《计算机网络导论》第二章n-精品文档59页
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计算机网络导论
现代计算机网络实际是20世纪 60年代美苏冷战时期的产物
根据美国军方的要求，这种新型网络必须满足以下基本要求：
1、和传统的电信网不一样，用于计算机与计算机之间的数据传送； 2、可以连接不同类型的计算机； 3、所有网络结点都要同等重要； 4、计算机在进行通信时，必须有冗余的路由； 5、网络结构应尽可能地简单，但能够非常可靠地传送数据。
• 考核：期末考试（70%）,学习心得（10%）, • 课堂讨论（10%）,出勤（10%）.
三、课程关联
• 1.先修课程《计算机基础》为《计算机网络》中应用层相关通 信协议的理解有帮助。 • 2.先修课程《计算机组装与维护》为《计算机网络》中相关实 践操作例如局域网的组网搭建有直接的关联。 • 3.《计算机网络》为后续课程《计算机网络安全》中网络安全 协议的基础等内容有铺垫的作用。 • 3.《计算机网络》为后续课程《网络系统管理》中服务器的搭 建与组建有指导的作用。
计算机网络导论
黄恒一
一、课程导言
21世纪的重要特征就是数字化、网络化和信息化，它 是一个以三网为核心的信息时代。
指电信网络、有限电 视网络、计算机网络， 这三种网络通常简称 为“三网”。
计算机与通信（C&C,Computer and Communication）紧 密结合形成计算机网络 。
一、课程导言
1980年2月IEEE802局域网标准出台，并相继提出IEEE801.5-802.6等局域网标 准草案，其中绝大部分内容已被国际标准化组织（ISO）正式认可。 局域网的发展道路与广域网不同，局域网设备厂商一开始就按照标准化、相互兼 容的方式竞争，因此用户在建设自己的局域网时选择面更宽，设备更新更快。
2、云计算
• 网络中的云
《计算机网络概论》课件
06
网络应用技术
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
万维网（WWW）
总结词
万维网是一种基于超文本的分布式多媒体信息查询系统，使用HTML语言编写的网页文件可以在不同 平台和设备上浏览。
详细描述
万维网采用客户端/服务器架构，通过超链接实现信息关联和跳转，用户可以通过浏览器访问全球范围 内的网页资源。万维网的发展推动了信息共享、电子商务、在线教育等领域的快速发展。
PSTN的优点是可靠性高、实时性好、网络覆盖范围广，但带宽较窄、数据传输速率 较低，不适合传输大量数据。
数字数据网（DDN）
数字数据网（Digital Data Network，DDN） 是一种数字通信网络，提供高速、大容量的数 字信号传输服务。
DDN采用数字信号传输技术，可以提供多种速 率的服务，最高可达2Mbps。
计算机网络分类
1
根据覆盖范围分类：局域网（LAN）、城域网（ MAN）、广域网（WAN）。
2
根据拓扑结构分类：星型网、总线网、环型网、 网状网。
3
根据传输介质分类：有线网、无线网。
02
计算机网络体系结构
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
OSI参考模型
• 概述：OSI（Open Systems Interconnection）参考模型是国 际标准化组织（ISO）制定的一 个用于描述计算机网络协议的分 层模型，它将网络协议分为七个 层次，以便更好地理解和标准化 不同系统间的通信。
字组成，通常以十进制形式表示。
02 03
子网划分的概念
子网划分是一种将IP地址和主机数量进行合理分配的方法，通过子网划 分可以将一个大的网络划分为多个小的子网，提高网络的灵活性和可管 理性。
计算机导论计算机网络要点课件
算机算机网要 点件
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
计算机网络定义
计算机网络
由若干个计算机和通信设备，通 过传输介质和网络软件相互连接，
实现数据交换、资源共享和协同 工作的系统。
特点
数据通信、资源共享、协同工作。
流媒体服 务
总结词
流媒体服务是一种实时传输音频和视频数据的网络服务。
详细描述
流媒体服务使用流媒体协议，如RTSP、RTMP等，进行 音频和视频数据的传输。用户可以通过流媒体客户端软 件，如VLC、Windows Media Player等，来在线播放 流媒体内容。流媒体服务广泛应用于在线视频会议、在 线直播等领域。
包括IP地址过滤、端口过滤、 协议过滤等。
数据加密技 术
数据加密概述
数据加密是通过对数据进行加密处理， 以保护数据的机密性和完整性。
数据加密算法
常见的数据加密算法包括对称加密算 法（如AES、DES）和非对称加密算 法（如RSA、ECC）。
数据加密应用
数据加密可用于保护数据的传输和存 储，防止数据被窃取或篡改。
四层结构
从上到下分别为应用层、 传输层、网络层和链路层。
作用
TCP/IP模型在互联网中占 据主导地位，成为各种网 络设备和应用程序之间通 信的标准。
数据传输过程
数据封装和解封装
在数据传输过程中，数据 需要经过封装和解封装的 过程，以确保数据的完整 性和正确性。
数据输方式
数据可以通过不同的传输 方式进行传输，如单播、 广播和组播等。
万维网
总结词
万维网是一种全球性的信息网，通过超文本 和超媒体技术实现信息的链接和导航。
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
计算机网络定义
计算机网络
由若干个计算机和通信设备，通 过传输介质和网络软件相互连接，
实现数据交换、资源共享和协同 工作的系统。
特点
数据通信、资源共享、协同工作。
流媒体服 务
总结词
流媒体服务是一种实时传输音频和视频数据的网络服务。
详细描述
流媒体服务使用流媒体协议，如RTSP、RTMP等，进行 音频和视频数据的传输。用户可以通过流媒体客户端软 件，如VLC、Windows Media Player等，来在线播放 流媒体内容。流媒体服务广泛应用于在线视频会议、在 线直播等领域。
