Tanenbaum《计算机网络》原版课件第4章
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计算机网络的概念ppt课件
- 路由选择算法：会应用
互连方式 分段与重组：为什么要分段？
分段的两种方式 二。因特网中的网络层--IP协议
25
数据报的封装与ARP：作用、工作原理和过程 ICMP：作用及它们的应用，包括可达性、路由
跟踪和发现路径上最小的MTU tracert、ping、求最小MTU分别用到了 ICMP的哪些消息。 IPv6：IPv6中地址的长度、表示方法
复习课
1
第1章概述
l计算机网络的概念 lISO OSI协议栈
– 各层的功能 – 各层交换的数据
2
层 7 6 表示 APDU
5 4 传输 3 网络 2 数据链路 1 物理
主机A
ISO/OSI参考模型
应用协议 表示协议
交换单元名称 应用 表示 PPDU
会话协议
SPDU
传输协议
网络
网络
数据链路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数据链路
物理
物理
路由器
路由器
通信子网协议
物理层主机-路由器协议
数据链路层主机-路由器协议
网络层主机-路由器协议
传输 网络
TPDU(Segment 分组(Packet)
数据链路 帧(Frame)
物理 比特(Bit)
主机B
通信子网边界
3
l各层涉及的设备
协议的层
设备
应用层
传输层
网关
网络层
路由器、 NAT
数据链路层 交换机、网桥
重发定时器:RTT的更新算法 保活定时器 持续定时器
30
第7章应用层
31
应用层
1 、应用层的基本概念
2 、DNS 3 、SNMP 4 、E-MAIL ：SMTP和POP3协议 5 、WWW：URL 、HTTP 6 、FTP
互连方式 分段与重组：为什么要分段？
分段的两种方式 二。因特网中的网络层--IP协议
25
数据报的封装与ARP：作用、工作原理和过程 ICMP：作用及它们的应用，包括可达性、路由
跟踪和发现路径上最小的MTU tracert、ping、求最小MTU分别用到了 ICMP的哪些消息。 IPv6：IPv6中地址的长度、表示方法
复习课
1
第1章概述
l计算机网络的概念 lISO OSI协议栈
– 各层的功能 – 各层交换的数据
2
层 7 6 表示 APDU
5 4 传输 3 网络 2 数据链路 1 物理
主机A
ISO/OSI参考模型
应用协议 表示协议
交换单元名称 应用 表示 PPDU
会话协议
SPDU
传输协议
网络
网络
数据链路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数据链路
物理
物理
路由器
路由器
通信子网协议
物理层主机-路由器协议
数据链路层主机-路由器协议
网络层主机-路由器协议
传输 网络
TPDU(Segment 分组(Packet)
数据链路 帧(Frame)
物理 比特(Bit)
主机B
通信子网边界
3
l各层涉及的设备
协议的层
设备
应用层
传输层
网关
网络层
路由器、 NAT
数据链路层 交换机、网桥
重发定时器:RTT的更新算法 保活定时器 持续定时器
30
第7章应用层
31
应用层
1 、应用层的基本概念
2 、DNS 3 、SNMP 4 、E-MAIL ：SMTP和POP3协议 5 、WWW：URL 、HTTP 6 、FTP
计算机网络 Chapter4
connectionless service VC network provides network-layer connection service analogous to the transport-layer services, but:
service: host-to-host no choice: network provides one or the other implementation: in network core
Network Layer 4-12
Forwarding table
VC number
12 22 32
1
2
3
Forwarding table in northwest router:
Incoming interface 1 2 3 1 … 12 63 07 97 …
interface number
before data can
Network Layer
4-11
VC implementation
a VC consists of:
1. 2.
3.
path from source to destination VC numbers, one number for each link along path entries in forwarding tables in routers along path
application transport network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical
计算机网络 Chapter_4_V7.01 PPT精品课件
Per-router control plane
Individual routing algorithm components in each and every router interact in the control plane
Routing Algorithm
control plane
data plane
instantiation, implementation in the Internet
Network Layer: Data Plane 4-3
Network layer
transport segment from sending to receiving host
on sending side encapsulates segments into datagrams
translation • IPv6
4.4 Generalized Forward and SDN
• match
• action
• OpenFlow examples of match-plus-action in action
Network Layer: Data Plane 4-11
Router architecture overview
Network Layer: Data Plane 4-2
Chapter 4: network layer
chapter goals:
understand principles behind network layer services, focusing on data plane:
• network layer service models • forwarding versus routing • how a router works • generalized forwarding
计算机网络双语第4章答案ppt课件
R21:Link state algorithms: Computes the leastcost path between source and destination using complete, global knowledge about the network. Distance-vector routing: The calculation of the least-cost path is carried out in an iterative, distributed manner.A node only knows the neighbor to which it should forward a packet in order toreach given destination along the leastcost path, and the cost of that path from itself to the destination.
