大一大學(xué)計算機基礎(chǔ)B題庫保過版《含12份》

計算機網(wǎng)絡(luò)1

概述1.1什么是計算機網(wǎng)絡(luò)

hubhubhubswitchserverstationstationsstations計算機網(wǎng)絡(luò)是：一群具有獨立功能的計算機；通過通信設(shè)備和通信介質(zhì)被互連起來；在通信軟件的支持下；實現(xiàn)計算機間資源共享、信息交換的系統(tǒng)。它是通信技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。1.2計算機網(wǎng)絡(luò)

在信息時代的作用21世紀的一些重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代。網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已成為信息社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)是指“三網(wǎng)”，即電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)。發(fā)展最快的并起到核心作用的是計算機網(wǎng)絡(luò)。因特網(wǎng)(Internet)的發(fā)展進入20世紀90年代以后，以因特網(wǎng)為代表的計算機網(wǎng)絡(luò)得到了飛速的發(fā)展。已從最初的教育科研網(wǎng)絡(luò)逐步發(fā)展成為商業(yè)網(wǎng)絡(luò)。已成為僅次于全球電話網(wǎng)的世界第二大網(wǎng)絡(luò)。因特網(wǎng)的意義因特網(wǎng)是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革?，F(xiàn)在人們的生活、工作、學(xué)習(xí)和交往都已離不開因特網(wǎng)。計算機網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的

最重要的功能連接——計算機網(wǎng)絡(luò)使上網(wǎng)用戶之間都可以交換信息，好像這些用戶的計算機都可以彼此直接連通一樣。共享——即資源共享?？梢允切畔⒐蚕?、軟件共享，也可以是硬件共享。1.3因特網(wǎng)概述1.2.1網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)(network)由若干結(jié)點(node)和連接這些結(jié)點的鏈路(link)組成。計算機網(wǎng)絡(luò)把許多計算機連接在一起，而互聯(lián)網(wǎng)則把許多網(wǎng)絡(luò)連接在一起。因特網(wǎng)是世界上最大的互聯(lián)網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”(networkofnetworks)。連接在因特網(wǎng)上的計算機都稱為主機(host)。(a)(b)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)）結(jié)點鏈路主機因特網(wǎng)

因特網(wǎng)已經(jīng)成為世界上規(guī)模最大和增長速率最快的計算機網(wǎng)絡(luò)，沒有人能夠準確說出因特網(wǎng)究竟有多大。internet和Internet的區(qū)別以小寫字母i

開始的internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）是一個通用名詞，它泛指由多個計算機網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)。以大寫字母I開始的的Internet（因特網(wǎng)）則是一個專用名詞，它指當前全球最大的、開放的、由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的特定計算機網(wǎng)絡(luò)，它采用TCP/IP協(xié)議族作為通信的規(guī)則，且其前身是美國的ARPANET。

因特網(wǎng)的組成從因特網(wǎng)的工作方式上看，可以劃分為以下的兩大塊：(1)邊緣部分由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成。這部分是用戶直接使用的，用來進行通信（傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻）和資源共享。(2)核心部分由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務(wù)的（提供連通性和交換）。因特網(wǎng)的核心部分因特網(wǎng)的邊緣部分主機網(wǎng)絡(luò)路由器因特網(wǎng)的邊緣部分與核心部分

因特網(wǎng)的邊緣部分處在因特網(wǎng)邊緣的部分就是連接在因特網(wǎng)上的所有的主機。這些主機又稱為端系統(tǒng)(endsystem)?！爸鳈CA和主機B進行通信”，實際上是指：“運行在主機A上的某個程序和運行在主機B上的另一個程序進行通信”。即“主機A的某個進程和主機B上的另一個進程進行通信”?；蚝喎Q為“計算機之間通信”

因特網(wǎng)的核心部分網(wǎng)絡(luò)中的核心部分要向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其他主機通信（即傳送或接收各種形式的數(shù)據(jù)）。在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是路由器。路由器的重要任務(wù)：是實現(xiàn)分組交換，其任務(wù)是存儲轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能。1.4電路交換的主要特點兩部電話機只需要用一對電線就能夠互相連接起來。

更多的電話機互相連通5部電話機兩兩相連，需10對電線。N部電話機兩兩相連，需N(N–1)/2對電線。當電話機的數(shù)量很大時，這種連接方法需要的電線對的數(shù)量與電話機數(shù)的平方成正比。

使用交換機當電話機的數(shù)量增多時，就要使用交換機來完成全網(wǎng)的交換任務(wù)。讓電話用戶彼此之間可以很方便地通信?！?/p>

交換機當電話機數(shù)量增多時，就要使用很多彼此連接起來的交換機來完成全網(wǎng)的交換任務(wù)。用這種方法，就構(gòu)成了覆蓋全世界的電信網(wǎng)?！敖粨Q”的含義在這里，“交換”(switching)的含義就是轉(zhuǎn)接——把一條電話線轉(zhuǎn)接到另一條電話線，使它們連通起來。從通信資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路的資源。電路交換的特點電路交換必定是面向連接的。電路交換的三個階段：建立連接（先撥號，可能要經(jīng)過一個交換機，也可能要經(jīng)過多個交換機）通信（通信雙方一直占用所建立的連接）釋放連接（掛機釋放連接）電路交換舉例A和B通話經(jīng)過四個交換機通話在A到B的連接上進行((((交換機交換機交換機交換機用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA電路交換舉例C和D通話只經(jīng)過一個本地交換機通話在C到D的連接上進行((((交換機交換機交換機交換機用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA電路交換傳送計算機數(shù)據(jù)效率低計算機數(shù)據(jù)具有突發(fā)性。這導(dǎo)致通信線路的利用率很低。

因為計算機數(shù)據(jù)是突發(fā)式地出現(xiàn)在傳輸線路上，因此線路上真正用來傳送數(shù)據(jù)的時間不到10%甚至為1%，實際上，已被用戶占用的通信線路在絕大部分時間里是空閑的。分組交換的出現(xiàn)電路交換的電話網(wǎng)很適合于電話通信。但計算機數(shù)據(jù)具有很大的突發(fā)性。使用電路交換會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源嚴重浪費。為此，計算機網(wǎng)絡(luò)需要使用更加有效的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。這就導(dǎo)致了分組交換的問世。

美國軍方促進了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展在20世紀60年代，美蘇冷戰(zhàn)很強烈。美國軍方要研制出一種新型的生存性強的新型分布式網(wǎng)絡(luò)。即使少數(shù)節(jié)點或鏈路被摧毀，整個網(wǎng)絡(luò)仍保持暢通的。這種新型的計算機網(wǎng)絡(luò)是采用分組交換的、基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的計算機網(wǎng)絡(luò)。報文1.5分組交換的主要特點在發(fā)送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。1101000110101010110101011100010011010010假定這個報文較長不便于傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報文添加首部構(gòu)成分組每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。首部首部首部分組

