《大学计算机基础-计算机网络ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学计算机基础-计算机网络ppt课件.ppt（60页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、教学目标教学目标了解计算机网络概念、发展、功能及分类了解计算机网络概念、发展、功能及分类对常见网络设备功能有较深入的了解对常见网络设备功能有较深入的了解了解网络协议，理解了解网络协议，理解OSI参考模型与参考模型与TCP/IP协议结协议结构及各层功能构及各层功能了解了解Internet工作模式，掌握信息搜索、信息发布等工作模式，掌握信息搜索、信息发布等Internet应用应用n知识要点知识要点计算机网算机网络、网、网络协议的概念的概念计算机网算机网络发展展阶段及网段及网络功能与分功能与分类两个理两个理论模型模型Internet工作模式及工作模式及新新兴Internet服服务n举案引思举案引思1
2、、想像一下没有网、想像一下没有网络的世界：的世界：如果没有计算机网络，你的计算机世界会是什么样的？你在计算机如果没有计算机网络，你的计算机世界会是什么样的？你在计算机面前会做些什么？那会不会是一个移动存储介质泛滥的时代？面前会做些什么？那会不会是一个移动存储介质泛滥的时代？2、现在你是否还会给父母写信？现在你是否还会给父母写信？上世纪的我们会经常性地给父母朋友写信、邮寄，然后期盼着数日后上世纪的我们会经常性地给父母朋友写信、邮寄，然后期盼着数日后的回复，现在你还会偶尔给父母写信吗？你了解你的信自从离开你的手的回复，现在你还会偶尔给父母写信吗？你了解你的信自从离开你的手之后怎么样到达你父母手上的
3、吗？之后怎么样到达你父母手上的吗？3、未来的新应用？未来的新应用？现在计算机网络上我们可以发电子邮件、可以查找想要的资源、可以现在计算机网络上我们可以发电子邮件、可以查找想要的资源、可以进行视频电话、可以在网上买卖东西、可以发微博、微信，啊，太多了进行视频电话、可以在网上买卖东西、可以发微博、微信，啊，太多了！但你能想象未来的计算机网络会出现什么样的新应用吗？只有想不到，！但你能想象未来的计算机网络会出现什么样的新应用吗？只有想不到，没有做不到！没有做不到！6.1计算机网络基础计算机网络基础一、概述一、概述1、为什么需要计算机网络？、为什么需要计算机网络？2、什么是计算机网络？、什么是计算机网
4、络？分分布布在在不不同同地地理理位位置置的的、具具有有独独立立功功能能的的多多台台计计算算机机及及外外部部设设备备，通通过过通通信信线线路路连连接接起起来来，在在网网络络操操作作系系统统、网网络络管管理理软软件件及及网网络络通通信信协协议议的的管管理理和协调下，实现资源共享和信息交换的计算机系统和协调下，实现资源共享和信息交换的计算机系统。3、计算机网络发展阶段计算机网络发展阶段 第一代：终端与主机的互连第一代：终端与主机的互连 第二代：主机与主机的互连第二代：主机与主机的互连 第三代：网络与网络的互连第三代：网络与网络的互连 第四代：多网融合第四代：多网融合6.1计算机网络基础计算机网络基础
5、6.1计算机网络基础计算机网络基础4、计算机网络功能、计算机网络功能 资源共享、信息交换（通信）、分布式信息处理资源共享、信息交换（通信）、分布式信息处理 5、计算机网络分类、计算机网络分类 按网络覆盖范围分：局域网、城域网、广域网按网络覆盖范围分：局域网、城域网、广域网 按拓扑结构分：总线型、星型、树型、环型、网状等按拓扑结构分：总线型、星型、树型、环型、网状等 按机器地位分：对等网和主从网按机器地位分：对等网和主从网二、常见网络设备二、常见网络设备1、计算机设备、计算机设备 服务器和工作站服务器和工作站 2、传输介质、传输介质 双绞线双绞线 最最常常见见的的传传输输介介质质，它它价价格格便
6、便宜宜，易易弯弯曲曲、易易安安装装，重重量量轻轻，具具有有良良好好的的性性价价比比，但但传传输输距距离离和和速速度度都都受受到到一一定定限限制制，且易受外界信号干扰且易受外界信号干扰。双双绞绞线线一一般般分分为为屏屏蔽蔽型型（STPSTP）和和非非屏屏蔽蔽型型（UTPUTP），屏屏蔽蔽型型双双绞绞线线是是在在双双绞绞线线和和外外层层绝绝缘缘套套之之间间包包有有一一层层金金属属屏屏蔽蔽层层，以以屏屏蔽蔽外外界界干干扰扰信信号号，所所以以在在抗抗干干扰扰能能力力方方面要优于面要优于UTPUTP，但价格也要贵些。，但价格也要贵些。双双绞绞线线两两端端都都必必须须安安装装RJ-45RJ-45连连接接器