Answer of HW
• P447 P8
• a)
• Prefix Match
Link Interface
• 11100000 00000000
0
• 11100000 00000001
1
• 11100000
2
• 11100001
3
• otherwise
4
• b)
• Prefix match for first address is 4th entry: link interface 4
Router 3Longest Prefix Match 11010110 01100001 11111111 0000000 11010110 01100001 11111110 0 11010110 01100001 11111110 0000001
计算机网络ppt课件
线路的利用率较低 建立连接时间长，因连接建立时冲突概率高
25
网络核心：分组交换
每个端到端数据流划分为分组
用户A、B的分组共享网络资 源
每个分组使用全部链路带宽 使用所需的资源
带宽划分为“片” 专用分配 资源预留
资源争夺：
用户资源要求总量超过可 用的量
拥塞：分组队列，等待链 路使用
服务器
电缆头端 电缆分布网络(简化的)
家庭
43
电缆网络体系结构：概述
FDM:
C
O
VV V V V V
N
I I I I I I D DT
D D D D D D A AR
E E E E E E T TO
21
网络核心：电路交换
网络资源(如带宽) 划 分为“片”
按片分配给用户
如果未被使用则资源 片空闲(非共享)
将链路带宽划分为 “片”的方法
频率分割
时间分割
22
电路交换: FDM和TDM
FDM
例子: 4 个用户
频率
TDM
时间
频率
时间
23
例子
从主机A到主机B经一个电路交换网络发送一 个640,000 比特的文件需要多长时间？
分组交换允许更多的用户使用网络!
1 Mbps链路
每个用户:
当“活跃”时100 kbps 时间的10% 活跃
电路交换:
N 用户
10用户
分组交换
有35个用户，概率 > 10 活 跃小于.0004
1 Mbps 链路
29
分组交换对比电路交换
电路交换
在数据传输前，必须建立端到端的连接 一旦某个节点故障，必须重新建立连接 连接建立后，数据的传输没有额外的延时 数据中不必包含地址域，仅需较短的虚电
25
网络核心：分组交换
每个端到端数据流划分为分组
用户A、B的分组共享网络资 源
每个分组使用全部链路带宽 使用所需的资源
带宽划分为“片” 专用分配 资源预留
资源争夺：
用户资源要求总量超过可 用的量
拥塞：分组队列，等待链 路使用
服务器
电缆头端 电缆分布网络(简化的)
家庭
43
电缆网络体系结构：概述
FDM:
C
O
VV V V V V
N
I I I I I I D DT
D D D D D D A AR
E E E E E E T TO
21
网络核心：电路交换
网络资源(如带宽) 划 分为“片”
按片分配给用户
如果未被使用则资源 片空闲(非共享)
将链路带宽划分为 “片”的方法
频率分割
时间分割
22
电路交换: FDM和TDM
FDM
例子: 4 个用户
频率
TDM
时间
频率
时间
23
例子
从主机A到主机B经一个电路交换网络发送一 个640,000 比特的文件需要多长时间？
分组交换允许更多的用户使用网络!
1 Mbps链路
每个用户:
当“活跃”时100 kbps 时间的10% 活跃
电路交换:
N 用户
10用户
分组交换
有35个用户，概率 > 10 活 跃小于.0004
1 Mbps 链路
29
分组交换对比电路交换
电路交换
在数据传输前，必须建立端到端的连接 一旦某个节点故障，必须重新建立连接 连接建立后，数据的传输没有额外的延时 数据中不必包含地址域，仅需较短的虚电
计算机网络
26
2、计算机网络的功能
– 资源共享
27
网络资源
数据 信息 知识
信息资源 接口资源
网络拓扑Βιβλιοθήκη 信息基础设施资源网络计算 网络存储 网络传输
28
– 新的通信方式
29
A Cisco IP Phone 7940, which uses VoIP (voice over IP; also called IP telephony).