1分組

2分組

3請注意：現(xiàn)在左邊是“前面”分組交換的傳輸單元分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3分組首部的重要性每一個分組的首部都含有地址等控制信息。分組交換網(wǎng)中的結(jié)點交換機根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點交換機。用這樣的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，最后分組就能到達最終目的地。收到分組后剝?nèi)ナ撞拷邮斩耸盏椒纸M后剝?nèi)ナ撞窟€原成報文。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3收到的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)最后還原成原來的報文最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來的報文。這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯，在轉(zhuǎn)發(fā)時也沒有被丟棄。報文1101000110101010110101011100010011010010H1H5H2H4H3H6路由器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)核心部分主機H1H5H2H4H3H6發(fā)送的分組路由器AEDBC網(wǎng)絡(luò)核心部分主機主機的用途是為用戶進行信息處理的，并且可以和其他主機通過網(wǎng)絡(luò)交換信息。路由器的用途則是用來轉(zhuǎn)發(fā)分組的，即進行分組交換的分組交換網(wǎng)的示意圖H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5

發(fā)送分組H2向H6

發(fā)送分組注意分組路徑的變化！路由器主機注意分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1

向

H5

發(fā)送分組路由器主機在路由器

E

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口最后到達目的主機

H5在路由器

C

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在路由器

A

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口路由器路由器處理分組的過程是：把收到的分組先放入緩存（暫時存儲）；查找路由表，根據(jù)你要到的目的地址，查下一步該發(fā)給哪一個路由器（或目的計算機）；轉(zhuǎn)發(fā)，把分組在發(fā)送到下一個路由器（或目的計算機）。這就是，基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換網(wǎng)絡(luò)。

主機和路由器的作用不同主機是為用戶進行信息處理的，并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組，從網(wǎng)絡(luò)接收分組。路由器（專用的計算機）對分組進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，最后把分組交付給目的主機。分組交換的優(yōu)點高效動態(tài)分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段占用。(計算機網(wǎng)絡(luò)的帶寬是指網(wǎng)絡(luò)可通過的最高數(shù)據(jù)率，即每秒多少比特，bit/s。描述帶寬也常把“比特/秒”省略，例如，帶寬是10兆，實際上是10Mb/s，這里M是106)(寬帶：所謂寬帶線路就是可以通過較高數(shù)據(jù)率的線路，寬帶是個相對的概念，沒有絕對的標準，對接入因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)線來說，每秒能夠傳送幾個兆比特就可以算是寬帶的數(shù)率。靈活以分組為傳送單位便于糾錯，如果出錯只需重傳這一分組。迅速不必先建立連接就能向其他主機發(fā)送分組。分組交換在傳送數(shù)據(jù)之前不必先占用一條端到端的通信資源，分組在哪段鏈路上傳送就占用哪段鏈路的通信資源，分組在傳輸時就這樣一段接一段地斷續(xù)占用通信資源，而且還省去了建立連接和釋放連接的開銷，因而數(shù)據(jù)的傳輸效率更高。分組交換總結(jié)：分組交換帶來的問題分組在各結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)時需要排隊，這就會造成一定的時延。分組必須攜帶的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的開銷。2協(xié)議在計算機網(wǎng)絡(luò)中要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù),

必須遵守事先約定好的規(guī)則。這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問題（同步含有時序的意思）。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計算機網(wǎng)絡(luò)不可缺少的組成部分。例如：我們在自己的PC機上進行文件的讀寫操作時，就不需要任何網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，只要我們想讓連接在網(wǎng)絡(luò)上的另一臺計算機做點什么事情(如,從網(wǎng)絡(luò)上的某臺主機下載文件)，我們都需要有協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

(1)定義

為在網(wǎng)絡(luò)中進行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定(2)組成要素

語法:

信息的結(jié)構(gòu)和格式

語義:

控制信息的含義，需要作出的動作及響應(yīng)

時序:

操作的執(zhí)行順序協(xié)議在計算機網(wǎng)絡(luò)中起著非常重要的作用。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議非常復(fù)雜協(xié)議必須保證網(wǎng)絡(luò)在任何復(fù)雜的情況下都能正確工作，因此網(wǎng)絡(luò)協(xié)議非常復(fù)雜。我們?nèi)粘Ｊ褂玫脑S多約定，都遠遠達不到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的要求。因此常使約定失敗。舉例：去機場接人“不見不散”分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對于非常復(fù)雜的計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其結(jié)構(gòu)是層次式的。舉例：兩個主機交換文件文件傳送模塊主機

1主機

2文件傳送模塊只看這兩個文件傳送模塊好像文件及文件傳送命令是按照水平方向的虛線傳送的把文件交給下層模塊進行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊第一類工作與傳送文件直接有關(guān)，放在文件傳送模塊中。確信對方已做好接收和存儲文件的準備。雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式，若兩個主機所用的文件格式不一樣，則至少其中一個主機應(yīng)完成文件格式的轉(zhuǎn)換。再設(shè)計一個通信服務(wù)模塊文件傳送模塊主機

1主機

2文件傳送模塊只看這兩個通信服務(wù)模塊好像可直接把文件可靠地傳送到對方把文件交給下層模塊進行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊用來保證文件可靠地在兩個系統(tǒng)之間交換，也就是讓位于上面的文件傳送模塊利用下面的通信服務(wù)模塊所提供的服務(wù)，完成傳送任務(wù)。再設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)接入模塊文件傳送模塊主機

1主機

2文件傳送模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接入模塊負責(zé)做與網(wǎng)絡(luò)接口細節(jié)有關(guān)的工作例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷剑瑤淖畲箝L度等。并向上層提供服務(wù)，使上面的通信服務(wù)模塊能夠完成可靠通信的任務(wù)。開放系統(tǒng)互連參考模型

OSI/RM只要遵循OSI標準，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標準的其他任何系統(tǒng)進行通信。在市場化方面OSI卻失敗了。OSI的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復(fù)雜，且運行效率很低；OSI標準的制定周期太長，因而使得按OSI標準生產(chǎn)的設(shè)備無法及時進入市場；OSI的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中重復(fù)出現(xiàn)。

1:50下午五.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)3.OSI/RM為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)數(shù)據(jù)表示、格式轉(zhuǎn)換、加密、壓縮建立、管理進程間通信連接提供可靠的端到端的通信路由選擇、擁塞控制在點到點物理線路上可靠傳送數(shù)據(jù)。差錯控制、流量控制、尋址在物理線路上傳送比特流通信介質(zhì)具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)已成主流：應(yīng)用層、運輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。使用五層原理體系結(jié)構(gòu)來闡明網(wǎng)絡(luò)的工作原理較為合適。應(yīng)用層運輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層(applicationlayer)運輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4運輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層

