第4章计算机网络接口与通信设备解析
计算机网络 谢希仁 第四章习题解答
计算机网络谢希仁第四章：网络层1、网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。
（教材109）答：网络层向上提供了数据报和虚电路两种服务，其优缺点的比较如下：(1)虚电路是面向连接的，提供的服务可以保证数据传输的可靠性和投递顺序的正确性；数据报是无连接的，只提供尽最大努力的交付，不能保证传输的可靠性和投递顺序的正确性。
(2)网络采用数据报传输方式可大大简化网络层的结构；虚电路让电信网络负责保证可靠通信所采取的措施，使得电信网的结点交换机复杂而昂贵。
但是相对而言，采用数据报时，由主机负责端到端的可靠性，包括差错处理和流量控制，因此主机的处理负担较大。
（3）虚电路有连接建立和释放阶段，数据传输启动慢；数据报不用建立连接，数据传输启动快。
（4）为了在交换结点进行存储转发，在使用数据报时，每个分组必须携带完整的地址信息。
而在使用虚电路的情况下，每个分组不需要携带完整的目的地址，只需要有一个简单的虚电路号码标识，这就使得虚电路分组中的控制信息部分的比特数减少，从而减少了系统开销。
（5）虚电路在连接建立的阶段确定数据传输的路由，属于同一条虚电路的分组均按照同一条路由进行转发；数据报对每个分组都独立的做路由选择。
显然，在数据传输阶段，数据报的路由处理负担较大。
但是在网络出现故障的情况下，所有通过故障结点的虚电路都不能工作，而数据报可以灵活的选择替代路由。
2、网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？（教材110）答：（1）单一的网络无法满足各种用户的多种需求，因此，把许多种不同类型的物理网络互相连接在一起，可以实现更大范围内的通信。
实际中使用的TCP/IP 协议，定义了一种抽象的网络，隐藏了互连的各种不同物理网络的细节，使得互连后的网络像一个单一的大网络。
（2）进行网络互连时，需要解决的共同的问题：不同的寻址方案、不同的最大分组的长度、不同的网络接入机制、不同的超时控制、不同的差错恢复方法、不同的状态报告方法、不同的路由选择技术、不同的用户接入控制、不同的服务（面向连接的服务和无连接的服务）、不同的网络管理和控制方式等。
计算机网络基础课件第四章
RJ-45，连接双绞线 AUI，连接粗缆 BNC，连接细缆 LC等，连接光纤
4.2.2 集线器（HUB）
中继器（Repeater）：一种在物理层上实现信号的放 大与再生的网络设备，用以扩展局域网的跨度。 集线器（HUB）：一种特殊的多端口中继器，所有连接 端口共享网络带宽。
集线器的分类
无源集线器：不对信号做任何处理——早期 有源集线器：对信号可再生和放大
7 8
代理服务（Proxy）
组建大型局域网—园区网
4.2.1 网卡
网卡---- Network Interface Card， NIC
又称网络适配器（Network Interface Adapter，NIA） 负责网络信号的发送、接收和协议转换，用来实现终端 计算机与传输介质之间的网络连接。 局域网连接方式中，每台计算机至少应安装一块网卡。 每块网卡都有一个惟一的网络硬件地址 - MAC地址。 提供不同的接口类型以连接不同的传输介质。
令牌网
FDDI ATM
4.1.2 局域网的拓扑结构
星型 环型 总线型 树型
4.1.3 局域网的传输介质
有线传输
– 双绞线 – 同轴电缆 – 光纤
无线传输
– 红外线通信
– 蓝牙通信 – 扩频通信
第4章 局域网组网
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局域网概述 以太网的物理网络设备 网卡（NIC） 集线器（HUB） 双绞线组网、结构化布线 交换机（Switch） 网络操作系统 Windows下建立局域网连接 动态主机配置（DHCP）
智能集线器：具有有源集线器的全部功能外，还提供网
络管理功能。
4.2.3 交换机（Switch）
第4章网 络 习 题
7．属于C类的IP地址为。
A.202．104．1．1 B.195．3．4．5C.191．1．1．1 D. 111．1．1．1
答案：AB
解析：C类地址的最高字节取值范围为192～223，本题的A和B选项中，最高字节分
别是202和195，在这个范围内，所以正确答案是AD。
8．属于B类IP地址的有。
A.4 B.5 C.6 D. 7
答案：A
解析：TCP／IP协议集从上到下依次分为应用层、传输层、网络层和网络接口层4层。
19．__________是通过有线电视线接人上网。
A.ADSL a CableModem C ISDN D. DDN
答案：B
解析：通过有线电视网接入Internet需要使用Cable Modem。
答案：A
8．以下IP地址中，属于B类地址的是。
A.112．213．12．23 B．210．123．23．12
C．23．123．213．23D.156．123．32．12
答案：D
解析：B类地址的最高字节取值范围为128～191，本题中只有D选项的第一个字节
156在这个范围中，所以本题应该选择D。
9．下列选项中不属于丁TCP／IP协议集的层次。
答案：AB
解析：无线局域网的拓扑结构有两种：对等网络和结构化网络，所以正确答案是AB。
10．以下关于对等网的说法中正确的是。
A.对等网上各台计算机无主从之分
B．可以共享打印机资源
C.网上任意节点计算机都可以作为网络资源的提供者
D.对等网需要专门的服务器来做网络支持
答案：ABC
