《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)》教學(xué)配套課件

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？將地理位置不同、具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是在分布式計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)支持下，進(jìn)行并行計(jì)算和分布式數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；各互聯(lián)的計(jì)算機(jī)互相協(xié)調(diào)工作，共同完成一項(xiàng)任務(wù)。區(qū)別與聯(lián)系分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)硬件連接、系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信控制等方面基本一樣，都具有通信和資源共享等功能。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)是獨(dú)立的，分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)是相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)、有分工的。支持網(wǎng)絡(luò)的是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，支持分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的是分布式操作系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)的連接網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)不論性能、價(jià)格上的差異，地位都是平等的。任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)都要求能夠連接起來。直接連（兩兩相連）連線數(shù)量當(dāng)n較大時(shí)，連線數(shù)量太多計(jì)算機(jī)的連接利用交換機(jī)連計(jì)算機(jī)直接連在交換機(jī)上，任何兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的連通，由交換機(jī)幫助完成HHHH計(jì)算機(jī)的連接交換機(jī)和連接線構(gòu)成連接網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)）通信設(shè)備，稱為節(jié)點(diǎn)，用圓圈表示通信鏈路，物理鏈路作用：連接節(jié)點(diǎn)。由一條物理鏈路連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)稱為相鄰節(jié)點(diǎn)連接或表示網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的連接交換機(jī)和連接線構(gòu)成連接網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)）HHHH節(jié)點(diǎn)HHH：HOST，主機(jī)。構(gòu)成資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代的作用21世紀(jì)是信息時(shí)代（數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化）信息時(shí)代以網(wǎng)絡(luò)為物質(zhì)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)：電信網(wǎng)絡(luò)，有線電視網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電信網(wǎng)絡(luò)傳送語音有線電視網(wǎng)絡(luò)傳送圖象、語音計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)三網(wǎng)中發(fā)展最快、起核心作用的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代的作用生活、工作、學(xué)習(xí)、交往、娛樂離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為工具，能發(fā)揮更大的作用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為四個(gè)階段：計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形；在通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，完成網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議研究，形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；在解決計(jì)算機(jī)連網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)互連標(biāo)準(zhǔn)化問題的背景下，提出開放式系統(tǒng)互連參考模型與協(xié)議，促進(jìn)了符合國際標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向互連、高速、智能化方向發(fā)展，并獲得廣泛應(yīng)用第一階段：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形階段（1）

早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：一臺(tái)主機(jī)+多臺(tái)終端

主機(jī)終端終端終端終端：用戶輸入輸出接口主機(jī)：接收用戶指令，運(yùn)算，返回運(yùn)算結(jié)果。主機(jī)帶有存儲(chǔ)器、打印機(jī)等附屬設(shè)備。主機(jī)要負(fù)責(zé)運(yùn)算和通信工作。和運(yùn)算相比，通信工作效率極低，主機(jī)寶貴的CPU時(shí)間資源浪費(fèi)極大。第一階段：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形階段（2）一臺(tái)主機(jī)+一臺(tái)輔機(jī)+多臺(tái)終端輔機(jī)終端終端終端主機(jī)輔機(jī)：低檔計(jì)算機(jī)，專門用來處理終端與主機(jī)的通信問題意義：出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的連接與通信第一階段：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形階段（3）世界上第一個(gè)正式的網(wǎng)絡(luò)：美國的ARPAnet主機(jī)終端終端終端終端主機(jī)終端終端終端終端主機(jī)終端終端終端終端主機(jī)終端終端終端終端四個(gè)節(jié)點(diǎn)：相距上百甚至上千公里節(jié)點(diǎn)：一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第二階段：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成（1）美國國防部1969年開始發(fā)展的ARPAnet：用于軍事目的，主要是為了在戰(zhàn)爭的環(huán)境下，保持通信的暢通，但結(jié)果頗為豐富，ARPAnet可以發(fā)電子郵件（E-mail）、文件傳輸(FTP)、遠(yuǎn)程登錄(Telnet)，成為了Internet的雛形。第二階段：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成（2）ARPA網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要的里程碑，它對發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的貢獻(xiàn)表現(xiàn)在以下幾方面：完成了對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、分類；提出了資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)的兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念；研究了報(bào)文分組交換的數(shù)據(jù)交換方法；采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型與協(xié)議體系。主要貢獻(xiàn)是公開了這些研究成果第二階段：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成（3）各大計(jì)算機(jī)公司、研究機(jī)構(gòu)開始研究網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，研制自己的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，如美國加利福尼亞大學(xué)勞倫斯原子能研究所的OCTOPUS網(wǎng)、法國信息與自動(dòng)化研究所的CYCLADES網(wǎng)、國際氣象監(jiān)測網(wǎng)WWWN、歐洲情報(bào)網(wǎng)EIN等。信息共享是推動(dòng)力

同時(shí)還出現(xiàn)了一些研究試驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò)、公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等研究成果特點(diǎn)：遍地開花，各自為政第三階段：開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的第三階段是加速體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)化的研究與應(yīng)用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1977年成立了專門機(jī)構(gòu)，正式制訂并頒布了“開放系統(tǒng)互連基本參考模型”(OSI/RM，OpenSystemInterconnectionReferenceModel)。二十世紀(jì)八十年代，ISO與CCITT等組織為該參考模型的各個(gè)層次制訂了一系列的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，組成了一個(gè)龐大的OSI基本協(xié)議集。首先應(yīng)用在ARPAnet的TCP/IP協(xié)議經(jīng)過不斷地改進(jìn)與規(guī)范化，目前廣泛應(yīng)用在Internet上，成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。第四階段：Internet時(shí)代美國政府看到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)巨大的應(yīng)用前景，決定由軍用轉(zhuǎn)為民用，將ARPAnet技術(shù)轉(zhuǎn)交給國家科學(xué)基金委員會(huì)。美國國家科學(xué)基金委員會(huì)1986年開始建立基于TCP/IP協(xié)議的NSFnet：目的是發(fā)展實(shí)現(xiàn)信息共享的技術(shù)，民用，在科研與教育部門研究、應(yīng)用，技術(shù)不保密，極大地推廣了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。90年代初，美國政府和美國國家科學(xué)基金委員會(huì)（NSF）把NSFnet轉(zhuǎn)交給美國三家最大的電信公司，三家共同組建非贏利組織ANS，90年代在NSFnet基礎(chǔ)上建立ANSnet：目的是把成熟技術(shù)實(shí)用化，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)走出象牙塔，走向社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的Internet是各種網(wǎng)絡(luò)與ANSnet互聯(lián)形成的。目前正在研制新一代Internet，特點(diǎn)是速度極大提高，IP地址由32位變成128位，地址空間幾乎無限計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與本專業(yè)的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)GIS的前導(dǎo)課程，GIS專業(yè)基礎(chǔ)課今后的信息系統(tǒng)都以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，信息必須上網(wǎng)，否則作用不大攝影測量與遙感是獲取信息的重要手段，是信息系統(tǒng)的重要組成部分了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，有助于拓展應(yīng)用領(lǐng)域因特網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）概述兩個(gè)概念：單一網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)際網(wǎng)單一網(wǎng)絡(luò)：通信子網(wǎng)與計(jì)算機(jī)通信子網(wǎng)：交換節(jié)點(diǎn)及其之間的連線組成，負(fù)責(zé)連通兩臺(tái)計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)連接在各個(gè)交換節(jié)點(diǎn)上。HHHH節(jié)點(diǎn)HHH：HOST，主機(jī)。構(gòu)成資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)因特網(wǎng)概述網(wǎng)際網(wǎng)：通信子網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)通信子網(wǎng)：交換節(jié)點(diǎn)及其之間的連線組成，負(fù)責(zé)連通兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)連接在各個(gè)交換節(jié)點(diǎn)上。NNNN節(jié)點(diǎn)NN通信子網(wǎng)因特網(wǎng)是最大的網(wǎng)際網(wǎng)，覆蓋了全世界因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段（1）第一階段：單個(gè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)HHHH節(jié)點(diǎn)HH通信子網(wǎng)NNNN節(jié)點(diǎn)NN通信子網(wǎng)因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段（2）第二階段：三級(jí)結(jié)構(gòu)HNNN節(jié)點(diǎn)NN通信子網(wǎng)主干網(wǎng)因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段（2）第二階段：三級(jí)結(jié)構(gòu)HNNN節(jié)點(diǎn)NN通信子網(wǎng)NHNH節(jié)點(diǎn)NN通信子網(wǎng)主干網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段（2）第二階段：三級(jí)結(jié)構(gòu)HNNN節(jié)點(diǎn)NN通信子網(wǎng)NHNH節(jié)點(diǎn)NN通信子網(wǎng)NHHN節(jié)點(diǎn)NH通信子網(wǎng)主干網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)局域網(wǎng)因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段（2）第二階段：三級(jí)結(jié)構(gòu)RRRRRRASASASRIGP協(xié)議EGP協(xié)議核心主干網(wǎng)核心網(wǎng)關(guān)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)局域網(wǎng)因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段（3）多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)商業(yè)階段，ISP向網(wǎng)絡(luò)管理者購買IP地址資源，服從網(wǎng)絡(luò)管理者管理；ISP向下一級(jí)ISP和用戶出售IP地址資源，成為他的客戶的管理者超出了單一機(jī)構(gòu)的控制范圍，無法事先規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因特網(wǎng)的組成網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)因特網(wǎng)的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜將其看作兩部分：網(wǎng)絡(luò)部分，計(jì)算機(jī)部分路由器

