第6章传输层
教学目标：
1、了解传输层的功能
2、掌握TCP和UDP协议的工作原理
3、理解TCP和UDP协议和上层通信机制
教学重点：
传输层的功能，TCP和UDP协议
教学难点：
TCP和UDP协议通信机制
教学课时：4课时
教学方法：
讲解法、讨论法、演示法、练习法
教学内容及过程：
第6章传输层
6.1内容简介
传输层是OSI七层参考模型的第四层，它为上一层提供了端到端（end to end）的可靠的信息传递。物理层使我们可以在各链路上透明地传送比特流。数据链路层则增强了物理层所提供的服务，它使得相邻节点所构成的链路能够传送无差错的帧。网络层又在数据链路层基础上，提供路由选择、网络互联功能。而对于用户进程来说，我们希望得到的是端到端的服务，传输层就是建立应用间的端到端连接，并且为数据传输提供可靠或不可靠的链接服务。
6.2传输层简介
一、传输层的定义
传输层是OSI模型的第4层。一般来说，OSI下3层的主要任务是数据通信，上3层的任务是数据处理。
该层的主要任务用一句话表示就是“向用户提供可靠的端到端的服务，处理数据包的传输差错、数据包的次序、处理传输连接管理等传输方面的问题，以保证报文的正确传输”。
二、传输层功能
?连接管理
?流量控制
?差错检测
?对用户请求的响应
?建立无连接或面向连接的通信
→面向连接：会话建立、数据传输、会话拆除
→无连接：不保证数据的有序到达
6.3TCP协议
传输层协议为TCP（transmission control ptotocol），因此传输层也被称为TCP层。TCP 协议是面向连接的端到端的可靠的传输层协议。它支持多种网络应用程序，对下层服务没有多少要求，同时假定下层只能提供不可靠的数据报服务，并可以在多种硬件构成的网络上运行。
一、TCP分段格式
?序列号和确认号（32比特）
? 窗口（16比特） ? 校验和（16比特） ? 数据（可变大小） ? 头长度（4比特） ? 标志（6比特） ? FIN （完成） ? PSH （推） ? RST （复位） ? SYN （同步） ? 紧急指针（16比特） ? 选项（可变长度） 二、TCP 的连接建立和拆除 1、TCP 的连接建立
2、TCP 的连接建立
发送 SYN
接收 SYN
1
发送 SYN
接收 SYN 发送 SYN, ACK
接收 SYN
1
2
3、TCP 连接建立
4、TCP 连接拆除
发送 SYN
接收 SYN 发送 SYN, ACK
建立会话
1
2
3
接收 SYN
三、TCP 可靠传输技术
当TCP 的连接建立好后，为保证数据传输的可靠，TCP 协议要求对传输的数据都进行确认，为保证确认的正常进行，TCP 协议首先对每一个分段都作了32位的编号，称为序列号。每一个分段都按照从起始号递增的顺序进行编号。TCP 协议通过序列号以及确保传输的可靠性，每一次传输数据时都会标明该段的编号，以便对方确认，同时在确认字段对已收到的TCP 分段确认。确认并不需要单独发包确认，可以放在传到对方的TCP 分段中，在TCP 协议中并不直接确认收到哪些分段，而是通知发送方下一次该发送哪一个分段，表示前面的分段都已收到。
确认过程图如下：
Fin P
1
2 3
Ack P+1 Fin Q
4
Ack Q+1
四、TCP 流量控制
TCP 初始连接一旦建立，两端就能够使用全双工通信交换数据段，并缓存所发送和接收的段。之所以要缓存所发送的段，是因为数据重传的需要，以防止数据段不能到达或不能按顺序到达接收端引起的差错。TCP 采用滑动窗口机制实现流量控制功能。
6.4 UDP 一、UDP 的段格式
二、TCP 和UDP 比较
? TCP 提供可靠的，面向连接的传输服务 ? UDP 提供不可靠的，无连接的传输服务
发送 1
接收 1 发送 ACK 2
接收 ACK 2
发送 2
接收 2 接收 ACK 3
发送
ACK 3
?TCP是面向流的协议；UDP是基于数据报的协议
?TCP适用于一次传送大批量的数据
?UDP适用于多次少量数据的传输，实时性要求高的业务
?使用TCP传输的应用程序和协议包括：
→FTP
→Telnet
→SMTP
?使用UDP传输的应用程序和协议包括：
→RIP
→TFTP
→SNMP
第四章网络层 一、选择题 1.下面关于IP协议哪些是正确的（ABCD ）。 A.I P协议提供尽力发送(best effort)服务 B.I P提供不可靠、无连接的数据报传送服务。 C.I P协议根据其版本分为IPv4和IPv6协议 D.I P是TCP/IP 协议族中最为核心的协议。 2.检查数据包能否到达远程主机最常使用哪一种协议（D ）： A. UDP B. SMTP C. FTP D. ICMP 3.当一个路由器收到了一个TTL值为0的IP包时，它进行一些什么样的处理？（ A ） A.将该IP包丢弃 B.根据目的地址寻找一条路径并进行转发 C.将该IP包TTL值加1 D.将该IP包TTL值设置为255 4.在给你的计算机设置IP地址的时候，那些地址是保留不被使用的（FGH ）： E.202.197.95.4 F.0.0.0.0 G.127.0.0.1 H.255.255.255.255 I.230.197.95.4 5.在IPV6中IP地址是多少位（二进制）：（C ） A.32 B.64 C.128 D.256 6.ICMP协议位于（A ） A.网络层 B.传输层 C.应用层数 D.据链路层 7.若两台主机在同一子网中，则两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”的结 果一定（C ） A.为全0 B.为全1 C.相同 D.不同 8.要控制网络上的广播风暴，可以采用哪个手段？A A.用路由器将网络分段 B.用网桥将网络分段 C.将网络转接成10BaseT D.用网络分析仪跟踪正在发送广播信息的计算机