解析：对等网上各台计算机无主从之分，网上任意节点计算机既可以作为网络服务器，
第4章 网络互联设备与组网配置
4.3 传输介质
常用的传输介质包括双绞线、同轴电缆和光导纤维，另外 ，还有通过大气的各种形式的电磁传播，如微波、红外线和 激光等。 4.3.1 双绞线(Twisted Pairwire,TP) 双绞线主要是把两根绝缘铜线拧成有规则的螺旋形。一般 扭绞长度在3.1~14cm，按逆时针方向扭绞，相邻线对的扭绞 长度在12.7cm以上。若把若干对双绞线集成一束，并用结实 的保护外皮包住，就形成了典型的双绞线电缆。把多个线对 扭在一块可以使各线对之间或其他电子噪声源的电磁干扰最 小。
2、 网卡总线类型 10M以太网卡的总线体系结构仍是工业标准体系结构（ISA ）。ISA总线的特点是：总线只有16位宽；工作时钟频率只有 8MHz；不允许猝发式数据传输；大多数ISA总线为I/O映射型 ，从而降低了数据传输速度。 ISA总线的理论带宽是5.33MB/S或42.64Mbit/s。网卡实际可 用的ISA总线带宽大约只是1/4的理论带宽值，即约为11Mbit/s ，刚够覆盖10Mbit/s的信道。 外部设备互连（PCI）总线可提供132MB/S的理论带宽和具 有真正的即插即用（PnP）的特点，极像SUN的S-BUS。PCI 总线是得到计算机厂家广泛支持的高性能的与处理器无关的 总线。
一般的文件服务器除了文件管理外还包括用户管理、安全管 理、网络管理、系统管理等功能。 2．打印服务器 打印服务器上接有打印机，网上其他结点和该服务器通信， 并使用与其相连的打印机打印文件。 3．终端服务器 终端服务器又称为终端集中器，终端通过终端集中器再接到 网上，终端到其他结点之间的通信都通过终端集中器。 二、 工作站 使用服务器提供的功能的网络结点就是工作站。工作站可以 是基于DOS、Windows 95/98的PC机，Apple Macintosh系统 、运行OS/2的系统以及无盘工作站。无盘工作站没有软驱和 硬驱，而是使用网络接口卡上固化在引导芯片中的特殊引导 程序直接从服务器上引导。
计算机网络技术第4章 局域网
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以太网名字的由来
1973年，Bob Metcalfe将该系统命名为“以太网 ――Ethernet”。“ 以太网――Ethernet”中的“ether” 源于物理学名词，“以太”最初被认为是电磁波的传 输介质，宇宙中充满了“以太”，因此电磁波将被传 输到宇宙的每一个角落。
DIX 以 太 网 标 准 有 两 个 版 本 ： 1980 年 9 月 发 布 的 1.0版本和1982年11月发布的2.0版本。
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以太网的标准
1985 年 ， IEEE 在 DIX 以 太 网 标 准 的 基 础 上 制 定 了 IEEE
802.3标准，术语“CSMA/CD――带有冲突检测的载
802.7宽带技术咨询组，为其他分委员会提供宽带网络技术的 建议；
802.8光纤技术咨询组，为其他分委员会提供光纤网络技术的 建议；
802.9综合话音/数据的局域网（IVDLAN）介质访问控制协议 及其物理层技术规范；
802.10局域网安全技术标准；
802.11无线局域网的介质访问控制协议及其物理层技术规范；
第 4 章 局域网(LAN)
4.1 LAN拓扑结构和传输介质 4.2 局域网的IEEE 802标准 4.3 局域网的网络体系结构 4.4 CSMA/CD协议和IEEE 802.3标准 4.5 令牌总线和IEEE 802.4标准 4.6 令牌环和IEEE 802.5标准 4.7 高速局域网技术与无线局域网技术 4.8 综合布线技术
802.12 100Mbps高速以太网按需优先的介质访问控制协议
100V20G22-/3A/23ny LAN。
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第4章网络互联设备-计算机网络技术与应用实践-骆焦煌-清华大学出版社
不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。工作原理如 下：
4.4.2 网桥优缺点 1.网桥优点 （1）过滤通信量。 （2）扩大了物理范围，也增加了整个局域网上的工作站数量。 （3）可使用不同的物理层，可互连不同的局域网。 （4）提高了可靠性。如果把较大的局域网分割成若干较小的局域网，并且每个小的局域 网内部的信息量明显地高于网间的信息量，那么整个互连网络的性能就变得更好。
本章主要内容
4.1网络接口卡 4.2中继器 4.3集线器 4.4网桥 4.5交换机 4.6路由器 4.7网关 4.8传输介质
4.1 网络接口卡
网络接口卡（Network Interface Card，NIC）又称为网络适配器（Network Adapter）， 简称网卡或NIC，是一种网络连接设备，能够工作工作站、服务器或其他网络节点通过网 络介质接收并发送数据。网卡是插在计算机主板的插槽上，负责将用户要传送的数据转换 为网络上其他设备能够识别的格式，通过网络介质进行传输。
2.网桥缺点 （1）由于网桥对接收的帧要先存储和查找站表，然后转发，这就增加了时延。 （2）在MAC子层并没有流量控制功能。当网络上负荷很重时，可能因网桥缓冲区的存储 空间不够而发生溢出，以致产生帧丢失的现象。