包括IP地址过滤、端口过滤、 协议过滤等。
数据加密技 术
数据加密概述
数据加密是通过对数据进行加密处理， 以保护数据的机密性和完整性。
数据加密算法
常见的数据加密算法包括对称加密算 法（如AES、DES）和非对称加密算 法（如RSA、ECC）。
数据加密应用
数据加密可用于保护数据的传输和存 储，防止数据被窃取或篡改。
四层结构
从上到下分别为应用层、 传输层、网络层和链路层。
作用
TCP/IP模型在互联网中占 据主导地位，成为各种网 络设备和应用程序之间通 信的标准。
数据传输过程
数据封装和解封装
在数据传输过程中，数据 需要经过封装和解封装的 过程，以确保数据的完整 性和正确性。
数据输方式
数据可以通过不同的传输 方式进行传输，如单播、 广播和组播等。
万维网
总结词
万维网是一种全球性的信息网，通过超文本 和超媒体技术实现信息的链接和导航。
《计算机网络导论》第二章n
计算机网络的主要功能
数据通信、资源共享、分布式处理和应用层服务。
3
计算机网络的分类
局域网、城域网、广域网和互联网。
计算机网络发展历程
第一阶段
远程终端连接时代（1950年代 初）
第二阶段
计算机网络时代（1960年代末 至1970年代初）
第三阶段
局域网和Internet时代（1980 年代至1990年代）
模型层次
OSI参考模型将网络协议分为七个层次，从上到下分别是应用层、表示层、会话层、传 输层、网络层、数据链路层和物理层。
模型功能
每个层次都有特定的功能和职责，各层次之间通过接口进行通信，共同实现计算机网络 的通信和资源共享。
TCP/IP模型
01
模型概述
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是
数据传输与通信基础
03
数据传输方式
单工传输
01
数据只能向一个方向传输，例如无线电广播。
半双工传输
02
数据可以在两个方向上传输，但是同一时间只能有一个方向传
输数据，例如对讲机。
全双工传输
03
数据可以在两个方向上同时传输，例如电话通信和大多数计算
机网络。
数据交换技术
电路交换
在通信过程中保持通信链路状态，通信完毕后释放链路， 主要用于电话通信和某些低速数据通信。
用于存储和管理大量数据， 提供高效的数据检索、更新
和管理功能。
应用服务器
运行网络应用程序，提供各 种网络服务，如邮件服务、 Web服务等。
邮件服务器
提供电子邮件的发送、接收 和管理功能，支持多个用户 同时使用。
数据通信、资源共享、分布式处理和应用层服务。
3
计算机网络的分类
局域网、城域网、广域网和互联网。
计算机网络发展历程
第一阶段
远程终端连接时代（1950年代 初）
第二阶段
计算机网络时代（1960年代末 至1970年代初）
第三阶段
局域网和Internet时代（1980 年代至1990年代）
模型层次
OSI参考模型将网络协议分为七个层次，从上到下分别是应用层、表示层、会话层、传 输层、网络层、数据链路层和物理层。
模型功能
每个层次都有特定的功能和职责，各层次之间通过接口进行通信，共同实现计算机网络 的通信和资源共享。
TCP/IP模型
01
模型概述
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是
数据传输与通信基础
03
数据传输方式
单工传输
01
数据只能向一个方向传输，例如无线电广播。
半双工传输
02
数据可以在两个方向上传输，但是同一时间只能有一个方向传
输数据，例如对讲机。
全双工传输
03
数据可以在两个方向上同时传输，例如电话通信和大多数计算
机网络。
数据交换技术
电路交换
在通信过程中保持通信链路状态，通信完毕后释放链路， 主要用于电话通信和某些低速数据通信。
用于存储和管理大量数据， 提供高效的数据检索、更新
和管理功能。
应用服务器
运行网络应用程序，提供各 种网络服务，如邮件服务、 Web服务等。
邮件服务器
提供电子邮件的发送、接收 和管理功能，支持多个用户 同时使用。
《计算机网络》课件第二章
数据链路层设备
网卡（NIC）
中继器（Repeater）
网桥（Bridge）
交换机（Switch）
网卡是计算机与局域网相互连 接的接口，它负责将计算机内 部的数据转换为适合在网络上 传输的格式，并通过网络进行 传输。
中继器是一种简单的网络设备 ，用于扩展网络的传输距离。 它接收来自一个端口的信号， 将其放大或再生后发送到另一 个端口，从而延长信号的传输 距离。
数据通信基础
数据通信系统的基本模型
数据通信系统包括信源、信宿、信道 和噪声源等基本要素。
模拟信号与数字信号
模拟信号是连续变化的信号，而数字 信号则是离散的信号。
调制与解调
调制是将数字信号转换为模拟信号的 过程，而解调则是将模拟信号还原为 数字信号的过程。
数据传输速率与带宽
数据传输速率是指单位时间内传输的 数据量，而带宽则是指信道能够传输 的最高频率与最低频率之差。
IP地址
IP地址是标识网络中设备的唯一地址，包括IPv4 和IPv6两种版本。
3
IP数据包格式
IP数据包包括头部和数据部分，其中头部包含了 源IP地址、目的IP地址、生存时间等信息。
ARP与RARP协议
ARP协议
ARP协议用于将32位的IP地址转 换为MAC地址，实现网络中设备 之间的通信。
RARP协议
制等功能。
02
传输层的协议
传输层主要有两个协议，即传输控制协议（TCP）和用户数据报协议
（UDP）。TCP协议提供面向连接的、可靠的数据传输服务；而UDP协
议则提供无连接的、不可靠的数据传输服务。
03
传输层的端口
传输层通过端口号来识别不同的应用进程，实现多路复用和分用。端口
计算机网络导论第二章n
细缆网络的硬件 网络接口卡 BNC连接器 BNC T型连接器 BNC终端匹配器 中继器（4个）
具有BNC接口的网卡
2.3光纤（Optical Fiber）
依靠光波承载数据，光脉冲在玻璃纤维中传播 优缺点：