Can support new applications and protocols Compare to a telephone or TV network
– designed for a specific application and type of traffic – not easily reprogrammed for new uses
计算机网络
主要参考书
– L. Peterson & B. Davie, Computer Networks: A Systems Approach. 2nd Edition (1999). – A. Tanenbaum, Computer Networks. 3rd Edition (1996). – Douglas Comer，Computer Networks and Internets. 2nd Edition （1998） – 谢希仁，计算机网络（第2版） ,电子工业 出版社，1999年4月
15
– 1996年 Netscape发布Netscape Navigator3.0 – 1996年 Sun组建Javasoft部门，Alan Baratz出任CEO。 – 1997年Microsoft发布Windows NT4.0，提 供“免费”的Web服务器产品 – 1997年 Microsoft发布Internet Explorer4.0 – 1997年Microsoft发布“Web化 (Webized)”Office 97套件
《计算机网络技术教程》课件第4章
保护网络安全，如防火墙、杀 毒软件等。
协议组成
TCP/IP协议
传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）， 是互联网的核心协议。
DNS协议
域名系统协议，将域名转换为IP地址。
HTTP协议
超文本传输协议，用于网页浏览。
SMTP协议
简单邮件传输协议，用于发送电子邮件。
03
计算机网络的拓扑结构
总线型拓扑结构
THANKS
感谢观看
网络接口卡
安装在主机上，用于连接主机和传输 介质。
集线器、交换机和路由器
用于连接多个主机，实现数据交换和 传输。
软件组成
操作系统
提供网络服务和管理功能，如 Windows、Linux等。
网络协议软件
实现网络协议，如TCP/IP协议 等。
应用软件
提供各种网络应用服务，如电 子邮件、网页浏览器等。
网络安全软件
根据网络覆盖范围分 类：局域网、城域网、 广域网。
根据传输介质分类： 有线网、无线网。
根据网络拓扑结构分 类：星型网、总线网、 环型网、网状网。
02
计算机网络的组成
硬件组成
主机
包括服务器、工作站、个人电脑等， 是网络中的主要设备，负责处理数据 和管理网络资源。
传输介质
包括双绞线、同轴电缆、光纤等，负 责连接主机并传输数据。
总线型拓扑结构
所有节点共享一条通信通道，通过这条通道进行 数据传输。
特点
结构简单，成本低，易于安装和维护，但可扩充 性差，一旦总线发生故障，整个网络将瘫痪。
应用场景
适用于节点数目不多的小型局域网。
星型拓扑结构
星型拓扑结构
应用场景
以一个中心节点为核心，其他节点直 接与中心节点相连。
协议组成
TCP/IP协议
传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）， 是互联网的核心协议。
DNS协议
域名系统协议，将域名转换为IP地址。
HTTP协议
超文本传输协议，用于网页浏览。
SMTP协议
简单邮件传输协议，用于发送电子邮件。
03
计算机网络的拓扑结构
总线型拓扑结构
THANKS
感谢观看
网络接口卡
安装在主机上，用于连接主机和传输 介质。
集线器、交换机和路由器
用于连接多个主机，实现数据交换和 传输。
软件组成
操作系统
提供网络服务和管理功能，如 Windows、Linux等。
网络协议软件
实现网络协议，如TCP/IP协议 等。
应用软件
提供各种网络应用服务，如电 子邮件、网页浏览器等。
网络安全软件
根据网络覆盖范围分 类：局域网、城域网、 广域网。
根据传输介质分类： 有线网、无线网。
根据网络拓扑结构分 类：星型网、总线网、 环型网、网状网。
02
计算机网络的组成
硬件组成
主机
包括服务器、工作站、个人电脑等， 是网络中的主要设备，负责处理数据 和管理网络资源。
传输介质
包括双绞线、同轴电缆、光纤等，负 责连接主机并传输数据。
总线型拓扑结构
所有节点共享一条通信通道，通过这条通道进行 数据传输。
