计算机网络工作原理PPT课件
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计算机网络(最完整版)-谢希仁PPT课件
连通性——计算机网络使上网用户之间 都可以交换信息，好像这些用户的计算 机都可以彼此直接连通一样。
共享——即资源共享。可以是信息共享、 软件共享，也可以是硬件共享。
1.2 因特网概述
1.2.1 网络的网络
起源于美国的因特网现已发展成为世界 上最大的国际性计算机互联网
网络(network)由若干结点(node)和连接 这些结点的链路(link)组成。
万维网 WWW 的问世
因特网已经成为世界上规模最大和增长 速率最快的计算机网络，没有人能够准 确说出因特网究竟有多大。
因特网的迅猛发展始于 20 世纪 90 年代。 由欧洲原子核研究组织 CERN 开发的万 维网 WWW (World Wide Web)被广泛使 用在因特网上，大大方便了广大非网络 专业人员对网络的使用，成为因特网的 这种指数级增长的主要驱动力。
草案标准(Draft Standard) 因特网标准(Internet Standard)
因特网的发展情况概况
1980 1990 2000 2005
网络数 主机数 用户数 管理机构数
10
102
102
100
103
105
106
101
105
107
108
102
106
108
109
103
1.2.3 关于因特网的标准化工作
因特网协会 ISOC
因特网研究部 IRTF 因特网研究指导小组
IRSG
RG … RG
1.1 计算机网络 在信息时代的作用
21 世纪的一些重要特征就是数字化、网 络化和信息化，它是一个以网络为核心 的信息时代。
网络现已成为信息社会的命脉和发展知 识经济的重要基础。
共享——即资源共享。可以是信息共享、 软件共享，也可以是硬件共享。
1.2 因特网概述
1.2.1 网络的网络
起源于美国的因特网现已发展成为世界 上最大的国际性计算机互联网
网络(network)由若干结点(node)和连接 这些结点的链路(link)组成。
万维网 WWW 的问世
因特网已经成为世界上规模最大和增长 速率最快的计算机网络，没有人能够准 确说出因特网究竟有多大。
因特网的迅猛发展始于 20 世纪 90 年代。 由欧洲原子核研究组织 CERN 开发的万 维网 WWW (World Wide Web)被广泛使 用在因特网上，大大方便了广大非网络 专业人员对网络的使用，成为因特网的 这种指数级增长的主要驱动力。
草案标准(Draft Standard) 因特网标准(Internet Standard)
因特网的发展情况概况
1980 1990 2000 2005
网络数 主机数 用户数 管理机构数
10
102
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1.2.3 关于因特网的标准化工作
因特网协会 ISOC
因特网研究部 IRTF 因特网研究指导小组
IRSG
RG … RG
1.1 计算机网络 在信息时代的作用
21 世纪的一些重要特征就是数字化、网 络化和信息化，它是一个以网络为核心 的信息时代。
网络现已成为信息社会的命脉和发展知 识经济的重要基础。
(2024年)计算机网络基础PPT课件
源地址和目的地址
标识数据报的源主机地址 和目的主机地址。
22
路由算法与路由表生成
01
路由算法概述
路由算法是网络层的核心技术之一，用于确定分组从源主机到目的主机
的最佳路径。
02
静态路由算法
由管理员手动配置路由信息，适用于简单网络环境。
2024/3/26
03
距离矢量路由算法（DVA）
基于Bellman-Ford算法，每个路由器将自己知道的最佳路径信息发送
定性和可靠性。
2024/3/26
17
IP协议原理及报文格式
• IP协议概述：IP协议是TCP/IP协议族中的核心协议之一， 负责在主机和路由器之间传递数据报。
2024/3/26
18
IP协议原理及报文格式
2024/3/26
无连接服务
IP协议不建立连接，每个数据报独立 传输，不保证数据报的可靠传输。
34
无线局域网技术原理及应用
无线局域网技术原理
基于IEEE 802.11系列标准，通过无线接入点（AP）与客户端设备 （如笔记本电脑、智能手机等）进行通信，实现数据传输和资源共 享。
无线局域网组成
包括无线接入点、客户端设备、传输介质（如空气）和网络管理软 件等。
无线局域网应用
广泛应用于企业、学校、家庭等场景，提供灵活、便捷的网络接入方 式。
组转发到相应的链路上。
24
04
传输层与应用层
2024/3/26
25
传输层基本概念与功能
传输层基本概念
传输层是计算机网络体系结构中负责数据通信的一层， 主要任务是为上层应用提供可靠、高效的数据传输服务 。
传输层功能
传输层具有以下主要功能
《计算机网络第一章》课件
计算机网络的应用领域
计算机网络广泛应用于各个领域，如互联网、企业网络、社交媒体和物联网等。
1
互联网
互联网是全球最大的计算机网络，用于连接全球各地的计算机和网络。
2
企业网络
企业网络连接各个部门和办公地点的计算机，实现内部信息共享和协同工作。
3
社交媒体
社交媒体平台利用计算机网络，实现用户之间的信息交流和社交互动。
连接世界
计算机网络将世界各地的计算 机连接在一起，让人们可以实 现远程通信和信息共享。
