计算机通信网概述：协议分层的基本原理PPT
合集下载
计算机网络技术教程共118张PPT
计算机网络技术教程共118张PPT计算机网络技术教程随着计算机技术的飞速发展和互联网的普及，计算机网络技术已经成为了人们生活中必不可少的一部分。
计算机网络技术包括多种常见协议、技术和设备，其中最重要的包括计算机网络的结构和拓扑、物理传输媒介、数据通信协议、TCP/IP 协议、UDP协议、路由协议、网络拓扑结构、网络设备、网络安全等等。
本教程将系统介绍计算机网络技术的相关知识，共118张PPT。
第一部分：计算机网络结构和基本原理第一部分主要讲解计算机网络的结构和基本原理，其中包括计算机网络概述、计算机网络结构、计算机网络层次结构、计算机网络的分类、互联网和局域网的组成、计算机网络的标准体系、计算机网络的性能指标、计算机网络的发展历程等。
第二部分：数据通信协议第二部分主要介绍数据通信协议，其中包括串行通信协议、并行通信协议、同步和异步通信、传输控制协议TCP、用户数据报协议UDP、网络共享协议等。
这些协议是计算机网络中数据交换的基础，理解并掌握这些协议对于理解计算机网络工作原理具有重要意义。
第三部分：TCP/IP协议第三部分主要介绍TCP/IP协议，这是计算机网络中最重要的协议之一。
TCP/IP协议是计算机网络之间数据传输的标准，包括网络层、传输层和应用层三个部分。
本部分将详细介绍TCP/IP协议的原理、数据传输过程、控制和管理、地址转换等内容。
第四部分：路由协议和网络拓扑结构第四部分主要介绍路由协议和网络拓扑结构，路由协议是计算机网络中实现数据包转发和路由选择的基础。
常见的路由协议包括RIP协议、OSPF协议、BGP协议等。
在理解了路由协议的基础上，我们还需要了解网络拓扑结构，其中包括星型拓扑、总线拓扑、环形拓扑、树状拓扑和网状拓扑等。
掌握网络拓扑结构是布局计算机网络的重要基础。
第五部分：网络设备第五部分主要介绍网络设备，包括交换机、路由器、集线器、网关、防火墙等。
这些设备是计算机网络中必不可少的组成部分，在实现网络连接、数据传输和安全保障等方面起着非常重要的作用。
第二章 计算机网络协议的体系结构
--------------
(N)实体
(N)服务: 在(N)协议的控制下,(N)层通过(N)实体的工作,可以 向上一层即(N+1)层提供服务.这种服务称为(N)服务.
开放系统A (N+1)层
(N)服务 (N+1)实体 (N)实体 (N)连接 (N)用户
(N)层 (N-1)层
交换原语
(N-1)实体
(N)服务是由以下三部分组成的: (1)(N)实体自己提供的某些功能; (2) (N-1) (2)从(N-1)层及其以下各层以及本地环境得 到的服务; (3)通过与处在另一开放系统中的对等(N)实 体的通信而得到的服务.
(N)SAP (N)CEP (N)连接
二 数据单元
在用户数据传送的过程中,有两种控制信息 存在:一种用于控制对等(N)层之间的信息传送; 另一种用于控制相邻层之间的信息传送.
当用户数据从发送端的应用层传向物理层时,要带上各层的对等层控制信息; 当其从接送端的物理层传向应用层时,各层要将其对接的同等层附加的控制信息取 走. 用户信息在相邻层间传送时,由相邻层控制信息控制,这些控制信息不参加传 送,也不出现在用户信息中,它们只是局部有效.