虛擬互連網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)）因特網(wǎng)的組成因特網(wǎng)由核心部分和邊緣部分構(gòu)成。核心部分：網(wǎng)絡(luò)中連接計(jì)算機(jī)的部分，為信息的提供者和獲取者提供連接服務(wù)。邊緣部分：由所有計(jì)算機(jī)組成，它們是網(wǎng)絡(luò)信息的提供者和獲取者。因特網(wǎng)的邊緣部分計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)各部分的最終端網(wǎng)絡(luò)中的各種數(shù)據(jù)交換，都是計(jì)算機(jī)上的進(jìn)程之間進(jìn)行計(jì)算機(jī)上的進(jìn)程之間的通信：端—端通信端—端通信方式：客戶/服務(wù)器，對等方式客戶/服務(wù)器通信方式通信總是由客戶端發(fā)起，而服務(wù)器端總是隨時(shí)等待客戶進(jìn)程要求，響應(yīng)并提供相應(yīng)的進(jìn)程服務(wù)客戶端提出網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要求服務(wù)器端滿足客戶端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要求客戶端：主動(dòng)方，關(guān)機(jī)不影響網(wǎng)絡(luò)服務(wù)服務(wù)器端：被動(dòng)方，時(shí)刻等待八方來求對等方式兩臺(tái)主機(jī)進(jìn)程地位相同，都可以成為服務(wù)的提供者和要求者常見的共享目錄的拷貝就是一種對等通信方式因特網(wǎng)的核心部分由交換節(jié)點(diǎn)和交換節(jié)點(diǎn)之間以及交換節(jié)點(diǎn)與主機(jī)之間的通信鏈路組成起到為端與端之間連通與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的作用交換節(jié)點(diǎn)的任務(wù)：進(jìn)行分組交換交換節(jié)點(diǎn)的工作方式：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)為了說明因特網(wǎng)的分組交換，先說明一般網(wǎng)絡(luò)的電路交換和報(bào)文交換。電路交換類似于電話系統(tǒng)。傳輸數(shù)據(jù)前，在源主機(jī)和目的主機(jī)之間建立一條實(shí)際的物理通道，一直占用，直到數(shù)據(jù)傳輸完畢，釋放它。源主機(jī)目的主機(jī)源節(jié)點(diǎn)目的節(jié)點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn)專用通道，數(shù)據(jù)交換速度塊建立通道需要較長時(shí)間；通道占用期間，其它通信不能使用該線路，利用率低。報(bào)文交換源主機(jī)將要傳輸數(shù)據(jù)（文件）組成一個(gè)報(bào)文，以報(bào)文為單位傳輸；節(jié)點(diǎn)采用“存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)”方式，即從上一個(gè)節(jié)點(diǎn)接受分組，存儲(chǔ)起來，找機(jī)會(huì)發(fā)給下一個(gè)更接近目的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)。源主機(jī)目的主機(jī)源節(jié)點(diǎn)目的節(jié)點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn)在報(bào)文存儲(chǔ)期間，其它通信進(jìn)程可以使用所有線路；在報(bào)文傳輸期間，其它通信進(jìn)程可以使用除本段線路之外的所有線路。提高了線路利用率。不同報(bào)文大小差異很大，給中間節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)報(bào)文帶來很大麻煩。分組交換源主機(jī)將要傳輸數(shù)據(jù)組成一個(gè)報(bào)文，將報(bào)文劃分成大小不超過上限的分組，以分組為單位傳輸；節(jié)點(diǎn)采用“存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)”方式，即從上一個(gè)節(jié)點(diǎn)接受分組，存儲(chǔ)起來，找機(jī)會(huì)發(fā)給下一個(gè)更接近目的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)。源主機(jī)目的主機(jī)源節(jié)點(diǎn)目的節(jié)點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn)分組大小有上限，中間節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)可以放在內(nèi)存中，大大縮短延遲時(shí)間，提高了速度在能力低下的中間節(jié)點(diǎn)處容易形成擁塞源主機(jī)需要分包，目的主機(jī)需要裝配計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類別按照作用范圍分： 局域網(wǎng)，城域網(wǎng)，廣域網(wǎng)按照不同使用者分： 公用網(wǎng)，專用網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸率：每秒傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)帶寬：網(wǎng)絡(luò)的最大數(shù)據(jù)傳輸率，是體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能的一個(gè)指標(biāo)吞吐量：單位時(shí)間通過網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量時(shí)延：數(shù)據(jù)從源端到目的端所需要的時(shí)間。包括發(fā)送、傳播、處理、排隊(duì)時(shí)延時(shí)延帶寬積：通道所能容納的比特?cái)?shù)往返時(shí)間：從源目的源的時(shí)延利用率：被利用的時(shí)間。信道利用率、網(wǎng)絡(luò)利用率計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)前面介紹的都是粗粒度的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)如何完成數(shù)據(jù)傳送，具體細(xì)節(jié)應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)說起。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的根本任務(wù)就是將信息從一臺(tái)計(jì)算機(jī)正確地傳輸?shù)搅硪慌_(tái)指定的計(jì)算機(jī)。信息包含在數(shù)據(jù)中，實(shí)際傳遞的是一組數(shù)據(jù)。所以，網(wǎng)絡(luò)的基本任務(wù)就是一組數(shù)據(jù)將從一臺(tái)計(jì)算機(jī)正確地傳輸?shù)搅硪慌_(tái)指定的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任務(wù)艱巨，劃分成若干個(gè)相對容易的子任務(wù)。完成了多個(gè)容易的子任務(wù)，艱巨任務(wù)完成。子任務(wù)：在相鄰?fù)ㄐ旁O(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)；如何確保數(shù)據(jù)傳輸正確；如何選路徑；如何分組；數(shù)據(jù)傳輸出錯(cuò)如何處理；……子任務(wù)如何組織，由誰來完成，先做什么、后做什么，……，也需要設(shè)計(jì)規(guī)定好。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能的一種劃分方法，劃分成若干個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)完成規(guī)定的子任務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是以

分層的方式

對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行功能劃分的，每個(gè)層次構(gòu)成一個(gè)子系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)層次的劃分（分層模型），以及各層功能的精確定義。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)（層次）在實(shí)現(xiàn)自身功能的同時(shí)，與其它相關(guān)聯(lián)子系統(tǒng)（層次）相互配合，共同實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能。各個(gè)子系統(tǒng)（層次）如何配合、有何規(guī)律？與現(xiàn)代郵政系統(tǒng)的信件傳遞，任務(wù)類似，機(jī)構(gòu)也類似。為了便于理解，先介紹現(xiàn)代郵政系統(tǒng)。郵政系統(tǒng)沒有郵政系統(tǒng)的信件傳輸：鴻雁傳書，捎口信。信件傳遞在古代很麻煩、很困難。建立了現(xiàn)代郵政系統(tǒng)，信件傳輸問題十分簡單：寫地址，貼郵票，投信箱簡單來源于龐大現(xiàn)代郵政系統(tǒng)的支持郵政系統(tǒng)郵政系統(tǒng)分成了三個(gè)層次，每個(gè)層次的任務(wù)都很簡單用戶子系統(tǒng)郵政子系統(tǒng)運(yùn)輸子系統(tǒng)郵政系統(tǒng)每個(gè)層次只需要按照同層以及上下層之間的約定（協(xié)議）完成自己的工作各種約定都是為了達(dá)到將信件從一個(gè)源點(diǎn)送到某一個(gè)目的點(diǎn)這個(gè)目標(biāo)而設(shè)計(jì)的。有了這些約定后，每個(gè)實(shí)體的工作變得簡單了。郵政系統(tǒng)的啟示信息交流是雙方的事，必須在信息交流的兩個(gè)實(shí)體之間建立必要的約定、規(guī)范（協(xié)議），以保證雙方不產(chǎn)生歧義。完成信息的正確交流；不同地方的系統(tǒng)分層劃分必須一致，即符合相同的規(guī)范要求；每個(gè)層次只與本地上下層、以及外地的同層存在信息交流，必須在這些實(shí)體之間建立通信協(xié)議；同層交流是雙向的，上下層之間的交流不是雙向的；下層為上層服務(wù)，下層為上層提供了服務(wù)接口，確定了規(guī)范要求；上層在服務(wù)接口處滿足了下層的要求，才能得到下層的服務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)借鑒了郵政系統(tǒng)的思想，即：將整個(gè)系統(tǒng)分層，每一層作為一個(gè)獨(dú)立實(shí)體都有各自的功能每一個(gè)層只與對方的同層以及本方的上下層打交道（通信）相應(yīng)地，在同層之間，以及上下層之間需要做相應(yīng)的約定。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)層次的劃分（分層模型）（如何分、分幾層），以及各層功能的精確定義（每一層干什么事）。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)，將其劃分成若干個(gè)相對簡單的子系統(tǒng)，便于整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)之間的通信是一個(gè)十分龐大復(fù)雜的任務(wù)，將其劃分成若干個(gè)子任務(wù)，并由各個(gè)子系統(tǒng)來分別完成，有助于通信功能的實(shí)現(xiàn)。各個(gè)子系統(tǒng)可以看作一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體，完成規(guī)定的子任務(wù)。 ISO/OSI參考模型通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議兩個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)之間的通信需要通過許多中間實(shí)體的數(shù)據(jù)交換來完成。兩個(gè)獨(dú)立實(shí)體之間要實(shí)現(xiàn)正確的通信，必須遵循統(tǒng)一的信息交換標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)約（約定），這些標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)約就是協(xié)議。協(xié)議必須清晰，不會(huì)產(chǎn)生歧義。 但任何協(xié)議都不能100%地保證信息的正確交流。體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)確定后，獨(dú)立實(shí)體（子系統(tǒng)）就確定了，它們之間的相互關(guān)系就確定了。相互關(guān)聯(lián)的實(shí)體之間必須制定協(xié)議。所有協(xié)議總和稱為協(xié)議集。根據(jù)協(xié)議集也可以確定體系結(jié)構(gòu)，兩者是緊密相關(guān)的。體系結(jié)構(gòu)加網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是常說的層次模型。體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為了便于信息交流，加入網(wǎng)絡(luò)的所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都應(yīng)該采用相同的層次模型。通信一方的任何實(shí)體，不僅要與本方的相關(guān)實(shí)體建立協(xié)議，還要與對方的同層次實(shí)體建立通信協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中同層次間、上下層次各個(gè)實(shí)體間所有的通信約定構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。通信約定根據(jù)“水平”、“垂直”兩個(gè)方向，分為兩類。其中,“水平”方向的通信約定稱為“協(xié)議”，“垂直”方向的通信約定稱為“服務(wù)”。協(xié)議和服務(wù)都是通信約定，但他們又有所不同。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)同層次的實(shí)體之間采用相同的協(xié)議，兩個(gè)實(shí)體是對等的，之間的通信是雙向的。上下層次的實(shí)體是不對等的，他們之間的關(guān)系是下層為上層提供服務(wù)，上層向下層傳輸?shù)氖欠?wù)要求，下層向上層傳輸?shù)氖欠?wù)結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)不同機(jī)器上的同等功能層之間采用相同的協(xié)議，同一機(jī)器上的相鄰功能層之間通過接口傳遞信息。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)服務(wù)(Service)這個(gè)術(shù)語在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中是一個(gè)非常重要的概念。服務(wù)就是網(wǎng)絡(luò)中各層向其相鄰上層提供的一組操作，是相鄰兩層之間的界面。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)分層設(shè)計(jì)方法將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信功能劃分為垂直的層次集合。在通信過程中，下層向上層隱蔽其實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計(jì)算機(jī)必須采用相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)必須具有相同的體系結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)問題各單位有自己的模型，按照自己的模型建立了網(wǎng)絡(luò)。模型不同的網(wǎng)絡(luò)無法互連，模型必須標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)之爭有巨大的商業(yè)利益。結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)之爭：權(quán)威機(jī)構(gòu)或超強(qiáng)者。權(quán)威機(jī)構(gòu)：ISO推出OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。超強(qiáng)者：ARPAnet推出TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。ISO/OSI參考模型（1）OSI/RM模型是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的開放式系統(tǒng)互連參考模型。OSI參考模型是研究如何把開放式系統(tǒng)(即為了與其他系統(tǒng)通信而相互開放的系統(tǒng))連接起來的標(biāo)準(zhǔn)。OSI參考模型將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為七層ISO/OSI參考模型（2）通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)ISO/OSI參考模型（3）OSI模型詳細(xì)地描述了一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型，用這個(gè)模型可以很好地討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。OSI模型太細(xì)、太復(fù)雜，執(zhí)行效率低，不實(shí)用。OSI模型并未流行起來。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)（1）TCP/IP分層模型也被稱為互連網(wǎng)分層模型或互連網(wǎng)參考模型，TCP/IP參考模型及其兩個(gè)主要協(xié)議(TCP和IP)，就是為提高多個(gè)網(wǎng)絡(luò)無縫連接能力而設(shè)計(jì)的。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)（2）TCP/IP模型的層次結(jié)構(gòu)與OSI模型有所不同，它由網(wǎng)絡(luò)接口層、互連網(wǎng)層、傳輸層和應(yīng)用層組成。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)（3）TCP/IP協(xié)議事先并沒有描述模型，只是在對實(shí)際應(yīng)用的協(xié)議進(jìn)行總結(jié)、歸納后提出了一個(gè)模型。TCP/IP模型層次不分明，允許用戶應(yīng)用層直接調(diào)用底層，不符合分層精神。但效率高，實(shí)用。TCP/IP模型被廣泛應(yīng)用。

