計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù)(第二版)課件第10章

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù)(第二版)課件第10章contents目錄計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)物理層技術(shù)數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)傳輸層技術(shù)應(yīng)用層技術(shù)01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義，了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程?？偨Y(jié)詞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指通過(guò)傳輸媒介相互連接的、自治的計(jì)算機(jī)集合，具有資源共享、信息交換、協(xié)同工作等基本功能。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)四個(gè)階段。詳細(xì)描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與發(fā)展總結(jié)詞掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成要素，了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)方式。詳細(xì)描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成包括硬件和軟件兩部分。硬件包括傳輸媒介、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如路由器、交換機(jī)等）和主機(jī)（如服務(wù)器、工作站等）；軟件包括操作系統(tǒng)、通信協(xié)議和應(yīng)用軟件。根據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)等類(lèi)型。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類(lèi)VS了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能，掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域。詳細(xì)描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能包括資源共享、信息交換、協(xié)同工作等。資源共享包括硬件共享、軟件共享和數(shù)據(jù)共享；信息交換包括電子郵件、新聞組、萬(wàn)維網(wǎng)等；協(xié)同工作包括遠(yuǎn)程登錄、文件傳輸、視頻會(huì)議等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括辦公自動(dòng)化、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育等。總結(jié)詞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用02網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。協(xié)議語(yǔ)法、語(yǔ)義、時(shí)序。協(xié)議的要素將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議劃分為若干個(gè)較小的易于處理的層，每一層都在其上一層的基礎(chǔ)上提供服務(wù)。層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與層次結(jié)構(gòu)

OSI參考模型定義開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM），是一個(gè)描述在開(kāi)放系統(tǒng)之間通信的抽象模型。七層結(jié)構(gòu)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。OSI/RM的主要功能確保不同的系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)互操作性。03TCP/IP與OSI/RM的比較TCP/IP更加簡(jiǎn)潔和實(shí)用，因此在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)中被廣泛采用。01定義傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議。02四層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。TCP/IP參考模型03物理層技術(shù)物理層的主要任務(wù)物理層的主要任務(wù)是建立、維護(hù)和釋放物理連接，傳輸原始比特流，并定義網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的物理特性。物理層的基本概念物理層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的最低層，負(fù)責(zé)傳輸比特流，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院陀行?。物理層的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)物理層的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)包括EIA/TIA、ISO/IEC等，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了物理層設(shè)備的電氣特性、機(jī)械特性、功能特性和規(guī)程特性。物理層的基本概念數(shù)據(jù)編碼方式01數(shù)據(jù)通信中常用的數(shù)據(jù)編碼方式有模擬信號(hào)編碼和數(shù)字信號(hào)編碼。模擬信號(hào)編碼將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸，而數(shù)字信號(hào)編碼則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)傳輸方式02數(shù)據(jù)傳輸方式包括串行傳輸和并行傳輸。串行傳輸按順序一位一位地傳輸數(shù)據(jù)，而并行傳輸則同時(shí)傳輸多個(gè)比特的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)同步技術(shù)03數(shù)據(jù)同步技術(shù)是確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院陀行缘年P(guān)鍵技術(shù)，包括位同步和字符同步。位同步確保每個(gè)比特都能正確傳輸，字符同步則確保數(shù)據(jù)單元能夠正確識(shí)別。數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)物理層設(shè)備物理層設(shè)備包括各種傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)連接器和轉(zhuǎn)換器等，這些設(shè)備提供了物理連接并實(shí)現(xiàn)了比特流的傳輸。接口標(biāo)準(zhǔn)為了確保不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備之間的互操作性，物理層設(shè)備通常遵循統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)。常見(jiàn)的接口標(biāo)準(zhǔn)包括RJ-45、BNC、光纖等，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了連接器的形狀和尺寸、插接方式和電氣特性等。物理層設(shè)備與接口04數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)數(shù)據(jù)鏈路層是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的第二層，位于物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間。