计算机网络总复习市公开课一等奖省赛课微课金奖课件.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机网络,谢希仁编著,总复习,第1页,第1章 概 述,1.2-1.7节是重点，其中要掌握知识点：,1、数据交换技术,什么是数据交换技术？,数据交换技术,是指,通信子网,依据需要和网络条件动态地安排两个通信结点通信线路。,电路交换和分组交换技术特点,第2页,2、计算机网络性能：,速率,：是指数据传输速率，单位是：b/s(比特每秒)bit/s，定义为单位时间内所传输二进制信息位数，也称为,数据率,或,比特率,。,码元速率单位是波特（Baud)，定义为单位时间内经过信道传输码元个数，又称为,波特率,。,第3页,带宽,：有以下两种解释：,（1）带宽原来是指信号含有频带宽度。即信号所包含不一样频率成份所占据,频率范围,。单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。,（2）在计算机网络中，“带宽”用来表示网络,通信线路,所能传送数据能力。表示在单位时间内从网络中某一点到另一点所能经过“,最高数据率,”。,在计算机网络中“带宽”和“最高数据率”是同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s(bit/s)。,第4页,带宽,有时又是指通信信道,容量,。,信道容量是信道传输数据能力极限,。,就像公路最大限速值与汽车实际速度之间关系.信道容量是信道最大传输速率。,第5页,时延：,是指数据（一个报文或分组）才网络（或链路）一端传送到另一端所续时间。,第6页,3、网络体系结构：,是计算机网络各层及其协议集合。,常说计算机网络体系结构有：,OSI体系结构、TCP/IP体系结构和五层协议体系结构。,第7页,4、实体、协议、服务和服务访问点,实体,(entity)表示任何可发送或接收信息硬件或软件进程，实体就是一个特点,软件模块,。,协议,是控制两个对等实体进行通信规则集合。,在协议控制下，两个对等实体间通信使得本层能够向上一层提供,服务,。,第8页,下面协议对上面服务用户是,透明,。,协议是“,水平,”，即协议是控制对等实体之间通信规则。,服务是“,垂直,”，即服务是由下层向上层经过层间接口提供。,同一系统相邻两层实体进行交互地方，称为,服务访问点,SAP(Service Access Point)。,第9页,5、“无缝”、“透明”和“虚拟”,“无缝”,概念用于网络时，表示几个网络互连时对用户来说就好像是一个网络。因为互连各个网络都使用统一网际协议IP，含有统一IP地址。用户看不见各个不一样网络相接“缝”。“无缝”和“透明”意思很靠近。,第10页,“透明”,表示实际存在东西而我们却好像看不见一样。,如：发送邮件时用鼠标单击“发送”，邮件就发送出去了。实际上这个工作使用了好几个网络协议，这些复杂过程我们都看不见。,这些复杂网络协议对用户来说都是“透明”。它们都存在在电脑里，用户却看不见。,“虚拟”,表示看起来好像存在但实际上并不存在。,第11页,第2章 物理层,2.1、2.2、2.4节是重点，其中要掌握知识点：,1、物理层基本功效：,其基本功效是在通信介质上实现0、1比特流传输。,物理层不是指详细传输介质。,第12页,2、数据通信基本概念,信息、数据和信号：信息发送前要编码成数据，数据再用信号来表示才能在传输介质上传输。,数据是信息实体,信号是数据电气或电磁表现形式。,第13页,3、奈奎斯特定律和香农定律,奈奎斯特定律说明了在理想信道传输二进制数据,信号,最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽W(单位Hz)关系：,R,max,=2W,2,N,第14页,香农定律给出了在有,噪声干扰信道,极限,、,无差错,信息,传输速率,。,信道极限信息传输速率,C,可表示为,C,=,W,log,2,(1+,S,/,N,)b/s,比如：信道带宽为3khz,信噪比为30db,则每秒能发送比特数不会超出多少？