计算机网络体系结构图文

第一章计算机网络体系结构第二章物理层物理层信源、信道、信宿、宽带、码元、波特、速率产生和发送信息的设备或计算机信号的传输媒质，分为有线信道和无线信道接收和处理信息的设备或计算机代表不同离散数值的基本波形连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率码元传输速度的单位，1波特表示每秒传送1个码元码元传输率奈奎斯特定理(无噪声)：C max=2f×log2N (其中f表示带宽)香农定理（有噪声）: C max = W × log2（1+ S/N）（b/s）其中W为信道的带宽调制编码基带调制：改变波形，调制后仍然是基带信号带通调制：搬移频段，三种方式：调幅、调频、调相模拟数据编码技术：振幅键控、移频键控、移相键控数字数据编码：非归零码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码脉冲编码调制：采样（参考采样定理）、量化和编码数据交换方式电路交换报文交换分组交换虚电路数据报传输介质：1.双绞线2.同轴电缆3.光纤4.无线传输介质交互方式1.单工2.半双工3.全双工设备：1.转发器2.集线器课本19页第三章数据链路层数据链路层功能设备差错控制流量控制与可靠传输1.检错2.纠错1.单帧滑动窗口与停止等待协议2.多帧滑动窗口与后退N帧协议3.多帧滑动窗口与选择重传协议广域网局域网介质访问控制轮询随机信道令牌传递协议1.ALOHA协议2.CSMA协议3.CSMA/CD协议4.CSMA/CA协议1.频分2.时分3.波分4.码分链路控制1.HDLC2.PPP以太网拓扑无线局域网1.星形2.环形3.总线4.树形IEEE802.11IEEE802.3交换机网桥源选径网桥透明网桥原理算法生成树算法第四章 网络层网络层功能设备路由与转发异构网络互联路由器组成功能拥塞控制IP 地址移动IPIP 组播IPV6IPV4地址协议1.CIDR2.表示法3.三类地址4.NAT1.ARP2.DHCP3.ICMP协议算法动态路由静态路由分层次路由自治系统链路状态路由算法距离-向量路由算法域间路由域内路由BGPOSPF RIP移动IP 的通信过程第五章 传输层传输层服务寻址与端口功能面向连接服务无连接服务TCPUDP数据报校验流量和拥塞控制可靠传输连接管理快重传和快恢复慢开始和拥塞避免连接：3次释放：4次应用层客户服务器模型p2p 模型FTPDNS WWW电子邮件1.层次域名空间2.域名服务器3.域名解析过程1.概念2.组成结构3.HTTP 协议1.组成结构2.电子邮件格式3.协议（MIME 、SMTP 、POP3）1.原理2.连接（包括控制连接和数据连接）第六章应用层应用层客户服务器模型p2p模型FTPDNS WWW电子邮件1.层次域名空间2.域名服务器3.域名解析过程1.概念2.组成结构3.HTTP协议1.组成结构2.电子邮件格式3.协议（MIME、SMTP、POP3）1.原理2.连接（包括控制连接和数据连接）。

计算机网络体系结构清点人数，组织教学。

复习：计算机网络的定义及系统的组成和功能授新：一、计算机网络体系结构的基本概念1.网络协议在计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则、标准或约定称为网络协议，简称协议。

协议组成的三个要素是语法、语义和时序。

语法规定了进行网络通信时，数据的传输和存储格式，以及通信中需要哪些控制信息，它解决了怎么讲的问题。

语义规定了控制信息的具体内容，以及发送主机或接收主机所要完成的工作，它主要解决“讲什么”的问题。

时序规定计算机操作的执行顺序，以及通信过程中的速度匹配，主要解决“顺序和速度”问题。

2．数据封装一台计算机要发送数据到另一台计算机，数据必须要先打包，打包的过程称为封装，如图10-10所示，封装就是在用户数据前面加上网络协议规定的头部和尾部，这些头信息包括数据包发送主机的源地址、数据接收主机的目的地址、数据包采用的协议类型、数据包大小、数据包的序号、数据包的纠错信息等内容。