分層的好處相互通信的兩個計算機系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當復(fù)雜的?！胺謱印笨蓪嫶蠖鴱?fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。分層的好處各層之間是獨立的。靈活性好。結(jié)構(gòu)上可分割開。易于實現(xiàn)和維護。能促進標準化工作。社會上存在的郵政系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)的執(zhí)行過程：主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2應(yīng)用進程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2應(yīng)用層PDU再傳送到運輸層加上運輸層首部，成為運輸層報文主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2運輸層報文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報（或分組）主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2IP數(shù)據(jù)報再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)應(yīng)用層(applicationlayer)5432154321物理傳輸媒體主機

1AP2AP1電信號（或光信號）在物理媒體中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層主機

2主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給運輸層主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2運輸層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞?，取出?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進程主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

210100110100101比特流110101110101計算機2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運輸層H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2運輸層剝?nèi)笪氖撞亢蟀褕笪牡臄?shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層PDU首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進程主機

1

向主機

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機

1AP2AP1主機

2我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！

TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層運輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層主機A主機B路由器網(wǎng)絡(luò)

2網(wǎng)絡(luò)

1應(yīng)用層運輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層4321路由器在轉(zhuǎn)發(fā)分組時最高只用到網(wǎng)絡(luò)層而沒有使用運輸層和應(yīng)用層。各種應(yīng)用層協(xié)議：文件傳輸FTP電子郵件SMTP、POP3WWW應(yīng)用HTTP遠程登錄Telnet網(wǎng)絡(luò)管理SNMP域名系統(tǒng)DNS應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層TCP/IP的應(yīng)用層

應(yīng)用層協(xié)議面向應(yīng)用,支持文件傳輸、電子郵件、遠程登錄、網(wǎng)絡(luò)管理、Web瀏覽等。網(wǎng)際層應(yīng)用層傳輸層

TCPUDP網(wǎng)絡(luò)接口物理層數(shù)據(jù)鏈路層TCP/IP的傳輸層

提供了兩種傳輸協(xié)議。TCP(傳輸控制協(xié)議)：

提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)：

提供“盡力而為”的服務(wù)。UDP協(xié)議

(1)UDP–用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議用于無連接的服務(wù)不可靠的數(shù)據(jù)傳輸無流量控制和擁塞控制(2)應(yīng)用范圍(要求實時性)很多實時應(yīng)用（IP電話、實時視頻會議等）要求源主機以恒定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，并且在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時丟失一些數(shù)據(jù)，但卻不允許數(shù)據(jù)有太大的時延。

●IP●ICMP●ARP●RARP應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層物理層數(shù)據(jù)鏈路層TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)層（網(wǎng)際層）

主要提供了四種協(xié)議，其中IP(網(wǎng)際協(xié)議)最重要。1)提供無連接的傳輸服務(wù)（不保證送達，不保證順序）2)主要功能是尋找一條能夠把數(shù)據(jù)報送到目的地的路徑。最重要的協(xié)議：IP協(xié)議和TCP協(xié)議IP協(xié)議：因特網(wǎng)的IP協(xié)議最重要，它為分組在互聯(lián)網(wǎng)中的發(fā)送、傳輸和接收制定了詳細的規(guī)則。IP協(xié)議：中文標準譯名網(wǎng)際協(xié)議。使用IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)常稱為IP網(wǎng)。IP網(wǎng)的生存性很強當IP網(wǎng)中的某些路由器或鏈路被破壞時，路由器可以自動調(diào)整路由，使得網(wǎng)絡(luò)一直保持連通。這種路由的動態(tài)調(diào)整過程對用戶是透明的（即用戶感覺不到）IP網(wǎng)絡(luò)的重要特點每一個分組獨立選擇路由。發(fā)往同一個目的地的分組后發(fā)送的有可能先收到（即可能不按順序接收）當網(wǎng)絡(luò)通信量過大時，路由器就來不及處理分組，于是要丟棄一些分組。因此，IP網(wǎng)不保證分組的可靠地交付。IP網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)被稱為：盡最大努力服務(wù)。舉例：平信郵遞，平信不可靠，掛號信可靠，但是大家還是習(xí)慣郵平信，直接投到信箱即可。

和傳統(tǒng)的電信網(wǎng)相比較電信網(wǎng)向用戶（即電話機）提供的服務(wù)質(zhì)量有保證。連接在電信網(wǎng)上的電話機幾乎沒有智能，因此全部的服務(wù)質(zhì)量由電信網(wǎng)完成。電信網(wǎng)向用戶計算機提供可靠交付應(yīng)用層運輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層運輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層分組交換的因特網(wǎng)

不保證可靠交付H1H2IP數(shù)據(jù)報丟失H1

發(fā)送給H2

的分組可能沿著不同路徑傳送帶有TCP協(xié)議的計算機向用戶程序提供可靠交付因特網(wǎng)的設(shè)計思路通信必須是可靠的，但應(yīng)當由誰負責(zé)可靠交付？因特網(wǎng)和傳統(tǒng)電信網(wǎng)的思路不同。嚴格地講，計算機通信是在計算機上運行的程序之間的通信。所以實現(xiàn)可靠通信最終應(yīng)當是讓計算機程序之間來實現(xiàn)可靠通信。因特網(wǎng)認為，IP協(xié)議沒有必要提供可靠服務(wù)（這樣做可以使網(wǎng)絡(luò)簡單、靈活性好、價格便宜）。在計算機中增加TCP協(xié)議就可以實現(xiàn)計算機程序之間的可靠通信。TCP協(xié)議的用途TCP是TransmissionControlProtocol的縮寫，中文譯名是傳輸控制協(xié)議。

TCP協(xié)議駐留在用戶計算機中，它的作用是保證應(yīng)用程序之間端到端的可靠通信。TCP協(xié)議的主要功能TCP給要傳送的每一個字節(jié)的數(shù)據(jù)都進行編號。

接收端在收到數(shù)據(jù)后必須向發(fā)送端發(fā)送確認信息，發(fā)送端還要對確認做確認。（三次握手）

若發(fā)送端在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到對方的確認，發(fā)送端就重傳這部分數(shù)據(jù)。當網(wǎng)絡(luò)中的通信量過大時，TCP就告訴發(fā)送端要放慢發(fā)送數(shù)據(jù)。這叫做流量控制。

HiHiGot

thetime?2:00TCPconnectionreq.TCPconnectionreply.Get/index.htm<file>time人的協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的對比用三次握手建立TCP連接SYN=1,seq=x主機B被動打開主動打開B發(fā)送確認A發(fā)送確認主機A連接請求連接建立狀態(tài)為什么要三次握手防止已失效的連接請求報文段又傳送到B，因而產(chǎn)生錯誤。A發(fā)出連接請求，但因未收到確認而再重傳一次。后來收到了確認，建立了連接。數(shù)據(jù)傳輸完畢后釋放了連接。A共發(fā)送了兩個連接請求報文段，其中的第二個到達了B。A發(fā)出的第一個連接請求報文段以后又傳送到B。B誤認為是A又發(fā)出一次新的連接請求。于是就向A發(fā)出確認報文段，同意建立連接。

