.,1,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),賀文HWSJE.CN,.,2,第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.面向終端的網(wǎng)絡(luò)2.多機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)3.體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)4.網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò),.,3,.,4,.,5,二、網(wǎng)絡(luò)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將地理位置不同，且有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)利用通信設(shè)備和線路互相連接起來(lái)，且以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（包括網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)。,.,6,三、網(wǎng)絡(luò)的組成1廣域網(wǎng)的基本組成與結(jié)構(gòu)(1)主機(jī)主機(jī)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中承擔(dān)數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。具有完善的管理能力的硬件和操作系統(tǒng)。(2)終端直接面對(duì)用戶，如鍵盤顯示器、智能終端、會(huì)話型終端、圖形終端等等。(3)通信控制處理機(jī)(4)通信設(shè)備與通信線路,.,7,2局域網(wǎng)的基本組成與結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的基本組成與廣域網(wǎng)相似，但由于局域網(wǎng)的覆蓋范圍與規(guī)模較小，故有些方面與廣域網(wǎng)不同。例如，局域網(wǎng)沒(méi)有通信處理機(jī)，通信處理功能由網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)。(1)服務(wù)器(Server)(2)客戶機(jī)(Client)(4)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)(5)網(wǎng)絡(luò)軟件,.,8,四、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的術(shù)語(yǔ)1.透明與虛擬透明：一個(gè)事物實(shí)際存在，但不表現(xiàn)出來(lái)，好似不存在。（用戶一般不考慮訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源所存在的操作系統(tǒng)及各種格式）虛擬：一個(gè)事物不存在，但卻表現(xiàn)出來(lái)，就好象實(shí)際存在一樣。,.,9,2.聯(lián)機(jī)多用戶系統(tǒng)和分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)多用戶系統(tǒng)：一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)與若干臺(tái)終端或計(jì)算機(jī)相連接，供多個(gè)用戶同時(shí)使用。分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：在分布式操作系統(tǒng)的支持下，進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)處理各計(jì)算機(jī)之間的并行計(jì)算機(jī)工作。,.,10,五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1.數(shù)據(jù)通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身就是一種通信系統(tǒng)。2.資源共享3.提高計(jì)算機(jī)的可靠性和可用性4.易于分布處理,.,11,六、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork)局域網(wǎng)的特點(diǎn)如下：1.分布范圍有限。2.有較高的通信帶寬，數(shù)據(jù)傳輸率高。3.數(shù)據(jù)傳輸可靠，誤碼率低。4.通常采用同軸電纜或雙絞線作為傳輸介質(zhì)。5.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單簡(jiǎn)潔。,.,12,廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork）廣域網(wǎng)最根本的特點(diǎn)是：1.分布范圍廣。2.數(shù)據(jù)傳輸率低。3.可靠性不高。使用光纖較好。4.廣域網(wǎng)常常借用傳統(tǒng)的公共傳輸網(wǎng)（電話網(wǎng)等）來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)閱为?dú)建造一個(gè)廣域網(wǎng)極其昂貴。5.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。,.,13,城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork）是規(guī)模介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種較大范圍的高速網(wǎng)絡(luò)。,.,14,七、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹(shù)型星型總線型環(huán)型網(wǎng)狀型混合型,.,15,.,16,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),.,17,八、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中，雙方通信時(shí)所采用的物理連線。有線：雙絞線，同軸電纜，光纜無(wú)線：衛(wèi)星，無(wú)線電，微波1.雙絞線使用最早、最普及的有線介質(zhì)是雙絞線。它是以螺旋狀扭在一起的兩根絕緣導(dǎo)線組成的。兩根線扭在一起是為了減少相互間的幅射電磁干擾。,.,18,分類：屏蔽（STP）非屏蔽（UTP）：1類，2類，3類，4類，5類，超5類，6類，7類,.,19,12345678T586B白橙橙白綠藍(lán)白藍(lán)綠白棕棕T586A白綠綠白橙藍(lán)白藍(lán)橙白棕棕,.,20,在局域網(wǎng)，雙絞線主要是用來(lái)連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡到集線器或通過(guò)集線器之間級(jí)聯(lián)口的級(jí)聯(lián)，有時(shí)也可直接用于兩個(gè)網(wǎng)卡之間的連接或不通過(guò)集線器級(jí)聯(lián)口之間的級(jí)聯(lián)，但它們的接線方式各有不同。,.,21,準(zhǔn)備工具和材料,UTP,壓線鉗,RJ45接頭,護(hù)套,簡(jiǎn)易測(cè)線儀,.,22,連接UTP和RJ45接頭(2),.,23,連接UTP和RJ45接頭(3),.,24,2.同軸電纜基帶：數(shù)字信號(hào)，阻抗50歐，用于IEEE802.3以太網(wǎng)寬帶：模擬信號(hào)，阻抗75歐，用于頻分多路復(fù)用技術(shù),.,25,內(nèi)導(dǎo)體,絕緣層,外導(dǎo)體屏蔽,絕緣保護(hù)外層,基帶同軸電纜,.,26,.,27,.,28,（3）光纖,傳輸頻帶寬，通信容量大;損耗低，中繼距離長(zhǎng);抗干擾能力強(qiáng);保密性好;重量輕、體積小;節(jié)省有色金屬，抗腐蝕能力強(qiáng)。