TCP/IP協(xié)議從未宣稱自己是標(biāo)準(zhǔn)，但成為事實(shí)上的國際標(biāo)準(zhǔn)。具有5層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)（1）具有5層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)（2）應(yīng)用層：網(wǎng)絡(luò)與用戶的界面，接受用戶指令，對用戶數(shù)據(jù)服務(wù)，如加密、解密；壓縮、解壓縮；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等。向用戶反饋信息。應(yīng)用層是由系統(tǒng)中的一些應(yīng)用模塊構(gòu)成的。具有5層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)（3）傳輸層(TransmissionLayer)的主要功能是利用網(wǎng)絡(luò)層提供的主機(jī)到主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，完成網(wǎng)絡(luò)中不同主機(jī)上的用戶進(jìn)程之間可靠的數(shù)據(jù)通信。涉及端到端的通信。傳輸層的具體工作包括：報(bào)文劃分成報(bào)文分組或?qū)?bào)文分組組合成報(bào)文；進(jìn)行傳輸錯(cuò)誤的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)工作。具有5層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)（4）網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)的主要功能是完成網(wǎng)絡(luò)中源節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡(luò)層利用了數(shù)據(jù)鏈路層在兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)（一根通信線連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)）之間傳輸數(shù)據(jù)幀的服務(wù)，將每個(gè)報(bào)文分組從源主機(jī)傳輸?shù)侥康闹鳈C(jī)。網(wǎng)絡(luò)層的另一個(gè)功能是為源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間選擇最佳的路由通道。如果在子網(wǎng)中同時(shí)出現(xiàn)過多的報(bào)文分組，子網(wǎng)可能擁塞，必須加以避免，此類控制也屬于網(wǎng)絡(luò)層的內(nèi)容。具有5層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)（5）數(shù)據(jù)鏈路層(DatalinkLayer)的主要功能是如何確保在不可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕l(fā)送方把用戶數(shù)據(jù)封裝成幀(Frame)，并按順序傳送各幀。具有5層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)（6）發(fā)送方為每個(gè)數(shù)據(jù)塊計(jì)算出CRC(CyclicRedundancyCheck，循環(huán)冗余檢驗(yàn))檢錯(cuò)碼并加入幀中，這樣，接收方就可以通過重新計(jì)算CRC來判斷數(shù)據(jù)接收的正確與否。數(shù)據(jù)鏈路層需要解決的另一個(gè)問題是防止發(fā)送方發(fā)送的高速數(shù)據(jù)把低速接收方“淹沒”。因此需要某種流量控制機(jī)制使發(fā)送方得知接收方當(dāng)前還有多少緩存空間。具有5層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)（7）數(shù)據(jù)鏈路層傳下來的幀在物理層中表現(xiàn)為0，1碼組成的比特流物理層的主要功能是完成相鄰節(jié)點(diǎn)之間原始比特流的傳輸。物理層協(xié)議關(guān)心的典型問題是：使用什么樣的物理信號(hào)來表示數(shù)據(jù)“0”和“1”；“0”或“1”持續(xù)的時(shí)間多長；數(shù)據(jù)傳輸是否可同時(shí)在兩個(gè)方向上進(jìn)行；最初的連接如何建立和完成通信后連接如何終止；物理接口(插頭和插座)是什么形狀，有多少針以及各針的功能。各層中的數(shù)據(jù)流應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用進(jìn)程A主機(jī)A主機(jī)B應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理傳輸介質(zhì)應(yīng)用進(jìn)程B

