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文檔簡介
單元1探索計算機網(wǎng)絡(luò)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology單元1探索計算機網(wǎng)絡(luò)-內(nèi)容列表《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.2計算機網(wǎng)絡(luò)基本概念1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)基本概念1.2.2
計算機網(wǎng)絡(luò)的組成1.2.3
計算機網(wǎng)絡(luò)的分類1.3園區(qū)網(wǎng)絡(luò)介紹1.3.1傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)1.3.2SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程1946年世界上第一臺計算機(ENIAC)研制成功,人類開始走向信息時代。網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程1980年代,TCP/IP協(xié)議的制定成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展史上的又一重要里程碑。1990年代,萬維網(wǎng)的普及使得互聯(lián)網(wǎng)開始為人們熟知。2000年代,寬帶接入的普及使得互聯(lián)網(wǎng)的傳輸速度得到了質(zhì)的提升。到了2010年代,移動互聯(lián)網(wǎng)的興起無疑是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展史上的又一重大轉(zhuǎn)折點。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展歷程《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程1987年9月20日,錢天白發(fā)出中國第一封電子郵件“越過長城,通向世界”,這標(biāo)志著中國人開始使用Internet。1994年4月20日,中關(guān)村地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)絡(luò)(NCFC)工程通過美國Sprint公司連入Internet的64K國際專線開通,實現(xiàn)了與Internet的全功能連接。從此,中國被國際上正式承認(rèn)為有Internet的國家。2003年,中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程(CNGI)啟動,目標(biāo)是建成世界上最大的純IPv6互聯(lián)網(wǎng)。2013年,“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案正式出臺,旨在加快寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),推進網(wǎng)絡(luò)提速降費。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展歷程《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)的演變過程《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程計算機網(wǎng)絡(luò)僅有幾十余年的歷史,其演變過程可概括為三個階段:1具有遠程(remote)通信功能的單機系統(tǒng)為第一階段,這一階段已具備了計算機網(wǎng)絡(luò)(computernetwork)的雛形;
2具有遠程通信功能的多機系統(tǒng)為第二階段,這一階段的計算機網(wǎng)絡(luò)屬于面向終端的計算機通信網(wǎng);
3以資源共享(resourcesharing)為目的的計算機網(wǎng)絡(luò)為第三階段,這一階段的計算機網(wǎng)絡(luò)才是今天意義上的計算機網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展趨勢《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程移動用戶應(yīng)用服務(wù)在社交媒體領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)賦予了每個人發(fā)聲的權(quán)利。在線購物方面,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用更是徹底改變了我們的消費習(xí)慣。教育領(lǐng)域同樣受到了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深刻影響。網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展趨勢《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程計算機網(wǎng)絡(luò)從九十年代至今的發(fā)展趨勢變化:網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展趨勢《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程移動用戶數(shù)量不斷增加,具備網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備急劇增加;在線協(xié)作,服務(wù)范圍將不斷擴大;人工智能發(fā)展迅速,通過機器學(xué)習(xí)、語音識別、自然語言處理等智能化技術(shù)手段大幅提高生產(chǎn)效率,同時在醫(yī)療、金融、安全等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用;形成萬物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),通過無線傳感、智能互聯(lián)對物體進行連網(wǎng),實現(xiàn)物品之間的互相通訊和數(shù)據(jù)共享;未來物聯(lián)網(wǎng)將成為智能家居、智慧城市、智能工業(yè)等領(lǐng)域的核心技術(shù);區(qū)塊鏈技術(shù)通過去中心化、分布式等特點,在金融、融媒體、電子商務(wù)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用;虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)、混合現(xiàn)實(MR)、擴展現(xiàn)實(XR)將人們徹底解放,讓人完全沉浸在虛擬世界中;5G、6G網(wǎng)絡(luò)提供更高的帶寬和更好的網(wǎng)絡(luò)體驗,徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞胶徒?jīng)濟模式,推動工業(yè)自動化、自動駕駛等新領(lǐng)域的變革發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)未來的挑戰(zhàn)與機遇《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)攻擊、黑客入侵、數(shù)據(jù)泄露等事件屢見不鮮,不僅給個人和企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失,更對國家安全和社會穩(wěn)定構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。在大數(shù)據(jù)時代,個人信息和數(shù)據(jù)的價值日益凸顯,而如何保障用戶的隱私權(quán)益、防止數(shù)據(jù)被濫用和泄露,則成為了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中必須面對的挑戰(zhàn)。計算機網(wǎng)絡(luò)基本概念《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology計算機網(wǎng)絡(luò)的定義《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程最簡單的定義:計算機網(wǎng)絡(luò)是一些互相連接的、自治的計算機的集合。計算機網(wǎng)絡(luò)的定義包含了三個主要的含義:計算機網(wǎng)絡(luò)是指自主計算機的互聯(lián)集合;互聯(lián)必須遵循約定的通信協(xié)議;計算機網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互通信、資源共享、信息交換、協(xié)同工作等功能。計算機網(wǎng)絡(luò)的組成《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程計算機網(wǎng)絡(luò)的組成—資源子網(wǎng)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程主機:最主要的組成部分;用戶終端:簡單的輸入、輸出設(shè)備和現(xiàn)流行的各種移動終端設(shè)備;網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng):建立在各主機操作系統(tǒng)之上的一個操作系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫:建立在操作系統(tǒng)之上的系統(tǒng)軟件,主機可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)與服務(wù),以便實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的共享。計算機網(wǎng)絡(luò)的組成—通信子網(wǎng)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)節(jié)點:通信控制處理機,一般指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;通信鏈路:傳輸信息的信道,可以是電話線、網(wǎng)線、同軸電纜或者光纖,也可以是無線傳輸介質(zhì);其他通信設(shè)備:如信號轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器等。計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施組成要素《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程
硬件設(shè)備包括服務(wù)器、路由器、交換機、光纖等,這些是互聯(lián)網(wǎng)傳輸和數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)。軟件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等,這些為互聯(lián)網(wǎng)提供技術(shù)支持和保障。數(shù)據(jù)中心集中存儲和管理數(shù)據(jù)資源,提供高效的數(shù)據(jù)處理和傳輸服務(wù)。計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程計算機、終端、集線器、中繼器、路由器、網(wǎng)橋、交換機等節(jié)點(Node):指網(wǎng)絡(luò)中計算機設(shè)備線路(Line):在兩個節(jié)點之間承載信息流的信道鏈路(Link):指從一發(fā)信點到收信的一串接點和線路計算機網(wǎng)絡(luò)的分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology計算機網(wǎng)絡(luò)的分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程按網(wǎng)絡(luò)作用范圍劃分按通信傳播方式劃分按拓撲結(jié)構(gòu)劃分按網(wǎng)絡(luò)交換方式劃分廣域網(wǎng)(WAN):范圍可達數(shù)百至數(shù)千千米局域網(wǎng)(LAN):小區(qū)域內(nèi)的各種設(shè)備連接在一起的網(wǎng)絡(luò),其分布范圍局限在一個辦公室、一幢大樓或一個校園內(nèi)
