计算机网络技术电子教案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程1计算机网络技术教程计算机网络技术教程制作人：巢湖职业技术学院计算机系制作人：巢湖职业技术学院计算机系盛凯盛凯第1页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程2 计计算算机机是是2020世世纪纪人人类类最最伟伟大大创创造造之之一一，计计算算机机网网络络为为提提升升信信息社会生产力提供了一个全社会、经济、快速存取信息伎俩。息社会生产力提供了一个全社会、经济、快速存取信息伎俩。计计算算机机网网络络是是计计算算机机技技术术和和通通信信技技术术紧紧密密结结合合产产物物，它它包包括括通信与计算机两个领域。通信与计算机两个领域。由由计计算算机机组组成成通通信信网网络络，已已成成为为各各个个国国家家经经济济竞竞争争战战略略武武器器，我我国国也也把把建建设设国国家家信信息息基基础础设设施施做做为为基基本本国国策策，主主动动发发展展和和建建设设国国家家经经济济信信息息网网络络。计计算算机机网网络络将将成成为为人人们们日日常常生生活活中中必必不不可可少少工具工具计算机网络概述计算机网络概述第2页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程31.1计算机网络发展和应用计算机网络发展和应用1.1.1 1.1.1 计算机网络发展计算机网络发展普通来讲，计算机网络发展可分为普通来讲，计算机网络发展可分为4 4各阶段各阶段第一阶段：计算机技术与通信技术相结合，形成计算机网络雏形。第一阶段：计算机技术与通信技术相结合，形成计算机网络雏形。第二阶段：在计算机通信网络基础上，完成网络体系结构与协议研究，形成第二阶段：在计算机通信网络基础上，完成网络体系结构与协议研究，形成计算机网络。计算机网络。第三阶段：在处理计算机联网与网络互联标准化问题背景下，提出开放系统第三阶段：在处理计算机联网与网络互联标准化问题背景下，提出开放系统互联参考模型与协议，促进了符合国际标准计算机网络技术发展。互联参考模型与协议，促进了符合国际标准计算机网络技术发展。第四阶段：计算机网络向互联、高速、智能化方向发展，并取得广泛应用。第四阶段：计算机网络向互联、高速、智能化方向发展，并取得广泛应用。第3页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程4第一代计算机网络第一代计算机网络20世纪50年代中后期地理上分散多个终端经过通信线路连接到一台中心计算机上以传输信息为目标而连接起以传输信息为目标而连接起来，使计算机系统实现远程来，使计算机系统实现远程信息处理或深入到达资源共信息处理或深入到达资源共享享通信线路通信线路通信线路通信线路终端终端终端终端主机主机主机主机通信装置通信装置通信装置通信装置通信装置通信装置通信装置通信装置第4页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程5第二代计算机网络第二代计算机网络20世纪60年代后期实现远程资源共享以通信子网为中心分组交换网络分层网络协议1969年出现ARPAnet是第一个当代意义上计算机网络以能够相互共享资源为目标，互连起来含有独立功效计算机集合以能够相互共享资源为目标，互连起来含有独立功效计算机集合体体 互联设备互联设备互联设备互联设备工作站工作站工作站工作站NOSNOS服务器服务器服务器服务器打印机打印机打印机打印机传输介质传输介质传输介质传输介质第5页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程6第三代计算机网络第三代计算机网络网络应用越来越广泛、网络规模越来越大、通信愈加复杂各大计算机企业纷纷制订了自己网络技术标准1977年，ISO开始制订开放系统互联参考模型含有统一网络体系结构，并遵照国际标准开放式和标准化网络含有统一网络体系结构，并遵照国际标准开放式和标准化网络 第6页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程7第四代计算机网络第四代计算机网络20世纪80年代末到现在以互联网为代表以太网高速发展下一代计算机网络下一代计算机网络各种业务融合统一协议、统一网络平台、统一管理第7页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程8计算机网络发展阶段计算机网络发展阶段第一阶段为面向终端计算机网络，特点是由单个第一阶段为面向终端计算机网络，特点是由单个含有自主处理功效计算机和多个没有自主处理功效终含有自主处理功效计算机和多个没有自主处理功效终端组成网络。