,.,29,光纖的結(jié)構(gòu),.,30,用光纖來(lái)傳輸電信號(hào)時(shí)，在發(fā)送端先要將其轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，而在接收端又要由光檢波器還原成電信號(hào)，其傳送過(guò)程如圖。光源可以采用兩種不同類型的發(fā)光管：發(fā)光二極管和注入型激光二極管。從而形成了多模光纖和單模光纖。,.,31,多模光纖（MultimodeFiber）多模光纖使用的材料是發(fā)光二極管。發(fā)光二極管是一種固態(tài)器件，電流通過(guò)時(shí)就發(fā)光，價(jià)格較便宜，它產(chǎn)生的是可見(jiàn)光，但定向性較差，是通過(guò)在光纖石英玻璃媒體內(nèi)不斷反射而向前傳播的。,.,32,.,33,單模光纖（SingleModeFiber）單模光纖使用的材料是注入型二極管。注入型二極管也是一種固態(tài)器件，它根據(jù)激光器原理進(jìn)行工作，它產(chǎn)生一個(gè)窄帶的超輻射光束，產(chǎn)生的是激光。由于激光的定向性好，它可沿著光導(dǎo)纖維傳播，減少了折射也減少了損耗，效率更高，也能傳播更長(zhǎng)的距離，而且可以保持很高的數(shù)據(jù)傳輸率。但是激光二極管要比發(fā)光二極管價(jià)格貴得多，這種光纖稱為單模光纖。,.,34,無(wú)線傳輸介質(zhì)無(wú)線傳輸介質(zhì)都不需要架設(shè)或鋪埋電纜或光纖，而是通過(guò)大氣傳輸，目前有三種技術(shù)：微波、紅外線和激光。（1）微波微波通信是在對(duì)流層視線距離范圍內(nèi)利用無(wú)線電波進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信方式，頻率范圍為2GHz-40GHz。,.,35,（2）紅外線和激光紅外通信和激光通信也像微波通信一樣，有很強(qiáng)的方向性，都是沿直線傳播的。（3）衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信是以人造衛(wèi)星為微波中繼站，它是微波通信的特殊形式。,.,36,第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí),第一節(jié)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型二、數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)：是一種承載信息的實(shí)體，由數(shù)字、字符、符號(hào)等組成。信息：是對(duì)數(shù)據(jù)的解釋。有具體含義。信號(hào)：是數(shù)據(jù)的表示形式,或稱數(shù)據(jù)的電磁或電子編碼，它使數(shù)據(jù)以適當(dāng)?shù)男问皆诮橘|(zhì)上傳輸。,.,37,數(shù)據(jù)通信：通過(guò)計(jì)算機(jī)與通信線路相結(jié)合，對(duì)各種數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行傳輸、變換和處理的過(guò)程。模擬通信：以模擬信號(hào)形式在信道上傳送數(shù)據(jù)。數(shù)字通信：以數(shù)字信號(hào)形式在信道上傳送數(shù)據(jù)。,.,38,三、數(shù)據(jù)通信的技術(shù)指標(biāo)1信道帶寬和信道容量信道帶寬：信道上能夠傳送的信號(hào)的最大頻率范圍。如：電話：300HZ3400HZ信道容量：信道在單位時(shí)間可傳輸?shù)淖畲蟠a元數(shù)。*信道帶寬越寬，一定時(shí)間內(nèi)信道上傳輸?shù)男畔⒘烤驮蕉?，信道容量就越大?.,39,2傳輸速率單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的位數(shù)。3誤碼率二進(jìn)制碼元在傳輸過(guò)程中被傳錯(cuò)的概率。（錯(cuò)誤接收的碼元數(shù)在所傳輸?shù)目偞a元數(shù)中所占的比例）4傳輸延遲發(fā)送和接收設(shè)備存在響應(yīng)時(shí)間，及中間轉(zhuǎn)發(fā)等待時(shí)間等。,.,40,第二節(jié)數(shù)據(jù)通信方式一、并行通信和串行通信并行通信方式（特點(diǎn)：傳輸速率高、傳輸設(shè)備多、傳輸速率要求高的通信中。）,.,41,串行通信方式（特點(diǎn)：速度慢，但節(jié)省了大量通信設(shè)備和通信線路，在技術(shù)上更適合遠(yuǎn)距離通信。）因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)普遍采用串行傳輸方式。,.,42,二、單工、半雙工、雙工單工：設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低，但傳輸效率也低。半雙工：該方式在通信中要不斷的改變傳輸通道的方向，因此控制復(fù)雜，傳輸效率極低。雙工：傳輸效率高，控制簡(jiǎn)單，但造價(jià)高。,.,43,單工：半雙工：全雙工：,.,44,三、基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸基帶傳輸：在信道上直接傳輸基帶信號(hào)，而基帶信號(hào)是指在通信電纜上原封不動(dòng)的傳輸由計(jì)算機(jī)或終端產(chǎn)生的0、1數(shù)字脈沖信號(hào)。頻帶傳輸：將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率表示的模擬信號(hào)來(lái)傳輸。寬帶傳輸：將信道分成多個(gè)子信道，分別傳送各種信號(hào)。,.,45,第三節(jié)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)一、模擬數(shù)據(jù)編碼：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中用模擬信號(hào)表示，需要進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制方法有3種。調(diào)幅（AM）“1”有載波輸出，“0”無(wú)載波出現(xiàn)。技術(shù)簡(jiǎn)單，但抗干擾能力差。調(diào)頻（FM）“1”使用的頻率和“0”使用的頻率不一致。技術(shù)簡(jiǎn)單，抗干擾能力較強(qiáng)。調(diào)相（PM）數(shù)字信號(hào)“1”對(duì)應(yīng)相位180度，“0”對(duì)應(yīng)相位0度。技術(shù)復(fù)雜，抗干擾能力強(qiáng)。,.,46,例題：,.,47,二、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼：在數(shù)字信道中傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)，要對(duì)計(jì)算機(jī)中的數(shù)字信號(hào)重新編碼，進(jìn)行基帶傳輸。1）不歸零編碼（NRZ）低電平表示“0”，高電平表示“1”。2）曼徹斯特編碼用電平跳變來(lái)表示，每一個(gè)比特的中間均有一個(gè)跳變，這個(gè)跳變既做時(shí)鐘信號(hào)，又做數(shù)據(jù)信號(hào)。電平從高到低的跳變表示“1”，從低到高的跳變表示“0”。3）差分曼徹斯特編碼對(duì)曼徹斯特編碼的改進(jìn)。比特?zé)o跳變表示“1”，有跳變表示“0”。,.,48,例題：,.,49,第四節(jié)多路復(fù)用技術(shù)一條物理信道同時(shí)傳輸多路信息，提高信道利用率。1.頻分多路復(fù)用（FDM）將一定帶寬的信道分割為若干個(gè)較小頻帶的子通道，每個(gè)子通道可供一個(gè)用戶使用（各信道之間有保護(hù)頻帶）。