城域網(wǎng)(MAN):介于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)的分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程按通信傳播方式劃分按網(wǎng)絡(luò)作用范圍劃分按拓撲結(jié)構(gòu)劃分按網(wǎng)絡(luò)交換方式劃分
廣播方式:當(dāng)一臺計算機利用信道發(fā)送數(shù)據(jù)時,其他所有的計算機都會收到這個數(shù)據(jù)。
組播方式:同一個組中的計算機發(fā)送數(shù)據(jù),該組中的其他成員能夠收到數(shù)據(jù)。
點對點方式:每條物理線路連接一對計算機。計算機網(wǎng)絡(luò)的分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程按拓撲結(jié)構(gòu)劃分按網(wǎng)絡(luò)作用范圍劃分按通信傳播方式劃分按網(wǎng)絡(luò)交換方式劃分星形拓撲樹形拓撲總線形拓撲計算機網(wǎng)絡(luò)的分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程按拓撲結(jié)構(gòu)劃分按網(wǎng)絡(luò)作用范圍劃分按通信傳播方式劃分按網(wǎng)絡(luò)交換方式劃分環(huán)形拓撲網(wǎng)形拓撲環(huán)狀計算機網(wǎng)絡(luò)的分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程按網(wǎng)絡(luò)交換方式劃分按網(wǎng)絡(luò)作用范圍劃分按通信傳播方式劃分按拓撲結(jié)構(gòu)劃分電路交換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計算機網(wǎng)絡(luò)的分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程按網(wǎng)絡(luò)交換方式劃分按網(wǎng)絡(luò)作用范圍劃分按通信傳播方式劃分按拓撲結(jié)構(gòu)劃分報文交換傳輸數(shù)據(jù)時每次要發(fā)送一個完整的報文,長度并無限制。報文交換采取存儲轉(zhuǎn)發(fā)的原理。報文報文報文報文ABCDEt計算機網(wǎng)絡(luò)的分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程按網(wǎng)絡(luò)交換方式劃分按網(wǎng)絡(luò)作用范圍劃分按通信傳播方式劃分按拓撲結(jié)構(gòu)劃分分組交換在發(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。報文1101000110101010110101011100010011010010假定這個報文較長不便于傳輸計算機網(wǎng)絡(luò)的分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程按網(wǎng)絡(luò)交換方式劃分按網(wǎng)絡(luò)作用范圍劃分按通信傳播方式劃分按拓撲結(jié)構(gòu)劃分分組交換每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報文首部首部首部分組
1分組
2分組
3計算機網(wǎng)絡(luò)的分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程按網(wǎng)絡(luò)交換方式劃分按網(wǎng)絡(luò)作用范圍劃分按通信傳播方式劃分按拓撲結(jié)構(gòu)劃分分組交換分組交換網(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。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計算機網(wǎng)絡(luò)的分類—其他分類方法《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程按通信介質(zhì)劃分按通信速率劃分按網(wǎng)絡(luò)使用者劃分有線網(wǎng)、無線網(wǎng)300bps、1.544Mbps、45Mbps、1000Mbps公用網(wǎng)、專用網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)控制方式劃分集中式、分布式按網(wǎng)絡(luò)環(huán)境劃分部門網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology園區(qū)網(wǎng)絡(luò)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程交換技術(shù)路由技術(shù)無線技術(shù)安全技術(shù)01020304采用高性能交換機,支持多種交換方式,滿足不同業(yè)務(wù)需求。實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和時效性。構(gòu)建無線覆蓋網(wǎng)絡(luò),提供便捷的無線接入服務(wù),滿足移動辦公等需求。集成防火墻、入侵檢測等安全設(shè)備,確保網(wǎng)絡(luò)的整體安全。園區(qū)網(wǎng)絡(luò)是指在一個特定區(qū)域內(nèi)(如工業(yè)園區(qū)、科技園區(qū)、大學(xué)校園等)建立的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),用于實現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)各種信息資源的共享和通信。園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的主要功能包括數(shù)據(jù)傳輸、資源共享、信息管理和通信服務(wù)等,旨在提高園區(qū)內(nèi)的工作效率、促進信息交流和合作。功能定義園區(qū)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計原則《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程設(shè)計應(yīng)考慮到未來業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)的更新?lián)Q代,便于網(wǎng)絡(luò)平滑升級。確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?,采取訪問控制、加密等措施,防范潛在威脅。保證網(wǎng)絡(luò)的高可用性,降低故障率,確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)的連續(xù)運行。簡化網(wǎng)絡(luò)管理流程,提供直觀、便捷的管理工具,降低運維成本??蓴U展性安全性穩(wěn)定性易管理性傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)通常包括核心層、匯聚層和接入層三個層次。核心層負責(zé)高速數(shù)據(jù)傳輸;匯聚層負責(zé)將接入層的數(shù)據(jù)匯總并傳輸?shù)胶诵膶?;接入層則負責(zé)將各種終端設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。園區(qū)網(wǎng)絡(luò)安全策略《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程03安全審計設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)操作進行記錄和審計,便于事后追溯和定責(zé)。01防火墻部署在網(wǎng)絡(luò)邊界處,對進出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包進行過濾和檢查,阻止惡意訪問和攻擊。02入侵檢測系統(tǒng)(IDS)實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量,發(fā)現(xiàn)異常行為和潛在攻擊,及時報警并采取措施。接入防火墻入侵檢測系統(tǒng)(IDS)外部網(wǎng)絡(luò)核心交換機安全審計園區(qū)網(wǎng)絡(luò)安全策略《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程建立用戶身份認(rèn)證機制,確保只有合法用戶能夠訪問園區(qū)網(wǎng)絡(luò)資源。用戶認(rèn)證訪問控制列表(ACL)最小權(quán)限原則定期審查和更新權(quán)限根據(jù)業(yè)務(wù)需求和安全策略,制定詳細的訪問控制規(guī)則,限制用戶對特定資源的訪問權(quán)限。為每個用戶或角色分配完成任務(wù)所需的最小權(quán)限,減少安全風(fēng)險。定期審查用戶權(quán)限,及時撤銷不必要的權(quán)限或更新權(quán)限設(shè)置,確保訪問控制策略的有效性。SDN概述《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SoftwareDefinedNetwork,SDN)是一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),它將網(wǎng)絡(luò)的控制層與數(shù)據(jù)層分離,使得網(wǎng)絡(luò)控制變得更加集中和靈活。SDN通過開放接口和標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議,允許軟件應(yīng)用程序直接對網(wǎng)絡(luò)進行編程和控制,從而實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的軟件化和智能化。SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程分離控制層和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層:SDN將網(wǎng)絡(luò)的控制層和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層分離,控制層統(tǒng)一管理整個網(wǎng)絡(luò)。邏輯集中化:通過軟件實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理和配置,控制層實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的邏輯集中化。程序化接口:SDN定義了控制層與轉(zhuǎn)發(fā)層之間的標(biāo)準(zhǔn)接口,使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更易于編程。應(yīng)用驅(qū)動:SDN的設(shè)計是為了滿足特定網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求。網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程指在單位時間內(nèi),系統(tǒng)能夠處理的數(shù)據(jù)量,是衡量數(shù)據(jù)交換性能的重要指標(biāo)之一。吞吐量時延丟包率帶寬利用率指數(shù)據(jù)從發(fā)送方到接收方所需要的時間,包括傳輸時延、處理時延和排隊時延等。