A不會理睬B的確認。B沒有收到確認，連接沒有建立，否則B以為連接已經(jīng)建立，一直等待A發(fā)來數(shù)據(jù)，B的許多資源就這樣白白浪費了。核心協(xié)議TCP/IP因特網(wǎng)使用的協(xié)議很多，但其中最為重要的協(xié)議就是IP和TCP。

分組在因特網(wǎng)中傳送要使用IP協(xié)議。計算機數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃杂蒚CP協(xié)議來保證。通常用TCP/IP這樣的記法表示以TCP和IP為核心的協(xié)議族?？偨Y(jié)：最重要的兩個協(xié)議：IP和TCPIP協(xié)議控制分組在因特網(wǎng)的傳輸，但因特網(wǎng)不保證可靠交付應(yīng)用程序TCP協(xié)議保證了應(yīng)用程序之間的可靠通信3計算機網(wǎng)絡(luò)分類從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進行分類廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)

城域網(wǎng)MAN(MetropolitanAreaNetwork)

采用局域網(wǎng)，傳輸速率較高，誤碼率較低。組網(wǎng)方便，技術(shù)簡單。傳輸距離遠，傳輸速率較低，誤碼率較高。機制復(fù)雜。從網(wǎng)絡(luò)的使用者進行分類

公用網(wǎng)：是指電信公司出資建造的大型網(wǎng)絡(luò)?！肮谩钡囊馑季褪撬性敢獍措娦殴镜囊?guī)定交納費用的人都可以使用這種網(wǎng)絡(luò)。也稱“公眾網(wǎng)”專用網(wǎng)：是指某個部門為本單位的特殊業(yè)務(wù)工作的需要建立的網(wǎng)絡(luò)，不向單位意外的人提供服務(wù)。例如，軍隊、鐵路、電力等系統(tǒng)均有本系統(tǒng)的專用網(wǎng)。

(1)星形一個中心節(jié)點其它節(jié)點與其構(gòu)成點到點連接(2)樹形多級層次結(jié)構(gòu):1)一個根結(jié)點2)多個分支節(jié)點3)多個葉節(jié)點按拓撲結(jié)構(gòu)分類

97(3)總線所有節(jié)點掛接到一條總線上總線:廣播式信道需要有介質(zhì)訪問控制協(xié)議以防止沖突(4)環(huán)形所有節(jié)點連接成一個閉合的環(huán)結(jié)點之間為點到點連接(5)網(wǎng)狀多結(jié)點互連，多路徑，可靠性高網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和樹形結(jié)構(gòu)多用于廣域網(wǎng)；總線、星狀和環(huán)狀結(jié)構(gòu)在局域網(wǎng)中應(yīng)用較多。按通信傳播方式分類

(1)點對點網(wǎng)絡(luò)由一對對機器間的多條鏈路構(gòu)成報文分組在信源和信宿之間可能需通過一臺或多臺中間設(shè)備進行傳播(轉(zhuǎn)發(fā))(2)廣播式網(wǎng)絡(luò)僅有一條通道，由網(wǎng)絡(luò)上所有的計算機共享。一發(fā)多收一般來說，局域網(wǎng)使用廣播方式；廣域網(wǎng)使用點對點方式。點對點信道的網(wǎng)絡(luò)

主機

H1

向

H2

發(fā)送數(shù)據(jù)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)主機

H1主機

H2路由器

R1路由器

R2路由器

R3電話網(wǎng)局域網(wǎng)鏈路層應(yīng)用層運輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層應(yīng)用層運輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層R1R2R3H1H2從層次上來看數(shù)據(jù)的流動廣播式網(wǎng)絡(luò)B向

D發(fā)送數(shù)據(jù)CDAE不接受不接受不接受接受B只有D接受B發(fā)送的數(shù)據(jù)4傳輸介質(zhì)：

物理層下面的傳輸媒體

（1）有線傳輸媒體雙絞線（最古老但又是最常用的傳輸媒體）使用雙絞線最多的地方就是電話系統(tǒng)通信距離一般為幾到十幾公里，距離太長時就要加放大器以便將衰減了的信號放大到合適的數(shù)值（對于模擬傳輸），或加上中繼器以便將失真了的數(shù)字信號進行整形（對于數(shù)字傳輸）屏蔽雙絞線

無屏蔽雙絞線

同軸電纜在局域網(wǎng)發(fā)展初期曾廣泛使用同軸電纜作為傳輸媒體。隨著技術(shù)的進步，在局域網(wǎng)領(lǐng)域基本上都是采用雙絞線作為傳輸媒體。目前，同軸電纜主要用于有線電視網(wǎng)的居民小區(qū)中。光纜各種電纜銅線銅線聚氯乙烯套層聚氯乙烯套層屏蔽層絕緣層絕緣層外導(dǎo)體屏蔽層絕緣層絕緣保護套層內(nèi)導(dǎo)體無屏蔽雙絞線UTP屏蔽雙絞線STP同軸電纜1:50下午光纖依靠光波承載信息高傳送速率，最高可達幾十Gbps傳輸損耗小，適合長距離傳輸抗干擾性能好，保密性好輕便光纖的工作原理高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷洌?）

無線傳輸媒體可以在自由空間利用電磁波發(fā)送和接收信號進行通信就是無線傳輸。地球上的大氣層為大部分無線傳輸提供了物理通道，就是常說的無線傳輸介質(zhì)。無線傳輸所使用的頻段很廣。無線通信的方法有無線電波、微波、藍牙和紅外線。無線電波是指在自由空間（包括空氣和真空）傳播的射頻頻段的電磁波。無線電技術(shù)是通過無線電波傳播聲音或其他信號的技術(shù)。微波頻率比一般的無線電波頻率高，通常也稱為“超高頻電磁波”。微波在空間主要是直線傳播，而地球表面是個曲面，因此其傳播距離受限，建立若干個中繼器，中繼器把前一站送來的信號經(jīng)過放大后再發(fā)送到下一站，即“接力”。地面微波接力通信1:50下午地面微波接力兩個地面站之間傳送距離：50-100km地球地面站之間的直視線路微波傳送塔衛(wèi)星通信

