第二章IP通信原理-PPT课件
计算机通信原理(2)
第2章TCP/IP协议2.1IP v4协议2.1.1IP v4数据报格式图2-1IP数据报的格式1. 固定字段的含义图2-2ToS字段内部结构2计算机网络原理与通信技术2. IP头部的可变部分图2-3一个字节选项的代码格式2.1.2IP v4地址1. IP地址的含义和作用2. IP地址的结构和类型图2-4IP地址结构和类型3. IP地址的记法计算机网络原理与通信技术 3图2-5点分十进制记法4. IP子网和子网掩码(subnet mask)图2-6子网掩码的意义5. IP地址的分配6. IP地址的配置图2-7在Windows XP中指定IP地址4计算机网络原理与通信技术图2-8路由器要配置多个IP地址7. 特殊的IP地址计算机网络原理与通信技术 52.1.3IP v4分段封装1. IP数据报与上层PDU的关系2. IP数据报与下层PDU的关系6计算机网络原理与通信技术图2-9IP数据报分片计算机网络原理与通信技术7 2.1.4IP v4功能模块图2-10IP发送和接收数据报2.1.5IP v4发送和接收流程1. IP数据报在主机中的发送和接收过程图2-11IP封装TCP的PDU形成IP数据报8计算机网络原理与通信技术图2-12以太网帧封装IP数据报图2-13主机处理过程2. IP数据报在路由器中的发送和接收过程图2-14IP与帧中继寻址计算机网络原理与通信技术9图2-15FR结点机路由表图2-16路由器处理流程封装前要获得数据链路号。
根据LAN-WAN接口协议生成WAN帧。
2.1.6IP v4路由选择1. 路由选择核心模块图2-17路由选择核心模块2. 路由表10计算机网络原理与通信技术图2-18路由表的一般结构3. 路由选择类型及其表项图2-19特定主机路由选择图2-20特定网络路由选择图2-21默认路由选择图2-22IP路由选择过程2.2IP v6协议2.2.1IP v6分组格式图2-23具有多个头部的IP v6分组的一般形式图2-24IP v6分组基本头部的格式（40字节长）2.2.2IP v6扩展头部1. 逐跳选项扩展头部2. 路由选择扩展头部图2-25路由选择扩展头部3. 分片扩展头部图2-26分片扩展头部的格式4. 鉴别头部图2-28鉴别头部2.2.3IP v6地址1. IP v6地址类型2. IP v6地址记法3. IP v6地址的格式图2-30IP v6的地址格式（各字段长度未按比例画出）图2-31运输层在参考模型中的地位2.3UDP2.3.1运输层协议概述1. 运输层协议的功能2. 进程通信图2-32进程通信由运输层协议提供图2-33端口号支持进程通信2.3.2UDP数据报格式2.3.3UDP 校验和算法图2-35带伪头部的用户数据报2.3.4UDP应用2.4TCP2.4.1TCP报文段格式图2-36TCP报文段格式2.4.2TCP连接1. TCP连接的含义图2-38TCP连接2. TCP连接的管理图2-39三向握手法图2-40四向握手法2.4.3 TCP流量控制1. 滑动窗口的含义2. 窗口管理图2-41窗口在发送方缓存上滑动图2-42窗口增大了2B，发送方可以连续发送9B2.4.4 TCP拥塞控制图2-43当通信量太大时，会发生拥塞，网络性能显著下降1. 拥塞预警法图2-44加权公平队列法2. 通信量整形计算机网络原理与通信技术21图2-45漏桶算法图2-46令牌桶算法22计算机网络原理与通信技术图2-47令牌桶+漏桶算法习题1. 在计算机网络通信中应用广泛的是哪个协议？2. 简述IP数据报组成字段的含义和作用。
《通信原理》课件
互联网通信技术及应用
互联网通信技术
01
介绍互联网通信技术的发展历程，包括TCP/IP协议、路由器、
交换机等关键技术的特点和作用。
互联网通信网络
02
介绍互联网通信网络的结构和组成，包括局域网、城域网、广
域网等不同网络的特点和应用。
互联网通信应用
03
介绍互联网通信在各个领域的应用，如电子邮件、即时通讯、
通信协议的标准化组织
国际电信联盟（ITU）
是全球最大的电信标准化组织，负责制定全球电信标准。
Internet工程任务组（IETF）
是负责制定互联网标准的组织，包括TCP/IP协议族和其他互联网相关标准。
电气电子工程师协会（IEEE）
是一个全球性的专业组织，负责制定电气和电子工程领域的标准，包括通信协议标准。
在线视频会议等。
感谢观看
THANKS
信源
产生需要传输的信息，如话筒 、摄像头等。
信道
传输信号的媒介，如无线电波 、光纤等。
信宿
接收并使用信息的设备或人， 如扬声器、显示器等。
通信系统的分类
有线通信
利用导线或光缆传输信号，如电话线、光纤 等。
模拟通信
传输连续变化的信号，如调频广播。
无线通信
利用电磁波传输信号，如手机、卫星通信等 。
数字通信
01
通信协议的分层结构是指将通信 协议划分为不同的层次，每个层 次都有特定的功能和协议规范。
02
常见的分层结构包括OSI七层模 型和TCP/IP四层模型。
OSI七层模型包括物理层、数据 链路层、网络层、传输层、会话 层、表示层和应用层。
03
TCP/IP四层模型包括网络接口层 、网络层、传输层和应用层。
通信原理ppt课件
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
第2章数据通信基础精品PPT课件
