《中職網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教案(網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ))》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《中職網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教案(網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ))（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第一章 教學(xué)目標(biāo)： 了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概率和功能 對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成，分類(lèi)有充分認(rèn)識(shí)? 教學(xué)要點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念和功能 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi) 教學(xué)方式： 講授與提問(wèn) 教學(xué)內(nèi)容： 第一講內(nèi)容（第一節(jié) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念 2個(gè)課時(shí)） 1。1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷深入，人們已經(jīng)不再滿(mǎn)足于單機(jī)系統(tǒng)獨(dú)自運(yùn)行，如何使不同計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞,成為一種客觀(guān)需求，通信技術(shù)的飛速發(fā)展使得這種需求有了實(shí)現(xiàn)的可能。通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的相互

2、結(jié)合,產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從最早的簡(jiǎn)單互連到現(xiàn)在無(wú)處不在的Internet,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展大體上經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段:面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)→多主機(jī)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)→標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)→全球化的Internet。如今網(wǎng)絡(luò)正不斷地影響著我們的工作和生活，也必將改變我們的未來(lái)。 1.1。1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 凡將地理位置不同，并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線(xiàn)路而連接起來(lái),且以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、信息交換方式及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)，可稱(chēng)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò).我們平時(shí)所接觸的辦公網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)絡(luò)，以及我們?cè)L問(wèn)的Internet，都屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?？纱罂?/p>

3、小,最小的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的互聯(lián),最大、最復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是全球范圍的計(jì)算機(jī)互聯(lián)。 網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)的一個(gè)群體,是由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的，這些計(jì)算機(jī)是通過(guò)一定的通信介質(zhì)互聯(lián)在一起的。計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián)是指它們彼此之間能夠交換信息?；ヂ?lián)通常有兩種方式：一種是計(jì)算機(jī)間通過(guò)雙絞線(xiàn)、同軸電纜、電話(huà)線(xiàn)、光纖等有形通信介質(zhì)連接；另一種是通過(guò)紅外光、激光、微波、衛(wèi)星通信信道等無(wú)形介質(zhì)互聯(lián)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義包括如下幾個(gè)基本要素。 1）至少存在兩個(gè)以上的具有獨(dú)立操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，相互間需要共享資源、信息交換與傳遞. 2)兩個(gè)以上能獨(dú)立操作的計(jì)算機(jī)之間要擁有某種通信手段或方法進(jìn)行互聯(lián)。 3）兩

4、個(gè)以上的獨(dú)立實(shí)體之間要做到互相通信，就必須制定各方都認(rèn)可的通信規(guī)則，也就是所謂的通信協(xié)議。 4）需要有對(duì)資源進(jìn)行集中管理或分散管理的軟件系統(tǒng)，即所謂的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng). 上述四個(gè)要素是充分必要的，缺一不可。 目前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，正在進(jìn)一步引起世界范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，促進(jìn)全球信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.計(jì)算機(jī)越普及、應(yīng)用范圍越廣，就越需要將計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來(lái)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。 1。1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展 早在1952年,美國(guó)就建立了一套SAGE系統(tǒng),SAGE系統(tǒng)的誕生被譽(yù)為計(jì)算機(jī)通信發(fā)展史上的里程碑.從此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始逐步形成并發(fā)展。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成大致可分為三個(gè)階段：計(jì)算

5、機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò). 1。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端 計(jì)算機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)又稱(chēng)為分時(shí)多用戶(hù)聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。 早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)規(guī)模龐大、價(jià)格昂貴,設(shè)置在專(zhuān)用機(jī)房，并利用通信設(shè)備和線(xiàn)路連接多個(gè)終端設(shè)備。在通信軟件的控制下，各個(gè)用戶(hù)可以在自己的終端上分時(shí)輪流地使用中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源，這樣既克服了到機(jī)房排隊(duì)等待的現(xiàn)象，又提高了計(jì)算機(jī)的效率和系統(tǒng)資源的利用率. 終端設(shè)備是用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的窗口，它具有特殊的編輯和會(huì)話(huà)功能。一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能連接的終端的數(shù)量隨其中央主計(jì)算機(jī)的性能而定,處理能力強(qiáng)且運(yùn)行速度快的計(jì)算機(jī)連接的終端設(shè)備就多些,而處理能力低且運(yùn)

6、行速度稍慢的計(jì)算機(jī),連接終端設(shè)備就相對(duì)要少一些. 面向終端的網(wǎng)絡(luò)存在以下兩個(gè)缺點(diǎn)： 1）主計(jì)算機(jī)的負(fù)荷較重，它既要承擔(dān)多終端系統(tǒng)的通信控制和通信數(shù)據(jù)的處理工 作，同時(shí)還要執(zhí)行每個(gè)用戶(hù)的作業(yè). 2）由于終端設(shè)備的速率低,操作時(shí)間長(zhǎng),尤其是在遠(yuǎn)距離時(shí)，每個(gè)用戶(hù)獨(dú)一條通信線(xiàn)路，因此花費(fèi)高。另外，這種操作方式需要頻繁地打擾主計(jì)算機(jī)，影響了其工作效率. 2.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò) 20世紀(jì)60年代中期，計(jì)算機(jī)獲得日益廣泛的應(yīng)用。在一些大型公司、企事業(yè)部門(mén)和軍事部門(mén)中，往往擁有若干個(gè)分散的計(jì)算機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，系統(tǒng)之間迫切需要交換數(shù)據(jù)、進(jìn)行業(yè)務(wù)聯(lián)系.為了滿(mǎn)足應(yīng)用的需要，將多個(gè)計(jì)算

7、機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，就形成了以傳輸信息為主要目的的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。 計(jì)算機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)是以中央計(jì)算機(jī)為核心的集中式系統(tǒng),只有“終端—計(jì)算機(jī)"之間的通信，而計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)是含有前端處理器（CCP，又叫通信控制處理器）的多機(jī)系統(tǒng)，它不僅在系統(tǒng)內(nèi)部而且在互聯(lián)的系統(tǒng)間,實(shí)現(xiàn)了“計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)"之間通信，其結(jié)構(gòu)模型如圖1-2所示。 3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的硬件組成一樣，都是由主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、終端設(shè)備、通信設(shè)備和通信線(xiàn)路四大部分組成的。在結(jié)構(gòu)上都是將若干個(gè)多機(jī)系統(tǒng)用高速通信線(xiàn)路連接起來(lái),使它們的主計(jì)算機(jī)之間能相互交換信息、調(diào)用軟件以及調(diào)用其中任一主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的任何資源.

8、 1。1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和日益普及,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，其功能也得到不斷擴(kuò)展。歸納起來(lái),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能主要有以下幾個(gè)方面。 1.數(shù)據(jù)通信 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為我們提供了最快捷、最經(jīng)濟(jì)的數(shù)據(jù)傳輸和信息交換的手段。 2.資源共享 構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要目的是實(shí)現(xiàn)資源共享。 1)硬件共享。 2）軟件共享。 3)數(shù)據(jù)共享。 3。提高計(jì)算機(jī)的可靠性和可用性 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，同一資源可以分布在系統(tǒng)中的多處，一旦系統(tǒng)某部分出現(xiàn)故障,即可從另一部分獲得同樣資源,從而避免因個(gè)別部件或

9、局部故障而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失效。這種可靠性對(duì)于軍事、電力、銀行等可靠性要求極高的領(lǐng)域尤為重要。例如,在美國(guó)“9·11”事件發(fā)生時(shí)，某家處于事件現(xiàn)場(chǎng)的銀行系統(tǒng)全部被毀,但這家銀行的業(yè)務(wù)并沒(méi)有停止,因?yàn)檫@家銀行在另一處的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)接管了這家銀行的所有業(yè)務(wù)。 4.促進(jìn)分布式計(jì)算與協(xié)同工作 利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分布式計(jì)算和協(xié)同工作的特性，可以將一些大型且復(fù)雜的處理任務(wù)分散到不同的計(jì)算機(jī)上，這樣既可以使一臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)擔(dān)不會(huì)太重，又?jǐn)U大了單機(jī)的功能，從而實(shí)現(xiàn)分布式處理和均衡負(fù)荷的作用.例如,在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)，通常將軟件分成若干模塊，并由不同人開(kāi)發(fā)各個(gè)模塊，最后再將不同模塊整合到一起來(lái)提高軟件開(kāi)發(fā)的效

