数据通信网
数据通信网络的应用前景
数据通信网络的应用前景摘要数据通信是以“数据”为业务的通信系统，数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。
数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展，以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式，它是计算机和通信相结合的产物。
随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信应运而生，它实现了计算机与计算机之间，计算机与终端之间的传递。
关键字数据通信网络应用前景数据通信网络是一个由分布在各地的数据终端设备、数据交换设备和数据传输链路所构成的网络，在网络协议的支持下实现数据终端间的数据传输和交换。
数据通信网的硬件构成包括数据终端设备、数据交换设备及传输链路。
一、数据通信的交换方式通常数据通信技术包含有三种交换方式：(一)电路交换。
电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时，使用同一条实际的物理链路，通信中自始至终使用该链路进行信息传输，且不允许其它计算机或终端同时共亨该电路。
(二) 分组交换。
分组交换是将用户发来的整份报文分割成若于个定长的数据块（称为分组或打包），将这些分组以存储＿转发的方式在网内传输。
第一个分组信息都连有接收地址和发送地址的标识。
在分组交换网中，不同用户的分组数据均采用动态复用的技术传送，即网络具有路由选择，同一条路由可以有不同用户的分组在传送，所以线路利用率较高。
(三)报文交换。
报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中（内存或外存），当所需输出电路空闲时，再将该报文发往需接收的交换机或终端。
这种存储＿转发的方式可以提高中继线和电路的利用率。
二、数据通信的构建（一）计算机网络。
计算机网络（computernetwork)，就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。
通过网络各用户可实现网络资源共享，如文档、程序、打印机和调制解调器等。
计算机网络按地理位置划分，可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。
数据通信基础认知—数据通信网的基本概念
网孔型（互联型）
网孔型拓扑是指网络节点之间至少 存在两条不同的物理连接的非环型 拓扑。若所有节点两两之间都有直 接的物理连接，则称为理想的网孔 型（全互联结构）。 特点：与其他拓扑相比，网孔型拓 扑的可靠性最高，但其结构复杂， 相关的控制和管理也相当复杂。 用于数据通信网络的核心层组网
课后练习
数据通信网由节点、链路、数据、协议构成 数据通信网络按照覆盖范围分为局域网、城域
城域网
Internet骨干网
电信级Hale Waihona Puke 务骨干网骨干网业务分离
PE
核心层 汇聚层
IDC
汇聚路由器
接入层
BAS
BAS
接入网 双绞线 个人用户
IP DSLAM 以太网
核心路由器
骨干网ASBRP
NGN
3G IP专线
城域网ASBR
综合业务
MPL S
接入、承 载、传送
VPN
PE业务识
别、区分
BAS AR/PEBASAR/PE BASAR/RE BAS AR服/PE务
数据通信网的 基本概念
数据通信网的基本概念
一、定义：
计算机网络就是将分布在 不同地理位置的具有独立工作 能力的计算机、终端及其附属 设备用通信设备和通信线路连 接起来，并配置网络软件，以 实现资源共享的系统。
二、组成四要素
节点 通信设备 链路 通信介质或传输网络 数据 消息的数字化呈现形式 协议 决定数据的格式和传输的一组规则
网、广域网 数据通信网的典型拓扑结构4种，分别为总线
型、环形、星型、网孔型
你好
Hello
A
B
语言不通，无法沟通。
最近可好?