特点
结构简单，成本低，易于安装和维护，但可扩充 性差，一旦总线发生故障，整个网络将瘫痪。
应用场景
适用于节点数目不多的小型局域网。
星型拓扑结构
星型拓扑结构
应用场景
以一个中心节点为核心，其他节点直 接与中心节点相连。
计算机网络基础教材第四章精品PPT课件
2.地址学习
读取帧的源地址并记录进入交换机的端口（节点只 要发送信息，交换机就能建立该表项“添加/更新” ）
利用计时器维护表项的“新鲜”性
通信过滤
1.目的：隔离本地信息，避免不必要的数据流动 2.方法：
利用端口/MAC地址映射表和帧的目的地址决定是 否转发或转发到何处
如果地址表中Βιβλιοθήκη 存在帧的目的地址，交换机则需 要向除发送端口以外的所有端口转发
一个逻辑工作组的站点需要物 理位置的移动（如LAN1中的 站点从1楼移动到3楼）
移动站点的物理位置或逻辑工 作组有时需要重新布线
利用共享式以太网需要做些什么？(2)
一个逻辑工作组的站点需要移 到另一个逻辑工作组（如站点 从LAN1移动到LAN3）
一个逻辑工作组的站点需要物 理位置的移动（如LAN1中的 站点从1楼移动到3楼）
以软件方式实现逻辑工作组的 划分与管理
VLAN的组网方法
1.静态VLAN
交换机上的VLAN端口由管理员静态分配 这些端口保持这种配置直到人工改变它们
2.动态VLAN
交换机上VLAN端口是动态分配的 分配原则通常以MAC地址、逻辑地址或数据包的协议类型
为基础
在一台交换机上配置VLAN
跨越多台交换机的VLAN
虚拟局域网VLAN
1.什么是虚拟局域网？ 将局域网上的用户或节点划分成若干“逻辑工作组
” 逻辑组的用户或节点可以根据功能、部门、应用等
因素划分而无须考虑它们所处的物理位置 2.利用以太网交换机就可以配置VLAN
利用共享式以太网需要做些什么？(1)
一个逻辑工作组的站点需要移 到另一个逻辑工作组（如站点 从LAN1移动到LAN3）
通信过滤举例
生成树协议
读取帧的源地址并记录进入交换机的端口（节点只 要发送信息，交换机就能建立该表项“添加/更新” ）
利用计时器维护表项的“新鲜”性
通信过滤
1.目的：隔离本地信息，避免不必要的数据流动 2.方法：
利用端口/MAC地址映射表和帧的目的地址决定是 否转发或转发到何处
如果地址表中Βιβλιοθήκη 存在帧的目的地址，交换机则需 要向除发送端口以外的所有端口转发
一个逻辑工作组的站点需要物 理位置的移动（如LAN1中的 站点从1楼移动到3楼）
移动站点的物理位置或逻辑工 作组有时需要重新布线
利用共享式以太网需要做些什么？(2)
一个逻辑工作组的站点需要移 到另一个逻辑工作组（如站点 从LAN1移动到LAN3）
一个逻辑工作组的站点需要物 理位置的移动（如LAN1中的 站点从1楼移动到3楼）
以软件方式实现逻辑工作组的 划分与管理
VLAN的组网方法
1.静态VLAN
交换机上的VLAN端口由管理员静态分配 这些端口保持这种配置直到人工改变它们
2.动态VLAN
交换机上VLAN端口是动态分配的 分配原则通常以MAC地址、逻辑地址或数据包的协议类型
为基础
在一台交换机上配置VLAN
跨越多台交换机的VLAN
虚拟局域网VLAN
1.什么是虚拟局域网？ 将局域网上的用户或节点划分成若干“逻辑工作组
” 逻辑组的用户或节点可以根据功能、部门、应用等
因素划分而无须考虑它们所处的物理位置 2.利用以太网交换机就可以配置VLAN
利用共享式以太网需要做些什么？(1)
一个逻辑工作组的站点需要移 到另一个逻辑工作组（如站点 从LAN1移动到LAN3）
通信过滤举例
生成树协议
计算机网络基础教程ppt课件
典型广域网技术介绍
电路交换技术
分组交换技术
通过建立和释放物理电路连接来实现数据传 输，包括时分多路复用（TDM）和频分多路 复用（FDM）等方式。
将待传输数据分割成若干个分组，每个分组 独立选择传输路径，实现动态分配传输带宽， 包括数据报和虚电路两种方式。
ATM技术
帧中继技术
基于信元的交换和传输技术，支持多种业务 类型，具有高速、低延迟、面向连接等特点。
为用户提供各种网络服务，如电 子邮件、文件传输等。
传输层 会话层 表示层 应用层
提供端到端的可靠传输服务，确 保数据的完整性和顺序性。
负责数据的格式转换和加密解密 等工作，确保不同系统之间的数 据能够正确传输。
TCP/IP四层模型
网络接口层
对应OSI的物理层和数据链路层， 负责数据的传输和接收。
传输层
以太网应用