條件：信道帶寬遠(yuǎn)大于每個(gè)子信道帶寬。,.,50,2時(shí)分多路復(fù)用（TDM）頻分多路復(fù)用較適用于模擬信號(hào)，而時(shí)分多路復(fù)用更適合用于數(shù)字信號(hào)，將信道的傳輸時(shí)間分成若干個(gè)時(shí)間片輪流地給多個(gè)信號(hào)源使用，每個(gè)時(shí)間片被復(fù)用的一路信號(hào)占用。條件：信道的傳輸速度遠(yuǎn)大于各信源所要求的傳輸速度。3波分多路復(fù)用4碼分多路復(fù)用,.,51,第五節(jié)數(shù)據(jù)交換技術(shù)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間不一定相鄰，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的中間網(wǎng)絡(luò)來(lái)交換轉(zhuǎn)發(fā)。1.電路交換(1)電路建立：在傳輸數(shù)據(jù)之前，要經(jīng)過(guò)呼叫過(guò)程以建立一條端到端（站到站）的電路。(2)數(shù)據(jù)傳輸：沒(méi)有延遲，沒(méi)有阻塞的問(wèn)題(因?yàn)槭菍Ｓ镁€路)。(3)電路拆除：,.,52,優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，不丟失且保持原來(lái)的序列缺點(diǎn)：信道容量造成浪費(fèi)，而且當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸階段的持續(xù)時(shí)間很短暫，電路建立和拆除所用的時(shí)間也得不償失。,.,53,2.報(bào)文交換工作原理:不需在兩個(gè)站點(diǎn)之間建立一條專用通路，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆?bào)文（數(shù)據(jù)塊），長(zhǎng)度不限。傳送過(guò)程采用存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)方式。在同一時(shí)間內(nèi)，報(bào)文的傳輸只占用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的一段線路。而在兩個(gè)通信用戶間的其它線路段，可傳輸其它用戶的報(bào)文。,.,54,優(yōu)點(diǎn):線路效率較高。暫存報(bào)文，可以進(jìn)行差錯(cuò)控制?？梢园岩粋€(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地。缺點(diǎn)：延遲長(zhǎng)，不能用于傳送聲音和圖像數(shù)據(jù)。,.,55,3.分組交換報(bào)文交換的改進(jìn)，每個(gè)分組的長(zhǎng)度有一個(gè)上限，因此，一個(gè)較長(zhǎng)的報(bào)文必須分成若干個(gè)分組。特點(diǎn)：a.存儲(chǔ)容量降低，降低傳輸延遲。b.只有出錯(cuò)的分級(jí)才會(huì)被重發(fā)，提高了交換效率。,.,56,第五節(jié)差錯(cuò)控制技術(shù)一、差錯(cuò)：通信時(shí)接收端收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送端實(shí)際發(fā)出的數(shù)據(jù)不一致。二、差錯(cuò)控制：通信中發(fā)現(xiàn)檢測(cè)差錯(cuò)，對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行糾正，從而把差錯(cuò)限制在數(shù)據(jù)傳輸所允許范圍內(nèi)。三、差錯(cuò)包括：傳輸中位丟失；發(fā)送“1”，而接收“0”；發(fā)送“0”而接收“1”。四、差錯(cuò)產(chǎn)生原因線路本身的信號(hào)幅度頻率的變化和衰減信號(hào)在線路上產(chǎn)生反射造成的相領(lǐng)線路的串抗外界電磁干擾,.,57,五、差錯(cuò)控制的核心是在要傳送的數(shù)據(jù)信息碼上加上冗余碼，形成符合一定規(guī)律的發(fā)送序列。能發(fā)現(xiàn)并能自動(dòng)糾錯(cuò)的編碼，稱糾錯(cuò)碼。能發(fā)現(xiàn)但不能自動(dòng)糾錯(cuò)的編碼，稱檢錯(cuò)碼。六、簡(jiǎn)單介紹兩種檢錯(cuò)碼1奇偶校驗(yàn)碼2循環(huán)冗余校驗(yàn)碼,.,58,第六節(jié)同步技術(shù)所謂同步既收發(fā)雙方在時(shí)間、動(dòng)作上一致.1.異步傳輸異步傳輸是以字符為單位的數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)送端與接收端采用相同的數(shù)據(jù)格式、相同的傳輸速率。,.,59,.,60,2.同步傳輸面向字符的同步傳輸每個(gè)數(shù)據(jù)塊的頭部用一個(gè)或多個(gè)同步字符標(biāo)記開(kāi)始；尾部用另一個(gè)惟一的字符來(lái)標(biāo)記結(jié)束。面向位流的同步傳輸每個(gè)數(shù)據(jù)塊的頭、尾部用一個(gè)特殊比特序列（如01111110）標(biāo)記數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始和結(jié)束。,.,61,第三章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議一、分層原則1每層的功能應(yīng)當(dāng)明確，各層相對(duì)獨(dú)立，不影響其他層。2各層功能的確定應(yīng)當(dāng)有助于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。3層間接口要清晰。4層數(shù)要適當(dāng)。二、協(xié)議與服務(wù)服務(wù)是“垂直的”，是下層通過(guò)接口向上層提供的支持。協(xié)議是“水平的”，是對(duì)等層之間虛擬通信時(shí)所使用的一組規(guī)則和格式。,.,62,.,63,三、服務(wù)原語(yǔ)服務(wù)在形式上由原語(yǔ)描述，原語(yǔ)規(guī)定了應(yīng)完成的功能。請(qǐng)求：請(qǐng)求實(shí)體的服務(wù)。指示：通知服務(wù)已開(kāi)始。響應(yīng)：響應(yīng)最近一次指示。證實(shí)：請(qǐng)求的服務(wù)已完成。有證實(shí)服務(wù)：四個(gè)原語(yǔ)都存在無(wú)證實(shí)服務(wù)：只有請(qǐng)求、指示兩個(gè)原語(yǔ),.,64,四、OSI七層模型國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（InternationalStandardOrganization，ISO）在1977年成立一個(gè)分委員會(huì)專門研究網(wǎng)絡(luò)通信的體系結(jié)構(gòu)問(wèn)題，并提出了開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM（ReferenceModelofOpenSystemInterconnection），它是一個(gè)定義異種計(jì)算機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu)。,.,65,AB應(yīng)用層應(yīng)用層高三層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層接口層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層底三層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層,.,66,1.物理層a)主要負(fù)責(zé)在物理鏈路上傳輸比特流。b)提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路需要的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性。