計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)微課版 課件全套 唐繼勇 模塊1-6 走進網(wǎng)絡(luò)精彩世界 計算機網(wǎng)絡(luò)概述- 續(xù)寫網(wǎng)絡(luò)美麗篇章 Internet的應(yīng)用

走進網(wǎng)絡(luò)精彩世界-計算機網(wǎng)絡(luò)概述主講人：XXX計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)提示32主題：認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)的表示計算機網(wǎng)絡(luò)的組成和分類計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和趨勢網(wǎng)絡(luò)的表示及其在網(wǎng)絡(luò)拓撲中的應(yīng)用3

計算機網(wǎng)絡(luò)的概念基本網(wǎng)絡(luò)組件網(wǎng)絡(luò)改變?nèi)藗兊幕臃绞骄W(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的就業(yè)方向1245主題一：認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)1.了解信息網(wǎng)絡(luò)交互與社會發(fā)展之間的關(guān)系。2.理解計算機網(wǎng)絡(luò)的定義。3.掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的主要功能。1.從計算機網(wǎng)絡(luò)概念的角度，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)蘊含的共享與競爭和諧等優(yōu)秀傳統(tǒng)文化思想。2.從計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的角度，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到計算機網(wǎng)絡(luò)對于人類社會的重要性,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)同自己的社會身份以及肩負的社會責(zé)任。素質(zhì)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能夠使用計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與工作。2.能夠描述計算機網(wǎng)絡(luò)的通用定義。課程導(dǎo)入重點本節(jié)目標(biāo)計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)的主要功能難點信息交互方式概述7

語言交互是人類最早、最基本、最直接的信息交互方式?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)生活在網(wǎng)絡(luò)中，不但信息交互方式種類很多，而且對社會發(fā)展所帶來的影響更加深刻信息網(wǎng)絡(luò)交互的特點8

一對一（單播）一對多（多播）一對所有（廣播）信息網(wǎng)絡(luò)交互的特點9

在疫情期間全國師生通過網(wǎng)絡(luò)進行線上教育，為線上教學(xué)工作提供了技術(shù)支持和物質(zhì)保障，這其中體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的社會價值。計算機網(wǎng)絡(luò)的概念10

網(wǎng)絡(luò)的定義網(wǎng)絡(luò)原指用一個巨大的虛擬畫面把所有東西連接起來形成的一個整體（由節(jié)點和連線構(gòu)成的圖）計算機網(wǎng)絡(luò)的概念11

計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)是個發(fā)展中的概念和技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)的精確定義至今沒有統(tǒng)一不同的網(wǎng)絡(luò)定義反映了人們對網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)的不同理解，也體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展水平與階段資源共享的觀點：計算機網(wǎng)絡(luò)是以資源共享為目的、自治互聯(lián)的計算機系統(tǒng)的集合用戶透明的觀點：實質(zhì)上定義了分布式計算機系統(tǒng)；分布式系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是兩個不同的概念，但二者有十分密切的關(guān)系廣義的觀點：實質(zhì)上定義了計算機網(wǎng)絡(luò)中的通訊網(wǎng)絡(luò)；主要應(yīng)用在主機-終端系統(tǒng)中，目前已經(jīng)不適用計算機網(wǎng)絡(luò)的概念12

實現(xiàn)資源共享和信息交互計算機網(wǎng)絡(luò)基本特征1互聯(lián)目的2聯(lián)網(wǎng)對象3操作方法自治系統(tǒng)互連使用合適的傳輸介質(zhì)將計算機和傳輸設(shè)備連接起來，并遵守相同的規(guī)則實現(xiàn)通信交往信息資源交流計算機分布資源共享或協(xié)同工作計算機網(wǎng)絡(luò)的概念13

計算機網(wǎng)絡(luò)的功能數(shù)據(jù)通信資源共享分布處理集中管理負載均衡計算網(wǎng)絡(luò)的功能通過閱讀教材,探究如下問題問題1：在處理神舟飛船升空及飛行這一問題時，網(wǎng)絡(luò)中的所有計算機都協(xié)作完成一部分的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的（

）功能問題2：教師將教案和學(xué)習(xí)資料發(fā)布在BLOG上，所有學(xué)生都可以閱讀和下載，這體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的（

）功能問題3：某同學(xué)經(jīng)常用msn和QQ和遠方的朋友交流，體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的（

）功能

A.數(shù)據(jù)通信B.資源共享C.分布處理D.負載均衡14

分布處理資源共享數(shù)據(jù)通信閱讀教材完成：15

1.下列屬于計算機網(wǎng)絡(luò)的最主要的特點的是（

）。A.精度高 B.共享資源 C.運算速度快 D.存儲量大2.下列不屬于計算機網(wǎng)絡(luò)主要功能的是（

）。A.資源共享 B.信息傳遞 C.分布處理 D.電子公告板課堂練習(xí)16

拓展練習(xí)：17

發(fā)布任務(wù)：騰訊文檔是一款可多人同時編輯的在線文檔，支持在線Word/Excel/PPT/PDF/收集表多種類型。可以在電腦端、移動端等多類型設(shè)備上隨時隨地查看和修改文檔。（1）新建一個通訊錄Excel文檔，允許班級所有學(xué)生能同時編輯。（2）新建一個Word文檔，只允許你的同桌在線編輯，且有版權(quán)保護。謝謝！走進網(wǎng)絡(luò)精彩世界-計算機網(wǎng)絡(luò)概述主講人：XXX計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課前回顧課前回顧1.“點”與“線”之間的關(guān)系如圖所示。把研究的實體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的“點”，實體之間的連接抽象成“線”，從幾何結(jié)構(gòu)上看，圖反映了哪幾種幾何形狀？從連接關(guān)系上看，下圖還能反映其他幾何形狀嗎？為什么？課前回顧2．N個“點”的連接關(guān)系如圖1-7所示。如果把網(wǎng)絡(luò)中的研究實體，如計算機，視為一個“點”，把連接實體的傳輸介質(zhì)視為“線”，則在圖1-7由N個“點”構(gòu)成的結(jié)構(gòu)圖中，分別有多少條“線”連接？學(xué)習(xí)提示32主題：認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)的表示計算機網(wǎng)絡(luò)的組成和分類計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和趨勢網(wǎng)絡(luò)的表示及其在網(wǎng)絡(luò)拓撲中的應(yīng)用23

計算機網(wǎng)絡(luò)的概念基本網(wǎng)絡(luò)組件網(wǎng)絡(luò)改變?nèi)藗兊幕臃绞骄W(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的就業(yè)方向1245學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)1.了解計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的概念。2.掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的表示方式。3.掌握常見計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的特點。1.未來的網(wǎng)絡(luò)需要追求更靈活、更快捷的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，從抽象的計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)變化形式，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識肯定-否定-否定之否定的規(guī)律過程。素質(zhì)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能夠正確使用網(wǎng)絡(luò)符號來表示計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖。2.能夠使用常見繪圖工具繪制計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖。課程導(dǎo)入重點本節(jié)目標(biāo)典型的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)常見網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的特點難點主題二：計算機網(wǎng)絡(luò)的表示學(xué)習(xí)目標(biāo)了解計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的概念；掌握網(wǎng)絡(luò)的表示方式；掌握常見網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的特點。27

計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的概念28

拓撲：把所研究的實體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的“點”，而把實體之間的連接抽象成“線”拓撲圖：表示“點”與“線”之間關(guān)系的圖拓撲結(jié)構(gòu)（反映的是連接關(guān)系）與幾何結(jié)構(gòu)（反映的是幾何形狀）屬于兩個不同的數(shù)學(xué)概念左圖幾何形狀不同，是否屬于不同的拓撲結(jié)構(gòu)？計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的表示29

網(wǎng)絡(luò)圖通常使用符號來表示構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的不同設(shè)備和連接計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的表示30

計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲圖有兩種：物理拓撲圖：用于識別網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)安裝的物理位置；邏輯拓撲圖：用于識別設(shè)備、端口和編址方案。自主學(xué)習(xí)31

常見的拓撲結(jié)構(gòu)有哪些？計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的分類32

網(wǎng)絡(luò)拓撲是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備和通信介質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖中心計算機小王的終端小李的終端小張的終端小型局域網(wǎng)的拓撲圖1總線型拓撲結(jié)構(gòu)2星型拓撲結(jié)構(gòu)3環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)4網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)5樹型拓撲結(jié)構(gòu)33

總線型拓撲計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的分類總線型拓撲中采用一條公共傳輸信道傳輸信息，所有節(jié)點均通過專門的連接器連到這個公共信道上，這個公共的信道稱為總線?？偩€型拓撲連接器優(yōu)點：成本較低、布線簡單、計算機增刪容易缺點：1.

總線是共享的，容易引起沖突，造成傳輸失?。?/p>

2.