广泛应用于局域网建设，支持多种传输 介质（如双绞线、光纤等）和多种速率 （如10Mbps、100Mbps、1Gbps 等）。
无线局域网技术与应用
无线局域网技术
基于IEEE 802.11标准，通过无线方式构建局域网，实现移动设备的无线接入。
无线局域网应用
广泛应用于家庭、办公室、公共场所等场景，提供无线互联网接入服务。同时，也 支持多种安全加密技术，保障数据传输安全。
对应OSI的传输层，提供可靠的 传输服务，确保数据的完整性和 顺序性。主要协议有TCP和UDP。
01 02 03 04
网络层
对应OSI的网络层，负责数据包 的路由和转发。
应用层
对应OSI的会话层、表示层和应 用层，为用户提供各种网络服务， 如HTTP、FTP、DNS等。
常见网络协议及功能
计算机网络基本原理课件
OSI参考模型
应用层
提供网络服务与应用程序之间的接口 ，如HTTP、FTP等协议。
表示层
用于数据格式化和数据加密解密，确 保数据在应用程序之间正确传输。
OSI参考模型
会话层
负责建立、管理和终止会话，控制数据交换 。
传输层
提供端到端的数据传输服务，如TCP和UDP 协议。
网络层
负责数据包的路由和转发，确保数据从源到 目的地的正确传输。
IP协议
总结词
无连接的数据报文传输协议
详细描述
IP协议（互联网协议）是网络层的重要协议，负责在网络中传输数据包。它采用 无连接的数据报文传输方式，每个数据包独立发送，不保证到达和顺序。
DNS协议
总结词
用于域名解析的分布式数据库系统
详细描述
DNS协议（域名系统）是一种分布式数据库系统，用于将域名转换为IP地址。它通过解析域名来找到 对应的IP地址，使人们能够通过易于记忆的域名访问互联网上的资源。
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
计算机网络基本原理 课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 计算机网络概述 • 计算机网络体系结构 • 计算机网络的硬件设备 • 计算机网络协议 • 计算机网络应用 • 网络安全与防护
PART 01
计算机网络概述
计算机网络定义
计算机网络
由若干个计算机和网络设备通过传输媒体相互连接，以实现相互 通信和资源共享的系统。
OSI参考模型
数据链路层
负责将数据分割成更小的数据帧，并在网络上传输。
物理层
负责传输比特流，包括电压、线路规格和传输介质等。
TCP/IP模型
计算机网络安全导论4(4章)
相邻层之间可通信。上次将任务（需传输 的数据）交给下层；下层为上层提供服务， 向上层屏蔽本层以下的服务细节。
上层通信是逻辑通信。只有最底层是物理 通信
整理ppt
各层的PDU（Protocol Data Unit）
概念：该层的数据传输单位 组成：
CI控制信息
DATA数据
CI：控制信息，相当于信封 DATA：数据，相当于信纸
Application Presentation
Session Transport Network Data Link Physical
—
OSI
七 层 模 型物
理 层
目的： 保证原始数据比特流的传输。
任务：
确定连接在物理介质上数据链路 的电子、机械部件标准和功能控 制。
01010
01010
整理ppt
字节 FCS帧校验字段：校验，4字节
整理ppt
MAC地址
MAC地址作为计算机在数据链路层的身份识别标志， 由网卡或需要使用MAC地址的网络设备生产厂家写入 网卡或网络设备中。
组成：6个字节，48位，前24位不同网卡生产厂家的唯 一编号，后24位为同一厂家生产的不同网卡的序列号。 MAC地址全球唯一。
上述速率只是理论上的最大值，平时看到的下载或 上传速率是应用层的速率，还需消耗一些控制信息。
整理ppt
实际下载速度的影响因素
速度计算单位BPS和bps 各层控制信息的额外开销 接入带宽 网络路径中从源计算机至目标计算机的瓶
颈 目标计算机的带宽、是否限速 BT下载时可用资源的数量 自己下载用计算机的硬件配置、资源消耗
整理ppt
OSI的数据流向是在发送方层层打包，接收方层层拆包。
OSI
上层通信是逻辑通信。只有最底层是物理 通信
整理ppt
各层的PDU（Protocol Data Unit）
概念：该层的数据传输单位 组成：
CI控制信息
DATA数据
CI：控制信息，相当于信封 DATA：数据，相当于信纸
Application Presentation
Session Transport Network Data Link Physical