第二阶段为计算机端组成网络。第二阶段为计算机-计算机网络，特点是计算机网络，特点是由含有自主处理功效多个计算机组成独立网络系统。由含有自主处理功效多个计算机组成独立网络系统。第三阶段为开放式标准化网络，特点是由多个计算机第三阶段为开放式标准化网络，特点是由多个计算机组成轻易实现网络之间相互连接开放式网络系统。组成轻易实现网络之间相互连接开放式网络系统。第8页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程91.1.2计算机网络应用计算机网络应用1、办公自动化、办公自动化2、电子数据交换、电子数据交换3、电子教育、电子教育4、电子银行、电子银行5、证券及期货交易系统、证券及期货交易系统6、信息检索、信息检索7、IP电话电话8、娱乐和在线游戏、娱乐和在线游戏第9页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程101.2计算机网络功效和分类计算机网络功效和分类1.2.1计算机网络定义计算机网络定义利用通信设备和线路将地理利用通信设备和线路将地理位置不一样、功效独立多个计算位置不一样、功效独立多个计算机系统互联起来，以功效完善网机系统互联起来，以功效完善网络软件（即网络通信协议和网络络软件（即网络通信协议和网络操作系统等）实现网络资源共享操作系统等）实现网络资源共享和信息传递系统称为计算机网络。和信息传递系统称为计算机网络。一个计算机网络是由资源子一个计算机网络是由资源子网和通信子网组成。资源子网负网和通信子网组成。资源子网负责信息处理，通信子网负责全网责信息处理，通信子网负责全网中信息传递。中信息传递。第10页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程11计算机网络主要由计算机系统（包含计算机和终端）、网络节点（通信处理机）和通信链路（通信线路和网络设备）等网络单元组成。从功效上能够将计算机网络分为资源子网和通信子网。1）通信子网不一样类型网络，其通信子网物理组成各不相同。局域网最简单，它通信子网由物理传媒介质和主机网络接板（网卡）组成。而广域网，除物理传媒介质和主机网络接板（网卡）外，必须靠通信子网转接节点传递 信息。第11页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程122）资源子网资源子网普通由主机系统、终端、相关外部设备和各种软硬件资源、数据资源组成。介绍惯用几个网络单元及其在网络中作用(1)主计算机主计算机是在计算机网络中负担数据处理计算机系统，能够是单机系统，也能够是多机系统。(2)通信处理机通信处理机也称节点计算机或前端处理机。它是主计算机与通信线路之间设置计算机，负责通信控制和通信处理工作。(3)集中器集中器设置在终端较集中地方，它把若干终端用低第12页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程13速线路先集中起来再与高速线路连接，以提升通信效率，降低通信费用。(4)调制解调器调制解调器提供计算机等数字信号与话音频带线路等模拟信号之间转换。(5)通信线路通信线路主要用来连接网络各节点。第13页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程14计算机网络含有以下主要特征：计算机网络含有以下主要特征：1 1、计算机网络是个互联计算机系统群体，这些计算机系统在物理上是分布，、计算机网络是个互联计算机系统群体，这些计算机系统在物理上是分布，可能在一个房间内，在一个单位里楼群里，一个或几个城市里，甚至在可能在一个房间内，在一个单位里楼群里，一个或几个城市里，甚至在全国乃至全球范围。全国乃至全球范围。2 2、这些计算机系统是自治，即每台计算机是能够独立工作，它们是在网络、这些计算机系统是自治，即每台计算机是能够独立工作，它们是在网络协议控制下协同工作。网络协议是指为进行网络数据交换而建立规则、协议控制下协同工作。网络协议是指为进行网络数据交换而建立规则、约定或标准。约定或标准。3 3、系统互联要经过通信设施（网）来实现。通信设施普通都由通信线路、系统互联要经过通信设施（网）来实现。通信设施普通都由通信线路、传输、交换设备等组成。传输、交换设备等组成。4 4、系统经过通信设施执行信息交换、资源共享、互操作和协作处理，实现、系统经过通信设施执行信息交换、资源共享、互操作和协作处理，实现各种应用要求。各种应用要求。