CH2计算机网络的协议与体系结构
计算机协议及体系结构网络协议与层次结构
计算机协议及体系结构网络协议与层次结构计算机协议及体系结构：网络协议与层次结构计算机网络已经成为当今社会中不可或缺的一部分。
网络的正常运行需要依靠一种特定的规则和约定，这就是计算机协议。
本文将介绍计算机协议的概念、分类以及体系结构，并重点讨论网络协议与层次结构的关系。
一、计算机协议的概念与分类计算机协议是进行网络通信时必需的一种规范或约定。
它定义了数据在传输过程中的格式、顺序及错误处理等细节，使得不同设备和系统能够实现互联互通。
根据协议的不同特点和功能，我们可以将计算机协议分类为以下几种：1. 传输层协议：传输层协议负责提供可靠的数据传输服务，如TCP （传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。
2. 网络层协议：网络层协议负责对数据包进行路由和转发，实现不同网络之间的通信，如IP（互联网协议）。
3. 数据链路层协议：数据链路层协议负责进行数据的分帧、差错校验和流量控制等，如以太网协议。
4. 物理层协议：物理层协议负责将数字信号转换为物理信号进行传输，如以太网物理层规范。
二、网络协议与层次结构网络协议的实现通常采用分层的结构，这就是网络协议的层次结构。
层次结构将网络通信过程划分为不同的层次，每一层都负责一部分功能，通过协议的定义和规定来实现通信的目标。
1. OSI参考模型OSI参考模型是一种广为接受的网络协议层次结构，它将通信系统划分为七个不同层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每一层都承担特定的功能，在数据传输过程中相互协同工作，从物理层到应用层逐层处理数据。
2. TCP/IP协议族TCP/IP协议族是互联网最常用的协议体系结构。
它包含四个层次：网络接口层、网络层、传输层和应用层。
其中，网络接口层与数据链路层对应，网络层相当于OSI参考模型中的网络层，传输层则对应传输层，应用层包含了会话层、表示层和应用层的功能。
三、网络协议与层次结构的关系网络协议通过层次结构的方式，使得不同层次的协议可以独立设计、实现与扩展。
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。
ch2 计算机网络的体系结构
1
主机 1 向主机2 发送数据
主机 1
AP1 5
我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！
主机 2
AP2 5 4 3 2 1
4
3 2
1
① 客户发起连接建立请求 ② 服务器接受连接建立请求 以后就逐级使用下层 提供的服务 (使用 TCP 和 IP）
应用层
服务器
运输层
网络层
数据链路层
网络层
数据链路层
物理层
因特网
物理层
功能较强的计算机可同时运行多个服务器进程
计算机 1 应用层 客户 1
计算机 3 应用层 服务器 服务器 2 1
计算机 2 应用层 客户 2
1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1
AP1 5
主机 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
2 1
1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1
AP1 5
主机 2
AP2 5 4 3
4
3 2
1
电信号（或光信号）在物理媒体中传播 从发送端物理层传送到接收端物理层
OSI模型
从下到上依次为 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层
各层功能
物理层：物理信道上传输比特流，DTE与DCE的接口 ：机械、电气、功能、规程 数据链路层：相邻两节点间无差错传输数据帧，建 立和拆除数据链路（逻辑通道）、帧传输、差错与 流量控制、链路管理。 网络层：报文分组，点到点通信。地址翻译确定路 由；分组交换、拥塞控制和流量控制。
2、协议分层
网络互联信息交换、资源共享 复杂的工程设计问题，采用分层结构
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。
计算机网络体系结构及协议栈详解
计算机网络体系结构及协议栈详解计算机网络是指互连的计算机，用于共享资源、通信和协作。
计算机网络可以分为多个层次，每个层次提供不同的功能，这些层次被称为计算机网络体系结构。
计算机网络体系结构通常由以下七层构成：1. 物理层物理层是计算机网络中最底层的层次，它负责处理诸如电气信号和光信号等基本网络物理参数。
因此，它的主要功能是将比特流转换为物理信号，并确保这些信号能够在各种介质上传输。
2. 链路层链路层是负责控制物理层互联设备之间的数据传输的层次。