9.以下四个IP地址哪个是不合法的主机地址:( B ) A.10011110.11100011.01100100.10010100 B.11101110.10101011.01010100.00101001 C.11011110.11100011.01101101.10001100 D.10011110.11100011.01100100.00001100 10.如果网络内部使用数据报，那么（D ） A.仅在建立时作一次路由选择 B.为每个到来的分组作路由选择 C.仅在网络拥塞时作新的路由选择 D.不必作路由选择 11.在OSI参考模型的各层次中，（C ）的数据传送单位是分组。 A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 12.下述协议中，不建立于IP协议之上的协议是（A ）。 A.ARP B.ICMP C.SNMP D.TCP 13.在OSI七层结构模型中，处于数据链路层与运输层之间的是( B ) A.物理层 B.网络层 C.会话层 D.表示层 14.完成路径选择功能是在OSI模型的( C ) A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 15.一个IP报头的头长度字段为4位，当其值为0101（2进制）时以下说法正确的是（C ） A.此IP报数据部分长为32字节 B.此IP报头部长为32字节并且带有12字节的任选项目 C.此IP报头部长为20字节并且无任选项目 D.此IP报头部长为20字节并且带有12字节的任选项目 16.在给你的计算机设置IP地址的时候，以下哪个地址是可以使用的（ A ） A.202.197.95.4 B.0.0.0.0 C.127.0.0.1 D.255.255.255.255 17.使用ping 命令的–f参数是指不对数据包进行分段，这时下面哪种说法是正确的（ D ） A.TCP头中的SYN位被设置为1
教学目标 了解数据传输介质的概念及分类 了解网络中常用的传输介质 教学内容 传输介质的基本概念 传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。常用的传输介质可分为有线（双绞线、同轴电缆和光 纤）和无线两类。 双绞线 双绞线分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两类，可以用于传输模拟或数字信号，常用点到点连接，也 可用于多点连接。在三种有线传输介质中，双绞线的地理范 围最小、抗干扰性最低，但价格最便宜，是当前使用最普遍 的传输介质。 同轴电缆 同轴电缆有基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种基本类型。其中，基带同轴电缆用来传输数字信号，宽带同轴电 缆可以传输模拟或数字信号。同轴电缆可用于点到点连接或 多点连接。在三种有线传输介质中，同轴电缆的地理范围中 等、抗干扰性中等，价格也中等。 光纤 光纤分单模光纤和多模光纤两种，只能单向传输数字
信号，用于点到点连接。在三种有线传输介质中，光纤性能最好、传输距离长、不受电磁干扰或噪声影响、体积小、重量轻，但价格也是最高的。 无线介质 常用的无线介质是无线电波和微波等。无线传输不需铺设网络传输线，而且网络终端移动方便。其中，微波通信常用的有地面微波通信和卫星通信两种。 重点/难点 双绞线和光纤的特点及应用 传输介质的基本概念 传输介质基本概念 数据传输介质是指传送信息的载体，是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。因此，传输介质也称传输媒体、传输媒介或传输线路。 1. 传输介质的分类 通信介质分为有线介质和无线介质两大类。网络中常用的有线介质是双绞线、同轴电缆和光纤；常用的无线介质是无线电波、微波和红外线等。 2. 传输介质的特性 数据传输的质量除了与传送的数据信号及收发两端的设备特性有关外，还直接与通信线路本身的机械和电气特性有
第四章网络层 4-01. 网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。 答：网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务。前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限。缺点是路由器复杂，网络成本高；后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易。 4-02. 网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？ 答：网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域。 进行网络互连时，需要解决共同的问题有： ⑴不同的寻址方案；⑵不同的最大分组长度；⑶不同的网络接入机制；⑷不同的超时控制； ⑸不同的差错恢复方法；⑹不同的状态报告方法；⑺不同的路由选择技术；⑻不同的用户接入控制；⑼不同的服务（面向连接服务和无连接服务）；⑽不同的管理与控制方式。 4-03. 作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？ 答：中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。 ⑴物理层中继系统：集线器，转发器(repeater)。 ⑵数据链路层中继系统：交换机，网桥或桥接器(bridge)。 ⑶网络层中继系统：路由器(router)。 ⑷网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。 ⑸网络层以上的中继系统：网关(gateway)。 4-04. 试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。 答：IP协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议TCP、IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。 ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会。 