第14页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程151.2.2计算机网络功效计算机网络功效1、数据交换和通信、数据交换和通信计算机网络中计算机之间或计算机与终端之间，能够快速可靠地相计算机网络中计算机之间或计算机与终端之间，能够快速可靠地相互传递数据、程序或文件。比如：电子邮件、文件传输服务（互传递数据、程序或文件。比如：电子邮件、文件传输服务（FTP）。）。2、资源共享、资源共享充分利用计算机网络中提供资源（包含硬件、软件和数据）是计算充分利用计算机网络中提供资源（包含硬件、软件和数据）是计算机网络组成主要目标之一。资源共享即能够使用户降低投资，又能够提机网络组成主要目标之一。资源共享即能够使用户降低投资，又能够提升这些计算机资源利用率。升这些计算机资源利用率。3、提升系统可靠性、提升系统可靠性在一些用于计算机实时控制和要求高可靠性场所，经过计算机网络在一些用于计算机实时控制和要求高可靠性场所，经过计算机网络实现备份技术能够提升计算机系统可靠性。当某一台计算机出现故障时，实现备份技术能够提升计算机系统可靠性。当某一台计算机出现故障时，能够马上由计算机网络中另一台计算机来代替其完成所负担任务。能够马上由计算机网络中另一台计算机来代替其完成所负担任务。4、分布式网络处理和负载均衡、分布式网络处理和负载均衡对于大型任务或当网络中某台计算机任务负荷太重时，可将任务分对于大型任务或当网络中某台计算机任务负荷太重时，可将任务分散到网络中其它计算机上进行，这么即能够处理大型任务，使得一台计散到网络中其它计算机上进行，这么即能够处理大型任务，使得一台计算机不会负担过重，又提升了计算机可用性，起到了分布式处理和均衡算机不会负担过重，又提升了计算机可用性，起到了分布式处理和均衡负荷作用。负荷作用。第15页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程161.2.3计算机网络分类计算机网络分类1 1、按网络覆盖范围分类、按网络覆盖范围分类（1 1）局域网（）局域网（LANLAN）（2 2）城域网（）城域网（MANMAN）（3 3）广域网（）广域网（WANWAN）2 2、按网络传输技术分类、按网络传输技术分类（1 1）广播式网络）广播式网络 特点是仅有一条通信信息，网络上全部计算机都共享这个通信信息。特点是仅有一条通信信息，网络上全部计算机都共享这个通信信息。当一台计算机在信道上发送分组或数据时（分组和数据包实质上就是一当一台计算机在信道上发送分组或数据时（分组和数据包实质上就是一个短信息，按照特定数据结构组织而成），网络中每台计算机都会接收个短信息，按照特定数据结构组织而成），网络中每台计算机都会接收到这个分组，而且将自己地址与分组中目标地址进行比较，假如相同，到这个分组，而且将自己地址与分组中目标地址进行比较，假如相同，则处理该分组，不然将它丢弃。则处理该分组，不然将它丢弃。在广播网络中，若某个分组是发送给网络中一些计算机，则被称为在广播网络中，若某个分组是发送给网络中一些计算机，则被称为多点播送或组播；若分组只发送给网络中某一台计算机，则称为单播。多点播送或组播；若分组只发送给网络中某一台计算机，则称为单播。第16页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程17（2）点到点网络）点到点网络点到点网络特点是，两台计算机之间经过一条物理线路连接，若两点到点网络特点是，两台计算机之间经过一条物理线路连接，若两台计算机之间没有直接连接线路，分组可能要经过一个或多个中间结点台计算机之间没有直接连接线路，分组可能要经过一个或多个中间结点接收、存放、转发，才能将分组从信源发送到目标地。因为连接多台计接收、存放、转发，才能将分组从信源发送到目标地。因为连接多台计算机之间线路结构可能非常复杂，存在着多条路由。所以。在点到点网算机之间线路结构可能非常复杂，存在着多条路由。所以。在点到点网络中怎样选择最正确路径显得尤其主要。络中怎样选择最正确路径显得尤其主要。3、按网络使用范围分类、按网络使用范围分类（1）公用网）公用网公用网由电信部门组建，普通由政府电信部门管理和控制，网络内公用网由电信部门组建，普通由政府电信部门管理和控制，网络内传输和交换装置可提供给任何部门和单位使用。公用网分为公共电话交传输和交换装置可提供给任何部门和单位使用。公用网分为公共电话交换网（换网（PSTN），数字数据网（），数字数据网（DDN），综合业务数字网（），综合业务数字网（ISDN）等。）等。（2）专用网）专用网专用网事由某个单位或部门组建，不允许其它部门或单位使用。如：专用网事由某个单位或部门组建，不允许其它部门或单位使用。