指在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中,丟失的數(shù)據(jù)包占總數(shù)據(jù)包的比例,反映了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。指實際使用的帶寬與總帶寬的比例,反映了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用情況。網(wǎng)絡(luò)模擬器《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology華為eNSP《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程eNSP是一款由華為公司提供的免費的、可擴展的、圖形化操作的網(wǎng)絡(luò)仿真工具平臺,主要對企業(yè)網(wǎng)路由器、交換機進行軟件仿真,完美呈現(xiàn)真實設(shè)備實景,支持大型網(wǎng)絡(luò)模擬。新華三HCL《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程HCL華三模擬器也就是華三云實驗室,新華三集團推出功能強大的圖形化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬軟件。可以模擬路由器、交換機、防火墻、PC的全部功能。PacketTracer《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程PacketTracer是一款輔助學(xué)習(xí)工具,專為學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程的初學(xué)者設(shè)計、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。特點:1、支持動畫模擬2、能夠查看數(shù)據(jù)包封裝單元2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與分層模型《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology單元2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與分層模型-內(nèi)容列表《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程2.1使用分層模型2.2OSI參考模型2.3TCP/IP模型2.4TCP/IP協(xié)議棧2.5OSI模型與TCP/IP模型的比較使用分層模型《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology使用分層模型《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程
計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng),將一個復(fù)雜的系統(tǒng)劃分為若干個容易理解和處理的子系統(tǒng),然后分而治之,逐個加以解決,分層就是進行系統(tǒng)分解的最好方法之一。在IT行業(yè)使用分層模型來描述網(wǎng)絡(luò)通信的復(fù)雜過程。分層體系結(jié)構(gòu)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程使用層次結(jié)構(gòu)可以獲得如下的優(yōu)點:1.把網(wǎng)絡(luò)操作進行分解得到復(fù)雜性較低的單元,結(jié)構(gòu)清晰,易于實現(xiàn)和維護;2.有助于協(xié)議的開發(fā),層與層之間定義了兼容性的標(biāo)準(zhǔn)接口,開發(fā)設(shè)計人員專注于所關(guān)心的功能模塊;3.每層獨立,不需要了解上下層的具體內(nèi)容,只需要通過接口了解提供什么樣的服務(wù);4.有利于競爭,因為可以使用不同廠商的產(chǎn)品;5.使用通用語言來描述網(wǎng)絡(luò)功能??蓴U展的體系結(jié)構(gòu)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程核心沒有變化的情況下擴展Internet建立在分層的體系結(jié)構(gòu)之上,它才能夠靈活地擴展并滿足日益增長的多樣化的網(wǎng)絡(luò)需求。OSI參考模型《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程ComputernetworktechnologyOSI參考模型《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程
OSI模型全稱開放系統(tǒng)互聯(lián)模型(OpenSystemInterconnectionReferenceModel),是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于1984年為了解決網(wǎng)絡(luò)之間的兼容性問題,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的相互通信而提出的標(biāo)準(zhǔn)框架。OSI的結(jié)構(gòu)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程應(yīng)用層為計算機用戶提供接口和應(yīng)用程序服務(wù)表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層數(shù)據(jù)處理,表示(編碼、解碼、加密、解密)管理通信會話、建立維護連接端到端通信連接,承上啟下路由數(shù)據(jù)(選擇數(shù)據(jù)傳輸最佳路徑)介質(zhì)訪問、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、檢錯、流量控制物理連接、透明bit流傳輸OSI模型采用層次結(jié)構(gòu),將整個網(wǎng)絡(luò)的通信功能劃分成七個層次1.物理層《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程機械特性:說明連接材質(zhì)、引線的數(shù)目和排列等,電纜接頭的幾何尺寸等,例如,人們所使用的電源插頭的尺寸、插針都有嚴(yán)格的規(guī)定。電氣特性:規(guī)定了物理連接上導(dǎo)線的電壓、電流范圍等電氣連接及有關(guān)電路的特性。功能特性:規(guī)定了某一條線上某一個電壓表示何種意義。規(guī)程特性:說明了不同功能的各種事件的出現(xiàn)順序。2.數(shù)據(jù)鏈路層《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程(1)鏈路管理(2)幀同步(3)流量控制(4)差錯控制(5)傳輸資源控制(6)透明傳輸(7)尋址數(shù)據(jù)網(wǎng)Modem分組交換機DCEDCEModemModem3.網(wǎng)絡(luò)層《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程(1)編址:網(wǎng)絡(luò)層為每個節(jié)點分配一個地址,地址的分配為網(wǎng)絡(luò)層從源到目的的選擇提供了基礎(chǔ)。(2)路由選擇和中繼:網(wǎng)絡(luò)層的一個重要功能就是確定從源到目的的數(shù)據(jù)傳送應(yīng)該如何選擇路由。實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層路由選擇的設(shè)備是路由器。3.網(wǎng)絡(luò)層《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程(3)組包和拆包:在發(fā)送方,傳輸層的報文到達網(wǎng)絡(luò)層時被分為多個數(shù)據(jù)塊,在這些數(shù)據(jù)塊的頭部和尾部加上一些相關(guān)控制信息后,即組成了數(shù)據(jù)包。在接收方,數(shù)據(jù)從低層到達網(wǎng)絡(luò)層時,要將各數(shù)據(jù)包原來加上的包頭和包尾等控制信息去掉(拆包),然后組合成報文,送給傳輸層。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)首部1首部2首部3首部4首部數(shù)據(jù)4.傳輸層《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程(1)為端到端連接提供可靠的傳輸服務(wù)。(2)為端到端連接提供差錯控制、重傳等管理服務(wù)。(3)還負責(zé)執(zhí)行流量控制。TCP連接5.應(yīng)用層《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程會話層:實現(xiàn)建立、管理和終止會話關(guān)系表示層:負責(zé)一個系統(tǒng)應(yīng)用層發(fā)出的信息能被另一個系統(tǒng)的應(yīng)用層讀,負責(zé)數(shù)據(jù)的加密和壓縮應(yīng)用層:OSI參考模型中最靠近用戶的一層,它直接與用戶和應(yīng)用程序打交道。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Svist院系設(shè)置
協(xié)議數(shù)據(jù)單元《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology協(xié)議數(shù)據(jù)單元《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程應(yīng)用程序數(shù)據(jù)為了能正確地從一臺主機傳遞到另一臺主機,報頭都會含有控制信息,當(dāng)傳送到下層,被加入到數(shù)據(jù)中,即封裝的過程。
在接收方,每一層需要對本層的封裝數(shù)據(jù)進行解封裝,并傳送給上層。解封裝是指去掉多余的信息并且只將原始的數(shù)據(jù)發(fā)送給目標(biāo)應(yīng)用程序。協(xié)議數(shù)據(jù)單元《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程協(xié)議數(shù)據(jù)單元《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程每一層的數(shù)據(jù)都有通用術(shù)語,稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU,ProtocolDataUnit),包括用戶數(shù)據(jù)信息和協(xié)議控制信息等。協(xié)議數(shù)據(jù)單元《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程PacketTracer模擬器切換到模擬模式來“停止時間”,觀察協(xié)議數(shù)據(jù)單元。TCP/IP模型《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程ComputernetworktechnologyTCP/IP協(xié)議《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程TCP/IP是目前最流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。也采用了層次化結(jié)構(gòu),是開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),可以免費使用。TCP/IP簡化了層次設(shè)計,它只有四層:應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。最早使用的協(xié)議棧通信標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程1.網(wǎng)絡(luò)接口層:負責(zé)處理與傳輸介質(zhì)相關(guān)的細節(jié),為上一層提供一致的網(wǎng)絡(luò)接口。常見的以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)技術(shù),用于串行連接的HDLC、PPP等技術(shù)。2.網(wǎng)際層:將資源主機的信息正確發(fā)送至目的主機,與OSI參考模型中網(wǎng)絡(luò)層相似。3.傳輸層:位于網(wǎng)際層之上,主要負責(zé)為兩臺主機上的應(yīng)用程序提供端到端的通信,常見的傳輸層協(xié)議有TCP和UDP。4.應(yīng)用層:位于最高層,與OSI參考模型中高三層的功能任務(wù)相似,用于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。OSI模型與TCP/IP模型的比較《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程OSI模型的應(yīng)用、表示、會話層的功能被合并到TCP/IP模型的應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)的大部分功能存在于傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層,因而它們在TCP/IP還被保留在獨立的層。OSI中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層被合并到了TCP/IP中的網(wǎng)絡(luò)接口層。TCP/IP協(xié)議棧《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程ComputernetworktechnologyTCP/IP協(xié)議?!队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程