如果計算機數(shù)量過多，會降低網(wǎng)絡(luò)的速度?？偩€局域網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)的概念34

星型拓撲星型拓撲中有一個中心節(jié)點，其它各節(jié)點通過點對點線路與中心節(jié)點相連，形成輻射型結(jié)構(gòu)，在物理形狀上就像是星星。計算機之間不能直接進行通信，必須由中心設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)。星型拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、組網(wǎng)容易、控制方便，計算機故障影響范圍小且容易檢測和排除缺點：1.

通信線路數(shù)量多、利用率低；

2.

中心設(shè)備是全網(wǎng)可靠性的瓶頸，如果中心設(shè)備出現(xiàn)故障，整個網(wǎng)絡(luò)的通信都會癱瘓。中心節(jié)點局域網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)的概念35

環(huán)型拓撲在環(huán)型拓撲中，每臺計算機與相鄰的計算機直接相連，各節(jié)點和通信線路連接形成的一個閉合的環(huán)。環(huán)中的數(shù)據(jù)按照一個方向沿環(huán)逐個節(jié)點傳輸，或順時針方向，或逆時針方向。環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、實時性強缺點：1.

可靠性較差，環(huán)上任何一個節(jié)點發(fā)生故障都會影響到整個網(wǎng)絡(luò)，而且難以進行故障診斷。

2.

當(dāng)增加或刪除節(jié)點時，操作步驟復(fù)雜且會干擾整個網(wǎng)絡(luò)的正常運行局域網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)的概念36

網(wǎng)狀拓撲各結(jié)點通過傳輸線相互連接起來，并且任何一個結(jié)點都至少與其他兩個結(jié)點相連網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)點：可靠性高，設(shè)備之間存在多條連接路徑，局部的故障不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常工作缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、協(xié)議復(fù)雜、實現(xiàn)困難、不易擴充廣域網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)的概念37

樹型拓撲是一種分層結(jié)構(gòu)，可以看做是星型拓撲的一種擴展，適用于分級管理和控制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。樹型拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)點：易于擴展，易于故障隔離缺點：根節(jié)點出現(xiàn)故障，整個網(wǎng)絡(luò)都會癱瘓中心節(jié)點中心節(jié)點中心節(jié)點局域網(wǎng)星型拓撲結(jié)構(gòu)環(huán)狀拓撲結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的概念混合拓撲結(jié)構(gòu)混合拓撲結(jié)構(gòu)38

星型拓撲結(jié)構(gòu)總線型拓撲結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的概念39

網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)分析思考40

可否將拓撲名稱中的“型”寫成“形”？

如果節(jié)點之間連接形成的形狀為星形，拓撲結(jié)構(gòu)是否為星型？課后練習(xí)41

實驗42

繪制網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，要求每個元素都有標(biāo)注，盡量不出現(xiàn)交叉，圖形重疊。謝謝！走進網(wǎng)絡(luò)精彩世界-計算機網(wǎng)絡(luò)概述主講人：XXX計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課前回顧課前回顧不同的人對網(wǎng)絡(luò)的看法是不同的，部分用戶可能根本沒有網(wǎng)絡(luò)的概念，而部分用戶的看法可能來自家中使用的高速Internet連接，如數(shù)字用戶線（DSL）或有線電視（CATV），如圖所示。課前回顧企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的用戶可能對他們公司的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)有一些了解，意識到使用網(wǎng)絡(luò)可以完成許多任務(wù)，如圖所示。課前回顧請結(jié)合之前學(xué)過的網(wǎng)絡(luò)圖示標(biāo)，說出上述兩圖中網(wǎng)絡(luò)的組件（Components）構(gòu)成，以及它們所采用的網(wǎng)絡(luò)拓撲的類型，盡可能說出現(xiàn)實生活中存在的網(wǎng)絡(luò)名稱。學(xué)習(xí)提示32主題：認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)的表示計算機網(wǎng)絡(luò)的組成和分類計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和趨勢網(wǎng)絡(luò)的表示及其在網(wǎng)絡(luò)拓撲中的應(yīng)用49

計算機網(wǎng)絡(luò)的概念基本網(wǎng)絡(luò)組件網(wǎng)絡(luò)改變?nèi)藗兊幕臃绞骄W(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的就業(yè)方向1245學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)1.了解計算機網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成。2.掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成。3.掌握常見網(wǎng)絡(luò)的基本特點。4.理解分組交換的基本概念。1.分組交換是計算機網(wǎng)絡(luò)的基石，引導(dǎo)學(xué)生逐步建立“化整為零”“積零為整”的哲學(xué)思辨思維。素質(zhì)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能夠認(rèn)識身邊常見的計算機網(wǎng)絡(luò)。2.能夠分析計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。課程導(dǎo)入重點本節(jié)目標(biāo)計算機網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成以及分類資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)難點主題三：計算機網(wǎng)絡(luò)的組成和分類學(xué)習(xí)目標(biāo)了解計算機網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成；掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成；掌握各類常見網(wǎng)絡(luò)特征。53

理解分組交換的基本概念。計算機網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成54

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施由終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)等網(wǎng)絡(luò)組件構(gòu)成55

終端設(shè)備終端設(shè)備是發(fā)出或接收信息的設(shè)備。信息從一個終端設(shè)備發(fā)出，流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后到達另一個終端設(shè)備。當(dāng)一臺終端設(shè)備發(fā)起通信時，會使用目的終端設(shè)備的地址來指定應(yīng)該將消息發(fā)送到哪里。計算機網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成56

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將每臺終端設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)，并且可以將多個獨立的網(wǎng)絡(luò)連接成網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)。計算機網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成交換機無線路由器路由器集線器常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（選講）簡單網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖交換機無線路由器路由器集線器1.網(wǎng)卡2.集線器/中繼器3.交換機/網(wǎng)橋4.路由器/三層交換機5.無線路由器57

1.網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）簡單網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖交換機無線路由器路由器集線器網(wǎng)卡也稱網(wǎng)絡(luò)適配器整理計算機上發(fā)往網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)分解為適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)包之后向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送出去。有線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡MAC地址：28-29-02-71-E8-1958

2.集線器/中繼器簡單網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖交換機無線路由器路由器集線器集線器/中繼器負責(zé)在兩個節(jié)點的物理層上按比特傳遞信息，完成信號的整形、放大和復(fù)制功能，以此來延長網(wǎng)絡(luò)的長度。發(fā)送端發(fā)出信號衰減后信號中繼器放大調(diào)整后信號中繼器發(fā)送端接收端59

簡單網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖無線路由器路由器集線器交換機交換機/網(wǎng)橋網(wǎng)橋和交換機能夠?qū)崿F(xiàn)一對一的轉(zhuǎn)發(fā)方式，它們是局域網(wǎng)的重要組網(wǎng)設(shè)備3.交換機/網(wǎng)橋地址表端口物理地址E1120012001111E2120012002222…………主機AMAC：120012001111主機BMAC：120012002222主機BMAC：120012004444主機CMAC：120012003333E1E2E3E4查詢地址表從E2發(fā)出交換機60

簡單網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖路由器集線器交換機4.無線路由器無線路由器61

用于用戶上網(wǎng)、帶有無線覆蓋功能的路由器。無線路由器可以看作是一個轉(zhuǎn)發(fā)器，將家中墻上接出的寬帶網(wǎng)絡(luò)信號通過天線轉(zhuǎn)發(fā)給附近的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡單網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖無線路由器集線器交換機5.路由器路由器路由器/三層交換機主要用于不同網(wǎng)絡(luò)間的通信，或者是廣域網(wǎng)的通信，根據(jù)IP地址選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的鏈路路由器三層交換機路由器C路由器B主機B路由器A主機A以太網(wǎng)ATM專線以太網(wǎng)以太網(wǎng)路由器根據(jù)IP地址進行路由選擇并轉(zhuǎn)發(fā)分組62

63

傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中的通信都在介質(zhì)上傳輸?shù)?，介質(zhì)為信息從源設(shè)備傳送到目的設(shè)備提供了通道。計算機網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成地表衛(wèi)星地球站衛(wèi)星地球站衛(wèi)星地面波電離層地表地表雙絞線光纖通信衛(wèi)星無線電波64

計算機網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成從面向計算機網(wǎng)絡(luò)的兩大基本功能：數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信出發(fā)分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)CommunicationSubnet它主要負責(zé)全網(wǎng)的信息/數(shù)據(jù)處理，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和資源共享功能等。它主要包括網(wǎng)絡(luò)中所有的主機、I/O設(shè)備、終端，各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)軟件和數(shù)據(jù)庫等。它負責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接、加工和變換等通信處理工作。它包括通信線路（即傳輸介質(zhì)）、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備（如網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、通信控制處理機、網(wǎng)橋、路由器、交換機、網(wǎng)關(guān)、衛(wèi)星地面接收站等）、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和通信控制軟件等。介質(zhì)協(xié)議計算機交換機資源終端路由器資源子網(wǎng)ResourceSubnet65

