计算机网络课件第2章：网络体系结构与网络协议.pptx

计算机网络课件第2章网络体系结构与网络协议目录CONTENTS网络体系结构概述OSI参考模型TCP/IP协议族网络协议分析工具实践操作：构建简单的局域网01网络体系结构概述网络体系结构是指计算机网络的层次结构和各层协议的集合，它规定了通信计算机之间进行数据传输和交换的一系列规则。定义网络体系结构的主要功能是确保计算机网络中不同设备之间能够实现可靠、高效的数据传输和资源共享。功能定义与功能OSI七层模型TCP/IP四层模型分层模型的优势分层模型的局限性网络体系结构的分层模型包括网络接口层、网络层、传输层和应用层。包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。各层之间的接口定义不够明确，可能导致不同厂商实现互操作时出现问题。将复杂的网络通信问题分解为多个相对简单的子问题，便于独立研究和设计。灵活性各层独立工作，某一层的改变不会影响其他层。模块化便于开发和维护，降低了复杂性。分层模型的优势与局限性标准化：各层的功能和接口可以标准化，促进不同厂商设备的互操作性。分层模型的优势与局限性接口开销上下文依赖兼容性问题分层模型的优势与局限性各层之间需要开销来处理接口，可能导致效率降低。各层之间的交互依赖于上下文信息，增加了复杂性。不同厂商实现不同层次时可能存在兼容性问题，导致互操作性受限。02OSI参考模型OSI参考模型（Open Systems Interconnection Reference Model）是一个用于描述计算机网络协议的分层结构的标准框架。它由七个层次组成，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层都有特定的功能和职责，通过标准接口与相邻层进行通信。模型概述03物理层协议规定了传输媒体的物理特性，如线缆规格、传输速率和信号编码等。01物理层负责传输比特流，即0和1的电信号或光信号。02它定义了电气、机械和定时接口的规范，以便在各种物理媒体上建立、维持和拆除物理连接。物理层数据链路层负责将比特流组合成帧，并对帧进行错误检测和流量控制。它定义了数据链路协议，用于控制数据如何在物理层上进行传输。数据链路层协议包括逻辑链路控制（LLC）和介质访问控制（MAC）等子层。数据链路层网络层网络层负责将数据包从源地址发送到目的地址，并在必要时进行路由选择和流量控制。它处理数据包的封装、寻址和转发，以确保数据能够可靠地传输到目标。网络层协议包括IP（Internet Protocol）和ICMP（Internet Control Message Protocol）等。传输层01传输层负责建立和维护端到端的通信连接，并提供可靠或不可靠的数据传输服务。02它提供了应用程序之间的通信接口，并处理数据分段、重组、错误检测和流量控制等问题。传输层协议包括TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）。03会话层01会话层负责建立、管理和终止会话，并同步通信双方的对话。02它提供了对话控制、对话管理和数据交换等功能，以确保双方能够正确地理解和响应彼此的消息。03会话层协议包括RPC（Remote Procedure Call）和SQL（Structured Query Language）等。表示层030201表示层负责对数据进行编码和解码，以确保发送方和接收方之间的数据格式一致。它处理数据压缩、加密和解密等任务，以确保数据的完整性和安全性。表示层协议包括MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions）和TLS（Transport Layer Security）等。它定义了应用程序与网络之间的接口，并提供了一些通用的网络服务，如远程登录和文件传输等。应用层协议包括HTTP（Hypertext Transfer Protocol）、FTP（File Transfer Protocol）和SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）等。应用层是OSI参考模型的最顶层，负责提供各种网络应用服务，如电子邮件、文件传输和万维网等。