TCP/IP模型并非只有TCP和IP兩個協(xié)議,而且包含了眾多其它協(xié)議。這些協(xié)議工作在不同的網(wǎng)絡(luò)層次上,共同組成了TCP/IP協(xié)議棧。數(shù)據(jù)鏈路層TELNETHTTPFTPSMTPDNSTFTP應(yīng)用層傳輸層UDPTCP網(wǎng)絡(luò)層ICMPIPARPRARPIGMPTCP/IP協(xié)議?!队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程除IP協(xié)議外,網(wǎng)絡(luò)層的幾個常用協(xié)議還包括:ICMP(InternetControlMessageProtocol,互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議);ARP(AddressResolutionProtocol,地址解析協(xié)議)。Ping是一個網(wǎng)絡(luò)診斷工具,用于測試網(wǎng)絡(luò)連接性和測量數(shù)據(jù)包往返時間。Ping命令使用ICMP(InternetControlMessageProtocol)回顯請求消息,并等待目標(biāo)返回回顯應(yīng)答。ARP(AddressResolutionProtocol,地址解析協(xié)議)是一個用于解析和映射網(wǎng)絡(luò)層(通常是IPv4或IPv6)地址到鏈路層(通常是MAC地址)地址的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。我需要知道的MAC地址PC-APC-BPC-CPC-DTCP/IP協(xié)議?!队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程應(yīng)用層為用戶提供了許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序,這里我們簡單介紹常用的幾種應(yīng)用層協(xié)議。FTP是用于文件傳輸?shù)腎nternet標(biāo)準(zhǔn)。TFTP(TrivialFileTransferProtocol,簡單文件傳輸協(xié)議),TFTP通常用于局域網(wǎng)內(nèi)部的文件傳輸。SMTP支持文本郵件的Internet傳輸。Telnet是客戶機使用的與遠端服務(wù)器建立連接的標(biāo)準(zhǔn)終端仿真協(xié)議。SNMP負責(zé)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控和維護,支持安全管理、性能管理等。DNS(DomainNameSystem,域名系統(tǒng))把網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的易于記憶的名字轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)IP地址。OSI模型與TCP/IP模型的比較《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程ComputernetworktechnologyOSI模型與TCPIP模型的比較《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程TCP/IP模型比OSI模型更流行,兩者相比存在不少共同點,區(qū)別也很大。TCP/IP模型與OSI模型都采用了層次結(jié)構(gòu)的思想,不過層次劃分的方式有所區(qū)別,但兩者都不是完美的,均存在一定的缺陷。兩者的對比如下圖所示OSI模型與TCPIP模型的比較《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程OSI參考模型與TCP/IP模型的相同點包括:都是分層結(jié)構(gòu),并且工作模式一樣,都要求層與層之間具備明確的層間接口;有相同的應(yīng)用層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層;都使用包交換技術(shù)(Packet-Switched)。OSI模型與TCPIP模型的比較《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程OSI參考模型與TCP/IP模型的不同點包括:TCP/IP把表示層和會話層都歸入了應(yīng)用層;TCP/IP的結(jié)構(gòu)比較簡單,分層少;TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)是隨著Internet的發(fā)展逐漸完善的,有厚實的實踐基礎(chǔ)。相比較而言,OSI模型是基于理論上的設(shè)計,沒有太大的應(yīng)用價值。謝謝觀看《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程單元3
物理層與傳輸介質(zhì)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology單元3物理層與傳輸介質(zhì)-內(nèi)容列表《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程3.1物理層接口與協(xié)議3.2物理層介質(zhì)3.3數(shù)據(jù)通信技術(shù)3.4數(shù)據(jù)交換技術(shù)物理層接口與協(xié)議《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology物理層定義與作用《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程物理層是OSI參考模型中的最底層,它負責(zé)在通信設(shè)備之間傳輸原始比特流。作用物理層通過物理介質(zhì)(如電纜、光纖等)實現(xiàn)設(shè)備之間的連接,確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。它處理與傳輸介質(zhì)相關(guān)的所有細節(jié),包括電壓、電流、線纜規(guī)格和連接器等。定義物理層定義與作用《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程位置物理層位于OSI參考模型的第一層,緊鄰數(shù)據(jù)鏈路層。它是所有其他層次的基礎(chǔ),為上層提供透明的比特流傳輸服務(wù)。物理層功能《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程
物理連接的建立與終止物理層負責(zé)在通信設(shè)備之間建立、維護和終止物理連接,確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。數(shù)據(jù)傳輸物理層通過傳輸介質(zhì)(如電纜、光纖等)實現(xiàn)數(shù)據(jù)在通信設(shè)備之間的傳輸。電氣特性規(guī)定物理層規(guī)定了通信設(shè)備的電氣特性,包括電壓范圍、信號幅度、阻抗匹配等,以確保設(shè)備之間的兼容性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。物理層接口類型及標(biāo)準(zhǔn)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程電氣特性接口定義了物理層上設(shè)備之間的電壓、電流、阻抗等電氣特性,確保設(shè)備間能夠正常通信。信號的功能特性接口描述了物理層接口所具備的功能,如傳輸速率、傳輸距離、傳輸模式等,以滿足不同應(yīng)用場景的需求。機械特性接口規(guī)定了物理連接器的形狀、尺寸、引腳數(shù)等機械特性,保證設(shè)備之間的物理連接穩(wěn)定可靠。規(guī)程特性接口定義了物理層接口在通信過程中的各種規(guī)程,包括信號的電平表示、信號的同步方式等,確保通信雙方能夠正確解析信號。物理層協(xié)議《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程RS-232協(xié)議是一種常見的串行通信協(xié)議,廣泛應(yīng)用于計算機與外設(shè)之間的通信。它定義了電氣特性、機械特性、功能特性等方面的規(guī)范,支持點對點通信。USB協(xié)議是一種通用的串行總線標(biāo)準(zhǔn),用于連接計算機與外設(shè)。USB協(xié)議定義了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層的規(guī)范,支持熱插拔和即插即用功能。是一種高清數(shù)字視頻和音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn),廣泛應(yīng)用于電視、顯示器、投影儀等多媒體設(shè)備之間。HDMI協(xié)議定義了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層的規(guī)范,支持高清視頻和音頻的傳輸。是一種基于共享信道的局域網(wǎng)通信技術(shù),定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的規(guī)范。Ethernet協(xié)議支持多種傳輸速率和傳輸模式,廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中。HDMI協(xié)議Ethernet協(xié)議物理層傳輸介質(zhì)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology傳輸介質(zhì)種類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程雙絞線(TwistedPair)由兩根相互絕緣的銅導(dǎo)線組成,通過螺旋狀扭絞在一起,以減少電磁干擾和信號衰減。常用于低速、短距離通信,如以太網(wǎng)等。同軸電纜(CoaxialCable)由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、外導(dǎo)體和護套組成,具有較高的帶寬和抗干擾能力。常用于有線電視、寬帶網(wǎng)絡(luò)等。光纖(FiberOpticCable)由纖芯、包層和護套組成,利用光的全反射原理進行信號傳輸。具有傳輸速度快、距離遠、抗干擾能力強等優(yōu)點。常用于高速、長距離通信,如主干網(wǎng)、城域網(wǎng)等。