挺好挺好！
数通网络知识介绍
……
办公区域3
网络设备 - 交换机
网络通信 数据通信网络
交换机：距离终端用户最近的设备，用于终端用户接入网络、对数据帧进行交换等。
终端设备（PC、服务器等）的网络接入 二层交换（Layer 2 Switching）
交换机 (Switch)
广播域
网络设备 - 路由器
网络通信 数据通信网络
路由器：网络层设备，可以在因特网中进行数据报文转发。路由器根据所收到的报文的目的地址 选择一条合适的路径，将报文传送到下一个路由器或目的地，路径中最后的路由器负责将报文送 交目的主机。
实现同类型网络或异种网络之间的通信
隔离广播域 维护路由表（Routing Table）、运行路由协议
路由器 (Router)
数据通信网络基本概念
• 数据通信网络：
由路由器、交换机、防火墙、无线 控制器、无线接入点，以及个人电 脑、网络打印机、服务器等设备构 成的通信网络。
核心机房
日志系统 控制器
网管平台 应用服务器
• 功能：
数据通信网络最基本的功能是实现
数据互通。
……
办公区域1
Internet
网络通信 数据通信网络
……
路径（路由信息）选择、IP报文转发
广域网接入、网络地址转换
连接通过交换机组建的二层网络
广播域A 广播域B
网络设备 - 防火墙
网络通信 数据通信网络
防火墙：网络安全设备，用于控制两个网络之间的安全通信。它通过监测、限制、更改跨越防火
墙的数据流，尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况，以此来实现对网络的安全
网络通信，是指终端设备之间通过计算机网络进行的通信。
数据通信网
（6）网络运行管理简便：采用网管对网络业务进行调 度监控，业务的迅速生成。/
4．4．2 DDN的网络结构
DDN网是由数字传输电路和相应的数字交叉 复用设备组成。其中，数字传输主要以光缆 传输电路为主，数字交叉连接复用设备对数 字电路进行半固定交叉连接和子速率的复用。
4．5帧中继（FR）
4．5．1帧中继概述
帧中继（Frame Relay）是基于X.25协议基 础上发展而来的，是轻型化的X.25协议。
帧中继的协议层次要比X.25的要简单的多， 它没有网络层，只有数据链路层和物理层， 它的数据链路层没有开销大的流量控制和差 错控制，只有差错检测，检测到的错误帧被 简单地丢弃。
4．1数据通信网概述
数据通信具有以下特点： 1）计算机直接参与通信，数字通信代替模拟
通信成为通信中的主流； 2）数据传输的准确性和可靠性比较高； 3）数据传输速率高； 4）通信持续时间差异大。
• 4．1．1数据通信系统的基本构成
4．1．2数据通信网
数据通信网是由分布在各处的数据传输设备、数据 交换设备及通信线路组成的通信网，其功能是完成 网中各设备之间的数据通信。
按照硬件组成划分，数据通信网可以分为节点和链 路两部分。
按照拓扑结构，数据通信网可以分为星形网，全相 连网，树形网，环形网，网格形网和总线网等 。
4．2数据通信网体系结构
4．2．1通信协议
协议就是计算机通信的语言， 通信双方必须遵循同一种协 议才能进行通信。为网络数 据交换而制定的规则、约定 和标准通称为网络协议。一 般来说，一个网络协议由三 个要素构成：语法、语义和 同步。
DDN是利用数字信道传输数据信号的数据传 输网。它的主要作用是向用户提供永久性和 半永久性连接的数字数据传输信道，既可用 于计算机之间的通信，也可用于传送数字化 传真，数字话音，数字图像信号或其它数字 化信号。
数据通信网
数据通信网1. 引言数据通信网（Data Communication Network）是指用于数据传输和通信的网络系统。
随着信息技术的快速发展，数据通信网在现代社会中起着重要的作用。
它允许各种设备和系统之间交换数据，并支持实时通信和远程访问。
本文将介绍数据通信网的基本概念、架构、技术以及应用。