应用层03TCP/IP协议族TCP/IP协议族是互联网的核心协议，由多个协议组成，用于实现互联网中不同计算机之间的通信。TCP/IP协议族分为四个层次：应用层、传输层、网络层和链路层。TCP/IP协议族的特点是开放性和互联性，使得不同硬件和操作系统平台上的计算机能够相互通信。TCP/IP协议族概述IP协议是TCP/IP协议族中的网络层协议，负责将数据从一台计算机传输到另一台计算机。IP协议通过IP地址标识网络中的计算机，并使用路由机制将数据包从源地址发送到目的地址。IP协议提供无连接的数据传输服务，不保证数据的可靠传输。IP协议01020304TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，提供可靠的数据传输服务。TCP通过建立连接、发送数据、确认接收和释放连接等步骤实现可靠的数据传输。UDP（用户数据报协议）是一种无连接的协议，提供不可靠的数据传输服务。UDP主要用于实时应用，如音频和视频流，因为它能够快速传输数据，而不需要确认机制。TCP和UDP协议常用应用层协议（HTTP、FTP、SMTP等）FTP（文件传输协议）用于在计算机之间传输文件。HTTP（超文本传输协议）用于在Web浏览器和Web服务器之间传输Web页面。POP3（邮局协议）用于从邮件服务器接收电子邮件。SMTP（简单邮件传输协议）用于在邮件服务器之间传输电子邮件。04网络协议分析工具123Wireshark是一款开源的网络协议分析器，用于捕获和查看网络数据包。它支持多种网络协议，包括TCP、UDP、HTTP、FTP等，并提供了丰富的过滤和搜索功能。Wireshark可以运行在多种操作系统上，如Windows、Linux和Mac OS。Wireshark工具介绍首先，需要将Wireshark连接到目标网络上，可以通过以太网、Wi-Fi等方式连接。然后，选择要捕获的数据包类型和过滤条件，可以通过菜单栏中的“Capture”选项进行设置。开始捕获数据包后，可以在主界面中查看捕获到的数据包列表，并选择要分析的数据包进行详细查看。010203如何捕获网络数据包打开Wireshark软件，连接到目标网络。在菜单栏中选择“Capture”-“Interfaces”，选择要捕获的网络接口。在弹出的对话框中，选择要捕获的数据包类型和过滤条件，点击“Start”开始捕获数据包。在主界面中，可以看到捕获到的数据包列表，选择要分析的数据包，点击右键选择“Follow”-“TCP Stream”或“UDP Stream”等选项进行详细查看。在详细查看界面中，可以看到数据包的详细信息，如源IP地址、目标IP地址、端口号、协议类型等。可以通过搜索框或过滤器对数据包进行筛选和过滤。0102030405数据包分析示例05实践操作：构建简单的局域网计算机0102030405用于连接多个网络设备，实现数据交换和路由功能。用于连接多个网络设备，提供多个网络接口，实现数据交换功能。用于连接网络设备和路由器、交换机等网络设备，确保数据传输的稳定性和可靠性。用于测试网络连通性和配置网络协议。安装在计算机上，用于实现计算机与网络的连接。硬件准备交换机路由器网络接口卡（NIC）网线01020304配置IP地址子网掩码配置默认网关配置DNS服务器配置网络配置与设置为每个计算机配置一个唯一的IP地址，以便在网络中相互通信。确定IP地址的网络部分和主机部分，以便路由器和交换机能够正确地路由数据包。指定DNS服务器的IP地址，以便计算机能够将域名解析为IP地址。指定路由器或交换机的IP地址，以便计算机能够访问外部网络。1234使用ping命令测试网络连通性使用netstat命令查看网络连接状态使用tracert命令跟踪路由使用nslookup命令查询域名解析结果网络连通性测试通过ping命令向目标计算机发送ICMP回显请求，并等待目标计算机的响应，以测试网络连通性。通过ping命令向目标计算机发送ICMP回显请求，并等待目标计算机的响应，以测试网络连通性。通过ping命令向目标计算机发送ICMP回显请求，并等待目标计算机的响应，以测试网络连通性。通过ping命令向目标计算机发送ICMP回显请求，并等待目标计算机的响应，以测试网络连通性。感谢您的观看THANKS