全球化
计算机网络使得信息可以在全 球范围内自由传播，推动了全 球化的发展。
数据交换
计算机网络通过数据交换的方 式，实现不同计算机之间的信 息传输和共享。
计算机网络的定义与分类
计算机网络根据规模和传输方式的不同可以分为广域网、局域网和城域网等不同分类。
1
数据传输
计算机网络通过数据传输的方式，实现不同计算机之间的信息交流和共享。
2
资源共享
计算机网络可以共享硬件设备、软件应用和数据库等资源，提高资源利用效率。
3
通信和交互
计算机网络提供各种通信方式，并实现用户之间的信息交流和互动。
计算机网络的体系结构
计算机网络的体系结构可以分为两层、三层和七层模型等不同层次结构。
《计算机网络第一章》 PPT课件
计算机网络是指将地理位置不同的计算机连接起来，共享信息和资源的系统。 本课件将从概述、功能与特点、体系结构、网络层次模型与协议、应用领域 和发展趋势等方面介绍计算机网络。
计算机网络概述
计算机网络是由多台计算机通过通信链路连接起来，在进行数据交换和共享资源的基础上实现信息传输 的系统。
广域网（WAN）
计算机网络 课件(16张PPT)
习题
在处理神州号宇宙飞船升空及飞行这一问题时，网络 中的所有计算机都协作完成一部分的数据处理任务， 体现了网络的(B)功能。
A、资源共享 B、分布处理 C、数据通信 D、提高计算机的可靠性和可用性。
1.计算机网络给人们带来了极大的便利，其基本功能是（D） A、安全性好 B、运算速度快 C、内存容量大 D、数据传 输和资源共享
数据资源 •包括数据库文件、数据库、文档资料、数据报表 等
信道资源 •包括电信号的传输介质等，是计算机网络中最重 要的共享资源之一
习题小信将自己的学习资料上传到云盘，然后分享给 同学和朋友，这属于（）处理
分布式处理
分布式处理是将不同地点的，或具有不同功能的，或 拥有不同数据的多台计算机，通过网络连接起来，在 控制系统的统一管理控制下，协调地完成大规模信息 处理任务的计算机系统。
6.下面关于网络拓扑结构的说法中正确的是:(C) A、网络上只要有一个结点发生故障就可能使整个网络瘫痪的 网络结构是星型 B、每一种网络只能包含一种网络结构 C、局域网的拓扑结构一般有星型，总线型和环型三和 D、环型拓扑结构比其它拓扑结果浪费线
问题探究
如图是一个校园消费信 息系统结构图。请分析 计算机网络在此信息系 统中起到的作用
1.计算机网络在信息系统中的作用
数据传输
资源共享
分布式处理
数据传输
数据传输是计算机网络最基本的功能，计算机网络将 不同地理位置的计算机与终端计算机与计算机连接起 来，并在计算机与终端、计算机与计算机之间快速传 送各种类型的信息，包括文字、图形、图像、声音、 视频等。
习题
(1)生活中人们通过计算机网络进行信息交流，这主要 体现了计算机网络在信息系统中起到的作用是()
计算机网络基础ppt课件
• 传输层：提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供 可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组 丢失，必须重新发送。
• 应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远 程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的 接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP 协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
• 网络层：网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时 ，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在 TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫IP数据报 ，或简称为 数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下 来的分组能够交付到目的主机。
TCP/IP四层模型
• 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧 ，抽出IP数据报，交给IP层。
• 互联网层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传 输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去 往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报： 首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头 ，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数 据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。Байду номын сангаас