如：金融、军队、铁路等行业都有自己专用网。金融、军队、铁路等行业都有自己专用网。第17页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程184、按传输介质分类、按传输介质分类（1）有线网）有线网有线网是指采取双绞线、同轴电缆以及光纤作为传输介质计算机网有线网是指采取双绞线、同轴电缆以及光纤作为传输介质计算机网络。络。（2）无线网）无线网无线网是指使用电磁波作为传输介质计算机网络，它能够传送无线无线网是指使用电磁波作为传输介质计算机网络，它能够传送无线电波和卫星信号，无线网包含以下几个：电波和卫星信号，无线网包含以下几个：无线电话网：经过手机上网已成为新热点，当前这种联网方式费用无线电话网：经过手机上网已成为新热点，当前这种联网方式费用较高、速率不高、但联网方式灵活方便。较高、速率不高、但联网方式灵活方便。语音广播网：价格低廉、使用方便，但保密性和安全性差。语音广播网：价格低廉、使用方便，但保密性和安全性差。无线电视网无线电视网:普及率高，但无法再一个频道上和用户进行实时交互。普及率高，但无法再一个频道上和用户进行实时交互。微波通信网：通信保密性和安全性很好。微波通信网：通信保密性和安全性很好。卫星通信网：能进行远距离通信，但价格昂贵。卫星通信网：能进行远距离通信，但价格昂贵。第18页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程195、按网络作用范围分类、按网络作用范围分类（1）内联网）内联网（2）外联网）外联网（3）Internet6、按网络交换功效分类、按网络交换功效分类（1）电路交换：在数据传输期间，源（发送点）与目标（接收点）之间组）电路交换：在数据传输期间，源（发送点）与目标（接收点）之间组成一条实际连接专用物理线路。成一条实际连接专用物理线路。（2）报文交换：不需要建立一条专用物理线路，信息分成报文一站一站地）报文交换：不需要建立一条专用物理线路，信息分成报文一站一站地从源地址送到目标地址。即存放从源地址送到目标地址。即存放-转发方式。报文长度不固定，有点像寄转发方式。报文长度不固定，有点像寄出一封信传送方式一样。出一封信传送方式一样。（3）分组交换：一样不需要建立一条专用物理线路，不过信息传送单位不）分组交换：一样不需要建立一条专用物理线路，不过信息传送单位不是报文，而是分组。特征是其最大长度比报文短很多。基本原理与报文是报文，而是分组。特征是其最大长度比报文短很多。基本原理与报文交换相同。交换相同。第19页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程201.3计算机网络拓扑和体系结构计算机网络拓扑和体系结构1.3.1 1.3.1 计算机网络拓扑计算机网络拓扑 计算机网络拓扑反应了网络中各实体间结构关系。拓扑设计是构建计算机网络拓扑反应了网络中各实体间结构关系。拓扑设计是构建计算机网络第一步，也是实现各种网络协议基础，它对网络性能、系统计算机网络第一步，也是实现各种网络协议基础，它对网络性能、系统可靠性、通信费用等都有重大影响。可靠性、通信费用等都有重大影响。1 1、总线型拓扑结构、总线型拓扑结构2 2、星型拓扑结构、星型拓扑结构3 3、环型拓扑结构、环型拓扑结构4 4、混合型拓扑结构、混合型拓扑结构5 5、树形拓扑结构、树形拓扑结构6 6、网型拓扑结构、网型拓扑结构第20页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程211、总线型拓扑结构、总线型拓扑结构优点：优点：1、总线结构需要电缆数量少，费用低。、总线结构需要电缆数量少，费用低。2、总线结构简单，、总线结构简单，又是无源工作，有较高可靠性。又是无源工作，有较高可靠性。3、易于扩充，数据端用户入网灵活。、易于扩充，数据端用户入网灵活。缺点：缺点：1、总线传输距离有限，通信范围受限制。、总线传输距离有限，通信范围受限制。2、当接口发生故、当接口发生故障时，将影响全网，且诊疗和隔离较困难。障时，将影响全网，且诊疗和隔离较困难。3、一次仅能由一个端用户发、一次仅能由一个端用户发送数据，其它端用户必须等候，直到取得发送权，所以媒体访问控制机送数据，其它端用户必须等候，直到取得发送权，所以媒体访问控制机制复杂。制复杂。第21页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程222、星型拓扑结构、星型拓扑结构当前使用最普遍以太网星型当前使用最普遍以太网星型结构，其交换方式为报文交换，结构，其交换方式为报文交换，处于中心位置网络设备称为集线处于中心位置网络设备称为集线器（器（Hub），当前集线器逐步被），当前集线器逐步被以太网交换机代替。