計算機網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成書上圖66

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類按數(shù)據(jù)傳輸方式按數(shù)據(jù)交換方式按覆蓋的地理范圍廣播式網(wǎng)絡(luò)（BroadcastNetwork）點到點式網(wǎng)絡(luò)（PointtoPoint）67

按數(shù)據(jù)傳輸方式-廣播式計算機網(wǎng)絡(luò)的分類網(wǎng)絡(luò)中的計算機或設(shè)備共享一條通信信道廣播式網(wǎng)絡(luò)（BroadcastNetwork）特點1.任一計算機發(fā)出的信息，其他計算機都能收到，根據(jù)報文中的目的地址來判斷是接收還是丟棄該報文2.在廣播式網(wǎng)絡(luò)中要實現(xiàn)正確有效的通信，需要解決尋址（Addressing）和訪問沖突（Collision）的問題68

按數(shù)據(jù)傳輸方式-點到點式計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以點對點的連接方式，把各節(jié)點連接起來，進行數(shù)據(jù)傳輸。特點1.點到點通信的特點是一條線路連接一對節(jié)點，信息傳輸采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)（StoreandForward）方式。3.從源結(jié)點到目的結(jié)點可能存在多條路由，決定路由需要有路由選擇算法。3.這種傳播方式主要用于廣域網(wǎng)中，廣域網(wǎng)中路由器之間的數(shù)據(jù)傳輸就是采用點到點的方式。路由器廣域網(wǎng)路由器點到點式網(wǎng)絡(luò)（PointtoPoint）69

按覆蓋的地理范圍計算機網(wǎng)絡(luò)的分類按數(shù)據(jù)傳輸方式按數(shù)據(jù)交換方式按覆蓋的地理范圍局域網(wǎng)LAN城域網(wǎng)MAN廣域網(wǎng)WAN按覆蓋范圍分按覆蓋范圍分各類特點？個域網(wǎng)PAN70

按覆蓋的地理范圍-個域網(wǎng)

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類個域網(wǎng)個域網(wǎng)（PersonalAreaNetwork，PAN）是指圍繞某個人而搭建的計算機網(wǎng)絡(luò)，如圖所示，覆蓋范圍一般小于10米，通常包含筆記本電腦、智能手機、個人數(shù)字助理與平板電腦iPad等。個域網(wǎng)可以用線纜（如USB）來構(gòu)建，也可以使用無線（如藍牙）來構(gòu)建。71

按覆蓋的地理范圍-局域網(wǎng)

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類局域網(wǎng)局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN），是指在一個較小的范圍內(nèi)的計算機、終端和外部設(shè)備通過高速通信線路相連接形成的計算機網(wǎng)絡(luò)。局限在一個地點、一幢建筑或一組建筑范圍內(nèi)的計算機網(wǎng)絡(luò)。交換機交換機交換機………………辦公室內(nèi)局域網(wǎng)一棟樓內(nèi)局域網(wǎng)路由器1有限的地理范圍數(shù)據(jù)傳輸具有高速率、低延遲和低誤碼率2一個人或者組織所擁有3局域網(wǎng)特點72

按覆蓋的地理范圍-城域網(wǎng)

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類城域網(wǎng)城市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)簡稱城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN），也稱為都市網(wǎng)。通常是跨越一個城市或大型校園的計算機網(wǎng)絡(luò)，由公司或企業(yè)擁有和運作，覆蓋范圍約為幾千米到幾十千米，是介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)。1用于局域網(wǎng)之間的連接實現(xiàn)大量用戶間的數(shù)據(jù)、語音、圖形與視頻等多種信息的傳遞2城域網(wǎng)特點路由器XX工業(yè)大學(xué)局域網(wǎng)路由器XX師范大學(xué)局域網(wǎng)路由器路由器XX科技大學(xué)局域網(wǎng)XX信息大學(xué)局域網(wǎng)73

按覆蓋的地理范圍-廣域網(wǎng)

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)（Wide

Area

Network,

WAN）也稱為遠程網(wǎng)，是指覆蓋一個國家甚至全世界的廣大區(qū)域的計算機網(wǎng)絡(luò)。其網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍巨大。廣域網(wǎng)的覆蓋范圍從幾百千米到幾千千米不等。路由器北京市網(wǎng)絡(luò)路由器上海市網(wǎng)絡(luò)路由器廣州市網(wǎng)絡(luò)西安市網(wǎng)絡(luò)路由器……………………通信網(wǎng)絡(luò)1數(shù)據(jù)傳輸速率比局域網(wǎng)低適應(yīng)綜合業(yè)務(wù)服務(wù)的要求2適應(yīng)大容量與突發(fā)性通信的要求3廣域網(wǎng)特點完善的通信服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)管理474

按數(shù)據(jù)交換方式計算機網(wǎng)絡(luò)的分類按數(shù)據(jù)交換方式按覆蓋的地理范圍按數(shù)據(jù)傳輸方式交換的本質(zhì)含義網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上終端之間的數(shù)據(jù)通信發(fā)送終端接收終端數(shù)據(jù)傳輸通路建立連接在網(wǎng)絡(luò)上的任何兩個終端之間的數(shù)據(jù)傳輸通路的機制控制數(shù)據(jù)沿著源終端至目的終端傳輸通路完成傳輸過程的機制75

76

按數(shù)據(jù)交換方式-電路交換計算機網(wǎng)絡(luò)的分類電路交換電路交換（CircuitSwitching）也稱為線路交換，由電路交換機按需在兩個終端之間動態(tài)建立信道的過程稱為電路交換過程，也稱為連接建立過程，在源節(jié)點和目的節(jié)點之間建立一條專用的通路用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞椒Q為電路交換方式。原理：呼叫撥號過程就是電路建立通話就是數(shù)據(jù)傳輸掛機就是電路拆除建立連接(占用通信資源)->數(shù)據(jù)傳輸(一直占用通信資源)->釋電路拆除(歸還通信資源)77

按數(shù)據(jù)交換方式-電路交換計算機網(wǎng)絡(luò)的分類電路交換的特點電路交換的優(yōu)點數(shù)據(jù)傳輸可靠電路交換的缺點線路利用率低應(yīng)用場合：終端之間信道具有固定的數(shù)據(jù)傳輸速率，適合語音傳輸78

按數(shù)據(jù)交換方式-報文交換計算機網(wǎng)絡(luò)的分類報文交換報文交換（MessageSwitching）又稱消息交換，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換原理，發(fā)送給下一個節(jié)點的是一個完整的報文，其長度并無限制。傳輸單位：報文

報文交換為終端分配地址，將用戶數(shù)據(jù)、源地址、目的地址、長度、檢驗碼等封裝成報文（報文封裝），發(fā)送給下一個節(jié)點下一個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)表中的轉(zhuǎn)發(fā)項給出通往每一個終端的傳輸路徑以報文目的地址查找轉(zhuǎn)發(fā)表，確定分組轉(zhuǎn)發(fā)端口接收、錯誤檢查、緩存報文，再根據(jù)目的地址發(fā)送報文數(shù)據(jù)報交換的交換機制：控制數(shù)據(jù)傳輸過程機制交換機1轉(zhuǎn)發(fā)表A端口1B端口2C端口3D端口4E端口4F端口4終端A終端B終端C終端D終端E終端F交換機113413422ABCDEF數(shù)據(jù)BA分組數(shù)據(jù)修改后報文格式目的地址源地址數(shù)據(jù)報文格式標(biāo)識符按數(shù)據(jù)交換方式-報文交換計算機網(wǎng)絡(luò)的分類79

80

按數(shù)據(jù)交換方式-報文交換計算機網(wǎng)絡(luò)的分類報文交換的特點報文交換的優(yōu)點不獨占信道，線路利用率高報文交換的缺點網(wǎng)絡(luò)延時長且不確定轉(zhuǎn)發(fā)速度不高應(yīng)用場合：適合非實時通信，如公共電報系統(tǒng)81

按數(shù)據(jù)交換方式-分組交換計算機網(wǎng)絡(luò)的分類分組（Packet）的概念把較長的報文（Massage）劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段交換（Switching）的概念把一條電話線轉(zhuǎn)接到另一條電話線，使它們連通起來從通信資源的分配角度來看，交換就是按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路的資源82

按數(shù)據(jù)交換方式-分組交換計算機網(wǎng)絡(luò)的分類這個報文較長不便于傳輸分組交換分組交換（PacketSwitching）是將報文分解為若干個小的、按一定格式組成的分組（Packet），這些分組逐個被中間節(jié)點采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式傳輸，最終達到目的端。

83

按數(shù)據(jù)交換方式-分組交換計算機網(wǎng)絡(luò)的分類分組交換的工作原理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)

在發(fā)送端把要發(fā)送的報文分隔為較短的數(shù)據(jù)塊每個塊增加帶有控制信息的首部構(gòu)成分組（包）依次把各分組發(fā)送到接收端接收端剝?nèi)ナ撞浚槌鰯?shù)據(jù)部分，還原成報文數(shù)據(jù)分組111010011101?