传输带宽高：仅受光电转换器件的限制（＞100Gb/s） 传输损耗小，适合长距离传输 抗干扰性能极好、误码率低，保密性好 轻便 价格较高 需要光电转换
同轴电缆（Coaxial Cable）
计算机网络中使用基带同轴电缆
阻抗50，有粗同轴和细同轴两种
应用：总线局域网（以太网） 性能：10Mb/s，500米/185米
铜芯
绝缘层 外导体 屏蔽层
保护套
2.2.2分类
基带同轴电缆：网络同轴电缆 数字传输 阻抗：50Ω 速率：10Mbps 分类： 粗缆和细缆；
包层——125um
塑料外套 玻璃封套
高密度多芯光缆剖面结构
外套
加强芯
外鞘
光纤
封套 芯
加强芯 光纤束
光纤连接线
光纤网络组件
光纤网络简介
1.光纤通信过程
电信号
光信号
光信号
光发送器
光纤
光纤中继器 光纤
光接收器
2. 光纤收发器、 光纤中继器
3.光缆 ：光纤以光缆的形式使用。一根光缆包含多根光纤
4.带有光纤模块的交换机
接收方
ACK: 应答报文分组
H6
ACK
S4
H5
数据报方式不能保证分组按序到达 分组可能通过多个路径穿越网络
虚电路方式（Virtual Circuit）
通信前预先建立一条逻辑连接——虚电路
虚电路是由其路径上的所有交换机中的路由表定义的 类比：铁路系统（旅客/列车:分组，铁路网:网络，火车站:节点）
《计算机网络技术教程》课件第2章
包括硬件资源（如打印机、硬盘 等）、软件资源（如数据库软件、 办公软件等）和数据资源（如文件、 邮件、网页等）。
信息传输
包括电子邮件、网页浏览、文件传 输、远程登录等各种形式的信息交 换和传输。
计算机网络发展历程
01
02
03
第一阶段
面向终端的计算机网络， 20世纪50年代，单个计算 机与多个终端相连，实现 数据传输。
双绞线
由两根绝缘铜导线相互缠绕而成，常用作电话线等低速、短距离的 传输介质。
同轴电缆
由内导体、绝缘层和外部金属屏蔽层组成，常用于电视信号和宽带 网络的传输。
光纤电缆
由光导纤维和保护套组成，具有传输容量大、传输距离长、抗电磁干 扰等优点，是高速、长距离的网络传输首选线缆。
05
网络操作系统与服务器
网络操作系统概述
模型作用
TCP/IP模型是互联网的核心协议，广泛应用于各种计算机 网络中，为全球范围内的数据传输和通信提供了基础。
应用层协议
1 2 3
协议概念
应用层协议是计算机网络中用于特定应用服务的 协议，如HTTP、FTP、SMTP等。
协议功能
应用层协议规定了应用程序之间的通信方式和数 据交换规则，以确保不同应用程序之间能够进行 可靠、有效的信息交互。
THANKS
感谢观看
模型作用
OSI参考模型为不同厂商和不同系统之间的互操作性提供了统一的 框架，促进了计算机网络的发展。
TCP/IP模型
模型概述
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议簇的简称，它是一种网络协 议分层模型。
层次功能
TCP/IP模型包括四个层次，分别是网络接口层、网络层、 传输层和应用层。其中，传输层包含TCP和UDP两种协议。
信息传输
包括电子邮件、网页浏览、文件传 输、远程登录等各种形式的信息交 换和传输。
计算机网络发展历程
01
02
03
第一阶段
面向终端的计算机网络， 20世纪50年代，单个计算 机与多个终端相连，实现 数据传输。
双绞线
由两根绝缘铜导线相互缠绕而成，常用作电话线等低速、短距离的 传输介质。
同轴电缆
由内导体、绝缘层和外部金属屏蔽层组成，常用于电视信号和宽带 网络的传输。
光纤电缆
由光导纤维和保护套组成，具有传输容量大、传输距离长、抗电磁干 扰等优点，是高速、长距离的网络传输首选线缆。
05
网络操作系统与服务器
网络操作系统概述
模型作用
TCP/IP模型是互联网的核心协议，广泛应用于各种计算机 网络中，为全球范围内的数据传输和通信提供了基础。
应用层协议
1 2 3
协议概念
应用层协议是计算机网络中用于特定应用服务的 协议，如HTTP、FTP、SMTP等。
协议功能
应用层协议规定了应用程序之间的通信方式和数 据交换规则，以确保不同应用程序之间能够进行 可靠、有效的信息交互。
THANKS
感谢观看
模型作用
OSI参考模型为不同厂商和不同系统之间的互操作性提供了统一的 框架，促进了计算机网络的发展。
TCP/IP模型
模型概述
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议簇的简称，它是一种网络协 议分层模型。
层次功能
TCP/IP模型包括四个层次，分别是网络接口层、网络层、 传输层和应用层。其中，传输层包含TCP和UDP两种协议。
计算机导论第二章
• SDRAM：同步动态随机存取存储器 • DDR=Double Data Rate双倍速内存 • 现在常用的内存是DDR SDRAM，简称DDR • 微机里的内存做成条状，故称内存条
计算机导论第二章
10
ROM 只读存储器
断电后数据可保存
PROM
写入一次后只读;
EPROM 可用光‘擦洗’、
再写入后只读;
2，作业内容直接粘贴在邮件正文，不要作为附件 提交
3，最迟第三周结束前提交。
计算机导论第二章
24
2.1.3 外部设备
• 主要的外部设备
– 外存储器（external / secondary storage）
– 输入设备（Input device） – 输出设备（Output device） – 终端设备（terminal）
计算机导论第二章
5
• 例2-1 一个容量为120GB的磁盘可以存放多
少汉字？
• 例2-2 计算机字长32位，内存容量512MB，
内存单元的地址至少要有多少位？
• 例2-3 计算机内存容量为1G，它一共有多
少个二进制位？
计算机导论第二章
6
2 内存读写
• Read/write
• 读操作：把单元存放的数据内容
（外存、“U盘”）
计算机导论第二章
13
2.1.2 CPU (中央处理机/器）
Central Processing Unit
1 作用
运算：执行对数据的基本操作
控制：协调计算机所有部件的 处理动作(指令控制、总线控制、 中断控制、时序控制）