數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能是建立和維護(hù)數(shù)據(jù)鏈路，確保數(shù)據(jù)在通信鏈路上的可靠傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議規(guī)定了如何在通信鏈路上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，以及如何處理數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念數(shù)據(jù)鏈路層通過(guò)差錯(cuò)控制機(jī)制來(lái)確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。差錯(cuò)控制機(jī)制包括檢錯(cuò)和糾錯(cuò)，常用的檢錯(cuò)碼有奇偶校驗(yàn)碼和循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）。差錯(cuò)控制流量控制用于防止接收端來(lái)不及處理接收到的數(shù)據(jù)而造成的數(shù)據(jù)丟失。流量控制機(jī)制包括停止等待、滑動(dòng)窗口和累積確認(rèn)等。流量控制差錯(cuò)控制與流量控制數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備與接口數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備包括網(wǎng)卡、網(wǎng)橋和交換機(jī)等。這些設(shè)備提供了數(shù)據(jù)鏈路層的各種功能，如封裝和解封裝、差錯(cuò)控制和流量控制等。數(shù)據(jù)鏈路層接口包括物理接口和邏輯接口。物理接口是實(shí)際存在的硬件接口，如網(wǎng)卡的RJ-45接口；邏輯接口是虛擬接口，如MAC地址。05網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，根據(jù)IP地址將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)層功能IP地址數(shù)據(jù)包IP地址是網(wǎng)絡(luò)層用來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備唯一性的標(biāo)識(shí)符，分為IPv4和IPv6兩種版本。數(shù)據(jù)包是網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)幕締挝?，包含源IP地址、目的IP地址、數(shù)據(jù)等信息。030201網(wǎng)絡(luò)層的基本概念路由選擇算法用于確定數(shù)據(jù)包從源到目的的最佳路徑，常用的有最短路徑算法和基于流量的路由選擇算法。路由選擇算法擁塞控制用于防止網(wǎng)絡(luò)擁塞，通過(guò)流量控制、擁塞避免和擁塞處理等機(jī)制來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)流量。擁塞控制路由協(xié)議用于自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和維護(hù)路由表，常見(jiàn)的路由協(xié)議有RIP、OSPF和BGP等。路由協(xié)議路由選擇與擁塞控制網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備包括路由器、交換機(jī)等，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備接口是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的連接點(diǎn)，常見(jiàn)的接口類(lèi)型有Ethernet、Serial等，用于連接不同類(lèi)型和速率的網(wǎng)絡(luò)。接口網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備與接口06傳輸層技術(shù)傳輸層的主要目標(biāo)是確保數(shù)據(jù)可靠、有序、無(wú)差錯(cuò)地從發(fā)送端傳輸?shù)浇邮斩?。傳輸層向?yīng)用層提供通用的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，屏蔽了底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的細(xì)節(jié)，使應(yīng)用層能夠更加方便地使用網(wǎng)絡(luò)資源。傳輸層是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的第四層，位于應(yīng)用層之下、網(wǎng)絡(luò)層之上，負(fù)責(zé)提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。傳輸層的基本概念TCP（傳輸控制協(xié)議）是一種面向連接的協(xié)議，提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。它通過(guò)建立連接、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放三個(gè)階段來(lái)確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。TCP具有流量控制、擁塞控制和錯(cuò)誤控制等功能。UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）是一種無(wú)連接的協(xié)議，提供不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。它簡(jiǎn)單高效，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用，如流媒體、實(shí)時(shí)游戲等。UDP沒(méi)有TCP的確認(rèn)機(jī)制和重傳機(jī)制，因此可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或亂序的情況。TCP協(xié)議與UDP協(xié)議傳輸層設(shè)備包括路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。傳輸層接口是傳輸層向上一層（即應(yīng)用層）提供的服務(wù)接口，它定義了傳輸層向應(yīng)用層提供的服務(wù)方式和協(xié)議參數(shù)。常見(jiàn)的傳輸層接口協(xié)議包括TCP/IP協(xié)議簇中的Socket接口等。傳輸層設(shè)備與接口07應(yīng)用層技術(shù)應(yīng)用層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的最高層，直接為用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與應(yīng)用。應(yīng)用層協(xié)議定義了應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)之間的交互規(guī)則，實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。應(yīng)用層的主要功能是提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)資源共享、信息交換和協(xié)同工作。應(yīng)用層的基本概念DNS（DomainNameSystem）是用于將域名轉(zhuǎn)換為IP地址的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。通過(guò)DNS服務(wù)，用戶可以使用域名訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上的資源，而無(wú)需記住復(fù)雜的IP地址。DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）是一種用于動(dòng)態(tài)分配IP地址給網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的協(xié)議。通過(guò)DHCP服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)管理員可以集中管理IP地址分配，確保每個(gè)主機(jī)都能獲得有效的IP地址。DNS服務(wù)DHCP服務(wù)DNS服務(wù)與DHCP服務(wù)遠(yuǎn)程登錄與文件傳輸服務(wù)遠(yuǎn)程登錄服務(wù)遠(yuǎn)程登錄