它的任务是在透明而可信赖的传输介质上提供数据的可靠传输，并确保数据在不同物理设备之间传输的正确性。
3. 网络层网络层是计算机网络中实现逻辑互联的层次。
它的任务是通过路由选择在不同网络之间进行路由选择，并确保数据包及其关联的信息到达它的目的地。
4. 传输层传输层是控制在不同进程之间进行通信的层次。
它的任务是提供透明的、无差错的数据传输，并确保所传输的每个包到达目的地时的正确性和完整性。
5. 会话层会话层是与动态数据处理密切相关的层次。
它的任务是提供适当的会话控制和数据传输，以支持两个设备之间的互动。
6. 表示层表示层负责将计算机中的数据转换为网络上能够进行交流的格式，以便在不同计算机之间传输数据。
7. 应用层应用层是与最终用户密切相关的层次。
它负责在计算机网络中为各种应用提供支持，例如电子邮件、文件传输、Web浏览器等。
为了实现这些网络层次，需要使用一组协议栈。
协议栈是一组规定如何管理和分配网络通信的技术。
协议栈中的每一层都具有自己的协议，并且每个协议都应该遵循一系列标准，确保它可以与其他协议相互操作。
计算机网络的协议栈通常由以下四个层次组成：1. 应用层协议应用层协议是用于实现不同应用通信的协议，例如Web浏览器和邮件客户端使用HTTP和SMTP协议。
2. 传输层协议传输层协议是用于控制在网络中数据传输的协议。
例如TCP和UDP是两个常用的传输层协议，它们实现了可靠的数据传输。
计算机网络的网络协议和体系结构_大学计算机基础_[共3页]
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216缺点：结构复杂，不易管理和维护；线路成本高；适用于大型广域网。
3．按传播方式分类如果按照传播方式不同，可将计算机网络分为广播网络和点对点网络两大类。
（1）广播式网络（Broadcast Network）。
广播式网络是指网络中的计算机或者设备使用一个共享的通信介质进行数据传播，网络中的所有结点都能收到任一结点发出的数据信息。
目前，在广播式网络中的传输方式有3种。
①单播：采用一对一的发送形式将数据发送给网络所有目的节点。
②组播：采用一对一组的发送形式，将数据发送给网络中的某一组主机。
③广播：采用一对所有的发送形式，将数据发送给网络中所有目的节点。
（2）点对点网络（Point-to-Point Network）。
点对点式网络是两个结点之间的通信方式是点对点的。
如果两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输就要通过中间结点的接收、存储、转发，直至目的结点。
点对点传播方式主要应用于WAN中，通常采用的拓扑结构有：星状、环状、树状、网状型。
4．按网络的使用性质划分（1）公用网（Public Network）。
公用网是一种付费网络，属于经营性网络，由商家建造并维护，消费者付费使用。
（2）专用网（Private Network）。
专用网是某个部门根据本系统的特殊业务需要而建造的网络。
这种网络一般不对外提供服务，例如军队、银行、电力等系统的网络就属于专用网。
7.1.5 计算机网络的网络协议和体系结构1．协议的概念数据交换、资源共享是计算机网络的最终目的。
要保证有条不紊地进行数据交换，合理地共享资源，各个独立的计算机系统之间必须达成某种默契，严格遵守事先约定好的一整套通信规程，包括严格规定要交换的数据格式、控制信息的格式和控制功能以及通信过程中事件执行的顺序等。
这些通信规程称为网络协议（Network Protocol），简称为协议。
网络协议主要由以下3个要素组成：①语法，即用户数据与控制信息的结构或格式。
计算机网络网络体系结构与网络协议
表示层（Presentation Layer）
• 表示层相邻的低层是会话层，高层是应 用层。
• 表示层负责通信系统之间的数据格式变 换、数据加密与解密、数据压缩与恢复。
19 《计算机网络》第2章 网络体系结构与网络协议
应用层（Application Layer）
Internet协议标准的制定过程。
3 《计算机网络》第2章 网络体系结构与网络协议
本章知识点结构
网络协议的基本概念 网络体系结构的基本概念
OSI参考模型
TCP/IP参考模型
两种参考模型的比较 网络协议标准化组织
4 《计算机网络》第2章 网络体系结构与网络协议
2.1 网络体系结构的基本概念
2.1.1 网络协议的基本概念 • 协议是一组控制数据交互过程的通信规则。 • 网络协议的三要素
To: Prof.Wu 10056 rd st. San Diego,CA 92102 U.S.A
(b)国际邮件信封的书写规范
7 《计算机网络》第2章 网络体系结构与网络协议
层次（Layer）
• 层次结构是处理计算机网络问题最基本 方法。
• 对于一些难以处理的复杂问题，通常是 采用分解为若干个容易处理的、小一些 的问题，“化整为零，分而治之”的方 法去解决。