10、率。 第一講總結(jié)：本節(jié)主要學(xué)習(xí)了 1. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義(回顧定義內(nèi)容)。 2. 學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與產(chǎn)生 3. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能 第二講內(nèi)容（第二節(jié) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和邏輯結(jié)構(gòu) 2個(gè)課時(shí)） 1。2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和邏輯結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由硬件和軟件系統(tǒng)組成。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從邏輯上可劃分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩個(gè)層次. 1。2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成 和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣,一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。 1。硬件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng)一般指網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備等。 1） 計(jì)算機(jī).計(jì)算機(jī)是計(jì)算

11、機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本模塊，主要完成數(shù)據(jù)信息的收集、存儲(chǔ)、處理和輸出等任務(wù)，是網(wǎng)絡(luò)信息的生產(chǎn)者和加工者。傳輸介質(zhì).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的傳輸介質(zhì)主要負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來(lái)，并提供數(shù)據(jù)信息的傳輸通道。常用的傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、雙絞線(xiàn)、光纖和無(wú)線(xiàn)介質(zhì). 2） 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的連接設(shè)備主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中各計(jì)算機(jī)的互連、數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換等。常用的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備包括網(wǎng)卡、集線(xiàn)器、中繼器、交換機(jī)和路由器等。 2。軟件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件等. 1)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的作用是管理網(wǎng)絡(luò)的軟/硬件資源，使網(wǎng)絡(luò)中

12、的計(jì)算機(jī)可以相互通信.常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有UNIX、NetWare、Windows NT/2000/2003和Linux等。 2）網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是指網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)在互相通信時(shí)所遵循的規(guī)則，如TCP/IP、IPX/SPX等。詳細(xì)內(nèi)容我們會(huì)在后面的章節(jié)中進(jìn)一步介紹。 3）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件是指為某一應(yīng)用目的而開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)軟件.如目前常用的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、Internet通信軟件等都屬于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件. 1.2。2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)傳輸兩大基本功能，所以從邏輯上可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分為兩個(gè)層次：資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng).

13、 1．資源子網(wǎng) 資源子網(wǎng)由主機(jī)、終端、通信子網(wǎng)接口設(shè)備和各種軟件與駐處資源組成，負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理并向網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的外層。 2．通信子網(wǎng) 通信子網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)通信控制處理機(jī)、通信設(shè)備和通信線(xiàn)路組成，負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理工作，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)層。 1.2.3兩種類(lèi)型的通信子網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)基本上取決于其通信子網(wǎng)的組成和結(jié)構(gòu)。通信子網(wǎng)的組成和結(jié)構(gòu)與其通信控制方式有著內(nèi)在的聯(lián)系。 按照通信控制方式的不同,通信子網(wǎng)有以下兩種基本類(lèi)型. 1．點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信子網(wǎng) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信子網(wǎng)中

14、包含多條通信線(xiàn)路，每一條通信線(xiàn)路連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)。 2。共享信道通信子網(wǎng) 在共享信道通信子網(wǎng)中，所有的節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)共享一條通信線(xiàn)路或信道，任一時(shí)刻子網(wǎng)中最多只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)在發(fā)送信息,即任一時(shí)刻最多只能有一個(gè)信息在網(wǎng)中傳送。 通信子網(wǎng)的這兩種結(jié)構(gòu)，分別適用于不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).一般來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)程網(wǎng)一般是采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式，而局域網(wǎng)則大多為共享信道通信方式。由于通信控制方式的不同，使得它們?cè)谛盘?hào)編碼、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、接口設(shè)備、連接方式等諸方面都表現(xiàn)出明顯的差異. 第二講總結(jié)：本節(jié)主要學(xué)習(xí)了 1. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成 2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu) 3. 兩種類(lèi)型的通信子網(wǎng) 第三講內(nèi)容(第三節(jié)計(jì)

15、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)，2個(gè)課時(shí)） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以按不同角度進(jìn)行分類(lèi)，如可以按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍分類(lèi)、按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)、按網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)所處的地位分類(lèi)等。 1．按網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍分類(lèi) 按網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍的不同,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)(LAN，Local Area Network）、城域網(wǎng)（MAN,Metropolitan Area Network）、廣域網(wǎng)（WAN，Wide Area Network）三種類(lèi)型。 1） 局域網(wǎng)：是指在較小的地理范圍內(nèi)由計(jì)算機(jī)、通信線(xiàn)路和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)的分布范圍可以是一個(gè)辦公室、一幢大樓或一個(gè)園區(qū).它的特點(diǎn)是分布距離近、傳輸速率高、數(shù)

16、據(jù)傳輸可靠等。 2)城域網(wǎng):是指在一個(gè)城市范圍內(nèi)由計(jì)算機(jī)、通信線(xiàn)路和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)。 城域網(wǎng)覆蓋范圍介于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間，一般從數(shù)公里至數(shù)十公里，如一個(gè)城市的銀行系統(tǒng)全市聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全市的通存通兌，這樣的網(wǎng)絡(luò)屬于城域網(wǎng)。 3）廣域網(wǎng)：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的地理范圍不斷擴(kuò)大，可以把不同城市、不同地區(qū)、不同國(guó)家的計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的時(shí)候，也就形成了廣域網(wǎng)。在廣域網(wǎng)中，連接著數(shù)量眾多的計(jì)算機(jī)。我們經(jīng)常訪(fǎng)問(wèn)的Internet就是一個(gè)典型的廣域網(wǎng). 2．按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi) 所謂網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是以拓?fù)湎到y(tǒng)的方法來(lái)研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。拓?fù)涞母拍钍菑膱D論中的相關(guān)概念演變而來(lái)，是一種研究與大小形狀無(wú)

17、關(guān)的點(diǎn)、線(xiàn)、面特點(diǎn)的數(shù)學(xué)方法。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，拋開(kāi)網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備，把工作站、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的實(shí)體抽象為“點(diǎn)”，把網(wǎng)絡(luò)中的通信介質(zhì)抽象為“線(xiàn)”.若從拓?fù)鋵W(xué)的觀(guān)點(diǎn)看網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，抽象出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)，就形成了點(diǎn)和線(xiàn)組成的幾何圖形，形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)概念。（介紹介紹） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有總線(xiàn)型、環(huán)型、星型、樹(shù)型和網(wǎng)狀。基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕腥N模式:總線(xiàn)型、星型和環(huán)型。 1.總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用一條單根的通信線(xiàn)路（總線(xiàn)）作為公共的傳輸通道，所有的節(jié)點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)的接口直接連接到總線(xiàn)上，并通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,如上圖所示。 總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)使用廣播式傳輸技術(shù)，總線(xiàn)上的所

18、有節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送數(shù)據(jù)到總線(xiàn)上，數(shù)據(jù)沿總線(xiàn)傳播.但是,由于所有節(jié)點(diǎn)共享同一條公共通道，所以在任何時(shí)候只允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù).當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，并在總線(xiàn)上傳播時(shí)，數(shù)據(jù)可以被總線(xiàn)上的其他所有節(jié)點(diǎn)接收。各節(jié)點(diǎn)在接收數(shù)據(jù)后,分析目的物理地址再?zèng)Q定是否接收該數(shù)據(jù)。粗、細(xì)同軸電纜以太網(wǎng)就是這種結(jié)構(gòu)的典型代表. 總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有如下特點(diǎn)。 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，易于擴(kuò)展。 2)共享能力強(qiáng)，便于廣播式傳輸。 3）網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度快,但負(fù)荷重時(shí)則性能迅速下降。 4）局部站點(diǎn)故障不影響整體,可靠性較高.但是,總線(xiàn)出現(xiàn)故障，則將影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 5)易于安裝，費(fèi)用低。 6）網(wǎng)絡(luò)效率和帶寬利用率低。

