模型通信原理
计算机网络应用OSI参考模型通信原理在前面两节中，我们学习了OSI参考模型的7层结构及各层所具有的功能等知识。
下面，我们来学习OSI参考模型的通信原理，即数据传输过程。
在OSI参考模型中，当端到端进行通信时，首先由发送端（发送方）的发送进程将数据传送给应用层，应用层在数据的头部加上该层的控制和识别信息，并将其传送到其下一层（表示层）。
该过程一直重复至物理层，并由物理传输媒介将数据传送到目的端（接收方），在接收进程所在计算机中，信息按从物理层依次至应用层的方向传递，在此过程中添加在数据头部各层的控制和识别信息将被逐层去掉，最后数据被传送到接收进程。
其数据传输过程如图1-26所示。
图1-26 OSI参考模型中通信过程在OSI参考模型通信过程中，由高层至低层的过程中，各层数据头部封装该层的数据标识信息，当由低层至高层时，在每层需要解封装数据头部标识信息。
其过程以主机A与主机B的通信为例进行说明。
在主机A的发送进程中，首先数据在应用层，加上应用层协议要求的控制信息AH（AH 表示应用层控制信息），形成应用层的协议数据单元；接着继续传送，当传送到表示层时，在加上表示层的协议控制信息PH（PH表示表示层控制信息），形成表示层的协议数据单元。
表示层的协议数据单元传到会话层，加上会话层协议要求的控制信息SH（SH表示会话层控制信息），从而形成会话层的协议数据单元。
依次类推，到达数据链路层后，数据链路层的协议控制信息分为两部分，分别为控制头部信息和尾部信息，从而形成数据帧；将帧传送到物理层时，不再加任何控制信息，而是转换成比特流，并通过传输介质将其传送到主机B的物理层。
主机B的物理层将比特流传给数据链路层，在数据链路层中，将帧中的控制头部信息和尾部信息去掉，形成网络层的协议数据单元，然后，传送给网络层，在网络层去掉网络层协议控制信息NH（NH表示网络层控制信息），形成网络层的服务数据单元。
依次类推，直到数据传送到主机B的应用进程，其过程如图1-27所示。
网络通信技术发展与应用作业指导书
网络通信技术发展与应用作业指导书第1章网络通信基础 (4)1.1 网络通信概述 (4)1.1.1 基本概念 (4)1.1.2 发展历程 (4)1.1.3 通信模型 (4)1.2 网络通信协议 (4)1.2.1 TCP/IP协议 (4)1.2.2 HTTP协议 (4)1.2.3 FTP协议 (4)1.2.4 SMTP协议 (5)1.3 网络体系结构 (5)1.3.1 OSI模型 (5)1.3.2 TCP/IP模型 (5)1.3.3 五层模型 (5)第2章数据传输技术 (5)2.1 传输介质 (5)2.1.1 有线传输介质 (5)2.1.2 无线传输介质 (5)2.2 数据传输模式 (6)2.2.1 并行传输 (6)2.2.2 串行传输 (6)2.3 差错控制 (6)2.3.1 差错检测 (6)2.3.2 差错纠正 (6)2.3.3 流量控制 (6)2.3.4 数据压缩 (6)第3章网络拓扑结构 (6)3.1 星型拓扑 (6)3.1.1 结构特点 (7)3.1.2 应用场景 (7)3.2 环型拓扑 (7)3.2.1 结构特点 (7)3.2.2 应用场景 (7)3.3 总线型拓扑 (7)3.3.1 结构特点 (7)3.3.2 应用场景 (8)3.4 网状拓扑 (8)3.4.1 结构特点 (8)3.4.2 应用场景 (8)第4章局域网技术 (8)4.1 以太网 (8)4.1.2 技术标准 (8)4.1.3 发展历程 (8)4.2 交换式局域网 (9)4.2.1 概述 (9)4.2.2 技术特点 (9)4.2.3 常见交换机技术 (9)4.3 虚拟局域网 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 技术原理 (9)4.3.3 应用场景 (9)4.3.4 管理与配置 (9)第5章广域网技术 (9)5.1 电话网络 (9)5.1.1 电话网络的体系结构 (10)5.1.2 电话网络的传输特性 (10)5.1.3 电话网络在广域网中的应用 (10)5.2 分组交换网络 (10)5.2.1 分组交换网络原理 (10)5.2.2 分组交换网络的分类 (10)5.2.3 分组交换网络在广域网中的应用 (10)5.3 帧中继 (10)5.3.1 帧中继的技术特点 (10)5.3.2 帧中继的工作原理 (10)5.3.3 帧中继在广域网中的应用 (10)5.4 ATM技术 (10)5.4.1 ATM技术的体系结构 (10)5.4.2 ATM技术的传输特性 (11)5.4.3 ATM技术在广域网中的应用 (11)第6章无线网络通信技术 (11)6.1 无线局域网 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 技术标准 (11)6.1.3 应用场景 (11)6.2 无线城域网 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 技术标准 (11)6.2.3 应用场景 (11)6.3 蓝牙技术 (11)6.3.1 概述 (11)6.3.2 技术特点 (11)6.3.3 应用场景 (11)6.4 移动通信技术 (12)6.4.1 概述 (12)6.4.3 应用场景 (12)第7章网络互联技术与设备 (12)7.1 路由器 (12)7.1.1 路由器概述 (12)7.1.2 路由器的工作原理 (12)7.1.3 路由器的分类与功能 (12)7.2 交换机 (12)7.2.1 交换机概述 (12)7.2.2 交换机的工作原理 (12)7.2.3 交换机的分类与功能 (13)7.3 网关 (13)7.3.1 网关概述 (13)7.3.2 网关的工作原理 (13)7.3.3 网关的分类与功能 (13)7.4 防火墙 (13)7.4.1 防火墙概述 (13)7.4.2 防火墙的工作原理 (13)7.4.3 防火墙的分类与功能 (13)第8章网络管理技术 (13)8.1 网络管理概述 (13)8.2 SNMP协议 (14)8.3 CMIP协议 (14)8.4 网络管理工具 (14)第9章网络安全技术 (14)9.1 加密技术 (14)9.1.1 基本概念 (15)9.1.2 分类 (15)9.1.3 常用算法 (15)9.2 鉴别与授权 (15)9.2.1 基本概念 (15)9.2.2 方法 (15)9.2.3 应用 (15)9.3 入侵检测与防御 (15)9.3.1 基本原理 (15)9.3.2 方法 (15)9.3.3 应用 (16)9.4 防病毒技术 (16)9.4.1 基本原理 (16)9.4.2 方法 (16)9.4.3 应用 (16)第10章网络通信技术的发展与应用 (16)10.1 物联网技术 (16)10.2 云计算与大数据 (16)10.4 未来网络通信技术的发展趋势与应用前景 (17)第1章网络通信基础1.1 网络通信概述网络通信是现代信息技术领域的核心内容，它涉及数据在不同地理位置的计算机或设备之间的传输。
计算机中的网络协议与通信原理
计算机中的网络协议与通信原理计算机网络是当今信息交流和数据传输的重要基础，而网络协议和通信原理则是保证网络正常运行的核心。
本文将就计算机中的网络协议和通信原理展开论述，并介绍其中的重要概念和作用。
一、网络协议的概念及作用网络协议是在计算机网络中实现通信的规则和标准。
它定义了数据交换的格式、时序、错误检测与修正以及网络节点之间的交互等细节。
网络协议的作用是确保各种设备能够互相通信，并提供可靠、高效的数据传输服务。
在计算机网络中，最重要的网络协议之一是TCP/IP协议。
TCP/IP协议是互联网协议族的核心，它由多个协议组成，包括IP协议、TCP协议和UDP协议等。
IP协议负责数据包的传输和路由选择，TCP协议提供可靠的面向连接的数据传输服务，而UDP协议则提供不保证数据传输可靠性的面向无连接的数据传输服务。
除了TCP/IP协议外，还有许多其他的网络协议，如HTTP协议、FTP协议、SMTP协议等，它们分别用于实现网页浏览、文件传输和电子邮件等特定的应用。
网络协议的制定和实施是计算机网络能够正常运行的关键。
不同的网络设备要想相互通信，就必须遵循相同的协议，否则数据无法正确传输。
网络协议的设计需要考虑到数据的安全性、可靠性和效率等方面，以确保网络能够稳定地运行。
二、通信原理的概念及作用通信原理是指在计算机网络中实现数据传输的基本原理和方法。
它包括数据的编码与解码、调制与解调、信道传输与传播等方面的知识。
数据的编码与解码是指将原始数据转换成适合传输的格式，并在接收端将其还原为原始数据的过程。
编码和解码的方式有很多种，如二进制编码、压缩编码等，不同的编码方式有不同的优点和适用场景。
调制与解调是实现数字信号与模拟信号之间的转换。
在数据传输过程中，数字信号需要经过调制器转换为模拟信号才能在物理媒介上传输，接收端则需要通过解调器将模拟信号转换为数字信号进行处理。
常见的调制方式有频移键控（FSK）、相位移键控（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。
通信原理之OSI七层参考模型（一）
通信原理之OSI七层参考模型（⼀）1、什么是计算机⽹络谈计算机通信原理当然离不开计算机⽹络，那么什么是计算机⽹络。
官⽅定义：计算机⽹络是由两台或两台以上的计算机通过⽹络设备连接起来所组成的⼀个系统，在这个系统中计算机与计算机之间可以进⾏数据通信、数据共享及协同完成某些数据处理的⼯作。
其实说⽩了就是，计算机组成的⽹络或者说在这个⽹络系统中有很多计算机，这⾥的计算机不仅仅指我们的电脑，其实指的是所有在⽹络中的⽹络设备，⽐如⼿机，平板电脑等。
2、计算机之间如何进⾏通信有了计算机等设备，也就得考虑如何连接起来他们，这就是他们之间该如何通信的问题。
对计算机来说，就是⼀个硬件设备，如何让计算机与计算机连接起来，必需需要软件的⽀撑。
那么⽀持计算机通讯的软件是什么呢？就是计算机⽹络参考模型。
这个计算机⽹络参考模型就是计算机⽹络软件。