2. 数据通信网的基本概念数据通信网是指由计算机和通信设备通过一定的通信线路和协议相互连接而构成的网络系统。
它可以用于在局域网内部或远程地区之间传输数据。
数据通信网主要有以下几个基本概念：2.1. 数据传输数据传输是指数据从一个设备或系统传输到另一个设备或系统的过程。
数据可以通过有线或无线的方式进行传输。
数据传输可以是单向的，也可以是双向的。
2.2. 网络拓扑网络拓扑是指网络中不同设备之间连接的方式。
常见的网络拓扑包括总线型、星型、环型和网状型等。
不同的网络拓扑可以适用于不同的应用场景。
2.3. 通信协议通信协议是指在数据通信过程中设备之间进行交流和协调的规则和约定。
常见的通信协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
不同的通信协议具有不同的功能和特点。
3. 数据通信网的架构数据通信网的架构可以分为以下几个层次：3.1. 物理层物理层是指数据通信网中用于传输数据的物理介质和传输方式。
常见的物理介质包括光缆、电缆、无线电波等。
物理层负责将数字数据转换成物理信号，并在不同设备之间进行传输。
3.2. 数据链路层数据链路层是指在物理层之上构建数据传输通道的层次。
它负责对数据进行分帧、错误检测和纠正，以及流量控制和访问控制等功能。
数据链路层使用MAC地址来标识设备，并通过以太网、无线局域网等技术进行数据传输。
3.3. 网络层网络层是指在数据链路层之上构建数据传输网络的层次。
它负责路由选择、数据分组和转发等功能，将数据从源设备传输到目标设备。
网络层使用IP地址来标识设备，并通过路由器和交换机等设备进行数据传输。
数据通信网发展的主要技术问题探讨
邓 智
（ 润建通信股 份有限公司 广西 南宁市 ５ ３ ０ ０ ０ １ ） 摘 要： 所谓 的数据通信 就是整 个 网络 互相联系 和分享 的信息 的基 石 ， 它是从 计算机 本身 的科技发展 与整个 社会 的通讯科 技发 展 的探 索中逐渐探 索和融合 起来 的。随着时代 的进 步和人们物质 生活的极大 丰富 ， 从 １ ９ ８ ０年 以来 ， 人们对 于信息 的需要也爆炸 式的 进行增 长 。 在这 样的社会大 环境下 ， 数 字化的 、 虚拟化 的数据通信 网络应运而生 ， 并且得到 了非常迅速 的极度 发展， 由其 引发的各种课 题 的研 究也就如 雨后春笋般 涌现 。本文 就简述 了如今 全球 的通讯 网络 的现状 ， 从而探讨 其关键 的技术层面 的各种 问题 。 关键词 ： 数据通 信网 ； 综合 业务数字 网； 全光 网 中图分类号 ： Ｔ Ｎ ９ １ ５ 文献标识 码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ７ ３ ４ ４ （ ２ ０ １ ３） １ ９ — ０ ３ ３ ７ — ０ ２
信， 随着数据通信 网的快速发展， 电信 网将会逐渐地消失， 从而被取代 。 近 年 来 ， 移 动 通 信 业 务 发 展 迅 速 。今 后 将 主 要 发 展 ９ ０ ０ ＭＨ ｚ 数 字 移 随着 计算机技 术和通信技 术的不 断发展 ，数 据通信 技术也应运 而 动通信系统。在移动通信网中需要移动体定位及跟踪交换等特殊的 网管 生 。在信 息社会的发展过程 中， 一些发达 国家对数据通 信网的要求越来 越 高。如何能够使得数据通信 网满足各个领域 的需求， 需要相关部 门和 技 术 。 当前， 在图像通信 中应用最广的是传真 （ Ｆ ＡＸ ） 业务。 人 员的不断努力。 通 信 器 件 与 线 路 的“ 超化 ” 、 “ 光化 ” 、 传 输 与 交 换 系 统 的 大 容 量 化 以 １ 数 据通信 网的发 展及 其 相互关 系 及 人 工 智 能 和 知 识工 程 的导 入 与 应 用 使 通信 业 务呈 现 以下 特 点 ： 这种新技术 的发展 为社 会 的进步 和世界 的进步做 出了无 与伦 比的 （ １ ） 在数据传输 的发展中 ， 最直观也 是最重要 的变 化就在 于传 输 的 贡献， 同时我们在努 力为社会数 字化提供便 利， 这种社会 的数字化 发展 对象从单一的声音或 ‘ ‘ 转变为 图文、声音和视频等的 同步传输 ； 与 就 是基于信息快速传输 。 