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)報(bào)文比特序列幀首部幀首幀尾第2章物理層物理層概念物理層的地位：OSI模型中的最低層，它是建立在通信介質(zhì)的基礎(chǔ)之上，是計(jì)算機(jī)與通信介質(zhì)之間的接口。物理層的作用：將計(jì)算機(jī)中應(yīng)用的數(shù)據(jù)（比特流）變換成適合于通信介質(zhì)的傳輸方式，通過通信介質(zhì)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌?jié)點(diǎn)。物理層概念實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸方式與多種因素有關(guān)：物理連接方式：點(diǎn)對點(diǎn)，多點(diǎn)連接或廣播連接傳輸媒介的種類：雙絞線，同軸電纜，光纜，架空明線，對稱電纜，各個(gè)波段的無線信道傳輸模式：串行，并行，同步，異步等實(shí)際采用的傳輸方式種類繁多，差別巨大。這些差別由物理層負(fù)責(zé)解決，其他高層不必考慮這些差異。所以說，物理層對上層屏蔽（掩蓋）了實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的差異。各種傳輸方式的實(shí)現(xiàn)主要由各種硬件接口完成物理層概念模型中定義的物理層特性是各種硬件接口共同具有的特性，是硬件接口生產(chǎn)商必須遵守的。物理層特性描述：(1)機(jī)械特性(2)電氣特性(3)功能特性(4)規(guī)程特性物理層特性描述機(jī)械特性：說明接口所用接線器的形式、尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等。電氣特性：說明在接口線纜的哪條線上出現(xiàn)的電壓應(yīng)在何種范圍之內(nèi)，即什么樣的電壓表示1，什么樣的電壓表示0。主要考慮信號(hào)的大小和參數(shù)、電壓和阻抗的大小、編碼方式等。功能特性：主要考慮每一條信號(hào)線的作用和操作要求，說明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。規(guī)程特性：主要考慮利用接口傳送比特流的整個(gè)過程中，各種可能事件的執(zhí)行和出現(xiàn)的順序。對物理層概念的解釋物理層不是指連接計(jì)算機(jī)的具體物理設(shè)備和傳輸介質(zhì)。數(shù)據(jù)鏈路層使用物理層提供的服務(wù)，而不必關(guān)心具體的物理設(shè)備和傳輸介質(zhì)，只需考慮如何完成本層服務(wù)和協(xié)議。換言之，物理層在數(shù)據(jù)鏈路層和物理介質(zhì)中間起到屏蔽和隔離作用。物理層標(biāo)準(zhǔn)并不完善。它不考慮物理實(shí)體、服務(wù)原語及物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元，而重點(diǎn)考慮物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元，即比特流、物理連接等。通信基礎(chǔ)知識(shí)（1）通信系統(tǒng)模型信源變換器信道反變換器信宿噪聲源信源：信息的發(fā)出者。信息：簡而言之就是一種要表達(dá)的意思和內(nèi)容。變換器：將信息加載到信號(hào)中。信道：信號(hào)的傳送通道。反變換器：將信息從信號(hào)中提取出來。信宿：信息的接收者。通信系統(tǒng)中傳遞的實(shí)體是信息的載體信號(hào)，信源要傳遞的是信息，信息只能依靠信號(hào)進(jìn)行傳遞。信號(hào)的種類：語言、文字、圖象、手勢、信號(hào)燈、信號(hào)彈、燈光、電信號(hào)等。狹義的通信系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，傳遞的信號(hào)都是電信號(hào)。通信基礎(chǔ)知識(shí)（2）電信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)：在時(shí)間和幅度上都連續(xù)的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：在時(shí)間和幅度上都離散的信號(hào)。501234(b)數(shù)字信號(hào)(a)模擬信號(hào)圖2-1模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)通信基礎(chǔ)知識(shí)（3）數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)相比，具有抗干擾能力強(qiáng)、可以再生中繼、便于加密、易于集成化等一系列優(yōu)點(diǎn)。采用模擬信號(hào)的系統(tǒng)有：電話、廣播電臺(tái)、電視等，采用數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)有：數(shù)字通信、數(shù)字電視、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。早期發(fā)明的系統(tǒng)采用模擬信號(hào)，發(fā)明較晚的系統(tǒng)一般采用數(shù)字信號(hào)。隨著數(shù)字通信技術(shù)的成熟，越來越多的早期的系統(tǒng)也用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行改造。通信基礎(chǔ)知識(shí)（4）信號(hào)的頻譜與帶寬任何信號(hào)都有頻率分量，信號(hào)越復(fù)雜、波形越劇烈，頻率分量越多。將信號(hào)所有的頻率分量在頻率域列出，就得到信號(hào)的頻譜。將信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換，就可得到信號(hào)的頻譜函數(shù)信號(hào)最高頻率與最低頻率的差值就是信號(hào)帶寬AtAfB通信基礎(chǔ)知識(shí)（5）信道的截止頻率與帶寬信道是信號(hào)的傳送通道，但信道對信號(hào)不同頻率分量的傳送能力不同，對有些頻率分量不衰減，對有些頻率分量則衰減較大甚至完全衰減掉。信道對頻率分量的衰減是有規(guī)律的，一般為下面兩種情形fcf0.707Af2f1f0.707A(a)低通濾波器(b)帶通濾波器圖2-3信道截止頻率通信基礎(chǔ)知識(shí)（6）從最高點(diǎn)衰減到一定程度（0，最高點(diǎn)的0.5倍或0.707倍)所對應(yīng)的頻率為（上、下）截止頻率。截止頻率與0或者上、下截止頻率的差值為信道帶寬。通信基礎(chǔ)知識(shí)（7）信道的最大數(shù)據(jù)傳輸率信道在單位時(shí)間內(nèi)能傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)被稱為數(shù)據(jù)傳輸率。數(shù)據(jù)傳輸率的提高意味著傳輸每一位所占用的時(shí)間的減小。信道的數(shù)據(jù)傳輸率相當(dāng)于運(yùn)輸工具的載重量，傳送的信號(hào)數(shù)據(jù)量相當(dāng)于運(yùn)輸工具所運(yùn)的貨物。顯然一次所能運(yùn)輸?shù)呢浳锪渴芟抻谶\(yùn)輸工具的載重量；一次所能傳輸?shù)男畔⒘客瑯邮芟抻谛诺赖淖畲髷?shù)據(jù)傳輸率。通信理論已經(jīng)證明，通信系統(tǒng)的最大數(shù)據(jù)傳輸率最理想的情況下，為信道帶寬的2倍，也就是每秒鐘可以傳遞2B個(gè)二進(jìn)制位數(shù)。寬帶網(wǎng)絡(luò)B值遠(yuǎn)高于一般網(wǎng)絡(luò)，所以寬帶網(wǎng)絡(luò)速度快。在實(shí)際應(yīng)用中，由于達(dá)不到理想的情況，實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)不到2B。傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)通常分為有線介質(zhì)(或有界介質(zhì))和無線介質(zhì)(或無界介質(zhì))。有線介質(zhì)將信號(hào)約束在一個(gè)物理導(dǎo)體之內(nèi)，如雙絞線、同軸電纜和光纖等；無線介質(zhì)則不能將信號(hào)約束在某個(gè)空間范圍之內(nèi)。雙絞線（1）雙絞線(TwistedPair，TP)是目前使用最廣、相對廉價(jià)的一種傳輸介質(zhì)。它是由兩條相互絕緣的銅導(dǎo)線組成，導(dǎo)線的典型直徑為1毫米(0.4～1.4毫米之間)。這兩條線扭絞在一起，可以減少對鄰近線對的電氣干擾。圖3-1雙絞線雙絞線（2）幾乎所有的電話機(jī)都是通過雙絞線接入電話系統(tǒng)雙絞線既可以傳輸模擬信號(hào)，又可傳輸數(shù)字信號(hào)。用雙絞線傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，其數(shù)據(jù)傳輸率與電纜的長度有關(guān)。在幾公里的范圍內(nèi)，雙絞線的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)10Mbps，甚至100Mbps，因而可以采用雙絞線來構(gòu)造價(jià)格便宜的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。雙絞線（3）對于雙絞線的定義有兩個(gè)主要來源。一個(gè)是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)(ElectronicIndustriesAssociation，EIA)的遠(yuǎn)程通信工業(yè)分會(huì)(TelecommunicationIndustriesAssociation，TIA)；另一個(gè)是IBM公司。EIA負(fù)責(zé)“Cat”(即“Category”)系列非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwistedPair，UTP)標(biāo)準(zhǔn)。IBM負(fù)責(zé)“Type”系列屏蔽雙絞線標(biāo)準(zhǔn)，如IBM的Type1、Type2等。電纜標(biāo)準(zhǔn)本身并未規(guī)定連接雙絞線電纜的連接器類型，然而EIA和IBM都定義了雙絞線的專用連接器。對于Cat3、Cat4和Cat5來說，使用RJ-45(4對8芯)，遵循EIA-568標(biāo)準(zhǔn)；對于Type1電纜來說，則使用DB9連接器。大多數(shù)以太網(wǎng)在安裝時(shí)使用基于EIA標(biāo)準(zhǔn)的電纜，大多數(shù)IBM及令牌環(huán)網(wǎng)則使用符合IBM標(biāo)準(zhǔn)的電纜。同軸電纜（1）同軸電纜(CoaxialCable)中的內(nèi)外導(dǎo)體等材料是共軸的，同軸之名由此而來。外導(dǎo)體是一個(gè)由金屬絲編織而成的圓形空管，內(nèi)導(dǎo)體是圓形的金屬芯線。內(nèi)外導(dǎo)體之間填充絕緣介質(zhì)。同軸電纜（2）同軸電纜內(nèi)芯線的直徑一般為1.2～5毫米，外管直徑一般為4.4～18毫米。內(nèi)芯線和外導(dǎo)體一般采用銅質(zhì)材料。同軸電纜可以是單芯的，也可以將多條同軸電纜安排在一起形成同軸電纜。廣泛使用的同軸電纜有兩種：一種是阻抗為50Ω的基帶同軸電纜，另一種是阻抗為75Ω的寬帶同軸電纜。同軸電纜（3）當(dāng)頻率升高時(shí)，外導(dǎo)體的屏蔽作用加強(qiáng)，因而特別適用于高頻傳輸。一般情況下，同軸電纜的上限工作頻率為300MHz，有些質(zhì)量高的同軸電纜的工作頻率可達(dá)900MHz。因此，同軸電纜具有很寬的工作頻率范圍。當(dāng)用于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)傳率可達(dá)每秒幾百兆比特。由于同軸電纜具有壽命長、頻帶寬、質(zhì)量穩(wěn)定、外界干擾小、可靠性高、維護(hù)便利、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，而且其費(fèi)用又介于雙絞線與光纖之間。同軸電纜在閉路電視傳輸系統(tǒng)中一直占主導(dǎo)地位。光纖（1）隨著光通信技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在人們已經(jīng)可以利用光導(dǎo)纖維來傳輸數(shù)據(jù)，以光脈沖的出現(xiàn)表示“1”，不出現(xiàn)表示“0”?？梢姽馑幍念l段為108MHz左右，因而光纖傳輸系統(tǒng)可以使用的帶寬范圍極大。目前的光纖傳輸技術(shù)可使人們獲得超過50000GHz的帶寬，且還在不斷地提高。當(dāng)前實(shí)際使用的10Gbps限制是因?yàn)楣?電以及電/光信號(hào)轉(zhuǎn)換的速度跟不上。今后將有可能實(shí)現(xiàn)完全的光交叉和光互連，即構(gòu)成全光網(wǎng)絡(luò)，到那時(shí)網(wǎng)絡(luò)的速度將增長上萬倍。光纖（2）光傳輸系統(tǒng)利用了一個(gè)簡單的物理原理：當(dāng)光線在玻璃上的入射角大于某一臨界值時(shí)，光線將完全反射回玻璃，而不會(huì)漏入空氣，這樣，光線將被完全限制在光纖中，而幾乎無損耗地傳播。光纖（3）光纖呈圓柱形，含有纖芯和包層，纖芯直徑約5~75微米，包層的外直徑約為100～150微米，最外層的是塑料，保護(hù)纖芯。纖芯的折射率比包層的折射率高1%左右，這使得光局限在纖芯與包層的界面以內(nèi)，并保持向前傳播。光纖（4）任何以大于臨界值角度入射的光線，在介質(zhì)邊界都將按全反射的方式在介質(zhì)內(nèi)傳播，而且不同的光線在介質(zhì)內(nèi)部將以不同的反射角傳播，即認(rèn)為每一束光線都有不同的模式。如果纖芯的直徑較粗，則光纖中可能有許多種沿不同途徑同時(shí)傳播的模式，通常將具有這種特性的光纖稱為多模光纖(Multi-modeFiber)；如果將光纖纖芯直徑減小到光波波長大小的時(shí)候，光在光纖中的傳播沒有多次反射，這樣的光纖稱為單模光纖(Single-modeFiber)。光纖（5）光纖通信的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、傳輸容量大、重量輕、尺寸小、不受電磁干擾和靜電干擾、無串音干擾、保密性強(qiáng)、原材料豐富、生產(chǎn)成本較低。因而，由多條光纖構(gòu)成的光纜已成為當(dāng)前主要發(fā)展和應(yīng)用的傳輸介質(zhì)。信號(hào)調(diào)制技術(shù)信號(hào)調(diào)制計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備中使用的都是數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)傳輸距離很短，如打印機(jī)電纜一般為2米、3米，最多為5米。因此數(shù)字信號(hào)直接用來傳輸，距離有限。需要遠(yuǎn)距離傳輸，在信號(hào)傳遞前要進(jìn)行調(diào)制。一般，高頻信號(hào)能夠傳輸更遠(yuǎn)的距離。調(diào)制是指將要傳輸?shù)男盘?hào)加載到一個(gè)被稱為載波的高頻信號(hào)中，形成調(diào)制信號(hào)。調(diào)制信號(hào)是高頻信號(hào)，能夠傳輸很遠(yuǎn)。+=傳輸信號(hào)載波調(diào)制信號(hào)信號(hào)調(diào)制技術(shù)常用的調(diào)制技術(shù)有：調(diào)幅，調(diào)頻，調(diào)相。調(diào)幅：就是使載波信號(hào)的幅度值隨傳遞信號(hào)而變化。調(diào)頻：就是使載波信號(hào)的頻率隨傳遞信號(hào)而變化。調(diào)相：就是使載波信號(hào)的相位隨傳遞信號(hào)而變化。多路復(fù)用多路復(fù)用：多路信號(hào)同時(shí)使用同一線路多路復(fù)用的好處：提高線路利用效率。多路復(fù)用的方法：傳輸前，將多路信號(hào)合成為一路；傳輸后，將一路信號(hào)還原成多路信號(hào)。常見的方法有兩種：頻分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用一般，信道帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬。將信號(hào)帶寬用調(diào)制的辦法依次搬到高頻區(qū)域，占據(jù)信道帶寬的每一部分，形成一路寬帶信號(hào)進(jìn)行傳輸，叫頻分多路復(fù)用。合成分解ffffffff電話系統(tǒng)的頻分多路復(fù)用一路電話的標(biāo)準(zhǔn)頻帶：0.3kHz~3.4kHz，超出該范圍的頻率分量被衰減掉每一路電話分配4kHz，利用頻率變換，將3路電話搬到頻段的不同位置，就形成了帶寬為12kHz的頻分多路復(fù)用信號(hào)目前，一根同軸電纜上實(shí)現(xiàn)了上千路電話的同時(shí)傳輸。電話系統(tǒng)的頻分多路復(fù)用CCITT建議：12路電話構(gòu)成一個(gè)基群，占用60~108kHz頻段；5個(gè)基群構(gòu)成一個(gè)超群，占用312~552kHz頻段；5個(gè)超群構(gòu)成一個(gè)主群，占用812~2044kHz頻段；3個(gè)主群構(gòu)成一個(gè)超主群，占用8516~12388kHz頻段；