最经典的当然是国际化标准的OSI（Open System InterConnect 开放式系统互联）参考模型。
它是通过⼀个机器上的⼀个应⽤进程与另⼀个机器上的进程进⾏信息交互。
下⾯我们了解下这个模型。
2.1、OSI七层模型上⾯我们已经知道，计算机和计算机之间是通过两个软件进程连接起来的。
但想让这两个进程之间进程通信，还需解决很多问题。
OSI 参考模型解决此问题是，⾸先就是分层，简单的来说，这两个进程之间的通信是通过七⼤部分来完成，也就是OSI七层参考模型。
每⼀层都完成⽹络当中的⼀个独⽴任务。
下⾯是七层模型图：这张图看起来确实复杂，让我们分解来看，主机A和主机B都的进程都分七层处理，下⾯⾸先了解下各层什么作⽤。
（1）物理层在OSI参考模型中，物理层（Physical Layer）是参考模型的最低层，也是OSI模型的第⼀层。
物理层的主要功能是：利⽤传输介质为数据链路层提供物理连接，实现⽐特流的透明传输。
实现相邻计算机节点之间⽐特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。
使其上⾯的数据链路层不必考虑⽹络的具体传输介质是什么。
网络通信协议原理与应用指南
网络通信协议原理与应用指南第一章：网络通信协议概述网络通信协议是指计算机网络中用于实现不同设备之间数据传输的规则和标准。
它提供了一种统一的方式，让不同的设备能够相互交流和传输数据。
本章将介绍网络通信协议的概念、分类以及一些常见的协议。
1.1 网络通信协议的定义网络通信协议是一套规则和标准，用于定义设备在计算机网络中的通信方式和数据传输格式。
它规定了数据传输的起始和结束标志、数据包的组织方式、错误检测与纠正等相关内容。
1.2 网络通信协议的分类网络通信协议按照不同的标准和功能可以分为多种类型，其中最常见的有以下几种：1.2.1 传输层协议传输层协议负责将数据从一个节点传输到另一个节点，常见的传输层协议包括TCP（Transmission Control Protocol）和UDP （User Datagram Protocol）。
1.2.2 网络层协议网络层协议负责将数据在不同网络之间进行传输，常见的网络层协议有IP（Internet Protocol）和ICMP（Internet Control Message Protocol）。
1.2.3 数据链路层协议数据链路层协议负责将数据在同一个网络中的不同设备之间进行传输，常见的数据链路层协议有以太网协议和无线局域网协议。
1.2.4 应用层协议应用层协议是建立在传输层协议之上的，用于实现不同应用程序之间的通信。
常见的应用层协议有HTTP（HyperText Transfer Protocol）、FTP（File Transfer Protocol）和SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）等。
第二章：TCP/IP协议族TCP/IP协议族是一种常用的网络通信协议，它包括了TCP、IP、UDP等多个协议。
2.1 TCP协议TCP协议是一种可靠的传输层协议，它通过使用序列号、确认应答、数据重传等机制来保证数据的可靠性传输。
TCP协议提供了面向连接的服务，适用于对数据传输延迟要求较高、数据完整性要求较高的场景。
网络通信原理
⽹络通信原理主要内容:1.互联⽹协议2.osi 七层协议3.tcp/ip五层模型讲解4.socket1.互联⽹的本质就是⼀系列的⽹络协议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.osi 七层协议⼀些协议: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。
它的主要作⽤是传输⽐特流（就是由1、0转化为电流强弱来进⾏传输,到达⽬的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换 【2】数据链路层：定义了如何让格式化数据以进⾏传输，以及如何让控制对物理介质的访问，这⼀层通常还提供错误检测和纠正，以确保数据的可靠传输。
【3】⽹络层：在位于不同地理位置的⽹络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择，Internet的发展使得从世界各站点访问信息的⽤户数⼤⼤增加，⽽⽹络层正是管理这种连接的层。
【4】传输层：定义了⼀些传输数据的协议和端⼝号（WWW端⼝80等），如：TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，⽤于传输可靠性要求⾼，数据量⼤的数据），UDP（⽤户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，⽤于传输可靠性要求不⾼ 【5】会话层：通过传输层（端⼝号：传输端⼝与接收端⼝）建⽴数据传输的通路，主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）。