19、 7）采用分布控制方式，各節(jié)點(diǎn)通過(guò)總線(xiàn)直接通信。 8）各工作站點(diǎn)平等，都有權(quán)爭(zhēng)用總線(xiàn)，不受某站點(diǎn)仲裁。 2。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 環(huán)型結(jié)構(gòu)是各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)環(huán)型接口連在一條首尾相接的閉合環(huán)型通信線(xiàn)路中，如下圖所示。環(huán)型結(jié)構(gòu)有兩種類(lèi)型，即單環(huán)結(jié)構(gòu)和雙環(huán)結(jié)構(gòu).令牌環(huán)是單環(huán)結(jié)構(gòu)的典型代表，光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）是雙環(huán)結(jié)構(gòu)的典型代表。 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如下。 1)在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中，各工作站間無(wú)主從關(guān)系，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 2）信息流在網(wǎng)絡(luò)中沿環(huán)單向傳遞，延遲固定，實(shí)時(shí)性較好. 3）兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間僅有唯一的路徑,簡(jiǎn)化了路徑選擇。 4）可靠性差，任何線(xiàn)路或節(jié)

20、點(diǎn)的故障，都有可能引起全網(wǎng)故障，且故障檢測(cè)困難。 5）可擴(kuò)充性差。 3。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都由一條點(diǎn)到點(diǎn)鏈路與中心節(jié)點(diǎn)(公用中心交換設(shè)備，如交換機(jī)、HUB等）相連，如下圖所示.信息的傳輸是通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,并且只能通過(guò)中心站點(diǎn)與其他站點(diǎn)通信，星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)如下。 1）星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于管理和維護(hù)。 2)易實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)。 3）星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易擴(kuò)充,易升級(jí). 4)通信線(xiàn)路專(zhuān)用,電纜成本高。 5)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)由中心節(jié)點(diǎn)控制與管理,中心節(jié)點(diǎn)的可靠性基本上決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。 6）中心節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)重，易成為信息傳輸?shù)钠?/p>

21、頸，且中心節(jié)點(diǎn)一旦出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓。 4。樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是從總線(xiàn)型和星型結(jié)構(gòu)演變來(lái)的，它有兩種類(lèi)型,一種是由總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)派生出來(lái)的,它由多條總線(xiàn)連接而成.另一種是星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變種，各節(jié)點(diǎn)按一定的層次連接起來(lái)，形狀像一棵倒置的樹(shù)，故得名樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如下圖所示。在樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的頂端有一個(gè)根節(jié)點(diǎn)，它帶有分支，每個(gè)分支還可以再帶子分支。 樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)如下。 1）這種結(jié)構(gòu)是天然的分級(jí)結(jié)構(gòu). 2）易于擴(kuò)展。 3）易故障隔離,可靠性高。 4）電纜成本高。 5）對(duì)根節(jié)點(diǎn)的依賴(lài)性大，一旦根節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障,將導(dǎo)致全網(wǎng)不能工作. 5。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

22、 網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指將各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與通信線(xiàn)路互聯(lián)成不規(guī)則的形狀,每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少與其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，或者說(shuō)每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少有兩條鏈路與其他節(jié)點(diǎn)相連，如下左圖所示。大型互聯(lián)網(wǎng)一般都采用這種結(jié)構(gòu),如我國(guó)的教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CERNET，如下右圖所示,國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)Internet的主干網(wǎng)都采用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)如下. 1）每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有冗余鏈路,可靠性高。 2)因?yàn)橛卸鄺l路徑,所以可以選擇最佳路徑,減少時(shí)延，改善流量分配，提高網(wǎng)絡(luò)性能，但路徑選擇比較復(fù)雜。 3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不易管理和維護(hù)。 4)適用于大型廣域網(wǎng)。 5)線(xiàn)路成本高。 3.按網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)所處的地位分類(lèi)

23、按照網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)所處的地位不同，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為對(duì)等網(wǎng)和基于客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)。 （1）對(duì)等網(wǎng) 在對(duì)等網(wǎng)中，所有計(jì)算機(jī)的地位是平等的，沒(méi)有專(zhuān)用的服務(wù)器。每臺(tái)計(jì)算機(jī)既 作為服務(wù)器,又作為客戶(hù)機(jī);既為其他計(jì)算機(jī)提供服務(wù)，也從其他計(jì)算機(jī)那里獲得服務(wù).由于對(duì)等網(wǎng)沒(méi)有專(zhuān)用的服務(wù)器，所以在管理對(duì)等網(wǎng)時(shí)，只能分別管理，不能統(tǒng)一管理,管理起來(lái)很不方便.對(duì)等網(wǎng)一般應(yīng)用于計(jì)算機(jī)數(shù)量少，安全要求不高的小型局域網(wǎng)。 (2)基于客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò) 在這種網(wǎng)絡(luò)中，有兩種角色的計(jì)算機(jī)，一種是服務(wù)器,一種是客戶(hù)機(jī)。 服務(wù)器一方面負(fù)責(zé)保存網(wǎng)絡(luò)的配置信息,另一方面也負(fù)責(zé)為客戶(hù)機(jī)提供各種各樣

24、的服務(wù)。因?yàn)檎麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵配置都保存在服務(wù)器中，所以管理員在管理網(wǎng)絡(luò)時(shí)只需要修改服務(wù)器的配置，就可以管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)了。同時(shí)，客戶(hù)機(jī)需要獲得某種服務(wù)時(shí)，會(huì)向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器接到請(qǐng)求后，向客戶(hù)機(jī)提供相應(yīng)的服務(wù).服務(wù)器的種類(lèi)很多，有郵件服務(wù)器、Web服務(wù)器、傳真服務(wù)器、目錄服務(wù)服務(wù)器等，不同的服務(wù)器可以為客戶(hù)機(jī)提供不同的服務(wù)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí),一般選擇配置較好的計(jì)算機(jī)，在其上安裝相關(guān)服務(wù)，它也就成了服務(wù)器. 客服機(jī)主要用于向服務(wù)器發(fā)請(qǐng)求，獲得相關(guān)服務(wù),如客戶(hù)機(jī)向打印服務(wù)器請(qǐng)求打印服務(wù)，向Web服務(wù)器請(qǐng)求Web頁(yè)面等. 由于基于客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)有專(zhuān)用的服務(wù)器，所以在管理網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以統(tǒng)一管理

25、，管理員可以在某一臺(tái)計(jì)算機(jī)（服務(wù)器)上管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)我們要構(gòu)建一個(gè)復(fù)雜的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通常可以配置為客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模式。 第三講總結(jié)：本次課主要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按不同的結(jié)構(gòu)分類(lèi) 1. 按地理位置分 2. 按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分 3. 按計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中所地位分 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與TCP/IP 教學(xué)目標(biāo): 了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 對(duì)IOS/OSI參考模型有一定認(rèn)識(shí) 熟悉TCP/IP體系結(jié)構(gòu) 掌握IP地址和子網(wǎng)掩碼的相關(guān)知識(shí)? 能安裝和配置TCP/IP協(xié)議的安裝 教學(xué)要點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

26、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的IP地址與子網(wǎng)掩碼 能安裝和配置TCP/IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 教學(xué)方式: 講授與舉例 教學(xué)內(nèi)容: 第一講內(nèi)容（第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 2個(gè)課時(shí)） 1.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)互聯(lián)的節(jié)點(diǎn)組成，節(jié)點(diǎn)之間需要不斷地交換數(shù)據(jù)信息和控制信息.要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù),每個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須遵循一些事先約定好的規(guī)則.這些規(guī)則明確地規(guī)定了所交換數(shù)據(jù)的格式和時(shí)序.這些為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定和標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成。 1）語(yǔ)法:用于確定協(xié)議元素的格式，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)格式。 2）語(yǔ)義：用

27、于確定協(xié)議元素的類(lèi)型,即規(guī)定了通信雙方需要發(fā)出何種控制信息,完成何種動(dòng)作，以及做出何種應(yīng)答。 3）定時(shí)：用于確定通信速度的匹配和時(shí)序，即對(duì)事實(shí)實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從語(yǔ)法和語(yǔ)義上定義了數(shù)據(jù)信息交換的規(guī)則和過(guò)程，從時(shí)序上定義為通信雙方通信速度的匹配?？傊?，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是通信雙方共同遵守的通信語(yǔ)義、語(yǔ)法和時(shí)序的集合。 2. 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念 在現(xiàn)實(shí)生活中處理一些復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，人們通常采用層次化的解決方式。例如郵政服務(wù)的實(shí)現(xiàn)就是一種層次模型。當(dāng)一個(gè)發(fā)信人要把一封信寄給一個(gè)收信人時(shí)，發(fā)信人要完成寫(xiě)信、裝信封、送郵局等三個(gè)環(huán)節(jié)，也就是三個(gè)層次：同樣，收信人在收信時(shí)也要經(jīng)過(guò)三個(gè)環(huán)節(jié)，