7、器（俗俗称称水水晶晶头头）才才能能和和网网卡卡、交交换换机机等等设设备备相相连连，就就是是常常见见的的水水晶晶头头。根根据据双双绞绞线线4 4对对铜铜线线的的排排序序不不同同，则则连连接接的的设设备备不不同同。一一般般分分两两种种线线序序标标准准：T568AT568A和和T568BT568B。两两端端都都采采取取B B标标准准线线序序是是用用的的较较多多的的一一种种双双绞绞线。线。6.1计算机网络基础计算机网络基础二、常见网络设备二、常见网络设备2、传输介质、传输介质 同轴电缆同轴电缆 同同轴轴电电缆缆是是以以硬硬铜铜线线为为芯芯，外外面面包包上上一一层层绝绝缘缘材材料料，外外层层再再套套有有
8、密密织织的的网网状状导导体体以以屏屏蔽蔽外外界界干干扰扰，最最外外层层包包一一层层保保护护性性材料材料 同同轴轴电电缆缆比比双双绞绞线线抗抗干干扰扰能能力力强强，可可以以进进行行远远距距离离传传输输。根根据据其其直直径径大大小小可可以以分分为为：粗粗同同轴轴电电缆缆和和细细同同轴轴电电缆缆。粗粗缆缆直直径径为为10mm10mm，适适于于较较大大型型的的局局部部网网络络，标标准准传传输输距距离离长长，可可靠靠性性高高，但但安安装装难难度度大大；细细缆缆直直径径为为5mm5mm，安安装装简简单单，价价格格低低廉廉，但但连连接接时时须须切切断断电电缆缆，两两头头安安装装网网络络连连接接头头（BNCB
9、NC），所所以以容容易易松松动动产产生生不不良良隐隐患患。现现在一般同轴电缆用于有线电视的信号传输。在一般同轴电缆用于有线电视的信号传输。6.1计算机网络基础计算机网络基础二、常见网络设备二、常见网络设备2、传输介质、传输介质 光纤光纤 光光纤纤即即光光导导纤纤维维，是是由由纤纤芯芯外外加加包包层层组组成成的的双双层层圆圆柱柱体体，利利用用光光的的全全反反向向原原理理进进行行光光信信号号传传输输的的，如如图图6-46-4所所示示。纤纤芯芯是是光光导导纤纤维维，由由非非常常透透明明的的石石英英玻玻璃璃拉拉制制而而成成的的细细丝丝，用用来来传传导导光光波波。包包层层具具有有较较低低的的折折射射率率
10、，当当光光线线从从高高折折射射率率射射向向低低折折射射率率介介质质时时，其其折折射射角角度度大大于于入入射射角角度度。当当入射角度足够大时，就会发生全反射。入射角度足够大时，就会发生全反射。根根据据传传输输模模式式不不同同，光光纤纤可可分分为为单单模模光纤和多模光纤。光纤和多模光纤。6.1计算机网络基础计算机网络基础二、常见网络设备二、常见网络设备2、传输介质、传输介质 无线介质无线介质 无无线线传传输输介介质质是是指指使使用用无无线线电电波波作作为为传传输输介介质质，多多使使用用微微波波通通信信、红红外外线线、蓝蓝牙牙等等方方式式。微微波波具具有有较较长长的的波波长长，适适合合远远距距离离通
11、通信信，而而红红外外线线和和蓝蓝牙牙波波长长较较短，只适宜室内或近距离通信。短，只适宜室内或近距离通信。6.1计算机网络基础计算机网络基础二、常见网络设备二、常见网络设备3、网络互连设备、网络互连设备 网络适配器网络适配器 网网络络适适配配器器又又称称为为网网络络接接口口卡卡，简简称称网网卡卡，是是将将计计算算机机连连接接到到网网络络上上的的通通信信接接口口装装置置，它它可可以以集集成成在在计计算算机机内内部部主主板板上上，也也可可以以作作为为独独立立的的接接口口卡卡插插入入到到计计算算机机主主板板的的PCIPCI插插槽槽内内。在在计计算算机机接接收收传传输输介介质质上上传传送送的的数数据据时
12、时，网网卡卡把把接接收收的的信信号号按按照照计计算算机机可可以以处处理理的的格格式式进进行行转转换换，在在主主机机向向网网络络发发送送数数据据时时，网网卡卡又又把把要要发发送送的的信信息息转转换换为为网网络络传传输输介介质可以传播的格式。质可以传播的格式。6.1计算机网络基础计算机网络基础二、常见网络设备二、常见网络设备3、网络互连设备、网络互连设备 调制解调器调制解调器 调调制制解解调调器器（MODEMMODEM）是是调调制制器器和和解解调调器器的的简简称称，俗俗称称“猫猫”，在在发发送送端端，把把计计算算机机的的数数字字信信号号转转换换成成可可沿沿普普通通电电话话线线传传送送的的模模拟拟信
13、信号号，在在接接收收端端，又又把把模模拟拟信信号号还还原原成成计计算算机机可可识识别别和和处处理理的的的的数数字字信信号号，从从而而实实现现计计算算机机间间的的通通信信。调调制制是是把把数数字字信信号号转转换换成成模模拟拟信信号号，解解调调是是把把模模拟拟信信号号转转换换成成数数字字信信号号。调调制制解解调调器器是是以以电电话话线线作作为为传传输输介介质质，承承担担传传输输介介质质和和计计算算机机之之间间进进行行数数/模模、模模/数转换功能，实现计算机连网的设备。数转换功能，实现计算机连网的设备。6.1计算机网络基础计算机网络基础二、常见网络设备二、常见网络设备3、网络互连设备、网络互连设备