以太网交换机代替。优点：优点：1、控制简单。、控制简单。2、故、故障诊疗和隔离轻易。障诊疗和隔离轻易。3、方便服务。、方便服务。缺点：缺点：1、电缆长度和安装工、电缆长度和安装工作量大。作量大。2、中央结点负荷较重，、中央结点负荷较重，形成信息传输速率瓶颈。形成信息传输速率瓶颈。3、对中、对中央结点可靠性和冗余度要求较高。央结点可靠性和冗余度要求较高。中央结点一旦发生故障，将使全中央结点一旦发生故障，将使全网瘫痪。网瘫痪。第22页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程233、环型拓扑结构、环型拓扑结构环型网中各结点经过环路接口连在一条首环型网中各结点经过环路接口连在一条首尾相连闭合环形通信线路中，环路上任何结点尾相连闭合环形通信线路中，环路上任何结点均能够请求发送信息。请求一旦同意，便能够均能够请求发送信息。请求一旦同意，便能够向环路发送信息。环路网中数据能够是单向也向环路发送信息。环路网中数据能够是单向也能够是双向传输。因为环路公用，一个结点发能够是双向传输。因为环路公用，一个结点发出信息必须穿越环中全部环路接口，信息流中出信息必须穿越环中全部环路接口，信息流中目标地址与环上某结点地址相符时，信息被该目标地址与环上某结点地址相符时，信息被该结点环路接口所接收，而后信息急需流向下一结点环路接口所接收，而后信息急需流向下一环路接口，一直流回到发送该信息环路接口结环路接口，一直流回到发送该信息环路接口结点为止。点为止。优点：优点：1、电缆长度短。、电缆长度短。2、增减工作站时只需简单、增减工作站时只需简单连接操作。连接操作。3、可使用光纤。、可使用光纤。缺点：缺点：1、结点故障会引发全网故障。、结点故障会引发全网故障。2、故障检测、故障检测困难。困难。3、环路拓扑结构媒体访问控制协议都采、环路拓扑结构媒体访问控制协议都采取令牌传递方式，在负载较轻时，信道利用率取令牌传递方式，在负载较轻时，信道利用率相对来说就比较低。相对来说就比较低。第23页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程244、树型拓扑结构、树型拓扑结构树型结构式总线型结构扩展，它是树型结构式总线型结构扩展，它是在总线网上加上分支形成，其传输介在总线网上加上分支形成，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，质可有多条分支，但不形成闭合回路，树型网是一个分层网，其结构能够对树型网是一个分层网，其结构能够对称、联络固定，含有一定容错能力，称、联络固定，含有一定容错能力，普通一个分支和结点故障不影响另一普通一个分支和结点故障不影响另一个分支结点工作，任何一个结点送出个分支结点工作，任何一个结点送出信息都能够传遍整个传输介质，也是信息都能够传遍整个传输介质，也是广播式网络。普通树型网上链路相对广播式网络。普通树型网上链路相对含有一定专用性，无须对原网做任何含有一定专用性，无须对原网做任何改动就能够扩充工作站。改动就能够扩充工作站。优点：优点：1、轻易扩展。、轻易扩展。2、故障隔离较轻易。、故障隔离较轻易。缺点：缺点：1、各个结点对根依赖性太大，假、各个结点对根依赖性太大，假如根发生故障，则全网不能正常工作。如根发生故障，则全网不能正常工作。第24页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程255、网型拓扑结构、网型拓扑结构优点：不受瓶颈问题和失效问题影响，可靠性高。优点：不受瓶颈问题和失效问题影响，可靠性高。缺点：结构和协议复杂，成本也比较高。缺点：结构和协议复杂，成本也比较高。第25页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程26网络拓扑结构是网络基本要素，处于基础地位，选网络拓扑结构是网络基本要素，处于基础地位，选择合适网络拓扑结构很重要。择合适网络拓扑结构很重要。确定拓扑结构，要考虑联网计算机数量、地理覆盖确定拓扑结构，要考虑联网计算机数量、地理覆盖范围、网络结点变动情况，以及今后升级或扩展因素。范围、网络结点变动情况，以及今后升级或扩展因素。以上几个拓扑结构各有千秋，目前符合广播式布线以上几个拓扑结构各有千秋，目前符合广播式布线系统星型网络拓扑结构及其双绞线传输介质将会成为系统星型网络拓扑结构及其双绞线传输介质将会成为二十一世纪局域网最流行趋势。二十一世纪局域网最流行趋势。