此 同时， 因为当令社会 寿息数据传输方面 的进 一步依赖 ， 信 息在 传输 对 于整个的数据通信 网而 言， 其主要 的构成 部分 就是公用数据通信 中的安全 问题上也变得更加重视， 或者说信息传输中 的安全性 已经成为 网。现阶段 ， 随着政府帝 ． 目 关部 门的不 断重视 ， 公用数据通信 网在其发展 了数据传输通信网络中的关键 问题， 一个通信 网络中 的安全性保障决定 的 过 程 中 已 经 日渐 成 熟 ， 而且还 能够满足不 同业务之 间的需求 ， 取 得 了 了这个网络的价值和发展前景 。 较 大的进步 。当前 ， 不管 是公众 多媒体业务 网又或者是无线数据 网， 两者 （ ２ ） 通信业务 的另外一个 比较重要 的特 点就是种 类更加繁 多； 就信 都在 不断的建设和发展过 程中。与西方发达 国家相 比， 虽然有些业务 的 息源而言 ， 可举出电子报刊 、 电子 图书馆、 电子美术馆等 。就终端而言 ， 携 开 办时间相对而言 比较 的滞后 ， 但是， 随着我 国科技人 员的不断努力， 有 带便利的袖珍 电话将得到普及 ， 超薄型大屏幕显示器使人们在室 内充分 很 多 的业 务 在 当 前 的 形 势 下 也 已经 开 办 。 领略到 自然景色和珍 品佳作 。 同时， 对 于公用数据 网而 言， 在众多的服务对象 中， 我国专用部 门的 （ ３ ） 与此 同时， 一个更加值得注 意的特 点就是通信 服务更加专 业化 数据 通信 是其主要 的服 务对象。从这个角度来说 ， 公用网其实还有一个 和更加具体细致； 采用识别与理解的高级信息处理技术能够很方便地实 扩 充的部分， 为 各 个 部 门解 决 了诸 多 的实 际 性 的 问题 ， 即 专 用 网 。专 用 网 现各种高级通信业务。 的形 成在 很大程度上取 决于对 公用网 的运用 ， 由于较好 地对 其资源进行 利用 ， 从而形成 了一种 具有 全国范 围性 的通信系统 。在 众多的专用数据 ３ 通 信 网的智 能化 与个人化 智能处理与通信相结合， 通信 网将提供包括个人通信在 内的各种高 通信 网中， 中 国金融数据通 信网最大 。该通信 网的简称 离不开邮 电部和 级通信业务。为 了能够满足智能化的需求 ， 智能 网应提供能对用户信息 中国人民银行的共 同作用 。另外 ， 在不 断的发展过程 中， 为了满足 当期 的 进行高级处理 的“ 通信 Ｈ， 信息处理业 务” 和使通信线路接续 方式高级化 发展 需求 ， 很多部门立足于当下的需求， 实现对专用网的 自建， 如表 １ 。 的“ 高级接续业务” 。为了能够满足个人化 的需求， 在不断的发展过程 中， 表 １通信 网的种类 应该要求 用户在移动 的能够在移 动中接入 的无线接 入系统 以及进 行移 业务种类 网络类型 动管理的高级接续业务 。无线接入系统是能够提供话音 、 传真和数据通 电话交换 内线 电话网、 市内电话网、 长途 电话网、 国际长途 电话网 信等多媒体化的系统 。高级接续业务则要求信息传送系 。 、 电报中继交换网、 国际电报 网
数据通信和通信网络的研究和应用
数据通信和通信网络的研究和应用一、数据通信的概述数据通信是指计算机网络中，传输各种数字信号或数字数据的过程，将数据从源地址传输到目的地址。
随着技术的发展，数据通信领域也日新月异，越来越多的应用场景需要高效、可靠的数据通信手段。
其中，数据通信的三要素是：传输媒介、传输速率和传输协议。
二、通信网络的分类通信网络分类可分为广域网、局域网、城域网和个人区域网。
其中，广域网用于跨越省甚至国际范围的通讯，比如互联网、移动通信网络等。
局域网用于办公楼、学校、家庭等小范围通信。