【6】表⽰层：可确保⼀个系统的应⽤层所发送的信息可以被另⼀个系统的应⽤层读取。
例如，PC程序与另⼀台计算机进⾏通信，其中⼀台计算机使⽤扩展⼆⼀⼗进制交换码（EBCDIC），⽽另⼀台则使⽤美国信息交换标准码（ASCII）来表⽰相 【7】应⽤层：是最靠近⽤户的OSI层，这⼀层为⽤户的应⽤程序（例如电⼦邮件、⽂件传输和终端仿真）提供⽹络服务。
计算机网络通信技术
计算机网络通信技术计算机网络通信技术是指用于实现计算机之间数据传输和通信的技术体系。
它是现代信息社会中网络通信的基石，为人们的日常生活、工作和社交活动提供了便利。
本文将从计算机网络的定义、通信原理、网络协议和通信技术等方面展开介绍。
一、计算机网络的定义计算机网络是指将分布在不同地方的计算机连接起来，通过通信设备和传输介质传输数据和共享资源的系统。
它的数据通信方式可以是有线或无线的，提供了一种高效、快捷、可靠的信息共享和资源共享方式。
计算机网络包括局域网、广域网和互联网等，是现代信息化社会的基础设施之一二、通信原理计算机网络的通信原理是通过将数据划分成小的数据包，采用分组交换的方式进行传输。
分组交换是指将数据划分成固定大小的数据包，每个数据包都携带有目标地址和源地址等信息，通过网络节点之间的路由选择将数据包传输到目标节点。
这种方式可以提高数据传输的效率和可靠性。
具体来说，计算机网络的通信过程包括发送端、传输介质、接收端三个主要部分。
首先，发送端将待发送的数据划分为适当大小的数据包，并为每个数据包添加标记信息，然后将这些数据包通过传输介质发送到接收端。
传输介质可以是有线的（如光纤、电缆等）或无线的（如无线电波）。
接收端接收到数据包后，将其重新组装成原始数据，并进行相应的处理和应用。
三、网络协议为了保证计算机网络的正常运行和数据传输的可靠性，需要一套规范的规则和标准，即网络协议。
网络协议是一种定义了计算机网络中各种设备之间通信规则和格式的约定。
常用的网络协议包括传输控制协议（TCP）、互联网协议（IP）、网际控制报文协议（ICMP）等。
TCP/IP协议是互联网中最常用的协议套件，它定义了不同网络之间的通信方式和数据传输的规则。
四、通信技术1.物理层：物理层是计算机网络中最底层的一层，它负责将数字信号转换为模拟信号，然后通过传输介质发送到接收端。
常用的物理层技术有网线、光纤、无线电波等。
2.数据链路层：数据链路层负责将数据包划分为帧，并通过物理层提供的传输介质进行传输。
网络通信的工作原理
网络通信是信息传输的基础，了解其工作原理对于理解现代通信技术至关重 要。
网络通信概述
网络通信指的是通过计算机网络进行数据传输和信息交流的过程。它涉及到 多个设备和协议，确保数据能够从发送方到达接收方。
OSI网络参考模型
1
数据链路层
2
提供可靠的数据传输和错误纠正功
能。
3
传输层
4
确保端到端通信的可靠性和可靠性。
人工智能
网络智能化和自动化，提供 更好的用户体验。
物联网
互联设备之间的无缝连接， 实现智能化生活。
传输媒介的分类及特点
有线传输
通过电缆进行传输，稳定可靠，受距离限制。
无线传输
使用无线信号进行传输，便于移动，但受干扰影响。
光纤传输
使用光纤进行传输，高速稳定，成本较高。
网络通信的安全问题
• 数据泄露和信息安全 • 网络攻击和黑客入侵 • 恶意软件和病毒传播
网络通信的未来发展方向
5G技术
更快的速度和更低的延迟， 支持更多连接。
物理层
处理物理介质的传输和数据编码。
网络层
负责数据包路由和节点之间的通信。
TCP/IP协议
TCP
传输控制协议，提供可靠的数据传输和连接 管理。 NhomakorabeaIP
互联网协议，负责数据包的路由和寻址。
数据包的传输过程
1
发送
2
通过网络将数据包发送到目标设备。
3
封装
将数据划分为小的数据包，并添加 相应的协议头。
接收
目标设备接收到数据包并进行解析。
网络通信的工作原理
两封信的旅程
数据的传输过程
网络的所有功能都建立在数据的准确传输上
数据的传输需要有相应的格式和协议。
数据的传输过程
网络数据通信过程中的协议
1、OSI参考模型 开放系统互联参考模型（Open Systems Interconnection，简称OSI参考模型），由国际标准化组织制定的统一的网络通信标准。
F
D
C
A
存储数据,将数据发送给C
存储数据,将数据发送给D
存储数据,将数据发送给F
存储数据,将数据发送给乙
甲
乙
据交换技术
3、分组交换技术
分组交换技术是报文交换技术的改进，它将数据分成一个个分组，通过不同的中间设备和线路同时进行发送，效率比报文技术要高，成本却要低。
数据的传输过程
2、协议概念
在OSI每一个功能层中，通信双方都要共同遵守的约定，我们把这种约定称之为协议
比如说，首先我们写好信后，要让这封信能寄出去，我们就得贴邮票。而邮票，就是我们和邮政局的约定，我交8毛钱给邮政局，那么你要负责帮我把信送到。而邮政局呢，也和运输部门有个类似的约定。通过这一系列的约定，我们可以保证我们所写的信能送到我们想要送到的目的地。