OSI环境
网络环境 3 2 1 节点 数据通信网 网络环境 3 2 1 节点
APA 7 6 5 4 3 2 1
AP数据 AP数据 数据单元 数据单元 数据单元
APB 7 6 5 4 3 2 1
数据单元 数据单元 比特流 物理媒体
报文 分组 帧
应用进程APA要在OSI中经过复杂的处理过程才能送到对方的应用进程 APB，但这些复杂过程对用户来说都被屏蔽掉了，应用进程APA的数据 好像直接传递给了应用进程APB。同理，OSI环境中两个同样的层次之间， 也好像可将数据（服务单元）直接传送给对方。
计算机网络七层协议
计算机网络七层协议计算机网络七层协议，也称为OSI（Open System Interconnection）参考模型，是计算机网络体系结构的一种标准化框架。
它将网络通信协议的功能分为七层，每一层都有其特定的功能和任务，通过分层的方式来实现网络通信的有效管理和控制。
首先，我们来了解一下七层协议的具体内容。
第一层是物理层（Physical Layer），它负责传输比特流，管理数据传输的物理介质，如传输介质的接口标准、传输速率等。
第二层是数据链路层（Data Link Layer），它负责在相邻节点之间传送数据帧，管理物理介质的访问，进行错误检测和纠正。
第三层是网络层（Network Layer），它负责数据在网络中的传输和路由选择，实现不同网络之间的通信。
第四层是传输层（Transport Layer），它负责端到端的通信和数据传输，确保数据的可靠传输和完整性。
第五层是会话层（Session Layer），它负责建立、维护和终止会话连接，管理数据传输的顺序和同步。
第六层是表示层（Presentation Layer），它负责数据的格式化、加密和压缩，确保数据的可靠传输和解释。
第七层是应用层（Application Layer），它负责为用户提供网络服务和应用程序接口，实现用户与网络的交互。
在计算机网络通信中，七层协议的作用体现在以下几个方面：首先，它将网络通信的功能分为不同的层次，使得网络协议的设计和实现更加清晰和模块化，方便网络设备和应用程序的开发和维护。
其次，七层协议提供了一种通用的框架，使得不同厂商和组织之间的网络设备和应用程序能够进行互操作，实现统一的网络标准和规范。
再次，七层协议提供了一种灵活的方式来实现网络通信的管理和控制，使得网络的性能和安全性得到有效的保障和提升。
最后，七层协议为网络通信的发展提供了一个坚实的基础，为未来网络技术的创新和发展提供了广阔的空间和可能性。
总的来说，计算机网络七层协议是计算机网络体系结构的重要组成部分，它通过分层的方式来实现网络通信的有效管理和控制，为网络设备和应用程序的开发和维护提供了统一的标准和规范，为网络通信的发展提供了坚实的基础。
计算机网络培训ppt课件
大数据技术
大数据定义
大数据是指数据量巨大、复杂度高、处理速度快 的数据集合。
大数据处理流程
大数据处理流程包括数据采集、数据存储、数据 处理、数据分析和数据可视化等环节。
大数据应用场景
大数据应用场景包括商业智能、预测分析、社交 媒体分析、金融风控等。
物联网技术
物联网定义
物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，对任何物品进行普遍感知和连接，并进行信息交换，实现智能化识 别、定位、跟踪、监控和管理的一个网络。
07
计算机网络发展趋势 与新技术
云计算技术
云计算定义
云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需 提供给计算机和其他设备。
云计算服务模式
云计算的服务模式包括基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（ SaaS）。
云计算优势
云计算具有弹性可扩展、高可用性、高可靠性、资源池化等优势。
无线局域网的适用场景
无线局域网适用于需要移动接入和灵活组网的场景，如企 业、学校和家庭等。
虚拟专用网络（VPN）
VPN概述
VPN的分类
VPN的安全性
VPN的应用场景