,.,67,1)機(jī)械特性規(guī)定了物理連接時(shí)可接插器的規(guī)格、尺寸，連接器中引腳的數(shù)量和排列情況等。例如，常用串行通信的EIARS-232C規(guī)定的25針插座，X.21協(xié)議中所用的15針插座。,.,68,2）電氣特性規(guī)定了在物理連接上傳輸二進(jìn)制位流時(shí)線路上信號(hào)電壓高低、阻抗匹配情況、傳輸率和距離的限制等。,.,69,3）功能特性規(guī)定了物理接口上各條信號(hào)線的功能分配和確切定義。物理接口上的信號(hào)線一般可以分為：數(shù)據(jù)線、控制線、定時(shí)線和地線。,.,70,4）規(guī)程特性定義了利用信號(hào)線進(jìn)行二進(jìn)制位流傳輸?shù)囊唤M操作過(guò)程，即各信號(hào)線的工作的規(guī)則和先后順序。,.,71,2.數(shù)據(jù)鏈路層1）幀傳輸和幀同步幀是具有一定長(zhǎng)度和格式的信息塊，是數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸單位。2）差錯(cuò)與流量控制3）數(shù)據(jù)鏈路管理檢測(cè)到不可糾正錯(cuò)誤的平均時(shí)間、漏檢差錯(cuò)率、傳輸延遲和吞吐量等,.,72,HDLC的幀格式,.,73,3.網(wǎng)絡(luò)層選擇最佳的路由。提供面向連接的服務(wù)和無(wú)連接的服務(wù)。4.傳輸層向會(huì)話層提供獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)層的傳送服務(wù)和可靠的透明數(shù)據(jù)傳送。,.,74,5.會(huì)話層(1)利用令牌技術(shù)來(lái)保證數(shù)據(jù)交換、會(huì)話同步的有序性；擁有令牌的一方可以發(fā)送數(shù)據(jù)，或者執(zhí)行其它動(dòng)作；令牌可以被申請(qǐng)和轉(zhuǎn)讓；(2)利用活動(dòng)和同步技術(shù)來(lái)保證用戶數(shù)據(jù)的完整性；并讓用戶知道整個(gè)交換的過(guò)程；(3)利用分段和拼接技術(shù)來(lái)提高數(shù)據(jù)交換的效率；多塊用戶數(shù)據(jù)可以合并在一起進(jìn)行傳輸；,.,75,6.表示層1）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換2）數(shù)據(jù)壓縮3）數(shù)據(jù)加密7.應(yīng)用層是OSI的最高層，也是用戶訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的接口層，是直接面向用戶的。在OSI環(huán)境下，為用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。例如電子郵件、文件傳輸、虛擬終端、遠(yuǎn)程登錄等。,.,76,交換單元名稱APDUPPDUSPDUTPDU分組幀比特,.,77,第四章計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)概述,第一節(jié)局域網(wǎng)概述一、局域網(wǎng)的特點(diǎn)局域網(wǎng)分布范圍小，投資少，配置簡(jiǎn)單等，具有如下特點(diǎn)：1傳輸速率高：一般為1Mbps-20Mbps，光纖高速網(wǎng)可達(dá)100Mbps，1000MbpS2支持傳輸介質(zhì)種類多。3通信處理一般由網(wǎng)卡完成。4傳輸質(zhì)量好，誤碼率低。5有規(guī)則的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,.,78,二、局域網(wǎng)的分類1按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分，可分為星形網(wǎng)絡(luò)、總線形網(wǎng)絡(luò)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)等。2按線路中傳輸?shù)男盘?hào)形式劃分，可分為基帶網(wǎng)絡(luò)和寬帶網(wǎng)絡(luò)?；鶐ЬW(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字信號(hào)，信號(hào)占用整個(gè)頻帶，傳輸距離較短；寬帶網(wǎng)絡(luò)可傳輸模擬信號(hào)，距離較遠(yuǎn)，可達(dá)幾公里以上。3按網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)劃分，可分為雙絞線網(wǎng)絡(luò)、同軸電纜網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線局域網(wǎng)等。4按網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問(wèn)方式劃分，可分為以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和令牌總線網(wǎng)等。,.,79,第二節(jié)局域網(wǎng)層次模型局域網(wǎng)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是傳輸介質(zhì)是共享的，不存在中間節(jié)點(diǎn)和交換的問(wèn)題，因而不需要路由；二是數(shù)據(jù)以幀尋址方式工作。IEEE802只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩層，并把數(shù)據(jù)鏈路層分成邏輯鏈路控制LLC子層和介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC子層；,.,80,.,81,1.物理層2介質(zhì)訪問(wèn)控制層MACMAC與網(wǎng)絡(luò)的具體拓?fù)浞绞揭约皞鬏斀橘|(zhì)的類型有關(guān)，還實(shí)現(xiàn)幀的尋址和識(shí)別，完成幀檢測(cè)等功能。3邏輯鏈路控制層LLC可提供面向連接服務(wù)和非連接服務(wù)。主要功能是數(shù)據(jù)幀的封裝和拆除，為高層提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的邏輯接口，實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制和流量控制。,.,82,第三節(jié)CSMA/CD協(xié)議載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)偵聽(tīng)信道，空閑則發(fā)送。信道忙，繼續(xù)偵聽(tīng)，直到信道空閑時(shí)立即發(fā)送。常用的監(jiān)聽(tīng)算法：非堅(jiān)持算法：如果信道忙，該站點(diǎn)等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后再監(jiān)聽(tīng)信道。發(fā)現(xiàn)信道為空閑則發(fā)送。堅(jiān)持算法：如果信道忙，該站點(diǎn)就持續(xù)監(jiān)聽(tīng)信道。直到空閑即發(fā)送數(shù)據(jù)。,.,83,開(kāi)始發(fā)送后,要求邊發(fā)送邊接收，出現(xiàn)沖突立即停止發(fā)送，并向總線上發(fā)出一串阻塞信號(hào)。已發(fā)出信息的各站收到阻塞信號(hào)后，等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間，重新發(fā)送。,.,84,用32個(gè)字總結(jié)：講前先聽(tīng)，忙則等待，無(wú)聲則講，邊講邊聽(tīng)，沖突即停，后退重傳，多次無(wú)效，放棄無(wú)效。