計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系課件

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系課件目錄計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述Chapter由若干個(gè)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過傳輸媒體和網(wǎng)絡(luò)軟件連接在一起組成的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)資源共享和信息交換。描述網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)（計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備）之間的連接方式的圖形表示，常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、總線型、環(huán)型和網(wǎng)狀型。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程ARPANET美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（ARPA）于1969年開發(fā)的世界上第一個(gè)分組交換網(wǎng)，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的誕生。TCP/IP協(xié)議隨著ARPANET的發(fā)展，逐漸形成了TCP/IP協(xié)議族，成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。萬維網(wǎng)（WorldWideWeb）1989年由英國(guó)物理學(xué)家蒂姆·伯納斯·李（TimBerners-Lee）發(fā)明，通過超文本鏈接實(shí)現(xiàn)信息檢索和瀏覽。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)設(shè)備如智能手機(jī)和平板電腦的普及，人們可以隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)。局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）、廣域網(wǎng)（WAN）。按覆蓋范圍分類按傳輸技術(shù)分類按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類廣播式網(wǎng)絡(luò)（單向通信）、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（雙向通信）。星型、總線型、環(huán)型、網(wǎng)狀型等。030201計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類02計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)ChapterOSI（OpenSystemsInterconnection）參考模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的一個(gè)用于不同類型計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備間互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)框架。定義OSI參考模型分為七個(gè)層次，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。層次結(jié)構(gòu)每個(gè)層次都有特定的功能，共同協(xié)作以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。功能OSI參考模型TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）模型是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議簇，廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)。定義TCP/IP模型分為四個(gè)層次，分別是應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層。層次結(jié)構(gòu)與OSI參考模型相似，每個(gè)層次都有其特定的功能，以支持網(wǎng)絡(luò)通信。功能TCP/IP模型復(fù)雜性由于OSI參考模型的層次更多，其實(shí)現(xiàn)和調(diào)試可能比TCP/IP模型更為復(fù)雜。層次數(shù)量OSI參考模型有七個(gè)層次，而TCP/IP模型只有四個(gè)層次。應(yīng)用范圍OSI參考模型是一個(gè)理論模型，主要用于學(xué)術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作。TCP/IP模型則在實(shí)際的互聯(lián)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。靈活性O(shè)SI參考模型更具靈活性，因?yàn)槠鋵哟谓Y(jié)構(gòu)允許單獨(dú)替換某一層的組件而不影響其他層。而TCP/IP模型的四層結(jié)構(gòu)相對(duì)較為固定。比較OSI與TCP/IP模型03物理層Chapter傳輸原始比特流物理層將上層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為原始的比特流，并通過物理介質(zhì)進(jìn)行傳輸。定義物理特性物理層定義了傳輸介質(zhì)的電氣、機(jī)械和定時(shí)特性，以確保不同設(shè)備之間的互操作性。建立、維護(hù)和釋放物理連接物理層負(fù)責(zé)在通信實(shí)體之間建立、維護(hù)和釋放物理連接，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。物理層的作用EIA/TIA-232EIA/TIA-232是用于串行通信的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎夂蜋C(jī)械接口標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.3IEEE802.3是用于以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，定義了以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的規(guī)范。IEEE802.11IEEE802.11是無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，定義了無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的規(guī)范。物理層協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)適配器也稱為網(wǎng)卡，是計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接的硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了物理層的功能。網(wǎng)絡(luò)適配器集線器是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到一個(gè)共享的通信鏈路上，實(shí)現(xiàn)了物理層的某些功能。集線器中繼器是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于在傳輸介質(zhì)上放大信號(hào)，以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的距離，實(shí)現(xiàn)了物理層的某些功能。中繼器物理層設(shè)備04數(shù)據(jù)鏈路層Chapter01020304建立和維護(hù)數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務(wù)是建立和維護(hù)數(shù)據(jù)鏈路，以確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中能夠可靠地傳輸。差錯(cuò)控制數(shù)據(jù)鏈路層還提供差錯(cuò)控制功能，以確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。流量控制數(shù)據(jù)鏈路層還負(fù)責(zé)流量控制，以確保發(fā)送方不會(huì)發(fā)送太快的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致接收方來不及處理。