因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。 4-05. IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？ 答：分为ABCDE 5类； 每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。各类地址的网络号字段net-id分别为1，2，3，0，0字节；主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节。 特点： （1）IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是： 第一，IP 地址管理机构在分配IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了IP 地址的管理。 第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就
公开课教案 科目：计算机网络 课题: 交换机配置文件备份与恢复 知识目标: 1、在本次课中要向学生传授交换机上传、下载服务器的安装和配置； 2．学生学习交换机上传配置命令，完成交换机Flash内存中保存的配置文件上传到服务器备份功能； 技能目标: 1．学生通过本次课学习能较好较快完成交换机配置电缆的连接和登录交换机命令操作平台； 2．学生能成功搭建交换机上传(TFTP)服务器； 3．学生能较好利用交换机机配置命令完成交换机上传备份； 情感目标: 1．培养学生细心、仔细，严谨的工作作风 2．培养学生对待操作性质的工作要按步骤操作，做到有条不紊的工作作风。
教学重点:Copy配置命令 教学难点:多个设置IP和Copy的使用 教学形式:讲解、演示、操作 教学设备:DCS-3950交换机、调试线、网络、交流电源线 教学课时:1课时 教学地点:江阳职高教学楼6-1 教学内容: 一．引入部份 1、复习上次课内容 (1) 恢复出厂设置命令 Set default 配置过程： switch>enable switch#set default Are you sure? [Y/N] = y switch#write switch#show startup-config This is first time start up system. switch#reload Process with reboot? [Y/N] y (2) 新课引入 对交换机做好相应的配置之后，管理员会把正确的配置文件从交换机上下
载并保存在稳妥的地方，防止日后如果交换机出了故障导致配置文件丢失的情况出现。有了保存的配置文件，直接上载到交换机上，就会避免重新配置的麻烦。 二．新课内容 1、交换机配置文件上传、下载技术 交换机上传、下载技术不能延用计算机传统的技术（如：FTP、HTTP等），而要用交换机、路由器等网络设备的专用上传、下载技术，即TFTP技术 如拓扑图 TFTP：简单方面讲是一种软件，TFTP是FTP服务器的简化版本，特点是功能不多，小而灵活。 TFTP使用方法： 1．准备好TFTP软件，可从互联网上下载或网络设备商提供。 2、需安装TFTP软件，安装了TFTP的计算机就称为TFTP服务器。该电脑就具备了与网络设备进行上传、下载的功能。
计算机网络传输层
1．【题干】下列关于TCP和UDP的描述正确的是_______。 A．TCP和UDP均是面向连接的 B．TCP和UDP均是无连接的 C．TCP是面向连接的，UDP是无连接的 D．UDP是面向连接的，TCP 是无连接的 【参考答案】C 2．【题干】TCP和UDP协议使用了16位来表示端口号，其中最常用的应用程序的端口号称为熟知端口，其数值范围是_______。 A．0-127 B．0-255 C．0-1023 D．0-65535 【参考答案】C 3．【题干】提供可靠的端一端通信服务的协议是_______。 A．IP B．UDP C．TCP D．X．25 【参考答案】C 4．【题干】在下面信息中，_______包含在TCP头中而不包含在UDP头中。 A．目标端口号 B．顺序号 C．发送端口号 D．校验和 【参考答案】B 5．【题干】通信子网不包括_______。 A．物理层 B．数据链路层 C．传输层 D．网络层 【参考答案】C 6．【题干】关于TCP和UDP端口，下列说法中正确的是_______。 A．TCP和UDP分别拥有自己的端口号，二者互不干扰，可以共存于同一台主机 B．TCP和UDP分别拥有自己的端口号，但二者不能共存于同一台主机
C．TCP和UDP的端口号没有本质区别，二者互不干扰，可以共存于同一台主机 D．TCP和UDP的端口号没有本质区别，但二者相互干扰，不能共存于同一台主机 【参考答案】A 7．【题干】运输层向它上面的_______提供通信服务。 A．物理层 B．数据链路层 C．网络层 D．应用层 【参考答案】D 8．【题干】TCP软件可以提供个_______不同端口。 A．28 B．210 C．216 D．232 【参考答案】C 9．【题干】关于无连接的通信，下面的描述中正确的是_______。 A．由于为每一个分组独立地建立和释放逻辑连接，所以无连接的通信不适合传送大量的数据 B．由于通信对方和通信线路都是预设的，所以在通信过程中无须任何有关连接的操作 C．目标的地址信息被加在每个发送的分组上 D．无连接的通信协议UDP不能运行在电路交换或租用专线网络上 【参考答案】C 10．【题干】端到端通信作用于_______之间。 A．机器 B．网络 C．进程 D．设备 【参考答案】C
教学内容:初识计算机网络 【教学目标】 知识技能: (1)了解计算机网络的主要功能、分类与拓扑结构; (2)理解计算机网络的基本概念, 过程与方法: (1)学习计算机网络的相关知识。 (2)能利用所学网络知识对实际问题进行分析探讨。 情感态度价值观: (1)感受网络的神奇作用,激发对网络技术的求知欲; (2)培养学生对知识的归纳总结能力,学会学习。【教学重点】计算机网络的组成与功能 【教学难点】计算机网络的分类 【教学时间】一课时。 【教学准备】多媒体网络教室、相关教学课件。 【教学过程】 一、引入课题 我们生活中哪些地方使用了计算机网络？ 学生活动:思考回答 设计意图:引入本节课题,集中学生注意力。 二、计算机网络的组成 1、问题:计算机网络有哪些部分组成？ 2、实践:组织学生查瞧计算机教室的网络结构。 3、探究:
