《計算機網絡技術基礎》項目三了解計算機網絡體系結構

計算機網絡技術基礎項目三了解計算機網絡體系結構項目三了解計算機網絡體系結構任務1認識計算機網絡協(xié)議任務1認識計算機網絡協(xié)議3.1.1網絡協(xié)議3.1.1網絡協(xié)議1．通信協(xié)議網絡協(xié)議是計算機彼此交流的一種“語言”。網絡協(xié)議是網絡通信的基礎。網絡中不同類型的計算機必須使用相同的協(xié)議才能進行通信。3.1.1網絡協(xié)議通信協(xié)議包括三個部分：語法、語義和時序。①語法確定交換數(shù)據(jù)與控制信息的結構與格式。②語義規(guī)定需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作與做出的響應。③時序規(guī)定對事件實現(xiàn)順序的詳細說明。3.1.1網絡協(xié)議2．其他常用的網絡協(xié)議IBM公司：IBMDLC協(xié)議Microsoft公司：NetBEUI協(xié)議、ATMCallManager協(xié)議Novell公司：IPX/SPX協(xié)議任務1認識計算機網絡協(xié)議3.1.2IP地址3.1.2IP地址1．IP地址為了使連入網路的計算機在進行通信時能夠相互識別，網絡中的每一臺主機都分配有一個唯一的32位地址，該地址稱為IP地址，也稱為網際地址。IP地址由4個小于等于255的數(shù)組成，中間用圓點隔開。3.1.2IP地址2．網絡號與主機號每一個IP地址都由網絡號和主機號組成IP地址中的網絡號用于識別一個計算機網絡IP地址中的主機號用于識別網絡中的一臺主機。3.1.2IP地址2．網絡號與主機號3.1.2IP地址（1）A類IP地址A類地址用前8位表示網絡號，后24位為主機號。A類地址的網絡號有限，使用A類IP地址的是主機數(shù)多的大型網絡。3.1.2IP地址（2）B類IP地址B類地址用前16位表示網絡號，其余16位為主機號。B類IP地址適用于主機數(shù)目中等的中型網絡。3.1.2IP地址（3）C類IP地址C類地址用前24位表示網絡號，后8位為主機號。使用C類IP地址的是主機數(shù)目較少的小型網絡。3.1.2IP地址（4）D類和E類IP地址D類IP地址是組播地址，不分網絡地址和主機地址。被用在多點廣播中。E類IP地址是保留地址，僅作為Internet實驗和開發(fā)使用，不在真實的Internet上使用。任務1認識計算機網絡協(xié)議3.1.3子網掩碼3.1.3子網掩碼

子網掩碼是一串32位的二進制數(shù)字，對應于IP地址的32位數(shù)值。IP地址的網絡號部分，子網掩碼使用二進制的“1”填滿位數(shù)。IP地址的主機號部分，子網掩碼使用二進制的“0”填滿位數(shù)。3.1.3子網掩碼IP地址11001010.01111000.00001010.00000110子網掩碼11111111.11111111.11111111.00000000And運算后11001010.01111000.00001010.00000000運算結果換位十進制202.120.10.03.1.3子網掩碼子網掩碼不能單獨存在，它需要和IP地址結合起來使用。最常用的子網掩碼“”一般應用在C類網絡中任務1認識計算機網絡協(xié)議3.1.4IPv4與IPv63.1.4IPv4與IPv6IPv4：因特網協(xié)議第四版IPv6：因特網協(xié)議第六版3.1.4IPv4與IPv6IPv6的地址資源比IPv4豐富IPv6與IPv4完全兼容IPv6提高了安全性IPv6提高了對移動設備的支持項目三了解計算機網絡體系結構任務2了解網絡體系結構任務2了解網絡體系結構3.2.1分層與接口3.2.1分層與接口分層是處理復雜問題的基本方法層次結構可以大大降低復雜問題處理的難度計算機網絡采用層次結構3.2.1分層與接口任務2了解網絡體系結構3.2.2網絡體系結構3.2.2網絡體系結構計算機網絡系統(tǒng)采用結構化的分層設計方法，將網絡的通信子系統(tǒng)劃分成一組功能分明、相對獨立和易于操作的層次，依靠各層之間的功能組合來提供網絡的通信服務，從而降低了網絡系統(tǒng)設計、修改和更新的難度。3.2.2網絡體系結構通常將網絡層次結構模型與各層協(xié)議的集合定義為計算機網絡體系結構。計算機網絡協(xié)議就是按照層次結構模型來組織的。項目三了解計算機網絡體系結構任務3了解OSI參考模型任務3了解OSI參考模型3.3.1了解OSI參考模型3.3.1了解OSI參考模型OSI參考模型共分七層結構：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層任務3了解OSI參考模型3.3.2OSI參考模型各層的功能3.3.2OSI參考模型各層的功能（1）物理層物理層為通信提供物理鏈路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的透明傳輸。（2）數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層負責在網絡中的兩個相鄰結點間無差錯地傳送數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是以幀為單位的。（3）網絡層網絡層為每一個網絡節(jié)點定義了邏輯地址以及路由的實現(xiàn)方式。3.3.2OSI參考模型各層的功能（4）傳輸層傳輸層根據(jù)通信子網的特性，最佳地利用網絡資源，并以可靠和經濟方式，為兩個端系統(tǒng)建立一條運輸鏈接，透明地傳送報文。（5）會話層會話層在兩個互相通信的應用進程之間，建立、組織和協(xié)調其交互（interaction）。（6）表示層表示層主要解決用戶信息的語法表示問題。3.3.2OSI參考模型各層的功能（7）應用層應用層是OSI參考模型中的最高層。