數(shù)據(jù)封裝與解封裝數(shù)據(jù)鏈路層還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的封裝與解封裝，即將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以在物理層傳輸?shù)母袷健?shù)據(jù)鏈路層的作用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議（PPP）是一種常用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，用于在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接上傳輸數(shù)據(jù)。PPP協(xié)議SLIP協(xié)議HDLC協(xié)議IEEE802.2協(xié)議串行線網(wǎng)際協(xié)議（SLIP）也是一種常用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，用于在串行連接上傳輸數(shù)據(jù)。高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）是一種通用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，用于在同步串行連接上傳輸數(shù)據(jù)。IEEE802.2協(xié)議是一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，用于局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)03交換機(jī)交換機(jī)是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它可以在多個(gè)端口之間建立和維護(hù)數(shù)據(jù)鏈路，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)。01網(wǎng)卡網(wǎng)卡是計(jì)算機(jī)中用于連接數(shù)據(jù)鏈路的設(shè)備，它實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議。02調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器是用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)或模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，它也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議。數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備05網(wǎng)絡(luò)層Chapter數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從源端傳輸?shù)侥康亩?，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。路由選擇網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址選擇最佳路徑，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的端。分段與重組網(wǎng)絡(luò)層將傳輸層的數(shù)據(jù)分段，并在接收端重新組合，以適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)層的作用IP協(xié)議用于將數(shù)據(jù)包發(fā)送到目的端，具有無連接、不可靠的特點(diǎn)。TCP協(xié)議一種可靠的傳輸層協(xié)議，通過IP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。IPv4與IPv6IP地址分為IPv4和IPv6兩種版本，分別具有不同的地址空間和特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)一種多端口的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于連接多個(gè)設(shè)備并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)關(guān)用于連接不同協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。路由器用于連接不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，根據(jù)IP地址將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的端。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備06傳輸層Chapter端到端通信傳輸層通過建立邏輯連接，實(shí)現(xiàn)了不同應(yīng)用程序之間的通信。邏輯通信數(shù)據(jù)分段與重組傳輸層將上層數(shù)據(jù)分段為較小的數(shù)據(jù)段，便于在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，并在接收端重新組裝這些數(shù)據(jù)段。傳輸層提供了一種端到端的通信機(jī)制，確保數(shù)據(jù)在發(fā)送端和接收端之間正確傳輸。傳輸層的作用UDP協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）是一種無連接的協(xié)議，提供了一種簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，但不保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。TLS/SSL協(xié)議傳輸層安全協(xié)議（TLS）和安全套接層協(xié)議（SSL）用于在通信過程中提供加密和身份驗(yàn)證功能，確保數(shù)據(jù)的安全傳輸。TCP協(xié)議傳輸控制協(xié)議（TCP）是一種面向連接的協(xié)議，提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，具有流量控制和擁塞控制機(jī)制。傳輸層協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)123路由器在網(wǎng)絡(luò)中起到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的作用，能夠根據(jù)路由表將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。路由器交換機(jī)是一種基于MAC地址的數(shù)據(jù)交換設(shè)備，能夠根據(jù)MAC地址表將數(shù)據(jù)幀從一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)到目的端口。交換機(jī)網(wǎng)關(guān)是連接不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，從而使得不同網(wǎng)絡(luò)之間能夠進(jìn)行通信。網(wǎng)關(guān)傳輸層設(shè)備07應(yīng)用層Chapter實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間的通信01應(yīng)用層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的最高層，它直接與應(yīng)用程序交互，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間的通信和數(shù)據(jù)交換。提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)02應(yīng)用層提供了各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如文件傳輸、電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽等，使得應(yīng)用程序能夠利用這些服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信。屏蔽底層細(xì)節(jié)03應(yīng)用層將底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的細(xì)節(jié)隱藏起來，對(duì)應(yīng)用程序來說，它只需要使用應(yīng)用層提供的接口和服務(wù)，而不需要關(guān)心底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用層的作用DNS協(xié)議：用于域名解析。FTP協(xié)議：用于文件傳輸。HTTP協(xié)議：用于網(wǎng)頁瀏覽和信息查詢