计算机网络课件 第五章 网络层(2)
《计算机网络自顶向下》课后习题答案(第五章_中文版)
5复习题1.虽然每条链路都能保证数据包在端到端的传输中不发生差错，但它不能保证IP数据包是按照正确的顺序到达最终的目的地。
IP数据包可以使用不同的路由通过网络，到达接收端的顺序会不一致，因此，TCP需要用来使字节流按正确的序号到达接收端。
2.链路层能够向网络层提供的服务有：成帧，链路接入，可靠传送，流量控制，纠错，检错，全双工传输等。
其中，在IP中有的服务是：成帧，检错。
在TCP有的服务是：成帧，可靠传送，流量控制，检错以及全双工传输。
3.会出现冲突。
因为当一个节点在传输数据的同时，又开始接受数据，这种情况下必然会发生冲突。
4.时隙ALOHA：1，2和4（时隙ALOHA只是部分分散，因为它要求所有节点的时钟同步）。
令牌传输：1，2，3和4.5.略6.当一个节点传送一个帧时，该节点只有在此帧在整个环网中传播一遍后才释放令牌，这样，如果L/R比传播延时小，令牌环协议的效率将是很低的。
7.248个MAC addresses; 232个IPv4 addresses; 2128个IPv6 addresses8.c的适配器会处理这些帧，但是不会将这些帧中的IP数据包传递给c。
如果A使用的是广播地址，则c不仅会处理而且会传递这些数据包。
9.ARP查询要在广播帧中发送是因为查询主机不知道哪个适配器的地址对应于要查询的IP地址。
而ARP响应时，由于发送节点知道要给哪个适配器发送响应，所以该响应在包含具体目的MAC地址的帧中发送，而不必发送广播帧。
10.不可能。
每个ARP模块管理该局域网内的适配器，并且每个适配器（MAC）拥有唯一的LAN地址。
11.这三种以太网技术具有相同的帧结构。
12.每个比特发生一次跳变，由于是全1码，因此每两个比特之间也会发生跳变。
2*10M次，即每秒2千万次跳变。
13.第5次冲突后，适配器从{0，1，2…，31}中选择K，故K为4的概率为1/32,它对应于204.8ms的时延。
第五章习题：1.最右面的一列和最下面的一行是校验比特。
计算机网络基础第二版PPT课件
令牌环
MAC 物理层
MAN
MAC 物理层
语音数据 综合 ISDN
网络层
802.11
无线 局域网
数据 链路层
物理层
802.7 宽带技术
802.8 光纤技术
03.11.2020
《计算机网络基础（第二版）》 杜煜
8
决定局域网特征的主要技术
▪ 决定局域网特征的主要技术：
➢ 拓扑结构 ➢ 传输介质 ➢ 介质访问控制方法
10
总线型局域网中的“冲突”
A
B
C
A
B
C
碰撞
D
E
D
E
03.11.2020
《计算机网络基础（第二版）》 杜煜
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拓扑结构 ——环型拓扑结构
▪ 所有节点使用相应的网络适配器连接到共享的传输介质上，通过 点到点的连接构成封闭的环路。
▪ 环路中的数据沿着一个方向绕环逐节点传输。环路的维护和控制 一般采用某种分布式控制方法，环中每个节点都具有相应的控制 功能。
▪ 局域网的传输形式有两种：基带传输与宽带传输。
03.11.2020
《计算机网络基础（第二版）》 杜煜
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介质访问控制方法
▪ 介质访问控制方法控制网络节点何时能够发送数据。 ▪ IEEE 802规定了局域网中最常用的介质访问控制方
收到该信息，但在同一时间内，只 允许一个节点发送数据；
▪ 由于总线作为公共传输介质为多个 节点共享，就有可能出现同一时刻
有两个或两个以上节点利用总线发
送数据的情况，因此会出现“冲 突”；
▪ 在“共享介质”的总线型拓扑结构
的局域网中，必须解决多个节点访
问总线的介质访问控制问题。
2024版计算机网络简明教程(第4版)PPT全套教学课件