（3）具有不同MAC子层的网段桥接再一起时，网桥在转发一个帧之前，必须修改帧的某 些字段的内容，以适合另一个MAC子层的要求，增加时延。 （4）网桥只适合于用户数不太多（不超过几百个）和信息量不太大的局域网，否则有 时会产生较大的广播风暴。
4.2.2 中继器的优缺点 1．优点 （1）扩大了通信距离。 （2）增加了节点的最大数目。 （3）各个网段可使用不同的通信速率。 （4）提高了可靠性。当网络出现故障时，一般只影响个别网段。 （5）性能得到改善。 （6）安装简单、使用方便、价格相对低廉。 2．缺点 （1）由于中继器对收到被衰减的信号再生（恢复）到发送时的状态，并转发出去，增加 了延时。
计算机网络技术第四章知识点
第四章知识点1、局域网的定义：是一个允许很多彼此独立计算机在适当的区域内、以适当的传输速率直接进行沟通的数据通信系统。
2、局域网的特点：1）局域网覆盖的地理范围小；2）通信速率较高；3）传输延时小，误码率低;4）局域网通常为一个单位所有，是专用网络，便于管理；5）便于安装和维护，可靠性高；6）影响局域网特性的主要技术因素是传输介质、拓扑结构和介质访问控制方法；7）如果采用宽带局域网，则可以实现对数据、语音和图像的综合传输；在基带网上，采用一定的技术，也有可能实现语音和静态图像的综合传输，可以为办公自动化提供数据传输上的支持；8）协议简单，结构灵活、建网成本低，周期短。
3、在中小型局域网中常用的网络拓扑结构有总线型拓扑结构、星型拓扑结构和环型拓扑结构三种。
4、局域网的体系结构由三层协议构成，即物理层（PHY）、媒体访问控制层（MAC）和逻辑链路控制层（LLC）。
5、媒体访问控制层和逻辑链路控制层这两层相当于OSI七层参考模型中的第二层，即数据链路层。
6、在一个系统中，上下层之间通过接口进行通信，用服务访问点（SAP）来定义接口。
7、在局域网参考模型中的LLC子层的顶部有多个L LC服务访问点（LSAP），为OSI高层提供接口端。
8、媒体访问控制服务访问点（MSAP）向LLC实体提供单个接口端；PSAP（物理访问控制点）向MAC实体提供单个接口端9、在OSI参考模型的网络层的顶部有多个网间服务访问点（NSAP），为传输层提供接口端。
10、IEEE802委员会现有13个分委员会。
11、IEEE802.1—概述、体系结构和网络互联，以及网络管理和性能测量。
12、IEEE802.2—逻辑链路控制。
这是高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。
13、IEEE802.3—CSMA/CD。
定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规约。
14、IEEE802.4—令牌总线网。
定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规约。
计算机网络原理第4章习题课
当站点数较大时，信道利用率最大值Smax=1/ （1+4.44×0.1）=0.6925 信道上每秒发送的帧数的最大值 =0.6925×5Mb/s÷1000bit=3462 每个站每秒种发送的平均帧数的最大值为3462÷100≈34。
青岛大学信息工程学院网络工程系
4-10. 假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上 传播速率为200 000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。 [解析] CSMA/CD是总线局域网带有冲突检测的载波监听多路访问协议。 数据在总线上传输存在传播时延，即使发送数据前监听到信道为 “空闲”，仍有可能在发送数据一段时间内发生碰撞。当一个站在 发送数据后，最迟要经过两倍的端到端的传播时延，才能知道自己 发送的数据是否和其他站发送的数据发生了碰撞。局域网按最坏情 况计算总线两端的两个站之间的传播时延为端到端的传播时延。因 此，帧的发送时延应该大于等于端到端往返传播时延才能检测得到 冲突。 [解答]对于1km电缆，单程端到端传播时延为 =1km÷200000km/s=5×10-6s=5us， 端到端往返时延为：2=10us 按照CSMA/CD工作，数据帧的发送时延不能小于10us，以1Gb/s速率 工作，10us可发送的比特数等于： (10×10-6s) ×(1.0×109b/s)=10 000bit=1250B 因此，最短帧长是10000bit或1250B。
计算机网络中的网络设备与接口配置
计算机网络中的网络设备与接口配置在计算机网络中，网络设备及其接口配置是实现网络通信的重要环节。
准确的网络设备配置和灵活的接口设置可以确保网络的高效运行和良好的性能。
本文将介绍计算机网络中常见的网络设备和接口配置，以及它们的作用和配置方法。
一、网络设备1. 路由器（Router）路由器是计算机网络中最常见的网络设备之一，在网络层（网络互联层）起到连接不同网络的作用。
路由器通过将数据包转发到目标网络来实现不同网络之间的通信。
在网络规模较大的情况下，需要使用多台路由器互联，形成一个覆盖范围更广的网络。
配置路由器主要包括以下几个方面：（1）IP地址配置：每个路由器都需要配置一个唯一的IP地址，用于在网络层进行数据包转发。
（2）路由配置：根据网络拓扑和路由策略，配置路由表，使得数据包能够正确地被路由器转发到目标网络。
常用的路由协议有OSPF、BGP等。
（3）接口配置：配置路由器的各个接口，包括物理接口和逻辑接口。
对于物理接口，需要设置接口类型、速率、双工模式等参数；对于逻辑接口，需要配置VLAN、子接口等。
2. 交换机（Switch）交换机是计算机网络中用于在数据链路层（数据链路互连层）进行数据包转发的设备。
