計算機網(wǎng)絡(luò)體系課件

計算機網(wǎng)絡(luò)體系課件目錄計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層01計算機網(wǎng)絡(luò)概述Chapter由若干個計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過傳輸媒體和網(wǎng)絡(luò)軟件連接在一起組成的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)資源共享和信息交換。描述網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點（計算機或其他設(shè)備）之間的連接方式的圖形表示，常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、總線型、環(huán)型和網(wǎng)狀型。計算機網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)定義計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程ARPANET美國國防部高級研究計劃局（ARPA）于1969年開發(fā)的世界上第一個分組交換網(wǎng)，標(biāo)志著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的誕生。TCP/IP協(xié)議隨著ARPANET的發(fā)展，逐漸形成了TCP/IP協(xié)議族，成為現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。萬維網(wǎng)（WorldWideWeb）1989年由英國物理學(xué)家蒂姆·伯納斯·李（TimBerners-Lee）發(fā)明，通過超文本鏈接實現(xiàn)信息檢索和瀏覽。移動互聯(lián)網(wǎng)隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，移動設(shè)備如智能手機和平板電腦的普及，人們可以隨時隨地接入互聯(lián)網(wǎng)。局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）、廣域網(wǎng)（WAN）。按覆蓋范圍分類按傳輸技術(shù)分類按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類廣播式網(wǎng)絡(luò)（單向通信）、點對點網(wǎng)絡(luò)（雙向通信）。星型、總線型、環(huán)型、網(wǎng)狀型等。030201計算機網(wǎng)絡(luò)分類02計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)ChapterOSI（OpenSystemsInterconnection）參考模型是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的一個用于不同類型計算機和通信設(shè)備間互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)框架。定義OSI參考模型分為七個層次，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。層次結(jié)構(gòu)每個層次都有特定的功能，共同協(xié)作以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。功能OSI參考模型TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）模型是一個網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議簇，廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)。定義TCP/IP模型分為四個層次，分別是應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層。層次結(jié)構(gòu)與OSI參考模型相似，每個層次都有其特定的功能，以支持網(wǎng)絡(luò)通信。功能TCP/IP模型復(fù)雜性由于OSI參考模型的層次更多，其實現(xiàn)和調(diào)試可能比TCP/IP模型更為復(fù)雜。層次數(shù)量OSI參考模型有七個層次，而TCP/IP模型只有四個層次。應(yīng)用范圍OSI參考模型是一個理論模型，主要用于學(xué)術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作。TCP/IP模型則在實際的互聯(lián)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。靈活性O(shè)SI參考模型更具靈活性，因為其層次結(jié)構(gòu)允許單獨替換某一層的組件而不影響其他層。而TCP/IP模型的四層結(jié)構(gòu)相對較為固定。比較OSI與TCP/IP模型03物理層Chapter傳輸原始比特流物理層將上層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為原始的比特流，并通過物理介質(zhì)進(jìn)行傳輸。定義物理特性物理層定義了傳輸介質(zhì)的電氣、機械和定時特性，以確保不同設(shè)備之間的互操作性。建立、維護和釋放物理連接物理層負(fù)責(zé)在通信實體之間建立、維護和釋放物理連接，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｎ锢韺拥淖饔肊IA/TIA-232EIA/TIA-232是用于串行通信的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎夂蜋C械接口標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.3IEEE802.3是用于以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，定義了以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的規(guī)范。IEEE802.11IEEE802.11是無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，定義了無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的規(guī)范。物理層協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)適配器也稱為網(wǎng)卡，是計算機與網(wǎng)絡(luò)連接的硬件設(shè)備，實現(xiàn)了物理層的功能。網(wǎng)絡(luò)適配器集線器是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于將多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接到一個共享的通信鏈路上，實現(xiàn)了物理層的某些功能。集線器中繼器是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于在傳輸介質(zhì)上放大信號，以延長網(wǎng)絡(luò)的距離，實現(xiàn)了物理層的某些功能。中繼器物理層設(shè)備04數(shù)據(jù)鏈路層Chapter01020304建立和維護數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務(wù)是建立和維護數(shù)據(jù)鏈路，以確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中能夠可靠地傳輸。差錯控制數(shù)據(jù)鏈路層還提供差錯控制功能，以確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會出現(xiàn)錯誤。流量控制數(shù)據(jù)鏈路層還負(fù)責(zé)流量控制，以確保發(fā)送方不會發(fā)送太快的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致接收方來不及處理。數(shù)據(jù)封裝與解封裝數(shù)據(jù)鏈路層還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的封裝與解封裝，即將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以在物理層傳輸?shù)母袷健?shù)據(jù)鏈路層的作用點對點協(xié)議（PPP）是一種常用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，用于在點對點連接上傳輸數(shù)據(jù)。