第3章 計算機網(wǎng)絡體系結構-教材課件

1、第第3 3章章 計算機網(wǎng)絡體系結構計算機網(wǎng)絡體系結構 計算機的網(wǎng)絡結構可以從網(wǎng)絡體系結構、網(wǎng)絡組織和網(wǎng)絡配置三個方面來描述。 網(wǎng)絡組織是從網(wǎng)絡的物理結構和網(wǎng)絡的實現(xiàn)兩方面來描述計算機網(wǎng)絡； 網(wǎng)絡配置是從網(wǎng)絡應用方面就計算機網(wǎng)絡的布局、硬件軟件和通信線路來描述計算機網(wǎng)絡； 網(wǎng)絡體系結構是從功能上來描述計算機網(wǎng)絡結構，闡述的是計算機網(wǎng)絡功能實體的劃分原則及相互之間協(xié)同工作的方法和規(guī)則。圖3-1 郵政系統(tǒng)模型圖3-2網(wǎng)絡層次結構模型圖3-3OSI參考模型示意圖在常用的網(wǎng)絡設備中，網(wǎng)卡是工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層重要的網(wǎng)絡設備，網(wǎng)卡在發(fā)送端把系統(tǒng)要發(fā)送過來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成能在介質(zhì)上傳輸?shù)腷it流，在接收端，

2、把從介質(zhì)接收的bit流重組成計算機系統(tǒng)可以處理的數(shù)據(jù)。 交換機是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡設備，交換機具有物理尋址功能，交換機啟動以后，通過學習，逐漸在內(nèi)存中建立一個MAC地址與交換機端口的關聯(lián)表，從而實現(xiàn)有目的的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。 傳輸層位于OSI參考模型的第四層，位于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡層的上方和會話層的下方。 傳輸層負責準確可靠地將數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡的一端傳到另一端。下三層提供的數(shù)據(jù)并不是完全可靠的，傳輸層加強數(shù)據(jù)的傳輸服務，可以將下三層的無連接或不受保護的通信升級為更可靠的通信。 傳輸層具體解決了以下問題：建立連接。保證數(shù)據(jù)無差錯地傳輸。圖3-4 各層的基本功能 圖3-5 TCP/IP的層次結構 TCP/IP不是一個

3、簡單的協(xié)議，而是由一組小的、專業(yè)化協(xié)議構成的，包括TCP、IP、UDP、ARP、ICMP，以及其他的許多被稱為子協(xié)議的協(xié)議。在眾多的子協(xié)議中，IP和TCP協(xié)議是最重要的核心協(xié)議。 1 1IPIP協(xié)議協(xié)議 IP協(xié)議屬于TCP/IP模型的網(wǎng)絡互聯(lián)層，其基本任務是通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)報，提供關于數(shù)據(jù)應如何傳輸以及傳輸?shù)胶翁幍男畔?，各個數(shù)據(jù)報之間是互相獨立的。IP是一種使TCP/IP可用于網(wǎng)絡連接的子協(xié)議，可以跨越多個局域網(wǎng)段或通過路由器跨越多種類型的網(wǎng)絡，在一個網(wǎng)際環(huán)境中，連接在一起的單個網(wǎng)絡被稱為子網(wǎng)，使用子網(wǎng)是TCP/IP聯(lián)網(wǎng)的一個重要部分。 IP所在的網(wǎng)絡互聯(lián)層通過網(wǎng)絡接口層與物理網(wǎng)絡接口。在局

4、域網(wǎng)中網(wǎng)絡接口層通常為網(wǎng)絡接口設備驅(qū)動程序。IP協(xié)議主要承擔了在網(wǎng)際進行數(shù)據(jù)報無連接的傳送、數(shù)據(jù)報尋址和差錯控制，向上層提供IP數(shù)據(jù)報和IP地址，并以此統(tǒng)一各種網(wǎng)絡的差異性（不同的網(wǎng)絡，其幀結構不同）。圖3-6 三次握手的過程圖3-7 IP地址的結構主機地址網(wǎng)絡地址圖3-8 IP地址分類圖3-9 各IP地址網(wǎng)絡號字段和主機號字段的關系 3特殊的IP地址 IP地址除了可以表示主機的一個物理連接外，還有幾種特殊的表現(xiàn)形式，這些特殊的IP地址作為保留地址，從不分配給主機使用。 （1）網(wǎng)絡地址 在互聯(lián)網(wǎng)中經(jīng)常需要使用網(wǎng)絡地址，那么怎樣表示一個網(wǎng)絡呢？IP地址方案中規(guī)定網(wǎng)絡地址是由一個有效的網(wǎng)絡號和一個全“0”的主機號構成。例如，在A類網(wǎng)絡中，地址120.0.0.0就表示該網(wǎng)絡的網(wǎng)絡地址，B類網(wǎng)絡中，地址180.10.0.0就表示該網(wǎng)絡的網(wǎng)絡地址，C類網(wǎng)絡中202.80.120.0就表示該網(wǎng)絡的網(wǎng)絡地址。表3-1 專用IP地址范圍表3-2 IP地址的使用范圍圖3-11 借用B類地址的8位表示子網(wǎng)圖3-12 借用B類地址的5位表示子網(wǎng)表3-3 IP地址空間的規(guī)劃