14、集线器集线器 集集线线器器（HubHub）的的主主要要功功能能是是对对接接收收到到的的信信号号进进行行再再生生整整形形放放大大，以以扩扩大大网网络络的的传传输输距距离离，同同时时把把所所有有节节点点集集中中在在以以它它为为中中心心的的节节点点上上。它它提提供供多多端端口口的的服服务务，每每个个端端口口通通过过一一条条传传输输介介质质连连接接一一台台计计算算机机。它它的的工工作作方方式式非非常常简简单单，对对所所有有接接收收到到的的数数据据，发发送送时时没没有有针针对对性性，而而且且采采用用广广播播的的方方式式，对对所所有有与与之之相连的节点都进行转发相连的节点都进行转发 。6.1计算机网络基础
15、计算机网络基础二、常见网络设备二、常见网络设备3、网络互连设备、网络互连设备 交换机交换机 交交换换机机（SwitchSwitch）是是一一种种用用于于信信号号转转发发的的网网络络设设备备,可可以以实实现现先先存存储储、后后定定向向转转发发的的功功能能。如如图图6-106-10所所示示。因因为为交交换换机机能能根根据据数数据据帧帧的的源源MACMAC地地址址，知知道道该该地地址址的的机机器器连连接接在在哪哪个个端端口口上上，并并记记住住它它，以以后后发发往往该该地地址址的的数数据据都都只只转转发发到到这这个个端端口口上上，所所以以它它可可以以为为交交换换机机中中任任意意两两个个端端口口之之间间
16、提提供供独独享享的的信信号号传传输输服服务务，也也就就是是说说多多个个端端口口对对之之间间可可以以同同时时进进行行通通信信而而不不会会冲冲突突。每每个个端端口口都都是是一一个个独独立立的的网网段段，连连接接在在该该端端口口上上的的计计算算机机独独享享全全部部带带宽宽，无无需需和和其其它它端端口口分分享享。真正可以高速、高效地进行数据交换真正可以高速、高效地进行数据交换 。6.1计算机网络基础计算机网络基础二、常见网络设备二、常见网络设备3、网络互连设备、网络互连设备 路由器路由器 路路由由器器是是互互联联网网的的非非常常重重要要的的网网络络结结点点设设备备。它它的的主主要要功功能能就就是是路路
17、由由选选择择。当当两两台台不不在在同同一一子子网网的的计计算算机机相相互互通通信信时时，可可能能需需要要经经过过许许多多个个路路由由器器。每每个个路路由由器器都都是是从从上上一一站站接接收收数数据据包包，然然后后根根据据数数据据包包的的目目的的地地决决定定要要转转发发给给哪哪台台路由器路由器。网关网关 网关（网关（GatewayGateway）又称网间连接器、）又称网间连接器、协议转换器。最复杂的网络互连设备，协议转换器。最复杂的网络互连设备，用于连接两个网络系统并可实现不同网用于连接两个网络系统并可实现不同网络之间的协议转换工作。即可以实现广络之间的协议转换工作。即可以实现广域网的互连，也可
18、以实现局域网的互连。域网的互连，也可以实现局域网的互连。6.1计算机网络基础计算机网络基础1、为什么需要网络协议？、为什么需要网络协议？2、什么是网络协议？、什么是网络协议？网网络络协协议议就就是是计计算算机机网网络络中中通通信信双双方方都都必必须须遵遵守守的的标标准准、规规则则或或约约定定的的集集合合。具具体体说说就就是是在在通通信信内内容容、怎怎么么通通信信以以及及何何时时通通信信等等方方面面，双双方方都都要要共共同同遵遵从、可以接受的一组约定和规则。由语义、语法和时序组成。从、可以接受的一组约定和规则。由语义、语法和时序组成。3、网络体系结构网络体系结构 网络通信的复杂性网络通信的复杂性
19、 分层设计的优越性分层设计的优越性 6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构协议（Protocol）通信双方相互遵守的约定和规则。协议三要素协议三要素 语法：语法：确定双方通信的格式和应答方式等。如数据格式、编码和信号电平等。语义：语义：确定通信双方对发布请求、执行动作以及应答的解释，协调和差错处理的控制信息。定时规则：定时规则：规定事件顺序以及匹配速度。6.2 网络协议6.2 网络协议例例:甲乙两个人通电话甲乙两个人通电话语法：电话号码；语法：电话号码；语义：响铃（表示有电话打进），乙接电话，通话等一语义：响铃（表示有电话打进），乙接电话，通话等一系列的动作；系列的动作；同步：甲先拨电话，
