计算机网络_课件

计算机网络计算机网络概述计算机网络是指将geographically distributedcomputers interconnectedviacommunication channels.网络的定义和特点定义特点网络是由相互连接的计算机、通信设备和其他网络设备组成的系•互联性统，用于共享资源、交换信息和实现信息传递•共享资源数据通信••分布式处理网络的分类按覆盖范围按拓扑结构12按网络覆盖的地理范围划分，按网络中节点的连接方式划可分为局域网、城域分，常见的有总线型、星LAN网和广域网型、环型、树型和网状型MAN WAN按传输介质按网络协议34按网络传输信号的介质划分，按网络通信协议划分，可分可分为有线网络和无线网为网络、参考模TCP/IP OSI络型网络等网络体系结构模型模型OSI TCP/IP模型定义了网络通信的七个层次，从物理层到应用层，为网络模型将网络通信分为四个层次应用层、传输层、网络层OSI TCP/IP协议的标准化提供了框架和网络接口层，更贴近实际应用物理层

2.物理层的作用示例物理层负责将数据转换为可在物理介例如，以太网的物理层定义了网络电质上传输的信号，并负责数据的物理缆的类型、信号编码方案和传输速率传输它定义了连接设备之间传输数等据的物理特性，例如电压、电流、频率等物理层的作用数据传输连接管理信号转换将数据比特流转换为电信号、光信号等，并负责建立、维护和断开物理连接，确保数据将数据比特流转换为适合物理介质传输的信在物理介质上传输传输的可靠性号，并反之传输介质双绞线同轴电缆双绞线是最常见的传输介质，它同轴电缆由一根中心导线和一根由两根绝缘导线互相缠绕而成，同心圆柱形导体构成，中间有绝可以有效地减少外部电磁干扰缘层，可以传输更高速率的数据光纤光纤利用光信号传输数据，具有高速率、低损耗、抗干扰能力强的优点，是未来网络传输的重要方向数据编码和调制模拟信号数字信号调制模拟信号是连续变化的信号，可以表示各种数字信号是离散的信号，由一系列和表将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟传01物理量，例如声音和光示，易于处理和传输输介质上传输多路访问技术频分多路复用时分多路复用FDM TDM将频谱划分为多个频带，每个频将时间划分为多个时隙，每个时带分配给不同的用户隙分配给不同的用户统计时分多路复用码分多路复用CDMSTDM将不同的数据流编码成不同的码将时间划分为多个时隙，但分配片序列，然后通过共享信道传给用户的时隙是动态的，根据用输户数据量分配数据链路层

3.数据链路层的作用数据链路层的功能将原始的比特流转换为帧，并为网络•帧定界层提供可靠的传输服务•错误检测和纠正流量控制确保数据在物理链路上的可靠传输••媒体访问控制数据链路层的作用帧封装和解封装错误检测和纠正媒体访问控制将数据分组封装成帧，并在接收端进行解通过添加冗余信息，检测并纠正传输过程管理多个设备共享同一物理信道的访问权封装，以便在物理层上传输中的错误，确保数据完整性限，确保公平分配带宽帧格式帧首部数据部分12包含源地址、目标地址、帧类包含来自上层协议的数据，例型等信息，用于识别和路由数如应用层数据据帧尾部3包含校验和、帧结束标志等信息，用于确保数据传输完整性错误检测和纠正数据传输过程中，可能会发生误码，常用的错误检测方法包括奇偶校验、需要进行错误检测和纠正校验等CRC错误纠正则通过添加冗余信息，使接收方能够识别和纠正错误媒体访问控制子层共享介质访问无线网络访问交换机在共享介质网络中，多个设备共享同一个传无线网络使用无线电波进行通信，需要协议交换机用于连接多个网络设备，并根据输介质，例如以太网来管理设备的无线电资源地址转发数据帧MAC网络层网络层的作用地址IP负责将数据包从源主机传递到目标主标识网络中的每台主机机分为和IPv4IPv6提供逻辑地址和路由功能网络层的作用数据包的路由网络地址的管理网络互连网络层负责将数据包从源主机路由到目标网络层管理着网络中的地址它负责分网络层允许不同的网络相互连接，从而实IP主机它通过分析数据包中的目标地址配和管理地址，并确保每个设备在网络现数据包在不同网络之间的传输它通过IP IP并选择合适的路径来实现数据包的传输中拥有唯一的地址路由协议来实现网络之间的通信IP地址IP唯一标识网络通信每个联网设备都拥有一个唯一的地址用于在网络中识别和定位IP地址，就像每个人的身份证号设备，就像邮政编码用于定位地IP码一样址一样地址类型地址分为两种类型和，是的升级版本，支持更多的IP IPv4IPv6IPv6IPv4地址路由算法目的类型12找到数据包从源主机到目的主静态路由、动态路由机最优路径指标3距离、带宽、延迟、负载等网际协议IPv4/IPv6IPv4IPv6是一种广泛使用的网络层协议，是一种新的网络层协议，拥有更IPv4IPv6但其地址空间有限，难以满足不断增大的地址空间，可以满足未来互联网长的互联网需求发展的需要传输层传输层负责在两个主机之间提供端到端的可靠数据传输服务，管理数据流传输层协议通过端口号将应用层数据封装成数据段，确保数据段能到达正确的应用程序传输层的作用数据传输可靠性数据流控制数据段分段和重组端口号管理传输层负责将数据可靠地传输控制数据传输速率，避免接收将来自上层应用程序的数据分使用端口号区分不同的应用程到目标主机，确保数据完整端数据缓冲区溢出，提高传输割成数据段，并在接收端重新序，实现同一主机上的多个应性，避免数据丢失或损坏效率组装成完整数据用程序之间的通信和TCP UDP传输控制协议用户数据报协议1TCP2UDP面向连接的协议，提供可靠的数据传输，保证数据按顺序到无连接的协议，提供快速的数达，并进行错误检测和重传据传输，但无法保证数据按顺序到达或数据完整性流量控制和拥塞控制流量控制拥塞控制发送方根据接收方的处理能力控制数据发送速率网络根据网络的负荷状况控制数据发送速率端口号和套接字端口号套接字区分不同应用程序的标识符，每个应用程序都有唯一的端口号传输层应用程序使用的通信端点，包括地址和端口号IP应用层应用层是计算机网络体系结构的最高层，直接为用户提供服务它负责与用户交互，处理用户请求，并提供各种网络应用程序应用层的作用提供服务定义协议应用层为用户提供网络服务，例应用层定义了各种协议，例如如电子邮件、网页浏览、文件传、、等，用于规HTTP SMTPFTP输等范数据格式和通信流程与用户交互应用层负责与用户进行交互，接收用户的请求并发送响应常见应用层协议HTTP SMTPFTP Telnet用于网页浏览，支持超文本传用于电子邮件发送，定义了电用于文件传输，提供文件上传用于远程登录，提供对远程计输子邮件传输格式和下载功能算机的访问权限网页浏览和电子邮件网页浏览电子邮件使用协议访问和显示使用协议发送电子邮件，HTTP WebSMTP页面，例如网页、图像、视频并使用或协议接收电POP3IMAP等子邮件文件传输和远程登录文件传输远程登录通过网络将文件从一台计算机传输到另一台计算机的过程，例如允许用户从一台计算机远程访问另一台计算机，例如（安全外SSH（文件传输协议）壳协议）和FTP Telnet。