交换机通过学习源MAC地址和目标MAC地址之间的关联关系，将数据包转发到对应的目标设备。
交换机采用硬件交换方式，具有快速数据传输和广播域隔离的特点。
配置交换机主要包括以下几个方面：（1）VLAN配置：将交换机划分为不同的虚拟局域网（VLAN），实现不同VLAN之间的隔离和通信。
（2）链路聚合（Link Aggregation）配置：将多个物理接口绑定为一个逻辑接口，提高接口带宽和冗余性。
（3）STP配置：配置生成树协议（Spanning Tree Protocol），防止交换机网络中出现环路，确保数据包的无环转发。
（4）QoS配置：配置交换机的服务质量（Quality of Service），实现对不同类型数据包的优先级和带宽管理。
计算机网络(谢希仁第五版)第四章课后习题详解
第四章网络层1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。
网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。
优点是能提供服务质量的承诺。
即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高；后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易2.网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域进行网络互连时，需要解决共同的问题有：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务（面向连接服务和无连接服务）不同的管理与控制方式3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
物理层中继系统：转发器(repeater)。
数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。
网络层中继系统：路由器(router)。
网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。
网络层以上的中继系统：网关(gateway)。
4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。
IP协议：实现网络互连。
使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。
网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。
ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。
RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。
ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。
5.IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？分为ABCDE 5类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。
第4章 TCPIP协议族
图4-7
主机 A 广播发送 ARP 请求分组
ARP 请求
ARP协议工作示意图
我是 209.0.0.5，硬件地址是 00-00-C0-15-AD-18 我想知道主机 209.0.0.6 的硬件地址 ARP 请求 209.0.0.5 A ARP 请求 ARP 请求 209.0.0.6 Y B Z
X
00-00-C0-15-AD-18
图4-8 计算机的网间通信
主机 H1 IP1 HA1 硬件地址 HA3 路由器 R1 HA4 局域网 HA5 路由器 R2 HA6 局域网
主机 H2 IP2 HA2
局域网
2．逆地址解析协议RARP
逆地址解析协议 RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 使只知道自己硬件地址的 主机能够知道其 IP 地址。这种主机往往是无 盘工作站。 因此 RARP协议目前已很少使用。 这种无盘工作站一般只要运行其ROM中的文件 传送代码，就可用下行装载方法从局域网上其 他主机得到所需的操作系统和TCP/IP通信软件， 但这些软件中并没有IP地址。无盘工作站要运 行ROM中的RARP来获得其IP地址。
4.1.2 ARP与RARP协议
在数据通信过程中，要同时用到逻辑地 址与物理地址，需要实现二者之间的映 射。地址解析协议（ARP）与逆地址解析 协议（RARP）就是来完成逻辑地址与物 理地址的映射任务的。
1．地址解析协议ARP
IP地址是不能直接用来进行通信的。这是因为IP地址 只是主机在抽象的网络层中的地址。若要将网络层中 传送的数据报交给目的主机，还要传到链路层转变为 MAC帧后才能发送到实际的网络上。因此，不管网络 层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据 帧时，最终还是必须使用硬件地址。 由于IP地址有32位，而局域网的硬件地址是48位，因 此它们之间不存在简单的映射关系。此外，在一个网 络上可能经常会有新的主机加入进来，或撤走一些主 机。更换网卡也会使主机的硬件地址改变。可见主机 中应存放一个从IP地址到硬件地址的映射表，并且这 个映射表还必须能够经常动态更新。地址解析协议ARP （Address Resolution Protocol）很好地解决了这些问 题。