虚拟专用网络（VPN）是一种远 程访问技术，通过公共网络（如 Internet）建立加密通道，实现 远程用户对内部网络的访问。 VPN可以提供安全的远程接入、 数据传输和资源共享等服务。
网络设备配置与调试
配置IP地址
为网络设备分配唯一的IP地址，以便 在网络中进行通信。
配置网络掩码
确定网络设备的子网范围，以便在同 一网络内的设备能够相互通信。
配置默认网关
为网络设备指定默认的路由器，以便 将数据包转发到其他网络。
《认识计算机网络 》课件
IP数据报是IP协议传输的数据单位，它包含源IP地址、目的IP地址、以及其他一些控制信息，如生存时间（TTL）和协议类型。
IP协议使用路由选择算法来确定数据报从源到目的的最佳路径。路由选择基于一系列路由协议，如RIP、OSPF和BGP等。
IP地址
IP数据报
路由选择
TCP协议概述：TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，它提供了一种可靠的、有序的和错误校验的数据传输方式。TCP在因特网上广泛使用，如HTTP、FTP和SMTP等应用层协议都建立在TCP连接之上。
总结词
实现物体与物体之间的智能化互联
详细描述
物联网（Internet of Things, IoT）是指通过网络技术实现物体与物体之间的智能化互联，实现物体的远程监控、控制和管理等功能。物联网的应用范围广泛，包括智能家居、智能交通、智能工业等领域。
通过网络提供可伸缩的、按需付费的计算服务
总结词
云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的计算方式，通过虚拟化技术将计算资源（如服务器、存储设备和应用程序）以服务的形式提供给用户。用户可以通过网络随时随地地访问这些服务，并按需付费。云计算具有可伸缩性、灵活性、高可用性和可靠性等特点。
DNS概述
DNS查询由客户端发出，请求将特定域名解析为相应的IP地址。DNS服务器会响应查询，返回与该域名相关联的IP地址列表。这些IP地址可以是多个，以便实现负载均衡和容错功能。
DNS查询与响应
为了提高性能并减少DNS查询的频率，许多计算机和网络设备都配置了存储在缓存中，以便后续对该域名的访问可以直接从缓存中获取IP地址而无需再次查询DNS服务器。
《认识计算机网络》PPT课件
计算机网络概述计算机网络体系结构计算机网络的硬件设备计算机网络协议与技术网络安全与防护计算机网络应用与发展趋势
IP协议使用路由选择算法来确定数据报从源到目的的最佳路径。路由选择基于一系列路由协议，如RIP、OSPF和BGP等。
IP地址
IP数据报
路由选择
TCP协议概述：TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，它提供了一种可靠的、有序的和错误校验的数据传输方式。TCP在因特网上广泛使用，如HTTP、FTP和SMTP等应用层协议都建立在TCP连接之上。
总结词
实现物体与物体之间的智能化互联
详细描述
物联网（Internet of Things, IoT）是指通过网络技术实现物体与物体之间的智能化互联，实现物体的远程监控、控制和管理等功能。物联网的应用范围广泛，包括智能家居、智能交通、智能工业等领域。
通过网络提供可伸缩的、按需付费的计算服务
总结词
云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的计算方式，通过虚拟化技术将计算资源（如服务器、存储设备和应用程序）以服务的形式提供给用户。用户可以通过网络随时随地地访问这些服务，并按需付费。云计算具有可伸缩性、灵活性、高可用性和可靠性等特点。
DNS概述
DNS查询由客户端发出，请求将特定域名解析为相应的IP地址。DNS服务器会响应查询，返回与该域名相关联的IP地址列表。这些IP地址可以是多个，以便实现负载均衡和容错功能。
DNS查询与响应
为了提高性能并减少DNS查询的频率，许多计算机和网络设备都配置了存储在缓存中，以便后续对该域名的访问可以直接从缓存中获取IP地址而无需再次查询DNS服务器。
《认识计算机网络》PPT课件
计算机网络概述计算机网络体系结构计算机网络的硬件设备计算机网络协议与技术网络安全与防护计算机网络应用与发展趋势