PPP协议（Point-to-Point Protocol）：用于点对点链路 的数据链路层协议，提供多协 议封装、链路配置、身份认证
等功能。
HDLC协议（High-Level Data Link Control）：面向比特的同 步数据链路控制协议，具有帧 同步、差错控制、流量控制等 功能。
• 应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远 程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的 接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP 协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
• 网络层：网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时 ，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在 TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫IP数据报 ，或简称为 数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下 来的分组能够交付到目的主机。
TCP/IP四层模型
• 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧 ，抽出IP数据报，交给IP层。
• 互联网层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传 输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去 往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报： 首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头 ，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数 据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。Байду номын сангаас
PPP协议（Point-to-Point Protocol）：用于点对点链路 的数据链路层协议，提供多协 议封装、链路配置、身份认证
等功能。
HDLC协议（High-Level Data Link Control）：面向比特的同 步数据链路控制协议，具有帧 同步、差错控制、流量控制等 功能。
完整计算机网络ppt课件
物理层的基本概念与传输介质
物理层的基本概念
物理层是计算机网络体系结构中的最 底层，负责建立、管理和释放物理连 接，提供透明的比特流传输服务。
传输介质
物理层接口与标准
物理层接口规定了物理层设备与传输 介质之间的电气、机械和功能特性， 常见的物理层接口标准有EIA/TIA232、EIA/TIA-499等。
ATM的特点：支持多种业务类型（如语音、数据 、视频等）、高速传输、低延迟、QoS保障。
ATM在网络中的应用：作为骨干网传输技术，提 供高速、可靠的数据传输服务。
帧中继技术
帧中继（Frame Relay）的基本概念
一种简化的、面向连接的数据链路层协议，采用变长帧作为传输单位 。
03
包括前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字
段、数据字段和帧校验序列等。
无线局域网技术
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）的概念：利用无线通信技 术构建的局域网，摆脱了有线网络的束缚。
无线局域网的标准：IEEE 802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、 802.11n、802.11ac和802.11ax等。
01
02
03
应用层的基本概念
应用层是计算机网络体系 结构中的最高层，负责为 用户提供各种网络服务和 应用程序接口。
应用层的功能
实现用户与网络之间的交 互，包括网络应用、数据 传输、资源共享等。
应用层协议
HTTP、FTP、SMTP、 DNS等协议都属于应用层 协议，用于实现不同的网 络应用。
DNS域名系统
传输层
向用户提供可靠的端到端的差错和 流量控制，保证报文的正确传输， 同时向高层屏蔽下层数据通信的细 节。
网络工作原理PPT课件
表表示示层层头头
应应用用层层数数据据
传传输输层层头头
表表示示层层数数据据
网网络络层层头头
网络传层输数层据数据
数数据据链链路 层路头层头
网络网层络数层据数据
0101110101001000010
--应用层--
应用层数据
--表示层--
表示层头 表应示用层层数数据据
--传输层--
传输层头
传表输示层数据
--网络层-- 网络层头
• 由中央设备充当计算机通 信的中介
• 一台计算机发生故障，不 会影响到其他计算机；故 障容易排除；可扩展性好
• 中央设备发生故障时将导 致整个网络不能通信