而且，在网络通信中，数据往往是多层次的封装的。

3．网络协议的分层为了减少网络协议的复杂性，技术专家们把网络通信问题划分为许多小问题，然后为每一个问题设计一个通信协议。

这样使得每一个协议的设计、分析、编码和测试都比较容易。

协议分层就是按照信息的流动过程，将网络的整体功能划分为多个不同的功能层。

每一层都建立在它的下层之上，每一层的目的都是向它的上一层提供一定的服务。

4．分层原则层次结构虽然有它的优点，但是如果划分的不合理，反而会带来许多负面影响。

通常要遵循如下一些原则：网络协议层次的数量不能过多，真正需要的时候才能划分一个层次。

网络协议层次的数量也不能过少，层次的数量应该保证能从逻辑上将功能分开，不同的功能不要放在同一层。

功能类似的服务应当放在同一层。

在技术经常变化的地方可以适当增加层次。

层次边界的选择要合理，用于信号控制的额外信息流量要尽量少。

5．网络体系结构计算机网络协议的分层方法及其协议层与层之间接口的集合称为网络体系结构。

几种计算机网络体系结构的对比分析摘要：在这篇文章中，将要简要的介绍三种不同的计算机体系结构：OSI体系结构、TCP/IP体系结构以及综合在这两个基础上的五层体系结构及工作原理。

此外，还要对这几个体系结构的之间的共同之处以及不同之处进行对比说明。

最后，对比这三个体系结构的优缺点，分别对这三个体系结构进行一些评价以及自己的一些观点。

关键词：：TCP/IP体系结构、OSI体系结构、五层体系结构，优缺点对比一：TCP/IP体系结构：简介：从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层（如下图）。

各层功能：网络接口层：网络接口层严格来说不是一个独立的层次只是一个接口，TCP/IP并没有对他定义什么具体的协议。

网络接口层负责将网络层的数据发送出去，或从网络就收数据帧，抽出IP数据报上交网际层。

网络接口层可以使用各种网络，如LAN、MAN、WAN，甚至点对点链路。

网络接口层使得上层的TCP/IP和底层的实际网络无关。

网络层：一：负责相邻计算机之间的通信。

其功能包括三方面。

处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。

二、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。

三、处理路径、流控、拥塞等问题。

网络层包括：IP(InternetProtocol)协议、ICMP(InternetControlMeageProtocol)控制报文协议、ARP(AddreReolutionProtocol)地址转换协议、RARP(RevereARP)反向地址转换协议。

IP是网络层的核心，通过路由选择将下一跳IP封装后交给接口层。

IP数据报是无连接服务。

ICMP是网络层的补充，可以回送报文。

用来检测网络是否通畅。

计算机⽹络体系结构计算机⽹络体系结构定义计算机⽹络体系结构是⽹络协议的层次划分与各层协议的集合，同⼀层中的协议根据该层所要实现的功能来确定。

各对等层之间的协议功能由相应的底层提供服务完成。

OSI的七层协议1. 物理层：主要定义物理设备标准，如⽹线的接⼝类型、光纤的接⼝类型、各种传输介质的传输速率等。

它的主要作⽤是传输⽐特流（就是由1、0转化为电流强弱来进⾏传输,到达⽬的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换），这⼀层的数据叫做⽐特。

2. 数据链路层：定义了如何让格式化数据以进⾏传输，以及如何让控制对物理介质的访问，这⼀层通常还提供错误检测和纠正，以确保数据的可靠传输。

3. ⽹络层：在位于不同地理位置的⽹络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择，Internet的发展使得从世界各站点访问信息的⽤户数⼤⼤增加，⽽⽹络层正是管理这种连接的层。

4. 传输层：定义了⼀些传输数据的协议和端⼝号（WWW端⼝80等），如：TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，⽤于传输可靠性要求⾼，数据量⼤的数据），UDP（⽤户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，⽤于传输可靠性要求不⾼，数据量⼩的数据，如QQ 聊天数据就是通过这种⽅式传输的），主要是将从下层接收的数据进⾏分段和传输，到达⽬的地址后再进⾏重组，常常把这⼀层数据叫做段。

5. 会话层：通过传输层（端⼝号：传输端⼝与接收端⼝）建⽴数据传输的通路，主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）。

6. 表⽰层：可确保⼀个系统的应⽤层所发送的信息可以被另⼀个系统的应⽤层读取。

例如，PC程序与另⼀台计算机进⾏通信，其中⼀台计算机使⽤扩展⼆⼀⼗进制交换码（EBCDIC），⽽另⼀台则使⽤美国信息交换标准码（ASCII）来表⽰相同的字符。

如有必要，表⽰层会通过使⽤⼀种通格式来实现多种数据格式之间的转换。

7. 应⽤层：是最靠近⽤户的OSI层，这⼀层为⽤户的应⽤程序（例如电⼦邮件、⽂件传输和终端仿真）提供⽹络服务。