01计算机网络概述Chapter定义发展历程组成分类功能应用02物理层与数据链路层Chapter物理层的基本概念与传输介质物理层定义传输介质物理层接口物理层设备01020304数据链路层定义帧同步数据链路层功能差错控制数据链路层的基本概念与功能差错控制与流量控制差错控制方法流量控制机制停止-等待协议滑动窗口协议03网络层与传输层Chapter网络层定义主要功能关键协议030201网络层的基本概念与功能路由选择与拥塞控制路由选择01拥塞控制02关键技术03传输层定义计算机网络中负责实现端到端数据传输的层次，提供可靠或不可靠的数据传输服务。
要点一要点二主要功能包括建立、维护和终止端到端的连接，数据分段与重组，流量控制与差错控制等，确保数据的可靠传输。
关键协议TCP 协议（Transmission Control Protocol ）和UDP 协议（User Datagram Protocol ）是传输层的两个主要协议，分别提供可靠和不可靠的数据传输服务。
TCP 协议具有流量控制、差错控制等机制，适用于对数据传输可靠性要求较高的场景；而UDP 协议则具有较快的传输速度，适用于对实时性要求较高的场景。
要点三传输层的基本概念与功能04应用层与网络安全Chapter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。
它直接与用户和应用程序交互，处理网络应用中的各种问题。
应用层的主要功能包括以下几个方面。
应用层通过图形用户界面（GUI）或命令行界面（CLI）等方式，为用户提供与网络服务交互的接口。
应用层支持各种网络服务，如电子邮件、文件传输、远程登录等，以满足用户的需求。
应用层负责将数据转换为网络可传输的格式，如将文本转换为ASCII码，将图像转换为JPEG或PNG格式等。
应用层的功能支持网络服务数据格式转换提供用户界面应用层的基本概念与功能网络安全的防范策略为了保障网络安全，需要采取一系列的防范策略，包括以下几个方面。
计算机网络笔记（第五章~第九章）
计算机⽹络笔记（第五章~第九章）第五章传输层传输层是整个⽹络体系结构中的关键层之⼀5.1 传输层协议的概述5.1.1 进程之间的通信传输层向他上⾯的应⽤层提供通信服务两个主机进⾏通信就是两个主机中的应⽤进程互相通信通信的真正端点并不是主机⽽是主机中的进程。
端到端的通信是应⽤进程之间的通信传输层有⼀个很重要的功能————复⽤和分⽤复⽤是指在发送⽅不同的应⽤进程都可以使⽤同⼀个传输层协议进⾏传送数据分⽤是指接收⽅的传输层在剥去报⽂的⾸部后能够把这些数据正确交付到⽬的应⽤进程传输层功能：（1）⽹络层是为主机之间提供逻辑通信，传输层为应⽤进程之间提供端到端的逻辑通信（2）传输层还要对收到的报⽂进⾏差错检验（3）传输层需要有两个不同的传输协议，即⾯向连接的TCP和⽆连接的UDP（4）传输层向⾼层⽤户屏蔽了下⾯⽹络核⼼的细节，它使应⽤进程看见的就好像在两个传输层实体之间有⼀条端到端的逻辑通信信道TCP和UDP都是全双⼯采⽤⾯向连接的TCP协议时，尽管下⾯的⽹络是不可靠的（只提供尽最⼤努⼒服务），但这种逻辑通信信道就相当于⼀条全双⼯的可信通道当传输层采⽤⽆连接的UDP协议时，这种逻辑通信信道仍然是⼀条不可靠信道5.1.2 传输层的两个主要协议TCP/IP传输层的两个主要协议都是因特⽹的正式标准，即：（1）⽤户数据报协议UDP（2）传输控制协议TCP （主要的协议）两个对等传输实体在通信时传送的数据单位叫作传输协议数据单元TPDU在TCP/IP体系中，则根据所使⽤的协议是TCP或UDP，分别称之为TCP报⽂段或UDP⽤户数据报UDP在传送数据报之前不需要先建⽴连接（为不可靠的）TCP则提供⾯向连接的服务，数据传送结束后要释放连接。
TCP不提供⼴播或多播服务（为可靠的）5.1.3 传输层的端⼝传输层的复⽤和分⽤功能也是类似的。
应⽤层所有的应⽤进程都可以通过传输层在传送到IP层，这就是复⽤。