20、响铃，乙接听电话，等一系列的通同步：甲先拨电话，响铃，乙接听电话，等一系列的通话时序。话时序。网网络设计者采用把通信者采用把通信问题划分划分为许多小多小问题，然后，然后为每一个每一个问题设计一个通一个通信信协议。这样使得每一个使得每一个协议的的设计、分、分析、析、编码和和测试都比都比较容易。容易。6.2 网络体系结构 6.2 网络体系结构 1举一个生活中的例子：一个生活中的例子：邮政系政系统的的层次服次服务把整个把整个邮政系政系统服服务分解分解为多个多个层次，每次，每层实现一种特定的服一种特定的服务：通：通过自己内部的功能；依自己内部的功能；依赖自自己的下己的下层提供的服提供的服务；分；分层的
21、服的服务包括：通信者活包括：通信者活动、邮局服局服务业务、邮局局转送送业务、运、运输和和邮件件转送服送服务。把一个大。把一个大问题分解分解为若干个若干个层次的小次的小问题，以达到：以达到：结构清晰，构清晰，简化化设计与与实现，便于更新与，便于更新与维护，较强的独立性和适的独立性和适应性。性。6.2 网络体系结构 通通信信者者活活动动通通信信者者活活动动邮邮局局服服务务业务业务邮邮局局转转送送业务业务运输部门的邮件运输业务运输部门的邮件运输业务邮邮局局服服务务业务业务邮邮局局转转送送业务业务信信 件件打包打包收收集集、分拣分拣写写 信信 送送邮箱邮箱路路由由、运输运输邮邮局局接接收收邮包邮包邮件
22、拆包邮件拆包分分 拣拣、投投 递递 接接收邮包收邮包阅阅 读读信件信件3、网络体系结构网络体系结构 理论模型理论模型在计算机网络理论研究界和应用界的努力下，在计算机网络理论研究界和应用界的努力下，1978年国际标准化组织制定年国际标准化组织制定出了一个开放协议标准出了一个开放协议标准:开放系统互联参考模型开放系统互联参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM，简称，简称OSI)。OSI模型将模型将整个网络通信体系分为整个网络通信体系分为7层，自上而下分别为应用层、表示层、会话层、传层，自上而下分别为应用层、表示层、会话层、传输
23、层、网络层、数据链路层和物理层。输层、网络层、数据链路层和物理层。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构发送端发送端接收端接收端应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层接口接口通信线路或传输介质通信线路或传输介质应用层协议应用层协议表示层协议表示层协议会话层协议会话层协议传输层协议传输层协议网络层协议网络层协议数据链路层协议数据链路层协议0111010000110000101001011113、网络体系结构网络体系结构 理论模型（理论模型（OSI/
24、RM）对于该参考模型的每层功能，可以组织一个国际会议形象来说：对于该参考模型的每层功能，可以组织一个国际会议形象来说：应用层：会议的议题；应用层：会议的议题；表示层：大会语言翻译；表示层：大会语言翻译；会话层：交流各方的身份识别、发言顺序、议题的开始和结束；会话层：交流各方的身份识别、发言顺序、议题的开始和结束；传输层：如何到达举办会议地点；传输层：如何到达举办会议地点；网络层：如何到达举办会议的国家；网络层：如何到达举办会议的国家；数据链路层：每段路程的交通；数据链路层：每段路程的交通；物理层：公路、铁路、航空等交通方式；物理层：公路、铁路、航空等交通方式；6.2网络协议与体系结构网络协议与
25、体系结构3、网络体系结构网络体系结构 理论模型（理论模型（OSI/RM）物理层功能物理层功能 数据通信最终要通信信号在传输介质上的传输来实现。计算机中存数据通信最终要通信信号在传输介质上的传输来实现。计算机中存储或处理的是二进制数据，即信息。该层传输的数据格式为信息，也即二储或处理的是二进制数据，即信息。该层传输的数据格式为信息，也即二进制数据流。但通信介质上所传输的为信号（电信号或光信号）。所以要进制数据流。但通信介质上所传输的为信号（电信号或光信号）。所以要把数据信息变为信号。传输介质种类繁多，如果没有统一的标准和规范就把数据信息变为信号。传输介质种类繁多，如果没有统一的标准和规范就很难通