???????00101001110報文發(fā)送端首部分組2數(shù)據(jù)首部分組n首部數(shù)據(jù)發(fā)送發(fā)送發(fā)送接收端數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)首部11010011101?

???????0010100111084

按數(shù)據(jù)交換方式-分組交換計算機網(wǎng)絡(luò)的分類虛電路交換（類似于電路交換）的特點相當(dāng)于掛號信服務(wù)：需要建立連接→資源預(yù)留→所有分組都經(jīng)過同一傳輸路徑；不會出現(xiàn)分組亂序；容錯性差數(shù)據(jù)包交換（類似于報文交換）的特點終端A終端B終端D終端C終端E終端F終端H終端G1234123412341234分組交換機1分組交換機2分組交換機3分組交換機4123相當(dāng)于平信服務(wù)：不需要建立連接→每個分組攜帶目的地址信息→分組獨立選擇傳輸路徑；出現(xiàn)分組亂序情況；但容錯性較高85

按數(shù)據(jù)交換方式-分組交換計算機網(wǎng)絡(luò)的分類分組交換的特點分組交換的優(yōu)點線路利用率高、數(shù)據(jù)傳輸效率高和較高的轉(zhuǎn)發(fā)速度分組交換的缺點無法確保達到分組的有序達到應(yīng)用場合：廣泛應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)，交換中等或大量數(shù)據(jù)的情況。86

交換技術(shù)的比較計算機網(wǎng)絡(luò)的分類練習(xí)87

課后練習(xí)88

1.一般局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率要比廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率()。A.高 B.低 C.相同 D.不確定2.電路交換是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的一種技術(shù)，其特點是()。A.無呼叫損失 B.不同速率的用戶之間可以進行數(shù)據(jù)交換C.信息延時短，且固定不變 D.可以把一個報文發(fā)送到多個目的節(jié)點中3.下列對局域網(wǎng)特點說法不正確的是（

）。

A.局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)規(guī)則 B.可用通信介質(zhì)較少 C.范圍有限 D.誤碼率低4.以下關(guān)于分組交換的敘述中。錯誤的是（

）。A.分組交換采用定長的分組 B.分組由頭部和分組體構(gòu)成C.分組頭含有控制信息和路由信息 D.分組體攜帶要傳送的數(shù)據(jù)5.下列有關(guān)廣域網(wǎng)的敘述中，正確的是（

）。

A.廣域網(wǎng)必須使用撥號接入 B.廣域網(wǎng)必須使用專用的物理通信線路

C.廣域網(wǎng)必須進行路由選擇 D.廣域網(wǎng)都按廣播方式進行數(shù)據(jù)通信課后練習(xí)89

數(shù)據(jù)報方式與虛電路方式的主要區(qū)別是（）A.數(shù)據(jù)發(fā)送之前，站與站之間是否要建立一條路徑

B.可靠性

C.高效性

D.實時性以下不屬于局域網(wǎng)特點的是（）A.有限的地理范圍B.通常具有較好的性能C.易于建立、管理和維護D.覆蓋范圍較廣點-點網(wǎng)絡(luò)與廣播式網(wǎng)絡(luò)的根本區(qū)別是（）

A.點-點網(wǎng)絡(luò)只有兩個節(jié)點，廣播式網(wǎng)絡(luò)中有多個節(jié)點

B.所采用的拓撲結(jié)構(gòu)不同

C.點-點網(wǎng)絡(luò)獨占鏈路信道，廣播式網(wǎng)絡(luò)共享鏈路信道

D.是否采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)與路由選擇廣播式網(wǎng)絡(luò)中，一臺主機發(fā)出的數(shù)據(jù)包可能會被同一網(wǎng)絡(luò)中的部分主機接收到

A.正確B.錯誤點到點的網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點間發(fā)送數(shù)據(jù)，只有固定的目的節(jié)點能夠收到，其它的節(jié)點收不到

A.正確B.錯誤課后練習(xí)90

以下關(guān)于分組交換技術(shù)的敘述中，說法錯誤的是（）。

A．每個數(shù)據(jù)報分組自身攜帶足夠的信息，它的傳送是被單獨處理的

B．?dāng)?shù)據(jù)報分組在整個傳送過程中，不需要事先建立虛電路

C．每個虛電路分組自身攜帶有足夠的信息，它的傳送是自尋址的

D．網(wǎng)絡(luò)節(jié)點無須為每個虛電路分組做出路由選擇拓展練習(xí)91

分析以下網(wǎng)絡(luò)圖：謝謝！走進網(wǎng)絡(luò)精彩世界-計算機網(wǎng)絡(luò)概述主講人：XXX計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課前回顧課前回顧電話通信距今已有300多年的歷史，電話通信系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)如左圖所示。因特網(wǎng)發(fā)展至今只有50多年的時間，因特網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)如右圖所示。課前回顧請描述兩圖采用何種類型的拓撲結(jié)構(gòu)？這兩種拓撲結(jié)構(gòu)中，哪一種可靠性高？請分析因特網(wǎng)在改變世界的過程中所帶來的社會影響遠比電話網(wǎng)絡(luò)要大得多的原因是什么？學(xué)習(xí)提示32主題：認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)的表示計算機網(wǎng)絡(luò)的組成和分類計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和趨勢網(wǎng)絡(luò)的表示及其在網(wǎng)絡(luò)拓撲中的應(yīng)用97

計算機網(wǎng)絡(luò)的概念基本網(wǎng)絡(luò)組件網(wǎng)絡(luò)改變?nèi)藗兊幕臃绞骄W(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的就業(yè)方向1245學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)1.了解計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程。2.了解計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢。3.了解網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的就業(yè)方向。1.了解計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史上發(fā)生的里程碑事件和科學(xué)家做出的杰出貢獻，樹立正確的人生觀和價值觀，建立端正的學(xué)習(xí)態(tài)度。2.了解中國從網(wǎng)絡(luò)大國向網(wǎng)絡(luò)強國邁進的過程，激發(fā)愛國情懷，增強民族自豪感。素質(zhì)目標(biāo)能力目標(biāo)1.具備在計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域獲得工作機會的能力。課程導(dǎo)入重點本節(jié)目標(biāo)計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢難點主題四：計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和趨勢學(xué)習(xí)目標(biāo)了解計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程；了解計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢；了解網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的就業(yè)方向。101

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程102

計算機網(wǎng)絡(luò)形成條件強烈的社會需求軍事需求——指揮系統(tǒng)等社會需求——數(shù)據(jù)共享等科研需求——信息交換等商業(yè)需求——快速高效安全個人需求——娛樂信息服務(wù)成熟的先期技術(shù)計算機技術(shù)和通信技術(shù)的高度融合通信技術(shù)為計算機之間的數(shù)據(jù)傳遞和交換提供了必要手段。計算機技術(shù)的發(fā)展?jié)B透到通信技術(shù)中，提高了網(wǎng)絡(luò)的各種性能。硬件技術(shù)軟件技術(shù)有線通信技術(shù)無線通信技術(shù)微電子技術(shù)光電子技術(shù)Network計算機網(wǎng)絡(luò)Electronics電子技術(shù)Comunication通信技術(shù)Computer計算機技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程103

計算網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個階段低級到高級簡單到復(fù)雜計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程104

中心計算機小王的終端小李的終端小劉的終端1.數(shù)據(jù)通信型網(wǎng)絡(luò)(20世紀(jì)50年代中期到60年代中期)ABC技術(shù)條件：數(shù)據(jù)通信技術(shù)的研究與應(yīng)用，為計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生做好了技術(shù)準(zhǔn)備社會需求：人們意識到，將地理位置分散的多個終端通過通信線路連接到一臺中心計算機上，由一臺計算機以集中方式處理不同地理位置用戶數(shù)據(jù)ABC中心計算機體積大、價格昂貴、不可能在所有的地方配置一臺計算機重要貢獻：計算機技術(shù)和通信技術(shù)首次結(jié)合，提出了分組交換的概念終端不具備計算能力，只能在計算機的控制下，完成信息的發(fā)送與接收特點：數(shù)據(jù)處理和通信有了分工；主機負荷重，響應(yīng)時間長；通信線路利用率低；可靠性低計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程105

2．資源共享型網(wǎng)絡(luò)(20世紀(jì)60年代末至70年代末)

誘發(fā)因素：冷戰(zhàn)高峰期，美國國防部領(lǐng)導(dǎo)的高級研究規(guī)劃局ARPA（AdvancedResearchProjectAgency）希望建立一個命令和控制網(wǎng)絡(luò)，即使在核戰(zhàn)爭的情況下它也能夠保存下來傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)的脆弱性：較少的冗余PaulBaran的網(wǎng)絡(luò)解決方案，提出分組交換技術(shù)它對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突出貢獻是：證明了分組交換的理論正確性；提出了資源子網(wǎng)（ResourceSubnet）和通信子網(wǎng)（CommunicationSubnet）兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念；采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型與協(xié)議體系。計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程106