通信原理ppt课件
5G技术发展趋势
未来，5G技术将进一步演进，支持更 多频段、更高速度和更低延迟，同时 将促进更多创新业务的发展。
物联网技术在通信领域的应用与前景
物联网技术在通信领域的应用
物联网技术在智能家居、智能交通、智能医疗等领域的应用不断深化，为人们的 生活带来便利。
物联网技术的未来前景
未来，随着技术的不断进步，物联网将进一步扩展应用范围，与人工智能、云计 算等技术结合，形成更加智能化的解决方案。
PART 02
模拟通信
REPORTING
模拟通信的基本概念
模拟通信定义
模拟通信是以时间连续的模拟信 号表示信息，如语音、视频等。
模拟通信原理
模拟通信通过将信息转化为电流、 电压、电磁波等物理量，在传输过 程中进行调制和解调，最终还原为 原始信号。
模拟通信系统组成
模拟通信系统包括信源、调制器、 信道、解调器、信宿等部分。
通信的基本要素
通信的基本要素包括信息 源、发送设备、传输介质 、接收设备和目的地。
通信系统的组成
发送设备
发送设备是将信息转换为电信 号或光信号的设备，如调制器 、放大器等。
接收设备
接收设备是将电信号或光信号 转换为信息的设备，如解调器 、放大器等。
信息源
信息源是指产生信息的源头， 可以是各种传感器、计算机、 麦克风等。
模拟信号的调制与解调
调制定义
调制是将原始信号转化为适合传 输的信号的过程，常见的调制方
式包括调幅、调频和调相。
解调定义
解调是将接收到的调制信号还原 为原始信号的过程，与调制相反
。ห้องสมุดไป่ตู้
调制与解调的应用
调制与解调在无线通信、有线通 信、卫星通信等领域都有广泛应
未来，5G技术将进一步演进，支持更 多频段、更高速度和更低延迟，同时 将促进更多创新业务的发展。
物联网技术在通信领域的应用与前景
物联网技术在通信领域的应用
物联网技术在智能家居、智能交通、智能医疗等领域的应用不断深化，为人们的 生活带来便利。
物联网技术的未来前景
未来，随着技术的不断进步，物联网将进一步扩展应用范围，与人工智能、云计 算等技术结合，形成更加智能化的解决方案。
PART 02
模拟通信
REPORTING
模拟通信的基本概念
模拟通信定义
模拟通信是以时间连续的模拟信 号表示信息，如语音、视频等。
模拟通信原理
模拟通信通过将信息转化为电流、 电压、电磁波等物理量，在传输过 程中进行调制和解调，最终还原为 原始信号。
模拟通信系统组成
模拟通信系统包括信源、调制器、 信道、解调器、信宿等部分。
通信的基本要素
通信的基本要素包括信息 源、发送设备、传输介质 、接收设备和目的地。
通信系统的组成
发送设备
发送设备是将信息转换为电信 号或光信号的设备，如调制器 、放大器等。
接收设备
接收设备是将电信号或光信号 转换为信息的设备，如解调器 、放大器等。
信息源
信息源是指产生信息的源头， 可以是各种传感器、计算机、 麦克风等。
模拟信号的调制与解调
调制定义
调制是将原始信号转化为适合传 输的信号的过程，常见的调制方
式包括调幅、调频和调相。
解调定义
解调是将接收到的调制信号还原 为原始信号的过程，与调制相反
。ห้องสมุดไป่ตู้
调制与解调的应用
调制与解调在无线通信、有线通 信、卫星通信等领域都有广泛应
网络基础理论PPT课件
目标
02
提高网络可用性和可靠性，降低网络故障风险，优化网络性能，
确保网络安全。
内容
03
包括网络设备管理、网络配置管理、网络性能管理、网络安全
管理和网络故障管理等。
网络故障排除方法
01
02
03
定义
网络故障排除是指对网络 故障进行定位、分析和解 决的过程。
方法
包括分层排除法、分段排 除法、替换排除法和比较 排除法等。
步骤
包括故障发现、故障定位、 故障分析和故障解决等。
网络性能优化与安全防护
定义
网络性能优化是指通过对网络设备、 网络架构和网络协议等进行调整和优 化，以提高网络性能的过程。
内容
包括流量控制、负载均衡、入侵检测 和防御等。
06 网络安全与防护
网络安全的重要性
01
02
03
04
保障数据安全
保护个人信息和企业敏感数据 不被泄露或滥用。
网络基础理论PPT课件
contents
