《網(wǎng)絡結(jié)構教學》課程大綱緒論網(wǎng)絡結(jié)構的定義網(wǎng)絡結(jié)構的重要性課程目標和內(nèi)容概述網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層的功能MAC地址和數(shù)據(jù)幀格式CSMA/CD與CSMA/CA協(xié)議點對點協(xié)議傳輸層傳輸層的功能TCP和UDP協(xié)議特點可靠傳輸與流量控制擁塞控制機制應用層應用層的功能B/S結(jié)構和C/S結(jié)構主要應用協(xié)議案例分析1.緒論1網(wǎng)絡結(jié)構2計算機網(wǎng)絡互聯(lián)的計算機系統(tǒng)3信息交換數(shù)據(jù)共享4資源共享硬件、軟件1.1網(wǎng)絡結(jié)構的定義結(jié)構網(wǎng)絡中各組成部分的連接方式數(shù)據(jù)傳輸路徑拓撲結(jié)構功能網(wǎng)絡協(xié)議和服務數(shù)據(jù)傳輸機制網(wǎng)絡管理1.2網(wǎng)絡結(jié)構的重要性1信息共享促進信息傳播2資源共享提升效率3協(xié)同合作連接世界1.3課程目標和內(nèi)容概述目標掌握網(wǎng)絡結(jié)構的基本原理了解常見網(wǎng)絡協(xié)議應用網(wǎng)絡結(jié)構解決實際問題內(nèi)容物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、應用層案例分析和實踐2.物理層1物理層2傳輸介質(zhì)雙絞線、光纖、無線電波3信號編碼數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號4物理層設備網(wǎng)卡、集線器、中繼器2.1物理層的功能比特流傳輸將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為比特流物理介質(zhì)管理選擇合適的傳輸介質(zhì)信號轉(zhuǎn)換將電信號轉(zhuǎn)換為光信號物理層設備控制管理網(wǎng)卡、集線器2.2物理介質(zhì)和其特性雙絞線價格低廉、易于安裝傳輸距離較短光纖傳輸距離遠抗干擾能力強成本較高無線電波靈活便捷傳輸速率受環(huán)境影響2.3物理層設備網(wǎng)卡連接計算機和網(wǎng)絡的接口集線器簡單的網(wǎng)絡連接設備中繼器用于擴展網(wǎng)絡傳輸距離2.4物理層標準協(xié)議IEEE802.3以太網(wǎng)最常用的網(wǎng)絡協(xié)議IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)較早的網(wǎng)絡標準IEEE802.11無線局域網(wǎng)用于無線網(wǎng)絡3.數(shù)據(jù)鏈路層1數(shù)據(jù)鏈路層功能數(shù)據(jù)幀封裝錯誤檢測流量控制2MAC地址物理地址唯一標識網(wǎng)絡設備3數(shù)據(jù)幀格式幀頭、數(shù)據(jù)部分、幀尾4協(xié)議CSMA/CD、CSMA/CA、點對點協(xié)議3.1數(shù)據(jù)鏈路層的功能3.2MAC地址和數(shù)據(jù)幀格式MAC地址48位二進制地址由網(wǎng)絡接口卡制造商分配數(shù)據(jù)幀格式幀頭：包含MAC地址、數(shù)據(jù)類型等數(shù)據(jù)部分：包含網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)幀尾：包含校驗碼3.3CSMA/CD與CSMA/CA協(xié)議CSMA/CD載波偵聽多路訪問/沖突檢測適用于有線網(wǎng)絡CSMA/CA載波偵聽多路訪問/沖突避免適用于無線網(wǎng)絡3.4點對點協(xié)議PPP協(xié)議點對點協(xié)議用于兩個網(wǎng)絡設備之間的直接連接特點簡單、可靠適用于撥號上網(wǎng)4.網(wǎng)絡層1網(wǎng)絡層2IP尋址邏輯地址3路由算法數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)4網(wǎng)絡設備路由器、網(wǎng)關4.1網(wǎng)絡層的功能地址管理分配IP地址數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)根據(jù)路由信息轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包擁塞控制防止網(wǎng)絡擁塞4.2IP尋址和子網(wǎng)劃分IP地址32位二進制地址分為網(wǎng)絡地址和主機地址子網(wǎng)劃分將網(wǎng)絡地址分成更小的網(wǎng)絡提高網(wǎng)絡效率4.3路由算法與協(xié)議1路由算法2距離向量算法基于路由器之間的距離3鏈路狀態(tài)算法基于網(wǎng)絡拓撲結(jié)構4路由協(xié)議RIP、OSPF、BGP4.4網(wǎng)關與路由器路由器連接不同網(wǎng)絡的設備負責數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關連接不同協(xié)議網(wǎng)絡的設備例如，連接以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡5.傳輸層1傳輸層功能提供端到端連接保證數(shù)據(jù)可靠傳輸2TCP協(xié)議面向連接可靠傳輸流量控制3UDP協(xié)議無連接不可靠傳輸速度快5.1傳輸層的功能5.2TCP和UDP協(xié)議特點TCP面向連接可靠傳輸流量控制擁塞控制UDP無連接不可靠傳輸速度快適合實時應用5.3可靠傳輸與流量控制可靠傳輸使用校驗碼和重傳機制保證數(shù)據(jù)完整性和準確性流量控制控制數(shù)據(jù)傳輸速率防止接收方數(shù)據(jù)緩沖區(qū)溢出5.4擁塞控制機制擁塞控制防止網(wǎng)絡擁塞提高網(wǎng)絡傳輸效率機制慢啟動、擁塞避免、快速重傳、快速恢復6.應用層1應用層2網(wǎng)絡應用郵件、網(wǎng)頁瀏覽3應用協(xié)議HTTP、FTP、SMTP4用戶接口瀏覽器、郵件客戶端6.1應用層的功能提供網(wǎng)絡服務例如，郵件、文件傳輸用戶接口提供用戶與網(wǎng)絡交互的界面應用協(xié)議定義網(wǎng)絡應用之間的通信規(guī)則6.2B/S結(jié)構和C/S結(jié)構B/S結(jié)構瀏覽器/服務器結(jié)構用戶通過瀏覽器訪問網(wǎng)絡服務C/S結(jié)構客戶端/服務器結(jié)構用戶需要安裝專門的客戶端軟件6.3主要應用協(xié)議HTTP超文本傳輸協(xié)議用于網(wǎng)頁瀏覽FTP文件傳輸協(xié)議用于文件上傳和下載SMTP簡單郵件傳輸協(xié)議用于電子郵件發(fā)送6.4案例分析案例一電子商務網(wǎng)站的網(wǎng)絡結(jié)構案例二企業(yè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡設計7.總結(jié)與思考1總結(jié)2網(wǎng)絡結(jié)構基礎物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、應用層3網(wǎng)絡協(xié)議TCP/IP協(xié)議族常見應用協(xié)議4案例分析實際應用中網(wǎng)絡結(jié)構的設計和實現(xiàn)7.1本課程的重點與難點1重點網(wǎng)絡結(jié)構的基本概念網(wǎng)絡協(xié)議的工作原理2難點網(wǎng)絡協(xié)議的深層理解網(wǎng)絡故障分析和解決7.2網(wǎng)