4個(gè)超主群構(gòu)成一個(gè)巨群，占用42612~59684kHz頻段；時(shí)分多路復(fù)用信道帶寬越大，單位時(shí)間內(nèi)可傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)越多，數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑娇?，信道的空閑時(shí)間越多。將多路信號(hào)分時(shí)傳輸，可減少信道的空閑時(shí)間，提高信道利用率。這叫時(shí)分多路復(fù)用。111222333ttttttt123123電話系統(tǒng)的時(shí)分多路復(fù)用奈奎斯特準(zhǔn)則：帶寬為B的模擬信號(hào)，每秒等間隔傳輸2B采樣點(diǎn)，接收方就可完全恢復(fù)模擬信號(hào)帶寬為4kHz的電話信號(hào)，每秒采樣8k次，采樣值用8位二進(jìn)制數(shù)表示，則一路電話需要的數(shù)據(jù)傳輸率為8x8=64Kbps24路電話復(fù)用，依次傳輸，24個(gè)采樣點(diǎn)+一個(gè)間隔，共24x8+1=193比特，每秒采樣8k次，則24路電話需要的數(shù)據(jù)傳輸率為193x8k=1.544Mbps24路電話復(fù)用一條1.544Mbps主干線路被稱為T1標(biāo)準(zhǔn)電話系統(tǒng)的時(shí)分多路復(fù)用4個(gè)T1信道復(fù)用一個(gè)T2信道T2信道數(shù)據(jù)傳輸率6.312Mbps>4x1.544，額外的比特主要用于幀定界和時(shí)鐘同步6個(gè)T2流復(fù)用成一個(gè)T3線路7個(gè)T3流復(fù)用成一個(gè)T4線路第3章數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層信道有兩種類型:點(diǎn)對點(diǎn)信道:節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的一對一通信方式廣播信道:使用共享的信道廣播通信方式點(diǎn)對點(diǎn)方式是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型考慮的方式廣播方式是局域網(wǎng)出現(xiàn)后的新方式鏈路層的基本概念（1）什么是數(shù)據(jù)鏈路？ 每次通信都需要經(jīng)過建立通信連接和拆除通信連接兩個(gè)過程。這種建立起來的數(shù)據(jù)收發(fā)關(guān)系就叫做數(shù)據(jù)鏈路。簡單地講，數(shù)據(jù)鏈路就是終端設(shè)備間的數(shù)據(jù)通道。 在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸過程中，除了必須有一條物理鏈路連接外，還必須有一些必要的規(guī)程或協(xié)議來控制數(shù)據(jù)的傳輸，把實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程的物理硬件和軟件附加在物理鏈路上就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路。鏈路層的基本概念(2)“鏈路”：物理鏈路和邏輯鏈路。物理鏈路就是用于連通物理設(shè)備的實(shí)際線路，而邏輯鏈路則在物理鏈路上附加必要的通信規(guī)程。一條物理鏈路上，可以由多條邏輯鏈路共享，因而可以構(gòu)成多條邏輯鏈路。點(diǎn)對點(diǎn)通信方式及協(xié)議鏈路層位于模型的第二層，其功能是：利用物理層在相鄰節(jié)點(diǎn)之間傳輸比特流的功能，為網(wǎng)絡(luò)層在相鄰節(jié)點(diǎn)中傳輸數(shù)據(jù)幀。利用意味著鏈路層不必考慮底層物理網(wǎng)絡(luò)的組成情況，從鏈路層來看，相鄰節(jié)點(diǎn)之間傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)幀。點(diǎn)對點(diǎn)通信方式及協(xié)議具備封裝幀,透明傳輸,差錯(cuò)檢測等功能。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包物理層物理層數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀網(wǎng)絡(luò)層點(diǎn)對點(diǎn)通信方式及協(xié)議具備封裝幀,透明傳輸,差錯(cuò)檢測等功能。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包物理層物理層數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀網(wǎng)絡(luò)層物理層如果是中間節(jié)點(diǎn)下一個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的傳輸相鄰節(jié)點(diǎn)之間的傳輸PPP協(xié)議的幀格式PPP協(xié)議是點(diǎn)到點(diǎn)通信的典型協(xié)議，用來說明數(shù)據(jù)鏈路層的通信原理數(shù)據(jù)鏈路層中數(shù)據(jù)傳送的最小單元是幀，數(shù)據(jù)以幀的形式傳送。幀的概念：一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)物理層，比特流，一串“0”、“1”碼比特流用幀的格式進(jìn)行組織幀的格式：有很多不同的格式，PPP協(xié)議幀的格式標(biāo)志地址控制數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼標(biāo)志FACIFCSF協(xié)議PF：幀首、幀尾標(biāo)志，8比特，特定的組合：01111110(7E)A：地址字段，固定為FF，沒有實(shí)際意義C：控制字段，固定為03，沒有實(shí)際意義P：協(xié)議字段，表示I字段是數(shù)據(jù)包，還是用來建立、配置、測試數(shù)據(jù)鏈路的LCP控制數(shù)據(jù)，或是用于不同網(wǎng)絡(luò)之間的不同協(xié)議信息交換的控制數(shù)據(jù)，總之，說明I字段的數(shù)據(jù)意義。

I：如果是來自網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包，進(jìn)入數(shù)據(jù)幀時(shí)，需要特殊處理，以保證F標(biāo)志唯一性PPP協(xié)議的幀格式特殊處理：如果是同步傳輸，以比特流形式傳輸，如連續(xù)出現(xiàn)5個(gè)1，則插入一個(gè)0；如果是異步傳輸，以字節(jié)流形式傳輸，對原有的字節(jié)7E，變成7D5E,對原有的字節(jié)7D,變成7D5D,對原有的ASCII碼控制字符，用7D加上適當(dāng)變換字符值代替。FCS：校驗(yàn)碼，用于本幀檢錯(cuò)。

PPP協(xié)議發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤幀，則丟棄該幀，但不會(huì)要求源端重傳，重傳要求由傳輸層或應(yīng)用層提出。

PPP協(xié)議只檢錯(cuò)，不糾錯(cuò)。是不可靠傳輸。這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的提高，使錯(cuò)誤發(fā)生率大幅降低，省略糾錯(cuò)可提高效率。PPP協(xié)議的幀格式局域網(wǎng)概述計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中占有非常重要的地位。它具有覆蓋的地理范圍比較小、數(shù)據(jù)傳輸率高、傳輸延時(shí)短、誤碼率低、屬于單一組織擁有等特點(diǎn)。由局域網(wǎng)互連而成的廣域網(wǎng)使得人們獲取信息的范圍更加廣闊，得到的服務(wù)也日趨便捷。局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)是指較小區(qū)域范圍內(nèi)(如一棟辦公樓)各種數(shù)據(jù)通信設(shè)備及計(jì)算機(jī)連接在一起的通信網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)的特點(diǎn)是所有權(quán)屬于一個(gè)單位。局域網(wǎng)產(chǎn)生于二十世紀(jì)七十年代，由于微型計(jì)算機(jī)的發(fā)明和迅速流行、計(jì)算機(jī)應(yīng)用的迅速普及與技術(shù)提高和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷深入和擴(kuò)大，以及人們對信息交流、資源共享和高帶寬的迫切需求等因素，直接推動(dòng)著局域網(wǎng)的發(fā)展。局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有總線型、環(huán)型和星型三種服務(wù)器工作站工作站工作站工作站服務(wù)器工作站工作站工作站服務(wù)器工作站工作站工作站中心設(shè)備三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)總線型特征：在網(wǎng)中廣播信息，每個(gè)工作站幾乎可以同時(shí)收到每一條信息。總線型的優(yōu)點(diǎn)是：價(jià)格低廉，用戶入網(wǎng)靈活，一個(gè)站點(diǎn)失效不影響其它站點(diǎn)。環(huán)型特點(diǎn)：信息在環(huán)中沿著每個(gè)節(jié)點(diǎn)單方向傳輸，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間確定。星型特點(diǎn)：系統(tǒng)通過中心節(jié)點(diǎn)控制全局，方便了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和調(diào)試。缺點(diǎn)是中心節(jié)點(diǎn)失效會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)無法工作。總線型、星型網(wǎng)常用于政府、公司、高校等辦公環(huán)境，環(huán)型網(wǎng)常用于工業(yè)控制等企業(yè)中。數(shù)據(jù)鏈路層的結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)鏈路層邏輯鏈路控制(LLC)介質(zhì)訪問控制(MAC)ISO/OSI模型IEEE802標(biāo)準(zhǔn)ISO/OSI模型數(shù)據(jù)鏈路層沒有考慮到局域網(wǎng)的這些特點(diǎn)，后來頒布的IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了補(bǔ)充，將數(shù)據(jù)鏈路層劃分成LLC、MAC兩個(gè)子層局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)IEEE802參考模型在二十世紀(jì)八十年代初期，IEEE802委員會(huì)首先制定出局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，即著名的IEEE802參考模型。許多802標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已成為ISO的國際標(biāo)準(zhǔn)。局域網(wǎng)802參考模型與OSI的模型對比圖。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層傳輸媒體（）物理層媒體接入控制MAC邏輯鏈路控制LLC應(yīng)用SAP應(yīng)用SAPOSI參考模型IEEE802參考模型數(shù)據(jù)鏈路層IEEE802參考模型的范圍邏輯鏈路控制LLC功能為上層提供服務(wù)訪問點(diǎn)(LLCSAP)兩端主機(jī)的兩個(gè)進(jìn)程利用兩端的一對SAP進(jìn)行通信SAP為進(jìn)程提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)一臺(tái)計(jì)算機(jī)有多個(gè)SAP，所以計(jì)算機(jī)上的多個(gè)進(jìn)程可以同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。一個(gè)SAP一次只能為一個(gè)進(jìn)程提供服務(wù)。介質(zhì)訪問控制MAC功能發(fā)送時(shí)，數(shù)據(jù)裝配成幀；接收時(shí)，從幀中取出數(shù)據(jù)。確定介質(zhì)訪問控制方式。24位24位0000.0c12.3456廠家代碼序列號(hào)ROMRAMMAC地址MAC地址固化在網(wǎng)卡的ROM中，任何控制信號(hào)只能通過物理地址（硬件地址）找到有關(guān)設(shè)備在數(shù)據(jù)幀中使用的地址，包括源地址、目的地址都是MAC地址介質(zhì)訪問控制方式廣域網(wǎng)：站點(diǎn)數(shù)量龐大，一般用點(diǎn)--點(diǎn)傳輸方式：兩個(gè)站點(diǎn)之間建立鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。局域網(wǎng)：站點(diǎn)數(shù)量少，采用廣播方式：源站點(diǎn)通過共享傳輸介質(zhì)向所有其他站點(diǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，只有目的站點(diǎn)接收該數(shù)據(jù)，其他站點(diǎn)不接收數(shù)據(jù)。局域網(wǎng)所有站點(diǎn)都有權(quán)發(fā)送數(shù)據(jù)，但任一時(shí)刻只能有一個(gè)站點(diǎn)使用傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)。介質(zhì)訪問控制進(jìn)行公用傳輸介質(zhì)管理，是局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的重要功能。介質(zhì)訪問控制方式主要有兩種：競爭方式和令牌方式。競爭方式：常用于總線型網(wǎng)絡(luò)中。局域網(wǎng)中的每一個(gè)站點(diǎn)都有同等的權(quán)力使用傳輸總線，誰搶先占用傳輸總線，誰就可以發(fā)送數(shù)據(jù)，其他站點(diǎn)必須等待，直到總線空閑才能使用。令牌方式：局域網(wǎng)中的站點(diǎn)必須持有令牌，才有權(quán)使用傳輸介質(zhì)，發(fā)送數(shù)據(jù)。令牌：一種特殊的幀，在網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)中循環(huán)游蕩，欲發(fā)送數(shù)據(jù)的站點(diǎn)必須先捕捉令牌，不發(fā)送數(shù)據(jù)的站點(diǎn)則將其傳給下一個(gè)站點(diǎn)。介質(zhì)訪問控制方式競爭方式的典型代表是CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/碰撞檢測）介質(zhì)訪問控制方式工作原理：