传输层从IP层收到数据后必须交付给指明的应⽤进程，这就是分⽤。
第6-8讲运输层PPT课件
10/15/2024
计算机网络_运输层
30
举例
应用层
35268字节
FTP
106 345 218 1130 46 …… QQ
根据拥塞组装TCP报文 拥塞变化
TCP 10266 10266
不同的应用不能混合组装
4512 4512 ……
IP
1500 1500 1500 ……
计算机网络_运输层
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5.2 用户数据报协议 UDP UDP 的主要特点
UDP 只在 IP之上增加端口和差错检测的功能。
UDP 是无连接的，即发送数据之前不需要建立 连接。
UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付， 同时也不使用拥塞控制，很适合多媒体通信的 要求。
UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的 交互通信。
数据到达主机后，如何区分这些应用进程？
10/15/2024
计算机网络_运输层
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运输层的功能
复用与分用
复用：发送方的多个进程共用一个运输层协议
分用：接收方的运输层把数据分交给不同进程
其他重要功能
可靠传输(差错检测) 拥塞控制
通过“端口”区 分不同的进程
流量控制
10/15/2024
计算机网络_运输层
有联系的。
10/15/2024
计算机网络_运输层
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三类端口
熟知端口，数值一般为 0~1023。 登记端口号，数值为1024~49151，为没有熟
知端口号的应用程序使用的。使用这个范围的 端口号必须在 IANA 登记，以防止重复。 客户端口号或短暂端口号，数值为 49152~65535，留给客户进程选择暂时使用。 当服务器进程收到客户进程的报文时，就知道 了客户进程所使用的动态端口号。通信结束后， 这个端口号可供其他客户进程以后使用。
计算机网络第五版答案完整版
计算机网络第五版答案完整版计算机网络是现代社会中应用广泛的技术领域，网络的发展带来了信息的快速传播与交流。
然而，对于计算机网络这一复杂的技术体系，很多人在学习过程中可能会遇到一些难题和疑问。
为了帮助读者更好地理解计算机网络相关内容，本文将提供《计算机网络第五版》的完整答案，希望对大家的学习有所帮助。
第一章：计算机网络和因特网第一章主要介绍计算机网络的概念及其在现代社会中的作用。
以下是第一章的一些重要问题及其答案：1. 什么是计算机网络？计算机网络指的是将多台计算机连接在一起，实现信息共享和资源共享的技术体系。
通过计算机网络，用户可以方便地共享文件、打印机、数据库等资源。
2. 什么是因特网？因特网（Internet）是全球最大的计算机网络，它由多个互连的网络组成，通过国际互联网络协议（TCP/IP）进行通信。
因特网为用户提供了各种服务，包括电子邮件、在线聊天、远程登录等。
3. 计算机网络的分类有哪些？计算机网络可以按照不同的标准进行分类，包括按照覆盖范围的分类（局域网、城域网、广域网等）、按照拓扑结构的分类（总线型、星型、环型等）以及按照传输技术的分类（有线网络、无线网络等）。
第二章：物理层第二章主要介绍计算机网络的物理层，该层负责传输比特流，实现数据的物理传输。
以下是第二章的一些重要问题及其答案：1. 什么是物理层？物理层是计算机网络协议栈中的第一层，它负责将比特流从发送方传输到接收方。
物理层主要关注传输媒体、物理接口、调制解调和编解码等问题。
2. 有哪些物理传输介质？物理传输介质可以分为有线介质和无线介质。