第4章局域网常用传输介质和互连设备
4.2.4 同轴电缆的连接
Step 4：将中心铜导线用手集中扭绕，以免散开。然后 插入BNC头中铜质针头的小孔内，直到半透明绝缘层紧靠铜质 针头时为止。此时旋入铜质针头上的小螺钉，将中心铜导体固 定在铜质针头内。有的BNC接头不用螺钉固定，而必须使用电 烙铁将其焊接。
1. 细缆的制作 制作细缆时所需的工具要比制作RJ-45接头多。除压线
钳、斜口钳外，还需要尖嘴钳、万用表(最好为数字万用表)， 必要时还需使用电烙铁。具体的制作过程如下。
Step 1：根据连接距离的要求，用斜口钳剪取一定长度 的细缆(不少于0．5m)，然后将BNC专用接头的金属套筒套 到电缆上。
Step 2：用压线钳的剥线端剥去电缆外面的一层胶体保 护层，长度与BNC接头的长度相当，约2cm。注意在剥去保 护层时不要使用其他的工具，否则会切断与保护层相隔的金 属网。
⑴ 传输速率 (2) 电缆中双绞线对的扭绕 (3) 5类双绞线应该是几对 (4) 仔细观察
① 查看电缆外面的说明信息。 ② 是否易弯曲 ③ 电缆中的铜芯是否具有较好的韧性。 ④ 是否具有阻燃性。
4.2 局域网中的同轴电缆
同轴电缆在20世纪80年代初的局域网中 使用最为广泛，因为那时集线器的价格很高， 随着以双绞线和光纤为基础的标准化布线的推 广，同轴电缆已逐渐退出布线市场。不过，目 前一些对数据通信速率要求不高、连接设备不 多的一些家庭和小型办公室用户还在使用同轴 电缆。
同轴电缆有粗缆和细缆两种类型。粗、细 是通过同轴电缆中导体的直径大小来区分的。 通常，中心导体的芯越粗，信号传输距离越远。 铜线的直径为0.25英寸的细缆传输距离约200 米（10Base2），直径为0.5英寸的粗缆传输距 离为500米（以太网10Base5标准），在粗缆和 细缆都采用50欧姆的终端电阻，吸收发送完毕 的信号，以便于新信号的接收。
计算机通信网第4章MAC子层
帧的接收与解析
接收方对数据帧进行 解析，提取出数据和 相关信息。
数据链路释放
通信结束后，释放数 据链路连接，回收相 关资源。
差错控制机制在数据链路层中应用
检错码
在数据帧中加入校验码，接收方通过校 验码检测数据传输过程中的错误。
流量控制
通过滑动窗口等机制控制发送方发送 数据的速率，避免接收方来不及处理
02
强制访问控制（ MAC）
基于安全策略和系统安全状态进 行访问控制，安全性高，但灵活 性和易用性相对较差。
03
基于角色的访问控 制（RBAC）
根据用户在组织中的角色分配访 问权限，适用于大型企业和组织 ，可简化权限管理。
访问控制策略制定原则和实施步骤
最小权限原则
只授予用户完成任务所需的最小权限，降低滥用风险。
静态分配
网络管理员手动为每一个网络 接口分配一个MAC地址，这种 方式适用于小型网络。
动态分配
通过网络管理协议（如DHCP ）动态分配MAC地址，这种方 式适用于大型网络。
地址解析协议（ARP）
在网络层使用IP地址进行通信 ，但在实际的数据传输过程中 ，需要使用MAC地址来定位目 标设备。ARP协议用于将32位 的IP地址转换为MAC地址。
其他MAC子层协议及标准
令牌环网（Token Ring ）
一种环形网络拓扑结构，采用令牌传递方式 实现访问控制，提供高速、可靠的数据传输 服务。
光纤分布式数据接口（FDDI ）
一种高速、高可靠性的光纤环形网络，采用令牌环 和定时令牌协议实现访问控制，适用于大型计算机 网络。
异步传输模式（ATM）
一种面向连接的、快速分组交换技术，提供 高速、低延迟的数据传输服务，适用于多媒 体通信和宽带网络应用。
计算机网络与通信原理实践指南
计算机网络与通信原理实践指南【第一章：计算机网络基础】计算机网络是计算机技术领域中的重要内容，也是实现信息传输、数据共享的基础设施。
本章将介绍计算机网络的基本概念，如网络拓扑结构、网络协议等。
1.1 网络拓扑结构网络拓扑结构指计算机网络中节点之间的物理或逻辑连接方式。
常见的网络拓扑结构包括总线型、星型、环型、网状型等。
对于不同的应用场景和需求，选择合适的网络拓扑结构至关重要。
1.2 网络协议网络协议是计算机网络中实现通信的规则和约定。
常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议、DNS协议等。
了解各种网络协议的特点和功能，可以更好地理解和设计计算机网络。
【第二章：网络通信技术】网络通信技术是计算机网络实现数据传输的核心，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等多个层次。
本章将深入介绍每个层次的具体内容。
2.1 物理层物理层是计算机网络的最底层，负责传输比特流，以及定义物理接口标准。
介绍常用的物理层介质和编码方式，如双绞线、光纤等，以及物理层的调制解调器等设备。
2.2 数据链路层数据链路层建立在物理层之上，负责可靠地传输数据帧。
介绍数据链路层的功能和特性，如帧同步、流量控制、差错控制等，以及常用的数据链路层协议，如以太网、Wi-Fi等。
2.3 网络层网络层负责将数据包从源主机传输到目标主机。
介绍网络层的主要功能和算法，如路由选择、分组转发等，以及常见的网络层协议，如IP协议、ICMP协议等。
2.4 传输层传输层是在网络层之上，提供端到端的可靠传输。
介绍传输层的主要功能和协议，如传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP），以及传输层的可靠性控制和拥塞控制机制。