雙絞線《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwistedPair,UTP)屏蔽雙絞線需要一層金屬箔(即覆蓋層)把電纜中的每對線包起來,覆蓋層和屏蔽層有助于吸收環(huán)境干擾。非屏蔽雙絞線原先是為模擬語言通信而設(shè)計的,現(xiàn)在同樣支持?jǐn)?shù)字信號,特別適合較短距離的信息傳輸屏蔽雙絞線(ShieldedTwistedPair,STP)雙絞線《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程EIA/TIA為雙絞線電纜定義了5種不同規(guī)格的型號。一類線:主要用于傳輸語音,不用于數(shù)據(jù)傳輸。二類線:傳輸頻率為1MHz,用于語音和最高速率為4Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。三類線:傳輸頻率為16MHz,用于語音及最高傳輸速率為10Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸,主要用于10Base-T網(wǎng)絡(luò)。四類線:傳輸頻率為20MHZ,用于語音及最高傳輸速率為16Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸,主要用于10/100Base-T網(wǎng)絡(luò)。五類線及超五類線:該類電纜增加了繞線謎底,外套一種高質(zhì)量的絕緣材料,傳輸速率為100Mbit/s,用于語音及最高傳輸速率為100Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸,主要用于10/100Base-T網(wǎng)絡(luò),短距離傳輸也可達到1Gbit/s。五類非屏蔽雙絞線是最常見的以太網(wǎng)電纜。六類線:傳輸性能高于五類、超五類標(biāo)準(zhǔn),最適用于傳輸速率高于1Gbps的應(yīng)用。雙絞線《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程雙絞線有兩種接線標(biāo)準(zhǔn):EIA/TIA568A標(biāo)準(zhǔn)和EIA/TIA568B標(biāo)準(zhǔn)T568A:T568B:12345678白橙白綠橙綠藍白藍白棕棕白綠白橙綠橙藍白藍白棕棕直通線:兩端線序相同;交叉線:兩端線序不同。同軸電纜《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程同軸電纜是局域網(wǎng)中較早使用的傳輸介質(zhì),以單根銅導(dǎo)線為內(nèi)芯(內(nèi)導(dǎo)體),外面包裹一層絕緣材料(絕緣層),外覆蓋密集網(wǎng)狀導(dǎo)體(外屏蔽層),最外面是一層保護性塑料(外保護層)。
外保護層外屏蔽層絕緣層內(nèi)導(dǎo)體由于外導(dǎo)體屏蔽層的作用,同軸電纜具有較好的抗干擾特性(特別是高頻段),適合高速數(shù)據(jù)傳輸。光纖《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程光纖通常由非常透明的石英玻璃拉成細絲,主要由纖芯和包層構(gòu)成。纖芯很細,直徑為8-100um,且折射率較高,包層相對折射率較低,多根光纖構(gòu)成光纜。折射角入射角
包層(低折射率的媒體)
纖芯(高折射率的媒體)包層纖芯光線在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷涔饫w《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程多模光纖:多條不同入射角光線在一條光纖中傳輸。單模光纖:直徑只有一個光波長大小,直線傳輸。輸入脈沖輸出脈沖單模光纖輸入脈沖輸出脈沖多模光纖光纖接頭《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程光纖接頭端接于光纖末端,接頭種類眾多,主要區(qū)別在尺寸和機械耦合方式。常用的三種接頭是直通式(ST)接頭、用戶接頭(SC)和朗訊(LC)接頭。ST接頭:廣泛用于多模光纖的老式卡扣式接頭。SC接頭:有時稱方形接頭或標(biāo)準(zhǔn)接頭,廣泛用于LAN和WAN。LC接頭:有時稱小型或本地接頭,尺寸更小,用于單模光纖。無線傳輸介質(zhì)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程電磁波按頻率從低到高可以分為無線電波、微波、紅外線。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn):無線LAN(WLAN)技術(shù),通常稱為Wi-Fi(Wi-Fi不是標(biāo)準(zhǔn),是Wi-Fi聯(lián)盟的商標(biāo))。IEEE802.15標(biāo)準(zhǔn):無線個域網(wǎng)(WPAN),通常稱為藍牙,采用設(shè)備配對過程進行距離1~100m的通信。IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn):微波接入全球互通(WiMax),采用點到多點拓撲,提供無線寬帶接入。移動電話和衛(wèi)星通信也可以提供數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接。數(shù)據(jù)通信技術(shù)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology數(shù)據(jù)通信《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程數(shù)據(jù)通信的定義01數(shù)據(jù)通信是指在不同的計算機或設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的過程,涉及到數(shù)據(jù)的傳輸、處理、存儲和呈現(xiàn)等方面。數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別02數(shù)據(jù)是信息的載體,信息是數(shù)據(jù)所表達的含義。數(shù)據(jù)可以是文字、數(shù)字、圖像、音頻、視頻等形式,而信息則是對這些數(shù)據(jù)進行解釋和理解后所得到的有意義的內(nèi)容。通信系統(tǒng)模型《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成:數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE):簡單數(shù)據(jù)終端、中央計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備(DCE):信號轉(zhuǎn)換設(shè)備(模擬、數(shù)字)信道:模擬信道、數(shù)字信道數(shù)據(jù)電路:信道+兩端DCE(物理鏈路)數(shù)據(jù)鏈路:數(shù)據(jù)電路加上DTE中的通信控制功能(邏輯鏈路)數(shù)據(jù)傳輸速率《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程所謂數(shù)據(jù)傳輸速率(DataTransferRate),是指每秒能夠傳輸?shù)亩M制信息位數(shù),單位為比特/秒(BitsPerSecond),記作bps或者bit/s。常用的數(shù)據(jù)傳輸速率單位有:千比每秒(Kbps)、兆比每秒(Mbps)、吉比每秒(Gbps)與太比每秒(Tb/s),目前最快的以太局域網(wǎng)理論傳輸速率(也就是所說的“帶寬”)可以達到10Gbit/s。其中:1Kbps=1000bps1Mbps=1000Kbps1Gbps=1000Mbps1Tbps=1000Gbps數(shù)據(jù)傳輸速率《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程數(shù)據(jù)傳輸速率計算公式S=(1/T)×log?N(bps)例題:采用四相調(diào)制方式,即N=4,且T=8.33×10-4秒,求該信道的比特率和波特率。解答:S=(1/T)×log?N(bps)
=1/(8.33×10-4)×log24
=2400(bps)B=1/T=1/(8.33×10-4)=1200(baud)數(shù)據(jù)信道容量《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程碼元速率的極限值B與信道帶寬W的關(guān)系B=2×W(Baud)奈奎斯特公式C=2×W×log2N(bps)其中,N表示碼元可能取得離散值得個數(shù),C表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率例題:普通電話線路帶寬約為3000Hz,求碼元速率極限值。若碼元的離散數(shù)值個數(shù)N=8,求最大數(shù)據(jù)傳輸速率。解答:B=2×W=2×3k=6kbaud
C=2×W×log2N(bps)=2×3k×log28=18kbps數(shù)據(jù)交換技術(shù)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology電路交換技術(shù)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程電路交換是一種通信傳輸方式,其核心概念是通過建立一條物理路徑(即電路)來劃分和保持通信資源,實現(xiàn)點對點的數(shù)據(jù)傳輸。在電路交換中,通信雙方需要先建立連接,交換機會為雙方專門劃分一個物理電路,數(shù)據(jù)在這個電路上進行傳輸,直到關(guān)閉連接。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電路交換技術(shù)特點《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程電路建立獨占資源實時性強效率低01020304在通信雙方之間建立一條專用的通信電路,該電路在通信期間始終保持連接狀態(tài)。通信雙方在通信期間獨占分配給他們的通信資源,其他用戶無法使用該電路。適用于實時性要求較高的通信場合,如電話通信。電路空閑時的資源浪費較大,且不同速率、不同編碼格式的用戶之間難以進行通信。報文交換《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程在報文交換中,信息被劃分為若干個報文段,每個報文段都是一個獨立的數(shù)據(jù)單元。報文通常包括報頭(Header)和報體(Body)兩部分。報頭包含有關(guān)報文傳輸?shù)目刂菩畔?,如目的地址、源地址、報文長度等;報體則包含了實際的數(shù)據(jù)內(nèi)容。報文報頭報文報頭報文報頭報文報頭存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)報文交換《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程報文交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸方式,將報文暫時存儲在交換設(shè)備中,待信道空閑時再轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點。存儲轉(zhuǎn)發(fā)報文交換不需要建立專用的通信電路,可以提高信道的利用率。無需專用電路報文交換可以進行差錯控制和流量控制,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。可靠性高由于報文需要暫存和排隊等待轉(zhuǎn)發(fā),因此報文交換的延遲較大,不適用于實時性要求較高的場合。延遲較大報文報文報文報文ABCDEt分組交換《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程分組交換(PacketSwitching)是一種數(shù)據(jù)通信技術(shù),它將用戶要發(fā)送的數(shù)據(jù)劃分成若干個更小的等長數(shù)據(jù)段,每個數(shù)據(jù)段稱為一個“分組”。在每個數(shù)據(jù)段前會加上控制信息,構(gòu)成一個完整的分組,這個控制信息被稱為“首部”,包含了該分組發(fā)送的地址等信息。報文11010001101010101101010111000100110100101100101010110101報文較長不便于傳輸分組交換《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報文首部首部首部分組