(1)单独一台计算机能不能称为网络？(多台) (2)有了多台地理上分散的独立计算机系统,要成为网络,还需要什么呢？(网线) (3)大家玩游戏时,怎么判定输与赢呢？还得要有什么呢？(游戏规则) 设计意图:通过层层递进的问题,让学生对计算机网络有更深一层的认识。查瞧网络结构,加深认识。 4、小结计算机网络组成、定义 (1)计算机网络的组成: ①多台地理上分散的独立的计算机系统; ②传输介质与网络设备; ③通信协议 (2)计算机网络的概念 设计意图:培养学生提炼知识的能力 三、计算机网络功能 1、问题:咱们生活中很多地方都用到计算机网络,那么它有什么的功能？ 学生活动:分组讨论 设计意图:培养学生合作学习,小组讨论解决问题的能力。 2、小结 计算机网络功能: ①数据通信。如:电子邮件、网上聊天等。 ②资源共享。如:网上浏览新闻、网上查找学习资料等, ③分布控制与分布处理。如:自动作战指挥系统
网络层 一、网络层提供的两种服务 虚电路服务可靠通信应当由网络来保证 数据报服务可靠通信应当由用户主机来保证 网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。 二、网际协议IP 1、与IP 协议配套使用的还有三个协议： ?地址解析协议ARP ?网际控制报文协议ICMP ?网际组管理协议IGMP 2、网络互相连接起来要使用一些中间设备 ?中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。 ?物理层中继系统：转发器(repeater)。 ?数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。 ?网络层中继系统：路由器(router)。 ?网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。 网络层以上的中继系统：网关(gateway) 3、互联网可以由许多异构网络互联组成 4、分类的IP 地址 IP 地址定义：就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的32 位的标识符。 5、IP 地址的编址方法 分类的IP 地址，子网的划分，构成超网。 两级的IP 地址：IP 地址::= { <网络号>, <主机号>} 分类的IP 地址：A类，B类，C类地址都是单播地址 D类地址用于多播，E类地址保留 实际上IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。 Ip地址不仅可以指明一个主机，还指明了主机所连接到的网络 点分十进制记法：192.168.1.1 一些特殊的ip地址：保留地址0.0.0.0 本地软件环回测试地址127.0.0.1 不指派地址128.0.0.0 192.0.0.0 6、ip地址与硬件地址的区别：IP地址放在IP数据报首部，硬件地址放在MAC帧首部，在网络层及网络层以上使用IP地址，在链路层及以下使用硬件地址 7、解析协议ARP 每一个主机都设有一个ARP 高速缓存(ARP cache)，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的IP 地址到硬件地址的映射表，这个映射表还经常动态更新。 ARP 是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP 地址和硬件地址的映射问题。 8、如何知道同一个局域网内其他主机的mac地址？ A在局域网内广播arp请求分组，其他主机接收分组，IP地址与报文中一致的主机收下分组，并在自己的arp缓存中写入主机A的IP地址到mac地址的映射，并发送arp响应报文，A 收到响应报文后在自己的arp缓存中写入主机B的IP地址到mac地址的映射。 9、生存时间，一般为10-20分钟 10、若主机不在同一个局域网内，arp映射表怎样建立？交给连接不同网络的路由器
课程教学大纲 《计算机网络》课程教学大纲 一、课程名称（中英文） 中文名称：计算机网络 英文名称：Computer Networks 二、课程代码及性质 0811161 专业核心课程 必修 三、学时与学分 总学时：32（理论学时：32学时） 学分：2 四、先修课程 先修课程：《概率论》 五、授课对象 本课程面向通信工程、电子信息工程专业、启明学院信息类数理提高班学生、电信卓越计划实验班、基于项目信息类专业教育实验班、全英文授课留学生通信工程专业开设。 六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用） 计算机网络是计算机技术和通信技术密切结合而形成的技术领域，是当今通信与信息系统学科的重要技术之一，也是迅速发展并在信息社会中得到广泛应用的一门综合性学科。计算机网络课程是高校
通信工程、电子信息工程专业本科必修的专业核心课程。 本课程的教学目的与任务是： 1. 从系统观点理解不同类型的网络面临的问题和挑战，包括直连网络、交换网络、互联网络等； 2. 掌握计算机网络的分层架构与原理，掌握计算机网络数据链路层、网络层、传输层的主要概念、功能与实现机制等； 3. 理解和掌握关键的网络算法与协议，包括可靠传输、媒体接入控制、交换与转发、IP路由、TCP拥塞控制等； 4. 结合实验实践理解和掌握基本的网络操作方法； 5. 了解计算机网络技术的新发展和趋势。 七、教学重点与难点： 课程重点：电路交换、分组交换、计算机网络体系结构、网络性能分析、地址管理、可靠传输、以太网、无线局域网、路由算法、网络协议设计和性能分析 课程难点： 网络性能分析、端到端协议设计、滑动窗口算法、媒介接入控制、载波监听机制、冲突检测机制、冲突避免机制、基于距离向量和基于链路状态的路由算法、TCP拥塞控制机制 八、教学方法与手段：