在实际组建网络时，其拓扑结构不一定是单一，通在实际组建网络时，其拓扑结构不一定是单一，通常是这些拓扑结构综合。常是这些拓扑结构综合。拓扑结构选择拓扑结构选择第26页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程271.3.2计算机网络体系结构计算机网络体系结构1 1、体系结构中主要概念、体系结构中主要概念 计算机网络体系结构是从计算机网络体系结构是从功效功效角度描述计算机网络结构。角度描述计算机网络结构。计算机网络体系结构：为了完成计算机间通信合作，把计算机网络体系结构：为了完成计算机间通信合作，把每个计算机互联功效划分成有明确定义层次，要求了同层每个计算机互联功效划分成有明确定义层次，要求了同层次进程通信协议及相邻层之间接口及服务。将这些同层进次进程通信协议及相邻层之间接口及服务。将这些同层进程通信协议以及相邻层接口统称为网络体系结构。程通信协议以及相邻层接口统称为网络体系结构。第27页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程28（1）分层）分层为了了解分层含义，设甲乙两个外交人员准备讨论相关外交或其它为了了解分层含义，设甲乙两个外交人员准备讨论相关外交或其它问题，甲在中国，乙在英国，怎么进行讨论呢？问题，甲在中国，乙在英国，怎么进行讨论呢？首先，讨论要能进行下去，甲乙双方需要有共同感兴趣话题和相关首先，讨论要能进行下去，甲乙双方需要有共同感兴趣话题和相关知识。这么，双方才能听懂对方所谈内容是什么。这实际上就是把双方知识。这么，双方才能听懂对方所谈内容是什么。这实际上就是把双方这种认识作为一层认识层（设为第三层）来处理。这种认识作为一层认识层（设为第三层）来处理。然后，甲方讲汉语，乙方讲英语，双方语言不通仍不能直接通话，然后，甲方讲汉语，乙方讲英语，双方语言不通仍不能直接通话，所以，双方都要借助于翻译，翻译成了双方都懂第三国语言，如英语。所以，双方都要借助于翻译，翻译成了双方都懂第三国语言，如英语。这是认识层下面一层，称为语言层（设为第二层）。显然这个第二层是这是认识层下面一层，称为语言层（设为第二层）。显然这个第二层是向第三层提供语言翻译服务。向第三层提供语言翻译服务。至此，甲乙双方还是不能直接通话，所以甲乙双方在两个国家，相至此，甲乙双方还是不能直接通话，所以甲乙双方在两个国家，相距甚远，无法面对面交谈。所以，还需要下面一层称为传送层（设为第距甚远，无法面对面交谈。所以，还需要下面一层称为传送层（设为第一层）来处理。在这一层，双方能够按事先约定方式如电话、电报或其一层）来处理。在这一层，双方能够按事先约定方式如电话、电报或其它形式，将谈论内容转化成电（或者光）信号，经过物理媒体传输给对它形式，将谈论内容转化成电（或者光）信号，经过物理媒体传输给对方，完成双方讨论这一任务。方，完成双方讨论这一任务。上面例子就说明了怎样经过分层将复杂问题分解成较简单问题，这上面例子就说明了怎样经过分层将复杂问题分解成较简单问题，这么分层做法，使每一层实现一个相对独立功效，使问题简易。么分层做法，使每一层实现一个相对独立功效，使问题简易。第28页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程29 在网络分层结构中，第N层是第N-1层用户，同时是第N+1层服务提供者，分层结构好处：独立性强功效简单适应性强易于实现和维护 大多数计算机网络都采取层次式结构，即将一个计算机网络分为若干层次，处于高层次系统仅是利用较低层次系统提供接口和功效，不需了解低层实现该功效所采取算法和协议；较低层次也仅是使用从高层系统传送来参数，这就是层次间无关性，层次间每个模块能够用一个新模块取代，只要新模块与旧模块含有相同功效和接口，而它们使用算法和协议能够不一样。第29页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程30(2)实体实体计算机网络中不一样系统两实体间只有在通信基计算机网络中不一样系统两实体间只有在通信基础上，才有可能相互交换信息，共享网络资源。普通础上，才有可能相互交换信息，共享网络资源。普通来说，实体是能发送和接收信息任何东西，能够指用来说，实体是能发送和接收信息任何东西，能够指用户应用程序、文件传送包、数据库管理系统、电子邮户应用程序、文件传送包、数据库管理系统、电子邮件设备和终端等，系统可包含一个或多个实体（如主件设备和终端等，系统可包含一个或多个实体（如主机和终端等）。机和终端等）。第30页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程31(3)服务服务在服务网络协议层次结构中，层与层之间含有服务与被服务单向依在服务网络协议层次结构中，层与层之间含有服务与被服务单向依赖关系，下层向上层提供服务，而上层则调用下层服务。