1分組
2分組
3分組交換將報文分割成若干個較小的分組進行傳輸,每個分組獨立選擇路由進行轉(zhuǎn)發(fā)。分組傳輸分組交換可以對每個分組進行流量控制,避免網(wǎng)絡(luò)擁塞和數(shù)據(jù)丟失。分組交換《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程數(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當(dāng)交換機收到分組后,會根據(jù)首部中的地址信息將分組轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。分組交換的特點是高效利用線路,誤碼率低,通信質(zhì)量高,適用于數(shù)據(jù)通信和計算機之間的通信。分組交換的思想來源于報文交換,但報文交換是以整個報文為單位進行傳輸和交換,而分組交換則是將報文劃分成多個分組進行傳輸和交換。謝謝觀看《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程單元4數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology單元4數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)-內(nèi)容列表《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程4.1數(shù)據(jù)鏈路層功能4.2MAC編址與數(shù)據(jù)幀封裝4.3高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議4.4點對點協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層功能《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology數(shù)據(jù)鏈路層《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型中的第二層,介于物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間。作用數(shù)據(jù)鏈路層負責(zé)建立和管理節(jié)點間的數(shù)據(jù)鏈路,提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層接收來自物理層的比特流,將其組裝成幀并傳遞給網(wǎng)絡(luò)層;同時,它也接收來自網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包,將其拆分成幀并傳遞給物理層進行傳輸。定義數(shù)據(jù)鏈路層功能《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程幀同步數(shù)據(jù)鏈路層負責(zé)實現(xiàn)幀同步,確保接收方能夠正確地識別每一個數(shù)據(jù)幀的起始和結(jié)束。流量控制數(shù)據(jù)鏈路層通過流量控制機制,防止發(fā)送方過快地發(fā)送數(shù)據(jù)而導(dǎo)致接收方無法及時處理,從而避免數(shù)據(jù)丟失或損壞。差錯控制數(shù)據(jù)鏈路層通過采用各種差錯控制技術(shù)(如CRC校驗等),確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。訪問控制在多個節(jié)點共享同一物理信道的情況下,數(shù)據(jù)鏈路層通過訪問控制機制(如CSMA/CD等)協(xié)調(diào)各節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸,避免發(fā)生沖突和碰撞。幀同步《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程幀同步是指接收方應(yīng)當(dāng)能從接收到的二進制比特流中區(qū)分出幀的起始和終止,以確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。在幀頭部使用一個計數(shù)字段來標(biāo)明幀內(nèi)字符數(shù),以此確定幀的界限。字符計數(shù)法字節(jié)填充法使用一些特定的字符來定界一幀的開始和結(jié)束,轉(zhuǎn)義字符用于填充可能出現(xiàn)的特殊字符,以避免與幀定界符混淆。比如,采用特定模式01111110,則如果信息為中的任何連續(xù)出現(xiàn)6個“1”,發(fā)送方自動在其后插入一個“0”,而接收方則做該過程的逆操作,即每接收到連續(xù)6個“1”,則自動刪除其跟在后面的“0”,以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。0102字段01111110字段A字段B字段???數(shù)據(jù)幀校驗序列01111110幀起始幀結(jié)束差錯控制原因《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程差錯分類根據(jù)差錯的性質(zhì)和產(chǎn)生原因,可以將其分為隨機差錯和突發(fā)差錯兩類。隨機差錯是隨機獨立地發(fā)生的,而突發(fā)差錯則是連續(xù)多個比特位發(fā)生錯誤。傳輸過程中的噪聲干擾由于信道中存在各種噪聲,如熱噪聲、交叉干擾等,這些噪聲可能導(dǎo)致傳輸?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)生錯誤。信號衰減與失真隨著傳輸距離的增加,信號可能會逐漸衰減并產(chǎn)生失真,從而導(dǎo)致接收端無法正確識別數(shù)據(jù)。設(shè)備故障或缺陷網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)可能存在故障或缺陷,如接口松動、線路老化等,這些問題也可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤。差錯控制方法《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程自動重傳請求(ARQ)01當(dāng)接收端檢測到錯誤時,會向發(fā)送端發(fā)送一個重傳請求,要求發(fā)送端重新發(fā)送出錯的數(shù)據(jù)幀。這種方法適用于對實時性要求不高的場合。前向糾錯(FEC)02在發(fā)送端對數(shù)據(jù)進行編碼,添加冗余信息,以便接收端能夠利用這些冗余信息來糾正錯誤。這種方法適用于對實時性要求較高的場合,但會增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_銷?;旌霞m錯(HEC)03結(jié)合了ARQ和FEC的優(yōu)點,當(dāng)錯誤在可糾正范圍內(nèi)時,使用FEC進行糾正;當(dāng)錯誤無法糾正時,則使用ARQ進行重傳。這種方法能夠在保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性的同時,降低重傳的開銷。流量控制方法《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程010203流量控制原理為了防止發(fā)送端向接收端發(fā)送過多的數(shù)據(jù)而導(dǎo)致接收端緩沖區(qū)溢出或處理不過來,需要對發(fā)送端的數(shù)據(jù)流量進行控制。流量控制是一種通信控制機制,用于防止較快的發(fā)送者向較慢的接收者發(fā)送過多的數(shù)據(jù),以使接收者來得及處理。停止等待協(xié)議這是最簡單的流量控制協(xié)議。發(fā)送方發(fā)送一幀數(shù)據(jù)后,必須等待接收方的應(yīng)答信號后才能發(fā)送下一幀。如果接收方?jīng)]有收到數(shù)據(jù)或發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤,則會發(fā)送一個否定應(yīng)答信號(NAK),要求發(fā)送方重發(fā)數(shù)據(jù)。滑動窗口協(xié)議在這種協(xié)議中,發(fā)送方和接收方都維護一個窗口,窗口內(nèi)的幀可以連續(xù)發(fā)送和接收。接收方確認(rèn)接收到的幀后,窗口會向前滑動,從而允許發(fā)送方發(fā)送更多的幀。這種協(xié)議可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?,但實現(xiàn)起來比停止等待協(xié)議復(fù)雜。介質(zhì)訪問控制方法《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程碼分多路復(fù)用(CDM)每個節(jié)點使用不同的編碼方式進行通信,通過編碼區(qū)分不同節(jié)點的信號。頻分多路復(fù)用(FDM)將信道帶寬劃分為多個互不重疊的頻段,每個節(jié)點分配一個固定頻段進行通信。時分多路復(fù)用(TDM)將時間劃分為等長的幀,每幀再分為若干時隙,為每個節(jié)點分配一個或多個固定時隙進行通信。隨機訪問介質(zhì)訪問控制節(jié)點在需要發(fā)送數(shù)據(jù)時隨機占用信道,如ALOHA協(xié)議、CSMA協(xié)議等。這種方法可能導(dǎo)致沖突和不確定性,但實現(xiàn)簡單。輪詢訪問介質(zhì)訪問控制主節(jié)點依次詢問每個從節(jié)點是否有數(shù)據(jù)需要發(fā)送,從節(jié)點在獲得詢問后才能發(fā)送數(shù)據(jù)。這種方法避免了沖突,但主節(jié)點故障可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。令牌傳遞介質(zhì)訪問控制節(jié)點之間傳遞一個令牌,只有獲得令牌的節(jié)點才能發(fā)送數(shù)據(jù)。這種方法避免了沖突,且每個節(jié)點都有平等的機會發(fā)送數(shù)據(jù),但需要維護令牌傳遞的順序和正確性。1.靜態(tài)劃分介質(zhì)訪問控制2.動態(tài)劃分介質(zhì)訪問控制MAC編址與數(shù)據(jù)幀封裝《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程ComputernetworktechnologyMAC地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程MAC地址(MediaAccessControlAddress)也稱為物理地址或硬件地址,是用于在網(wǎng)絡(luò)中唯一標(biāo)識一個網(wǎng)絡(luò)接口的地址。MAC地址通常由6個字節(jié)(48位)的二進制數(shù)字組成,可以表示為12個16進制數(shù),形式為:XX:XX:XX:XX:XX:XX前三個字節(jié)(24位)稱為組織唯一標(biāo)識符(OUI),由IEEE分配給各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商,用于標(biāo)識廠商身份。后三個字節(jié)(24位)由廠商自行分配,用于標(biāo)識具體的網(wǎng)絡(luò)接口或設(shè)備。001A3FF14CC600-1A-3F-F1-4C-C6MAC地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程MAC地址的作用是在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,包括源MAC地址和目標(biāo)MAC地址,確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確到達目標(biāo)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在通信時會通過ARP協(xié)議等機制獲取目標(biāo)設(shè)備的MAC地址,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。