3．體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)(20世紀(jì)70年代末至80年代初)重要貢獻廠商標(biāo)準(zhǔn)：IBM-SNA，DEC-DNA等國際標(biāo)準(zhǔn)：ISOOSI/RM）工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：美國國防部將TCP/IP作為所有計算機網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)1物理層2數(shù)據(jù)鏈路層3網(wǎng)絡(luò)層4運輸層5會話層6表示層7應(yīng)用層OSITCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層IP運輸層TCP,UDP應(yīng)用層(各種應(yīng)用協(xié)議如TELNET,FTP,SMTP等)計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程107

4．高速綜合型網(wǎng)絡(luò)(20世紀(jì)90年代末至今)計算機技術(shù)通信技術(shù)HTTP網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到我們生活的各個方面Internet的廣泛應(yīng)用高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究與發(fā)展寬帶網(wǎng)絡(luò)的研究與發(fā)展光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究與發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程108

1.數(shù)據(jù)通信型網(wǎng)絡(luò)2.資源共享型網(wǎng)絡(luò)3.標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)型網(wǎng)絡(luò)4.高速綜合型網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程你知道了嗎？中國計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程109

計算機網(wǎng)絡(luò)雖然誕生自美國，中國起步較晚，但發(fā)展迅速，成果斐然。當(dāng)前的中國已成為名副其實的網(wǎng)絡(luò)大國，正向著網(wǎng)絡(luò)強國邁進。計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢01自帶設(shè)備(BYOD)02在線協(xié)作03視頻通信04云計算05智能家庭技術(shù)111

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢自帶設(shè)備自帶設(shè)備（BYOD）是指最終用戶可以使用個人工具通過企業(yè)或園區(qū)網(wǎng)絡(luò)訪問信息和相互通信。

智能手機、PAD、電腦等個人智能設(shè)備的廣泛使用，正在改變著我們的世界，不僅豐富了人們的娛樂生活，也成為學(xué)習(xí)、工作的好幫手。自帶設(shè)備辦公（BYOD）已經(jīng)漸漸成為當(dāng)下一種流行趨勢。

112

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢在線協(xié)作“與合辦項目中的其他人在線合作的行為”113

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢視頻通信

使用Internet連接可以向任何地方和從任何地方發(fā)出視頻通話。云計算

云計算使我們可以在Internet上存儲個人文件，甚至可以在服務(wù)器上備份整個硬

盤驅(qū)動器。云計算的類型主要有公共云、私有云、混合云和定制云等四種。114

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢智能家庭技術(shù)

智能家庭技術(shù)是集成到日常設(shè)備中的一項技術(shù)，以便它們與其他設(shè)備互連，從而使日常設(shè)備更加“智能”或自動化。課后練習(xí)115

1.世界上第一個計算機網(wǎng)絡(luò)是（

）。A.ARPANET B.ChinaNet C.Internet D.CERNET2.因特網(wǎng)采用的數(shù)據(jù)交換技術(shù)是()。A.電路交換 B.報文交換C.虛電路交換 D.分組交換謝謝！網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)主講人：XXX計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)思維導(dǎo)圖課前回顧課前回顧1.如圖所示為三國時期“曹沖稱象”的場景，我們從這個故事中得到什么啟示？在現(xiàn)實生活中，人們在面對復(fù)雜問題時也采用了與此類似的方法來處理，你能舉例說明嗎？課前回顧2．假如你在重慶，需要通過書信與美國芝加哥的朋友進行溝通交流?？紤]到通信距離較遠，信件無法直接由你自己交到你的朋友手中，信件的分揀和投遞需要交給郵政局來處理，信件的轉(zhuǎn)送和運輸需要交給運輸部門來處理，如圖所示。請根據(jù)郵政通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)運行過程，回答下列問題。課前回顧（1）根據(jù)圖中提示，將空白處補充完整。（2）通信雙方需要知道去對方的具體路徑嗎？郵政局或運輸部門需要了解通信雙方的信件內(nèi)容嗎？（3）郵政通信系統(tǒng)從邏輯上劃分為幾個步驟或幾個層次的優(yōu)點是什么？（4）將郵政通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)運行過程進一步抽象，畫出抽象模型圖。學(xué)習(xí)提示132實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)通信需要具備哪些條件？為什么需要對計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行分層？什么是計算機網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)？123

學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)1.了解分層結(jié)構(gòu)的好處。2.理解協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)通信的作用和遵守規(guī)則的意義。3.掌握計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念。1.通過介紹網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生遵守規(guī)則和紀(jì)律的重要性，養(yǎng)成遵守法律或約定俗成的社會規(guī)則的意識。2.通過學(xué)習(xí)協(xié)議分層和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念，培養(yǎng)學(xué)生化繁為簡、分而治之、從抽象到具體的分析與解決問題的思維方法。素質(zhì)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能夠安裝和使用協(xié)議分析工具。課程導(dǎo)入重點本節(jié)目標(biāo)1.層次結(jié)構(gòu)理解2.計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)理解層次結(jié)構(gòu)理解難點主題一：計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解層次結(jié)構(gòu)的好處；理解協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)通信的作用和遵守協(xié)議棧的意義；掌握計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念；127

分層實例享用牛奶的人未必了解其生產(chǎn)過程我不管怎么做的，好喝就行。128

層次結(jié)構(gòu)分層實例使用網(wǎng)絡(luò)的人未必知道數(shù)據(jù)的傳輸過程我不管怎么傳的，能聊就行。129

層次結(jié)構(gòu)郵政系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)模型寫信人收信人郵局收發(fā)郵件郵局收發(fā)郵件郵局分揀郵件郵局分揀郵件寫信、貼郵票收集信件、蓋郵戳分揀信件運輸郵件拆信、閱讀信件分發(fā)郵件分揀信件運輸郵件通信者之間約定收件規(guī)則分揀規(guī)則運輸部門之間的約定信紙信信袋信紙信信袋郵局運輸部門郵局運輸部門接口130

層次結(jié)構(gòu)四川重慶分層：將復(fù)雜的流程分解為幾個功能相對單一的子過程層次結(jié)構(gòu)郵政系統(tǒng)的分層設(shè)計方法，成功的解決了億萬人民信件傳送的問題。可見分層思維能夠幫助解決復(fù)雜問題。131

分層思維新冠疫情防控中的分層思維：郵政系統(tǒng)的分層設(shè)計方法，成功的解決了億萬人民新建傳送的問題。為我們設(shè)計計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了思路。132

（1）主機和端系統(tǒng)與通信子網(wǎng)，以及網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間的物理連接處，用于實現(xiàn)物理連接。（2）網(wǎng)絡(luò)中相鄰節(jié)點之間實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。（3）源主機和目的主機節(jié)點之間實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。（4）源主機和目的主機上實現(xiàn)不同應(yīng)用進程的可靠傳輸。（5）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用之間的可靠傳輸。分層思維層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)的好處按功能進行劃分，便于理解和掌握便于標(biāo)準(zhǔn)化工作，利于不同系統(tǒng)之間兼容各層功能相對獨立，易于開發(fā)和實現(xiàn)某層功能實現(xiàn)變動，不會對給其它各層帶來影響便于管理和維護網(wǎng)絡(luò)故障問題133

層次結(jié)構(gòu)你好Hello語言不通無法溝通協(xié)議不一致無法通信AB網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指通信雙方為了實現(xiàn)通信而設(shè)計的約定或會話規(guī)則。AHelloHelloB語言一樣方可溝通協(xié)議一致才能通信Internet網(wǎng)絡(luò)中的通信就需要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議134

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序的意義，表示要怎么做。例如，報文中內(nèi)容的組織形式，報文中內(nèi)容的順序、形式等就是協(xié)議的語法問題。語法135

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議三要素用于解釋傳輸數(shù)據(jù)每一部分的含義。它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作與響應(yīng)。例如，對于報文，它由什么部分組成，哪些部分用于控制數(shù)據(jù)，哪些部分是真正的通信內(nèi)容。這就是協(xié)議的語義問題。通俗講就是要做什么。語義136

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議三要素又稱同步，協(xié)議定義了何時進行通信，先講什么，后講什么，講話的速度等，這就是時序問題，即對事件實現(xiàn)順序的詳細說明，表示要什么時候做。例如在雙方進行通信時，發(fā)送端發(fā)出一個數(shù)據(jù)報文，如果目標(biāo)端正確收到，則回答源端接收正確；若接收到錯誤的信息，則要求源端重發(fā)一次。時序137

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議三要素為什么要分層主機A主機B數(shù)據(jù)封裝將計算機數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為信號告知網(wǎng)絡(luò)如何識別目的端測試接收方是否開機，連接是否正常保證數(shù)據(jù)能被安全地發(fā)送到接收端……計算機網(wǎng)絡(luò)的通信是一個非常復(fù)雜的過程為了減少網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的復(fù)雜性分層的方法設(shè)計網(wǎng)絡(luò)協(xié)議協(xié)議1功能1協(xié)議2功能2138