2.5 应用层应用层是计算机网络中最高的一层，为用户提供各种应用服务。
介绍应用层的功能和协议，如HTTP协议、FTP协议、SMTP协议等，以及应用层协议的特点和应用场景。
【第三章：网络安全与管理】网络安全与管理是计算机网络运行和维护的重要方面，包括网络安全技术、网络管理协议等内容。
计算机网络各章重点总结
计算机网络各章重点总结计算机网络是现代信息技术中的关键组成部分，它连接了世界各地的计算机设备，实现了信息的传输和共享。
为了更好地理解和应用计算机网络，下面将对计算机网络的各章重点进行总结。
第一章：计算机网络和因特网计算机网络是指由若干具有独立功能的计算机互连而成的系统，它通过通信线路实现计算机之间的数据传输。
而因特网是全球最大的计算机网络，它基于TCP/IP协议族，连接了全球范围内的计算机和网络设备。
第二章：物理层物理层是计算机网络的最底层，它负责将数字数据转换为物理信号，并通过通信介质进行传输。
在物理层中，需要了解不同的传输介质（如铜线、光纤等），以及常见的调制和编码技术。
第三章：数据链路层数据链路层负责提供可靠的数据传输，通过帧的形式将数据从发送方传输到接收方。
在数据链路层中，需要学习帧的结构、差错检测和纠正等技术，以及常见的介质访问控制方法（如CSMA/CD、CSMA/CA等）。
第四章：网络层网络层负责将数据从源主机传输到目的主机，它通过路由选择算法来确定传输路径。
在网络层中，需要理解IP地址的结构和分类，了解IP协议，以及熟悉常见的路由协议（如RIP、OSPF等）。
第五章：传输层传输层提供端到端的可靠数据传输，它通过端口号实现进程之间的通信。
在传输层中，需要学习常见的传输协议（如TCP和UDP），并了解TCP的可靠性机制、流量控制和拥塞控制等技术。
第六章：应用层应用层是计算机网络的最高层，它提供各种不同的应用服务，如电子邮件、文件传输、远程登录等。
在应用层中，需要学习常见的应用协议（如HTTP、FTP、SMTP等），以及网络中的安全问题（如加密和认证）。
第七章：因特网上的音频/视频技术随着网络带宽的增加和技术的发展，音频和视频技术在计算机网络中的应用越来越广泛。
在这一章节中，需要了解音频和视频编码技术（如MP3、H.264等），并了解视频流媒体和音频流媒体的传输原理。
第八章：网络安全网络安全是计算机网络中的重要问题，它涉及到数据的保密性、完整性和可用性等方面。
第4章 计算机网络设备
按管理性分类
不可网管集线器：信号放大再生
可网管集线器：带管理模块，支持SNMP网络管 理协议、接受网络管理软件的命令，自动屏蔽
按扩展能力分类：
1、独立集线器
独立集线器本身没有进一步扩展的能力，只能 通过级联的方式扩展端口数量与网络距离。
存储转发
存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛 的方式。它把输入端口的数据包先存储起来， 然后进行CRC（循环冗余码校验）检查，在对 错误包处理后才取出数据包的目的地址，通过 查找表转换成输出端口送出包。正因如此，存 储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不 足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错 误检测，有效地改善网络性能。尤其重要的是 它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高 速端口与低速端口间的协同工作。
5、鼠标右键单击“我的电脑”，左键单击“属性”—“硬 件”，左键双击“网络适配器”—“网卡型号”，在“常 规”项中显示“这个设备运转正常”，表示网卡已经安装 好。如果“网络适配器”不可见或者在前面显示有黄色惊 叹号，表示该网卡没有安装好或存在故障，需要重新安装 或者更换新网卡。
4.2 中继器
中继器（Repea线网络的设备，是无线局域 网的无线覆盖下通过无线连接网络进行上网使 用的无线终端设备。具体来说无线网卡就是使 你的电脑可以利用无线来上网的一个装置，但 是有了无线网卡也还需要一个可以连接的无线 网络，如果在家里或者所在地有无线路由器或 者无线AP的覆盖，就可以通过无线网卡以无 线的方式连接无线网络可上网。
各有一对用户在本网段上同时进行通信，显然是可以实现的。
4.4.5三种交换技术
08351计算机网络技术与设备第4章精品PPT课件
4.1 传输介质
常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤、无线 通信和卫星通信信道等。各种传输介质的传输特性 不同，适用于各种不同的应用环境。
4.1.1 常用的传输介质
1. 双绞线 双绞线的外观如图4-1所示。适合近距离传输，传输 速率可达1000Mbps，用于传输模拟声音信息和传输 数字信号。双绞线的价格较为低廉，应用广泛。
多模光纤(Multi Mode Fiber) MMF: 多模光纤是在给 定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤。 与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。
(2) 按折射率分类
跳变式光纤: 纤芯和外层间的折射率按跳变模式变化 的光纤。
渐变式光纤: 纤芯和外层间的折射率按渐变模式变化 的光纤。
(4) 按纤芯和外层尺寸分类，芯的尺寸大小决定光的 传输质量。
第4章 以太网技术