—
OSI
七 层 模 型物
理 层
目的： 保证原始数据比特流的传输。
任务：
确定连接在物理介质上数据链路 的电子、机械部件标准和功能控 制。
01010
01010
整理ppt
字节 FCS帧校验字段：校验，4字节
整理ppt
MAC地址
MAC地址作为计算机在数据链路层的身份识别标志， 由网卡或需要使用MAC地址的网络设备生产厂家写入 网卡或网络设备中。
组成：6个字节，48位，前24位不同网卡生产厂家的唯 一编号，后24位为同一厂家生产的不同网卡的序列号。 MAC地址全球唯一。
上述速率只是理论上的最大值，平时看到的下载或 上传速率是应用层的速率，还需消耗一些控制信息。
整理ppt
实际下载速度的影响因素
速度计算单位BPS和bps 各层控制信息的额外开销 接入带宽 网络路径中从源计算机至目标计算机的瓶
颈 目标计算机的带宽、是否限速 BT下载时可用资源的数量 自己下载用计算机的硬件配置、资源消耗
整理ppt
OSI的数据流向是在发送方层层打包，接收方层层拆包。
OSI
计算机网络谢希仁第七版全套 课件
计算机网络谢希仁第七版全套课件计算机网络谢希仁第七版全套课件第一章概述计算机网络是现代通信的重要组成部分，它为信息社会提供了坚实的基础。
在本章中，我们将探讨计算机网络的基本概念、目的和意义，以及计算机网络的分类、拓扑结构、体系结构、协议、标准等基本概念。
第二章物理层物理层是计算机网络的最底层，它负责在通信设备之间建立物理连接。
在本章中，我们将深入探讨物理层的基本概念和技术，包括传输介质、传输方式和接口标准等。
第三章数据链路层数据链路层是计算机网络的重要层次之一，它负责在通信设备之间建立可靠的逻辑连接。
在本章中，我们将深入探讨数据链路层的基本概念和技术，包括数据封装、差错控制、流量控制等。
第四章网络层网络层是计算机网络的核心层次，它负责将数据从源节点发送到目的节点。
在本章中，我们将深入探讨网络层的基本概念和技术，包括IP地址、路由协议、子网掩码等。
第五章运输层运输层是计算机网络的又一重要层次，它负责在通信设备之间建立端到端的连接。
在本章中，我们将深入探讨运输层的基本概念和技术，包括端口号、TCP和UDP等。
第六章应用层应用层是计算机网络的最高层，它负责处理特定的应用程序。
在本章中，我们将深入探讨应用层的基本概念和技术，包括HTTP、FTP、SMTP 等。
第七章网络安全随着信息技术的不断发展，网络安全问题日益突出。
在本章中，我们将深入探讨网络安全的基本概念和技术，包括加密技术、认证技术、防火墙等。
第八章无线和移动网络无线和移动网络是计算机网络的重要组成部分，它们为移动设备提供了便利的连接方式。
在本章中，我们将深入探讨无线和移动网络的基本概念和技术，包括无线局域网、无线个人区域网、移动通信等。
第九章网络管理和维护网络管理和维护是计算机网络正常运行的重要保障。
在本章中，我们将深入探讨网络管理和维护的基本概念和技术，包括网络管理协议、性能监控、故障排除等。
第十章网络发展前景和新技术计算机网络作为信息社会的基础设施，其发展前景广阔。
计算机网络简明教程(第4版)PPT全套教学课件(2024)
04
加密技术
采用加密技术对敏感信息进行加密处 理，确保信息在传输和存储过程中的 机密性。
防火墙技术
通过防火墙技术，对进出网络的数据包进行 过滤和检查，防止恶意攻击和非法访问。
05
06
安全审计与监控
对网络系统和应用程序进行安全审计和监控， 及时发现和处理安全事件。
常见的网络攻击与防御技术
常见的网络攻击
应用层通过图形用户界 面（GUI）或命令行界 面（CLI）等方式，为用 户提供与网络服务交互 的接口。
应用层支持各种网络服 务，如电子邮件、文件 传输、远程登录等，以 满足用户的需求。
应用层负责将数据转换 为网络可传输的格式， 如将文本转换为ASCII码 ，将图像转换为JPEG或 PNG格式等。
网络安全的基本概念与防范策略
ATM网络的组网技术
采用星型、树型、环型等多种拓扑结构，支持多种接入方式（如光纤 、同轴电缆、双绞线等）。
ATM网络的应用
广泛应用于宽带ISDN（B-ISDN）和多媒体通信等领域。
MPLS网络的工作原理与组网技术
MPLS（Multi-Protocol Label Switching）网络 的基本概念：一种独立于底层传输技术的标签交 换技术，用于快速转发IP分组。
关键技术
包括路由表维护、路由协议、队列管理、丢包重传等，以确保网络的高 效、稳定运行。
传输层的基本概念与功能
要点一