目录
• 网络概述 • 网络协议与体系结构 • 网络硬件设备 • 网络软件及应用 • 网络管理与维护 • 网络安全与防护
01 网络概述
网络定义与组成
总结词
网络是由多个节点和连接节点的链路组成的集合，节点可以是计算机、终端设 备、路由器等，链路是传输数据的媒介。
其他计算机或设备。
服务器通常具有强大的计算能 力和存储能力，能够处理大量
的请求和数据。
常见的服务器类型包括Web 服务器、数据库服务器、文件
服务器等。
服务器通常运行特定的操作系 统和软件，以提供所需的服务
。
网关与网桥
网关是连接不同网络的设备， 能够将数据包从一个网络转发
《网络协议实践教程(第2版)》课件第1章 网络协议概述
流量控制、数据的检错、重发等。 数据链路层的数据单位为帧（frame）。 数据链路层协议主要有：SDLC、HDLC、PPP、
STP、帧中继等。
网络协议实践教程（第2版）
Page 20
第1章 网络协议概述
（3）网络层（Network layer）
网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送。
（1）物理层（Physical Layer）
物理层规定通信设备的机械的、电气的、功 能的和过程的特性，用以建立、维护和拆除物 理链路连接。
物理层的数据单位为比特（bit）。 物理层定义的典型规范有：EIA/TIA RS-232、
EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
网络协议实践教程（第2版）
第1章 网络协议概述
（3）传输层
TCP/IP的传输层支持的主要功能：应用数据 分段；完成检查以保证所接收数据的完整性； 为多个应用同时传输数据；多路复用数据流； 对乱序接收的数据重新排序；提供端到端的 可靠传输等。
传输层主要定义了两个端到端协议：传输控 制协议TCP和用户数据报协议UDP。
网络协议实践教程（第2版）
第1章 网络协议概述
第1章 网络协议概述
1.1 网络协议的分层体系结构 1.2 OSI的分层模型 1.3 TCP/IP的分层模型
网络协议实践教程（第2版）
Page 1
第1章 网络协议概述
1.1 网络协议的分层体系结构
1.1.1 网络协议概念 1．网络协议的定义
网络协议是为计算机网络中进行数据交换而 建立的规则、标准或约定的集合。
第n层PDU记为(n)-PDU，组成：用户数据 信息(n)-UDI和协议控制信息(n)-PCI。
STP、帧中继等。
网络协议实践教程（第2版）
Page 20
第1章 网络协议概述
（3）网络层（Network layer）
网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送。
（1）物理层（Physical Layer）
物理层规定通信设备的机械的、电气的、功 能的和过程的特性，用以建立、维护和拆除物 理链路连接。
物理层的数据单位为比特（bit）。 物理层定义的典型规范有：EIA/TIA RS-232、
EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
网络协议实践教程（第2版）
第1章 网络协议概述
（3）传输层
TCP/IP的传输层支持的主要功能：应用数据 分段；完成检查以保证所接收数据的完整性； 为多个应用同时传输数据；多路复用数据流； 对乱序接收的数据重新排序；提供端到端的 可靠传输等。
传输层主要定义了两个端到端协议：传输控 制协议TCP和用户数据报协议UDP。
网络协议实践教程（第2版）
第1章 网络协议概述
第1章 网络协议概述
1.1 网络协议的分层体系结构 1.2 OSI的分层模型 1.3 TCP/IP的分层模型
网络协议实践教程（第2版）
Page 1
第1章 网络协议概述
1.1 网络协议的分层体系结构
1.1.1 网络协议概念 1．网络协议的定义
网络协议是为计算机网络中进行数据交换而 建立的规则、标准或约定的集合。
第n层PDU记为(n)-PDU，组成：用户数据 信息(n)-UDI和协议控制信息(n)-PCI。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第零章