,.,85,第四節(jié)令牌環(huán)協(xié)議和令牌總線協(xié)議,.,86,第五節(jié)以太網(wǎng)以太網(wǎng)（Ethernet）是一種總線型局域網(wǎng)，是局域網(wǎng)的典型代表。IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)和以太網(wǎng)規(guī)范基本一致。以太網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型傳輸速率：10Mpbs訪問(wèn)控制：CSMA/CD最大工作站數(shù)：1024最大傳輸距離：2.5km(使用中繼器),.,87,110BASE2網(wǎng)絡(luò)（細(xì)纜以太網(wǎng)）傳輸速率為10Mpbs；Base表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)；最大長(zhǎng)度為185m。采用50細(xì)同軸電纜。兩個(gè)相鄰BNCT連接器之間最小距離為0.5m。符合5-4-3規(guī)則。,.,88,.,89,.,90,210BASE5網(wǎng)絡(luò)（粗纜以太網(wǎng)）傳輸速率為10Mpbs；Base表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)；最大長(zhǎng)度為500m。,.,91,.,92,310BASE-T網(wǎng)絡(luò)采用非屏蔽3類UTP，實(shí)現(xiàn)10Mpbs傳輸速率，其標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3i，線段長(zhǎng)度可達(dá)100m，需要用集線器（HUB）構(gòu)成樹(shù)形或總線和星形結(jié)合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。4.10BASE-F網(wǎng)絡(luò),.,93,.,94,第六節(jié)快速以太網(wǎng)100Base-T標(biāo)準(zhǔn)定義了3種物理規(guī)范以支持不同的物理介質(zhì)。（1）100BASE-T4支持3類、4類和5類UTP電纜。在4對(duì)線中，3對(duì)線用于數(shù)據(jù)傳輸，每對(duì)線的傳輸速率為33.3Mpbs，總傳輸速率為100Mpbs。1對(duì)線用于沖突檢測(cè)。,.,95,（2）100BASE-TX通常使用5類UTP。至少包括4對(duì)，使用其中的2對(duì)，連接方法和10BASE-T完全相同。100BASE-TX規(guī)定5類UTP電纜采用RJ45連接器。（3）100BASE-FX使用光纖，它的連線可達(dá)450m，如果采用非標(biāo)準(zhǔn)的全雙工模式可達(dá)2km。,.,96,補(bǔ)充：100Base-T網(wǎng)絡(luò)組成,.,97,100Base-T標(biāo)準(zhǔn)定義了兩級(jí)中繼器，即1級(jí)中繼器和2級(jí)中繼器。一個(gè)網(wǎng)段中最多允許有一個(gè)1級(jí)中繼器和兩個(gè)2級(jí)中繼器。采用兩個(gè)2級(jí)中繼器時(shí)，中繼器之間的最大長(zhǎng)度為5m。采用雙中繼器結(jié)構(gòu)時(shí)，兩個(gè)工作站之間（端點(diǎn)到端點(diǎn)）的最大網(wǎng)絡(luò)電纜長(zhǎng)度為205m(100m+5m+100mUTP)。采用單中繼器結(jié)構(gòu)時(shí)，可連接185m的光纖，這種情況下的最大網(wǎng)絡(luò)線纜長(zhǎng)度為285m(100mUTP+185m光纖)。,.,98,第五章網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,第一節(jié)中繼器1.工作在物理層上，安裝簡(jiǎn)便、價(jià)格便宜，速度快。2.增強(qiáng)通過(guò)物理介質(zhì)的“0”、“1”信號(hào)。3.接收到信號(hào)被傳輸?shù)剿信c之相連的網(wǎng)段，因此僅用于連接相同的局域網(wǎng)段。4.局域網(wǎng)中繼器的數(shù)量有限制。5.逐比特地重復(fù)生成所接收的信號(hào)，會(huì)重復(fù)錯(cuò)誤的信號(hào)。,.,99,分類：(1)以太網(wǎng)中繼器中繼器在每個(gè)網(wǎng)段中都被看作是2個(gè)節(jié)點(diǎn)。(2)令牌環(huán)網(wǎng)中繼器1.通常在網(wǎng)卡上。2.單環(huán)中繼器:允許令牌環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)比普通配置時(shí)更加遠(yuǎn)離多站訪問(wèn)單元(MAU)。3.環(huán)路中繼器，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有多個(gè)MAU時(shí)，使用這種中繼器。一個(gè)環(huán)路中繼器(例如IBM8218)可以將環(huán)路長(zhǎng)度延長(zhǎng)到750m。,.,100,.,101,第二節(jié)集線器（Hub）（多口中繼器）工作在物理層。1.集線器的應(yīng)用特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)l擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，增加網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目。l安裝簡(jiǎn)單。（2）缺點(diǎn)l易發(fā)生阻塞。l集線器端口使用數(shù)量限制。l易發(fā)廣播風(fēng)暴。,.,102,廣播發(fā)送有兩方面不足：（1）不安全（2）由于所有數(shù)據(jù)包向所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，更加造成塞車現(xiàn)象，降低效率。,.,103,2.集線器的分類：(1)按配置形式分獨(dú)立型Hub模塊化Hub可堆疊式Hub,.,104,.,105,(2)按按管理方式分智能型Hub非智能型Hub(3)按連接速率分(4)按端口數(shù)目分,.,106,第三節(jié)網(wǎng)橋單獨(dú)的網(wǎng)段通常不能夠滿足每個(gè)組織的需要。網(wǎng)橋可以將局域網(wǎng)分成兩個(gè)或更多的網(wǎng)段，它通過(guò)隔離每個(gè)網(wǎng)段內(nèi)部的的數(shù)據(jù)流量來(lái)增加每個(gè)節(jié)點(diǎn)所能使用的有效帶寬。工作在OSI的數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層。,.,107,.,108,網(wǎng)橋類型：一.透明橋接具有檢測(cè)功能，一但檢測(cè)到錯(cuò)誤，就丟棄該幀。通常連接以太網(wǎng)網(wǎng)段。過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)學(xué)習(xí)新的設(shè)備可以添加到網(wǎng)絡(luò)中而不必再花人工去配置每個(gè)網(wǎng)橋。舉例：,.,109,.,110,*活動(dòng)環(huán)路：在簡(jiǎn)單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，保證兩個(gè)設(shè)備之間只有一條通路相對(duì)簡(jiǎn)單一些。但是，隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)變得更加復(fù)雜，不經(jīng)意在兩個(gè)設(shè)備之間創(chuàng)建多個(gè)路徑或“活動(dòng)環(huán)路”的情況急劇的增加。解決方法：生成樹(shù)算法STA,.,111,.,112,二.源路由橋接三.源路由透明橋接四.翻譯橋接,.,113,（1）優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)橋通過(guò)對(duì)不需要傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾來(lái)實(shí)現(xiàn)基于物理地址的網(wǎng)絡(luò)間的通信分段。