微波接力通信可以傳播電話、電報、圖像、數(shù)據(jù)等信息。微波波段頻率很高，其頻段范圍也很寬，因此其通信信道的容量很大。但微波接力通信的相鄰站之間必須直觀，不能有障礙物。微波的傳播有時也會受到惡劣氣候的影響。在地球站之間利用位于約3.6萬公里高空的人造同步地球衛(wèi)星作為中繼器的一種微波接力通信。最大特點：通信距離遠。同步地球衛(wèi)星發(fā)射的電磁波能輻射到地球上面積約占全球三分之一。只要在地球等距離地放置3顆衛(wèi)星，就能基本上實現(xiàn)全球的通信。地球同步衛(wèi)星1.使用轉(zhuǎn)發(fā)器接收和轉(zhuǎn)發(fā)2.與地面站相對位置固定3.使用3個衛(wèi)星可覆蓋全球36,000公里地球紅外線紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，是較新的無線傳輸介質(zhì)。紅外線傳輸系統(tǒng)利用墻壁或屋頂反射紅外線而形成整個房間內(nèi)的通信系統(tǒng)。這種系統(tǒng)常用于控制室內(nèi)家用電器的遙控上，紅外通信設(shè)備相對便宜，但紅外線不能穿透墻壁或大型物體，所以傳輸距離非常有限，且容易受雨、雪、霧的干擾。例如，電視、音響遙控器等。（紅外傳輸要求設(shè)備之間對準）藍牙是一種基于紅外線的技術(shù)，被廣泛用來實現(xiàn)近距離（一般10米內(nèi)）的無線通信，能在包括移動電話、無線耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進行無線信息交換。利用“藍牙”技術(shù)，能夠有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡化設(shè)備與因特網(wǎng)Internet之間的通信，從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。例如，無線鼠標、鍵盤等。藍牙適配器就是為了各種數(shù)碼產(chǎn)品能適用藍牙設(shè)備的接口轉(zhuǎn)換器。（只需在USB接口插上藍牙適配器）5計算機網(wǎng)絡(luò)的主要性能指標（1）

速率比特（bit）是計算機中數(shù)據(jù)量的單位。意思是一個“二進制數(shù)字”，因此一個比特就是二進制數(shù)字中的一個1或0。速率即數(shù)據(jù)率或比特率：是計算機網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個性能指標。速率的單位是b/s，或kb/s,Mb/s,Gb/s等。

計算機網(wǎng)絡(luò)的主要性能指標（2）帶寬在計算機網(wǎng)絡(luò)中，“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”，單位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。(在單位時間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點到另一點所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”，帶寬的單位是“比特每秒”bit/s)

計算機網(wǎng)絡(luò)的主要性能指標（3）吞吐量：表示在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量。

（4）

時延：是指數(shù)據(jù)（一個報文或分組，甚至比特）從網(wǎng)絡(luò)（或鏈路）的一端傳送到另一端所需要的時間。5432154321主機H1

主機H2R1R4R5R2R3R1R2R3H1R5H2R4間接交付間接交付間接交付間接交付間接交付直接交付3221132211322113221132211分組在互聯(lián)網(wǎng)中的傳送從網(wǎng)絡(luò)層看IP數(shù)據(jù)報的傳送如果我們只從網(wǎng)絡(luò)層考慮問題，那么IP數(shù)據(jù)報就可以想象是在網(wǎng)絡(luò)層中傳送。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層IP數(shù)據(jù)報H1R1R2R3R4R5H2IP地址IP地址的作用：連接在因特網(wǎng)上的任何的計算機都有一個IP地址，而且在世界范圍內(nèi)必須是唯一的。在上節(jié)講過路由器要根據(jù)分組的地址，查找路由表，每一個分組都有IP地址（源IP地址和目的IP地址），路由器要根據(jù)傳送的分組的目的IP地址查找路由表，找出下一跳路由器的地址，然后把分組轉(zhuǎn)發(fā)出去，以此類推……IP地址非常的重要，就像我們寫信得有地址，否則這個信郵給誰呢

IP地址的表示方法

二進制與點分十進制10000000000010110000001100011111

32位二進制這么長的01碼輸入到計算機里很容易出現(xiàn)錯誤，所以人們想法給變換一下點分十進制記法10000000000010110000001100011111機器中存放的IP地址是32位二進制代碼10000000000010110000001100011111每8位為一組能夠提高可讀性采用點分十進制記法則進一步提高可讀性1128

11331將每8位的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)這就是點分十進制記法，我們從鍵盤上輸入點分十進制的IP地址，計算機自動的就把它轉(zhuǎn)換成真正使用的32位的二進制數(shù)字怎樣得到IP地址要上網(wǎng)通信IP地址哪來的呢？首先要認識到IP地址是非常寶貴的資源，它就是32位，算出來是2的32次方，大概接近43億，好像很大，但它是有限的，早晚一天會用完，以后要升級，把現(xiàn)在的IP協(xié)議是第四個版本的IPV432要升級成第六個版本IPV6128，所以IP地址是非常寶貴的資源，需要使用大量地址的單位必須向有關(guān)機構(gòu)申請。個人怎樣得到IP地址？向本地的因特網(wǎng)服務(wù)提供商ISP申請租用臨時的IP地址，并按月交付費用ISP已經(jīng)向有關(guān)機構(gòu)申請到了批量的IP地址（相當于批發(fā)商），然后零售給個人用戶購買某個ISP（聯(lián)通、電信都是大的ISP）的上網(wǎng)卡上網(wǎng)就可以得到IP地址ISP向用戶PC機提供臨時IP地址

（以撥號上網(wǎng)為例）用戶至因特網(wǎng)已向因特網(wǎng)管理機構(gòu)申請到一批

IP地址ISP接入網(wǎng)PPP

協(xié)議用戶PC機內(nèi)有調(diào)制解調(diào)器，用戶電話線是打電話用的，是模擬信號，PC機輸出的數(shù)碼，10101……，數(shù)碼通不過用戶電話線的，所以要變換，數(shù)字信號要轉(zhuǎn)換成模擬信號ISP有很多IP地址，臨時租給用戶使用，都給完了就沒有了，例如，ISP向因特網(wǎng)申請了1000個IP地址，你撥號上網(wǎng)，你是第1001個人撥號進來，肯定沒有IP地址，你得等人家不上網(wǎng)了，你才可能有IP地址，ISP不能保證所有用戶都能同時上網(wǎng)，它有1000個IP地址，它發(fā)放上網(wǎng)卡10000個或100000個，它認為你1000個人不肯呢個同時上網(wǎng)單位怎么得到IP地址？兩種情況：一、長期使用大量的IP地址(它也想做ISP，也想賺錢),例如上千個?？梢韵蛑袊ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心CNNIC申請CNNIC網(wǎng)址：按手續(xù)申請，很復(fù)雜二、如果要長期使用少量的IP地址，例如3個，CNNIC不處理零售的，你要向當?shù)氐腎SP申請，用一年，給ISP多少錢，與它談判。分類IP地址每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網(wǎng)絡(luò)號，它標志主機（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡(luò)，而另一個字段則是主機號，它標志該主機（或路由器）。兩級的IP地址可以記為：IP地址::={<網(wǎng)絡(luò)號>,<主機號>}::=代表“定義為”net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101A類地址的網(wǎng)絡(luò)號字段net-id為1字節(jié)net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