,第15页,依据香农定理：,最大传输速率,C,=,W,log,2,(1+,S,/,N,)b/s，,已知：db=10 10(s/n)，即s/n=10,30/10,=1000,所以C=3000*,2,(11000),第16页,4、信道复用技术：,当物理链路传输,能力大于,信号传输需求时，这条链路上就能够传输多路信号，这种方式就称为复用。,掌握频分复用和时分复用,第17页,第3章 数据链路层,重点3.1、3.2、3.3节，3.5节。其中要掌握知识点：,1、数据链路层基本功效：,数据链路层为网络层服务，在,相邻,结点间无差错地传递以帧为单位数据。,要实现这个基本功效需要处理3个基本问题：封装成帧、透明传输和差错检测。,第18页,2、链路和数据链路,3、数据链路种类：,点到点链路、广播链路（共享链路）。,第19页,点对点链路,在实际应用中，点到点链路通信主要用在几个情况：,第一个是两个网络之间经过路由器互连，即路由器之间点到点连接。,第二种是拨号接入,再就是广域网,第20页,广播链路（共享链路）：,多用于局域网。,所以，在数据链路层有两个分支，一是使用点到点信道数据链路层和使用广播信道数据链路层,点到点信道数据链路层使用协议是点到点协议PPP,广播信道数据链路层使用协议是CSMA/CD协议。,第21页,4、三个基本问题：,封装成帧：把数据组成一定大小数据块-帧，以帧为单位发送、接收和校验数据。,透明传输：对数据中含有控制信息要有对应办法使接收方不会将这么数据误认为是某种控制信息,差错检测：数据链路层使用,循环冗余检验,检错技术对传输中产生,比特差错,进行检错。,第22页,5、PPP协议,帧格式,当PPP协议使用异步传输时，透明传输靠字符填充处理。,当PPP协议使用同时传输时，透明传输靠零比特填充法处理,第23页,6、CSMA/CD,1、怎样处理在广播信道上实现一对一通信？,2、在共享广播信道上怎样各计算机工作(怎样处理共享介质使用)。,3、争用期和最短帧长概念,4、以太网两个标准,第24页,7、以太网扩展,在物理层扩展以太网：使用设备HUB,在数据链路层扩展以太网：使用设备网桥、交换机。,网桥（交换机）自学习和转发数据帧原理,广播域概念：,伴随局域网扩展，局域网范围在不停扩大，广播域也在不停扩大，会产生广播风暴,第25页,虚拟局域网与广播风暴：,一个局域网是一个广播域。虚拟局域网能够缩小广播域，防止广播风暴。,碰撞域概念：,是指局域网中某个区域内，假如两台主机同时发送数据，就会产生冲突，这么一个区域就称为,冲突域,。,使用集线器互联局域网结构，它是一个共享介质局域网结构，全部连接到集线器结点共享一个“传输介质”，所以一个集线器都是一个冲突域。,第26页,第 4 章 网络层,4.1-4.5节是重点，其中要掌握知识点：,1、网络层功效,2、网络互连概念,3、什么是IP地址？,要实现网络互连，首先需要建立全局地址系统，处理互连中主机、路由器及其它设备全局唯一地址标识问题。IP地址就是全局统一地址标识符。,每个IP地址都能惟一地、确定地识别一个物理网络与一台主机。,第27页,4、IP协议,分类IP地址,IP数据报首部字段格式及作用,5、划分子网：,借用主机位来表示子网络。,6、无分类编址,CIDR（组成超网）,第28页,【问题】,有些人认为使用CIDR时，给某单位分配了一个地址块/20，相当与16个C类地址块。假如不使用CIDR，而直接给该单位分配16个C类地址块，在效果上不是一样吗？,答：在效果上是不一样！,假如不使用CIDR,而直接给该单位分配16个C类地址块,就相当于给单位分配16个C类网络。对单位外来说每个C类网络都在单位外面路由表中占有一个表项，使路由表更大。对单位内主机相互通信时，因为跨越了不一样网络，都必须使用路由器来转发IP数据报，造成开销大,第29页,使用CIDR时，给该单位分配了一个地址块/20，即满足了IP地址数量需求，又处理了上述问题。,第30页,【例题】,已知一个CIDR地址块为200.56.168.0/21。,试用二进制表示这个地址块。,这个CIDR地址块包含有多少个C类地址块？,题解,：,200.56.168.0/21=,11001000 00111000 10101,000 00000000,有下划线粗体数字表示网络号。,C类地址块网络号是24位，比上面CIDR地址块多3位。所以这个CIDR地址块包含2,3,=8个C类地址块。