網(wǎng)橋既可以互聯(lián)兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。,.,114,（2）缺點(diǎn)互聯(lián)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)要求在“數(shù)據(jù)鏈路層”以上的各層采用相同或相兼容的協(xié)議。接收數(shù)據(jù)，先存儲(chǔ)，再查找站表，增加了時(shí)延。網(wǎng)橋不能對(duì)廣播分組進(jìn)行過(guò)濾。沒(méi)有路徑選擇的能力。,.,115,第四節(jié)交換機(jī)交換機(jī)剛接通的時(shí)候，內(nèi)部的交換表是空的，通過(guò)“自我學(xué)習(xí)”建立起和端口號(hào)相關(guān)的MAC地址表。當(dāng)交換機(jī)收到一個(gè)未駐留在內(nèi)存中的目的地址的幀時(shí)，它會(huì)向所有端口發(fā)送該幀?！皩W(xué)習(xí)”后在表中添加新的MAC地址表項(xiàng)，該項(xiàng)在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有傳送新的幀即被廢棄。,.,116,一般情況，交換機(jī)為每個(gè)端口的連接提供全部的局域網(wǎng)介質(zhì)帶寬。（虛擬電路）提高網(wǎng)絡(luò)整體帶寬。如果一站點(diǎn)向一個(gè)處于忙狀態(tài)的端口發(fā)送幀，立即存入緩沖區(qū)。閑狀態(tài)時(shí)，則建立虛擬電路連接，但如果緩沖區(qū)已滿，則會(huì)造成幀的丟失。為了避免這種情況，端口便向工作站回發(fā)幀，要求工作站降低發(fā)送速率。,.,117,分類：1.存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式交換機(jī)2.直通轉(zhuǎn)發(fā)式交換機(jī)3.自由分段式交換機(jī)（前兩種的綜合）數(shù)據(jù)幀進(jìn)入交換機(jī)讀取前64字節(jié)（碰撞窗口），再轉(zhuǎn)發(fā)。,.,118,交換機(jī)之間的連接：級(jí)聯(lián)堆疊通過(guò)專用的堆疊線連接起來(lái),.,119,第五節(jié)路由器用來(lái)連接兩個(gè)及以上復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的、具有路由選擇的，工作在OSI參考模型第三層。功能:1.接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，根據(jù)包中的源地址和目的地址，對(duì)照路由表，把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到離目的節(jié)點(diǎn)最近的路由器。2.拆分和包裝數(shù)據(jù)包。3.目前大部分路由器都具備一定的防火墻的功能。,.,120,路由表分類：靜態(tài)路由表由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好，不會(huì)隨網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化而變化，必須手動(dòng)修改。動(dòng)態(tài)路由表路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動(dòng)調(diào)整的路由表。每個(gè)路由器自動(dòng)建立自己的路由表。（動(dòng)態(tài)路由算法）,.,121,例子：Cisco有一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)，它的網(wǎng)絡(luò)地址。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部劃分了一些子網(wǎng)，子網(wǎng)掩碼為。但是在網(wǎng)絡(luò)外部，只知道Cisco是一個(gè)單一的網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)另一個(gè)IP地址為4的網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)設(shè)備想將數(shù)據(jù)發(fā)送給Cisco設(shè)備所在網(wǎng)絡(luò)中，其目的IP地址為。數(shù)據(jù)在Internet上傳輸，直到到達(dá)Cisco路由器。路由器的工作是確定將數(shù)據(jù)發(fā)送給Cisco的哪一個(gè)子網(wǎng)。,.,122,.,123,工作原理總結(jié)如下：(1)路由器接收來(lái)自它連接的某個(gè)網(wǎng)站的數(shù)據(jù)。(2)路由器檢查IP報(bào)頭中的目的地址。如果目的地址位于發(fā)出數(shù)據(jù)的那個(gè)網(wǎng)絡(luò)，那么路由器就放下被認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到目的地的數(shù)據(jù)。(3)如果數(shù)據(jù)要送往另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，那么路由器就查詢路由表，以確定數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)發(fā)到的目的地。（包含路由選擇）(4)路由器確定哪個(gè)適配器負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)后，就通過(guò)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層軟件傳遞數(shù)據(jù)。,.,124,.,125,優(yōu)點(diǎn)：1.適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。2.為數(shù)據(jù)提供最佳的傳輸路徑。3.安全性高。4.隔離不需要的通信量。5.節(jié)省局域網(wǎng)的頻寬。缺點(diǎn):1.安裝和設(shè)置復(fù)雜。2.價(jià)格較高。,.,126,路由器與交換機(jī)的區(qū)別:交換機(jī)工作在第二層，路由器工作第三層。交換機(jī)的工作原理相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而路由器具有更多的智能功能，如選擇最佳的線路。交換機(jī)利用物理地址來(lái)確定是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；路由器是使用IP地址。由網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)分配的。傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，而無(wú)法分割廣播域；而路由器可以分割廣播域。,.,127,第六節(jié)第三層交換機(jī)本質(zhì)上是非常高速的路由器。除了具有第二層的功能外，還具有第三層的“選路”（路由）功能，其功能主要是由硬件實(shí)現(xiàn)的。而路由器需要用軟件花費(fèi)較多時(shí)間處理每個(gè)包。,.,128,功能：(1)分組轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑確定后，將分組轉(zhuǎn)發(fā)給它們的目的地址。(2)路由處理通過(guò)路由協(xié)議創(chuàng)建和維護(hù)路由表。(3)安全服務(wù)防火墻分組過(guò)濾等。(4)特殊服務(wù)流量?jī)?yōu)化以及封裝和拆分幀和分組等。