所以，我们可赖关系，下层向上层提供服务，而上层则调用下层服务。所以，我们可称任意相邻两层下层为服务提供者，上层为服务调用者，下层为上层提称任意相邻两层下层为服务提供者，上层为服务调用者，下层为上层提供服务可分为两类，它们是面向连接服务和无连接服务。供服务可分为两类，它们是面向连接服务和无连接服务。面向连接服务类似电话系统服务模式。每一次完整数据传输都必须面向连接服务类似电话系统服务模式。每一次完整数据传输都必须经过建立连接、使用连接和拆除连接三个过程。类似于使用电话时拨号、经过建立连接、使用连接和拆除连接三个过程。类似于使用电话时拨号、通话、挂断，连接本质上像一根管道，发送者在管道一端发送数据，接通话、挂断，连接本质上像一根管道，发送者在管道一端发送数据，接收者在另一端取出数据，其特点是收发数据不但次序一致，而且内容相收者在另一端取出数据，其特点是收发数据不但次序一致，而且内容相同。同。无连接服务类似邮政系统服务模式。传输数据每个分组都携带完整无连接服务类似邮政系统服务模式。传输数据每个分组都携带完整目标地址，各分组在系统中独立传送。因为它们可能经过了不一样路径，目标地址，各分组在系统中独立传送。因为它们可能经过了不一样路径，所以无法确保先发送分组一定先抵达。所以无法确保先发送分组一定先抵达。第31页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程32相邻层之间经过一组服务原语建立相互作用，完成服务与被服务过相邻层之间经过一组服务原语建立相互作用，完成服务与被服务过程。服务原语可划分为四类，分别是请求、指示、响应和确认。由不一程。服务原语可划分为四类，分别是请求、指示、响应和确认。由不一样层发出每条原语完成各自确定功效。样层发出每条原语完成各自确定功效。原语功效(含义)Request请求服务调用者请求服务提供者提供某种服务Indication指示服务提供者通知服务调用者某事件发生Response响应服务调用者通知服务提供者响应某事件Confirm确认服务提供者通知服务调用者关于它请求回复四类服务原语第32页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程33（4）协议协议网络中计算机与终端间要想正确地传送信息和数据，必须在数据传网络中计算机与终端间要想正确地传送信息和数据，必须在数据传输次序、数据格式及内容等方面有一个约定或规则，这种约定或规则称输次序、数据格式及内容等方面有一个约定或规则，这种约定或规则称作协议。网络协议主要有作协议。网络协议主要有3个组成部分。个组成部分。语义：是对协议元素含义进行解释，不一样类型协议元素所要求语语义：是对协议元素含义进行解释，不一样类型协议元素所要求语义是不一样。义是不一样。语法：将若干个协议元素和数据组合在一起用来表示一个完整内容语法：将若干个协议元素和数据组合在一起用来表示一个完整内容所应遵照格式，也就是对信息数据结构作一个要求。所应遵照格式，也就是对信息数据结构作一个要求。时序：对事件实现次序详细说明。比如在双方经行通信时，发送点时序：对事件实现次序详细说明。比如在双方经行通信时，发送点发出一个数据报文，假如目标点正确收到，则回答源点接收正确；若接发出一个数据报文，假如目标点正确收到，则回答源点接收正确；若接收到错误信息，则要求源点重发一次。收到错误信息，则要求源点重发一次。协议实质上市网络通信时所使用一个语言。协议实质上市网络通信时所使用一个语言。第33页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程34（5）惯用网络体系结构惯用网络体系结构当前使用得最多是当前使用得最多是OSI参考模型、参考模型、TCP/IP参考模参考模型和型和ATM参考模型。参考模型。第34页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程35网络分层模型网络分层模型处理异种网络互连时所碰到兼容性问题处理异种网络互连时所碰到兼容性问题将服务、接口和协议这三个概念区分开来将服务、接口和协议这三个概念区分开来使网络不一样功效模块分担起不一样职责使网络不一样功效模块分担起不一样职责减轻问题复杂程度在各层分别定义标准接口，各层相对独立能有效刺激网络技术革新便于研究和教学第35页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程362、ISO/OSI参考模型参考模型20世纪世纪80年代早期，年代早期，ISO即开始致力于制订一套普遍适用规范即开始致力于制订一套普遍适用规范集合，以使得全球范围计算机平台可进行开放通信。