01B類地址的網(wǎng)絡(luò)號字段net-id為2字節(jié)net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101C類地址的網(wǎng)絡(luò)號字段net-id為3字節(jié)net-id24bithost-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101A類地址的主機號字段host-id為3字節(jié)net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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1

101B類地址的主機號字段host-id為2字節(jié)net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

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101C類地址的主機號字段host-id為1字節(jié)net-id24位host-id24位net-id16bitnet-id8位IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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1

101D類地址是多播地址

net-id24位host-id24位net-id16bitnet-id8位IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101E類地址保留為今后使用

2.常用的三種類別的IP地址IP地址的使用范圍

網(wǎng)絡(luò)最大第一個最后一個每個網(wǎng)絡(luò)類別網(wǎng)絡(luò)數(shù)可用的可用的中最大的網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號主機數(shù)

A126(27–2)112616,777,214B16,383(214

1)128.1191.25565,534C2,097,151(2211)192.0.1223.255.255254IP地址的一些重要特點(1)IP地址是一種分等級的地址結(jié)構(gòu)。分兩個等級的好處是：第一，IP

地址管理機構(gòu)在分配

IP

地址時只分配網(wǎng)絡(luò)號，而剩下的主機號則由得到該網(wǎng)絡(luò)號的單位自行分配。這樣就方便了

IP

地址的管理。第二，路由器僅根據(jù)目的主機所連接的網(wǎng)絡(luò)號來轉(zhuǎn)發(fā)分組（而不考慮目的主機號）互聯(lián)網(wǎng)中的IP地址B222.1.1.R1222.1.2.R3R2222.1.3.LAN3N3N222.1.6.N1LAN2LAN1互聯(lián)網(wǎng)在同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號必須是一樣的。圖中的網(wǎng)絡(luò)號就是IP地址中的net-id網(wǎng)橋：擴大了局域網(wǎng)，工作在鏈路層互聯(lián)網(wǎng)中的IP地址B222.1.1.R1222.1.2.R3R2222.1.3.LAN3N3N222.1.6.N1LAN2LAN1互聯(lián)網(wǎng)在同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號必須是一樣的。圖中的網(wǎng)絡(luò)號就是IP地址中的net-id互聯(lián)網(wǎng)中的IP地址B222.1.1.R1222.1.2.R3R2222.1.3.LAN3N3N222.1.6.N1LAN2LAN1互聯(lián)網(wǎng)在同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號必須是一樣的。圖中的網(wǎng)絡(luò)號就是IP地址中的net-id互聯(lián)網(wǎng)中的IP地址B222.1.1.R1222.1.2.R3R2222.1.3.LAN3N3N222.1.6.N1LAN2LAN1互聯(lián)網(wǎng)在同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號必須是一樣的。圖中的網(wǎng)絡(luò)號就是IP地址中的net-id網(wǎng)橋：由于局域網(wǎng)上的主機之間的距離不能太遠，使用網(wǎng)橋擴展局域網(wǎng)也是連接不同類型局域網(wǎng)的橋梁。域名服務(wù)器DNS把計算機域名轉(zhuǎn)換為計算機使用的32位二進制IP地址32位的IP地址既難記，又容易出錯，人不善于記憶長串數(shù)字，但名字很容易記憶，所以，把IP地址變成名字，好記憶，所以因特網(wǎng)就設(shè)立了一個專名的機構(gòu)，管理這些名字，采用分級管理的方法因特網(wǎng)的域名為什么叫域名呢？域名其實就是名字，只是因為使用分級管理，它采取分級的域，每一級叫一個域分為：頂級域名二級域名三級域名四級域名……因特網(wǎng)的域名舉例：中央電視臺向因特網(wǎng)提供服務(wù)的計算機的域名是：從右邊看起：com：工商企業(yè)（頂級域名）cctv要在com下面注冊，只要在全世界沒有重復(fù)的，就可以，cctv就是二級域名cctv下面有很多的計算機，它可以給取名字，由它來控制，提供網(wǎng)站服務(wù)的，萬維網(wǎng)服務(wù)的叫www是中央電視臺提供萬維網(wǎng)服務(wù)的計算機名字，是三級域名。念的是從左向右，前面小的，后面大的，這是老外的習(xí)慣，老外寫信，先是名字.門牌號.街.城市.洲.國家,因特網(wǎng)是老外發(fā)明的，所以是老外的習(xí)慣因特網(wǎng)的域名舉例2：中央廣播電視大學(xué)向因特網(wǎng)提供網(wǎng)站服務(wù)的計算機域名cn：頂級域名，代表中國（因特網(wǎng)管理機構(gòu)定的，不能由各個國家自己定，自己起名容易重名）規(guī)定每一個國家只有2個字母，美國US（A去掉），英國UK，日本JP中國的二級域名自己來定，有40個二級域名，edu：二級域名，教育機構(gòu)，所有教育機構(gòu)要聯(lián)網(wǎng)，在二級域名下注冊crtvu：三級域名，中央廣播電視大學(xué)www：四級域名，中央廣播電視大學(xué)下有很多的計算機，提供網(wǎng)站服務(wù)的叫wwwwww：是中央廣播電視大學(xué)網(wǎng)站服務(wù)器的計算機的名字雖然都叫www，但是不會混的，后面有限制，是crtvu的www域名就是一級管一級，完整的域名在全世界就是唯一的。域名IP地址域名服務(wù)器就是把域名變成IP地址，有很多的域名服務(wù)器分布在因特網(wǎng)上的域名服務(wù)器可將名字轉(zhuǎn)換為IP地址頂級域名服務(wù)器權(quán)限域名服務(wù)本地域名服務(wù)器

根域名服務(wù)器查詢查詢

的

IP

地址需要查找

的IP地址

劃分子網(wǎng)從兩級IP地址到三級IP地址IP地址空間的利用率有時很低。例如：某學(xué)校師生員工共4萬人，申請一個B類地址（（216=65536）-2），為每人分配了一個IP，結(jié)果會造成2萬多IP資源的浪費。兩級的IP地址不夠靈活。

劃分子網(wǎng)純屬一個單位內(nèi)部的事情。單位對外仍然表現(xiàn)為沒有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。從主機號借用若干個位作為子網(wǎng)號

，而主機也就相應(yīng)減少了若干個位。IP地址::={<網(wǎng)絡(luò)號>,<子網(wǎng)號>,<主機號>}

劃分子網(wǎng)的基本思路………01014563所有到網(wǎng)絡(luò)的分組均到達此路由器我的網(wǎng)絡(luò)地址是R1R3R2網(wǎng)絡(luò)一個未劃分子網(wǎng)的B類網(wǎng)絡(luò)劃分為三個子網(wǎng)后對外仍是一個網(wǎng)絡(luò)01014563………子網(wǎng)子網(wǎng)