,.,129,3層交換機(jī)一般采用兩種概念性的技術(shù)：專用方法第3層交換機(jī)處理第一個(gè)分組，然后預(yù)測(cè)其余分組的目的地址。繞開(kāi)了第3層的處理，整體上加快了處理過(guò)程。逐分組交換每個(gè)分組根據(jù)其網(wǎng)絡(luò)地址被轉(zhuǎn)發(fā)到最終的目的地址。其功能是由硬件實(shí)現(xiàn)的，使用特定用途集成電路而不是路由軟件。,.,130,第七節(jié)網(wǎng)關(guān)（協(xié)議轉(zhuǎn)換器）將兩個(gè)或多個(gè)在高層使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)段連接在一起的軟硬件。將網(wǎng)絡(luò)傳輸格式從一種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成另一種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。工作在數(shù)據(jù)鏈路層之上。理論上說(shuō)，有多少種通信體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用層協(xié)議的組合，就可能有多少種網(wǎng)關(guān)。,.,131,.,132,第六章廣域網(wǎng),第一節(jié)X.25網(wǎng)絡(luò)X.25建議書是CCITT在1976年提出.是在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上，以分組方式進(jìn)行操作的DTE和DCE之間的接口，它是面向連接的，支持虛電路。,.,133,.,134,定義了3個(gè)相互獨(dú)立的控制層：物理層、鏈路層和分組層(描述了呼叫的建立、保持和拆除的過(guò)程，以及數(shù)據(jù)和控制信息在分組中的格式),.,135,.,136,第二節(jié)幀中繼幀中繼（FrameRelay）是從由分組交換技術(shù)演變而來(lái)的，沒(méi)有分組層，將流量控制、差錯(cuò)處理等功能提交給智能終端去完成，以此減少網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，降低通信費(fèi)用。幀中繼的幀信息長(zhǎng)度遠(yuǎn)比X.25分組長(zhǎng)度要長(zhǎng)，（可變）最大幀長(zhǎng)度可達(dá)1600字節(jié)/幀，保證網(wǎng)絡(luò)吞吐量。,.,137,幀中繼的幀格式：,.,138,幀中繼網(wǎng)絡(luò)組成：幀中繼接入設(shè)備、幀中繼交換機(jī)、公用幀中繼業(yè)務(wù),.,139,幀中繼的用戶接入形式：(1)局域網(wǎng)接入形式局域網(wǎng)用戶一般通過(guò)具有UNI接口的路由器、集線器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等互連設(shè)備接入幀中繼網(wǎng)。(2)終端接入形式具有標(biāo)準(zhǔn)UNI接口的幀中繼終端可直接接入幀中繼網(wǎng)，而非幀中繼終端通過(guò)幀中繼接入設(shè)備接入幀中繼網(wǎng)。,.,140,幀中繼網(wǎng)的應(yīng)用：(1)用于連接局域網(wǎng)(2)用于傳送多媒體信息圖像的傳送需要很大的網(wǎng)絡(luò)帶寬。(3)用于構(gòu)建虛擬專用網(wǎng)一種由物理網(wǎng)上的若干節(jié)點(diǎn)形成的獨(dú)立的邏輯網(wǎng)絡(luò)，可對(duì)其數(shù)據(jù)流量、資源進(jìn)行獨(dú)立管理，從而保證了數(shù)據(jù)的傳輸速度，同時(shí)也提高了信息的安全性。,.,141,第三節(jié)ATM網(wǎng)采用異步時(shí)分復(fù)用方式，單位是信元。,.,142,ATM的參考模型：ATM適配層負(fù)責(zé)將用戶層的信息轉(zhuǎn)換成ATM網(wǎng)絡(luò)可用的格式。ATM層負(fù)責(zé)生成信元，它不管信元體的內(nèi)容，只為信元體生成信元頭并附給信元體，以形成標(biāo)準(zhǔn)的53個(gè)字節(jié)的信元。,.,143,ATM的信元格式：,.,144,ATM信元處理過(guò)程：,.,145,ATM與傳統(tǒng)局域網(wǎng)混合組網(wǎng)：,.,146,第七章TCP/IP協(xié)議,第一節(jié)TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)知識(shí)TCPIP是Internet的基本協(xié)議（傳輸控制協(xié)議網(wǎng)際協(xié)議。事實(shí)上是個(gè)協(xié)議族。產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，它既可用于組成局域網(wǎng)，也可用于構(gòu)造廣域網(wǎng)環(huán)境。（1）邏輯編址（2）路由選擇：IP數(shù)據(jù)包的路由選擇（3）對(duì)應(yīng)用程序的支持（4）域名解析：設(shè)計(jì)了一種方便人們記憶的字母式地址結(jié)構(gòu)（5）錯(cuò)誤檢測(cè)與流量控制,.,147,TCPIP分層模型：（1）應(yīng)用層（2）傳輸層提供端到端的通信，及可靠的傳輸服務(wù)，讓接收方回送確認(rèn)信息。（3）網(wǎng)際層又稱IP層，主要處理機(jī)器之間的通信問(wèn)題。（4）網(wǎng)絡(luò)接口層（數(shù)據(jù)鏈路層）,.,148,TCPIP的分層工作原理：,.,149,TCP/IP結(jié)構(gòu)模型：,.,150,補(bǔ)充：兩個(gè)重要的分界線,.,151,第二節(jié)網(wǎng)際層協(xié)議*IP協(xié)議IP的功能：將上層數(shù)據(jù)（如TCP，UDP數(shù)據(jù)）或同層的其它數(shù)據(jù)（如ICMP數(shù)據(jù)）封裝到IP數(shù)據(jù)報(bào)中。將IP數(shù)據(jù)報(bào)傳送到最終目的地。為了使數(shù)據(jù)能夠在鏈路層上進(jìn)行傳輸，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分確定數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)其它網(wǎng)絡(luò)中的目的地的路徑。,.,152,IP數(shù)據(jù)報(bào)格式：在網(wǎng)際層間，數(shù)據(jù)以IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式相互進(jìn)行傳遞。源計(jì)算機(jī)上的IP協(xié)議軟件負(fù)責(zé)創(chuàng)建IP報(bào)頭（即打包），而目的地計(jì)算機(jī)的IP軟件則要查看IP頭信息中的指令（即解包）。,.,153,.,154,IP地址及子網(wǎng)掩碼：,.,155,地址解析協(xié)議ARP及反地址解析協(xié)議RARPARP的作用是將IP地址轉(zhuǎn)換為物理地址，RARP的作用是將物理地址轉(zhuǎn)換為IP地址。,.,156,ARP及RARP包格式,.,157,ARP命令:查看ARP緩存命令A(yù)RPaIP地址在ARP緩存中增加新的靜態(tài)記錄ARPs“IP地址”“MAC地址”在ARP緩存中刪除一條靜態(tài)記錄：ARPd“IP地址”,.,158,物理地址到IP地址轉(zhuǎn)換:RARP負(fù)責(zé)物理地址到IP地址的轉(zhuǎn)換。這主要用于無(wú)盤工作站上，網(wǎng)絡(luò)上的無(wú)盤工作站在網(wǎng)卡上有自己的物理地址，但無(wú)IP地址，因此必須有一個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程。當(dāng)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)，以廣播方式發(fā)送一個(gè)RARP請(qǐng)求包。在這個(gè)RARP廣播請(qǐng)求中包括了自己的物理地址。