应用层: ·DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)动态主机分配协议，使用UDP协议工作，主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP 地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。实现即插即用连网。 ·BOOTP (BOOTstrapProtocol)引导程序协议/自举协议，使用UDP来使一个无盘工作站自动获取配置信息。静态的配置协议 DNS （Domain Name System）域名解析<端口号53> ·FTP（File Transfer Protocol）文件传输协议<端口号21>减少或消除不同操作系统下处理文件的不兼容性。 ·Gopher（The Internet Gopher Protocol）网际Gopher协议 ·HTTP（Hypertext Transfer Protocol）超文本传输协议<端口号80>，面向事务的应用层协议。 ·IMAP4 (Internet Message Access Protocol 4) Internet信息访问协议的第4版本 ·IRC（Internet Relay Chat ）网络聊天协议 ·NNTP（Network News Transport Protocol）网络新闻传输协议 ·XMPP可扩展消息处理现场协议 ·POP3 (Post Office Protocol 3)即邮局协议的第3个版本，用于接受邮件。 ·SIP()信令控制协议 ·SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）简单邮件传输协议<端口号25>用于发送邮件。 ·SNMP (Simple Network Management Protocol),简单网络管理协议 ·SSH（Secure Shell）安全外壳协议 ·TELNET远程登录协议<端口号23> ·RPC（Remote Procedure Call Protocol）（RFC-1831）远程过程调用协议 ·RTCP（RTP Control Protocol）RTP 控制协议 ·RTSP（Real Time Streaming Protocol）实时流传输协议 ·TLS（Transport Layer Security Protocol）安全传输层协议 ·SDP( Session Description Protocol）会话描述协议 ·SOAP（Simple Object Access Protocol）简单对象访问协议 ·GTP通用数据传输平台
教案 课程名称：《计算机网络》 授课对象： 授课章节：第三章 TCP/IP协议第一节 IP编址方案 课时安排：2节课 90分钟 授课教师： 一、教学目的与要求 1.掌握IP地址的概念、格式和分类； 2.掌握子网掩码的作用及划分子网的方法。 二、教学重点与难点 1.教学重点：IP地址的格式和分类； 2.教学难点：IP地址的格式和分类、通过子网掩码划分子网的方法。 三、教学方式 以理论讲授为主，通过课堂提问、讨论的方式开展互动，加强教学效果。四、教学过程的设计和组织 第三章 TCP/IP协议 首先回顾前面章节所讲的计算机网络体系结构，引出网络分层协议的工业应用标准——TCP/IP协议。思考并讨论以下问题： 1.现实生活中我们用身份证来标识每一个公民，在复杂的网络世界如何 标识每一台计算机？ 2.学校采用学校->学院->系->专业->班级的分层体系管理学生，网络世 界如何管理计算机呢？ 3分钟左右，让学生举手回答，可能有以下情况： 对第一问：一种情况是给网络中每台计算机取一个名字；或者给每一台计算机一个编号…… 对第二问：一种情况是我们将网络按照行政区域分层管理；或者将计算机网络按照类似于学校分层管理的方式管理…… 讨论中有可能出现继续提问：取名字如何保证统一性；编号如何保证唯一性；
分层如何确定层次性…… 教师根据上述问题及其讨论情况开展点评，指出IP地址就是用来标识网络中计算机的编址方案，不仅解决了第一个问题，也同时解决了网络计算机的层次问题。 第一分节 IP编址方案 1．IP地址定义和作用 对比现实生活中身份证制度，不管某个人什么名字、什么民族、什么地区、什么性别，但都有唯一的18位身份标识，参照身份证制度提出IP地址概念。 IP地址：就是因特网上的每台主机被分配的唯一地址，也称为互联网地址，用于所有与该主机的通信中。 举例IP地址和我们的家庭地址的联系；IP地址与电话号码的联系。 思考：为什么要使用IP地址？（2分钟） 原因（在同学们回答基础上归纳提出）： ●可以通过IP地址屏蔽各种物理网络的地址差异； ●每种网络都有各自的技术特点，其物理地址各不相同； ●统一物理地址的表示方法不现实； ●互联网对各种物理网络地址的“统一”可以通过IP地址在网络层完成。 2．IP地址的格式 提问：再次对比IP地址和身份证编号，提问学生身份证编码的格式如何，是否对IP地址的设计有借鉴作用。 在学生回答后，列举成都地区的身份证编号如510101************，分析该身份证号编码的规则1-2位表示省、自治区、直辖市代码，3-4位表示地级市、盟、自治州代码，5-6位表示区县代码；7-14位表示出生年月日；15-17位为顺序号，18位为校验码。根据上述分析得出其编制规则，即地区编码+出生日期+区分码。由此引出IP地址的格式。 一个完整的IP的地址由一组32位(bit)二进制组成，每8位为一个分段(Segment)，共分为4段，段与段之间用小圆点.隔开。如： 11001010.01110000.01010001.00100010 这种表示方式称为“点分二进制表示法”。