我们收到的货物很多，每辆的容量是有限的，就要分好多车装，每辆车按顺序编号
）最后车子走在道路上，有公路、铁路等
电脑中的各式各样的文件一样，像甲乙同学聊天用的语音、视频、文本等
网络的表示层则把应用层的数据进行文本格式化，显示代码转换，形成统一格式
会话层负责建立、维持、协调通信。
传输层负责建立、维护和拆除传输层的连接
数据交换技术
1、电路交换技术
A.与电话交换方式的工作过程很类似； B.两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接，然后再进行数据通信； C.在通信中自始至终使用该条链路进行信息传输，而不允许其它计算机和终端同时共享该条链路。
教案10TCPIP协议参考模型
教案10TCPIP协议参考模型教案：10.TCP/IP协议参考模型引言：TCP/IP协议是互联网的基础，它为我们提供了一种在不同网络中进行通信的标准。
理解TCP/IP协议参考模型对于理解互联网的工作原理和网络通信的基本概念至关重要。
本教案将介绍TCP/IP协议参考模型的结构、各层的功能以及它们之间的交互关系。
一、概述TCP/IP协议参考模型是互联网工作的基石，它是一个层次化的网络架构，由四个层次组成：应用层、传输层、网络层和数据链路层。
每个层次都有特定的功能，各层次之间通过接口进行通信。
下面将逐层介绍。
二、应用层应用层是TCP/IP协议参考模型的最高层，它为用户提供了各种各样的网络应用服务。
在应用层，我们可以找到HTTP、FTP、SMTP等协议，它们负责实现不同的网络应用。
应用层使用TCP或UDP协议与传输层进行通信。
三、传输层传输层主要负责在网络节点之间建立端到端的通信连接。
其中，最常用的传输协议是TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据包协议）。
TCP提供可靠的、面向连接的通信，而UDP则提供不可靠的、面向无连接的通信。
四、网络层网络层是TCP/IP协议参考模型中的核心层，它负责在网络之间转发数据包。
网络层的主要作用是通过IP地址将数据包从源主机传输到目标主机。
在网络层中，最重要的协议是IP（网际协议），它定义了数据包的封装和路由选择。
五、数据链路层数据链路层是TCP/IP协议参考模型中的最底层，它负责在物理网络上传输数据帧。
数据链路层处理的是比特流，将数据帧从一个节点传输到另一个节点，同时还会进行错误检测和纠正。
最常见的数据链路层协议是以太网协议。
六、总结TCP/IP协议参考模型是互联网的基本架构，它将复杂的网络通信分解为可管理的层次结构。
了解TCP/IP协议参考模型的各个层次以及它们之间的交互关系，有助于我们理解网络通信的原理和机制。
同时，它也提供了一种框架，使得不同的网络应用能够互相兼容和通信。
《网络通信协议》课件
欢迎来到《网络通信协议》PPT课件。在这个课件中，我们将介绍网络通信 协议的定义、作用以及OSI参考模型和TCP/IP协议栈。让我们一起探索网络 通信的奥秘！
网络通信协议简介
定义和作用
了解通信协议的含义和重要性，以及它们在网络通信中的作用。
OSI参考模型
深入探讨OSI参考模型的分层结构、各层功能和协议，并通过示例进一步理解。
4 HTTP协议
深入探讨HTTP协议SL/TLS协议
详细讲解SSL/TLS协议，揭示它在安全通 信中的重要性。
总结
1 网络通信协议的重要性
强调网络通信协议在现代通信中的重要性和作用。
2 各协议的特点和应用场景
总结各协议的特点，并讨论它们在不同场景下的应用。
3 未来发展趋势
3 RIP，OSPF和BGP协议
介绍RIP、OSPF和BGP等常见的路由协议，讲解它们的工作原理。
其他协议和技术
1 DHCP协议
探讨DHCP协议，解释 它在网络中自动分配IP 地址的作用。
2 DNS协议
了解DNS协议，揭示它 在解析域名和IP地址之 间的作用。
3 FTP协议
介绍FTP协议，解释它 在文件传输中的应用。
展望网络通信协议的未来发展趋势和可能的创新方向。
TCP/IP协议栈
介绍TCP/IP协议栈的概述以及各层的功能和作用。
TCP和UDP协议
1 TCP的三次握手和四次挥手
详细解释TCP协议的连接建立和断开过程，包括三次握手和四次挥手。
2 UDP的特点和应用场景
探讨UDP协议的特点，以及在哪些应用场景中可以使用UDP。
IP协议
1 IP地址的分类和寻址
网络通信的工作原理
• 可以让地址映射静态绑定，防止ARP欺骗。
网络技术应用
复习回顾
• OSI模型是开？放系统互联参考模型 • OSI模型分几七 层？ • ISO是？国际标准化组织
• TCP/IP协议分几四 层，它是一个协议、二个 协议、还是一个协议集合？
• 是建立局域网的首选协议，也是因特网中使 用最频繁的协议——因特网中的“世界语”。
• 采用分层体系结构，将整个通信功能划分为 网络接口层、网络层、传输层、应用层四个 层次。
网络技术应用
TCP/IP协议体系
网络技术应用
• 在TCP/IP协议体系中，TCP协议和IP协议 是最重要的核心协议。