数据通信系统基本结构
▪ 数据通信系统的基本通信模型：产生和发送信息的一端 叫信源，接收信息的一端叫信宿。信源与信宿通过通信 线路(信道)进行通信；
▪ 在数据通信系统中，传输模拟信号的系统称为模拟通信 系统，而传输数字信号的系统称为数字通信系统。
▪ 信道容量是衡量一个信道传输数字信号的重要参数。 信道容量是指单位时间内信道上所能传输的最大比特 数，用每秒比特数（bps）表示。当传输的信号速率 超过信道的最大信号速率时，就会产生失真。
数据的串行传输和并行传输
8个比特同时发送
0
1
1
0
发端
0 1
0
1
需要8条线 收端
▪ 并行通信
➢ 数据以成组的方式在多个并行信道上同时进行传输。
010 1101001 0
信源
010 1101001 0
信源
信道 A.理想状态
信道
噪声（干扰） B.实际环境下
信宿
010 1101001 0
信宿
出错 0 101 001 011 0
模拟通信系统
▪ 模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信 宿以及噪声源组成。信源所产生的原始模拟信号一般都 要经过调制再通过信道传输。到达信宿后，通过解调器 将信号解调出来。
信道 编码器
信道
调制器
解调器
信道 译码器
信源 译码器
信宿
噪声源
通信信道的分类
▪ 信道是信号传输的通道，包括传输媒体和通信设备。 传输媒体可以是有形媒体，如电缆、光纤等，也可 以是无形媒体，如传输电磁波的空间。信道可以按 不同的方法分类： ➢ 有线信道与无线信道； ➢ 模拟信道与数字信道； ➢ 专用信道和公用信道；
二章节计算机网络通信与体系结构-PPT精品
有线传输介质
1．双绞线
双绞线由两根彼此绝缘的铜导线组成，如下图。双绞线既 能传输模拟信号，也能传输数字信号。双绞线分为屏蔽双绞 线（STP，Shielded Twisted Pair）与非屏蔽双绞线（UTP， Unshielded Twisted Pair）两大类。
2．同轴电缆 3．光纤
返回
无线传输介质
机、磁盘等到构成，可分为转接结点和访问结点；链路是 指两个结点之间承载信息的通信线路或信道。
返回
总线型网络拓朴结构
工作站
终接器
终接器
工作站
工作站
工作站
返回
星型网络拓朴结构
工作站 工作站
工作站
集线器
工作站
工作站
工作站
返回
树型网络拓朴结构
工作站
工作站 工作站
工作站 返回
网型网络拓朴结构
工作站
工作站
通信连接 （ b） 半 双 工
数据流
接收设备 接收设备
接收设备
通信连接 （ c） 全 双 工
发送设备
返回
数据交换方式
1. 线路交换
E
7
C
6
5
F
网络通信结点
3
网络站
A
1
4
B
2
2. 报文交换 3. 分组交换
D
返回
第二节 计算机网络
体系结构
主要内容
计算机网络体系结构概述
OSI的参考模型
TCP/IP参考模型
D / A
A / D
调 制 解 调 器
交 换 机
A
D / A
A / D
交 换 机 调 制 解 调 器
计算机网络第2章 数据通信基础PPT课件
• 位——位同步
• 字符——字符同步
• 帧(Frame)——帧同步
▪ 接收端要校准自己的时间和重复频率，以便
和发送端保持一致
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码元1 码元2 码元3 码元4 码元5
发送方
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接收方
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调制与解调
载波
模拟信号
s(t)
g(t)
数字或 模拟数据
Modulator 调制
模拟信道
发送方
Demodulator 解调制
g(t)
数字或 模拟数据
接收方
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2.2.2 信道
▪ 信道（Channel）：传送信息的线路（或通路） ▪ 数字信道：以数字脉冲形式（离散信号）传输数据
• 发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能够在传输系 统中进行传输。
▪ 目的系统
• 接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的 设备处理的信息。
• 终点：终点设备从接收器获取传送来的信息。
▪ 传输系统
• 可以是简单的物理通信线路
• 也可以是连接源系统和目的系统之间的复杂网络设备
5
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▪ 模拟信号
• 时间上连续，包含无穷多个信号值
▪ 数字信号
• 时间上离散，仅包含有限数目的信号值。最常 见的是二值信号
t
t
a） 模拟信号
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b） 数字信号
6
▪ 周期信号 信号由不断重复的固定模式组成（如正弦波）
▪ 非周期信号 信号没有固定的模式和波形循环（如语音的音波信 号）。
▪ 半双工 数据可以双向交替传输，但不能在同一时刻双向
TCPIP基本原理 ppt课件