计算机专业基础综合计算机网络（网络层）历年真题试卷汇编1 (总分：130.00，做题时间：90分钟) 一、单项选择题(总题数：27，分数：62.00) 1.如果IP地址为120．14．22．16，掩码为255．255．128．0，则子网地址是____。【华东理工大学2006年】 （分数：2.00） A.120．0．0．0 B.120．14．0．0 √ C.120．14．22．0 D.120．14．22．16 解析：解析：考查子网掩码。由子网掩码可知前17位为子网地址，因此选B。 2.一个网段的网络号为198．90．10．0／27，子网掩码固定为255．255．255．224，最多可以分成____ 个子网，而每个子网最多具有____个有效地IP地址。【北京航空航天大学2006年】 （分数：2.00） A.8，30 √ B.4，62 C.16，14 D.32，6 解析：解析：考查CIDR子网的划分。由题可知除去网络ID，主机ID有5位二进制数，一位二进制无法分配主机号(排除了0和1就没了)，最少两位二进制表示主机号，因此还剩3位二进制可以表示子网号，所以最多可以分成8个子网。当5位二进制都表示主机号，即只有一个子网时，每个子网最多具有30个有效的IP地址(排除了全0和全1)。故选A。 3.下面哪个协议是网络层协议?____。【重庆邮电大学2007年】 （分数：2.00） A.HTTP B.TCP C.DHCP D.ICMP √ 解析：解析：考查网络层协议。HTTP和DHCP都是应用层协议，TCP是传输层协议，IP、ARP、ICMP是网络层协议，因此选D。 4.Internet的网络层含有4个重要的协议，分别为____。【北京理工大学2005年】 （分数：2.00） A.IP，ICMP，ARP，UDP B.TCP，ICMP，UDP，ARP C.IP，ICMP，ARP，RARP √ D.UDP，IP，ICMP，RARP 解析：解析：考查网络层协议。TCP和LIDP都是传输层协议，IP、ICMP、ARP、RARP(逆地址解析协议)是 网络层协议。 5.在TCP／IP体系结构模型中，____是属于网络层的协议，主要负责完成IP地址向物理地址转换的功能。【华中科技大学2003年】 （分数：2.00） A.ARP协议√ B.IP协议 C.停止．等待协议 D.ARO协议 解析：解析：考查ARP协议。所谓地址解析(AddressResolution)就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。故选A。
运输层 运输层之间的通信是进程与进程之间的，通过端口的 一、运输层协议概述 1、从通信和信息处理的角度看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层。 2、当网络的边缘部分中的两个主机使用网络的核心部分的功能进行端到端的通信时，只有位于网络边缘部分的主机的协议栈才有运输层，而网络核心部分中的路由器在转发分组时都只用到下三层的功能。 3、两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。 4、运输层的一个很重要的功能就是复用和分用。通过端口实现。 5、网络层为主机之间提供逻辑通信，运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信 6、当运输层采用面向连接的TCP 协议时，尽管下面的网络是不可靠的（只提供尽最大努力服务），但这种逻辑通信信道就相当于一条全双工的可靠信道。当运输层采用无连接的UDP协议时，这种逻辑通信信道是一条不可靠信道。 7、两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元TPDU 8、UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。虽然UDP 不提供可靠交付，但在某些情况下UDP 是一种最有效的工作方式；TCP 则提供面向连接的服务。 9、运输层的UDP 用户数据报与网际层的IP数据报的区别：IP 数据报要经过互连网中许多路由器的存储转发，但UDP 用户数据报是在运输层的端到端抽象的逻辑信道中传送的。 10、硬件端口与软件端口的区别：在协议栈层间的抽象的协议端口是软件端口。路由器或交换机上的端口是硬件端口。硬件端口是不同硬件设备进行交互的接口，而软件端口是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址。 11、端口用一个16 位端口号进行标志。 12、端口号只具有本地意义，即端口号只是为了标志本计算机应用层中的各进程。在因特网中不同计算机的相同端口号是没有联系的。 13、端口的分类：熟知端口和登记端口号合称为服务器端使用的端口号 ?熟知端口，数值一般为0~1023。 ?登记端口号，数值为1024~49151，为没有熟知端口号的应用程序使用的。使用这个 范围的端口号必须在IANA 登记，以防止重复。 ?客户端口号或短暂端口号，数值为49152~65535，留给客户进程选择暂时使用。 二、用户数据报协议UDP 1、UDP只是在IP 的数据报服务之上增加了端口的功能和差错检测的功能。 2、UDP 的主要特点 ?UDP 是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。 ?UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，同时也不使用拥塞控制。 ?UDP 是面向报文的。 ?UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。 ?UDP 的首部开销小，只有8 个字节。 ?UDP没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求 3、发送方UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP 层。UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。 4、UDP 的首部格式（每个部分各两个字节） 源端口（不需要回送时可填0），目的端口，长度（包括数据部分，最小为8字节），检验和