计算机导论第二章
14
CPU
早期使用过的微处理器
计算机导论第二章
计算机导论第二章
10
ROM 只读存储器
断电后数据可保存
PROM
写入一次后只读;
EPROM 可用光‘擦洗’、
再写入后只读;
2，作业内容直接粘贴在邮件正文，不要作为附件 提交
3，最迟第三周结束前提交。
计算机导论第二章
24
2.1.3 外部设备
• 主要的外部设备
– 外存储器（external / secondary storage）
– 输入设备（Input device） – 输出设备（Output device） – 终端设备（terminal）
计算机导论第二章
5
• 例2-1 一个容量为120GB的磁盘可以存放多
少汉字？
• 例2-2 计算机字长32位，内存容量512MB，
内存单元的地址至少要有多少位？
• 例2-3 计算机内存容量为1G，它一共有多
少个二进制位？
计算机导论第二章
6
2 内存读写
• Read/write
• 读操作：把单元存放的数据内容
（外存、“U盘”）
计算机导论第二章
13
2.1.2 CPU (中央处理机/器）
Central Processing Unit
1 作用
运算：执行对数据的基本操作
控制：协调计算机所有部件的 处理动作(指令控制、总线控制、 中断控制、时序控制）
计算机导论第二章
14
CPU
早期使用过的微处理器
计算机导论第二章
计算机导论 第二章完美总结
常用的数制表示方法
下标法 字母法
2.2.2 数制的表示
下标法
用小括号将要表示的数括起来， 用小括号将要表示的数括起来，然后在右括号外 的右下角写上数制的基数R 的右下角写上数制的基数R。 一般我们用（ 表示不同进制的数据。 一般我们用（ ）角标表示不同进制的数据。 十进制数用（ 表示， 如：十进制数用（ ）10表示， 二进制数用（ 二进制数用（ ）2表示 （1056.78）10，表示1056.78是十进制数 1056.78） 表示1056.78是十进制数 1056.78 756） 表示756 756是八进制数 （756）8，表示756是八进制数 1101.0101是二进制数 1101.0101） 表示1101.0101 （1101.0101）2，表示1101.0101是二进制数
2.2.2 数制的表示
几种进位计数制的表示和运算规则
数制 数码个数 基数 规则 权 形式表示 十进制 0,1,… 0,1,…,9 10 逢十进一 借一当十 10i Decimal 二进制 0,1 2 逢二进一 借一当二 2i Binary 八进制 0,1,… 0,1,…,7 8 逢八进一 借一当八 8i Octal 十六进制 0,1,… 0,1,…,9, A,B,C,D,E,F 16 逢十六进一 借一当十六 16i Hexadecimal
2.2.3 数制之间的转换
例：将（0.706）D转换为二进制数。
0.706 × 2 = 1.412 • • • • • •1 • • • • • •b−1 0.412 × 2 = 0.824 • • • • • •0 • • • • • •b− 2 0.824 × 2 = 1.648 • • • • • •1 • • • • • •b−3 0.648 × 2 = 1.296 • • • • • •1 • • • • • •b− 4 0.296 × 2 = 0.592 • • • • • •0 • • • • • •b−5 0.592 × 2 = 1.184 • • • • • •1 • • • • • •b−6 0.184 × 2 = 0.368 • • • • • •0 • • • • • •b−7 0.368 × 2 = 0.736 • • • • • •0 • • • • • •b−8 0.736 × 2 = 1.472 • • • • • •1 • • • • • •b−9
《计算机网络 》课件第2章 (2)
(1) 机械特性。RS-232C的机械特性与ISO-2110相兼 容，即规定使用25针的连接器。
(2) 电气特性。RS-232C的电气特性规定，逻辑“1”或 有信号状态的电压范围为-15～-5 V；逻辑“0”或无信号状 态的电压范围为 +5～+15 V，所允许的线路电压降为2 V。
(3) 功能特性。RS-232C的功能特性定义了25针连接器 中的20条连接线，它们定义了两个信道：主信道和辅助信 道。辅助信道可用于在连接的两个设备之间传送一些辅助 的控制信息，且传输速率要比主信道低得多，一般很少使 用。RS-232C常用的功能线路参见表2.1。图2.3给出RS232C接口的连线图。
(2) ISO-2593： 数据通信用34针的DTE/DCE接口连接 器与插针分配，可用于ITU V.35建议的宽带调制解调器中。
(3) ISO-4902：数据通信用37针和9针DTE/DCE接口连 接器，可用于音频和宽带调制解调器中，与EIA RS-449相 兼容。
(4) ISO-4903：数据通信用15针DTE/DCE接口连接器， 可用于由ITU X.20、X.21及X.22建议中所指定的公用数据 网络的接口中。
一种被广泛公认的网络体系结构是国际标准化组织 (ISO)的开放系统互连(OSI)参考模型，它采用了层次化的网 络体系结构，将一个网络系统分成七层定义：物理层、数 据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层， 并定义了每层实体应提供的功能和服务。OSI是一种理论模 型，给出了构造网络系统的框架结构，但它不是一种国际 标准，实际的网络系统很少使用完整的七层结构来构造。 OSI参考模型的意义在于为研究和开发网络协议体系提供了 一个参照基准，规范了网络协议的功能和服务。
ITU建议在物理层使用的规程有V.24、 V.54、 V.25、 V22等V系列标准和X.20、X.21、X.20 bis、X.21 bis等X系 列标准。两个系列的不同标准分别适用于各种不同的交换电 路中。
《网络工程导论》课件第2章 计算机网络体系结构