應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需要，負責用戶信息的語義表示，并在兩個通信者之間進行語義匹配。

在OSI的7個層次中，應用層是最復雜的，所包含的應用層協(xié)議也最多。任務3了解OSI參考模型3.3.3數(shù)據(jù)在OSI參考模型中的傳輸過程3.3.3數(shù)據(jù)在OSI參考模型中的傳輸過程項目三了解計算機網絡體系結構任務4了解TCP/IP參考模型任務4了解TCP/IP參考模型3.4.1了解TCP/IP參考模型3.4.1了解TCP/IP參考模型

TCP/IP網絡體系結構因傳輸控制協(xié)議/網際協(xié)議（TCP/IP）而得名。TCP是傳輸控制協(xié)議，它規(guī)定一種可靠的數(shù)據(jù)信息傳遞服務，它的主要作用就是使網絡工作更可靠。IP協(xié)議又稱互聯(lián)網協(xié)議，是支持網與網互聯(lián)的數(shù)據(jù)協(xié)議，IP詳細地規(guī)定了計算機在通信時必須遵循的規(guī)則。3.4.1了解TCP/IP參考模型1．TCP/IP協(xié)議及其基本特點當前因特網所使用的協(xié)議中，傳輸層的TCP協(xié)議和網絡層的IP協(xié)議占有重要的地位。3.4.1了解TCP/IP參考模型2．TCP/IP協(xié)議的主要特點（1）適用于多種異構網絡的互連（2）可靠的端—端協(xié)議。（3）與操作系統(tǒng)緊密結合。（4）效率高。（5）TCP/IP對面向連接服務和無連接服務并重。（6）有較好的網絡管理功能。任務4了解TCP/IP參考模型3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能TCP/IP參考模型一共有四個層次，最高的是應用層，相當于OSI中的最高三層。接下來是傳輸層與網絡層，它們與OSI參考模型中的傳輸層和網絡層大體相當。最下面一層是網絡接口層，大體相當于OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能（1）應用層涉及的網絡協(xié)議對應于OSI應用層、表示層和會話層，也稱為“應用軟件”。應用層包含的常用協(xié)議有：

簡單郵件傳送協(xié)議（SimpleMailTransferProtocol，SMTP）、域名系統(tǒng)（DomainNameSystem，DNS）、遠程登錄協(xié)議（Telecommunicationnetwork，Telnet）、文件傳送協(xié)議（FileTransferProtocol，F(xiàn)TP）。NetBIOS提供PC機的通信服務。3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能（2）傳輸層涉及的網絡協(xié)議對應于OSI的傳輸層。這一層的協(xié)議主要有：

傳輸控制協(xié)議（TransmissionControlProtocol，TCP）、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UserDatagramProtocol，UDP）、網絡語音協(xié)議（NetworkVoiceProtocol，NVP）。3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能（3）網際層涉及的網絡協(xié)議對應于OSI的網絡層。這一層的協(xié)議主要有：IP協(xié)議（InternetProtocol，IP）、因特網控制報文協(xié)議（InternetControlMessageProtocol，ICMP）、地址解析協(xié)議（AddressResolutionProtocol，ARP）、反向地址轉換協(xié)議RARP（ReverseARP，RARP）3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能（4）網絡接口層涉及的硬件標準網絡接口層對應于OSI的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。最常見的幾種物理網是：①IEEE802.3以太網；②X.25公用數(shù)據(jù)網；③ARPANET；④其他網絡，如SAN網、DECNET等。項目三了解計算機網絡體系結構任務5OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較任務5OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較3.5.1OSI參考模型的缺點3.5.1OSI參考模型的缺點OSI模型比較復雜，模型和協(xié)議都存在缺陷，極大地降低了網絡的效率，特別是在低層次中尤為明顯。OSI的設計非常復雜，由于設計這個參考模型時，力圖面面俱到，反而使得OSI參考模型顯得臃腫而笨拙。任務5OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較3.5.2TCP/IP參考模型的缺點3.5.2TCP/IP參考模型的缺點TCP/IP參考模型是依據(jù)協(xié)議建立的參考模型，存在通用性差的問題。TCP/IP參考模型并沒有區(qū)分物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，兩者混在一起，功能敘述非常麻煩。TCP/IP參考模型對于接口、服務、協(xié)議的定義比較模糊，也不利于使用者理解，容易造成混亂。任務5OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較3.5.3OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較3.5.3OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較

OSI參考模型TCP/IP參考模型1采用層次結構，分為七層采用層次結構，分為四層2概念劃分清晰，但層次過多，增加了復雜性在服務、接口和協(xié)議的區(qū)別上不清楚，功能描述和實現(xiàn)細節(jié)混在一起。