0.1 计算机通信网概述 0.2 协议分层的基本原理
1.1 计算机通信和计算机通信网的概念
计算机通信和通信网
计算机通信
为了协同工作的目的，在两台或多台“自治的”计算机 之间经由数据通路（包括通信网络）进行的信息交换 “自治” 能够互换信息且独立自治的计算机及通信子网的集合 两台（或两台以上）自治计算机互连 需要通信通道/通信子系统 用于交换信息的某些规定和约定——通信协议 计算机通信网：传输信息为主要目的，关心网络中信息 高效、可靠传输，通信遵循协议，通信设备控制管理 计算机网络：网络资源共享为主要目的，关心如何更好 地联网共享资源
成绩组成
平时 10% 大作业 30%
3-4人/组，检索、阅读论文 组代表课堂宣讲 重要概念 计算简答 网络设计 40% 40% 20%
期末考 60% 闭卷
第零章
0.1 计算机通信网概述 0.2 协议分层的基本原理
本章主要知识点
计算机通信网基本概念 协议体系结构、协议分层思想 OSI/RM模型、TCP/IP模型 计算机通信主要设计问题 开放系统基本概念 分层原理 服务原语、数据交互
0.1.3 网络软件及协议体系机构
协议体系结构
计算机通信网分层、各层协议和层间接口集合， 是通信网及其部件所应完成功能的精确定义
低层为用户提供通信连接 高层确保数据正确有序互换 下层对上层提供服务，每层功能与下层服务迭加保证高 层为用户提供完成服务 分层基本原则：定义每层向上层提供的服务，保证各层 功能独立，不可规定具体服务实现方式
网络层设计
网络层服务
0.1.3 网络软件及协议体系机构
OSI/RM协议体系结构
传输层：只存在于端开放系统，首个端到端层次
0.1.2 网络硬件——计算机通信网分类
网络规模
局域网（LAN）：处于同一建筑物、同一大院或 方圆数公里地域内的专用网络
覆盖范围小：即使在最坏的情况下网络传输时间也是有 限的，同时可预知网络传输的最大时间，简化网络设计 和管理 传输技术：使用一条电缆（总线）连接所有机器
出错率低 传输速率高 以太网：总线型局域网，IEEE 802.3，10－100Mbps IBM令牌环：环型局域网，IEEE 802.5，16M/1000Mbps
0.1.3 网络软件及协议体系机构
OSI/RM协议体系结构
开放系统：遵从国际标准能够通过互连而相互作 用的系统
0.1.3 网络软件及协议体系机构
OSI/RM协议体系结构
物理层 OSI最低层，开放系统基础
保证通信信道传输原始比特流 建立、维持和释放数据链路实体间的连接 典型物理层协议：串行接口RS-232C标准 物理层设计
通信子网：信息交换
负责数据无差错、有序传递
计算机通信的本地系统环境 合适接口保证主机无缝接入通信子网
资源子网：信息处理
通信子网和资源子网的边界
0.1.1 计算机通信和计算机通信网的概念
计算机通信网的组成（按物理划分）
网络节点 资源子网：拥有资源的用户主机和请求资源的用户终 端节点：用户数据的发源地和归宿地 端，端节点内不含通信子系统的部分 交换节点：只对用户数据进行搬运和转移 通信子网：端节点通信子系统，交换节点和通信链路 通信链路 共同组成
计算机通信网
计算机通信网 计算机主机，通信子网，协议 |自治的主机按协议经通信子网互连
ຫໍສະໝຸດ 计算机通信网和计算机网络
1.1 计算机通信和计算机通信网的概念
计算机通信和通信网
从通信到计算机
通信技术数字化 分布式处理、云计算等新型计算机应用，资源共享需要 依托计算机通信网
计算机通信的要素
数据通信系统：单条直接传输通路和通信网络
为计算机之间的信息交互提供传输媒介和可靠的数据传 送能力
通信子系统
面向应用进程：将不同类型的数据转换成双方认可的形 式
数据发送/接收方式 数据封装/拆卸 传输速率 通路的建立、维护和撤销 差错控制 流量控制 网络互连
面向网络：为信息传输确定合适的数据通路或网络路径
网络层 完成通信子网运行控制
通过网络连接分组交换传输层数据 保证高层设计不依赖于数据传送、中继路由 网络层功能