城域网适用于连接一个城市或城市群的通信需求。
个人区域网则是用于相对狭小的空间内，将个人设备进行联接，如蓝牙、无线网等。
三、数据通信技术1.常用的数据通信技术a.串行通信技术串行通信技术是将数据一个一个位进行传送的方式，比较适用于低速率的数据传输。
b.并行通信技术并行通信技术是将多个数据位同时传送的方式，适用于高速率的数据传输方式。
c.数字调制解调技术数字调制解调技术可将数字数据转换为模拟信号进行传输，在接收端将其再转换成数字数据。
d.时分复用技术时分复用技术将多个信号依次进行传输，并在接收端进行判断和分离，以达到高效的传输效果。
2.关键技术发展随着技术的不断发展和应用需求的不断增加，数据通信技术的发展逐渐朝着以下方向发展：a.无线传输技术的突破，例如5G技术的推广。
b.云技术的发展，数据通信与云计算的结合，使通讯效率更加高效。
c.大数据技术的应用，对数据的处理使不同领域的数据通信速度更快，准确率更高。
四、通讯网络的应用1.移动通信网络移动通信网络是目前人们使用最广泛的通讯方式之一，适用于近距离和远距离通讯，新技术的不断出现提高了移动通信的覆盖范围和通讯质量，使人们的工作，生活网络化更加便利。
2.物联网物联网是无线传感器、RFID、互联网、计算机技术等技术的结合，通过网络将各种设备、物品等连接起来，实现人机交互、物物互联。
物联网的应用领域十分广泛，包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能制造等。
第一章 数据通信网络技术概述v1.0
第一章数据通信网络技术概述v1.0 幻灯片 1OSI模型的设计目的是成为一个开放网络互联模型，来克服使用众多网络模型所带来的互联困难和低效性。
OSI参考模型很快成为计算机网络通信的基础模型。
在设计时遵循了以下原则：各个层之间有清晰的边界，便于理解；每个层实现特定的功能；层次的划分有利于国际标准协议的制定；层次的数目应该足够多，以避免各个层功能重复。
OSI参考模型具有以下优点：简化了相关的网络操作；提供即插即用的兼容性和不同厂商之间的标准接口；使各个厂商能够设计出互操作的网络设备，加快数据通信网络发展；防止一个区域网络的变化影响另一个区域的网络，因此，每一个区域的网络都能单独快速升级；把复杂的网络问题分解为小的简单问题，易于学习和操作。
幻灯片 6OSI七层模型中，每一个对等层数据起一个统一的名字为：协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）。
相应地，应用层数据称为应用层协议数据单元（APDU，Application Protocol Data Unit），表示层数据称为表示层协议数据单元（PPDU，Presentation Protocol Data Unit），会话层数据称为会话层协议数据单元（SPDU，Session Protocol Data Unit）。
通常，我们把传输层数据称为段（Segment），网络层数据称为数据包（Packet），数据链路层为帧（Frame），物理层数据称为比特流（Bit）。
封装（Encapsulation）是指网络节点（Node）将要传送的数据用特定的协议头打包，来传送数据，同样在某些层进行数据处理时，也会在数据尾部加上报文，这时候也称为封装。
OSI七层模型的每一层都对数据进行封装，以保证数据能够正确无误的到达目的地，被终端主机接受，执行。
幻灯片 7物理层涉及到在通信信道（channel）上传输的原始比特流，是OSI参考模型的基础，它实现传输数据所需要的机械、电气、功能特性。
数据通信网
6 数据通信网6.1 一般规定6.1.1 铁路数据通信网（以下简称数据网）由骨干网络和区域网络构成。
6.1.2 数据网设备包括网络设备、网管设备和配套设备。
网络设备由路由器、交换机、域名系统、网络安全设备、DSLAM等组成。
配套设备包含光纤配线架（ODF）、以太网配线架（EDF）、数字配线架（DDF）等附属设备。