26、过传输介质将它们互联起来进行通信。显然，为了达到信息交换的很难通过传输介质将它们互联起来进行通信。显然，为了达到信息交换的目的就要对各种通信设备之间以及通信设备和传输介质之间的电气和机械目的就要对各种通信设备之间以及通信设备和传输介质之间的电气和机械接口进行约定，以使得各种通信设备都能方便、规范地通过传输介质连接接口进行约定，以使得各种通信设备都能方便、规范地通过传输介质连接起来并进行信息交换，这就是物理层的功能。起来并进行信息交换，这就是物理层的功能。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构3、网络体系结构网络体系结构 理论模型（理论模型（OSI/RM）数据链路层功能数据链路层功能 数据链
27、路层位于物理层的上一层，它所处理的数据单元称为帧数据链路层位于物理层的上一层，它所处理的数据单元称为帧（FrameFrame），在发送数据时，它接收来自上层的数据，加上自己的帧头和帧），在发送数据时，它接收来自上层的数据，加上自己的帧头和帧尾，形成数据帧后送到物理层；接收数据时，它接收来自下层也即物理层尾，形成数据帧后送到物理层；接收数据时，它接收来自下层也即物理层的数据，去掉帧头和帧尾后取出数据部分传输给上一层。此外，该层还具的数据，去掉帧头和帧尾后取出数据部分传输给上一层。此外，该层还具有更为重要的流量控制和差错控制等功能。有更为重要的流量控制和差错控制等功能。(1)(1)流量控制流量控制
28、 流量控制的功能是为了避免发送端发送数据的速率超过接收端的最大流量控制的功能是为了避免发送端发送数据的速率超过接收端的最大接收能力而导致数据丢失的现象发生，保证双方能协调一致地交换数据。接收能力而导致数据丢失的现象发生，保证双方能协调一致地交换数据。在网络通信中一般采用通过接收端来控制发送端的发送速率来实现在网络通信中一般采用通过接收端来控制发送端的发送速率来实现 6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构3、网络体系结构网络体系结构 理论模型（理论模型（OSI/RM）数据链路层功能数据链路层功能 (2)(2)差错控制差错控制 网络通信要求很低的差错率，但如果发生数据传输错误，要通过编码技网络
29、通信要求很低的差错率，但如果发生数据传输错误，要通过编码技术来实现纠错。这就需要接收端具有差错检测的功能，也就是通过编码方术来实现纠错。这就需要接收端具有差错检测的功能，也就是通过编码方式使接收端能检测出接收的数据帧是否出错，如果有错，采取简单丢弃或式使接收端能检测出接收的数据帧是否出错，如果有错，采取简单丢弃或要求对方重传等。要求对方重传等。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构3、网络体系结构网络体系结构 理论模型（理论模型（OSI/RM）网络层功能网络层功能 网络层是在各种不同类型、不同规模的计算机网络之间提供点到点的网络层是在各种不同类型、不同规模的计算机网络之间提供点到点的服务，
30、这就需要按照一定的算法在各个网络之间选择一条最佳路径问题。服务，这就需要按照一定的算法在各个网络之间选择一条最佳路径问题。但最佳路径上也可能会有多个点，在每个点收到数据包之后转发给哪个结但最佳路径上也可能会有多个点，在每个点收到数据包之后转发给哪个结点，这就是路由选择问题。该层的数据传输单位是分组（点，这就是路由选择问题。该层的数据传输单位是分组（PacketPacket，或称为，或称为包）。包）。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构3、网络体系结构网络体系结构 理论模型（理论模型（OSI/RM）传输层功能传输层功能 从网络层可以实现点到点的传输，也就是两个计算机之间通过从网络层可以实现
31、点到点的传输，也就是两个计算机之间通过IPIP地址地址由路由器实现通信，但是计算机中的应用程序或是进程有很多，如怎么实由路由器实现通信，但是计算机中的应用程序或是进程有很多，如怎么实现两台计算机之间的现两台计算机之间的QQQQ通信或是通信或是EmailEmail通信等？因为每个进程对应的端口通信等？因为每个进程对应的端口号都是不同的，所以传输层的功能主要是实现端到端的传输。通过物理层、号都是不同的，所以传输层的功能主要是实现端到端的传输。通过物理层、数据链路层和网络就已经实现两台计算机之间的通信了，所以其它层的主数据链路层和网络就已经实现两台计算机之间的通信了，所以其它层的主要功能就不再管信息