传输层定义
计算机网络中负责实现端到端数据传 输的层次，提供可靠或不可靠的数据 传输服务。
要点二
主要功能
包括建立、维护和终止端到端的连接 ，数据分段与重组，流量控制与差错 控制等，确保数据的可靠传输。
差错控制与流量控制
计算机网络技术第4章_2
第4章 局域网
4.6 虚拟局域网
• 近年来，随着网络技术的发展，交换局域网由于价格 低廉且性能较高，得到了广泛的应用，已经基本上取 代了共享介质局域网，成为网络发展的主流。
• 在交换式局域网的基础上，产生了一种新的网络技
术——虚拟局域网(Virtual LAN, VLAN）。
《计算机网络技术基础与应用》
《计算机网络技术基础与应用》
第4章 局域网
1) 基于交换端口的虚拟局域网 • 这种划分方式的特点是将交换机按照端口进行分组，将 每一组定义为一个虚拟局域网。这些交换机端口分组可 以在一台交换机上也可以跨越几个交换机。 • 目前定义虚拟局域网成员最常用的方法是端口分组。 • 优点：简单，容易实现，从一个端口发出的广播，可以 直接发送到虚拟局域网内的其他端口，也便于直接监控。 • 局限性：使用不够灵活，当用户从一个端口移动到另一 个端口时，网络管理员必须重新配置虚拟局域网成员。
《计算机网络技术基础与应用》
第4章 局域网
4.7.2 吉比特以太网
• 1997年IEEE 通过了吉比特以太网的标准802.3z，并且 这个标准在1998年成为正式的标准。 • 吉比特以太网采用了与标准以太网相同的帧格式、帧 结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及 布线系统，只是在低层将数据速率提高到了1Gbps。因 此，它与标准以太网（10Mbps）及快速以太网 （100Mbps）兼容。 • 吉比特以太网的推出，在局域网组网技术上与ATM形 成了竞争的格局。
– 任何时候增加终端或者更换网卡，都要对虚拟局域
网数据库调整，以实现对该终端的动态跟踪。
– 必须在一开始先用人工配置虚拟局域网。
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第4章 局域网
4.6 虚拟局域网
• 近年来，随着网络技术的发展，交换局域网由于价格 低廉且性能较高，得到了广泛的应用，已经基本上取 代了共享介质局域网，成为网络发展的主流。
• 在交换式局域网的基础上，产生了一种新的网络技
术——虚拟局域网(Virtual LAN, VLAN）。
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第4章 局域网
1) 基于交换端口的虚拟局域网 • 这种划分方式的特点是将交换机按照端口进行分组，将 每一组定义为一个虚拟局域网。这些交换机端口分组可 以在一台交换机上也可以跨越几个交换机。 • 目前定义虚拟局域网成员最常用的方法是端口分组。 • 优点：简单，容易实现，从一个端口发出的广播，可以 直接发送到虚拟局域网内的其他端口，也便于直接监控。 • 局限性：使用不够灵活，当用户从一个端口移动到另一 个端口时，网络管理员必须重新配置虚拟局域网成员。
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4.7.2 吉比特以太网
• 1997年IEEE 通过了吉比特以太网的标准802.3z，并且 这个标准在1998年成为正式的标准。 • 吉比特以太网采用了与标准以太网相同的帧格式、帧 结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及 布线系统，只是在低层将数据速率提高到了1Gbps。因 此，它与标准以太网（10Mbps）及快速以太网 （100Mbps）兼容。 • 吉比特以太网的推出，在局域网组网技术上与ATM形 成了竞争的格局。
– 任何时候增加终端或者更换网卡，都要对虚拟局域
网数据库调整，以实现对该终端的动态跟踪。
– 必须在一开始先用人工配置虚拟局域网。
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Ethernet MAC Sublayer Protocol
Frame formats. (a) DIX Ethernet, (b) IEEE 802.3.
Ethernet MAC Sublayer Protocol (2)
Collision detection can take as long as 2 .