计算机网络（网络层）-试卷1 (总分：58.00，做题时间：90分钟) 一、单项选择题(总题数：5，分数：10.00) 1.路由器的缺点是( )。 （分数：2.00） A.不能进行局域网联接 B.成为网络瓶颈√ C.无法隔离广播 D.无法进行流量控制 解析：解析：路由器的缺点是：①路由器转发数据有延迟(可忽略不计)；②检测不到IP冲突；③检测不到ARP攻击；④局域网对每个IP地址使用了线程限制功能，如果路由器下连接过多计算机，这样会分散流量，使得用户感觉网速变慢。 2.在给主机配置IP地址时，能使用的是( )。 （分数：2.00） A.29．9．255．18 √ B.127．21．19．109 C.192．5．91．255 D.220．103．256．56 解析： 3.给出B类地址190．168．0．0及其子网掩码255．255．224．0，则它可以划分几个子网( )。 （分数：2.00） A.8 √ B.6 C.4 D.2 解析：解析：255．255．224．0=1111111 1111111 11100000 00000000。 4.网络节点仅根据自己收集到的有关信息做出路由选择的决定，与其他节点不交换路由选择信息，这种路由选择算法称为( )。 （分数：2.00） A.分布路由选择 B.集中路由选择 C.独立路由选择√ D.固定路由选择 解析： 5.路由器接收的IP报文中的目标网络不在路由表中时，将采取的策略是( )。 （分数：2.00） A.丢掉该报文√ B.将该报文以广播的形式从该路由器的所有端口发出 C.将报文退还蛤上级设备 D.向某个特定的路由器请求路由 解析： 二、填空题(总题数：5，分数：10.00) 6.B类IP地址的范围是( )。 （分数：2.00） __________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：128．0．0．0～191．255．255．255)
计算机网络 一、教学内容分析 计算机网络是第10章走进网络世界第1节的内容，本节属于《纲要》第三阶段中“信息的发布和交流”中的一个模块，主要讲网络的意义、计算机网络的概念和常见的网络设备。本节的理论性较强，内容也相对抽象一些，因此更需要教师激发学生的兴趣，帮助学生理解。其中网络设备和功能是教学难点，需要老师精辟形象的讲解，恰当的演示和学生的仔细思考观察才能达到较好的教学效果。 二、学生情况分析 本节课面对的是初二学生，对于初二年级的学生来说，上网都经历过，但对于计算机网络的概念及功能却了解的不多，组建计算机网络所需要的设备、传输介质，学生平常很少有机会接触，更是知之甚少。因此需要通过多种教学方法，引导学生积极思考，大胆探究，从而更好地帮助学生理解知识点。 三、教学目标 （一）知识与技能 1、了解身边的广义网络及其作用。 2、理解计算机网络的概念及功能，并在日常应用中能够区分各个功能的应用。 3、理解计算机网络的分类，并能够加以区分。 4、认识常见的网络设备及功能。 5、了解常见的传输介质及特点。 6、了解常见的上网方式及特点，能够了解最常见的家庭ADSL共享上网方式所需要的硬件设备和连接情况。 （二）过程和方法 通过类比，让学生理解计算机网络的概念和功能。结合网络连接图让学生认识网络中的设备及作用，最后通过游戏的方式让学生了解家庭ADSL共享上网所需的设备及连接方法。 （三）情感态度和价值观 培养学生自主学习、合作学习的能力，通过一个搞笑的flash小短片，提高学生充分利用网络拓展知识的意识。 （四）行为与创新 采用多种形式教学，激发学生学习的热情，让学生学习从被动转变为主动。 四、教学重难点 （一）教学重点 理解计算机网络的概念和功能，了解常见的上网方式及特点。 认识常见的网络设备及功能
计算机网络物理层复习题 一、单选 1、网络接口卡的基本功能包括：数据转换、通信服务和 A、数据传输 B、数据缓存 C、数据服务 D、数据共享 2、在中继系统中，中继器处于 A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、高层 3、各种网络在物理层互连时要求 A、数据传输率和链路协议都相同 B、数据传输率相同，链路协议可不同 C、数据传输率可不同，链路协议相同 D、数据传输率和链路协议都可不同 4、下面关于集线器的缺点描述的是. A 集线器不能延伸网络可操作的距离 B 集线器不能过滤网络流量 C 集线器不能在网络上发送变弱的信号 D 集线器不能放大变弱的信号 5、在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是 C 。 A. 单工 B. 半双工 C. 全双工 D. 上述三种均不是 6、能从数据信号波形中提取同步信号的典型编码是 A.归零码 B.不归零码 C.定比码 D.曼彻斯特编码 7、计算机网络通信采用同步和异步两种方式，但传送效率最高的是 A．同步方式 B．异步方式C．同步与异步方式传送效率相同 D.无法比较 8、有关光缆陈述正确的是 A.光缆的光纤通常是偶数，一进一出 B.光缆不安全 C.光缆传输慢 D.光缆较电缆传输距离近 9、通过改变载波信号的相位值来表示数字信号1、0的方法叫做 A. ASK B. FSK C. PSK D. A TM 10、同轴电缆与双绞线相比，同轴电缆的抗干扰能力。 A、弱 B、一样 C、强 D、不能确定 11、ATM采用的线路复用方式为。 A、频分多路复用 B、同步时分多路复用 C、异步时分多路复用 D、独占信道 12、数据传输速率是描述数据传输系统的重要指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制 A.比特数 B.字符数 C.桢数 D.分组数 13、将一条物理信道按时间分成若干时间片轮换地给多个信号使用，每一时间片由复用的一个信号占用，这样可以在一条物理信道上传输多个数字信号，这就是 A．频分多路复用 B．时分多路复用 C．空分多路复用 D．频分与时分混合多路复用 14.在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是 A.单工 B.半双工 C.全双工 D.上述三种均不是 15、下面叙述正确的是 A．数字信号是电压脉冲序列 B．数字信号不能在有线介质上传输 C．数字信号可以方便地通过卫星传输 D．数字信号是表示数字的信号 16、数字传输的优点不包括 A．设备简单