6.1.3 数据网设置网管系统，并根据需要设置复示终端。
数据网网管按两级设置，铁路总公司（通信中心）设置总公司网管，铁路局设置局网管，通信段可根据需要在车间或数据网汇聚节点处设置复示终端。
6.2 网络管理6.2.1 网络管理采用“集中管理、集中监控、分级维护”的方式。
6.2.2 各级网管职责:6.2.2.1 总公司数据网网管主要职责:（1）负责骨干网络集中配置、集中监控；（2）负责骨干网络数据的统一管理；负责跨域VPN的协调管理；（3）负责指挥处理骨干网络障碍、跨局障碍；（4）负责骨干网络网管设备和域名系统等的日常维护和障碍处理；（5）定期对全网网络状态、性能、质量进行汇总分析，提出优化建议；（6）参与全网性重大疑难问题的分析，提出解决建议；（7）负责组织骨干网络设备的软件更新、版本升级；（8）对总公司区域网络进行集中配置、集中监控；（9）指挥处理总公司区域网络障碍；（10）负责总公司区域网络数据的统一管理。
（11）对局网管进行业务指挥和技术指导。
6.2.2.2 铁路局数据网网管主要职责：（1）负责对铁路局区域网络进行集中配置、集中监控；（2）负责铁路局区域网络数据的统一管理；对域内VPN进行配置、管理，配合总公司网管对跨域VPN进行配置；（3）负责指挥处理铁路局区域网络障碍；负责网管设备的日常维护和障碍处理；（4）负责定期对管内网络状态、性能、质量进行汇总分析，提出优化建议；52（5）参与管内数据网问题的分析，提出解决建议；（6）负责管内设备的软件更新、版本升级工作。
6.2.2.3 相关车间利用复示终端实现管内设备运行状况的监测及障碍处理。
5.数据通信网络与业务
Internet IP电话网关/关守
电话网 电话
终端设备
MCU
IP电话系统的组成
IP电话系统中，终端必须提供音频通信能力。 网关是IP网与其他网（如PSTN、ISDN）之间的
接口设备，完成分组交换与电路交换（或其他 通信规程）之间的协议转换，支持多种电话线 路，完成语音压缩，并进行寻址、信令转换与 呼叫控制。 关守是网关的管理者，控制网关完成呼叫接续 过程。 支持系统主要包括认证中心、计费中心、网络 管理中心和业务管理中心。 多点控制单元（MCU）用以支持三点或更多点 之间的通话。
Internet存在的主要问题
地址资源存在枯竭的可能
带宽瓶颈直接影响用户使用 如何保障QoS Internet的安全保证 减少ISP成本和用户使用费用
Internet的发展
IP网将是新一代电信网络的基础。 IPv6技术 宽带接入技术 IP over ATM、IP over SDH、IP over DWDM 更稳妥的网络安全技术
呼叫中心的发展历程
第一代：人工服务的热线电话。
第二代：主要起咨询作用，将用户的呼
叫转接到应答台或专家，开始建立起交 互式的语音应答系统。 第三代：以CTI技术为核心，将计算机网 络与通信网络结合起来。 第四代：基于Internet，支持多种信息源 的接入。
与Internet相结合的呼叫中心
第二节
Internet及其业务
Internet网的概念
Internet是全球最大的、开放的、由众多
网络相互连接而成的计算机网络，从网 络通信技术的观点看，Internet是一个以 TCP/IP协议联结各个国家、部门、机构 计算机网络的数据通信网；从信息资源 的观点看，Internet是汇集各个部门、各 个领域的各种信息资源为一体的供网上 用户共享的数据资源网。
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现代通信网概论
私网IP地址 因特网地址分配组织规定将下列的IP地址被保留用作私有地 址： • 10.0.0.0 ～ 10.255.255.255 • 172.16.0.0 ～ 172.31.255.255 • 192.168.0.0 ～ 192.168.255.255
现代通信网概论
问题