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各層次之間關(guān)系從郵政通信系統(tǒng)得到的啟示，進一步抽象為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層模型分層模型特點：N+1層N層N-1層實體實體實體實體實體實體N+1層N層N-1層N+1層協(xié)議N層協(xié)議N-1層協(xié)議接口接口接口接口1.同一結(jié)點內(nèi)相鄰層間通過接口通信2.不同結(jié)點的同等層具有相同的功能3.各層功能通過協(xié)議實現(xiàn)139

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各層次之間關(guān)系實體與對等實體N+1層N層N-1層實體實體實體實體實體實體N+1層N層N-1層N+1層協(xié)議N層協(xié)議N-1層協(xié)議接口接口接口接口

不同機器上位于同一層次、完成相同功能的實體稱為對等實體。140

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層

任何可以發(fā)送或者接收信息的硬件或者軟件進程稱為實體。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各層次之間關(guān)系服務(wù)N+1層N層N-1層實體實體實體實體實體實體N+1層N層N-1層N+1層協(xié)議N層協(xié)議N-1層協(xié)議接口接口接口接口1.每一層為相鄰的上一層所提供的功能稱為服務(wù)2.上層通過接口向下層請求服務(wù)141

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各層次之間關(guān)系接口N+1層N層N-1層實體實體實體實體實體實體N+1層N層N-1層N+1層協(xié)議N層協(xié)議N-1層協(xié)議接口接口接口接口1.相鄰層之間交換信息的連接點2.同一節(jié)點內(nèi)的各相鄰層之間都應(yīng)有明確的接口，高層通過接口向低層提出服務(wù)請求，底層通過接口向高層提供服務(wù)142

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層層、服務(wù)、接口之間的關(guān)系通信的兩端，具有相同的層次服務(wù)定義了本層做什么，而不是具體實現(xiàn)本層向相鄰上層提供服務(wù)，利用相鄰下層的服務(wù)，是“垂直”關(guān)系層與層之間通過接口完成服務(wù)請求和服務(wù)提供，只要求提供調(diào)用的參數(shù)或中間結(jié)果相同層次之間的信息交互是通過協(xié)議來實現(xiàn)的，屬于內(nèi)部事務(wù)，是“水平”關(guān)系記?。簠f(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向緊鄰的上層通過層間接口提供的143

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的格式144

例如，人們熟知的TCP/IP協(xié)議棧是一系列以TCP和IP協(xié)議為核心的協(xié)議，是Internet的通信語言。如今計算機連接Internet都要進行TCP/IP協(xié)議設(shè)置，TCP/IP協(xié)議成了Internet中人與人之間通信的“牽手協(xié)議”。一系列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的集合。提供了使用計算機能夠進行網(wǎng)絡(luò)通信的軟件。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧提供了能夠進行網(wǎng)絡(luò)通信的軟件TCP/IP---傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議

廣泛使用IPX/SPX---互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包交換/序列分組交換協(xié)議NetWare系統(tǒng)使用

NetBEUI---NetBios增強用戶接口

為IBM開發(fā)的非路由協(xié)議AppleTalk---蘋果交流協(xié)議Apple創(chuàng)建，用于Apple系列的個人計算機SNA--IBM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)IBM開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于IBM的主機環(huán)境145

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）PDU：是在不同站點的各層對等實體之間，為實現(xiàn)該層協(xié)議所交換的信息單元PDU由控制部分和數(shù)據(jù)部分組成控制部分由若干字段組成，表示通信中用到的雙方可以理解和遵循的協(xié)議和規(guī)則

PDU是各層功能的集中體現(xiàn)者146

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的格式147

由于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是分層來描述的，因此計算機網(wǎng)絡(luò)中的每一層次都有該層對應(yīng)的PDU。人們經(jīng)常說的協(xié)議打包（封裝），指的是發(fā)送方從高層到低層，高層的PDU到低層時，成為該層PDU的數(shù)據(jù)部分的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的格式協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）每一層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都需要重新封裝，封裝的目的是適合這一層傳輸，因此每一層的PDU是不同的OSI參考模型各層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元，需要記住TCP報文段/UDP用戶數(shù)據(jù)段IP數(shù)據(jù)報（分組）以太網(wǎng)MAC幀比特流用戶數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層傳輸層應(yīng)用層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層傳輸層報段數(shù)據(jù)鏈路層IP分組FCSMAC幀首部源MAC目的MAC…IP首部源IP目的IP首部檢驗和……TCP/UDP首部源端口目的端口檢驗和……物理層以太網(wǎng)幀幀定界碼148

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的格式協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）封裝：數(shù)據(jù)要通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，要從高層一層一層地向下傳送，如果一個主機要傳送數(shù)據(jù)到別的主機，為了可靠準(zhǔn)確地發(fā)送到目的地，并且高效地利用傳輸資源（傳輸設(shè)備和傳輸線路），事先要對數(shù)據(jù)包進行拆分和打包，在所發(fā)送的數(shù)據(jù)包上附加上目標(biāo)地址，本地地址，以及一些用于糾錯的字節(jié)，安全性和可靠性較高時，還要進行加密處理等等，這些操作就叫數(shù)據(jù)封裝149

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的格式協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）數(shù)據(jù)傳輸過程hellohelloTCP/UDP頭helloTCP/UDP頭IP包頭helloTCP/UDP頭IP包頭LLC子層helloTCP/UDP頭IP包頭LLC子層MAC子層FCS150

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的格式協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）解封裝：數(shù)據(jù)被封裝并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸后，接收設(shè)備將刪除添加的信息，并根據(jù)報頭中的信息決定如何將數(shù)據(jù)沿協(xié)議棧向上傳給合適的應(yīng)用程序151

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的格式國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出試圖使各種計算機在世界范圍內(nèi)互聯(lián)成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架。于1983年正式發(fā)布著名的ISO7498國際標(biāo)準(zhǔn)。也就是所謂的七層協(xié)議體系架構(gòu)。OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型1984年，美國國防部將TCP/IP作為所有計算機網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。1985年，因特網(wǎng)架構(gòu)理事會舉行了關(guān)于計算產(chǎn)業(yè)使用TCP/IP的工作會議，幫助TCP/IP協(xié)議成為商業(yè)應(yīng)用最廣泛的協(xié)議。TCP/IP協(xié)議1974年，美國IBM宣布系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（SystemNetworkArchitecture），該結(jié)構(gòu)采用分層方法制定。SNA網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)197419831984網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的演進1.網(wǎng)絡(luò)報文內(nèi)容的組織形式，這屬于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議三要素中的（

）。2.在計算機網(wǎng)絡(luò)中，不同節(jié)點的相同層次的功能是不一樣的。（

）3.同一結(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過協(xié)議通信。（

）4.協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化使得遵循相同協(xié)議的不同的硬件產(chǎn)品通信成為可能。（）5.

OSI/RM是互聯(lián)網(wǎng)上廣為使用的通信協(xié)議。（）6.不同系統(tǒng)上的同等功能層之間按相同的協(xié)議進行通信。（

）153

課堂練習(xí)謝謝！規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)宏偉藍圖-網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)主講人：XXX計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課前回顧課前回顧1．網(wǎng)絡(luò)模型也稱為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)藍圖，指的是一組綜合性文檔。這些文檔分別描述了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)所需的一小部分功能，它們共同定義了計算機網(wǎng)絡(luò)運行過程。請結(jié)合所學(xué)知識，回答下列問題。（1）是否有必要為每一個計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分別設(shè)計一個分層結(jié)構(gòu)模型？（2）在構(gòu)建計算機網(wǎng)絡(luò)時，目前有沒有可供借鑒的網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)模型？課前回顧2．右圖是郵政通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)運行過程的分層結(jié)構(gòu)描述，反映了服務(wù)、接口和協(xié)議之間的關(guān)系，請仔細觀察并回答下列問題。（1）通信的兩端，是否要求具有相同的層次？不同系統(tǒng)的相同層次是否具有相同的功能？課前回顧（2）服務(wù)反映了相鄰層之間__________功能的調(diào)用關(guān)系，本層向相鄰上層提供服務(wù)，利用相鄰下層的服務(wù)。例如，圖中的郵政局利用了相鄰下層南京站提供的運輸服務(wù)，同時向相鄰的上層發(fā)信人提供信件投遞服務(wù)。（3）接口是完成相鄰層之間完成服務(wù)請求和服務(wù)提供的信息交換點，如圖中畫圈的位置，請說出發(fā)信人與郵政局相鄰層之間的接口名稱是__________。（4）不同系統(tǒng)的相同層次之間的信息交互是通過__________協(xié)議來實現(xiàn)的。學(xué)習(xí)提示132什么是OSI參考模型？OSI體系結(jié)構(gòu)與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)有何不同？什么是TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)？160