32、传输的问题了，而是信息在计算机内部的表示和处理要功能就不再管信息传输的问题了，而是信息在计算机内部的表示和处理问题了。问题了。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构3、网络体系结构网络体系结构 理论模型（理论模型（OSI/RM）会话层功能会话层功能 会话层提供的服务是建立、维持应用之间的会话，并能使会话获得同会话层提供的服务是建立、维持应用之间的会话，并能使会话获得同步。该层用于建立、管理和中止不同计算机上的应用程序之间的会话。会步。该层用于建立、管理和中止不同计算机上的应用程序之间的会话。会话是指为完成一项任务而进行的一系列的相关的信息交换。话是指为完成一项任务而进行的一系列的相关的信息
33、交换。表示层功能表示层功能 表示层向高层的应用层提供被传送数据的表示问题，即信息的语法和表示层向高层的应用层提供被传送数据的表示问题，即信息的语法和语义。如有必要，使用一种通用的数据表示格式在多种数据表示格式之间语义。如有必要，使用一种通用的数据表示格式在多种数据表示格式之间进行转换，使采用不同表示方法的各开放系统之间能互相通信。该层还负进行转换，使采用不同表示方法的各开放系统之间能互相通信。该层还负责数据的加密、压缩和恢复等。责数据的加密、压缩和恢复等。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构3、网络体系结构网络体系结构 理论模型（理论模型（OSI/RM）应用层功能应用层功能 应用层直接面
34、向用户，为用户使用应用程序提供通信服务，实现多个应用层直接面向用户，为用户使用应用程序提供通信服务，实现多个系统应用进程相互通信的同时，完成一系列业务处理所需的服务。它处于系统应用进程相互通信的同时，完成一系列业务处理所需的服务。它处于OSIOSI模型的最高层，包含的协议最多，也是最复杂的一层。模型的最高层，包含的协议最多，也是最复杂的一层。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构3、网络体系结构网络体系结构 现实标准（现实标准（TCP/IP）虽然虽然OSIOSI参考模型在理论上比较完整，并且是国际公认的参考模型在理论上比较完整，并且是国际公认的标准，但它却没有市场化，现今互联网中使用的网络
35、协议几标准，但它却没有市场化，现今互联网中使用的网络协议几乎没有完全符合乎没有完全符合OSIOSI参考模型的。在互联网中，人们普遍使用参考模型的。在互联网中，人们普遍使用的是传输控制协议的是传输控制协议/因特网协议（因特网协议（TCP/IPTCP/IP）。）。TCP/IP TCP/IP实际上是一个网络协议族，共分为实际上是一个网络协议族，共分为4 4层：网络接口层：网络接口层、网际层、传输层和应用层在具体划分与层、网际层、传输层和应用层在具体划分与OSIOSI参考模型有对参考模型有对应关系，应关系，TCPTCP和和IPIP是其中最为重要的两个协议，虽非是其中最为重要的两个协议，虽非OSIOSI
36、中的中的标准协议，但事实证明它们工作得很好，已被公认为现今网标准协议，但事实证明它们工作得很好，已被公认为现今网络中的现实标准。络中的现实标准。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层传输层网际层网络接口层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层传输层网际层网络接口层应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层传输层传输层网际层网际层网络接口层网络接口层3、网络体系结构网络体系结构 现实标准（现实标准（TCP/IP）应用层协议应用层协议 TCP/IP TCP/IP的最高
37、层，它负责接收并响应用户的各种请求，为用户提供各的最高层，它负责接收并响应用户的各种请求，为用户提供各种服务，对应于种服务，对应于OSIOSI模型的上三层。主要服务协议如下：模型的上三层。主要服务协议如下：（1 1）文件传输协议（）文件传输协议（File Transfer Protocol,FTPFile Transfer Protocol,FTP）：用于交互式文件）：用于交互式文件传输，可以在不同计算机间传输文件。传输，可以在不同计算机间传输文件。（2 2）超文本传输协议（）超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol,HTTPHypertext Transfer