应用层位于体系结构的最上层。它包含众多的高 层协议，直接为用户提供服务。
2.3.3 OSI参考模型与TCP/IP参 考模型的比较
OSI参考模型与TCP/IP参考模型的共同之处是 它们都采用了层次结构的概念，但是二者在 层次划分、使用的协议上是有很大区别的。
造成OSI协议不能流行的原因 之一是模型与协议自身的缺陷。
OSI参考模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
TCP/IP层次模型中各层功能
网络接口层其实并没有什么内容，TCP/IP参考模 型并没有真正描述这一部分。
网际层，它是整个体系结构的关键部分。它的功 能是使主机可以把分组发往任何网络并使分组独 立地传向目标。
传输层位于网际层之上，它的功能是使源端和目 标端主机上的对等实体进行会话。
含义。 数据链路层为物理层提供差错检测。数据链路
层也包含竞争策略。 底部3个层次的最高层就是网络层。它包含路由
策略，路由算法负责在两节点间寻找最佳的路 径，
OSI层次模型中各层功能
顶部的4个层次为用户服务。其中的最低层是传 输层。它提供缓冲、多路复用和连接管理等功 能。
会话层负责管理用户间的会话。 表示层解决数据表示中存在的差异问题。另外
层实现技术的改变不影响其它层。 4）易于实现和维护。 5）有利于促进标准化。
2.3 OSI参考模型与TCP/IP参考 模型
2.3.1 OSI参考模型 为层次的划分建立了一个标准的框架是国际化
标准组织ISO（International Standardization Organization）的开放系统互连参考模型 OSI/RM（Open System Interconnection Reference Model）的主要贡献。
2.3.3 OSI参考模型与TCP/IP参 考模型的比较
OSI参考模型与TCP/IP参考模型的共同之处是 它们都采用了层次结构的概念，但是二者在 层次划分、使用的协议上是有很大区别的。
造成OSI协议不能流行的原因 之一是模型与协议自身的缺陷。
OSI参考模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
TCP/IP层次模型中各层功能
网络接口层其实并没有什么内容，TCP/IP参考模 型并没有真正描述这一部分。
网际层，它是整个体系结构的关键部分。它的功 能是使主机可以把分组发往任何网络并使分组独 立地传向目标。
传输层位于网际层之上，它的功能是使源端和目 标端主机上的对等实体进行会话。
含义。 数据链路层为物理层提供差错检测。数据链路
层也包含竞争策略。 底部3个层次的最高层就是网络层。它包含路由
策略，路由算法负责在两节点间寻找最佳的路 径，
OSI层次模型中各层功能
顶部的4个层次为用户服务。其中的最低层是传 输层。它提供缓冲、多路复用和连接管理等功 能。
会话层负责管理用户间的会话。 表示层解决数据表示中存在的差异问题。另外
层实现技术的改变不影响其它层。 4）易于实现和维护。 5）有利于促进标准化。
2.3 OSI参考模型与TCP/IP参考 模型
2.3.1 OSI参考模型 为层次的划分建立了一个标准的框架是国际化
标准组织ISO（International Standardization Organization）的开放系统互连参考模型 OSI/RM（Open System Interconnection Reference Model）的主要贡献。
计算机网络基础(第6版)PPT 第2章
TCP/IP模型共分成四层，分别是网络接口层、网络层、传输层 和应用层。
第二章 网络体系结构与协议
各层功能
1.网络接口层
TCP/IP模型中的网络接口层又称为“网络接入层”或者“网络访 问层”，具体负责选择一条物理链路，并通过该物理链路将数据从 发送端送到接收端。
网络接口层的功能包括IP地址与物理硬件地址的映射，基于不同 硬件类型的网络接口，定义了和物理介质的连接等等。
第二章 计算机网络模型
⑴ 数据报结构
第二章 计算机网络模型
⑵ 数据报的分段和重组 IP数据报可以在互联网上传输，所以它可能要跨越多个网络 。作为一种高层网络数据，IP数据报最终需要封装成帧进行传 输，在理想的情况下，每一个IP报文正好放在一个物理帧中发 送，但实际上，由于网络技术不同，网络所支持的最大帧长各 不相同，要实现这种理想的情况有些困难，需要对数据报进行 分段处理。
址以全“1”结尾。IP广播地址有两种形式：直接广播和有限广播。 ① 直接广播 如果广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号，技术上称之
第二章 网络体系结构与协议
4.其他协议
⑴ 用户数据报协议(UDP) 用户数据报协议是一种无连接的传输服务，不保证数据报以正确的序列被接收， 不提供错误校验和序列编号。 ⑵ 网际控制报文协议(ICMP)
ICMP位于TCP/IP模型网络互联层的IP协议和TCP协议之间，它不提供差错 控制服务，而是仅仅报告哪一个网络是不可到达的，哪一个数据报因分配的生 存时间过期而被抛弃。 ⑶ 地址解析协议(ARP)
⑶ IP协议的主要功能 IP所在的网络层通过网络接口层与物理网络接口。在局域 网中网络接口层通常为网络接口设备驱动程序。IP协议主要 承担了在网际进行数据报无连接的传送、数据报寻址和差错 控制，向上层提供IP数据报和IP地址，并以此统一各种网络 的差异性(不同的网络其帧结构不同)。
第二章 网络体系结构与协议
各层功能
1.网络接口层
TCP/IP模型中的网络接口层又称为“网络接入层”或者“网络访 问层”，具体负责选择一条物理链路，并通过该物理链路将数据从 发送端送到接收端。
网络接口层的功能包括IP地址与物理硬件地址的映射，基于不同 硬件类型的网络接口，定义了和物理介质的连接等等。
第二章 计算机网络模型
⑴ 数据报结构
第二章 计算机网络模型