• 成本高于总线型；最流行 的基本拓扑结构
4.4环形
• 环形拓扑：把计算机连成环状
• 原理：
• 优点： • 缺点： • 应用：
信号沿环的一个方向传播，依次通过每 台计算机，每台计算机都是一个中继器， 把信号重写一遍并传给下一台计算机
INTERNET保留的三 组为私网使用的IP地
址
• 10.0.0.0
IP地址的分配方法
• 手工分配/静态 • 自动分配/动态
• 6.4.6 ICMP：INTERNET控制消息协议
• 负责诊断和报告数据传输错误
• 6.4.7 IGMP：INTERNET组管理协议
• 用于多路广播，维护一组多路广播的IP地址列表
• C 192-223 28-2=254
• D 224-239 组播地址
• E 240-247 实验地址
几组特殊的IP地址
• 127.0.0.0——用于测试连接的内循环地址
• （网络ID）×××.（主机ID）255 ——广播 地址
计算机网络基础ppt课件完整版
功能
包括帧同步、差错控制、 流量控制等，确保数据的 可靠传输。
数据链路层设备
包括网卡、网桥等，用于 实现数据链路层的功能。
常见数据链路层协议及工作原理
以太网协议
以太网是一种常用的局域网技术， 采用CSMA/CD（载波监听多路访 问/冲突检测）机制解决多节点同 时发送数据的冲突问题。
PPP协议
PPP（Point-to-Point Protocol） 是一种点对点通信协议，用于建立 直接连接的两个节点之间的数据链 路。
06
无线网络与移动计算
无线网络基本概念与技术标准
无线网络定义
通过无线电波进行数据传输和通 信的网络。
无线网络分类
包括无线局域网（WLAN）、无线 城域网（WMAN）、无线广域网 （WWAN）等。
技术标准
包括IEEE 802.11系列标准、蓝牙（ Bluetooth）、ZigBee等。
移动计算基本概念与技术发展
常见网络安全技术及其原理
防火墙技术
入侵检测技术
防火墙是位于内部网络和外部网络之间的 安全屏障，通过控制网络访问和过滤网络 数据来保护内部网络免受外部攻击。
入侵检测是指通过监控网络系统和应用程 序的运行状态，发现潜在的入侵行为和异 常活动，并及时报警和响应。
加密技术
身份认证技术
加密技术是通过将敏感信息转换为密文形 式进行传输和存储，确保信息在传输和存 储过程中的机密性和完整性。
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，用于 实现不同网络应用之间的通信。
应用层功能
提供用户与网络应用之间的交互界面 ，处理数据表示、会话管理、安全保 密等任务。
常见应用层协议及工作原理
HTTP协议
超文本传输协议，用于Web浏览器与服务器之间的通信 ，支持请求/响应模型，传输层使用TCP协议。
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TCP/IP概念层
应用层
传输层 网络层
网络接口
各种服务及应用程序通过 该层利用网络.常用协议: HTTP、FTP 、SMTP (简单邮件传输协议)等
确认数据传输及进行纠错 处理,常用协议:TCP 、 UDP(用户数据报协议)
负责数据的传输,路径及 地址选择.常用协议:IP ARP (地址解析协议)
是针对不同物理网络的 连接形式的协议.例如: Ethernet 、FDDI 、
第六层 数据报文 (Message)
第五层 数据报文 (Message)
第四层 数据报文 (Message)
第三层 数据包 (Packet)
第二层 数据帧 (Frame)
第一层 数据比特流 (Bits)
7
OSI参考模型
7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层
ATM
8
电路交换技术
数据
(
甲
交换机
数据
(乙
(
9
报文交换技术
存储数据,将 数据发送给F
数据 A
甲
存储数据,将 数据发送给C
B
D C
E
存储数据,将数 据发送给D
乙
F
存储数据,将数据
B
C
分组1 分组数2 分组3据分组4 分组5
乙
11
邮局间约定 邮政局
邮政局
用户/邮局约定
运输部门约定 运输部门
运输部门
用户子系统 邮局子系统 运输子系统
下一页 3
用户间的约定
71 7300
邮:子长县中学高一年级
× × ×<收>
子长县教育局
71 7300
4
邮局间约定
遵循国际约定,将信件寄到收件人的地 址.若出现错误将返回邮件.
5
运输部门约定
中
到站时间、地点和包裹的形式.
常见的几种计算机连网方法
点对点连接 （这是最简单的网络）
总线网
集线器 星形网
环形网
1
用户（写信人） 用户间约定 用户（写信人）
用户/邮局约定
邮政局
邮局间约定
邮政局
用户/邮局约定
运输部门约定 运输部门
运输部门
用户子系统 邮局子系统 运输子系统
下一页 2
用户（写信人） 用户间约定 用户（写信人）
用户/邮局约定
国
法国
返回
6
6、7层接口 5、6层接口 4、5层接口 3、4层接口 2、3层接口 1、2层接口
系统A
应用层
应用层协议
系统B
应用层
表示层
表示层协议
表示层
会话层
会话层协议
会话层
传输层
传输层协议
传输层
网络层
网络层协议
网络层
数据链路层协议
数据链路层
数据链路层
物理层
物理层协议
物理层
物理传输信道
交换单元名称
第七层 数据报文 (Message)