38、Protocol,HTTP）：提供）：提供WWWWWW服务，使用该协议可以访问网络上丰富的文本或超文本信息。服务，使用该协议可以访问网络上丰富的文本或超文本信息。（3 3）简单邮件传输协议（）简单邮件传输协议（Simple Message Transfer Protocol,SMTPSimple Message Transfer Protocol,SMTP）：）：主要负责网络上电子邮件的传输，该协议为发送电子邮件所用，接收电子主要负责网络上电子邮件的传输，该协议为发送电子邮件所用，接收电子邮件一般为邮件一般为POP3POP3或或IMAPIMAP等。等。（4 4）域名服务系统（）域名服务系统（D
39、omain Name System,DNSDomain Name System,DNS）：负责域名与）：负责域名与IPIP地址之地址之间的转换。间的转换。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构3、网络体系结构网络体系结构 现实标准（现实标准（TCP/IP）传输层传输层 传传输输层层提提供供端端节节点点到到端端节节点点之之间间的的可可靠靠通通信信，具具有有差差错错控控制制、数数据据包包的的分分段段与与重重组组、数数据据包包的的顺顺序序控控制制等等功功能能。该该层层包包括括面面向向连连接接的的TCPTCP协协议议和和面面向向无无连连接接的的UDP(User UDP(User Datagram
40、Datagram Protocol)Protocol)协协议议，这这两两个个协协议议分分别别用用于于传输不同性质的数据。传输不同性质的数据。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构3、网络体系结构网络体系结构 现实标准（现实标准（TCP/IP）网际层网际层 网网际际层层提提供供无无连连接接的的传传输输服服务务，主主要要功功能能是是寻寻找找一一条条能能够够把把数数据据送送到到目目的的地地的的路路径径。它它对对应应于于OSIOSI的的网网络络层层，该该层层是是通通过过网网络络互互联联协协议议（IPIP协协议议）将不同的物理网络连接起来，以实现数据通信和资源共享。将不同的物理网络连接起来，以实现数
41、据通信和资源共享。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构3、网络体系结构网络体系结构 现实标准（现实标准（TCP/IP）网络接口层网络接口层 网网络络接接口口层层为为TCP/IPTCP/IP模模型型的的最最底底层层，对对应应于于OSIOSI模模型型的的物物理理层层和和数数据据链链路路层层。主主要要功功能能是是负负责责从从网网际际层层接接收收报报文文数数据据并并通通过过物物理理网网络络发发送送出出去去，或是从物理网络接收信号中提取报文数据并交给网际层。或是从物理网络接收信号中提取报文数据并交给网际层。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构TCP/IP与OSI比较 TCP/IPTCP/IP
42、和和OSIOSI都采用都采用层次结构。TCP/IP实用、市场化。OSI作为国际标准，复杂、理论性强；TCP/IP可以越层直接使用更低层次所提供的服务，而OSI不能越层使用；TCP/IP具有良好网络管理功能，而OSI不具有；3、网络体系结构网络体系结构 与与TCP/IP有关的几个概念有关的几个概念 1 1、IPIP地址地址 IPIP地地址址是是由由3232位位（bitbit）二二进进制制数数组组成成，即即IPIP地地址址占占4 4个个字字节节。为为书书写写方方便便，把把它它们们分分为为4 4组组，每每组组8 8位位二二进进制制数数，并并用用十十进进制制数数表表示示，每每组组数数的的范范围围为为0
43、 0255255，每每两两组组之之间间用用“.”隔隔开开。IPIP地地址址分分为为A A、B B、C C、D D、E E等等5 5类类，其其中中A A、B B、C C三三类类为为主主类类地地址址，也也是是现现在在常常用用的的IPIP地地址址，D D类类地地址址为为组组播播地地址址，E E类类地地址址尚尚未未使使用用。一一般般IPIP地地址址由由两两个个部部分分组组成成：网网络络号号和和主主机机号。号。A A类类地地址址第第一一组组数数的的范范围围为为0 0127 127；B B类类IPIP地地址址第第一一组组数数的的范范围围为为128128191 191；C C类类IPIP地址第一组数的范围为
44、地址第一组数的范围为192192223 223。6.2网络协议与体系结构网络协议与体系结构1.主机和IP地址主机：连入Internet的计算机或设备。IP地址：主机的唯一数字标识。IP地址用32位二进制数表示，每8位一组，以“.”分隔，相应数用十进制数表示，每段十进制数取值为：0255。如：10100110.01101111.01001110.00000110 166 .111 .78.6 IP地址包括两部分内容：一部分为网络标识，另一部分为主机标识。IP地址分为AE类 分分 类类 第一字节数字范围第一字节数字范围 应应 用用 每一个网络的主机数每一个网络的主机数 互联网上的互联网上的网络个数
