计算机网络谢希仁课件第02章

计算机网络谢希仁课件第02章•概述•网络协议与层次结构•数据链路层•网络层•传输层01概述计算机网络的发展历程面向终端的远程联机系统20世纪50年代，计算机与远程终端通过电话线路进行通信，实现远程登录ARPANET与TCP/IP协议的诞生20世纪60年代末，美国国防部高级研究计划局（ARPA）建立了ARPANET，并制定了TCP/IP协议，成为现代互联网的雏形互联网的商业化20世纪90年代，互联网开始商业化，全球范围内的网络连接迅速增长移动互联网与物联网的发展进入21世纪，随着移动设备的普及和物联网技术的兴起，计算机网络的应用场景更加广泛计算机网络的定义和分类定义计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统分类根据覆盖范围和规模，计算机网络可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）和互联网（Internet）计算机网络的组成和功能组成计算机网络主要由硬件和软件组成硬件包括计算机、网络设备和通信线路等；软件则包括操作系统、应用软件和协议等功能计算机网络的主要功能包括数据传输、资源共享、分布式处理和信息检索等通过计算机网络，用户可以实现文件传输、电子邮件、远程登录、在线办公等功能02网络协议与层次结构网络协议的基本概念协议定义网络协议是一组规则和约定，用于规范计算机之间的通信过程协议要素协议包括语法、语义和时序三个要素，分别涉及数据格式、控制信息和通信顺序协议分层协议通常被组织成层次结构，每一层负责特定的通信功能，通过接口与相邻层通信OSI参考模型模型概述模型结构各层功能O SI（O pe nS ys te ms OSI模型分为七个层次，从上到下每个层次都有特定的功能，如应Interconnection）参考模型是国分别是应用层、表示层、会话层、用层提供应用程序间的通信，传际标准化组织制定的网络协议分传输层、网络层、数据链路层和输层负责端到端的数据传输等层标准物理层TCP/IP参考模型模型概述各层功能TCP/IP（Transmission应用层负责应用程序间的通Control Protocol/Internet信，传输层提供端到端的通Protocol）参考模型是互联信服务，网络层负责数据包网协议簇的分层结构的路由选择，链路层负责数据链路的管理模型结构TCP/IP模型分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层OSI与TCP/IP模型的区别和联系区别OSI模型更注重理论性和完整性，而TCP/IP模型更注重实用性和简洁性OSI模型对各层的定义更加严格，而TCP/IP模型在实际应用中更为广泛联系OSI模型和TCP/IP模型在层次划分和功能上有相似之处，如两者都包括应用层、传输层和网络层这种分层结构有助于不同系统之间的互操作性03数据链路层数据链路层的基本概念010203数据链路层是网络体系结构中数据链路层的主要任务是控制数据链路层协议规定了如何在的第二层，位于物理层和网络数据在通信链路上的传输，包通信链路上建立、管理和终止层之间括数据打包、传输控制和错误数据链路，以及如何对数据进检测等功能行差错控制和流量控制数据链路层的协议PPP协议（点对点协议）01是一种常用的数据链路层协议，用于在点对点连接上传输数据HDLC协议（高级数据链路控制协议）02是一种通用的数据链路层协议，用于在同步链路上传输数据SLIP协议（串行线网际协议）03是一种早期的数据链路层协议，用于在串行连接上传输数据数据链路层的设备网桥01网桥是一种数据链路层设备，用于连接两个或多个局域网，实现数据的转发和过滤交换机02交换机也是一种数据链路层设备，用于连接多个网络节点，并根据MAC地址进行数据包的转发路由器03路由器是网络层设备，用于连接多个网络，实现数据的路由和转发虽然路由器不属于数据链路层设备，但其底层功能与数据链路层有关，如ARP协议等04网络层网络层的基本概念网络层是计算机网络体系结构中的第三层，负责将数据包从一个网络节点传输到另一个网络节点网络层的主要功能是路由和转发，即将数据包从一个网络转发到另一个网络，并根据网络状况选择最佳路径网络层协议规定了数据包的格式和传输方式，以确保数据包在网络中可靠地传输IP协议01IP（Internet Protocol）协议是网络层的核心协议，用于在计算机网络中传输数据02IP协议的主要功能是提供无连接的数据传输服务，并确保数据在网络中可靠地传输03IP协议使用IP地址来标识网络中的每个节点，以便将数据包路由到正确的目的地子网掩码与CIDR01子网掩码是一个32位的掩码，用于标识IP地址的网络部分和主机部分02CIDR（无类别域间路由）是一种IP地址分配方式，通过使用斜线（/）后的数字来表示IP地址中的网络前缀长度，简化了IP地址的表示和管理03子网掩码和CIDR在网络中用于划分和管理IP地址范围，以便更好地管理网络资源ARP和RARP协议ARP（地址解析协议）用于将32位的IP地址转换为MAC地址，以便在局域网中进行数据传输RARP（逆地址解析协议）用于将MAC地址转换为32位的IP地址，通常在无盘工作站或某些网络设备上使用05传输层传输层的基本概念传输层是计算机网络体系结构中的重要组成部分，位于应用层和网络层之间，负责传输层协议主要包括传输控提供端到端的数据传输服务制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）传输层的主要功能是建立可靠的传输连接，实现数据传输过程中的流量控制和差错控制，保证数据正确、可靠地从发送端传输到接收端TCP协议TCP（Transmission ControlProtocol，传输控制协议）是一01种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议TCP通过建立连接、数据传输和连接释放三个阶段，实现了可靠02的数据传输服务TCP通过序列号、确认号、重传机制、流量控制和拥塞控制等机03制，保证了数据传输的正确性和可靠性UDP协议UDP（User DatagramProtocol，用户数据报协议）01是一种无连接的、不可靠的传输层协议UDP提供了简单、高效的数据传输服务，适用于不需02要可靠传输的应用，如实时游戏、流媒体等UDP通过简单的报文交换方式，实现了快速的数据传03输，但无法保证数据的可靠性和顺序性THANKS感谢观看。