28、即從郵局取信、拆信、讀信等三個(gè)環(huán)節(jié)，即三個(gè)層次.整個(gè)過(guò)程如圖2-1所示. 層次化的優(yōu)勢(shì)在于可以將問(wèn)題的解決分配到各層中去，每一層解決一個(gè)小問(wèn)題，最終解決整個(gè)問(wèn)題。如圖2—1中發(fā)信方通過(guò)寫(xiě)信、包裝、送郵局三個(gè)層次完成發(fā)信的過(guò)程，而收信方通過(guò)從郵局取信、拆裝、讀信完成收信的過(guò)程。同時(shí)，層次之間又保持著密切的聯(lián)系，高層進(jìn)行操作時(shí)會(huì)使用低層的服務(wù)，但高層并不需要知道低層服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)方法。分層模型體現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜問(wèn)題采取“分而治之”的處理方式,從而降低了處理復(fù)雜問(wèn)題的難度。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信過(guò)程非常類(lèi)似于郵政服務(wù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，只不過(guò)比這個(gè)過(guò)程要復(fù)雜得多。同樣，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也采用了層次化設(shè)計(jì),即把通信過(guò)程劃

29、分為多個(gè)層次，并為每個(gè)層次設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議,這些協(xié)議通過(guò)分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織.每層通過(guò)特定的協(xié)議完成一種功能，多層疊加完成整個(gè)信息的發(fā)送和接收過(guò)程。同時(shí)，層與層之間通過(guò)層間接口聯(lián)系起來(lái),每一層可以從下層獲得服務(wù)，并為上層提供服務(wù)。各層又具有相對(duì)獨(dú)立性，各層只是簡(jiǎn)單地使用其他層的服務(wù)，但不需要知道其他層是如何實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的。 我們將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的這種層次結(jié)構(gòu)模型和各層協(xié)議的集合稱(chēng)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系 結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了精確定義，而這些功能用什么硬件與軟件去完成是具體的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。體系結(jié)構(gòu)是抽象的,而實(shí)現(xiàn)是具體的。有了完善的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，再去使用相應(yīng)的硬件與軟件來(lái)

30、實(shí)現(xiàn)這些功能也就比較容易了。\ 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層模型的優(yōu)點(diǎn)如下。 1）高層不需要知道低層是如何實(shí)現(xiàn)的，只需要知道低層所提供的服務(wù)，以及本層向上層提供的服務(wù)，各層獨(dú)立性強(qiáng)。 2）當(dāng)任何一層發(fā)生變化時(shí)，只要層間接口不發(fā)生變化,那么這種變化就不會(huì)影響到其他層，適應(yīng)性強(qiáng)。 3）整個(gè)系統(tǒng)已被分解為若干易于處理的部分，這種結(jié)構(gòu)使得一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和維護(hù)起來(lái)更容易。 4)每層的功能與所提供的服務(wù)都有精神的定義和說(shuō)明，有利于促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。 第二講內(nèi)容(第二節(jié) OSI參考模型 2個(gè)課時(shí)) OIS參考模型 1.OSI參考模型簡(jiǎn)介 在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的早期，世界各大型計(jì)算機(jī)廠(chǎng)商

31、分別推出適應(yīng)于自身網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。由于它們沒(méi)有遵循通用的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致使用這些標(biāo)準(zhǔn)組建的不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)互聯(lián),這阻礙了網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)也給用戶(hù)帶來(lái)很多不便。為了協(xié)調(diào)各種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國(guó)際電報(bào)電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì)（CCITT)分別提出“開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”，試圖推出一種全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。 1974年,ISO發(fā)表了著名的ISO/IEC7498標(biāo)準(zhǔn)，也就是開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（ISO’OSI RM，Open System Interconnect Reference Model）.該模型定義了不同計(jì)算機(jī)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)，成為設(shè)計(jì)和描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的基本框

32、架。在OSI框架中，進(jìn)一步詳細(xì)規(guī)定了每一層功能，以實(shí)現(xiàn)開(kāi)放系統(tǒng)環(huán)境中的互聯(lián)性、互操作性與應(yīng)用的可移植性。這使得OSI模型成為真正“開(kāi)放”的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互聯(lián)參考模型即只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，任何網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間都可以輕松實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。CCITT的建議書(shū)X.4也定義了一些相似的內(nèi)容。有了國(guó)際統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)入了標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代. OSI參考模型是一種層次結(jié)構(gòu)，它將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功能劃分為七層,從低層到高層分別為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層，如圖2—2所示. 2.OSI參考模型各層的功能 1.物理層 物理層是OSI分層結(jié)構(gòu)體系中最重要、最基礎(chǔ)的一

33、層，它建立在傳輸媒介基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的物理接口。物理層只是接收和發(fā)送一串比特流,不考慮信息的意義和信息的結(jié)構(gòu)。它包括對(duì)連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備描述其各種機(jī)械的、電氣的和功能的規(guī)定，還定義電位的高低、變化的間隔、電纜的類(lèi)型、連接器的特性等.物理層的數(shù)據(jù)單位是位。物理層的功能是實(shí)現(xiàn)實(shí)體之間的按位傳輸，保證按位傳輸?shù)恼_性，并向數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)透明的位流傳輸。在數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)通信和交換設(shè)備等設(shè)備之間完成對(duì)數(shù)據(jù)鏈路的建立、保持和拆除操作。 2．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)實(shí)體間數(shù)據(jù)的可靠性傳送。通過(guò)物理層建立起來(lái)的鏈路,將具有一定意義和結(jié)構(gòu)的信息正確地在實(shí)體之間進(jìn)行傳輸，同時(shí)為其上面的網(wǎng)絡(luò)層提供

34、有效的服務(wù)。在數(shù)據(jù)鏈路層中對(duì)物理鏈路上產(chǎn)生的差錯(cuò)進(jìn)行檢測(cè)和校正，采用差錯(cuò)控制技術(shù)保證數(shù)據(jù)通信的正確性；數(shù)據(jù)鏈路層還提供流量控制服務(wù)，以保證發(fā)送方不致因?yàn)樗俣瓤於鴮?dǎo)致接收方來(lái)不及正確接收數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)單位是幀.數(shù)據(jù)鏈路層的功能是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)體間二進(jìn)制信息塊的正確傳輸。為網(wǎng)絡(luò)層提供可靠無(wú)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)信息.在數(shù)據(jù)鏈路中，需要解決的問(wèn)題包括信息模式、操作模式、差錯(cuò)控制、流量控制、信息交換過(guò)程控制和通信控制規(guī)程. 3．網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層也稱(chēng)通信子網(wǎng)層，是高層協(xié)議與低層協(xié)議之間的界面層，用于控制通信子網(wǎng)的操作,是通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)的接口。網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是提供路由,為信息包的傳送選擇一條最佳路徑。網(wǎng)絡(luò)

35、層還具有擁塞控制、信息包順序控制等功能.在網(wǎng)絡(luò)層交換的數(shù)據(jù)單元是 包.網(wǎng)絡(luò)層的功能是向傳輸層提供服務(wù)，同時(shí)接受來(lái)自數(shù)據(jù)鏈路的服務(wù)。其主要功能是實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)連接，為傳輸層提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)兩個(gè)終端用戶(hù)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?。它涉及到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)、通信雙方終端節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)幾方面的相互關(guān)系。所以網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是提供建立、保持和釋放通信連接手段，包括交換方式、路徑選擇、流量控制、阻塞與死鎖等. 4．傳輸層 傳輸建立在網(wǎng)絡(luò)層和會(huì)話(huà)層之間，實(shí)質(zhì)上它是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中高低層之間銜接的一個(gè)接口層。傳輸層不僅是一個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)層，它還是整個(gè)分層體系協(xié)議的核心,沒(méi)有傳輸層,整個(gè)分層