1、每個(gè)工作站都能探測到總線上是否有數(shù)據(jù)在傳遞。要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，若探測到總線中無數(shù)據(jù)在發(fā)送，就立即發(fā)出自己的數(shù)據(jù)，否則，邊探測邊等待。

2、一旦有了一個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)出數(shù)據(jù)（碰撞），轉(zhuǎn)而發(fā)送一個(gè)強(qiáng)干擾信號(hào)，以強(qiáng)化碰撞，目的是讓所有的節(jié)點(diǎn)都知道發(fā)生了碰撞。

3、而后退避一段時(shí)間，試著重發(fā)。

4、只要有信息在傳遞，每個(gè)工作站都能接收到數(shù)據(jù)幀，所有工作站對幀中的目的地址字段進(jìn)行檢查，若是發(fā)給自己的就接收該幀，否則就忽略該幀。以太網(wǎng)及其標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)：描述基于CSMA/CD總線的物理層和介質(zhì)訪問控制子層協(xié)議。該標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)是20世紀(jì)70年代美國施樂（Xeror）公司研制的以太網(wǎng)，經(jīng)改進(jìn)后以IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)公布。由于IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)是依以太網(wǎng)而制定的，因此IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)也稱以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)及其標(biāo)準(zhǔn)1975年，施樂(Xerox)公司研制成功一種基帶總線局域網(wǎng)，速度2.94Mb/s，命名為以太網(wǎng)(Ether)1980年，DEC、Intel、Xerox聯(lián)合提出10Mb/s以太網(wǎng)規(guī)約DIXV11980年又修改為第二版規(guī)約：DIXV2。是第一個(gè)局域網(wǎng)產(chǎn)品規(guī)約1983年IEEE802委員會(huì)制定第一個(gè)IEEE以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為802.3,，它與DIXV2差別極小，DIXV2與802.3常常混用嚴(yán)格地講，以太網(wǎng)是指符合DIXV2標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)。以太網(wǎng)及其標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)是廣泛應(yīng)用的三大局域網(wǎng)之一以太網(wǎng)采用總線型、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和CSMA/CD協(xié)議，具有組網(wǎng)簡單、擴(kuò)展容易、速度快、價(jià)格相對便宜的優(yōu)點(diǎn)，是辦公環(huán)境組建局域網(wǎng)的首選。缺點(diǎn)是如果網(wǎng)上用戶太多，通信沖突加劇，網(wǎng)絡(luò)速度將大幅度下降IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)（1）IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了下列以太網(wǎng)：

10Base-5，10Base-2，10Base-T，10Base-F，10BROAD36等

10：速度為10M/sBase：基帶傳輸

5，2，36：電纜的最大長度可達(dá)500米，200米，3600米。

T：中心集線器F：光纖

BROAD：寬帶傳輸IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容就是對這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)參數(shù)的具體規(guī)定。IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)（2）10BASE5粗同軸電纜以太網(wǎng)，最大長度500米，最大工作站數(shù)目10010BASE2細(xì)同軸電纜以太網(wǎng)，最大長度200米，最大工作站數(shù)目30，價(jià)格低廉10BASET雙絞線，采用中心集線器，工作站距集線器最大距離100米IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)（3）IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)對以太網(wǎng)所使用的幀結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了規(guī)定應(yīng)用在以太網(wǎng)上的硬件設(shè)備必須按照上述格式處理數(shù)據(jù)幀。令牌環(huán)網(wǎng)及其標(biāo)準(zhǔn)最有影響的令牌環(huán)網(wǎng)是IBM公司的TokenRing。它于70年代研制成功。令牌環(huán)網(wǎng)采用環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和令牌方式進(jìn)行介質(zhì)訪問控制，具有節(jié)點(diǎn)訪問延遲確定，速度快（16M/s)，大數(shù)據(jù)量傳輸環(huán)境下效率高等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是維護(hù)復(fù)雜，設(shè)備成本高。令牌環(huán)網(wǎng)的組建技術(shù)要求由IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，它是由IBM公司制定。IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作方式IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)定義了25種介質(zhì)訪問控制幀令牌總線網(wǎng)及其標(biāo)準(zhǔn)令牌總線網(wǎng)（TokenBus），拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型，介質(zhì)訪問控制采用令牌方式。集中了以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，組網(wǎng)簡單，延遲時(shí)間確定，大數(shù)據(jù)量傳輸時(shí)效率高。缺點(diǎn)，管理復(fù)雜。令牌總線網(wǎng)由IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)令牌總線網(wǎng)工作原理：網(wǎng)絡(luò)上所有站點(diǎn)依次編號(hào)令牌在網(wǎng)絡(luò)中依編號(hào)在各站點(diǎn)中依次傳遞持令牌的站點(diǎn)才能發(fā)數(shù)據(jù)局域網(wǎng)擴(kuò)展一個(gè)單位往往擁有多個(gè)局域網(wǎng)，通常需要將這些局域網(wǎng)互連起來，以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)間的通信。常用的局域網(wǎng)擴(kuò)展方式有集線器擴(kuò)展、交換機(jī)擴(kuò)展和網(wǎng)橋擴(kuò)展。集線器介紹集線器是一種中心設(shè)備，是組建以太網(wǎng)的常用設(shè)備。由集線器構(gòu)成的局域網(wǎng)在物理結(jié)構(gòu)上是星型結(jié)構(gòu)，在邏輯上仍然是總線型結(jié)構(gòu)。只是將總線隱藏在集線器內(nèi)部。集線器一個(gè)端口連接一臺(tái)工作站或另一臺(tái)集線器在一個(gè)端口上發(fā)數(shù)據(jù)，所有的端口都能收到。集線器的端口數(shù)有8，12，16，24不等。集線器主要按傳輸速度分為：10M，100M，10M/100M自適應(yīng)集線器。