• 网络层通过路由选择算法为分组通过通 信子网选择最适当的传输路径，实现流 量控制、拥塞控制与网络互联的功能。
• 网络层的数据传输单元是分组。
16 《计算机网络》第2章 网络体系结构与网络协议
传输层（Transport Layer）
• 传输层相邻的低层是网络层，高层是会 话层。
• 传输层为分布在不同地理位置计算机的 进程通信提供可靠的端—端连接与数据 传输服务。
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。
计算机网络技术 第三章 计算机网络体系结构及协议
第三章 计算机网络体系结构及协议
3）常见的流量控制方案有：XON/XOFF方案和窗口机制。 ①XON/XOFF方案使用一对控制字符来实现流量控制，当接收方过载时， 可向发送方发送字符XOFF（DC3）暂停，待接收方处理完数据后，再向发送方发送 字符XON（DC1），使之恢复发送数据； ②窗口机制：其本质是在收到一个确定帧之前，对发送方可发送帧的数目加 以限制，这是由发送方调整保留在重发表中的待确认帧来实现的，如接收方来不及 处理，则接收方停止发送确认信息，发送表的重发表就增长，当达到重发表的限度 时，发送方就不再发送新帧直到收到确认信息为止。 发送窗口和接收窗口的大小可以不同，但接收窗口的尺寸不能大于发送窗口， 发送方和接收方的窗口尺寸不得大于信号范围的一半。发送窗口指发送方已发送但 尚未确认的帧序号队列的界，上下界分别称上下沿，上沿、下沿的间距称为窗口尺 寸。发送方每发一帧，待确认帧的数目加1，收到一个确认帧时，待确认帧的数目减 1.当重发表的计数值（待确认帧的数目）等于发送窗口尺寸时，停止发送新帧。 以滑动窗口的观点来统一看待空闲的RQ、Go-Back-N和选择重发，则①空闲 RQ：发送窗口=1，接收窗口=1；②Go-Back-N：发送窗口>1，接收窗口=1；③选择 重发：发送窗口>1，接收窗口>1.
第三章 计算机网络体系结构及协议
2）常见的差错控制方法有反馈检测法和自动重发请求。 反馈检测法无须使用任何特殊代码的差错检测法，数据传输时，接收方将收到 的数据重新发回发送方，由发送包检查是否对，优点：原理简单、实现容易、可靠 性好，缺点：信道利用率低。用于面向字符的异步传输； 自动重发请求是指接收方根据检错码对数据帧进行差错控制，若发现错误，返 回请求重发的应答让发送方重新传送该帧； 空闲重发请求也称停等法，该方案规定发送方每发送一帧就要停下来等待接收 方确认返回，仅当接收方确认正确接收后再继续发送下一帧。这种方案的收发双方 都要设臵一个帧的缓冲存贮空间，可有效实现重发而且不会出现重份； 连续重发请求是指发送方可以连续发送一系列的帧，既不用等前一帧被确认就 可发送下一帧，这种方法传输效率高，但增大了缓冲存贮空间； Go-Back-N的原理有两种含义：1、接收方检测出失序的信息帧后，要求发送方 重发最后一个正确接收的信息帧之后所有未被确认的帧；2、当发送方发送了几个帧 后，若发现该N帧的前几帧在计时器超时后仍未返回其确认信息，则该帧及其后的 帧被判定出错，就要重发； 选择重发策略：出错的帧之后的帧可接收下来，存放在缓冲区中，同时要求发 送方重新发送出错的那一帧，这种策略减少了浪费，但要求有足够大的缓冲空间。 流量控制是对发送方数据流量的控制，使其发送速率不致超过接收方所能承受 的能力，流量控制并不是数据链路层所特有的功能，许多高层协议中也提供流量控 制的功能。
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。
计算机网络体系结构与协议课件
3
基于异常的检测
通过建立正常行为模型，检测与正常行为不符的 行为。
网络安全协议
SSL/TLS协议
用于保护网络传输中的数据，提供数据加密和身份认证功能。
IPSec协议
为IP层提供端到端的安全保障，支持数据加密和完整性校验。
SSH协议
用于远程登录和管理网络设备，提供数据加密和身份认证功能。
05
计算机网络发展趋势
在实际应用中，可以根据需要选择合适的模型。例如，在研究和标准化工作中， OSI参考模型可能更合适；而在实际网络设计和实现中，TCP/IP模型可能更为实 用。
03
计算机网络协议
TCP协议
总结词
TCP（传输控制协议）是一种面向连接的 、可靠的、基于字节流的传输层通信协 议。
VS
详细描述
TCP协议通过建立连接、传输数据和终止 连接三个阶段，确保数据在传输过程中的 完整性和可靠性。它采用流量控制和拥塞 控制机制，有效避免了网络拥塞和数据丢 失的问题。
IP协议
总结词
IP（互联网协议）是用于网络层的一种通信协议，负责将数据从一个网络节点传送到另一个网络节点 。
详细描述
IP协议通过IP地址标识网络中的每个设备，并采用路由机制将数据包从一个网络转发到另一个网络， 最终到达目的地。IP协议具有无连接、不可靠的特点，不保证数据包的顺序和完整性。
DNS协议
第三阶段
计算机网络飞速发展。20世纪70年代末到80年代初，随 着微电子技术的发展，局域网技术逐渐成熟，出现了以太 网、令牌环网等局域网技术。