（因为2,11,=2*2,10,=2*1024=2048/256=8）,第31页,【例题】,已知局域网10.10.1.32/27上面连接了一个路由器和五个主机，它们IP地址已标注在下列图中。试问这些IP地址有没有不正确？如有，请说出理由。,10.10.1.32/27,10.10.1.33,10.10.1.40,10.10.1.50,10.10.1.41,10.10.1.51,10.10.1.70,图：判断IP地址是否正确,第32页,题解：局域网10.10.1.32/27二进制表示是,00001010 00001010 00000001,001,00000,有下划线粗体字是网络前缀。,在这个局域网上连接设备主机号,host-id,一共有5位二进制数，所以其IP地址最终一个字节数值不能超出00111111，即不能超出十进制63.,从图上看出，地址10.10.1.70是个错误地址，不允许出现在这个局域网上，其余地址正确。,第33页,6、,RIP,协议原理,7、网络地址转换NAT,第34页,【例题】,假定路由器B中路由表有以下项目（这三列分别表示“目标网络”、“距离”和“下一跳”）：现在B收到C路由表，求出路由器B更新后路由表。,N1,7,A,N2,2,C,N6,8,F,N8,4,E,N9,4,F,N2,4,N3,8,N6,4,N8,3,N9,8,B路由表,C路由表,N2,5,N3,9,N6,5,N8,4,N9,9,修改后C路由表,N1,7,A,无新信息，不变,N2,5,C,相同下一跳，更新,N3,9,C,新项目，添加,N6,5,C,不一样下一跳，距离更短，更新,N8,4,E,不一样下一跳，距离一样，不变,N9,4,F,不一样下一跳，距离更大，不变,路由器B更新后路由表,第35页,第5章 运输层,5.1-5.5节是重点，其中要掌握知识点：,1、运输层功效：,运输层提供是网络环境中主机端到端进程通信服务。端到端信道是由多段点到点信道组成。,端到端协议建立在点到点协议上，提供给用进程之间通信伎俩。,第36页,2、UDP,协议特点,3、TCP,协议特点,4、,TCP,协议4个功效：,TCP怎样实现流量控制,TCP怎样实现可靠传输,TCP怎样实现流量控制,第37页,TCP怎样实现流量控制,TCP利用滑动窗口协议实现流量控制。,通信双方为每一个连接各使用一个窗口，称为滑动窗口。,TCP经过两个缓存和一个窗口来控制数据流动,第38页,对发送每个字节进行编号：,TCP将应用进程交给它全部数据看成是字节流，对每一个节进行编号，字节起始编号在建立连接时确定，通知对方（报文首部序号字段）,对收到字节进行确认：,在报文首部确实认字段中确实认号包含了一个“期望”。假如确认号是101，隐含意思100号之前数据都收到了，下一个数据块首字节序号是101.,设置重传定时器：,仅靠编号和确认还不能提供可靠性，每发送一个报文后，开启一个重传定时器，定时器时间到，而确认没到，就重传报文段。,基于以上三个办法，故TCP采取了带有定时器确实认和重传机制实现数据可靠传输。,TCP怎样实现可靠传输,第39页,例题：,1、IP和UDP共同点就是它们都是无连接。IP和UDP最主要区分是什么？,IP是主机到主机通信协议，但UDP是进程到进程通信协议。,第40页,2、从通信起点和终点来比较，TCP和IP不一样点是什么？,进程A和进程B通信是使用面向连接TCP提供可靠传输。,主机X和主机Y通信是使用无连接IP提供不可靠传输。,对TCP来说，通信起点和终点是运输层上面两个,套接字,(socket)，而应用层应用进程正是经过应用层和运输层之间套接字来使用TCP提供服务。TCP协议依据报文段首部中端口号找到目标端口，将报文段交付给,目标进程,。,对IP来说，通信起点和终点是连接在网络上两个主机。IP协议依据数据报首部中目标IP地址找到目标主机，将数据报交付给目标主机。,第41页,第6章 应用层,6.1-6.2、6.4-6.6节是重点，其中要掌握知识点：,1、WWW原理,Http报文类型、格式。Web代理、Cookie,2、DNS原理,3、电子邮件系统：SMTP POP3协议,4、DHCP原理,第42页,5,、应用层基本问题：,应用层工作模型,应用进程地址,第43页,