36、協(xié)議就沒(méi)有意義。 傳輸層獲得下層提供的服務(wù)包括：發(fā)送和接收順序正確的數(shù)據(jù)分組序列，并用其構(gòu)成傳輸層數(shù)據(jù)；獲得網(wǎng)絡(luò)地址，包括虛擬信道和邏輯信道。傳輸層向上層提供的服務(wù)包括：無(wú)差錯(cuò)的有序的報(bào)文收發(fā),提供傳輸連接，進(jìn)行流量控制。傳輸層的功能是從會(huì)話(huà)層接受數(shù)據(jù)，根據(jù)需要把數(shù)據(jù)切成較小的數(shù)據(jù)片，并把數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)層，確保數(shù)據(jù)片正確到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層，從而實(shí)現(xiàn)兩層間數(shù)據(jù)透明傳送. 5．會(huì)話(huà)層 會(huì)話(huà)層用于建立、管理以及終止兩個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間的會(huì)話(huà).它是用戶(hù)連接到網(wǎng)絡(luò)的接口。它的基本任務(wù)是負(fù)責(zé)兩主機(jī)間的原始報(bào)文的傳輸。會(huì)話(huà)層為表示層提供服務(wù)，同時(shí)接受傳輸層的服務(wù)。為實(shí)現(xiàn)在表示層實(shí)體之間傳送數(shù)據(jù),會(huì)話(huà)連接必

37、須被映射到傳輸連接上。會(huì)話(huà)層的功能包括:會(huì)話(huà)層連接到傳輸層的映射；會(huì)話(huà)連接的流量控制；數(shù)據(jù)傳輸；會(huì)話(huà)連接恢復(fù)與釋放；會(huì)話(huà)連接管理、差錯(cuò)控制。會(huì)話(huà)層提供給表示層的服務(wù)包括：數(shù)據(jù)交換；隔離服務(wù)；交互管理;會(huì)話(huà)連接同步和異常報(bào)告。會(huì)話(huà)層最重要的特征是數(shù)據(jù)交換.與傳輸連接相似，一個(gè)會(huì)話(huà)分為建立鏈路、數(shù)據(jù)交換和釋放鏈路三個(gè)階段。 6．表示層 表示層向上對(duì)應(yīng)用層服務(wù),向下接受來(lái)自會(huì)話(huà)層的服務(wù)。表示層是為在應(yīng)用過(guò)程之間的信息提供表示方法的服務(wù)，它關(guān)心的只是發(fā)出信息的語(yǔ)法與語(yǔ)義。表示層要完成某些特定的功能。主要有不同數(shù)據(jù)編碼格式的轉(zhuǎn)換，提供數(shù)據(jù)壓縮、解壓縮服務(wù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、解密。 表示層為應(yīng)

38、用層提供的服務(wù)包括：語(yǔ)法選擇、語(yǔ)法轉(zhuǎn)換等.語(yǔ)法選擇是提供一種初始語(yǔ)法和以后修改這種選擇的手段。語(yǔ)法轉(zhuǎn)換涉及代碼轉(zhuǎn)換和字符集的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式的修改以及對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作的適配。 7．應(yīng)用層 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層是通信用戶(hù)之間的窗口，為用戶(hù)提供網(wǎng)絡(luò)管理、文傳輸、事務(wù)處理等服務(wù)。其中包含了若干個(gè)獨(dú)立的、用戶(hù)通用的服務(wù)協(xié)議模塊.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層是OSI的最高層，為網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)之間的通信提供專(zhuān)用的程序。應(yīng)用層的內(nèi)容主要取決于用戶(hù)的各自需要，這一層涉及的主要問(wèn)題是：分布數(shù)據(jù)庫(kù)、分布計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布操作系統(tǒng)、遠(yuǎn)程文件傳輸、電子郵件、終端電話(huà)及遠(yuǎn)程作業(yè)登錄與控制等。目前應(yīng)用層在國(guó)際上幾乎沒(méi)有完整的標(biāo)準(zhǔn),是一個(gè)范圍很

39、廣的研究領(lǐng)域。在OSI的七個(gè)層次中，應(yīng)用層是最復(fù)雜的,所包含的應(yīng)用層協(xié)議也最多，有些還正在研究和開(kāi)發(fā)之中。 第二講總結(jié)：本節(jié)主要學(xué)習(xí)了OSI參考模型各層的功能 其中：物理層,數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層屬于通信子網(wǎng)，主要完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，傳輸?會(huì)話(huà)層，表示層，應(yīng)用層則屬于資源子網(wǎng)層，主要完成數(shù)據(jù)處理的功能，并為用戶(hù)提供網(wǎng)絡(luò)之間的接口。 第三講內(nèi)容（第三節(jié) TCP/IP體系結(jié)構(gòu) 2個(gè)課時(shí)) TCP/IP協(xié)議概述 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是指?jìng)鬏斂刂茀f(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議，是針對(duì) Intern

40、et開(kāi)發(fā)的一種體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn), 其目的在于解決異種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)間的通信問(wèn)題，使得網(wǎng)絡(luò)在互聯(lián)時(shí)把技術(shù)細(xì)節(jié)隱藏起來(lái)，為 用戶(hù)提供一種通用、一致的通信服務(wù).TCP/IP起源于美國(guó)ARPANET，由它的兩個(gè)主要協(xié)議TCP協(xié)議和IP協(xié)議而得名。 通常所說(shuō)的TCP/IP協(xié)議實(shí)際上包含了大量的協(xié)議和應(yīng)用，并且由多個(gè)獨(dú)立定義的協(xié)議組合在一起, 因此更確切地說(shuō)，TCP/IP是一個(gè)協(xié)議族而不是一種協(xié)議。 TCP/IP協(xié)議具有以下特點(diǎn)。 1)TCP/IP是開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),任何廠(chǎng)商和個(gè)人都可以直接使用，而不用征得誰(shuí)的許可. 2)TCP/IP獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 3)

41、TCP/IP使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中具有唯一的地址。 4）TCP/IP是標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議,可以提供多種可靠的用戶(hù)服務(wù). TCP/IP協(xié)議和OSI模型一樣,也采用分層體系結(jié)構(gòu)。協(xié)議的分層使得各層的任務(wù)和目的十分明確，這樣有利于軟件編寫(xiě)和通信控制。TCP/IP協(xié)議分為四層，由下至上分別是網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，如圖2-3所示. 1.網(wǎng)絡(luò)接口層 它包括了能使TCP/IP與物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的協(xié)議，對(duì)應(yīng)著OSI模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。其功能是接收和發(fā)送IP數(shù)據(jù)包，負(fù)責(zé)與網(wǎng)絡(luò)中的傳 輸媒介打交道。 TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有定義具體的網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議,目

42、的是能夠適應(yīng)各類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)、 令牌網(wǎng)、幀中繼、ATM等，這也說(shuō)明了TCP/IP協(xié)議可以運(yùn)行在各種網(wǎng)絡(luò)之上。 2．網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層又稱(chēng)網(wǎng)際層， 負(fù)責(zé)相鄰計(jì)算機(jī)之間的通信，它主要包括三個(gè)方面的功能. 1）處理來(lái)自傳輸層的請(qǐng)求，收到請(qǐng)求后,將分組裝入IP數(shù)據(jù)報(bào)，填充報(bào)頭, 選擇去往目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路徑， 然后將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)往適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)接口。 2）處理輸入的數(shù)據(jù)報(bào)，首先檢查其合法性，然后進(jìn)行路由選擇。假如該數(shù)據(jù)報(bào)已經(jīng)到達(dá)信宿本地機(jī)，則去掉報(bào)頭 ，將剩下部分(TCP分組） 交給適當(dāng)?shù)膫鬏攨f(xié)議;假如該數(shù)據(jù)報(bào)尚未到達(dá)信宿,即轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報(bào). 3)處理路徑、流量控制、擁塞等問(wèn)題.另外，網(wǎng)絡(luò)層還提供差錯(cuò)報(bào)