第二阶段
形成计算机网络的雏形。20世纪60年代，美国国防部高 级研究计划局（ARPA）开发的ARPANET，实现了多个 主机之间的通信。
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。
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。
计算机网络协议与体系结构
计算机网络协议与体系结构计算机网络协议与体系结构是计算机科学领域中的重要概念与技术，它们对于实现互联网的顺畅运行和数据通信的成功传输起着至关重要的作用。
本文将着重介绍计算机网络协议与体系结构的基本概念和作用。
一、计算机网络协议的概念与作用计算机网络协议是指计算机网络中不同设备之间进行通信所需遵守的规则和约定。
它规定了数据在网络中的传输方式、数据的格式和处理过程，以及设备之间的通信规则等。
计算机网络协议具有以下几个重要作用：1. 数据传输：计算机网络协议定义了数据在网络中的传输方式，包括数据的封装、分割与组装，以及数据的传输路径和传输速度等。
通过协议的规定，数据可以在网络中准确地按照设定的规则传输，确保了数据的可靠传输。
2. 错误处理：计算机网络协议还规定了数据在传输过程中的错误处理机制。
当数据在传输过程中发生错误或丢失时，协议可以通过校验和机制、重传机制等方式进行错误检测和纠正，保证数据的完整性和可靠性。
3. 数据路由：计算机网络协议定义了数据在网络中的传输路径和路由选择方法。
通过协议规定的路由算法和路由表，数据可以按照最优的路径传输，提高网络的传输效率和响应速度。
4. 设备管理：计算机网络协议还包括对网络设备的管理和监控功能。
通过协议规定的设备管理机制，网络管理员可以对网络设备进行配置、监控和故障排除，确保网络的稳定运行。
二、计算机网络体系结构的概念与分类计算机网络体系结构是指计算机网络的组织结构和层次体系。
它将网络中的不同功能和任务分配给不同的层次，并使用适当的协议实现层与层之间的通信。
常见的计算机网络体系结构包括OSI模型和TCP/IP模型。
1. OSI模型：OSI（Open System Interconnection）模型是国际标准化组织（ISO）制定的通信协议体系结构。
它将计算机网络划分为七个不同的层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每个层次负责不同的网络功能，通过适当的协议进行通信。
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次中重复出现。
4
两种国际标准
法律上的国际标准 OSI 并没有得到市场 的认可。
是非国际标准 TCP/IP 现在获得了最广泛 的应用。
TCP/IP 常被称为事实上的国际标准。
5
2.2 协议与划分层次
计算机网络中的数据交换必须遵守事先 约定好的规则。
计算机网络教程（第 2 版）
第2章 计算机网络的体系结构
1
第2章 计算机网络的体系结构
2.1 计算机网络体系结构的形成 2.2 协议与划分层次 2.3 具有五层协议的计算机网络体系结构 2.4 TCP/IP 的体系结构
2
2.1 计算机网络体系结构的形成
相互通信的两个计算机系统必须高度协 调工作才行，而这种“协调”是相当复 杂的。
16
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
应用进程数据先传送到应用层 加上应用层首部，成为应用层 PDU
主机 2 AP2 5
4 3 2
17
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
应用层 PDU 再传送到运输层 加上运输层首部，成为运输层报文
各层之间是独立的。 灵活性好。 结构上可分割开。 易于实现和维护。 能促进标准化工作。
12
层数多少要适当
若层数太少，就会使每一层的协议太复 杂。
层数太多又会在描述和综合各层功能的 系统工程任务时遇到较多的困难。
13
计算机网络的体系结构
计算机网络的体系结构(architecture)是计算机 网络的各层及其协议的集合。
4 3
电信号（或光信号）在物理媒体中传播
2
从发送端物理层传送到接收端物理层
1
应物用理传层输(媒a体pplication layer)
22
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 2 AP2 5 4 3 2
物理层接收到比特流，上交给数据链路层 1
23
主机 1 AP1 5
只看这两个文件传送模块 好像文件及文件传送命令 是按照水平方向的虚线传送的
主机 2 文件传送模块
把文件交给下层模块 进行发送
把收到的文件交给 上层模块
9
再设计一个通信服务模块
主机 1 文件传送模块
通信服务模块