• A公司得到了20个C类网络IP地址,B公司也有20个C类网 络IP地址。并且他们具有相同的网络地址（如： 202.116.8.0）。B公司的主机因为工作需要，经常给网 络内本公司的主机发广播消息，可是这样会对A公司的 主机造成骚扰。怎么解决呢？
各层之间相对独立 分解复杂的通信过程
底层:负责网络数据传输 底层 负责网络数据传输 容易实现和维护
3 2 1
灵活性好 利于标准化工作
现代通信网概论
七层功能
提供应用程序间通信 处理数据格式、数据加密等 建立、维护和管理会话 建立主机端到端连接 寻址和路由选择 提供介质访问、链路管理等 比特流传输
7 6 5 4
现代通信网概论
网络层协议概述
应用层
IP
传输层 网络层 数据链路层 物理层
ARP
RARP ICMP
现代通信网概论
IP协议功能
• IP协议提供了一种全球统一的编址方式，屏蔽了物 理网络地址的差异，使路由查找成为可能。 • IP协议提供了一种全球统一的报文格式，屏蔽了网 络链路层差异，使网络互联成为可能。
• 一个网络上通信量与主机的数目成正比，如果主机数目太大，超出 网络介质的容量使网络的性能下降。 • 网络划分为若干部分，降低不必要的通信量。
网段：202.116.8.0
网段： 网段：202.116.8.32 掩码： 掩码：255.255.255.224 网段： 网段：202.116.8.64 掩码： 掩码：255.255.255.224 现代通信网概论
物理层
•
每一层利用下一层提供的服务与对等层通信；每一层使用自己的协议。
现代通信网概论
数据封装和解封装
Data H H H Data Data
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 主机
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 服务器
H H H
Data Data Data
现代通信网概论
主机号和子网号的选择
• 首先确定主机号所占用的2进制位数。在这个例子下，每个子网 的主机数量在1000之内，因此预留10位2进制位用于主机号。因 此，可容纳的主机数量为：210－2=1022>1000。 • 原来主机号中剩余下的2进制位可作为子网号。在这个例子下是6 位 ，那么可用子网的最大数目：26＝64个，子网掩码为： 255.255.252.0。
交换机
路由器
现代通信网概论
本节小结
• • • •
网络的定义和演进过程 局域网和广域网的定义设常见设备 常见网络拓朴结构 OSI的7层网络参考模型
现代通信网概论
课程内容
第一章 数据通信网络概述 第二章 TCP/IP协议 协议 第三章 常用网络设备
现代通信网概论
第二节 TCP/IP协议
• TCP/IP协议概述 • 网络层介绍 • 传输层介绍 • 应用层介绍
现代通信网概论
通信协议 TCP/IP 协 议 栈 TCP/IP
5 4 3 2 1
请问可以用 TCP/IP和你通信 吗?
5 4 3 2 1
协 议 栈
好啊！我刚好也 懂TCP/IP。
Source Host A
Destination Host B
• 计算机与计算机之间要相互通信，就必须“听”的懂对方的“语言”，这 种语言就是网络协议，计算机必须运行相同的协议，才能相互通信。由于网 络的种类繁多，网络协议自然也各式各样，但是，大多数网络协议的设计都 有一个共同的特点——协议分层。 • 各层协议是网络设备之间通信规则的正式描述。
提供应用程序网络接口 建立端到端连接 寻址和路由选择 物理介质访问
TCP/UDP IP
ICMP
网络层 数据链路层 物理层
ARP/RARP
Ethernet、802.4、PPP、 HDLC、FR、etc
接口和线缆
二进制数据流传输
现代通信网概论
TCP/IP协议数据封装
TELNET 23 FTP 20/21 SMTP 25 TFTP 69
局域网(LAN)和广域网(WAN)
数据通信网络按覆盖范围的大小可以分为局域网和广域网.