Wireless LAN Protocols (2)
The MACA protocol. (a) A sending an RTS to B. (b) B responding with a CTS to A.
Ethernet
• • • • • • • • • • Ethernet Cabling Manchester Encoding The Ethernet MAC Sublayer Protocol The Binary Exponential Backoff Algorithm Ethernet Performance Switched Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet IEEE 802.2: Logical Link Control Retrospective on Ethernet
The tree for eight stations.
Wavelength Division Multiple Access Protocols
Wavelength division multiple access.
Wireless LAN Protocols
A wireless LAN. (a) A transmitting. (b) B transmitting.
Pure ALOHA
In pure ALOHA, frames are transmitted at completely arbitrary times.
Pure ALOHA (2)
Vulnerable period for the shaded frame.
Pure ALOHA (3)
Throughput versus offered traffic for ALOHA systems.
5.
Multiple Access Protocols
• • • • • • ALOHA Carrier Sense Multiple Access Protocols Collision-Free Protocols Limited-Contention Protocols Wavelength Division Multiple Access Protocols Wireless LAN Protocols
Interframe spacing in 802.11.
The 802.11 Frame Structure
The 802.11 data frame.
802.11 Services
Distribution Services
• • • • • Association Disassociation Reassociation Distribution Integration
Persistent and Nonpersistent CSMA
Comparison of the channel utilization versus load for various random access protocols.
CSMA with Collision Detection
The 802.11 Protocol Stack
Part of the 802.11 protocol stack.
The 802.11 MAC Sublayer Protocol
(a) The hidden station problem. (b) The exposed station problem.
Ethernet Cabling
The most common kinds of Ethernet cabling.
Ethernet Cabling (2)
Three kinds of Ethernet cabling. (a) 10Base5, (b) 10Base2, (c) 10Base-T.
Chapter 4
The Medium Access Control Sublayer
The Channel Allocation Problem
• • Static Channel Allocation in LANs and MANs Dynamic Channel Allocation in LANs and MANs
The 802.16 Protocol Stack
The 802.16 Protocol Stack.
The 802.16 Physical Layer
The 802.16 transmission environment.
The 802.16 Physical Layer (2)
Frames and time slots for time division duplexing.
The binary countdown protocol. A dash indicates silence.
Limited-Contention Protocols
Acquisition probability for a symmetric contention channel.
Adaptive Tree Walk Protocol
(a) Position of LLC. (b) Protocol formats.
Wireless LANs
• • • • • The 802.11 Protocol Stack The 802.11 Physical Layer The 802.11 MAC Sublayer Protocol The 802.11 Frame Structure Services
Bluetooth Architecture
Two piconets can be connected to form a scatternet.
Bluetooth Applications
The Bluetooth profiles.
The Bluetooth Protocol Stack
The 802.15 version of the Bluetooth protocol architecture.
Gigabit Ethernet
(a) A two-station Ethernet. (b) A multistation Ethernet.
Gigabit Ethernet (2)
Gigabit Ethernet cabling.
IEEE 802.2: Logical Link Control
802.11 Services
Intracell Services
• • • • Authentication Deauthentication Privacy Data Delivery
Broadband Wireless
• • • • • Comparison of 802.11 and 802.16 The 802.16 Protocol Stack The 802.16 Physical Layer The 802.16 MAC Sublayer Protocol The 802.16 Frame Structure
Operation of a LAN bridge from 802.11 to 802.3.
Bridges from 802.x to 802.y (2)
The IEEE 802 frame formats. The drawing is not to scale.
Ethernet Performance
Efficiency of Ethernet at 10 Mbps with 512-bit slot times.
Switched Ethernet
A simple example of switched Ethernet.
Fast Ethernet
The original fast Ethernet cabling.
Data Link Layer Switching
Multiple LANs connected by a backbone to handle a total load higher than the capacity of a single LAN.
Bridges from 802.x to 802.y
The 802.16 Frame Structure
(a) A generic frame.
(b) A bandwidth request frame.
Bluetooth
• • • • • • • Bluetooth Architecture Bluetooth Applications The Bluetooth Protocol Stack The Bluetooth Radio Layer The Bluetooth Baseband Layer The Bluetooth L2CAP Layer The Bluetooth Frame Structure
Dynamic Channel Allocation in LANs and MANs
1. Station Model.
2.
3. 4.
Single Channel Assumption.
Collision Assumption. (a) Continuous Time. (b) Slotted Time. (a) Carrier Sense. (b) No Carrier Sense.