局域網(wǎng)上的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)包括RARP服務(wù)器均要查看該RARP廣播請(qǐng)求中包含的IP地址。由RARP服務(wù)器進(jìn)行響應(yīng)，即生成并發(fā)送一個(gè)RARP應(yīng)答包。包中包含對(duì)應(yīng)的IP地址。,.,159,控制信息協(xié)議ICMP:發(fā)往遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的IP數(shù)據(jù)報(bào)要經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)路由器，這些路由器在將數(shù)據(jù)發(fā)送到最終目的地的過(guò)程中會(huì)遇到一系列的問(wèn)題。通過(guò)ICMP進(jìn)行差錯(cuò)與查詢。ICMP必須封裝成IP數(shù)據(jù)報(bào)，不能獨(dú)立于IP協(xié)議。讓路由器向源主機(jī)報(bào)告?zhèn)鬏敳铄e(cuò)的原因，但不能糾錯(cuò)。,.,160,ICMP包的格式：,.,161,ICMP報(bào)文類型可以分為：差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文：目的站不可到達(dá)、源站抑制、超時(shí)、參數(shù)問(wèn)題、路由重定向查詢報(bào)文：回送請(qǐng)求和回答、時(shí)間戳請(qǐng)求和回答、地址掩碼請(qǐng)求和回答、路由器詢問(wèn)和通告,.,162,第三節(jié)傳輸層協(xié)議TCP協(xié)議：特性：面向數(shù)據(jù)流的處理方式：TCP能夠以每次接收一個(gè)字節(jié)的方式來(lái)接收數(shù)據(jù)。完全的可靠性：通過(guò)面向連接的傳輸方式，及差錯(cuò)控制、流量控制確保了數(shù)據(jù)不會(huì)丟失；對(duì)接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行重新排序。全雙工通信：一個(gè)應(yīng)用在發(fā)送數(shù)據(jù)以后，可以在數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，進(jìn)行別的工作。流量控制,.,163,TCP數(shù)據(jù)格式：,.,164,TCP傳輸過(guò)程：(1)建立連接三次握手：第一步：源主機(jī)發(fā)送一個(gè)SYN(同步)標(biāo)志位為1的TCP數(shù)據(jù)包，表示想與目標(biāo)主機(jī)進(jìn)行通信，并發(fā)送一個(gè)同步序列號(hào)(例：SEQ=100)進(jìn)行同步。第二步：目標(biāo)主機(jī)愿意進(jìn)行通信，則響應(yīng)一個(gè)確認(rèn)(ACK位設(shè)為置1)。并以下一個(gè)序列號(hào)為參考進(jìn)行確認(rèn)(例：101)。第三步：源主機(jī)以確認(rèn)來(lái)響應(yīng)目標(biāo)主機(jī)的TCP包。,.,165,.,166,(2)傳送數(shù)據(jù)TCP接收到字節(jié)流并且把它們分解成段。,.,167,(3)關(guān)閉連接第一步：源主機(jī)發(fā)送一個(gè)FIN(結(jié)束)標(biāo)志位為1的TCP數(shù)據(jù)包，表示想與目標(biāo)主機(jī)結(jié)束通信，并發(fā)送一個(gè)同步序列號(hào)(例：SEQ=107)。第二步：目標(biāo)主機(jī)先響應(yīng)一個(gè)包括下一個(gè)序列號(hào)的確認(rèn)(ACK位設(shè)為置1)包(例：108)。一段時(shí)間后，它再發(fā)送一個(gè)TCP包，其中FIN、標(biāo)志置為1，且有對(duì)源主機(jī)FIN段進(jìn)行的確認(rèn)(例：ACK108)。第三步：源主機(jī)確認(rèn)目標(biāo)主機(jī)的TCP包。至此關(guān)閉連接完成。,.,168,*滑動(dòng)窗口技術(shù),.,169,.,170,.,171,.,172,.,173,.,174,UDP協(xié)議:UDP與TCP相比較可靠性低，僅僅提供了簡(jiǎn)單的校驗(yàn)和功能。但UDP也有一些TCP中沒(méi)有的服務(wù)。(多點(diǎn)播送和廣播),.,175,UDP協(xié)議的格式,.,176,UDP端口號(hào),.,177,端口號(hào)的使用信息的查詢,NETSTAT-a-e-n-s-pprotocol-rinterval-a：處于聽(tīng)狀態(tài)的所有當(dāng)前的連接和所有當(dāng)前的端口。-e：該選項(xiàng)顯示以太網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字。-n：該選項(xiàng)以數(shù)字形式顯示所有地址和端口號(hào)。-s：該選項(xiàng)顯示以協(xié)議分類的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，如果和-p選項(xiàng)一起使用即可給出一個(gè)具體協(xié)議的統(tǒng)計(jì)數(shù)字。-pprotocol：該選項(xiàng)僅僅顯示具體協(xié)議的連接情況。其中可以包括UDP、TCP和IP等協(xié)議。-r：該選項(xiàng)顯示選路表和實(shí)際連接表。interval：該選項(xiàng)用以設(shè)置顯示有效連接的時(shí)間間隔。,.,178,FTP!NETSTAT該命令給出了有關(guān)端口正在使用的信息，本地計(jì)算機(jī)laoma與IP地址為29的計(jì)算機(jī)的HTTP服務(wù)器進(jìn)行通信時(shí),使用了3048端口。,.,179,2)FTP!NETSTATa該命令給出了處于聽(tīng)狀態(tài)的所有當(dāng)前的連接和所有當(dāng)前的端口的信息?；赥CP協(xié)議的一些應(yīng)用程序(如HTTP)在本地計(jì)算機(jī)laoma的若干端口上進(jìn)行偵聽(tīng)。,.,180,3)FTP!NETSTATn該命令以數(shù)字形式顯示所有地址和端口號(hào)信息。IP地址為的計(jì)算機(jī)在3020、3023、3025等端口上與IP地址為38的計(jì)算機(jī)在80端口上進(jìn)行連接。同時(shí)IP地址為的計(jì)算機(jī)在3033和3034端口上與IP地址為29的計(jì)算機(jī)在80端口上進(jìn)行通信。,.,181,.,182,第四節(jié)路由表與路由算法路由節(jié)點(diǎn)處于幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)的邊界，首先要判斷數(shù)據(jù)分組的目的地是否與送來(lái)的節(jié)點(diǎn)在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，如果是就在本地提交，不是就轉(zhuǎn)發(fā)出去。（考慮路徑問(wèn)題）路由器的工作為數(shù)據(jù)幀尋找最佳路徑，并送往目的站點(diǎn)。所以，路由器中要維護(hù)路由表。（路由算法）,.,183,1.靜態(tài)路由（人工配置）1）洪泛算法每個(gè)節(jié)點(diǎn)收到分組，將其發(fā)往除分組來(lái)的節(jié)點(diǎn)之外的其他相鄰節(jié)點(diǎn)。（泛濫、擁塞）2）熱土豆算法每個(gè)節(jié)點(diǎn)要為其相鄰節(jié)點(diǎn)各建一個(gè)分組隊(duì)列，收到分組后，將其放在最短的隊(duì)列中。3）固定路由算法每個(gè)節(jié)點(diǎn)存放計(jì)算好的路由表。給出本節(jié)點(diǎn)所有可能的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的最短路徑。,.,184,2.動(dòng)態(tài)路由1）距離向量