第4章传输介质与网络设备 一、填空题 1.网卡又叫网络接口卡，也叫网络适配器，主要用于服务器与网络连接，是计算机和 传输介质的接口。 2.网卡通常可以按传输速率、总线接口和连接器接口方式分类。 3.双绞线可分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线。 4.根据光纤传输点模数的不同，光纤主要分为单模和多模两种类型。 5.双绞线是由 4 对8 芯线组成的。 6.集线器在OSI参考模型中属于物理层设备，而交换机是数据链路层设备。 7.MAC地址也称物理地址，是内置在网卡中的一组代码，由12 个十六进制数组 成，总长48 bit。 8.交换机上的每个端口属于一个冲突域域，不同的端口属于不同的冲突域，交换机 上所有的端口属于同一个广播域域。 9.路由器上的每个接口属于一个广播域域，不同的接口属于不同的广播域和 的冲突域。 二、选择题 1.下列不属于网卡接口类型的是 D 。 A．RJ45 B．BNC C．AUI D．PCI 2.下列不属于传输介质的是 C 。 A．双绞线B．光纤C．声波D．电磁波 3.下列属于交换机优于集线器的选项是 D 。 A．端口数量多B．体积大C．灵敏度高D．交换传输 4.当两个不同类型的网络彼此相连时，必须使用的设备是 B 。 A．交换机B．路由器C．收发器D．中继器 5.下列 D 不是路由器的主要功能。 A．网络互连B．隔离广播风暴C．均衡网络负载D．增大网络流量 三、判断题 1.网卡是工作在物理层的设备。（×） 2.集线器是工作在物理层的设备。（√） 3.交换机是工作在数据链路层的设备。（√） 4.MAC地址是内置在网卡中的一组代码，由6个十六进制数组成。（×） 5.交换机的各端口工作在一个广播域中。（√） 6.双绞线内各线芯的电气指标相同，可以互换使用。（×）
（答案仅供参考如有不对请自己加以思考） 第五章传输层 一、习题 1.在TCP协议中，采用（A ）来区分不同的应用进程。 A.端口号 B.IP地址 C.协议类型 D.MAC地址 2．下面信息中（ B）包含在TCP首部中而不包含在UDP首部中。 A.目标端口号 B.序号 C．源端口号 D.校验号 3.在TCP/IP模型中，传输层的主要作用是在互联网络的源主机和目的主机对等实体之间建立用于会话的（ C）。 A.点到点连接 B.操作链接 C.端到端连接 D.控制连接 4.在TCP/IP网络中，为各种公共服务保留的端口号范围是（ B）。 A．1-255 B.0-1023 C.1-1024 D.1-65535 5.假设某应用程序每秒产生一个60B的数据块，每个数据块被封装在一个TCP报文中，然后在封装到一个IP数据报中。那么最后每个数据报所含有的应用数据所占的百分比是（注意：TCP报文和IP数据报的首部没有附加字段。）（C） A.20% B.40% C.60% D.80% 6.如果用户程序使用UDP协议进行数据传输，那么（D ）层协议必须承担可靠性方面的全部工作。 A.数据链路层 B.网际层 C.传输层 D.应用层 7.有一条TCP连接，它的最大报文段长度2KB，TCP拥塞窗口为24KB，这时候发生了超时事件，那么该拥塞窗口变成了（ B ）。 A.1KB B.2KB C.5KB D.7KB 8.TCP协议是面向连接的协议，提供连接的功能是（1）__A____的；采用（2）___C____技术来实现可靠数据流的传送。为了提高效率，又引入了滑动窗口协议，协议规定重传（3）____B___的报文段，这种报文段的数量最多可以（4）___D_____;TCP采用滑动窗口协议可以实现（5）____A___。 （1）A.全双工 B.单工 C.半双工 D.单方向 （2）A.超时重传 B.肯定确认 C.超时重传和肯定确认 D.丢失重传和否定性确认 (3) A.未被确认及至窗口首端的所有报文段 B.在计时器到时前未被确认的所有报文段 C.未被确认及至退回N值的所有报文段 D.未被确认的报文段 （4）A.是任意的 B.1个 C.大于发送窗口的大小 D.等于发送窗口的大小 （5）A.端到端的流量控制
计算机网络传输介质 在单独一种服务希望能被共享之前，计算机必须要有一条通路与其它计算机进行联系。目前计算机都采用电流、无线电波、微波或者是采用电磁频谱中的光谱能量来传递信号，传输这些能量的通路就是计算机网络的基本元素———传输介质。在建立一个网络之前，首要的问题就是确定最合适的传输介质。 传输介质可分为有线和无线两种。有线仅是利用电缆或光缆来充当传输导体，而无线则不必这类导体。 每一种传输介质的容量都以频带宽度来定义，常常简称为带宽，它用Hz来定义频率范围。对带宽的测量是相对的，因为介质的容量随着传输距离以及采用的信号编码技术的不同而变化。在计算机网络中，我们关心的主要问题是∶在媒介的有效带宽中，可以有多少个二进制数据（0或1）能被可靠地传输——传输率;在传输过程中，能量被削弱的趋势或失真的程度——衰减;难以约束和引导的能量对正常信号的影响——干扰。 1．双绞线电缆 双绞线（TP）是一种最常用的传输介质。双绞线是由两根具有绝缘保护的铜导线组成，把两根绝缘铜导线按一定的密度互相绞在一起，可以减少串扰及信号放射影响的程度，每一根导线在导电传输中放出的电波会被另一根线上发出的电波所抵消。双绞线由两根22号～26号绝缘铜导线相互缠绕而成，而将一对或多对双绞线放置在一个套管中，便形成了双绞线电缆。双绞线电缆又分屏蔽和非屏蔽两种。 2.同轴电缆 同轴电缆（CoaxialCable）由绕同一轴线的两个导体所组成。 典型的同轴电缆中央（轴心）是一根单芯铜导线或是一股铜导线，它由泡沫塑料包裹与外层绝缘开。这层绝缘体又被第二层导体呈网状（有的用导电铝箔）包住，用于屏蔽电磁干扰和幅射。最后，电缆表面由坚硬的绝缘塑料包封。最常用的同轴电缆有下列几种∶ RG-8或RG-11500;RG-58 50Ω;RG-59750;RG-62 930。 计算机网络最常用的是∶RG-8以太网粗缆，RG-58以太网细缆。而RG-62是