通過命令(命令行):ipconfig/all查看本地網(wǎng)卡具體詳細信息。通過圖形界面:控制面板/網(wǎng)絡(luò)和internet查看網(wǎng)絡(luò)連接詳細信息。數(shù)據(jù)幀封裝《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程數(shù)據(jù)幀封裝是將上層數(shù)據(jù)按照特定格式進行組裝,添加必要的控制信息,形成適合在物理層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元。封裝的目的包括:確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性、提供傳輸過程中的流量控制、實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議之間的數(shù)據(jù)交換等。幀開始標(biāo)志地址類型控制數(shù)據(jù)錯誤檢測幀結(jié)束標(biāo)志幀頭數(shù)據(jù)包幀尾幀頭:包含控制信息(如地址信息),位于數(shù)據(jù)幀的開頭位置。數(shù)據(jù):包含第三層報頭、傳輸層報頭、應(yīng)用層數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息。幀尾:包含添加到幀結(jié)尾的控制信息,用于檢查錯誤。數(shù)據(jù)幀封裝高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程HDLC(High-LevelDataLinkControl)是一種面向比特的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。HDLC采用零比特填充法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸。它具有幀同步、差錯控制、流量控制等功能,適用于點對點和多點鏈路。HDLC支持多種類型的幀,包括信息幀、監(jiān)控幀和無編號幀等,以滿足不同的數(shù)據(jù)傳輸需求。高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程
與PPP協(xié)議相比,HDLC協(xié)議更加靈活,支持多種類型的幀和多種鏈路配置方式,但實現(xiàn)復(fù)雜度也相對較高。與FrameRelay協(xié)議相比,HDLC協(xié)議具有更強的差錯控制和流量控制能力,適用于對數(shù)據(jù)傳輸可靠性要求較高的場景。與其他數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議相比,HDLC協(xié)議具有廣泛的應(yīng)用范圍和良好的互操作性,是一種成熟、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。HDLC幀結(jié)構(gòu)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程信息幀(I幀)、監(jiān)控幀(S幀)和無編號幀(U幀)三種。HDLC幀類型標(biāo)志字段、地址字段、控制字段、信息字段和幀校驗序列字段。組成要素標(biāo)志F地址A控制C信息I幀校驗序列FCS標(biāo)志F標(biāo)志字段(F)。標(biāo)志字段為01111110的比特模式,用以標(biāo)志幀的起始和前一幀的結(jié)束。信息幀(I)監(jiān)控幀(S)無編號幀(U)第1位是“0”為I幀第1、2位是“10”為S幀第1、2位是“11”為U幀地址字段(A)。地址字段表示鏈路上站的地址??刂谱侄危–)??刂谱侄斡脕肀硎編愋汀幪栆约懊?、響應(yīng)等。信息字段(I)。信息字段內(nèi)包含了用戶的數(shù)據(jù)信息和來自上層的各種控制信息,其長度未作嚴(yán)格限制,目前用的比較多的是1000-2000bit。點對點協(xié)議《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology點對點協(xié)議《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程點對點協(xié)議(Point-to-Point
Protocol,簡稱PPP)是一種在點對點鏈路上封裝多協(xié)議數(shù)據(jù)包的鏈路層協(xié)議。定義功能特點PPP協(xié)議提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的方法,將各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議封裝在點對點鏈接中進行傳輸。PPP協(xié)議具有可靠性高、支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、可擴展性強等特點。030201點對點協(xié)議特點《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程點對點通信中,數(shù)據(jù)直接在兩個通信節(jié)點之間進行傳輸,無需經(jīng)過中間節(jié)點。直接通信由于數(shù)據(jù)直接在通信雙方之間傳輸,因此點對點通信具有較高的傳輸效率。高效性點對點通信可以根據(jù)實際需求進行定制和優(yōu)化,更加靈活。靈活性點對點協(xié)議比較《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程PPP協(xié)議SLIP協(xié)議L2TP協(xié)議PPTP協(xié)議PPP協(xié)議是一種廣泛應(yīng)用的點對點協(xié)議,具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。SLIP協(xié)議是一種簡單的點對點協(xié)議,適用于低速串行通信,但功能相對較弱。L2TP協(xié)議是一種基于PPP協(xié)議的點對點隧道協(xié)議,支持多協(xié)議封裝和傳輸,適用于遠程接入和VPN等場景。PPTP協(xié)議是一種較早的點對點隧道協(xié)議,雖然實現(xiàn)簡單,但安全性較低,逐漸被更安全的協(xié)議所替代。PPP幀結(jié)構(gòu)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程PPP幀格式是以HDLC幀格式為基礎(chǔ),做了很少的改動。PPP幀結(jié)構(gòu)標(biāo)志地址控制協(xié)議數(shù)據(jù)幀校驗序列標(biāo)志:表示幀開始或結(jié)束位置的一個字節(jié)。標(biāo)志字段包括二進制序列01111110。地址:包含標(biāo)準(zhǔn)PPP廣播地址的一個字節(jié)。PPP不分配獨立的站點地址??刂疲喊M制序列00000011,要求在不排序的幀中傳輸用戶數(shù)據(jù)。協(xié)議:兩個字節(jié),標(biāo)志封裝于幀的數(shù)據(jù)字段中的協(xié)議。數(shù)據(jù):零或者多個字節(jié),包含協(xié)議字段中指定協(xié)議的數(shù)據(jù)報。幀校驗序列(FCS):通常為16位(2個字節(jié)),通過各設(shè)備廠商協(xié)商,一致同意PPP實施時可使用32位FCS,從而提供錯誤檢測能力。謝謝觀看《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程單元5IP網(wǎng)絡(luò)地址與協(xié)議《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology單元5IP網(wǎng)絡(luò)地址與協(xié)議-內(nèi)容列表《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程5.1IPv4網(wǎng)絡(luò)地址5.2IPv4地址分類5.3IPv4地址用途5.4IPv6網(wǎng)絡(luò)地址5.5IPv6地址類型5.6IPv6全局單播地址5.7IPv6地址應(yīng)用與配置5.8網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)5.9IP數(shù)據(jù)報5.10路由數(shù)據(jù)包5.11網(wǎng)際協(xié)議IP5.12ICMP協(xié)議5.13IP地址與MAC地址5.14地址解析協(xié)議ARP數(shù)制及轉(zhuǎn)換《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology數(shù)制轉(zhuǎn)換-概念《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程數(shù)制:又稱記數(shù)法,就是使用一組統(tǒng)一規(guī)定的符號和進位規(guī)則來表示數(shù)的方法。二進制八進制十進制十六進制101010100001157653137451162092931201A2DFFDA10進位計數(shù)制基數(shù)數(shù)碼符號二進制數(shù)20、1B八進制數(shù)80、1、2、3、4、5、6、7O十進制數(shù)100、1、2、3、4、5、6、7、8、9D十六進制數(shù)160、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、FH示例:示例:數(shù)制轉(zhuǎn)換-概念《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程數(shù)碼基數(shù)位權(quán)組成一種進位計數(shù)制的基本成分。對于任意進制N,數(shù)碼為0~(N-1),包括0在內(nèi)共有N個數(shù)碼進位計數(shù)制中用到數(shù)碼的個數(shù)各數(shù)位所代表的數(shù)值,即基數(shù)的若干次冪進位計數(shù)制權(quán)重二進制數(shù)2i八進制數(shù)8i十進制數(shù)10i十六進制數(shù)16i數(shù)制轉(zhuǎn)換-二進制《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程逢二進一,借一當(dāng)二數(shù)碼:0、1基數(shù):2位數(shù):2的i次方(i取整數(shù))書寫方法:(1011)2(
1011)B
讀法:二進制數(shù)1011二進制(Binary)010101011110011010101010數(shù)制轉(zhuǎn)換-八進制《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程八進制(Octal)逢八進一,借一當(dāng)八數(shù)碼:0~7基數(shù):8位數(shù):8的i次方(i取整數(shù))765432110117101155770數(shù)制轉(zhuǎn)換-十進制《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程十進制(Decimal)逢十進一,借一當(dāng)十?dāng)?shù)碼:0~9基數(shù):10位數(shù):10的i次方(i取整數(shù))3591285491011955770數(shù)制轉(zhuǎn)換-十六進制《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程十六進制(Hexadecimal)逢十六進一,借一當(dāng)十六數(shù)碼:0、1、2、3、4、5、6、7、
8、9、A、B、C、D、E、F基數(shù):16位數(shù):16的i次方(i取整數(shù))1ABC56D134DFFDA11E1955A0數(shù)制轉(zhuǎn)換-二進制轉(zhuǎn)十進制《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程方法:按位權(quán)展開的多項式之和
(111.101)21*221*211*201*2-10*2-21*2-3(111.101)2=1*22+1*21+1*20+