用集線器擴(kuò)展局域網(wǎng)在辦公環(huán)境下，工作站往往集中在幾個(gè)辦公室中。在每個(gè)辦公室中用一臺(tái)集線器連接所有工作站，再將幾臺(tái)集線器連接起來就共成一個(gè)較大的局域網(wǎng)。集線器局域網(wǎng)也存在一些缺陷：多個(gè)子級(jí)的局域網(wǎng)組成一個(gè)大的局域網(wǎng)，其沖突域也相應(yīng)地?cái)U(kuò)大到了多個(gè)局域網(wǎng)中。在任意時(shí)刻仍然只能有一臺(tái)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。局域網(wǎng)交換機(jī)介紹局域網(wǎng)交換機(jī)是以太網(wǎng)中心連接設(shè)備，它也有若干個(gè)端口，節(jié)點(diǎn)通過傳輸介質(zhì)接在端口上，組成局域網(wǎng)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)星型結(jié)構(gòu)。它的工作原理類似于電話交換機(jī)，是在交換機(jī)中將一對欲通信的節(jié)點(diǎn)連接起來。交換式局域網(wǎng)不再是“共享介質(zhì)”工作方式，它可以實(shí)現(xiàn)多對數(shù)據(jù)并發(fā)，避免了碰撞，提高了網(wǎng)絡(luò)的效率。交換機(jī)主要按傳輸速度分為：10M交換機(jī)，100M交換機(jī)，10M/100M自適應(yīng)交換機(jī)。也可具有多種速率的端口組合。用交換機(jī)擴(kuò)展局域網(wǎng)一種組合方式交換機(jī)實(shí)現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)(VirtualLAN，VLAN)不同地域的工作站由交換機(jī)連成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)用網(wǎng)橋擴(kuò)展局域網(wǎng)網(wǎng)橋：擴(kuò)展局域網(wǎng)的硬件設(shè)備，通常由一臺(tái)專門的計(jì)算機(jī)擔(dān)任。網(wǎng)橋把兩段局域網(wǎng)連接起來，并把一段局域網(wǎng)上傳輸過來的完全無誤的幀增強(qiáng)后傳輸?shù)搅硪欢紊?。網(wǎng)橋只在必要而且可行的情況下才轉(zhuǎn)發(fā)幀。網(wǎng)橋連接的局域網(wǎng)可以并行工作。網(wǎng)橋工作原理網(wǎng)橋中設(shè)置了站表，記錄工作站的對應(yīng)端口網(wǎng)橋檢查每一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址，以過濾--轉(zhuǎn)發(fā)的方式工作過濾：目的工作站與源工作站在同一網(wǎng)絡(luò)，丟棄幀轉(zhuǎn)發(fā)：目的工作站與源工作站不在同一網(wǎng)絡(luò)，將幀發(fā)往目的工作站對應(yīng)端口幾種常用的網(wǎng)橋根據(jù)站表的形成方法可將網(wǎng)橋分成幾類：透明網(wǎng)橋生成樹網(wǎng)橋源路由選擇網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋初始站表為空，網(wǎng)橋采用廣播方法發(fā)送幀，即向幀來源以外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)幀逆向?qū)W習(xí)：網(wǎng)橋在發(fā)送幀的同時(shí)，查看幀的源地址就可知道通過哪個(gè)端口可以查找源工作站，信息記錄進(jìn)站表網(wǎng)橋定期地掃描站表，清除時(shí)間早于當(dāng)前時(shí)間若干分鐘的全部表項(xiàng)，避免站表溢出優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化，勿需人工干預(yù)缺點(diǎn)：若在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了回路，引發(fā)無限循環(huán)（廣播風(fēng)暴），導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中大量數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中作無效傳輸，網(wǎng)絡(luò)效率下降。生成樹網(wǎng)橋網(wǎng)橋自動(dòng)生成樹結(jié)構(gòu)，避免廣播風(fēng)暴。生成樹結(jié)構(gòu)過程：每個(gè)網(wǎng)橋首先假設(shè)自己是根網(wǎng)橋每個(gè)網(wǎng)橋廣播自己的產(chǎn)品序列號(hào)每個(gè)網(wǎng)橋選擇產(chǎn)品序列號(hào)最小的網(wǎng)橋作為根網(wǎng)橋按照根網(wǎng)橋到每個(gè)網(wǎng)橋的最短路徑構(gòu)造生成樹按照樹結(jié)構(gòu)傳送幀，即每個(gè)非根網(wǎng)橋?qū)瑐魉徒o根網(wǎng)橋，由根網(wǎng)橋按照樹結(jié)構(gòu)傳送到目的網(wǎng)橋源路由選擇網(wǎng)橋發(fā)送方事先掌握了發(fā)送路徑對于發(fā)送幀，在目的地址設(shè)置標(biāo)記，并將發(fā)送路徑加進(jìn)此幀網(wǎng)橋只處理設(shè)置了標(biāo)記的幀，如果按照路徑，此幀確實(shí)是發(fā)給自己的（路徑上有本網(wǎng)橋的編號(hào)），則按照路徑指示，將幀發(fā)往指定的端口；否則丟棄此幀。發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)前要廣播一個(gè)小的發(fā)現(xiàn)幀，通過多個(gè)發(fā)現(xiàn)幀上記錄的路徑，選擇一個(gè)最佳的路徑，加進(jìn)數(shù)據(jù)幀。缺點(diǎn)：查找?guī)?，降低了網(wǎng)絡(luò)的效率。高速局域網(wǎng)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備應(yīng)用于經(jīng)典局域網(wǎng)，出現(xiàn)了一些新型的高速局域網(wǎng)常見的高速局域網(wǎng)有： 快速以太網(wǎng)

FDDI網(wǎng)絡(luò) 千兆位以太網(wǎng)FDDI網(wǎng)絡(luò)(1)在令牌環(huán)網(wǎng)的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：環(huán)狀，雙環(huán)，一個(gè)正向，一個(gè)反向。傳輸介質(zhì)：光纖。提高了信道帶寬和傳輸速度和可靠性。介質(zhì)訪問控制：多個(gè)令牌，多個(gè)工作站可同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。容錯(cuò)：在線路或節(jié)點(diǎn)故障的情況下，自動(dòng)利用雙環(huán)構(gòu)成新環(huán)路。主要用于一些局域網(wǎng)絡(luò)之間的主干網(wǎng)，不再是傳統(tǒng)意義下的局域網(wǎng)絡(luò)。FDDI網(wǎng)絡(luò)(2)快速以太網(wǎng)在經(jīng)典以太網(wǎng)上作了改進(jìn)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要采用星型、樹型，以發(fā)揮高速中心設(shè)備的優(yōu)勢使用高速集線器、高速交換機(jī)、新型網(wǎng)卡設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸率從10M提高到100M。使用多路電纜取代一路電纜。多路電纜含發(fā)數(shù)據(jù)專線、收數(shù)據(jù)專線（點(diǎn)-點(diǎn)方式），提高了速度。管理軟件、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)格式均不變。優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)升級(jí)簡單。千兆位以太網(wǎng)在經(jīng)典以太網(wǎng)上作了改進(jìn)新設(shè)備要求數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到1000M。增加了光纖通道物理層協(xié)議，以更好地利用光纖。引入了載波擴(kuò)展、分組猝發(fā)技術(shù)。增加點(diǎn)到點(diǎn)專線連接，降低了沖突發(fā)生概率。第四章網(wǎng)絡(luò)層本章主要討論問題：網(wǎng)絡(luò)互連及相關(guān)協(xié)議，重點(diǎn)討論網(wǎng)際協(xié)議IP。對TCP/IP協(xié)議族介紹，深入理解目前使用廣泛的Internet是如何工作的。目前較流行的多種網(wǎng)絡(luò)互連方案及模式介紹了Internet的路由策略及路由選擇協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層中的服務(wù)模式網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)：在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)包面向連接的服務(wù)：虛電路服務(wù)源主機(jī)先發(fā)送一個(gè)通信連接請求（虛呼叫），尋找一系列路由器構(gòu)成一條通往目的主機(jī)的最優(yōu)路徑；目的主機(jī)返回同意消息，然后在源與目的主機(jī)之間建立一條連接通路，也就是虛電路；在這條通路上進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸與通信；通信完畢而釋放虛電路。網(wǎng)絡(luò)層中的服務(wù)模式虛電路是邏輯電路，一條物理線路可以建立幾條邏輯電路，它們斷斷續(xù)續(xù)共同使用物理線路。虛電路服務(wù)適合大數(shù)據(jù)量的傳輸，一批發(fā)送的n個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)只要攜帶較短的標(biāo)記路徑的編號(hào)，不用攜帶較長的目的地址。由于只有一個(gè)通道，目的主機(jī)接收數(shù)據(jù)包的順序與源主機(jī)的發(fā)送順序一致。如果有一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)生錯(cuò)誤，包括該包在內(nèi)的所有后續(xù)數(shù)據(jù)包要重新發(fā)送。網(wǎng)絡(luò)層中的服務(wù)模式無連接的服務(wù)：數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) 主機(jī)發(fā)送的一批數(shù)據(jù)包，每一個(gè)都攜帶目的地址，由交換節(jié)點(diǎn)（路由器）根據(jù)該地址決定每個(gè)路段的傳輸路徑數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)適合小數(shù)據(jù)量的通信網(wǎng)絡(luò)層中的服務(wù)模式后發(fā)的數(shù)據(jù)包可能先到，即目的主機(jī)接收數(shù)據(jù)包的順序與源主機(jī)的發(fā)送順序不一致（錯(cuò)序）。只有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包需要重發(fā)。源主機(jī)實(shí)行超時(shí)重傳，對同一個(gè)數(shù)據(jù)包，目的主機(jī)可能接收多次（重復(fù)）。錯(cuò)序和重復(fù)等傳輸錯(cuò)誤要由目的主機(jī)來糾正。因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)模式為數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層傳遞的數(shù)據(jù)單元是數(shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)分組，IP包）；每個(gè)數(shù)據(jù)包都帶有完整的源、目的IP地址；交換節(jié)點(diǎn)（路由器）采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)方式傳遞數(shù)據(jù)包，即先從上一個(gè)節(jié)點(diǎn)接受數(shù)據(jù)包，存儲(chǔ)起來，加入排隊(duì)序列，等待處理；然后根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的IP地址，通過路由算法，選擇一條通向目的計(jì)算機(jī)的、當(dāng)前最好的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過去；因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)模式為數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)每個(gè)數(shù)據(jù)包都在交換借點(diǎn)的支持下，獨(dú)立地完成從源計(jì)算機(jī)到目的計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸過程，這意味著從同一源計(jì)算機(jī)出發(fā)、到同一目的計(jì)算機(jī)的各個(gè)數(shù)據(jù)包走的路徑可能不一樣，因而到達(dá)目的計(jì)算機(jī)的順序和離開源計(jì)算機(jī)的順序不一樣（錯(cuò)序）。網(wǎng)絡(luò)層不負(fù)責(zé)錯(cuò)序數(shù)據(jù)包的重新排序，對數(shù)據(jù)包首部進(jìn)行檢查，如果有錯(cuò)，整個(gè)數(shù)據(jù)包被扔掉（丟失），對于被扔掉的數(shù)據(jù)包，網(wǎng)絡(luò)層不會(huì)通知源主機(jī)，因此網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包服務(wù)是不可靠傳輸。源主機(jī)采用超時(shí)重傳方式避免丟失數(shù)據(jù)包的損失，這又會(huì)造成重復(fù)錯(cuò)誤。因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層傳輸會(huì)造成錯(cuò)序、丟失、重復(fù)錯(cuò)誤。網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議IP是互連網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的簡稱，它具有良好的網(wǎng)絡(luò)互連功能。IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議體系中最重要的兩個(gè)協(xié)議之一，它與地址解析協(xié)議、逆向地址解析協(xié)議和差錯(cuò)控制報(bào)文協(xié)議等共同規(guī)范網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)交換格式和過程。通過IP協(xié)議可以將許多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連起來。網(wǎng)絡(luò)互連概述（1）什么是網(wǎng)絡(luò)互連？ 將不同類型的物理網(wǎng)絡(luò)連接在一起構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)為什么要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連？解決網(wǎng)絡(luò)長度的物理限制實(shí)現(xiàn)更廣泛的資源共享實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的連接提高網(wǎng)絡(luò)的效率和管理的方便性不同類型網(wǎng)絡(luò)如何能夠連接？ 在某個(gè)層次數(shù)據(jù)格式相同（互相識(shí)別）網(wǎng)絡(luò)互連概述（2）網(wǎng)絡(luò)互連要解決的問題是什么？ 不同類型的網(wǎng)絡(luò)可能有很多差異：提供的服務(wù)，應(yīng)用的協(xié)議，尋址方式，分組大小，出錯(cuò)處理、流量控制、擁塞控制等方式等等 網(wǎng)絡(luò)互連要解決的問題就是由互連設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)接口處消除這些差異的影響，使各個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠按照自己的方式正常運(yùn)行目前，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)最普遍、規(guī)模最大、影響最大的是互聯(lián)網(wǎng)（Internet）。互聯(lián)網(wǎng)對聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)的最基本要求是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行采用TCP/IP協(xié)議，即在網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層處理方式相同。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層次物理層互連：要求兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用的設(shè)備相同，控制、數(shù)據(jù)信號(hào)相同數(shù)據(jù)鏈路層互連：要求兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用的幀格式相同網(wǎng)絡(luò)層互連：要求兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用的數(shù)據(jù)包格式相同，使用的協(xié)議相同高層互連：兩個(gè)完全不同的網(wǎng)絡(luò)，主要是使用的協(xié)議不同應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層中繼器網(wǎng)橋路由器網(wǎng)關(guān)傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備（1）物理層互連設(shè)備 通常稱為轉(zhuǎn)發(fā)器(Repeater)，主要以比特的形式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。將數(shù)據(jù)包以比特的形式從一種介質(zhì)轉(zhuǎn)換到另一種介質(zhì)或從一段介質(zhì)轉(zhuǎn)換到相同的另一段介質(zhì)。物理層的互連設(shè)備主要有中繼器和集線器。數(shù)據(jù)鏈路層互連設(shè)備 通常稱為橋接器。數(shù)據(jù)鏈路層的橋接設(shè)備以數(shù)據(jù)幀為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。它可以將從一條鏈路上收到的數(shù)據(jù)幀，經(jīng)檢查鏈路層協(xié)議的幀頭后傳送到另一條鏈路上。數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)互連的設(shè)備主要有網(wǎng)橋和交換機(jī)。網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備（2）網(wǎng)絡(luò)層互連設(shè)備 通常稱為路由器。網(wǎng)絡(luò)層互連主要解決路由選擇、擁塞控制、差錯(cuò)處理和分段等技術(shù)問題。高層互連設(shè)備 在網(wǎng)絡(luò)層以上各層間進(jìn)行的互連一般統(tǒng)稱為高層互連，實(shí)現(xiàn)高層互連的設(shè)備統(tǒng)稱為網(wǎng)關(guān)和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)的主要作用是協(xié)議翻譯?；ミB起來的網(wǎng)絡(luò)可以看成一個(gè)整體，稱為虛擬互連網(wǎng)絡(luò)，即邏輯上可以彼此異構(gòu)，但從網(wǎng)絡(luò)層來看好象是一個(gè)整體。計(jì)算機(jī)通過這個(gè)網(wǎng)連接截起來?；ミB網(wǎng)絡(luò)與虛擬互連網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(a)互連網(wǎng)絡(luò)(b)虛擬互連網(wǎng)絡(luò)路由器