43、告功能 3．傳輸層 TCP/IP的傳輸層與OSI的傳輸類(lèi)似,它的根本任務(wù)是提供端到端的通信。傳輸層對(duì)信息流具有調(diào)節(jié)作用，提供可靠性傳輸，確保數(shù)據(jù)能夠正確到達(dá)。為此，在接收方安排了下一種發(fā)“確定” 和要求重發(fā)丟失報(bào)文分組的機(jī)制。 傳輸層軟件把要發(fā)送的數(shù)據(jù)流分成若干個(gè)報(bào)文分組 ,在每個(gè)報(bào)文分組上加一些輔助信息 ， 包括用來(lái)標(biāo)示是哪個(gè)應(yīng)用程序發(fā)送這個(gè)報(bào)文分組的標(biāo)識(shí)符（即源端口）、哪個(gè)應(yīng)用程序應(yīng)接收這個(gè)報(bào)文分組的標(biāo)識(shí) （即目標(biāo)端口) 以及給每個(gè)報(bào)文分組附帶校驗(yàn)碼，接收方即可使用這個(gè)校驗(yàn)碼驗(yàn)證收到的報(bào)文分組的正確性。在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中,同時(shí)可以有多個(gè)應(yīng)用程序訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò) 。傳輸層同時(shí)從幾個(gè)用戶(hù)接收數(shù)據(jù)，然

44、后把數(shù)據(jù)發(fā)送給下一個(gè)較低的層。 4.應(yīng)用層 在TCP/IP模型中，應(yīng)用層是最高層,它對(duì)應(yīng)OSI參考模型中的會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層。它使用戶(hù)的程序訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，并獲得各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如Web瀏覽、電子郵件等。當(dāng)然用戶(hù)完全可以根據(jù)自己的需要在傳輸層之上建立自己的專(zhuān)用程序,這些專(zhuān)用程序要用到TCP/IP，但卻不屬于TCP/IP.在應(yīng)用層,用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序與傳輸層協(xié)議相配合，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。每個(gè)應(yīng)用程序都應(yīng)選用自己的數(shù)據(jù)形式，它可以是一系列報(bào)文或字節(jié)符，不管采用哪種形式,都要將數(shù)據(jù)傳送給傳輸層以便交換信息。 應(yīng)用層的協(xié)議很多，依賴(lài)關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，這種現(xiàn)象與具體應(yīng)用的種類(lèi)繁多現(xiàn)象密切相關(guān)

45、。應(yīng)當(dāng)提出，在應(yīng)用層中，有些協(xié)議不能直接為一般用戶(hù)所使用,那些能直接被用戶(hù)所使用的應(yīng)用層協(xié)議往往是一些通用的、容易標(biāo)準(zhǔn)化的東西，例如，F(xiàn)TP、Telnet等.在應(yīng)用層中還包含很多用戶(hù)的應(yīng)用程序，它們是建立在TCP/IP協(xié)議族基礎(chǔ)上的專(zhuān)用程序，無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化. TCP/IP各層的協(xié)議 1.網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議主要有IP、ICMP、IGMP、ARP、RARP等幾種協(xié)議。 (1）IP（Internet Protocol)協(xié)議 IP協(xié)議是Internet上最重要的協(xié)議 ，也是TCP/IP協(xié)議中兩個(gè)最重要的核心協(xié)議之一,它的主要任務(wù)是提供無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸及路由選擇的功能。 （2）ICMP

46、（Internet Control Message Protocol）協(xié)議 ICMP協(xié)議即網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議,它為IP協(xié)議提供差錯(cuò)報(bào)告。數(shù)據(jù)在Internet中傳輸時(shí)，發(fā)生錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)是比較多的。例如 。通信線(xiàn)路的故障、主機(jī)系統(tǒng)或路由器出錯(cuò)、網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞等 。IP協(xié)議無(wú)法檢測(cè)錯(cuò)誤。為了能夠處理這些錯(cuò)誤,專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了ICMP協(xié)議。在IP數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸過(guò)程中,如果某個(gè)路由器發(fā)現(xiàn)了傳輸錯(cuò)誤 ，則立即向各源主機(jī)發(fā)送ICMP報(bào)文,報(bào)告出錯(cuò)情況，以便源主機(jī)采取措施加以糾正。 (3）IGMP(Internet Group Management Protocol）協(xié)議 IP協(xié)議只是負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸

47、,而單點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸要依靠IGMP（網(wǎng)際主機(jī)組管理協(xié)議）來(lái)完成.它主要負(fù)責(zé)報(bào)告主機(jī)組之間的關(guān)系 ,以便相關(guān)的設(shè)備（路由器）可支持多播發(fā)送. (4）ARP（Address Resolution Protocol）和RARP協(xié)議 在互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中，任何一次從IP層（即網(wǎng)絡(luò)層)以及上層次發(fā)出的數(shù)據(jù)傳輸都是用IP地址進(jìn)行標(biāo)識(shí)的。由于物理網(wǎng)絡(luò)本身不認(rèn)識(shí)地址,因此必須將IP地址映射成物理地址 ，才能把數(shù)據(jù)發(fā)往目的地。ARP協(xié)議和RARP協(xié)議，它們的作用就是將源主機(jī)和目的主機(jī)的IP地址轉(zhuǎn)化為物理地址，或?qū)⑽锢淼刂忿D(zhuǎn)化為IP地址。 2。傳輸層的協(xié)議主要有兩個(gè)：TCP和UDP。 (1)TCP(T

48、ransmission Control Protocol）協(xié)議 盡管IP協(xié)議提供了一種使計(jì)算機(jī)能夠發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的方法，也就是將分組從源地址傳送目的地址。但是，IP協(xié)議并沒(méi)有解決諸如數(shù)據(jù)報(bào)丟失或順序傳遞等問(wèn)題.TCP協(xié)議位于傳輸層，它解決的IP協(xié)議不能解決的這個(gè)問(wèn)題。TCP協(xié)議是面向連接的,所謂“面向連接”即在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信之前,通信雙方必須先建立連接，然后才能進(jìn)行通信 。顯然 ,面向連接的服務(wù)具有高可靠性 ，這正是 TCP協(xié)議的特點(diǎn)。因此，IP協(xié)議與TCP協(xié)議結(jié)合在一起,提供了一種在Internet上傳輸數(shù)據(jù)的可靠方法. 為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，TCP協(xié)議解決了以下幾個(gè)問(wèn)題. 1

49、）如果路由器由于過(guò)多的數(shù)據(jù)報(bào)而超載，則必須將一些數(shù)據(jù)報(bào)丟失，結(jié)果造成數(shù)據(jù)報(bào)在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸時(shí)可能丟失。TCP將自動(dòng)檢測(cè)丟失的數(shù)據(jù)報(bào)，并將丟失的數(shù)據(jù)報(bào)重發(fā)。 2）互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是十分復(fù)雜的，一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)在傳遞的過(guò)程中,可以通過(guò)多條路徑到達(dá)目的地。而往往又由于路徑不同,一些數(shù)據(jù)報(bào)會(huì)以一種不同的順序到達(dá)目的地，TCP便負(fù)責(zé)自動(dòng)檢測(cè)到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)，并將它們按原來(lái)的順序加以排列. 3)由于網(wǎng)絡(luò)硬件的故障而導(dǎo)致數(shù)據(jù)報(bào)重復(fù)出現(xiàn)，這樣一來(lái)，一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)就可能有多個(gè)副本到達(dá)目的地。TCP便自動(dòng)檢測(cè)重復(fù)的數(shù)據(jù)報(bào)，并且只接收最先到達(dá)的數(shù) 據(jù)報(bào). （2）UDP（User Datagram Protocol）協(xié)議

50、 UDP協(xié)議是一個(gè)無(wú)法連接的協(xié)議，但是，它增加了提供協(xié)議端口的能力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用層的服務(wù)。由于UDP協(xié)議是無(wú)連接的，因此它不可靠，也不提供錯(cuò)誤恢復(fù) 能力.但是UDP協(xié)議的特點(diǎn)是效率高,并且比TCP協(xié)議要簡(jiǎn)單得多,在實(shí)際應(yīng)用中，在一些特定 的 環(huán)境還是非常有優(yōu)勢(shì)的。例如，要發(fā)送的信息較短，不值得在主機(jī)之 間建立一次連接，另外，面向連接的通信通常只能在兩個(gè)主機(jī)之間進(jìn)行.如果需要 實(shí)現(xiàn)多個(gè)主機(jī)之間的一對(duì)多或多對(duì)多的數(shù)據(jù)傳輸，即廣播或多播，就需要使用UDP協(xié)議. 3。應(yīng)用層協(xié)議 在TCP/IP模型中,應(yīng)用層包括了所有的高層協(xié)議，而且不斷有 新的協(xié)議加入，應(yīng)用層協(xié)議主要有以