• IP协议的工作是把数据包从一个地方传递到 另一个地方。
OSI分层模型的基本思想
OSI层次模型中各层的功能
(1) 应用层（A），利用下层的服务，满足具体的应用要求； (2) 表示层（P），解决异种系统之间的信息表示问题，屏蔽
不同系统在数据表示方面的差异；
(3) 会话层（S），提供控制会话和数据传输的手段； (4) 运输层（T），屏蔽子网差异，用户要求和网络服务之间
网络技术应用
• “红灯停，绿灯行” 是大家共同遵守 的交通规则。
• 那网络中数据的 传输是否也有相 应的规则呢？ ——通信协议
网络技术应用
协议（Protocol）
• 通信协议是网络上的计算机系统、网络设备 之间进行相互通信的一整套规则。
• 为了降低协议设计的复杂程度，采用了分层 解决的原则。——“化整为零，分而治之”
（3）路永远不会只有一条。条条道路通罗马，那么，我要保证我要走的道路能最快，最
3.2网络通信的工作原理
课题：3.2 网络通信的工作原理时间：2016年月日课时：一课时前提测试：1. 什么是网络？2. 网络的种类有哪些？3. 计算机网络是由哪些硬件构成的？教学内容：1、理解网络中数据传输的过程2、了解OSI模型中的各个层次3、了解TCP/IP协议在OSI模型的位臵教学目标：知识与技能：要求学生理解OSI模型及TCP/IP协议的基本知识。
过程与方法：能描述因特网TCP/IP协议的基本概念、思想与功能，并能描述与OSI分层对应的异同情感态度价值观：理解网络中数据传输的过程，感受通信技术在网络互联中的核心价值，体验人类在解决问题的过程中表现出来的智慧。
教学重点：1、OSI模型分层思想、功能2、TCP/IP协议的重要地位教学难点：1、OSI模型的理解和三种数据交换技术教学方法：演示法，讲授法，任务驱动法，提问法、实践法。
学习方法：自主式学习，记忆法，练习法教学工具：教科书，计算机，机房教学过程：导入新课：网络的三大主要功能能够得以实现，其最基本的保证在于网络中计算机之间的数据能够得以传输。
数据是如何传输的，我们先看看邮政系统中信件是如何传送的在邮政系统中用户与用户间、邮局与邮局间都有相应的约定，才使邮件得以准确传递。
同样在计算机网络通信中，也需要有一种规范，将过程分为几个步骤，大家都必须遵守相应的规定。
1.OSI参考模型协议的概念计算机采用层次性的结构模型，将网络分为若干层次，每个层次负责不同的功能，每一个功能层中，通信双方都要共同遵守相应的约定，我们把这种约定称为协议。
计算机网络采用层次性的结构模型，将网络分成若干层次，每个层次负责不同的功能。
每一个功能层中，通信双方都要共同遵守相应的约定，我们把这种约定称为协议。
网络协议就像网络通信中的共同语言，保证着通信的顺利进行。
各功能层之间，上一层对下一层提出服务要求，下一层完成上一层提出的要求。
基于这样的思想，网络世界中产生了一种通用的概念模型——OSI模型(Open Systems Interconnection)，即开放系统互联参考模型。
计算机网络体系结构OSI模型课件
信道传输
信号通过物理媒介（如电缆、光纤等 ）进行传输。
信号解码
在接收端，信号被解码还原成原始信 息。
差错控制
为了确保数据的完整性和准确性，通 信协议中包含差错控制机制，如校验 和、重传、确认等。
04
OSI模型与TCP/IP模型比较
OSI模型与TCP/IP模型的差异
层次数量
实现方式
OSI模型有7个层次，而TCP/IP模型只 有4个层次。
应用层
总结词
应用程序接口和通信服务
详细描述
应用层为应用程序提供接口，以实现各种网络通信服务。它处理用户请求和响应，并负 责应用程序之间的通信。常见的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP等。
03
OSI模型各层之间的关系与通信原理
各层之间的关系
数据链路层与物理层的关系
数据链路层通过物理层提供的比特流传输数据，对数据进行控制 ，保证数据的正确传输。
层次对应关系
OSI模型中的某些层次与TCP/IP模 型中的层次存在对应关系，例如 OSI模型的应用层与TCP/IP模型的 应用层相对应。
协议独立性
两者都强调协议的独立性，即各层 只关心本层的协议，不受其他层的 影响。
OSI模型与TCP/IP模型的融合与发展
融合
随着网络技术的发展，OSI模型与TCP/IP 模型的界限逐渐模糊，两者在某些方面 开始融合。例如，在实际应用中，某些 设备或系统可能同时实现了OSI模型和 TCP/IP模型的某些层次。
网络层
总结词
数据包的路由和转发
详细描述
网络层负责将数据包从源地址发送到目的地址。它通过路由协议确定最佳路径，并在每个节点上转发数据包。这 一层还处理地址解析和数据包的分段。
计算机网络基础理解网络通信的基本原理
计算机网络基础理解网络通信的基本原理计算机网络已经成为现代社会中不可或缺的一部分，我们每天都在使用互联网进行各种活动，而网络通信就是实现这些活动的基本原理。
了解网络通信的基本原理对于理解计算机网络的工作方式至关重要。