⑵ 数据报的分段和重组 IP数据报可以在互联网上传输，所以它可能要跨越多个网络 。作为一种高层网络数据，IP数据报最终需要封装成帧进行传 输，在理想的情况下，每一个IP报文正好放在一个物理帧中发 送，但实际上，由于网络技术不同，网络所支持的最大帧长各 不相同，要实现这种理想的情况有些困难，需要对数据报进行 分段处理。
址以全“1”结尾。IP广播地址有两种形式：直接广播和有限广播。 ① 直接广播 如果广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号，技术上称之
第二章 网络体系结构与协议
4.其他协议
⑴ 用户数据报协议(UDP) 用户数据报协议是一种无连接的传输服务，不保证数据报以正确的序列被接收， 不提供错误校验和序列编号。 ⑵ 网际控制报文协议(ICMP)
ICMP位于TCP/IP模型网络互联层的IP协议和TCP协议之间，它不提供差错 控制服务，而是仅仅报告哪一个网络是不可到达的，哪一个数据报因分配的生 存时间过期而被抛弃。 ⑶ 地址解析协议(ARP)
⑶ IP协议的主要功能 IP所在的网络层通过网络接口层与物理网络接口。在局域 网中网络接口层通常为网络接口设备驱动程序。IP协议主要 承担了在网际进行数据报无连接的传送、数据报寻址和差错 控制，向上层提供IP数据报和IP地址，并以此统一各种网络 的差异性(不同的网络其帧结构不同)。
计算机网络导论
T T
T
HOST
TSTT 牛牛文档分享TT
例子：飞机订票系统
HOST(航空公司总部) Terminals(订票点) 通信线路(电话线路)
缺点
主机负荷重——数据处理＋通信 线路利用率低 集中控制方式，可靠性低 牛牛文档分享 牛牛文档分享
1972 节点数增加到40个
出现第一个电子 邮件应用程序
1975 节点数增加到100多个，正式运行
1975 节点数增加到100多个，正式运行
1983年分为ARPANET和MILNET ARPANET 之父Larry Roberts
ARPANET与分组交换技术
课程主要内容
1、概述计算机网络发展历史 2、网络传输介质及物理层设备 3、常见网络硬件 4、网Internet服务
6、网络常用命令和网络检测 7、网络安全与网络管理概述 8、相关网络法律法规及案例分析 9、网络发展新技术
T
公用数据 通信网
T
T T
HOST
HOST
T T
T
T
ARPANET与分组交换技术
20世纪50年代初，出于美国军方的需要，研制 SAGE系统。 与前苏联的军事竞赛需要一个“可生存系统”，专 门用于传输军事命令和控制信息。 电话交换网比较脆弱，不符合“可生存系统”的要 求，需要寻找一端系统
特征：终端(Terminal)共享主机(Host)的 软硬件资源 单台主机：执行计算和通信任务 多台终端：执行用户交互（一般终端没 有处理能力只是一种计算机的输入、输 出设备 ） (终端集中器/终端服务器) 通信线路 连接方式：本地或远程
ARPANET对推动网络技术发展的贡献
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例子：飞机订票系统
HOST(航空公司总部) Terminals(订票点) 通信线路(电话线路)
缺点
主机负荷重——数据处理＋通信 线路利用率低 集中控制方式，可靠性低 牛牛文档分享 牛牛文档分享
1972 节点数增加到40个
出现第一个电子 邮件应用程序
1975 节点数增加到100多个，正式运行
1975 节点数增加到100多个，正式运行
1983年分为ARPANET和MILNET ARPANET 之父Larry Roberts
ARPANET与分组交换技术
课程主要内容
1、概述计算机网络发展历史 2、网络传输介质及物理层设备 3、常见网络硬件 4、网Internet服务
6、网络常用命令和网络检测 7、网络安全与网络管理概述 8、相关网络法律法规及案例分析 9、网络发展新技术
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公用数据 通信网
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HOST
HOST
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T
ARPANET与分组交换技术
20世纪50年代初，出于美国军方的需要，研制 SAGE系统。 与前苏联的军事竞赛需要一个“可生存系统”，专 门用于传输军事命令和控制信息。 电话交换网比较脆弱，不符合“可生存系统”的要 求，需要寻找一端系统
特征：终端(Terminal)共享主机(Host)的 软硬件资源 单台主机：执行计算和通信任务 多台终端：执行用户交互（一般终端没 有处理能力只是一种计算机的输入、输 出设备 ） (终端集中器/终端服务器) 通信线路 连接方式：本地或远程
ARPANET对推动网络技术发展的贡献
《计算机网络技术基础》课件第二章
在通信过程中产生的差错是由随机差错和突发差错 共同构成的。此外，信号的幅度衰减、传播的速率改变、 相邻两通条线路的串音等因素也会引起传输差错。
考点8 差错控制技术
24
差错控制
在数据通信中，利用抗干扰性编码进行差错控制的方 式有两类，一类是接受端发现错误后能自动地纠正错误； 另一类是接受端发现错误后通过反馈信道要求发送端重 发那部分有错误的消息，从而达到纠错的目的。具体实 现差错控制主要有三种方式：
1、数据终端设备（DTE）是指用于处理用户数据的设备，通常是数 据通信系统中的信源和信宿，它是资源子网的主体。
2、数据线路端接设备（DCE）有称为数据通信设备，它是通信子网 的主体，典型的DCE设备如调制解调器（modem），图2-10
3、按传输信道中传输信号的类别 通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统 模拟通信系统：普通的电话、广播、电视等。 数字通信系统：计算机通信、数字电话、数字电视等
提示
考点1 信息和数据
7
2 数据