交换路由，激活、保持和终止网络层连接 数据链路复用，多采用异步复用：逻辑信道、虚电路 网络边界协议数据转换：分组长度、寻址方式 选择路径：静态、动态 流量控制：防止链路拥塞 统计功能：面向收费 面向连接方式 无连接方式
流控、寻址和路由 HDLC PPP
端到端协议 保证端到端可靠传输
其他网内协议
点到点协议 实现直接相连节点数据传输
0.1.3 网络软件及协议体系机构
协议分类
网络接入协议
MAC 不同网络用户寻址 异构网络协议转换
网络互联协议
计算机（端系统）通信
不同层次上对等的通信单元（实体）协调配合完 成
传输单元：帧，帧定界，帧头、帧尾附加特殊二进制编码 帧同步、顺序传送 差错检测，帧误码：奇偶校验、循环冗余；帧丢失/重复： 序号检测 错误修复：反馈重发机制 流量控制：发送接收速度匹配
数据链路层组成：LLC和MAC 独立数据链路层产品：网卡、网桥
0.1.3 网络软件及协议体系机构
OSI/RM协议体系结构
0.1.3 网络软件及协议体系机构
OSI/RM协议体系结构
数据链路层：将本质上不可靠的传输媒介变成可 靠的传输通路提供给网络层
加强物理层原始比特流的传输功能 建立、维持和释放网络实体间的数据链路连接 对传输数据的检错和纠错，使数据链路对网络层呈现为 无差错通路 数据链路层设计
网络规模
网络规模 微型网 小型网 处理器间的距离 0.1m 1m 10m 中型网 100m 1km 10km 100km 大型网 1000km 10000km 多处理器位置 同一电路板 同一系统 同一房间 同一建筑物 同一园区 同一城市 同一国家 广域网 同一洲 同一地球 互联网 城域网 局域网 范例 数据流机器 多计算机系统
传输技术
点到点网络：每一对源/宿端间存在传输通路
分组/数据包必须通过一个/多个中间交换节点 路由/路选算法十分重要
广播网络：仅有一条通信信道，由所有网络节点 共享
分组包含地址字段，被任何节点发送并被其他所有节点 接收 其他端节点检查地址字段，宿节点接收、其他节点丢弃 广播和组播
0.1.2 网络硬件——计算机通信网分类
协议转换
计算机通信属于相应协议间的对等通信
0.1.3 网络软件及协议体系机构
协议分类
面向应用的协议 进程到进程协议
TCP/IP协议 FTP TELNET SMTP OSI/RM FTAM VT JTM MHS
系统到系统协议
支持端系统特定应用进程数据交换 应用层公共服务元素，表示层协议（数据加/解密） 会话层协议（会话同步） TCP UDP
0.1.3 网络软件及协议体系机构
协议三要素
语法（Syntax）——严格格式，互通信息结构
数据格式 编码 有用信号电平表示 传输信息词汇表、词汇意义 互换信号意义含差错处理控制信息 数据传送/接收时间 信息排序 速率匹配
语义（Semantics）
时序（Timing）——传输顺序
比特“1”/“0”的电压表示法，比特持续时间 单/双工 连接建立、维持和释放 物理层网络原件、设备规范
物理层功能 控制传输媒介（不属于物理层范畴），规定 传输媒介及其相连接口的机械、电气、功能和过程特性
确保传输媒介对计算机系统的独立性 为数据终端设备提供数据传送通路 保证数据正确通过，并提供足够带宽
包含大量通信链路，每条连接一对交换节点，保 证所有端节点可进行计算机通信 存储转发子网 常见 LAN+MAN 网关 internet和Internet 互连和互联
互联网（internet）：互连的网络集合
重要概念
互连：物理连接，通过传输介质的连接及连接的级联 互联：逻辑连接，对等层次不同协议转换
计算机通信网设计与分析
林祥 lionel@ 上海交通大学信息安全工程学院 2011年9月
相关书籍
教材
谢希仁 计算机网络（第5版） 电子工业出版社 Andrew S. Tanenbaum 计算机网络 清华出版社 顾尚杰，薛质 计算机通信网基础 电子工业出版 社
参考书籍
数据连接
0.1.3 网络软件及协议体系机构
通信网设计主要问题（数据连接的协议规范）
源/宿点间存在物理传输资源
调制解调 数字适配 协调同步 调制解调器和数字适配器控制 信息源突发性 利用突发性降低链路费用消耗，需设备、协议配合 保证接收比特流是发送比特流的精确复制 自动重发请求（ARQ） 保证信息抵达正确目的地