45、网络个数 A A1 1126 126 大型网络大型网络 16777214 16777214 126 126 B B128128191 191 中型网络中型网络 65534 65534 16384 16384 C C192192223 223 小型网络小型网络254 254 2097152 2097152 D D224224239 239 组播地址组播地址E E240240254 254 试验用试验用前前8 8位为网络地址，其中第一位为网络地址，其中第一位为位为0 0，2 2(8-l)(8-l)=128=128个网络地址，个网络地址，0 0和和127127有特殊用途有特殊用途 前前16位为网络地
46、址，其中第一位为网络地址，其中第一个字节前两位为个字节前两位为10，有（，有（191-128+1）256=16 384个网络地个网络地址址 前前24位为网络地址，其中第一个字位为网络地址，其中第一个字节前三位为节前三位为110，用，用192223，故有，故有（223-192+1）256256=2097 152个网络地址个网络地址 202.111.78.6网络标识网络标识主机标识主机标识2.特殊IP地址 回送地址：127.b.c.d是回送地址，网络软件测试以及本地进程通信。如：ping 127.0.0.1用于测试本机安装协议正确性。直接广播地址：主机地址每一位全1的IP地址为直接广播地址。广播是
47、指同时向网上所有主机发送报文如：192.168.0.255是本网段直接广播地址 3.IP地址分配为确保IP地址在Internet上惟一性。要加入Internet，必须申请到合法IP地址。动态分配动态分配：随机分配一个IP地址。拨号上网用户使用动态IP地址 静态分配静态分配：固定IP地址。信息服务者使用固定IP地址。4.子网掩码 Internet上IP地址总个数为232个。通过子网掩码可以充分利用IP地址资源。例1：一个单位有128台主机，另一（相邻）单位有110台主机，它们可以在一个子网上使用一个C类网络地址。（C类有254台主机数）例2：三个不相邻单位各不足60台主机，它们也可以使用一个C类
48、网络地址。在网络上可以将A、B和C类主机地址进一步划分成子网地址。子网掩码也是32位二进制数，表示形式与IP地址类似。用于屏蔽IP地址一部分，将IP地址分离出网络和主机地址。将IP地址与子网掩码进行按位“与”运算，得到网络地址。例如：IP 地址：10011111 11100000 00000111 10000001 159.224.7.129 （B类地址）子网掩码：11111111 11111111 00000000 00000000 255.255.0.0网络地址：10011111 11100000 00000000 00000000 159.224.0.0 是B类IP地址和子网掩码，主机所
49、在网络地址为159.224，主机地址为7.129。例1：11001010 11100000 00000001 10101000 202.224.1.168 （c类地址）子网掩码：11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0网络地址：11001010 11100000 00000001 00000000 202.224.1.0 例2：假设分配网地址为：11001010 11100000 00000010 202.224.2 将子网掩码设为：255.255.255.192 11111111 11111111 11111111 11000000
50、则得到子网地址为：11001010 11100000 00000010 00000000 11001010 11100000 00000010 01000000 11001010 11100000 00000010 10000000 11001010 11100000 00000010 11000000 4个子网地址，每个可设主机地址为：000001至111110，63个主机。注：111111是直接广播地址。3、网络体系结构网络体系结构 与与TCP/IP有关的几个概念有关的几个概念 2 2、域名、域名 在在计计算算机机网网络络中中，IPIP地地址址可可以以代代表表某某台台计计算算机机，通通过过