51、下幾種。 1）TELNET(遠(yuǎn)程終端協(xié)議）：TELNET允許本地主機(jī)為仿真 終端登錄到遠(yuǎn)程主機(jī)并運(yùn)行應(yīng)用程序. 2)FTP(文件傳輸協(xié)議）:用于實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間的文件傳輸. 3）SMTP（簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議）:實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間電子郵件的傳 送。 4）DNS（域名系統(tǒng)）:實(shí)現(xiàn)主機(jī)名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換。 5）DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）：實(shí)現(xiàn)IP地址的自動(dòng)分配。 6）RIP（路由信息協(xié)議)：用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間交換路由信息。 7）HTTP(超文本傳輸協(xié)議):用于Inte

52、rnet中的客戶(hù)機(jī)與WWW 服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸. 8）NFS(網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）：實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間的文件系統(tǒng)的共享. 9)ANMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理. 4.TCP/IP與OSI模型的關(guān)系 TCP/IP協(xié)議與OSI參考模型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖 2-4 所示，其中應(yīng)用層對(duì)應(yīng)了OSI模型的上三層，網(wǎng)絡(luò)接口層對(duì)應(yīng)了OSI模型的下兩層 值得注意的是，在一些問(wèn)題的處理上，TCP/IP與OSI有很大不同。 1）TCP/IP一開(kāi)始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互聯(lián)問(wèn)題，并將網(wǎng)際協(xié)議IP作為T(mén)CP/IP的重要組成

53、部分.但I(xiàn)SO和CCITT最初只考慮到使用一種標(biāo)準(zhǔn)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)將各種不同的系統(tǒng)互聯(lián)在一起。后來(lái)，ISO認(rèn)識(shí)到了網(wǎng)際協(xié)議IP的重要性，然而已經(jīng)來(lái)不及了，只好在網(wǎng) 絡(luò)層中劃分出一個(gè)子層來(lái)完成類(lèi)似TCP/IP中IP的作用. 2） TCP/IP一開(kāi)始就將面向連接服務(wù)和無(wú)連接服務(wù)并重 ，而OSI在開(kāi)始時(shí)只強(qiáng)調(diào)面向連接服務(wù),過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間之后OSI才開(kāi)始制定無(wú)連接服務(wù)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 。無(wú)連接服務(wù)的數(shù)據(jù)包對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳送以及分組語(yǔ)音通信（即在分組交換網(wǎng)里傳送語(yǔ)音信息 )都是十分有利的. 3）TCP/IP有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能，而OSI到后來(lái)才開(kāi)始考慮這個(gè)問(wèn)題。 第四講內(nèi)容（第四

54、節(jié) IP地址 2個(gè)課時(shí)） IP地址和子網(wǎng)掩碼 1．為什么要引入IP地址 在網(wǎng)絡(luò)中，為了實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)之間的通信，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都必須有一個(gè)唯一的地址。就像日常生活中的家庭地址一樣,我們可以通過(guò)一個(gè)人的家庭住址找到他的家。當(dāng)然 ,在網(wǎng)絡(luò)中要找到一臺(tái)計(jì)算機(jī)，進(jìn)而和它通信,也需要借助于一個(gè)地址，這個(gè)地址就是IP地址.IP地址是唯一標(biāo)識(shí)一臺(tái)主要機(jī)的地址。 2什么是IP地址 IP地址是一個(gè)32位二進(jìn)制數(shù) ，用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的一臺(tái)計(jì)算 IP地址通常以?xún)煞N方式表示：二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)。 （1)二進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，IP地址用 32 位二進(jìn)制數(shù)表示每8位為一段，共四段。 例如100

55、01100。00001110.01101011.11001000 （2）十進(jìn)制數(shù)為了方便使用 ,通常將每段轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù). 如二進(jìn)制數(shù)10000011。01101011.00010000。11001000 表示的地址轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)后的格式為131。107.16.200，這種格式是我們?cè)谟?jì)算機(jī)中所配置的IP地址的格式。 3．IP地址的組成 IP地址由兩部分組成：網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID。網(wǎng)絡(luò)ID：用來(lái)標(biāo)識(shí)計(jì)算機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)，也可以說(shuō)是網(wǎng)絡(luò)的編號(hào)。 主機(jī)ID：用來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同計(jì)算機(jī)，即計(jì)算機(jī)的編號(hào). 4．IP地址分類(lèi) 由于IP地址是有限資源,為了更好地管理和使用IP地址,國(guó)際組

56、織Internet網(wǎng)絡(luò)信息中心INTERNIC（INTERnet Network Information Center)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小將IP地址分為五類(lèi)（A、B、C、D、E）,如圖2-5所示。 5．幾個(gè)特殊的IP地址 主機(jī)號(hào)全0：表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，不能分配給主機(jī) ，如192.168.4。0為網(wǎng)絡(luò)地址。主機(jī)號(hào)全1：表示向指定子網(wǎng)發(fā)廣播，如192。168。1。255表示向網(wǎng)絡(luò)192.168.1.0發(fā)廣播。255。255。255.255：本子網(wǎng)內(nèi)廣播地址。127。X。Y.Z:測(cè)試地址，不能配置給計(jì)算機(jī). 6.IP地址的分配 如果需要將計(jì)算機(jī)直接連入Internet,則必須向有關(guān)部門(mén)申請(qǐng)

57、IP地址,而不能隨便配置IP地址。這種申請(qǐng)的IP地址稱(chēng)為“公有IP".在互聯(lián)網(wǎng)中的所有計(jì)算機(jī)都要配置公有IP 。如果要組建一個(gè)封閉的局域網(wǎng) ，則可以任意配置 A、 B 、C三類(lèi)IP地址，只要保證IP地址不重復(fù)就行了.這時(shí)的IP稱(chēng)為“私有IP”但是 ，考慮到這樣的網(wǎng)絡(luò) 仍然有連接Internet的需要，因此 INTERNIC 特別指定了某些范圍作為專(zhuān)用的私有IP ，用于局域網(wǎng)的IP地址的分配，以免與合法的IP 地址有沖突 。建議我們自己組建局域網(wǎng)時(shí)，使用這些專(zhuān)用的私有IP ,也稱(chēng)保留地址，INTERNIC保留的IP范圍如下。 A類(lèi)：10。0.0.1～10.255。255。2

58、54。 B類(lèi)：172。16.0。1~172.31.255。254。 C類(lèi):192.168。0。1～192。168.255.254 7。子網(wǎng)掩碼 我們?cè)谂渲肨CP/IP參數(shù)時(shí),除了要配置IP地址外 ，還要設(shè)置子網(wǎng)掩碼為“1”，主機(jī)位對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼設(shè)為“0”.例如：對(duì)于IP地址是131。107。16.200的主機(jī),由于是B類(lèi)地址 ，前兩組數(shù)為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后兩組數(shù)為主機(jī)號(hào)。則子網(wǎng)掩碼配置為11111111。11111111. 00000000。00000000,轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)為255.255.0.0。由此，各類(lèi)地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼如下. A類(lèi)：111111

59、11.00000000.00000000.00000000，即為255.0.0.0。 B類(lèi)：11111111。11111111.00000000.00000000，即為255.255.0。0。 C類(lèi)：11111111。11111111.11111111。00000000，即為255。255。255.0 8．關(guān)于IPv6 我們現(xiàn)在使用的IP地址規(guī)范稱(chēng)為IPv4.IPv4（IP Version 4）標(biāo)準(zhǔn)是 20 世紀(jì) 70 年代末期制定完成的 ，20世紀(jì) 90 年代初期,WWW的應(yīng)用導(dǎo)致Internet爆炸性發(fā)展,使得IP地址資源日趨枯竭，現(xiàn)在的 IP地址很快就要被用完了。為解決 IP 地