4.1 传输介质
4.3 10M以太网 4.4 快速以太网 4.5 千兆位以太网 4.6 10GE万兆以太网
4.8 学习参考网址（略）
自从1985年提出10M以太网技术以来，局域网技术的 发展经历了快速以太网、千兆以太网。由于以太网 的发展保持很好兼容性，以太网已成为局域网的主 流技术。本章重点介绍以太网各种技术及其应用。
图4-1 双绞线
双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP Unshilded Twisted Pair) 和屏蔽双绞线(STP Shielded Twisted Pair)。
屏蔽双绞线价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞 线电缆困难。类似于同轴电缆，它必须配有支持屏 蔽功能的特殊连结器和相应的安装技术。但它有较 高的传输速率，100米内可达到155Mbps。
5. 卫星通信 卫星通信系统是80年代末发展起来的新一代数字卫 星通信系统。VSAT系统如图4-4所示。
计算机网络第8版课件-第4章-网络层
多播地址
C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节
E 类地址 1 1 1 1
保留为今后使用
计算机网络 (第 8 版)
重复和失序（不按序到达终点），也不保证分组传送的时限。 由主机中的运输层负责可靠的通信。
计算机网络 (第 8 版)
数据报服务
应用层 运输层
H1
网络层
数据链路层
物理层
IP 数据报
丢失
H2
应用层
运输层
网络层
数据链路层
物理层
H1 发送给 H2 的分组可能沿着不同路径传送
计算机网络 (第 8 版)
虚电路服务与数据报服务的对比
10000000 00001010 00000010 00000011 128.10.2.3
10000000 10000000 11111111 00000000 128.128.255.0
计算机网络 (第 8 版)
IP 地址采用 2 级结构
2 级结构 2 个字段：网络号和主机号
IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>}
网络层的几个重要概念 网际协议 IP
IP 层转发分组的过程 网际控制报文协议 ICMP
IPv6 互联网的路由选择协议
IP 多播 虚拟专用网 VPN 和网络地址转换 NAT
多协议标记交换 MPLS 软件定义网络 SDN 简介
计算机网络 (第 8 版)
4.1 网络层的几 个重要概念
4.1.1 4.1.2
另一种观点：网络提供数据报服务 互联网采用的设计思路： 网络层要设计得尽量简单，向其上层只提供简单灵活的、无连接的、
尽最大努力交付的数据报服务。 网络在发送分组时不需要先建立连接。 每一个分组（即 IP 数据报）独立发送，与其前后的分组无关（不
数据通信与计算机网络课件第4章计算机网络接口与通信设备
4.2网络接口卡 MAC 层的硬件地址
在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址。 802 标准所说的“地址”严格地讲应当是每一个站的 “名字”或标识符。 但鉴于大家都早已习惯了将这种 48 bit 的“名字”称 为“地址”，所以本书也采用这种习惯用法，尽管这种 说法并不太严格。
4.2网络接ห้องสมุดไป่ตู้卡
网络接口卡（Network Interface Card，NIC）——又称 网络适配器（Network Adapter），简称网卡。它提供数据传 输功能，用于把计算机同电缆线连接起来，进而把计算机连 入网络。 注1：每一台联网的计算机都需要有一块网卡。 注2：网卡是局域网的通信接口，实现局域网通信中物理层和 介质访问控制层的功能。 注3：网络接口卡的类型决定了网络所采用的传输介质的类型、 物理特性和电气特性、信号种类、以及网络中各计算机访问 介质的方法等。包括：有线介质和无线介质。
4.1.1局域网接口类型 3、光纤接口
光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。其原理是利用了光从光 密介质进入光疏介质从而发生了全反射。通常有ST、SC、LC、MT-RJ等 几种类型。
图4-4 ST光纤接口
图4-5 SC光纤接口
图4-6 LC光纤接口
图4-7 MT-RJ光纤接口
4.1.1局域网接口类型 光纤的连接 1.永久性连接
4.1.1局域网接口类型
UTP连接器--插座
RJ－45 接口和双绞线
4.1.1局域网接口类型
EIA／ TIA568A-TIA568B标准将线依序排列,如下图所示。
两种标准的连线方式
4.1.1局域网接口类型
实际上,两种接法并没有本质的区别,只是颜色上的区 别,但在连接时必须保证:1、2为一组扰对;3、6为一组扰
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图4-12集线器
4.4网桥
1、定义
网桥，也称桥接器，是网段与网段之间建立连接的桥梁，
是OSI七层模型中数据链路层的设备。
网桥具有CPU、存储器和至少两个网络接口。通过接口
(1)作为路由器的管理地址； (2)作为动态路由协议OSPF、BGP的router id ； (3)作为BGP建立TCP连接的源地址 。
4.2网络接口卡
1、网卡的功能
网卡包括OSI模型的物理层和数据链路层功能，如下图所示。
字节
6
6
2
以太网 MAC帧
目的地址 源地址 类型号
IP数据报
IP层