本文将介绍网络通信的基本原理，包括数据传输、协议和分层结构。
一、数据传输网络通信的基本原理是通过数据传输实现的。
计算机网络中的数据是以数据包的形式进行传输的。
数据包包含了发送者和接收者之间进行通信所需的信息。
在数据包中，包括源地址和目的地址，用于指示数据的发送和接收的位置。
数据传输的方式有两种：电路交换和分组交换。
在电路交换中，发送者和接收者之间建立了一个专用的物理连接，数据沿着此连接进行传输。
这种方式适用于实时的音频和视频通信。
而在分组交换中，数据被分割成小的数据包，并通过网络独立传输。
这种方式更灵活，适用于大多数的数据通信。
二、协议网络通信还依赖于协议，它定义了数据包的格式和传输规则。
协议是网络通信的语言，发送者和接收者必须使用相同的协议才能进行通信。
常见的网络协议有TCP/IP协议和HTTP协议等。
其中，TCP/IP协议是互联网基础的协议之一。
它定义了数据包如何通过网络传输，以及数据包如何被划分和重组。
TCP/IP协议还提供了可靠的数据传输，确保数据包的正确性和完整性。
HTTP协议是超文本传输协议，用于在Web上传输超文本文档。
HTTP协议使用TCP/IP协议作为传输层协议。
通过HTTP协议，浏览器可以请求和接收Web服务器上的网页。
三、分层结构计算机网络通信还遵循分层结构。
分层结构将网络通信划分为不同的层次，每一层都负责不同的功能。
常见的网络通信分层模型是开放系统互联模型（OSI模型）。
OSI模型由七层组成，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每一层都有特定的功能和任务。
物理层负责传输比特流，通过物理介质将数据传输到下一层。
数据链路层负责将比特流组织成帧，并进行物理寻址和差错检测。
计算机网络协议与通信原理
计算机网络协议与通信原理计算机网络协议与通信原理是现代信息技术中不可或缺的基础知识。
本文将从计算机网络的概念和基本原理、协议层次结构、常见的网络协议以及通信原理等方面进行论述，帮助读者理解和掌握相关知识。
一、计算机网络概念和基本原理计算机网络是指将多台计算机通过通信线路连接起来，实现资源共享和信息传递的系统。
它主要由计算机、网络设备和通信手段等组成。
计算机网络的基本原理包括拓扑结构、通信方式以及通信协议等。
拓扑结构指计算机网络中各节点和通信线路之间的布局关系，常见的拓扑结构有总线、星型和环形等。
通信方式包括点对点通信和广播通信两种形式。
而通信协议则是计算机网络中实现信息交换的规则和约定，常见的协议有TCP/IP、HTTP、FTP等。
二、协议层次结构计算机网络协议采用分层的结构进行组织与管理，这种结构被称为协议层次结构。
常见的协议层次结构有OSI参考模型和TCP/IP模型。
OSI参考模型由物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层组成，每一层都具有特定的功能和任务。
而TCP/IP模型是互联网所采用的协议体系，它由网络接口层、网络层、传输层和应用层构成。
通过使用协议层次结构，计算机网络的设计和实现变得更加灵活和可扩展。
三、常见的网络协议1. TCP/IP协议：Transmission Control Protocol/Internet Protocol（传输控制协议/互联网协议），是互联网通信的核心协议之一。
TCP负责确保数据的可靠传输，而IP则负责数据的路由和寻址。
2. HTTP协议：HyperText Transfer Protocol（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数据的协议。
它是现代互联网使用最广泛的协议之一。
3. FTP协议：File Transfer Protocol（文件传输协议），用于在计算机之间进行文件传输。
通过FTP协议，用户可以上传、下载和管理文件。
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华南理工大学
1.2 通信网络的简要发展历史
通信网络的发展历史
1. 通信网络概述
通信的发展史很大程度上就是网络通信的发展史
1837年莫尔斯发明电报后构建的电报网
1876贝尔发明的电话机后构建的电话网
人工交换（1878年）
机电式步进交换机（1893年）
实际使用的光纤的传输速率已经达到几十Gbps。
高速路由器和交换机的端口速率也已经达到几十Gbps。
采用超宽带技术的无线个域网的速率可达几百兆bps的水平。
无线局域网的速率达到约50Mbps的水平。
无线城域网(WiMAX)的速率达到接近100Mbps的水平。
4G移动通信系统达到接近100Mbps的水平。
SCUT DT&P Labs Copyright
4
1.1 网络的基本概念
日常生活和工作中的网络系统示例 电力网系统 通信网系统 城市供水网络系统 铁路、公路交通运输网络系统 邮政邮件传递网络系统 油气传输管线网络系统 银行金融系统 各类行政部门构成的管理系统
1. 通信网络概述 华南理工大学