學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)1.了解OSI參考模型的概念。2.掌握OSI參考模型的分層、服務(wù)和功能。3.掌握TCP/IP協(xié)議模型的層次結(jié)構(gòu)及各層功能。1.通過介紹為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)提供了理論指導(dǎo)的OSI/RM和應(yīng)用實踐解決方案的TCP/IP參考模型，引導(dǎo)學(xué)生在處理個人、社會的矛盾問題時，能夠靈活運用求同存異的智慧。素質(zhì)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能夠安裝TCP/IP協(xié)議棧并掌握驗證TCP/IP協(xié)議棧正常工作的方法。課程導(dǎo)入重點本節(jié)目標(biāo)OSI和TCP/IP模型每一層表示的含義TCP/IP模型每一層功能難點主題二：計算機網(wǎng)絡(luò)模型學(xué)習(xí)目標(biāo)了解OSI參考模型的概念；掌握OSI參考模型的分層、服務(wù)和功能；掌握TCP/IP協(xié)議模型的層次結(jié)構(gòu)及各層功能；164

從郵政系統(tǒng)得到的啟示165

運輸規(guī)則運輸規(guī)則鐵路信紙信信袋南京地址、郵編、分發(fā)規(guī)則發(fā)信人郵局南京站芝加哥機場上海站芝加哥信紙信郵包航空南京芝加哥接口約定上海機場收信人郵局存在發(fā)信和收信兩端發(fā)信一端逐層封裝，收信一端逐層剝離封裝兩端相同層之間都有相應(yīng)的約定運輸過程由于運輸工具不同存在信件重新封裝的過程從郵政系統(tǒng)得到的啟示166

運輸規(guī)則運輸規(guī)則鐵路信紙信信袋南京地址、郵編、分發(fā)規(guī)則發(fā)信人郵局南京站芝加哥機場上海站芝加哥信紙信郵包航空南京芝加哥接口約定上海機場收信人郵局網(wǎng)絡(luò)層以太網(wǎng)接口PSTN接口瀏覽器Ｗeb服務(wù)器HTTPTCPIPIP網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層傳輸層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層傳輸層應(yīng)用層點到點點到點端到端通過瀏覽器訪問Web服務(wù)器接收端發(fā)送端互連設(shè)備OSI參考模型新構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，其過程是極其繁瑣的。在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中，最常用的方法是選取一個模板或范例。常見的網(wǎng)絡(luò)模型有兩種基本類型：協(xié)議模型和參考模型。167

OSI參考模型①把網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分成7層；②實現(xiàn)復(fù)雜，運行效率低；③層次劃分不合理，有些功能在多個層次重復(fù)出現(xiàn)；TCP/IP協(xié)議模型①各層之間獨立；②靈活性好；③結(jié)構(gòu)上可分割；④易于實現(xiàn)和維護；OSI參考模型168

OSI參考模型是什么ISO是國際化標(biāo)準(zhǔn)組織的簡稱OSI/RM(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel)開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型開放表示能使任何兩個遵守參考模型和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)進行連接互聯(lián)是指將不同的系統(tǒng)互相連接起來，以達到相互交換信息，共享資源的目的OSI主要解決了什么問題

主要解決不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間互聯(lián)的兼容性問題OSI能帶給網(wǎng)絡(luò)人員哪些好處提供網(wǎng)絡(luò)故障診斷的一種工具或方法提供描述網(wǎng)絡(luò)的通用語言O(shè)SI參考模型169

OSI參考模型的結(jié)構(gòu)OSI參考模型的7個層次從上向下是哪些層？從下向上是哪些層？每一層的英文詞匯或簡稱怎么表達？注意：提及某個協(xié)議在第幾層，默認(rèn)情況是從向下向上方向進行計數(shù)每一層的PDU怎么描述1—Bits，2—Frame，3—Packet，4—Segment，5~7--Message注意：應(yīng)用層沒有上層，向用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；物理層沒有下層，與介質(zhì)相連實現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)通信；其余各層次中有緊鄰的上層和下層，對等層之間通過對等層協(xié)議實現(xiàn)虛通信OSI參考模型170

OSI參考模型的組織兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信通信功能分離對應(yīng)資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的低級抽象OSI參考模型171

OSI參考模型的組織七層模型結(jié)構(gòu)三大層次：低3層、高三層和中間層次三級抽象：協(xié)議、服務(wù)和體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高級抽象面向數(shù)據(jù)處理1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型面向數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)并沒有提出任何具體協(xié)議，也沒有給出任何具體實現(xiàn)方法。服務(wù)定義協(xié)議規(guī)格說明OSI參考模型172

OSI參考模型的通信過程傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層會話層表示層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層會話層表示層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層終端A分組交換機1終端C分組交換機3分組交換機2終端A到終端C傳輸路徑思考：每一層是否都直接和對方的同等層進行通信？同等層之間的通信是何種類型的通信？在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，發(fā)送方和接收方對數(shù)據(jù)進行了何種操作？OSI參考模型173

OSI參考模型的通信過程發(fā)送端接收端路由器應(yīng)用層表示層應(yīng)用程序會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層協(xié)議表示層協(xié)議會話層協(xié)議傳輸層協(xié)議10101110……10101110……封裝解封裝10101110……10101110……OSI參考模型174

OSI各層功能概述如何掌握OSI參考模型的各層功能

從利用了低層的何種服務(wù)、本層定義了何種服務(wù)和向高層提供了何種服務(wù)三個層次去理解；注意歸納總結(jié)相鄰節(jié)點概念的理解：是由同一物理鏈路直接連接的所有節(jié)點。具體形式有：點到點網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的兩個節(jié)點同一物理線路連接的共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的所有節(jié)點位于不同物理線路上，但由物理層設(shè)備互聯(lián)的節(jié)點透明概念的理解：是指經(jīng)實際電路傳輸后比特沒有發(fā)生變化OSI參考模型各層功能175

1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型實現(xiàn)了比特流的透明傳輸物理層利用了傳輸介質(zhì)提供的信號傳輸服務(wù)；實現(xiàn)了相鄰節(jié)點之間的比特流的透明傳輸；不涉及具體的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)，定義了建立、維護和拆除物理鏈路的規(guī)范、協(xié)議和通信接口標(biāo)準(zhǔn)（機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的四種特性）；向數(shù)據(jù)鏈路層屏蔽了底層實現(xiàn)的技術(shù)細節(jié)主機A主機B010101010101OSI參考模型各層功能176

1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型負責(zé)物理層面上互連的、節(jié)點之間的通信傳輸數(shù)據(jù)鏈路層利用了物理層相鄰節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；節(jié)點或設(shè)備之間的尋址—發(fā)給誰；數(shù)據(jù)的定界(識別幀)—如何區(qū)分開始和結(jié)束；數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性—如何知道數(shù)據(jù)是否有損壞或丟失（差錯控制）？收發(fā)雙方速率不匹配問題(流量控制)；在廣播式網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)鏈路層需要解決節(jié)點對共享信道的訪問控制新問題；向網(wǎng)絡(luò)層無差錯的透明數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。010101010101主機A主機B數(shù)據(jù)幀與比特流之間的轉(zhuǎn)換負責(zé)節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸OSI參考模型各層功能177

1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型傳輸以“分組”為單位的數(shù)據(jù)，完成目標(biāo)尋址、路由轉(zhuǎn)發(fā)的功能網(wǎng)絡(luò)層利用了數(shù)據(jù)鏈路層相鄰節(jié)點之間數(shù)據(jù)的可靠傳輸服務(wù)；如何定位主機在網(wǎng)絡(luò)中的位置—尋址（IP地址）；源和目標(biāo)節(jié)點之間存在多條路徑，如何選擇最佳路徑—路由；源和目標(biāo)節(jié)點之間可能跨越多個LAN、MAN或WAN，如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)跨網(wǎng)絡(luò)傳輸—網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；如何解決傳輸路徑上流量不均的問題—擁塞控制；如同數(shù)據(jù)鏈路層，也會產(chǎn)生收發(fā)雙方速率不匹配問題---流量控制；向網(wǎng)絡(luò)層提供主機到主機之間的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。主機A主機B網(wǎng)路層負責(zé)選擇一條路徑將數(shù)據(jù)傳送到目的端OSI參考模型各層功能178

1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型在兩個節(jié)點之間通信鏈路已建立的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)節(jié)點間端到端的傳輸傳輸層利用了網(wǎng)絡(luò)層主機之間數(shù)據(jù)的傳輸服務(wù)；向高層可靠的數(shù)據(jù)，應(yīng)避免數(shù)據(jù)出錯、丟失、亂序、重復(fù)等現(xiàn)象—差錯控制、流量控制；數(shù)據(jù)交互給主機上運行的那個應(yīng)用程序，需要一種標(biāo)識方法—端口號尋址主機A主機B傳輸層在網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)上實現(xiàn)端到端的傳輸微信微信OSI參考模型各層功能179