60、址資源日趨枯竭的問(wèn)題 ，Internet 工程任務(wù)組 （ IETF ） 于 1992 年成立了IPNGB（IP Next GBeneration）工作組，著手研究下一代IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPv6.IPv6使用長(zhǎng)達(dá)128位的地址空間,使Internet中的IP地址達(dá)到2128個(gè).這樣，IPv6地址空間是不可能用完的。除此之外，IPv6具備更強(qiáng)的安全性，更容易配置,從而更適合未來(lái)Internet的要求。 子網(wǎng)劃分 1．什么是子網(wǎng) 將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步劃分成幾個(gè)獨(dú)立的組成部分 ，每個(gè)部分稱(chēng)為這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng) 。劃分子網(wǎng)后，可以分割網(wǎng)絡(luò)流量 ，提高網(wǎng)絡(luò)性能。子網(wǎng)的設(shè)計(jì)可以簡(jiǎn)化對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理 。劃分子網(wǎng)以后 ，每

61、個(gè)子網(wǎng)看起來(lái)像一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò).而對(duì)于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)而言 ,子網(wǎng)是透明的。子網(wǎng)劃分通常用于將局域網(wǎng)接入Internet.在將局域網(wǎng)接入Internet時(shí)，通常只申請(qǐng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，即只能將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入Internet。但在局域網(wǎng)內(nèi)部，為了分割網(wǎng)絡(luò)流量。要將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng) 。這就要求有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào) 。為了解決這個(gè)問(wèn)題 ，可以通過(guò)子網(wǎng)劃分的方式 ，將申請(qǐng)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)劃分為多個(gè)網(wǎng)號(hào) ，分配給不同的子網(wǎng) 。從而實(shí)現(xiàn)用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)（劃分為多個(gè)子網(wǎng)號(hào)）將局域網(wǎng)接入Internet。 2.子網(wǎng)劃分方法 劃分子網(wǎng)的基本原則：網(wǎng)絡(luò)位向主機(jī)位“借”位。 子網(wǎng)劃分的運(yùn)算公式如下. 1）劃分子網(wǎng)的個(gè)數(shù)：2n－

62、2，n是網(wǎng)絡(luò)位向主機(jī)位所借的位數(shù)。 2）每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)：2m－2，m是借位后所剩的主機(jī)位數(shù) 第三章 第二講：（第二節(jié)內(nèi)容 課時(shí)4個(gè)課時(shí)) 主要內(nèi)容如下： 3。3 局域網(wǎng)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法 ? 在局域網(wǎng)中使用的通信方式是廣播式傳輸，即通信信道是各節(jié)點(diǎn)共享的，為了避免信道上的信息沖突 ，必須根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用相應(yīng)的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制技術(shù) 。所謂介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法就是控制網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)如何使用局域網(wǎng)共享通信信道發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，又稱(chēng)為信道訪(fǎng)問(wèn)控制方法. ? IEEE 802規(guī)定了局域網(wǎng)中最常用的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)方法：IEEE 802.3載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/沖突檢測(cè)(CSMA/CD)、IEEE 802.5

63、 ? 令牌環(huán)（Token Ring）和IEEE 802。4令牌總線(xiàn)（Token Bus）。 3.3.1 CSMA/CD介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法 ? CSMA/CD是具有沖突檢測(cè)（CD）功能的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)（CSMA)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法,它解決了多節(jié)點(diǎn)共享總線(xiàn)的問(wèn)題，是一種隨機(jī)爭(zhēng)用型介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法 ，廣泛應(yīng)用于以太網(wǎng)中，并已成為以太網(wǎng)的核心技術(shù)。IEEE 802 委員會(huì)制定的IEEE 802。3標(biāo)準(zhǔn)，定義了CSMA/CD總線(xiàn)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制子層和物理層規(guī)范。 1．CSMA載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn) ? 使用載波多路監(jiān)聽(tīng)訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議時(shí)，每節(jié)點(diǎn)在使用信道發(fā)送信息之前 ，都會(huì)對(duì)信道的使用情況進(jìn)行檢測(cè)，即檢查

64、是否在信道中存在載波。如果存在，說(shuō)明此信道正在被某個(gè)節(jié)點(diǎn)所使用,處于忙狀態(tài)，就暫不能發(fā)送數(shù)據(jù)，否則就發(fā)送數(shù)據(jù)。這種檢測(cè)方式可以大大減少信道中發(fā)生沖突的可能性。 2．CD沖突檢測(cè) ? 當(dāng)超過(guò)一個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到信道處于空閑狀態(tài)時(shí)，就會(huì)同時(shí)發(fā)送出各自的數(shù)據(jù)信息,因而在信道中會(huì)發(fā)生碰撞，產(chǎn)生沖突.另外，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息還未到達(dá)目的地時(shí)，另一個(gè)要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)可能因?yàn)闀r(shí)間延遲的原因監(jiān)聽(tīng)到信道處于空閑狀態(tài)，并開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，這種情況也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息發(fā)生碰撞沖突。在節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到?jīng)_突發(fā)生之后，產(chǎn)生信息碎片，數(shù)據(jù)無(wú)法繼續(xù)正常傳送。為了確保數(shù)據(jù)的正確傳輸，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)邊發(fā)送邊檢測(cè)沖突,在檢測(cè)到?jīng)_突

65、發(fā)生時(shí)立即取消傳輸，停止數(shù)據(jù)發(fā)送. ? 沖突檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)方法有多種，一種是使用硬件對(duì)因信號(hào)疊加引起的接收信號(hào)電平擺動(dòng)變化情況進(jìn)行判斷：一種是在發(fā)送的同時(shí)進(jìn)行信號(hào)的接收,比較發(fā)送與接收的信號(hào)波形是否一致，如果不一致則說(shuō)明信道中存在兩個(gè)或兩個(gè)以上發(fā)送信號(hào)，證明發(fā)生沖突. 3．CSMA/CD介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法 ? 在采用CSMA/CD 介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制的局域網(wǎng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在利用公用傳輸信道進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送前，首先要監(jiān)聽(tīng)當(dāng)前的傳輸信道是否處于空閑狀態(tài).如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，并且此時(shí)信道恰好處于空閑狀態(tài),節(jié)點(diǎn)即可發(fā)送信息。為了避免同時(shí)有其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息 ,節(jié)點(diǎn)在發(fā)送信息的同時(shí)進(jìn)行沖突檢測(cè)。如

66、果節(jié)點(diǎn)沒(méi)有檢測(cè)到?jīng)_突信號(hào)，節(jié)點(diǎn)將在發(fā)送結(jié)束后進(jìn)入正常結(jié)束狀態(tài)；如果在發(fā)送數(shù)據(jù)信息的過(guò)程中檢測(cè)到了沖突的發(fā)生，發(fā)生沖突的各個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)立即停止數(shù)據(jù)的發(fā)送 。在停止數(shù)據(jù)發(fā)送后,各個(gè)節(jié)點(diǎn)要繼續(xù)發(fā)送一串固定格式的阻塞信號(hào),以便使沖突強(qiáng)化,保證所有的節(jié)點(diǎn)都能知道信道中已經(jīng)發(fā)生了沖突。在發(fā)出阻塞信號(hào)后,節(jié)點(diǎn)按照Backoff策略計(jì)算等待時(shí)間，在等待一個(gè)時(shí)間后再將數(shù)據(jù)信息重新發(fā)送一次 。如果在發(fā)送過(guò)程中再次產(chǎn)生了沖突，則重復(fù)監(jiān)聽(tīng)、等待、重傳的操作步驟，在以太網(wǎng)中規(guī)定重傳的次數(shù)不允許超過(guò)16次。CSMA/CD的工作原理如圖3—3所示. 3.3。2 令牌環(huán)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法 ? 令牌環(huán)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制技術(shù)是環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中廣泛使用的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)方法，最早是在1969年由IBM公司提出的。 ? 1985年，IEEE 802委員會(huì)制定的IEEE 802.5標(biāo)準(zhǔn)，定義了令牌環(huán)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制子層和物理層規(guī)范。 令牌環(huán)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法是一種非掙用型的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法,其特點(diǎn)是在訪(fǎng)問(wèn)控制中使用了一個(gè)沿著環(huán)路循環(huán)的令牌。令牌是一種特殊的數(shù)據(jù)幀，用于控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送權(quán) ，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)只有在獲得令牌時(shí)才能發(fā)送數(shù)據(jù)，沒(méi)有獲