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计算机网络谢希仁课件第04章REPORTING目录•概述•网络体系结构与协议•物理层•数据链路层•网络层•传输层PART01概述REPORTING计算机网络的基本概念计算机网络是指通过通信设备和计算机网络中的计算机可以分布计算机网络的基本组成包括硬件、线路相互连接起来的、各自独立在不同的地理位置,通过特定的软件、协议和数据等的计算机集合,目的是实现计算协议进行数据交换和通信机之间的资源共享计算机网络的发展历程计算机网络的发展可面向终端的计算机网ARPANET与分组交换开放式标准化网络阶互联网的兴起与普及以分为四个阶段面络阶段的特点是多个阶段是计算机网络发段出现了国际化的标阶段是计算机网络发向终端的计算机网络、终端通过通信线路共展的里程碑,它奠定准组织ISO,推动了展的最新阶段,它实ARPANET与分组交换、享主机的资源了现代计算机网络的计算机网络的标准化现了全球范围内的信开放式标准化网络和雏形发展息共享和交流互联网的兴起与普及计算机网络的分类根据覆盖范围,计算机网络可根据拓扑结构,计算机网络可根据交换方式,计算机网络可以分为局域网、城域网和广域以分为星型网、总线型网、环以分为电路交换网、报文交换网型网和网状网等网和分组交换网PART02网络体系结构与协议REPORTING网络体系结构的概念计算机网络体系结构01定义了计算机网络系统的层次结构、各层的功能以及各层之间的相互关系,是设计和实现计算机网络系统的规范和标准协议02计算机网络中,为了实现不同计算机之间的通信,需要有一套规则和约定,这些规则和约定被称为协议协议通常由多个层次组成,每个层次都有自己的协议层次结构03计算机网络体系结构采用层次结构,将复杂的网络通信问题分解为若干个较小的、易于处理的子问题,使得每个层次都有明确的任务和功能OSI参考模型OSI参考模型OSI参考模型层次OSI参考模型各层功能开放系统互联参考模型,是国际标准OSI参考模型将计算机网络体系结构物理层负责传输比特流;数据链路层化组织(ISO)制定的一个用于描述分为七个层次,分别是物理层、数据负责将比特流组合成帧,并进行帧的计算机网络体系结构的标准模型链路层、网络层、传输层、会话层、发送和接收;网络层负责将数据包从表示层和应用层源节点发送到目的节点;传输层负责端到端的可靠传输;会话层负责建立和维护通信会话;表示层负责对数据进行编码和解码;应用层负责为用户提供网络服务TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型传输控制协议(TCP)和网络协议(IP)的组合,是互联网协议族(IP)的核心协议TCP/IP参考模型层次TCP/IP参考模型将计算机网络体系结构分为四个层次,分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层TCP/IP参考模型各层功能网络接口层负责将数据链路层的帧发送到网络层;网络层负责将数据包从源节点发送到目的节点;传输层负责端到端的可靠传输;应用层负责为用户提供网络服务OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较层次数量OSI参考模型有七个层次,而TCP/IP参考模型只有四个层次层次划分方式OSI参考模型强调的是各层之间的独立性和相互之间的协作,而TCP/IP参考模型更注重实际的应用和实现应用范围OSI参考模型是一个理论模型,主要用于描述计算机网络体系结构的标准和规范,而TCP/IP参考模型则是互联网的核心协议,广泛应用于实际的计算机网络系统中PART03物理层REPORTING物理层的基本概念物理层是整个OSI模型中最底层的一层,负责传输比特流物理层协议定义了传输介质、接口标准、数据编码等具体细节,以确保不同设备之间的互操作性物理层的主要任务是建立、维护和释放物理连接,确保数据传输的可靠性和有效性数据通信的基础知识数据通信是指在不同的设备之间传输数据通信的目的是实现不同设备之间数据的过程的信息交换和共享数据通信的基本概念包括信号、信道、调制解调等,这些概念在物理层中起着至关重要的作用传输媒体传输媒体是用于传输传输媒体的选择对于数据的物理介质,包数据传输的质量和速括同轴电缆、双绞线、度具有重要影响光纤等每种传输媒体都有其特定的优缺点,适用于不同的应用场景信道复用技术信道复用技术是一种提高信道利常见的信道复用技术包括频分复信道复用技术的应用对于提高数用率的技术,通过将多个信号合用、时分复用、波分复用等据传输的效率和可靠性具有重要并到一个信道中进行传输,实现意义信道资源的共享PART04数据链路层REPORTING数据链路层的基本概念数据链路层是网络体系结构中的第二层,位于物理层和网络层之间数据链路层的主要任务是建立和维护通信链路,确保数据在通信链路上的可靠传输数据链路层通过封装和解封装数据,将数据从网络层传输到物理层或从物理层传输到网络层差错控制差错控制是数据链路层的重要功能之一,常见的数据链路层差错控制方法包括奇这些方法通过在数据中添加额外的校验用于检测和纠正数据传输过程中的错误偶校验、循环冗余校验(CRC)等位,使得接收方可以检测到数据是否发生错误,并在必要时请求重传流量控制流量控制是数据链路层的另一项重要功能,用于协调发送方和接收方之间的数据传输速率流量控制的主要目的是防止接收方来不及处理接收到的数据,导致数据丢失或通信链路的拥塞常见的流量控制方法包括停止-等待、滑动窗口等机制,通过动态调整发送方发送数据的速率,确保接收方能够及时处理接收到的数据高级数据链路控制协议(HDLC)HDLC定义了一组用于建立和维护通信链路的控制帧,以及用于传输数据的业务帧HDLC是一种面向连接的数据链路层协议,用于在点HDLC具有可靠性高、效率高等优点,因此在许多领对点通信链路上传输数据域得到了广泛应用PART05网络层REPORTING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,负责将数据从源端传输到目的端网络层的主要功能是路由和转发,即将数据包从一个网络节点传送到下一个网络节点网络层协议规定了数据包的格式和传输方式,以及如何处理传输过程中的错误和异常情况路由算法路由算法是网络层的核心,用于确定数据包从源端到目的端的最佳路径常见的路由算法包括距离向距离向量算法根据相邻节点的量算法和链路状态算法距离和方向计算路由,而链路状态算法则基于整个网络的连接状态计算路由IP协议IP协议(Internet Protocol)是网络层的核心协议,用于实现01不同网络之间的互联互通IP协议的主要功能是封装和传输数据包,确保数据能够在不同02的网络中正确传输IP协议定义了数据包的格式和地址结构,以及数据包的路由和03转发规则IP地址IP地址是标识网络中每个节点的唯一标识符1IP地址分为IPv4和IPv6两种版本,其中IPv4使用232位地址长度,而IPv6使用128位地址长度IP地址分为私有地址和公有地址两类,其中私有3地址只能在局域网内部使用,而公有地址可以在互联网上公开使用PART06传输层REPORTING传输层的基本概念传输层位于网络层之上,是通信子网和资源子网的接口传输层的主要任务是建立端到端的通信,提供可靠的数据传输服务传输层协议分为传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)TCP协议TCP是一种面向连接的协议,提供可靠的数据传输服务TCP通过建立连接、发送数据、接收确认和重传数据等机制,确保数据的可靠传输TCP提供流量控制和拥塞控制机制,以避免网络拥塞和数据丢失UDP协议010203UDP是一种无连接的协UDP简单高效,适用于UDP没有流量控制和拥议,提供不可靠的数据对实时性要求较高的应塞控制机制,因此可能传输服务用,如流媒体和在线游会出现数据丢失或乱序戏等问题THANKS感谢观看REPORTING。