数据是传递信息的实体，是信息的一种表现形式。在计算机网络中，数据分为 模拟数据和数字数据两种。其中，用于描述连续变化量的数据称为模拟数据，如声 音、温度等；用于描述不连续变化量的数据称为数字数据，如文本信息、整数等。
实际应用中，数据和信息的概念 很多时候并不加以区分，可认为是同 一X)=1101，r=4，因此M’(X)=11010000。
（2）G(X)=10011，用模2除法求M’(X)/ G(X)的余数（即冗余码）为：
考点8 差错控制技术
28
解
（3）将冗余码0100直接附加在M(X)后面，可得到最终要发送的信息码为
11010100。
模2运算是指按位模2加减为基础的四 则运算，包括模2加、模2减、模2乘、模2 除。模2运算中每一位计算的结果不影响其 他位，即“加不进位，减不借位”。模2加 减的运算规则是：两数相同则结果为0，两 数不同则结果为1，等同于“异或”运算。 模2除与算数除法类似，但每一位除的结果 不影响其他位，例如：
考点8 差错控制技术
24
差错控制
在数据通信中，利用抗干扰性编码进行差错控制的方 式有两类，一类是接受端发现错误后能自动地纠正错误； 另一类是接受端发现错误后通过反馈信道要求发送端重 发那部分有错误的消息，从而达到纠错的目的。具体实 现差错控制主要有三种方式：
1、数据终端设备（DTE）是指用于处理用户数据的设备，通常是数 据通信系统中的信源和信宿，它是资源子网的主体。
2、数据线路端接设备（DCE）有称为数据通信设备，它是通信子网 的主体，典型的DCE设备如调制解调器（modem），图2-10
3、按传输信道中传输信号的类别 通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统 模拟通信系统：普通的电话、广播、电视等。 数字通信系统：计算机通信、数字电话、数字电视等
提示
考点1 信息和数据
7
2 数据
数据是传递信息的实体，是信息的一种表现形式。在计算机网络中，数据分为 模拟数据和数字数据两种。其中，用于描述连续变化量的数据称为模拟数据，如声 音、温度等；用于描述不连续变化量的数据称为数字数据，如文本信息、整数等。
实际应用中，数据和信息的概念 很多时候并不加以区分，可认为是同 一X)=1101，r=4，因此M’(X)=11010000。
（2）G(X)=10011，用模2除法求M’(X)/ G(X)的余数（即冗余码）为：
考点8 差错控制技术
28
解
（3）将冗余码0100直接附加在M(X)后面，可得到最终要发送的信息码为
11010100。
模2运算是指按位模2加减为基础的四 则运算，包括模2加、模2减、模2乘、模2 除。模2运算中每一位计算的结果不影响其 他位，即“加不进位，减不借位”。模2加 减的运算规则是：两数相同则结果为0，两 数不同则结果为1，等同于“异或”运算。 模2除与算数除法类似，但每一位除的结果 不影响其他位，例如：
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同轴电缆（Coaxial Cable）
计算机网络中使用基带同轴电缆
阻抗50，有粗同轴和细同轴两种
应用：总线局域网（以太网） 性能：10Mb/s，500米/185米
铜芯
绝缘层 外导体 屏蔽层
保护套
2.2.2分类
基带同轴电缆：网络同轴电缆 数字传输 阻抗：50Ω 速率：10Mbps 分类： 粗缆和细缆；
2.1 双绞线
2.1.1结构
两根绝缘导线按一定密度相互绞在一起 双绞线的一个双绞循环称作扭矩 扭矩越小，抗干扰能力越强
应用领域：电话网络、计算机局域网 传输信号：传输模拟信号和数字信号
双绞线（Twist Pair，TP）
内导体芯线 绝缘
内屏蔽 外屏蔽
外套
--螺旋绞合的双导线
--每根4对、25对、1800对（21800） --典型连接距离100m（LAN） --RJ45插座、插头 --优缺点：
宽带同轴电缆：视频同轴电缆 它既可使用频分多路复用的模拟信号发送，也可传输数字信号。 阻抗：75Ω 用途： CATV 可传输多路电视信号
2.2.3 使用基带同轴电缆的网络连接
1.粗缆的连接（10Base5网络）
<=50m
收发器电缆
Pc网卡
AUI 接 口
技术参数
·最大干线段长度:500米。
·最大网络干线电缆长度:2500米。
在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储， 待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目 的地。这种数据传输技术称为存储-转发。
传输之前不需要建立端到端的连接，仅在相邻 结点传输报文时建立结点间的连接。——称为 “无连接的”（典型例子：电报）
整个报文（Message）作为一个整体一起发送。
报文：需要发送的整个数据块（报头、 正文、报尾）
数据传输前不需要建立一条端到端的通路——也是 “无连接的”。
有强大的纠错机制、流量控制、拥塞控制和路由选择 功能。
优缺点：
对转发结点的存储要求较低，可以用内存来缓冲分组——速度 快； 转发延时小——适用于交互式通信； 某个分组出错可以仅重发出错的分组——效率高； 各分组可通过不同路径传输，容错性好。
可以用火来烧一下测试:如果是正品，胶皮会受热松软，不 会起火;如果是假货，一点就着
2.1.4 RJ-45接头与插槽
8个凹槽、8个金属接点 8p8c
ＲＪ４５触点分配 触点 信号
1
TxD（+）
2
TxD（-）
3
不用
4
不用
5
RxD（+）
6
不用
7
RxD（-）
8
不用
具有RJ-45接口的网卡
2过预先建立好的虚电路穿越网络
三种交换方式的事件顺序
呼
寻路延迟
叫
请 求
报文
分组1 分组2
分组3
呼 叫 应 答 数 据
分组4 排队延迟
t
ABCD
线路交换
ABCD
报文交换
ABCD
分组交换
第2章 网络传输介质
传输介质的分类及基本连接方法
2.1双绞线 2.2同轴电缆 2.3光纤 2.4无线传输
传输介质
千兆以太网
3.阻抗特性 100 欧姆 120 欧姆 150 欧姆
2.1.3 识别
1.线对数目
4对
2.扭绞要求