1*2-1+0*2-2+1*2-3 =(7.625)10二進制111.101轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)制轉(zhuǎn)換-十進制轉(zhuǎn)二進制《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程整數(shù)部分
除基數(shù)后取余,逆排十進制數(shù)108.375轉(zhuǎn)為二進制數(shù)254022712130260108311222011余數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換-十進制轉(zhuǎn)二進制《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程小數(shù)部分
乘基數(shù)后取整,順排0.3750.750*
2
*
21.51(108.375)10*
21.0*
21整數(shù)=(1101100.011)20IPv4網(wǎng)絡(luò)地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程ComputernetworktechnologyIP地址概念《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程IPv4,全稱為InternetProtocolversion4,即互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議第四版,是網(wǎng)際協(xié)議開發(fā)過程中的第四個修訂版本,也是此協(xié)議第一個被廣泛部署的版本。在網(wǎng)絡(luò)層用來唯一標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中一臺主機(或接口)的標(biāo)識符。IPV4地址在計算機網(wǎng)絡(luò)中為32bit的二進制數(shù)。IP地址表示方法《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程日常使用點分十進制的方法表示通俗易懂11000000101010000000001101000010機器中存放的IP地址是32bit二進制代碼11000000
10101000
00000011
01000010每隔8bit插入一個空格提高可讀性采用點分十進制記法提高可讀性6192
168
3
66
將每8bit的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)IP地址網(wǎng)絡(luò)號與主機號《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程IPv4地址是一種分層的地址結(jié)構(gòu),由兩部分組成:網(wǎng)絡(luò)號與主機號,叫做兩級IP地址。Net_id(網(wǎng)絡(luò)號)Host_id(主機號)在IP地址兩級結(jié)構(gòu)中,要確定網(wǎng)絡(luò)部分和主機部分時,必須看bit位的二進制代碼,而不是十進制數(shù)值。網(wǎng)絡(luò)號主機號表示主機所在網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部定位主機網(wǎng)絡(luò)1AB網(wǎng)絡(luò)2CD網(wǎng)絡(luò)3EFIP地址子網(wǎng)掩碼《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程對于兩級IPv4地址而言,判斷32bit的二進制位中哪部分是網(wǎng)絡(luò)號,哪部分是主機號。在配置主機時,必須配置一個子網(wǎng)掩碼。與IP地址一樣,子網(wǎng)掩碼也是32個bit,子網(wǎng)掩碼的表示方式一般情況是左邊部分是1,右邊部分是0,總共32個bit。網(wǎng)絡(luò)號主機號1921681
10110000001010100000000001
00001010
255255255
011111111111111111111111
00000000
IP地址子網(wǎng)掩碼查看本機IP地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程方法一方法二1、右擊“網(wǎng)絡(luò)”→屬性→右擊“本地連接”→屬性;2、雙擊Internet協(xié)議版本4(TCP/IPV4)查看本機的IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)和DNS。1、開始→運行2、輸入命令:cmd3、在DOS命令窗口中輸入:ipconfig/allIPv4地址概念-總結(jié)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程總結(jié)32位二進制1Ipconfig命令3點分十進制表示法2IP地址分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程ComputernetworktechnologyIP地址分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不同,便于尋址、層次化構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)合理充分的利用IP地址IP地址由網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(網(wǎng)絡(luò)號)和主機標(biāo)識(主機號)組成網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識確定主機所在的網(wǎng)絡(luò)主機標(biāo)識確定某一物理地址上的一臺主機分類目的如何分類舉例:641IP地址分類《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程五類IP地址A類地址1~126網(wǎng)絡(luò)號10網(wǎng)絡(luò)號主機號B類地址128~191網(wǎng)絡(luò)號110網(wǎng)絡(luò)號主機號C類地址192~223網(wǎng)絡(luò)號1110
多播地址(multicast)網(wǎng)絡(luò)號11110保留以后使用D類地址
224~239E類地址240~2470主機號網(wǎng)絡(luò)號IP地址分類-A類地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程主機號24bit網(wǎng)絡(luò)號8bit0以0開頭第1個字節(jié)標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)號第2、3、4字節(jié)標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的主機號A類地址結(jié)構(gòu)A類地址特點網(wǎng)絡(luò)號:有8位bit,前1位固定為0主機號:有24位bitIP地址分類-B類地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程以10開頭第1、2個字節(jié)標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)號第3、4字節(jié)標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的主機號網(wǎng)絡(luò)號16bit主機號16bit01B類地址結(jié)構(gòu)B類地址特點網(wǎng)絡(luò)號:有16位bit,前2位固定為10主機號:有16位bitIP地址分類-C類地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程以110開頭第1、2、3個字節(jié)標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)號第4字節(jié)標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的主機號網(wǎng)絡(luò)號24bit011C類地址結(jié)構(gòu)C類地址特點主機號8bit網(wǎng)絡(luò)號:有24位bit,前3位固定為110主機號:有8位bitIP地址分類-D、E類地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程保留用于科研第1個字節(jié)以1111開頭,范圍大于240不分配給單一主機使用第1個字節(jié)以1110開頭,范圍是224-239;用于支持組播通信,即定義一組IP地址對應(yīng)一個D類地址不分配給單一主機使用D類地址E類地址A、B、C地址小結(jié)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程網(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)
A
126(27–2)
112616,777,214
B
16,384(214)
128.0191.25565,534
C
2,097,152(221)
192.0.0223.255.255254特殊的IP地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程IP地址除了可以表示主機的一個物理鏈接外,還有幾個特殊的表現(xiàn)形式:網(wǎng)絡(luò)地址廣播地址回送地址專用地址這些特殊的IP地址各有特殊之處網(wǎng)絡(luò)地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)地址是由一個有效的網(wǎng)絡(luò)號和一個全“0”的主機號構(gòu)成的,即主機位全為0。A類網(wǎng)絡(luò)中,就表示該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址舉例B類網(wǎng)絡(luò)中,就表示該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址C類網(wǎng)絡(luò)中,就表示該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址廣播地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程當(dāng)一個設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)上所有的設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時,就產(chǎn)生了廣播。為了能使網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備能夠注意到這樣一個廣播,廣播地址要有別于其他的IP地址,通常這樣的IP地址以全“1”結(jié)尾,即主機位全為1。廣播地址包括:直接廣播有限廣播直接廣播地址55數(shù)據(jù)將同時發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有主機有限廣播地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程IP地址的32位全為“1”,(55)用于本地廣播,該地址叫做有限廣播地址。采用標(biāo)準(zhǔn)IP編址,那么有限廣播將被限制在本網(wǎng)之中有限廣播將廣播限制有最小的范圍內(nèi)采用子網(wǎng)編址,有限廣播被限制在本子網(wǎng)中有限廣播地址55網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2回送地址《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程
網(wǎng)絡(luò)地址是一個保留地址,用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試及本地計算機進程間通信。這個IP地址叫回送地址。–5
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