PPP協(xié)議SLIP協(xié)議HDLC協(xié)議IEEE802.2協(xié)議串行線網(wǎng)際協(xié)議（SLIP）也是一種常用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，用于在串行連接上傳輸數(shù)據(jù)。高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）是一種通用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，用于在同步串行連接上傳輸數(shù)據(jù)。IEEE802.2協(xié)議是一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，用于局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)03交換機交換機是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它可以在多個端口之間建立和維護數(shù)據(jù)鏈路，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)。01網(wǎng)卡網(wǎng)卡是計算機中用于連接數(shù)據(jù)鏈路的設(shè)備，它實現(xiàn)了數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議。02調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器是用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號或模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的設(shè)備，它也實現(xiàn)了數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議。數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備05網(wǎng)絡(luò)層Chapter數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從源端傳輸?shù)侥康亩?，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。路由選擇網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址選擇最佳路徑，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的端。分段與重組網(wǎng)絡(luò)層將傳輸層的數(shù)據(jù)分段，并在接收端重新組合，以適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)層的作用IP協(xié)議用于將數(shù)據(jù)包發(fā)送到目的端，具有無連接、不可靠的特點。TCP協(xié)議一種可靠的傳輸層協(xié)議，通過IP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。IPv4與IPv6IP地址分為IPv4和IPv6兩種版本，分別具有不同的地址空間和特點。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)交換機一種多端口的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于連接多個設(shè)備并實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)關(guān)用于連接不同協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，實現(xiàn)不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。路由器用于連接不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，根據(jù)IP地址將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的端。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備06傳輸層Chapter端到端通信傳輸層通過建立邏輯連接，實現(xiàn)了不同應(yīng)用程序之間的通信。邏輯通信數(shù)據(jù)分段與重組傳輸層將上層數(shù)據(jù)分段為較小的數(shù)據(jù)段，便于在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，并在接收端重新組裝這些數(shù)據(jù)段。傳輸層提供了一種端到端的通信機制，確保數(shù)據(jù)在發(fā)送端和接收端之間正確傳輸。傳輸層的作用UDP協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）是一種無連接的協(xié)議，提供了一種簡單的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，但不保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。TLS/SSL協(xié)議傳輸層安全協(xié)議（TLS）和安全套接層協(xié)議（SSL）用于在通信過程中提供加密和身份驗證功能，確保數(shù)據(jù)的安全傳輸。TCP協(xié)議傳輸控制協(xié)議（TCP）是一種面向連接的協(xié)議，提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，具有流量控制和擁塞控制機制。傳輸層協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)123路由器在網(wǎng)絡(luò)中起到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的作用，能夠根據(jù)路由表將數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)。路由器交換機是一種基于MAC地址的數(shù)據(jù)交換設(shè)備，能夠根據(jù)MAC地址表將數(shù)據(jù)幀從一個端口轉(zhuǎn)發(fā)到目的端口。交換機網(wǎng)關(guān)是連接不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，從而使得不同網(wǎng)絡(luò)之間能夠進(jìn)行通信。網(wǎng)關(guān)傳輸層設(shè)備07應(yīng)用層Chapter實現(xiàn)應(yīng)用程序之間的通信01應(yīng)用層是計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的最高層，它直接與應(yīng)用程序交互，負(fù)責(zé)實現(xiàn)應(yīng)用程序之間的通信和數(shù)據(jù)交換。提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)02應(yīng)用層提供了各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如文件傳輸、電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽等，使得應(yīng)用程序能夠利用這些服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信。屏蔽底層細(xì)節(jié)03應(yīng)用層將底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的細(xì)節(jié)隱藏起來，對應(yīng)用程序來說，它只需要使用應(yīng)用層提供的接口和服務(wù)，而不需要關(guān)心底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的具體實現(xiàn)。應(yīng)用層的作用DNS協(xié)議：用于域名解析。FTP協(xié)議：用于文件傳輸。HTTP協(xié)議：用于網(wǎng)頁瀏覽和信息查詢