第七组：王迪、丁易、张 宏伟、黄超、张哲
目录
1 8.2.1TCP/IP的网络体系结构
2 8.2.2IP协议介绍 3 8.2.5TCP协议介绍
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
8.2.1 TCP/IP的网络结构体系
• TCP/IP体系结构
• TCP/IP模型是由美国国防部在ARPANET网络中创建的网络体系结构 ，所以有时又称为DoD（Department of Defense）模型，是至今为 止发展最成功的通信模型，它用于构筑目前最大的、开放的互联 网络系统Internet。TCP/IP模型分为不同的层次，每一层负责不同 的通信功能。但TCP/IP简化了层次模型（只有4层），由下而上分 别为网络接口层、网络层、运输层、应用层，在TCP/IP模型中，网 络接口层是TCP/IP模型的最底层，负责接收从网络层交付的IP数据 包，并将IP数据包通过底层物理网络发送出去，或者从底层物理网 络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给网络层。 网络层负责独立 地将分组从源主机送往目的主机，为分组提供最佳路径选择和交 换功能，并使这一过程与它们所经过的路径和网络无关。 运输层 的作用是在源节点和目的节点的两个对等实体间提供可靠的端到 端的数据通信。
适当长度的报文段，最大传输段大小（MSS）通常受该计算机连接的网络的数据链路层的 最大传送单元（MTU）限制。之后TCP把数据包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收 端实体的TCP层。 • TCP为了保证报文传输的可靠[1] ，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端 实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK)；如 果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认，那么对应的数据（假设丢失了）将会 被重传。 • 在数据正确性与合法性上，TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误，在发送和接收 时都要计算校验和；同时可以使用md5认证对数据进行加密。 • 在保证可靠性上，采用超时重传和捎带确认机制。 • 在流量控制上，采用滑动窗口协议，协议中规定，对于窗口内未经确认的分组需要重传。 • 在拥塞控制上，采用广受好评的TCP拥塞控制算法（也称AIMD算法）。该算法主要包括三 个主要部分：1）加性增、乘性减；2）慢启动；3）对超时事件做出反应。
IP通信原理
谢谢！！来自PC1 ping PC3请求包
PC1 ping PC3回应包
当去往PC3的数据到达RC时，F2/0的操作？
PC3回应
网关的MAC
各台PC机的IP MAC地址
问题？？？？？？？
为什么用Serial口连接路由器？？？用其他的可不可以？ 为什么S口连接时不配置封装时，没有arp请求下一条的MAC地址？ 为什么PC2能PING通PC3，SW3却PING不通PC3?
通信原理现代通信原理移动通信原理通信原理实验通信原理樊昌信通信原理答案光纤通信原理数据通信原理深入浅出通信原理
IP通信原理 -肖灵芝
PC2发的Arp广播
网关回复的单播ARP
怎么查看是网关回得ARP？？
Arp的报文格式
PC2 ping PC1的icmp报文请求包
PC2 ping PC1的icmp报文回应包
《IP网络基础知识》课件
常用路由协议（如RIP、OSPF、BGP等）
01 总结词
掌握常用路由协议的工作原理 和应用场景
03
02
OSPF协议
04
RIP协议
RIP协议是一种基于距离向量的 路由协议，适用于小型网络。 它通过周期性地交换路由信息 来学习网络的拓扑结构。
OSPF协议是一种链路状态路由 协议，适用于大型网络。它通过 收集网络中所有路由器的链路状 态信息，构建一个全网的拓扑结 构数据库，并使用最短路径算法 计算最佳路径。
TCP/IP协议
1983年，ARPANET采用传输控制 协议（TCP）和IP协议（TCP/IP） 作为标准协议，标志着IP网络的成 熟。
商业化与普及
随着互联网的商业化，IP网络迅速 普及，成为全球最大的计算机网络 。
IP网络特点与优势
灵活性
可扩展性
IP网络支持各种不同的通信协议和应用程序 ，可以灵活地适应各种不同的业务需求。
私有IP地址与公有IP地址
私有IP地址
适用于局域网内部通信，范围在 10.0.0.0-10.255.255.255、 172.16.0.0-172.31.255.255、 192.168.0.0-192.168.255.255。
公有IP地址
适用于互联网通信，需要向IANA （Internet Assigned Numbers Authority）申请。
04
IP数据包结构与传输
IP数据包结构
IP数据包头部
包含源IP地址、目的IP地址、协议类 型等重要信息。
IP数据包负载
包含实际传输的数据内容，长度受限 于最大传输单元（MTU）。
IP数据包封装与解封装过程
封装
在发送端，应用层数据被封装在IP数据包内，然后传递给传 输层传输层将数据传递给应用层 。