46-1500 4
地址学习
MAC地址表
E0:00d0.d001.1111 E3:00d0.d001.4444
A:00d0.d001.1111
E0
E1
B:00d0.d001.3333
E2 C:00d0.d001.2222
E3 D:00d0.d001.4444
● C 回应一个帧 给 A ● 交换机从端口 E2 学习到 C 的 MAC 地址
4.5.1交换机的工作原理
过滤
A:00d0.d001.1111
MAC地址表
E0:00d0.d001.1111 E2:00d0.d001.2222 E1:00d0.d001.3333 E3:00d0.d001.4444
实现网段扩展。如图4-13所示。
网桥1
网桥2
LAN1
LAN2
LAN3
图4-13集线器
4.5交换机 1、定义 交换机也称交换式集线器，是专门设计使各种计算机能 够相互高速通信的独享带宽的网络设备。 如下列举了思科、华为和中兴等公司的交换机：
图4-14 CiscoCatalyst1900 图4-15ZXR10 2826S交换机 图4-16 华为S2403TP-EA
A:00d0.d001.1111
E0
E1
B:00d0.d001.3333
E2 E3
C:00d0.d001.2222
D:00d0.d001.4444
● A 发送一个帧给 C ● 交换机从端口 E0 学习到 A 的 MAC 地址 ● 将该帧做 “洪泛（flooding）” 转发
4.5.1交换机的工作原理
4.1网络接口
4.1.1局域网接口类型 1、同轴电缆接口
同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆，而基带 电缆又分细同轴电缆和粗同轴电缆。对于细同轴电缆和粗同轴电缆各自 采用不同的接口，分别为BNC接口与AUI接口。
图4-1BNC接口
图4-2 AUI接口
4.1.1局域网接口类型
2、双绞线接口
4.5.1交换机的工作原理
地址学习
MAC地址表
A:00d0.d001.1111
E0
E1
B:00d0.d001.3333
E2
E3
C:00d0.d001.2222
D:00d0.d001.4444
• 最开始的地址表是空的
4.5.1交换机的工作原理
地址学习
MAC地址表 E0:00d0.d001.1111
PCI网卡
USB网卡
PCMCIA网卡
4.2网络接口卡
3．网卡的分类 (4)按端口类型划分，有RJ-45端口、AUI端口网卡、BNC端口和光纤端口网 卡；
(5)按端口的数量划分，有单端口、双端口和三端口网卡； (6)按需不需网线，网卡可分为有线和无线网卡两种。
带有RJ-45、AUI、BNC接口组合的网卡
数据
FCS MAC层
8字节
MAC帧
物理层
10101010101010 10101010 10101011
前同步码
帧开始 定界符
图4-8网卡功能
4.2网络接口卡
2、网卡的工作原理
数据通过网卡在进行数据传输时，其工作过程如下：
(1)发送数据时，网卡首先侦听介质上是否有载波，即没有被其他站点占用。 (2)进行帧数据发送的同时继续侦听通信介质，以检测冲突； (3)在发送数据期间，若检测到冲突，则立即停止该次发送，并向介质发送 一个“阻塞”信号，随机等待一段时间后，再进行新的发送； (4)若重传多次后（大于16次）仍发生冲突，就放弃发送。
无线网卡
4.3中继器和集线器
4.3.1中继器
中继器是位于OSI参考模型的物理层的网络设备，常用于两个网络 节点之间物理信号的双向转发工作，是网络互连中最简单的设备。采 用中继器所连接的网络，在逻辑功能方面实际上是同一个网络。
网段1
网段1
中继器
工作站
图4-11中继器连接的网段
工作站
4.3中继器和集线器 4.3.2集线器
双绞线接口常用的是RJ45接口。双绞线通常用于数据传输，广泛应用 于局域网和 ADSL 宽带上网用户的网络设备间网线的连接。RJ45 型插头 的网线的接线标准有T568A 和 T568B两种。
图4-3 RJ45插头及接口
4.1.1局域网接口类型
3、光纤接口
光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。其原理是利用了光从光 密介质进入光疏介质从而发生了全反射。通常有ST、SC、LC、MT-RJ等 几种类型。
4.2网络接口卡
3．网卡的分类 (1)按所支持的带宽划分，有10Mbps网卡、10/100Mbps自适应网卡和 1000Mbps网卡； (2)按总线类型划分，有ISA网卡、PCI网卡、USB网卡以及专门用于笔 记本电脑的PCMCIA网卡； (3)按应用领域划分，有工作站网卡和服务器网卡；
ISA网卡
图4-4 ST光纤接口
图4-5 S MT-RJ光纤接口
4.1.2广域网接口类型
1、窄带广域网接口 (1)EI接口 (2)V.24接口 (3)V.35接口 2、宽带广域网接口 (1)ATM (2)POS
4.1.3逻辑接口
逻辑接口也称虚接口，应用最广泛的是Loopback接口。 Loopback地址也称回送地址，几乎每台路由器上都会使用， 该接口的存在具有以下几种用途：
第4章 计算机网络接口及其通信设备
【本章内容简介】本章主要介绍了网络接口类型及 中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、网关等网络 设备的功能和工作原理，并对常用设备进行了比较。
【本章重点难点】重点掌握中继器、集线器、网桥、 交换机、路由器等网络设备的工作原理，交换机的存储 转发工作方式和路由器的路由的工作流程，熟悉RIP、 OSPF等网络路由协议。