子網(wǎng)所有到達網(wǎng)絡(luò)的分組均到達此路由器網(wǎng)絡(luò)R1R3R2當沒有劃分子網(wǎng)時，IP地址是兩級結(jié)構(gòu)。劃分子網(wǎng)后IP地址就變成了三級結(jié)構(gòu)。劃分子網(wǎng)只是把IP地址的主機這部分進行再劃分，而不改變IP地址原來的網(wǎng)絡(luò)號。劃分子網(wǎng)后變成了三級結(jié)構(gòu)子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分2.子網(wǎng)掩碼IP地址的各字段和子網(wǎng)掩碼0兩級IP地址子網(wǎng)號為3的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號三級IP地址主機號子網(wǎng)掩碼net-idhost-id網(wǎng)絡(luò)地址1111111111111111

11111111000000000net-idsubnet-idhost-id3.33.10(IP

地址)AND(子網(wǎng)掩碼)=

網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)號net-id主機號host-id兩級IP地址網(wǎng)絡(luò)號三級IP地址主機號net-idhost-idsubnet-id子網(wǎng)號子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址1111111111111111

1111111100000000net-idsubnet-id0逐位進行AND運算111111111111111111111111000000000000000000000000111111111111111111111111000000000000000000000000net-idnet-idhost-id為全0net-id網(wǎng)絡(luò)地址A類地址默認子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)地址B類地址默認子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)地址C類地址默認子網(wǎng)掩碼host-id為全0host-id為全0默認子網(wǎng)掩碼141.14.010000001111111111111111

11000000【例如】已知IP地址是4，子網(wǎng)掩碼是。試求網(wǎng)絡(luò)地址。(a)點分十進制表示的IP地址(c)子網(wǎng)掩碼是000000004.001001000141.14..24(b)IP地址的第3字節(jié)是二進制(d)IP地址與子網(wǎng)掩碼逐位相與(e)網(wǎng)絡(luò)地址（點分十進制表示）舉例：如欲將B類IP地址劃分成27個子網(wǎng)：

1)27=11011

2)該二進制為五位數(shù)，N=5

3)將B類地址的子網(wǎng)掩碼的主機地址前5位置1，得到

即為劃分成27個子網(wǎng)的B類IP地址的子網(wǎng)掩碼。

電子郵件用到兩個協(xié)議發(fā)郵件用到SMTP：簡單郵件傳送協(xié)議接收郵件用POP3：郵局協(xié)議（第3個版本）電子郵件發(fā)送工作流程：SMTP給出發(fā)郵件用什么格式，信封怎么書寫，收郵件用什么格式電子郵件的最主要的組成構(gòu)件發(fā)送方郵件緩存

接收端郵件服務(wù)器用戶代理SMTPSMTPPOP3

發(fā)送端郵件服務(wù)器用戶代理：電子郵件客戶端軟件例如：微軟公司的OutlookExpress我國的Foxmail用戶郵箱接收方(發(fā)送郵件)（發(fā)送郵件）(讀取郵件)因特網(wǎng)SMTPPOP3發(fā)送郵件發(fā)送郵件SMTP讀取郵件TCP連接TCP連接發(fā)送方郵件服務(wù)器SMTP客戶POP3客戶發(fā)件人用戶代理接收方郵件服務(wù)器SMTP服務(wù)器POP3服務(wù)器SMTP服務(wù)器SMTP客戶收件人用戶代理TCP連接在新浪網(wǎng)站申請了電子郵件的地址對方是中央電視臺的人，郵件服務(wù)器是

abc123@

用戶信箱用戶名，在……上網(wǎng)的機器叫www，郵件服務(wù)器起名叫mail增加：常見的電子郵件服務(wù)商，國內(nèi)有網(wǎng)易、騰訊、新浪、搜狐等,國外常見的有Gmail、Yahoo、Hotmail等。還有自主管理郵件服務(wù)器的公司、大學(xué)、機構(gòu)等。電子郵箱服務(wù)商通常通過執(zhí)行郵件傳輸協(xié)議（SMTP）、郵局協(xié)議(POP3)及其他專有協(xié)議進行信息的傳輸和獲取。注意：電子郵件仍然要用TCP/IP協(xié)議具體傳送還是要一個個的分組，而且不能傳丟了，由TCP協(xié)議保證端到端的可靠交付優(yōu)點：快捷、便宜文件傳輸協(xié)議FTPFTP是文件傳輸協(xié)議，F(xiàn)TP可以使用戶在Internet上快速、可靠地傳輸各種類型的文件。2.作用下載上傳例如：

萬維網(wǎng)WWW

萬維網(wǎng)概述萬維網(wǎng)

WWW(WorldWideWeb)并非某種特殊的計算機網(wǎng)絡(luò)。萬維網(wǎng)是一個大規(guī)模的、聯(lián)機式的信息儲藏所,它是因特網(wǎng)中最重要的應(yīng)用之一,被廣泛使用在因特網(wǎng)上。萬維網(wǎng)用鏈接的方法能非常方便地從因特網(wǎng)上的一個站點訪問另一個站點，從而主動地按需獲取豐富的信息。這種訪問方式稱為“鏈接”。萬維網(wǎng)提供分布式服務(wù)萬維網(wǎng)站點A萬維網(wǎng)站點C萬維網(wǎng)站點E萬維網(wǎng)站點D萬維網(wǎng)站點B鏈接到鏈接到鏈接到鏈接到鏈接到鏈接到超媒體與超文本萬維網(wǎng)是分布式超媒體(hypermedia)系統(tǒng)，它是超文本(hypertext)系統(tǒng)的擴充。一個超文本由多個信息源鏈接成。利用一個鏈接可使用戶找到另一個文檔。這些文檔可以位于世界上任何一個接在因特網(wǎng)上的超文本系統(tǒng)中。超文本是萬維網(wǎng)的基礎(chǔ)。超媒體與超文本的區(qū)別是文檔內(nèi)容不同。超文本文檔僅包含文本信息，而超媒體文檔還包含其他表示方式的信息，如圖形、圖像、聲音、動畫，甚至活動視頻圖像。

萬維網(wǎng)的工作方式萬維網(wǎng)以客戶服務(wù)器方式工作。瀏覽器就是在用戶計算機上的萬維網(wǎng)客戶程序。萬維網(wǎng)文檔所駐留的計算機則運行服務(wù)器程序，因此這個計算機也稱為萬維網(wǎng)服務(wù)器?？蛻舫绦蛳蚍?wù)器程序發(fā)出請求，服務(wù)器程序向客戶程序送回客戶所要的萬維網(wǎng)文檔。在一個客戶程序主窗口上顯示出的萬維網(wǎng)文檔稱為頁面(page)。在萬維網(wǎng)客戶程序與萬維網(wǎng)服務(wù)器程序之間進行交互所使用的協(xié)議，是超文本傳送協(xié)議