有线介质包括双绞线、同轴电缆和光纤；无线介质包括无线电波和红外线等。
3. 什么是调制解调器？调制解调器是物理层中常用的设备，它负责将数字信号转换为模拟信号以便在传输介质上进行传输，同时将接收到的模拟信号转换为数字信号供上层使用。
第三章：数据链路层第三章主要介绍计算机网络的数据链路层，该层负责将物理层传输的比特流划分为数据帧，并检测和纠正传输错误。
计算机网络 网络层
计算机网络 网络层网络层又称通信子网层，主要负责控制通信子网的操作，实现网络上任一节点的数据准确、无差错地传输到其他节点。
它涉及的是将发送端发出的信息包经过各种途径送到接收端。
要实现这样的过程，网络层需要了解通信子网的拓扑结构，从而选择适当的路径。
在网络层中通过路由选择算法机制能够确定发送端到接收端的信息包传送路径，其目前使用的路由选择算法有两大类，即非自适应算法和自适应算法，非自适应算法不会根据当前测量或者估计的流量和拓扑结构来进行路由选择；而自适应算法会根据当前拓扑结构和流量的变化情况，从而改变信息包的路由选择。
下面我们将介绍网络层中常用的路由选择算法：1．最优化原则如果在不考虑通信子网的网络拓扑结构和流量的情况下，也可以对最优路径做出总体的论述，这条论述称为最优化原则。
最优化原则的一个直接结果是，从所有的源节点到一个指定目标节点的最优路径的结合构成了一棵以目标节点为根的树，即汇集树，如图2-7所示，图中的距离度量单位是站点数。
FF （a ）子网（b ）路由器B 汇集树图2-7 子网和路由器B 的汇集树因为汇集树不含任何循环，所以每个分组可以在有限的步长之内被传送给目标计算机。
但是，实际情况并不是如此简单，在操作过程中链路或路由器都有可能断开或停止工作，然后又恢复工作，所以不同的路由器对于当前的拓扑结构可能会有不同的看法。
最优化原则和汇集树为其他各种路由算法提供了一个测量标准。
2．最短路由选择最短路由选择算法的基本思想是：建立子网拓扑图，拓扑图中每个节点代表一个路由器，每条弧线表示一条通信线路。
为了选择一对路由器间的路由，算法要在图中找出其间最短的路径。
可以采用计算站点数量来度量两路由器之间的路径，也可以采用km 来度量两路由器之间的路径，还可以用其他的度量方法。
例如，每条弧线都采用一个标准测试分组每小时或每天测试运行所得的平均队列长和传输时延来标识。
对于这样标注的拓扑图，最短路径就时最快路径。
计算机网络(谢希仁)_第2章
2.2.2 有关信道的几个基本概念（重点）
单向通信（单工通信）——只能有一个方 向的通信而没有反方向的交互，如电视。 双向交替通信（半双工通信）——通信的 双方都可以发送信息，但不能双方同时发 送(当然也就不能同时接收)，如对讲机。 双向同时通信（全双工通信）——通信的 双方可以同时发送和接收信息，如打电话 。
1924 年，奈奎斯特(Nyquist)就推导出了著名的 奈氏准则。他给出了在假定的理想条件下，为 了避免码间串扰，码元的传输速率的上限值, 即无噪声有限带宽为W的信道，电平的个数为M, 其最大的数据传输速率C为: C=2W log2M 。 在任何信道中，码元传输的速率是有上限的， 否则就会出现码间串扰的问题，使接收端对码 元的判决（即识别）成为不可能。 如果信道的频带越宽，也就是能够通过的信号 高频分量越多，那么就可以用更高的速率传送 码元而不出现码间串扰。
几个术语
数据(data)——通信的目的是传送消息，如话音、文字图像等 ，数据就是运送消息的实体。 信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。如脉冲信号 “模拟的”(analogous)——代表消息的参数的取值是连续的 。 “数字的”(digital)——代表消息的参数的取值是离散的。 码元(code)——在使用时间域（或简称为时域）的波形表示离 散的数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。