一些分配的常見端口號端口協(xié)議用途20，21FTP文件傳輸22SSH遠程登錄，Telnet的替代品25SMTP電子郵件80HTTP萬維網(wǎng)110POP-3訪問遠程郵件443HTTPS安全的Web（SSL/TLS之上的HTTP）631IPP打印共享OSI參考模型各層功能180

1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型管理和協(xié)調(diào)不同主機上各種進程之間的通信會話層在兩個節(jié)點之間建立、維持和釋放面向用戶的連接；對會話進行管理，會話連接方式：一對一、一對多和多對一；數(shù)據(jù)交換管理：單工、半雙工和全雙工；會話同步管理：在數(shù)據(jù)流中定義檢查點把會話分割成若干單元，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，從最后一個檢查點開始重傳數(shù)據(jù)。OSI參考模型各層功能181

1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型關(guān)心的是所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的表現(xiàn)方式，它的語法和語義表示層關(guān)心信息傳輸?shù)恼Z法和語義；處理多個通信系統(tǒng)之間交換信息的表示方法：數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加密和解密、數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮。OSI參考模型各層功能182

1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會話層6.表示層7.應(yīng)用層OSI參考模型定義某個應(yīng)用的消息格式和實現(xiàn)過程應(yīng)用層不為任何其它任何OSI層提供服務(wù)，只為OSI參考模型以外的應(yīng)用程序提供服務(wù)；為網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；如HTTP就定義了瀏覽器訪問Web服務(wù)器所涉及的命令、響應(yīng)格式及相互作用過程OSI參考模型各層功能183

OSI各層需要進一步討論的問題在OSI參考模型中，提供流量控制的是哪幾層數(shù)據(jù)鏈路層（相鄰節(jié)點）網(wǎng)絡(luò)層（主機到主機）傳輸層（進程到進程））從以上可以看出，OSI參考模型中，多個層次都存在流量控制和差錯控制等機制，與每層功能應(yīng)獨立相違背，從而使模型變得相當(dāng)復(fù)雜，缺乏實現(xiàn)上的可操作性O(shè)SI參考模型各層功能184

OSI各層功能總結(jié)層次主要功能應(yīng)用層為用戶的應(yīng)用進程提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，不為其它任何OSI層提供服務(wù)表示層為應(yīng)用進程之間傳輸信息提供傳輸服務(wù)。需要解決數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮等一系列問題會話層提供一個面向用戶的連接服務(wù)。解決會話的傳輸方式、會話質(zhì)量和同步控制等一系列問題。傳輸層實現(xiàn)通信系統(tǒng)之間端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。需要解決流量控制、差錯控制、數(shù)據(jù)傳輸管理、復(fù)用和分用管理等一系列問題。網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)源和目標(biāo)節(jié)點（主機）之間的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。需要解決路徑選擇、尋址、擁塞控制、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等一系列問題。數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)相鄰節(jié)點之間的可靠數(shù)據(jù)傳輸。需要解決尋址、成幀、流量控制、差錯控制、鏈路管理等一系列問題。物理層在傳輸介質(zhì)上提供原始比特流的透明傳輸服務(wù)。需解決傳輸媒體、信道類型、數(shù)據(jù)與信號之間的轉(zhuǎn)換、信號傳輸中的衰減和噪聲、物理接口等一系列問題。課堂練習(xí)185

TCP/IP協(xié)議186

提出背景A公司C公司B公司使用統(tǒng)一的通信模型方可進行互相通信起源于美國國防部高級研究規(guī)劃署（ARPA）的一項研究計劃，核心思想是將使用不同底層協(xié)議的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)層建立一個統(tǒng)一的虛擬邏輯網(wǎng)絡(luò)，以此來屏蔽、隔離所有物理網(wǎng)絡(luò)的硬件差異，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。1.網(wǎng)絡(luò)接口層2.網(wǎng)際層3.傳輸層4.應(yīng)用層TCP/IP協(xié)議棧TCP/IP協(xié)議187

TCP/IP協(xié)議簡介1.網(wǎng)絡(luò)接口層2.網(wǎng)際層3.傳輸層4.應(yīng)用層TCP/IP協(xié)議棧TCP/IP主要由傳輸控制協(xié)議(TCP)和網(wǎng)際協(xié)議(IP)而得名，它是Internet上所有網(wǎng)絡(luò)和主機之間進行交流所使用的共同“語言”，是Internet上使用的一組完整的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議。TCP/IP協(xié)議188

TCP/IP協(xié)議的概述1.網(wǎng)絡(luò)接口層2.網(wǎng)際層3.傳輸層4.應(yīng)用層TCP/IP協(xié)議棧開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)獨立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)分配地址標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議可以免費使用，并獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)可以運行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適合于互聯(lián)網(wǎng)使得整個TCP／IP設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中都具有唯一的地址可以提供多種可靠的用戶服務(wù)TCP/IP協(xié)議189

TCP/IP參考模型各層功能及特點1.網(wǎng)絡(luò)接口層2.網(wǎng)際層3.傳輸層4.應(yīng)用層TCP/IP協(xié)議棧將IP分組封裝成適合通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸袷浇邮站W(wǎng)際層下傳的IP數(shù)據(jù)報并通過物理網(wǎng)絡(luò)發(fā)送不同類型的網(wǎng)絡(luò)有著不同的網(wǎng)絡(luò)接口層，有著相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口層協(xié)議由具體網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同一網(wǎng)絡(luò)上結(jié)點之間的幀傳輸過程接收物理網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)幀，去掉本層的控制信息再傳送到網(wǎng)際層主機A主機B010101010101網(wǎng)際層網(wǎng)際層TCP/IP協(xié)議190

TCP/IP參考模型各層功能及特點1.網(wǎng)絡(luò)接口層2.網(wǎng)際層3.傳輸層4.應(yīng)用層TCP/IP協(xié)議棧網(wǎng)際層負責(zé)確定一臺計算機在整個網(wǎng)絡(luò)上的位置，并找出通向它的路徑，然后才能夠相互交換數(shù)據(jù)。主機A主機B網(wǎng)路層負責(zé)選擇一條路徑將數(shù)據(jù)傳送到目的端TCP/IP協(xié)議191

TCP/IP參考模型各層功能及特點1.網(wǎng)絡(luò)接口層2.網(wǎng)際層3.傳輸層4.應(yīng)用層TCP/IP協(xié)議棧能夠讓應(yīng)用程序之間實現(xiàn)通信，與OSI參考模型傳輸層功能相似?？蛻舳朔?wù)器Web瀏覽器FTP客戶端E-mail客戶端Web服務(wù)器FTP服務(wù)器E-mail服務(wù)器傳輸層實現(xiàn)的是端到端應(yīng)用程序間的通信TCP/IP協(xié)議192

TCP連接建立——三次握手法TCP/IP協(xié)議193

確保數(shù)據(jù)能夠完整傳輸。TCP連接釋放——四次揮手法TCP/IP協(xié)議194

TCP/IP參考模型各層功能及特點1.網(wǎng)絡(luò)接口層2.網(wǎng)際層3.傳輸層4.應(yīng)用層TCP/IP協(xié)議棧主要是向用戶提供調(diào)用和訪問網(wǎng)絡(luò)中各種應(yīng)用程序的接口，并向用戶提供各種標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序及相應(yīng)的協(xié)議客戶端服務(wù)器Web瀏覽器FTP客戶端E-mail客戶端Web服務(wù)器FTP服務(wù)器E-mail服務(wù)器請求（Request）響應(yīng)（Response）注：提供服務(wù)的程序叫服務(wù)端，接受服務(wù)的程序叫客戶端。客戶端可以隨時發(fā)送請求給服務(wù)端。TCP/IP協(xié)議196

TCP/IP參考模型各層功能總結(jié)層次主要功能應(yīng)用層（用戶對用戶）任務(wù)：提供系統(tǒng)與用戶的接口。功能：文件傳輸、電子郵件、訪問和管理。協(xié)議：FTP、SMTP、FTP、HTTP等傳輸層（進程對進程）任務(wù)：負責(zé)主機中兩個進程之間的通信。功能：端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。協(xié)議：TCP、UDP。網(wǎng)絡(luò)層（主機對主機）任務(wù)：負責(zé)節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)功能：路由、尋址、擁塞控制、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等。協(xié)議：IP、ICMP、ARP、RARP、IGMP等。網(wǎng)絡(luò)接口層（面向低層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)）任務(wù)：實現(xiàn)低層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，僅定義接口。功能：具有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能。協(xié)議：使用哪些標(biāo)準(zhǔn)，TCP/IP參考模型沒有規(guī)定等197

三種模型的對應(yīng)關(guān)系OSI分層過“碎”，高層中很多可以進行融合的功能進行了過細也過于理論化的區(qū)分。TCP/IP分層卻又稍“糙”，低層中本應(yīng)進行區(qū)分的功能沒有通過模型表現(xiàn)出來。OSI中的會話層和表示層在TCP/