虛擬互連網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)）IP地址IP地址是為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接（網(wǎng)卡）分配一個(gè)在全世界范圍內(nèi)惟一的標(biāo)識(shí)。報(bào)文頭中的源IP地址、宿IP地址分別表示源主機(jī)、目的主機(jī)的IP邏輯地址。IP地址長度為32比特，由網(wǎng)絡(luò)號(hào)、主機(jī)號(hào)組成，為了方便記憶，將32比特分成四個(gè)字節(jié)、每個(gè)字節(jié)用一個(gè)十進(jìn)制數(shù)表示，十進(jìn)制數(shù)之間用圓點(diǎn)分割，它是IP地址的十進(jìn)制表示。如04

網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)32位8位1728位168位1228位204...以“.”間隔十進(jìn)制表示IP地址的分類（1）按32位IP地址基本格式的第一個(gè)字節(jié)的前幾位將IP地址分為A、B、C、D和E五類地址。IP地址的分類（2）A、B、C類地址為單目傳送(Unicast)地址，而D類地址為組播(Multicast)地址，E類地址為保留地址，以備特殊用途。IP地址類格式目標(biāo)最高位地址范圍網(wǎng)絡(luò)位/主機(jī)位最大主機(jī)數(shù)保留地址AN,H,H,H較大組織0～547/2416777214BN,N,H,H中型組織1,0～5414/1665534CN,N,N,H相對小的組織1,1,0

～54

21/8254DN/A多廣播組1,1,1,0

～55N/AN/AEN/A高級(jí)1,1,1,1～55N/AN/A特殊的IP地址廣播地址主機(jī)地址部分全為“1”的地址是廣播地址，將向指定網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)。IP地址全為“1”的地址（55)是有限廣播地址，將向本網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)?！傲恪钡刂?/p>

主機(jī)號(hào)為“0”的IP地址表示該網(wǎng)絡(luò)本身。網(wǎng)絡(luò)號(hào)為“0”的IP地址表示本網(wǎng)絡(luò)上的某臺(tái)主機(jī)?！啊贝肀局鳈C(jī)自己。回送地址 任何一個(gè)以數(shù)字127開頭的IP地址。當(dāng)任何程序用回送地址作為目的地址時(shí)，計(jì)算機(jī)上的協(xié)議軟件不會(huì)把該數(shù)據(jù)報(bào)向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送，而是把數(shù)據(jù)直接返回給本主機(jī)。地址空間保留地址A類IP地址空間(231)IP地址10進(jìn)制表示00000000,xxxxxxxx,xxxxxxxx,xxxxxxxx0.x.x.x（不可用）00000001,00000000,00000000,00000000（不可用）00000001,00000000,00000000,00000001（可用）………………~53（主機(jī)號(hào)全0全1者不可用）01111110,11111111,11111111,1111111054（可用）01111110,11111111,11111111,1111111155（不可用）01111111,xxxxxxxx,xxxxxxxx,xxxxxxxx127.x.x.x（不可用）地址空間保留地址B類IP地址空間(230)IP地址10進(jìn)制表示10000000,00000000,xxxxxxxx,xxxxxxxx128.0.x.x（不可用）10000000,00000001,00000000,00000000（不可用）10000000,00000001,00000000,00000001（可用）………………~53（主機(jī)號(hào)全0全1者不可用）10111110,11111111,11111111,1111111054（可用）10111111,11111110,11111111,1111111155（不可用）10111111,11111111,xxxxxxxx,xxxxxxxx191.255.x.x（不可用）地址空間保留地址C類IP地址空間(229)IP地址10進(jìn)制表示11000000,00000000,00000000,xxxxxxxx192.0.0.x（不可用）11000000,00000000,00000001,00000000（不可用）11000000,00000000,00000001,00000001（可用）………………~53（主機(jī)號(hào)全0全1者不可用）11011111,11111111,11111110,1111111054（可用）11011111,11111111,11111110,1111111155（不可用）11011111,11111111,11111111,xxxxxxxx223.255.255.x（不可用）子網(wǎng)和掩碼在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，將本網(wǎng)絡(luò)劃分成若干小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，稱為子網(wǎng)絡(luò)(或子網(wǎng))。子網(wǎng)絡(luò)效率更高，更好管理。子網(wǎng)是通過對主機(jī)號(hào)空間進(jìn)行劃分實(shí)現(xiàn)的經(jīng)典地址格式劃分子網(wǎng)地址格式網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)子網(wǎng)號(hào)主機(jī)號(hào)子網(wǎng)掩碼：掩碼與IP地址對應(yīng)，有32位數(shù)字。掩碼的位取值1或0。通過掩碼可以把IP地址中的主機(jī)號(hào)再分為兩部分：子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)。掩碼中為1的位相對應(yīng)的部分為子網(wǎng)號(hào)，為0的位則表示的是主機(jī)號(hào)。接口的IP地址和接口上的掩碼相“與”運(yùn)算，得到該接口所在網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)地址，而把地址和掩碼的反碼進(jìn)行“與”運(yùn)算，即可得到主機(jī)地址。

11111…...1111111000000子網(wǎng)掩碼IP地址的分配方法IP地址是由網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)構(gòu)提供給用戶的。IP地址綁定在網(wǎng)卡上，一個(gè)網(wǎng)卡通常有一個(gè)接口連接電纜，它是網(wǎng)絡(luò)的物理接口。IP地址綁定IP地址的分配方法一個(gè)IP地址表示一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接，是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。一臺(tái)主機(jī)可以插入多個(gè)網(wǎng)卡，所以可以有多個(gè)物理接口；一個(gè)網(wǎng)卡可以綁定多個(gè)IP地址，所以可以有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。一個(gè)網(wǎng)站應(yīng)該有多個(gè)服務(wù)器，如Web服務(wù)器、Ftp服務(wù)器、Email服務(wù)器和DNS服務(wù)器，它們可安裝在一臺(tái)或多臺(tái)主機(jī)，每個(gè)服務(wù)器需要有獨(dú)立的IP地址。IP報(bào)文格式（1）44816版本頭部長度服務(wù)類別數(shù)據(jù)報(bào)長度20字節(jié)IP報(bào)文頭標(biāo)識(shí)標(biāo)志段偏移生存時(shí)間協(xié)議頭部校驗(yàn)和源IP地址宿IP地址任選項(xiàng)(0/多項(xiàng))填充項(xiàng)數(shù)據(jù)(可變長度)…上表所示是IP協(xié)議所規(guī)定的數(shù)據(jù)包格式

其中，數(shù)據(jù)項(xiàng)是上層所交付的要傳遞的數(shù)據(jù)，最大長度為65535個(gè)字節(jié)報(bào)文頭是網(wǎng)絡(luò)層為傳遞數(shù)據(jù)所加的各種控制信息IP報(bào)文格式（2）版本號(hào)：VERS分組長度（HLEN）：報(bào)文頭部的字?jǐn)?shù)（字長=32bits）業(yè)務(wù)類型（TypeofService）：分組的處理方式總長度（TotalLength）：分組頭部和數(shù)據(jù)的總長度（字節(jié)數(shù)）標(biāo)識(shí)（Identification）、標(biāo)記（Flags）、片偏移（FragOffset）：對分組進(jìn)行

分片，以便允許網(wǎng)上不同MTU時(shí)能進(jìn)行傳送生存時(shí)間（TTL）：規(guī)定分組在網(wǎng)上傳送的最長時(shí)間（秒），防止分組無休止地要求網(wǎng)絡(luò)搜尋不存在的目的地址；協(xié)議（Protocol）：發(fā)送分組的上層協(xié)議號(hào)（TCP=6，UDP=17）

校驗(yàn)和（HeaderChecksum）：分組頭校驗(yàn)和源和目IP地址（SourceandDestinationIPAddres