UDP 种类图
Category Bandwidth Data Rate Digital/Analog Use
1
very low
< 100 kbps
Analog
Telephone
2 3
4
< 2 MHz 16 MHz
高级计算机网络课件
实验要求
完成一定数量的网络实验，包括协 议分析、网络编程、网络性能测试 等，提高实践能力和创新能力。
参考资料
推荐一些经典的计算机网络教 材和参考书籍，以及一些相关
的学术期刊和会议论文。
02 网络体系结构
OSI七层模型
物理层
负责传输比特流，规定了 电气特性、接口形状等。
数据链路层
负责将比特流组合成帧， 并进行差错控制和流量控 制。
局域网特点
常见局域网类型
以太网、令牌环网、光纤分布式数据 接口网等。
传输速度快、延迟小、可靠性高、成 本低等。
以太网技术原理及应用
01 02
以太网技术原理
以太网采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）机制，以太网中 所有节点都可以发送数据，但发送前需要监听信道是否空闲，如果空闲 则发送，否则等待。
容器技术简介
容器技术定义
容器技术是一种轻量级的虚拟化技术，可实现应用程序及其依赖项 的打包、部署和管理。
容器与虚拟机的区别
容器共享宿主机的操作系统内核，而虚拟机则需要为每个实例提供 完整的操作系统。
典型容器平台
Docker、Kubernetes等。
云计算平台搭建与运维管理
云计算平台搭建
包括硬件资源准备、虚拟化层部署、云管理平台 安装与配置等步骤。
无线局域网应用
无线局域网被广泛应用于机场、酒店、咖啡厅等公共场所，以及企业、学校等需要灵活布 网的场所。
无线局域网发展趋势
随着移动互联网的快速发展，无线局域网也在不断升级和改进，如提高传输速率、增强安 全性等。
局域网安全与管理
局域网安全
局域网安全主要包括物理安全和逻辑安全两个方面。物理安全主要是指防止网络设备被盗、被毁等；逻辑安 全主要是指防止网络被攻击、数据被窃取等。
计算机网络第8版课件-第4章-网络层
多播地址
C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节
E 类地址 1 1 1 1
保留为今后使用
计算机网络 (第 8 版)
重复和失序（不按序到达终点），也不保证分组传送的时限。 由主机中的运输层负责可靠的通信。
计算机网络 (第 8 版)
数据报服务
应用层 运输层
H1
网络层
数据链路层
物理层
IP 数据报
丢失
H2
应用层
运输层
网络层
数据链路层
物理层
H1 发送给 H2 的分组可能沿着不同路径传送
计算机网络 (第 8 版)
虚电路服务与数据报服务的对比
10000000 00001010 00000010 00000011 128.10.2.3
10000000 10000000 11111111 00000000 128.128.255.0
计算机网络 (第 8 版)
IP 地址采用 2 级结构
2 级结构 2 个字段：网络号和主机号
IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>}
网络层的几个重要概念 网际协议 IP
IP 层转发分组的过程 网际控制报文协议 ICMP
IPv6 互联网的路由选择协议
IP 多播 虚拟专用网 VPN 和网络地址转换 NAT
多协议标记交换 MPLS 软件定义网络 SDN 简介
计算机网络 (第 8 版)
4.1 网络层的几 个重要概念
4.1.1 4.1.2
另一种观点：网络提供数据报服务 互联网采用的设计思路： 网络层要设计得尽量简单，向其上层只提供简单灵活的、无连接的、
尽最大努力交付的数据报服务。 网络在发送分组时不需要先建立连接。 每一个分组（即 IP 数据报）独立发送，与其前后的分组无关（不