HTTP(HyperTextTransferProtocol)。HTTP是一個應(yīng)用層協(xié)議，它使用TCP連接進行可靠的傳送。用何協(xié)議實現(xiàn)萬維網(wǎng)上各種超鏈的鏈接？

HTML文件實例：

<HTML><HEAD><TITLE>這是一個例子</TITLE></HEAD><BODY><H1>這是主題部分</H1><AHREF=””>這是指向西安交通大學(xué)主頁的超鏈接</A></BODY></HTML>超文本標記語言

HTML：使各種萬維網(wǎng)文檔都能在因特網(wǎng)上的各種計算機上顯示出來，同時使用戶清楚地知道在什么地方存在著超鏈使萬維網(wǎng)文檔有統(tǒng)一的格式所用語言：

統(tǒng)一資源定位符URL

統(tǒng)一資源定位符URL用來標志萬維網(wǎng)上的各種文檔萬維網(wǎng)上每一個文檔在因特網(wǎng)的范圍內(nèi)具有唯一的標識符URL是文檔在因特網(wǎng)上的地址舉例:/news/china/index.htmhttp：瀏覽器與服務(wù)器進行交互使用的協(xié)議

：服務(wù)器的域名news/china/index.htm：要找的文件包括路徑

萬維網(wǎng)的工作過程因特網(wǎng)服務(wù)器鏈接到URL的超鏈HTTP使用此TCP連接瀏覽器程序服務(wù)器程序HTTP客戶清華大學(xué)院系設(shè)置建立TCP連接釋放TCP連接HTTP響應(yīng)報文

響應(yīng)文檔HTTP請求報文

請求文檔計算機局域網(wǎng)(LAN)局域網(wǎng)的特點及關(guān)鍵技術(shù)信道共享技術(shù)以太網(wǎng)技術(shù)一.局域網(wǎng)概述1.特點1)覆蓋范圍小:房間、建筑物、園區(qū)范圍,距離≤25km2)高傳輸速率:10Mbps～1000Mbps3)低誤碼率:10-8

～10-10

4)為一個單位所擁有，自行建設(shè)，不對外提供服務(wù)局域網(wǎng)使用廣播信道局域網(wǎng)最主要的特點是：網(wǎng)絡(luò)為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數(shù)目均有限。局域網(wǎng)具有如下的一些主要優(yōu)點：具有廣播功能，從一個站點可很方便地訪問全網(wǎng)。局域網(wǎng)上的主機可共享連接在局域網(wǎng)上的各種硬件和軟件資源。

2.適配器的作用計算機與局域網(wǎng)的連接是通過通信適配器，適配器本來是在主機箱內(nèi)插入的一塊“網(wǎng)卡”，由于目前的計算機主板都已經(jīng)嵌入了這種適配器，不再使用單獨的網(wǎng)卡了。網(wǎng)絡(luò)接口板又稱為通信適配器或網(wǎng)絡(luò)接口卡

或“網(wǎng)卡”。計算機通過適配器

和局域網(wǎng)進行通信硬件地址至局域網(wǎng)適配器（網(wǎng)卡）串行通信CPU和存儲器生成發(fā)送的數(shù)據(jù)處理收到的數(shù)據(jù)把幀發(fā)送到局域網(wǎng)從局域網(wǎng)接收幀計算機IP地址并行通信3.局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)(1)拓撲結(jié)構(gòu)(2)傳輸介質(zhì)(3)介質(zhì)訪問控制(MAC)協(xié)議

針對多結(jié)點共享同一傳輸介質(zhì)時引起的爭用問題而采用的協(xié)議，常用于局域網(wǎng)中。

載波偵聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)

令牌傳遞

TokenRing(令牌環(huán)網(wǎng))、TokenBus(令牌總線網(wǎng))

CSMA/CD是一種采用隨機訪問技術(shù)的有沖突的介質(zhì)訪問控制方法，工作原理：（1）發(fā)送前先監(jiān)聽信道是否空閑（2）若空閑則立即發(fā)送數(shù)據(jù)（3）發(fā)送時，邊發(fā)邊繼續(xù)監(jiān)聽。（4）若監(jiān)聽到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送。等待一段隨機時間（稱為退避）以后，再重新嘗試。CSMA/CD

流程圖一.局域網(wǎng)概述網(wǎng)卡需要：發(fā)前先聽邊發(fā)邊聽沖突停發(fā)隨機重發(fā)既然每一個站在發(fā)送之前已經(jīng)監(jiān)聽到信道“空閑”，那為什么還會出現(xiàn)數(shù)據(jù)在總線上的碰撞呢？

這是因為電磁波在總線上總是以有限的速率傳播的。因此，當某個站監(jiān)聽到總線是空閑時，總線并非一定是空閑的。

CSMA/CD協(xié)議B向

D發(fā)送數(shù)據(jù)CDAE不接受不接受不接受接受B只有D接受B發(fā)送的數(shù)據(jù)以太網(wǎng)的廣播方式發(fā)送總線上的每一個工作的計算機都能檢測到B發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。由于只有計算機D的地址與數(shù)據(jù)幀首部寫入的地址一致，因此只有D才接收這個數(shù)據(jù)幀。其他所有的計算機（A,C和E）都檢測到不是發(fā)送給它們的數(shù)據(jù)幀，因此就丟棄這個數(shù)據(jù)幀而不能夠收下來。具有廣播特性的總線上實現(xiàn)了一對一的通信。

使用廣播信道的以太網(wǎng)

以太網(wǎng)概述以太網(wǎng)是美國施樂公司于1975年研制成功的，那時以太網(wǎng)是一種基帶總線局域網(wǎng)，當時的數(shù)據(jù)率是2.94Mbit/s,…在此基礎(chǔ)上，IEEE802工作組（電氣電子工程師協(xié)會或IEEE是一個國際性的電子技術(shù)與信息科學(xué)工程師的協(xié)會。）于1983年制定了第一個IEEE的以太網(wǎng)標準IEEE802.3，數(shù)據(jù)率是10Mbit/s,…人們常把802.3局域網(wǎng)簡稱為“以太網(wǎng)”

令牌傳遞無沖突協(xié)議:(1)環(huán)中有一個令牌(2)得到令牌的站可

以發(fā)送數(shù)據(jù)(3)令牌在環(huán)中傳遞干線耦合器ABDC單向環(huán)

4.IP地址與硬件地址TCP報文IP數(shù)據(jù)報MAC幀應(yīng)用層數(shù)據(jù)首部首部尾部首部鏈路層及以下使用硬件地址硬件地址網(wǎng)絡(luò)層及以上使用IP地址IP地址186命令：ipconfig/all部分結(jié)果：

Ethernetadapter: Description........:NDIS5.0driver PhysicalAddress.....:00-E0-4C-3E-15-6E DHCPEnabled........:No IPAddress.........:11 SubnetMask........: DefaultGa