局域网 Local Area Network
Host
广域网 Wide Area Network
WAN
lan1
lan2
现代通信网概论
LAN定义和常用互连设备 • LAN定义：通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联 的计算机、打印机、modem或其他设备的集合。 • 特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。 • LAN的设计目标： – 运行在有限的地理区域； – 允许同时访问高带宽的介质； – 通过局部管理控制网络的私有权利； – 提供全时的局部服务； – 连接物理相临的设备。
现代通信网概论
课程内容
第一节 数据通信网络概述 第二节 TCP/IP协议 协议 第三节 常用网络设备
现代通信网概论
第一节 数据通信网络概述
• 网络定义与拓扑结构
• OSI参考模型 OSI参考模型
现代通信网概论
数据通信网络
SOHO
INTERNET
Server
Intranet
IP Hotel
移动
现代通信网概论
IP地址的范围
网络类别 最大网络数 A B C 126 16382 2097150
第一个可用 最后一个可 每个网络中 网络号码 用网络号码 最大主机数 1 128.1 192.0.1 126 191.254 223.255.254 16777214 65534 254
现代通信网概论
特殊IP地址
在使用IP地址时，还要知道下列地址是保留作为特殊用途的，一般不使 用： • 全0的网络号码，这表示“本网络”或“我不知道号码的这个网络”。 • 全1的网络号码。 • 全0的主机号码，这表示该IP地址就是网络的地址。 • 全1的主机号码，表示广播地址，即对该网络上所有的主机进行广播。 • 全0的IP地址，即0.0.0.0。 • 全1地址255.255.255.255，这表示“向我的网络上的所有主机广 播”。原先是使用0.0.0.0。 • 网络号码为127.X.X.X，这里X.X.X为任何数。这样的网络号码用作 本地软件回送测试（Loopback test）之用。
如何划分子网？
• 减少IP地址中，主机地址所占用的2进制位数，同时将减少的2进制位和原来的网络 地址所占用的2进制位合并为新的网络地址。 • 被挪用的2进制位数（N）越多，划分的子网数目就越多，但是每个子网的主机数目 就越少。同时，划分出的子网数量为2N。
IP地址：
网络号Network ID
主机号Host ID
Modem/CSU/DSU
路由器
广域网交换机
接入服务器
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常见网络拓朴结构 • 拓扑结构： – 总线、星型、树型 – 环型、网型
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第一节 数据通信网络概述
• 网络定义与拓扑结构
• OSI参考模型
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OSI参考模型
• OSI RM：开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model）
高层协议
TCP/IP
Everything over IP 桌面应用
Ethernet Token Ring X.25
FR
ATM
PPP/SDH
– ITU-T 综合业务网(H.323/SIP) – IP/Ethernet----几乎所有的高层应用都落在IP上
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第二节 TCP/IP协议
• TCP/IP协议概述 TCP/IP协议概述 • 网络层介绍 • 传输层介绍 • 应用层介绍
IP应
帧帧帧
... ...
X.25
PPP
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什么是IP地址
• 一个32位整数，网络中标识一个主机。通常写成4个整 数的方式，如202.116.84.92
IP IP地址：
网络号Network ID 主机号Host ID 网络号 主机号
邮政地址：
街道名称
门牌号码
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问题
• 为什么IP地址要划分为网络地址和主机地址呢？ – 方便寻址，提高寻址效率。 – 使得网络更加容易管理。可以对具有相同网络地址 的主机进行统一管理，提高网络的安全性。
TCP/UDP 6/17
IP PACKETS
FRAMES
BITS
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TCP/IP协议 TCP/IP是Internet的核心技术 是 的核心技术 TCP/IP是一个协议簇 是一个协议簇 •HTTP、TELNET、FTP 、 、 •RIP、OSPF、BGP 、 、 •PIM、DVMRP 、 •TCP、UDP、RAW IP 、 、 •IP •IGMP •ARP •ICMP
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IP地址的分类
0 1 2 3 4 A类 B类 C类 D类 E类 0 net-id 10 net-id 8 host-id host-id 16 24 31
110
net-id
host-id
1110
组播地址
11110
保留为今后使用
net-id：网络标识，host-id：主机标识
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