集合，以使得全球范围计算机平台可进行开放通信。ISO创建了创建了一个有利于开发和了解计算机通信模型，即开放系统互联一个有利于开发和了解计算机通信模型，即开放系统互联（OSI）模型。）模型。OSI模型将网络结构划分为七层，即物理层、数据链路层、模型将网络结构划分为七层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层都有自己一网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层都有自己一套功效集，并与紧邻上层和下层交互作用。在顶端和底端之间每套功效集，并与紧邻上层和下层交互作用。在顶端和底端之间每一层均能确保数据以一个可读、无错、排序正确格式被发送。一层均能确保数据以一个可读、无错、排序正确格式被发送。第36页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程37OSI七层参考模型七层参考模型开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型4.4.传输层传输层 2.2.数据链路层数据链路层3.3.网络层网络层1.1.物理层物理层5.5.会话层会话层 6.6.表示层表示层面向用户应用面向数据传输 7.7.应用层应用层第37页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程38（1）物理层物理层物理层上协议也称为接口，它定义了为建立、维护和拆除物理链路物理层上协议也称为接口，它定义了为建立、维护和拆除物理链路所需要机械、电气、功效和规程特征，确保物理层能在相邻物理设备之所需要机械、电气、功效和规程特征，确保物理层能在相邻物理设备之间正确地收、发比特流信息，但对数据不做差错控制。间正确地收、发比特流信息，但对数据不做差错控制。两个相邻并彼此通信设备按两个相邻并彼此通信设备按ISO得术语分别称为数据终端设备得术语分别称为数据终端设备（DTE）和数据电路终端设备（）和数据电路终端设备（DCE）。）。DTE：是指用户端任何产生传输用数据设备，通常是指一台计算机：是指用户端任何产生传输用数据设备，通常是指一台计算机或终端。或终端。DCE：是指在数据传输源端和目标地端使通信得以实现设备，它负：是指在数据传输源端和目标地端使通信得以实现设备，它负责建立、维护并取消物理连接，并在传输介质和责建立、维护并取消物理连接，并在传输介质和DTE间进行信号转换和间进行信号转换和编码，也称数据通信设备，如调制解调器等。编码，也称数据通信设备，如调制解调器等。第38页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程39物理层完成主要功效：物理层完成主要功效：1、二进制在线路上表示和传输二进制、二进制在线路上表示和传输二进制“位位”信号。信号。2、指定传输方式要求。、指定传输方式要求。3、当建立、维护和其它设备物理连接时，提供需要机械、当建立、维护和其它设备物理连接时，提供需要机械、电气、功效特征和规程特征。电气、功效特征和规程特征。在物理层中，数据传输单位为比特（在物理层中，数据传输单位为比特（bit）。）。第39页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程40物理层物理层为设备之间数据通信提供传输媒体及互连设备为设备之间数据通信提供传输媒体及互连设备包含激活物理连接、传送数据、终止物理连接这包含激活物理连接、传送数据、终止物理连接这3个步骤个步骤为数据传输提供可靠环境为数据传输提供可靠环境正确地传输比特流正确地传输比特流常见协议常见协议EIA/TIA232（RS-232-C）经典设备经典设备中继器：连接两个（或多个）网段，对信号起中继放大作用中继器：连接两个（或多个）网段，对信号起中继放大作用，以此来延长网络长度，以此来延长网络长度集线器：能够将多台设备以星形拓扑结构连接起来，组成共集线器：能够将多台设备以星形拓扑结构连接起来，组成共享型网络享型网络第40页巢湖职业技术学院巢湖职业技术学院计算机网络技术教程计算机网络技术教程41（2）数据链路层数据链路层数据链路层是控制网络层与物理层之间通信，它主要功效是数据链路层是控制网络层与物理层之间通信，它主要功效是将从网络层接收到得数据封装成特定可被物理层传输帧将从网络层接收到得数据封装成特定可被物理层传输帧（Frame）。物理层传输以