只看这两个通信服务模块 好像可直接把文件 可靠地传送到对方
主机 2 文件传送模块
通信服务模块
主机 2 AP2 5
4 3 2 1
18
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
主机 2 AP2 5
运输层报文再传送到网络层
4
加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组） 3
2
1
19
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
主机 2 AP2 5
4
IP 数据报再传送到数据链路层
“分层”可将庞大而复杂的问题，转化 为若干较小的局部问题，而这些较小的 局部问题就比较易于研究和处理。
3
关于开放系统互连参考模型 OSI/RM
只要遵循 OSI 标准，一个系统就可以和位于世 界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任 何系统进行通信。
在市场化方面 OSI 却失败了。
OSI 的专家们在完成 OSI 标准时没有商业驱动力； OSI 的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低； OSI 标准的制定周期太长，因而使得按 OSI 标准生产
体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完 成的功能的精确定义。
实现(implementation)是遵循这种体系结构的前 提下用何种硬件或软件完成这些功能的问题。
体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真 正在运行的计算机硬件和软件。
14
2.3 具有五层协议的体系结构
TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、运 输层、网际层和网络接口层。
7
划分层次的概念举例
主机 1 向主机 2 通过网络发送文件。 可以将要做的工作进行如下的划分。 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。
两个主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。
8
两个主机交换文件
主机 1 文件传送模块
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。
6
网络协议的组成要素
语法 数据与控制信息的结构或格式 。 语义 需要发出何种控制信息，完成何
种动作以及做出何种响应。 同步 事件实现顺序的详细说明。
但最下面的网络接口层并没有具体内容。 因此往往采取折中的办法，即综合 OSI 和
TCP/IP 的优点，采用一种只有五层协议的 体系结构 。
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五层协议的体系结构
5 应用层 4 运输层 3 网络层 2 数数据据链链路路层层 1 物理层
应用层(application layer) 运输层(transport layer) 网络层(network layer) 数据链路层(data link layer) 物理层(physical layer)
3
加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧 2
1
20
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
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
主机 2 AP2 5
4 3 2 1
21
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
主机 2 AP2 5
把文件交给下层模块 进行发送
把收到的文件交给 上层模块
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再设计一个网络接入模块
主机 1 文件传送模块
主机 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。
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分层的好处
4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 2 AP2 5 4 3
数据链路层剥去帧首部和帧尾部 2 取出数据部分，上交给网络层
1
24
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 2 AP2 5