网络运行的基本要素; 统一的协议与规程 合理的协调与管理机制
5G移动通信系统的目标是达到Gbps的水平。
(对于无线通信系统，通常是理想信道条件下的指峰值速率)
华南理工大学
1.3 现代通信网络的常用定义与概念
宽带通信网络
1. 通信网络概述
用户与网络之间的接口速率大于PCM一次群速率的网络。
(传输实时多媒体信号所要求的基本速率)
一次群（基群）速率：
中国、欧洲等国家和地区：2.048Mbps；
2000s：第三代（3G）移动通信系统开始规模商用。 2010s：第四代（LTE/4G）移动通信系统开始规模商用。
第五代 （5G）移动通信系统的概念的提出 ……
华南理工大学
有关数据通信网络传输能力的发展水平
1. 通信网络概述
基于波分复用单根光纤的传输速率实验室研究结果已经可达
Tbps（1000Gbps＝1000000Mbps＝1012bps）的水平。
华南理工大学
现代无线通信网络(续)
1. 通信网络概述
无线通信网络的主要发展方向
宽带化(物理层技术)：3G－2Mbps；WLAN－54Mbps；
LTE/4G、802.16－100M-300M；5G-1Gbps 。
支持移动性(物理层、链路层技术)： 终端移动环境下的高
传输速率；终端高速移动下的通信(如高铁)。
华南理工大学
Hale Waihona Puke 移动通信网络技术的发展1. 通信网络概述
1950/60s：美国电话电报公司（AT&T）的贝尔实验室，研究发 明了蜂窝式的频率重用无线通信系统 ；
1980s：第一代（1G）基于模拟通信技术的蜂窝移动通信系统开 始规模商用;
1990s：模拟移动通信系统被采用数字通信技术的第二代（2G） 蜂窝移动通信系统所代替；
蜂窝结构：基站用户间采用点到多点(MPM)无线工作方式；
基站与核心网之间回程网采用有线(或无线)的连接方式。
互联网的无线接入网
作为有线连接的局域网的无线扩展，通过AP(Access Point)
设备使用户通过无线的方式接入网络，构成无线局域网。
无线网状网(无线Mesh网)
节点间通过无线互联的方式构成可实现区域覆盖的网状结
网络通信原理概述网 络协议模型
《网络通信原理》课程参考书：
《网络通信原理讲义》(第二版) ---- 华南理工大学
《网络通信原理》的基本内容：
1、第一篇：通信网络的数学分析基础 2、第二篇：通信网络概论
2020年11月
SCUT DT&P Labs Copyright
3
第二篇：通信网络概论
2020年11月
现代数据通信与计算机网络的发展
1. 通信网络概述
1960s：在通信网络中提出分组交换的概念 以计算机为核心的网络的建立和应用；
1970s：计算机互联网的实验与TCP/IP协议的创立； 1980s：国际互联网的发展
综合服务业务网概念的提出； 1990s：ATM（异步转移模式）网络技术的发展
基于IP的高速宽带网络技术的广泛应用； 2000s：下一代网络（NGN/软交换）和下一代互联网的发展。
纵横式自动交换机（1938年）
程序控制交换机（1965年）
全数字式程控交换机(当前)
基于IP的分组/报文交换
软交换 软件定义网络
华南理工大学
无线广播是最早的单向广播式的通信网络
1918年出现的调幅无线音频广播 1933年出现的调频无线音频广播 1938年开通电视广播
1. 通信网络概述
华南理工大学
1. 通信网络概述
华南理工大学
通信网络面对的主要问题
1. 通信网络概述
（1）业务类型多种多样 可以是具有流特性的，或是离散突发特性的；
（2）具有实时性要求的，非实时要求的； （3）单向非对称的，或是双向交互式的； （4）一对一的，或者是组播的，或者广播性质的； （5）有线方式传输的，或是无线方式传输的； （6）网络中的节点，可以是固定的，也可以是移动的。
构的网络。如Ad Hoc网络、无线回程网等。
华南理工大学
现代无线通信网络(续)
1. 通信网络概述
无线传感器网络 由无线传感器通过无线方式互连构成的网络； 网络结构：点到多点(MPM)方式、网状网方式； 主要关注问题：低功耗、轻量级协议栈。
华南理工大学
现代无线通信网络(续)
1. 通信网络概述
无线通信网络的类型
无线广域网：全国范围，如运营商的移动通信网络；
无线广域网通常泛指有无线接入网和核心网构
成的跨区域大规模网络。
无线城域网：方圆几公里到几十公里范围，如802.16网络；
无线局域网：若干百米范围，如802.11网络；
无线个域网：若干米范围，如802.15篮牙、超宽带(UWB)；
无线体域网：体内设备与体外穿戴设备等构成的网络。
异构网间的无缝漫游(网络层技术)：终端可接入不同的网
络，如在不同制式的蜂窝移动网络、WLAN和UWB网
北美、日本等国家和地区：1.54Mbps。
一般认为：宽带网络的接口速率大于等于：2Mbps
满足音频、视频等多媒体信号同时传输的要求：
例如 MPEG1：1.5Mbps
MPEG2: 4－6Mbps
MPEG4/H.264: 1-2Mbps
华南理工大学
现代无线通信网络
1. 通信网络概述
移动通信系统的无线接入网