不同的线对具有不同的扭矩
3.线缆产品标识
一般包括生产商、产品号、双绞线类型、长度标志、生产日期、 NEC/UL防火测试和级别、CSA防火测试 4.是否易弯曲。双绞线应弯曲自然，以方便布线 5.铜芯是否具有较好的韧性 ，在移动中不致于断线 6.是否具有阻燃性
单模光纤 （SMF）
单模光纤的纤芯较细，使光线能够直接发射到中心。建议距离较长时、 传输大带宽数据信号采用。
带宽：在一根单模光缆上可将40G以太网的64信道传输长达2， 840英里的距离。
典型的光缆
单芯光缆
玻璃封套 塑料外套
玻璃内芯
多芯光缆
外壳
玻璃内芯
常见规格：纤芯——50um缓变型-MMF 62.5um缓变型/增强型-MMF 8.3um突变型-SMF
5. 光纤网卡
电信号
2.4 无线传输
磁介质
高带宽、低费用、高延时（小时）—— 在通信中很少使用
金属导体
双绞线、 同轴电缆(粗、细)
光纤 无线介质
无线电、微波、卫星、红外线、激光
网络传输系统的分类—根据介质
有线传输系统 无线传输系统
₪ 有线传输介质 ■ 双绞线 ■ 光纤 ■ 同轴电缆 ■ 大对数缆 ₪ 无线传输介质 ■ 电磁波谱 ■ 红外线与激光 ■ 无线电传输
特点：
（1）可靠性高，抗干扰能 力强
（2）地理覆盖范围较大
（3）安装维护和扩展难
（4）造价高
AUI接口
2.细缆的连接
Pc网卡
技术参数 ·最大的干线段长度:185米。 ·最大网络干线电缆长度:925米。 ·每条干线段支持的最大结点数:30。 ·BNC-T型连接器之间的最小距离:0.5米。
特点：
（1）抗干扰能力强 （2）电缆系统容易产生断点， 影响可靠性
通信前预先建立一条逻辑连接——虚电路
虚电路是由其路径上的所有交换机中的路由表定义的 类比：铁路系统（旅客/列车:分组，铁路网:网络，火车站:节点）
“西安－北京”这条线路可以看成是一条虚路径
也需要三个过程：建立－数据传输－拆除
建立虚电路时，交换机将预留传输时所需的所有资源
虚电路的路由在建立时确定，传输数据时则不再需要选 则传输路径
数据传输时只需指定虚电路号，分组即可按虚电路的路由穿越网 络——“数字管道”
提供的是“面向连接”的服务
但却没有像电路交换那样始终占用一条端到端的物理通道，只是 断续地依次占用传输路径上各个链路段——与铁路系统类比！ 可以看成是采用了电路交换思想的分组交换 能够保证分组按序到达
永久虚电路PVC和交换虚电路SVC
屏蔽双绞线(STP)
以铝箔屏蔽以减少干 扰和串音，应用较少
非屏蔽双绞线(UTP)
双绞线外无任何屏蔽 层，应用广泛
常用的双绞线：3类（16Mb/s） 和5类（155Mb/s）两种
2. 规格型号
1类
语音信号
2类
语音传输
数据传输
3类
语音传输
数据传输
4类
语音传输
数据传输
5类 超5类
6类
语音传输 数据传输 语音传输 数据传输 语音传输 数据传输
1.线序
1
1
T568B线序
2
2
3
3
1 2 34 56 78 4
4
5
5
橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕
6 7
6 7
8
8
1 23 45 6 78
绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕 T568A线序
交叉线
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
直连线
双绞线的三种常用的连接方法：直通线和交叉线、翻转线
交叉线：交换机-交换机、PC-PC、HUB-HUB(标准端口) 直连线：PC/路由器-交换机/HUB、HUB-HUB(级连端口) 翻转线：用于连接控制端口，作为控制线使用
报文交换
优缺点：
没有建立和拆除连接所需的等待时间； 线路利用率高； 传输可靠性较高； 报文大小不一，造成存储管理复杂； 大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要 求较高； 出错后整个报文全部重发。
比较：下载时若无断点续传功能，一旦出错你会怎样做？
分组交换（包交换）
将报文分割成若干个大小相等的分组（Packet）进行 存储转发。
不适用于计算机通信：因为计算机数据具有突发性的 特点，真正传输数据的时间不到10%。
例如：建立连接的时间为0.5秒，计算机以1Mb/s的速率发送 10k字节。线路利用率＝？
电话网络中的电路交换
电路交换也能在多路复用信道上实现
在物理线路的某个信道上建立连接
报文交换
以报文为单位进行“存储-转发”交换的技术。
纤芯材料：
塑料 二氧化硅 （高纯玻璃）
光纤传输原理——光的反射
光从折射率高的介质入射到折射率低的介质时会产生折射。当入射 角≥临界值时产生全反射，不会泄漏。
纤芯-折射率高，玻璃包层-折射率低 亮度调制：有光脉冲-1，无光脉冲-0 光传输系统：光源、介质、光检测
光源：850nm/1300nm/1500nm，发光二极管/激光二极管 光检测器：光电二极管PIN/雪崩二极管APD 单向传输，双向需两根光纤 应用领域：局域网主干、电信网络、服务器连接
成本低 组装密度高、节省空间 安装容易（综合布线系统） 平衡传输（高速率） 抗干扰性一般 连接距离短
具有不同线对数的双绞线（4\25\100）
2.1.2分类与规格型号
1. 分类
屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）
• 铜质线芯，传导性能良好。 • 可用于传输模拟信号和数字信号。 • 速率： 较高 • 抗干扰性：弱于同轴电缆。 • 相对价格：比同轴电缆和光纤便宜得多
需要分割报文和重组报文，增加了端站点的负担。
分组交换有两种交换方式：
数据报方式和虚电路方式
数据报方式（Datagram）
各分组独立地确定路由（传输路径） 不能保证分组按序到达，所以目的站点需要按分组编号 重新排序和组装
数据报方式不能保证分组按序到达 分组可能通过多个路径穿越网络
虚电路方式（Virtual Circuit）
多模光纤(MMF)
亮度调制