中职网络基础教案网络基础1.docx

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1、第一章 教学目的： 理解计算机网络的开展 驾驭计算机网络的概率和功能 对计算机网络组成，分类有充分相识教学要点： 计算机网络的概念和功能 计算机网络的组成 计算机网络的分类教学方式： 讲授与提问教学内容：第一讲内容（第一节 计算机网络的概念 2个课时）1.1 计算机网络的概念 随着计算机应用的不断深化，人们已经不再满意于单机系统单独运行，如何使不同计算机连接起来，以实现资源共享和信息传递，成为一种客观需求，通信技术的飞速开展使得这种需求有了实现的可能。通信技术和计算机技术的互相结合，产生了计算机网络技术，从最早的简洁互连到如今无处不在的Internet，计算机网络的开展大体上经验了四个开展阶段

2、：面对终端的计算机网络多主机互联的计算机网络标准计算机网络全球化的Internet。如今网络正不断地影响着我们的工作和生活，也必将变更我们的将来。1.1.1 计算机网络的定义 凡将地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路而连接起来，且以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式与网络操作系统等）实现网络资源共享的系统，可称为计算机网络。我们平常所接触的办公网络、校园网络，以与我们访问的Internet，都属于计算机网络。网络的规模可大可小，最小的计算机网络可以是两台计算机的互联，最大、最困难的计算机网络是全球范围的计算机互联。 网络是计算机的一个群体，是由多台计算机组成的

3、，这些计算机是通过肯定的通信介质互联在一起的。计算机之间的互联是指它们彼此之间可以交换信息。互联通常有两种方式：一种是计算机间通过双绞线、同轴电缆、 线、光纤等有形通信介质连接；另一种是通过红外光、激光、微波、卫星通信信道等无形介质互联。计算机网络的定义包括如下几个根本要素。1）至少存在两个以上的具有独立操作系统的计算机，互相间须要共享资源、信息交换与传递。2）两个以上能独立操作的计算机之间要拥有某种通信手段或方法进展互联。3）两个以上的独立实体之间要做到互相通信，就必需制定各方都认可的通信规则，也就是所谓的通信协议。4）须要有对资源进展集中管理或分散管理的软件系统，即所谓的网络操作系统。上述

4、四个要素是充分必要的，缺一不行。 目前，计算机网络的开展，正在进一步引起世界范围内产业构造的变更，促进全球信息产业的开展。计算机越普与、应用范围越广，就越须要将计算机互联起来构成网络。1.1.2 计算机网络的产生与开展 早在1952年，美国就建立了一套SAGE系统，SAGE系统的诞生被誉为计算机通信开展史上的里程碑。从今，计算机网络开场逐步形成并开展。计算机网络的形成大致可分为三个阶段：计算机终端网络、计算机通信网络和计算机网络。1.计算机网络终端 计算机终端网络又称为分时多用户联机系统，其构造如图1-1所示。 早期的计算机系统规模浩大、价格昂贵，设置在专用机房，并利用通信设备和线路连接多个终

5、端设备。在通信软件的限制下，各个用户可以在自己的终端上分时轮番地运用中央计算机系统的资源，这样既克制了到机房排队等待的现象，又进步了计算机的效率和系统资源的利用率。 终端设备是用户访问中央计算机系统的窗口，它具有特殊的编辑和会话功能。一台计算机所能连接的终端的数量随其中央主计算机的性能而定，处理实力强且运行速度快的计算机连接的终端设备就多些，而处理实力低且运行速度稍慢的计算机，连接终端设备就相对要少一些。 面对终端的网络存在以下两个缺点： 1）主计算机的负荷较重，它既要担当多终端系统的通信限制和通信数据的处理工 作，同时还要执行每个用户的作业。 2）由于终端设备的速率低，操作时间长，尤其是在远

6、间隔 时，每个用户独一条通信线路，因此花费高。另外，这种操作方式须要频繁地打搅主计算机，影响了其工作效率。 2.计算机通信网络20世纪60年头中期，计算机获得日益广泛的应用。在一些大型公司、企事业部门和军事部门中，往往拥有若干个分散的计算机终端网络系统，系统之间迫切须要交换数据、进展业务联络。为了满意应用的须要，将多个计算机终端网络连接起来，就形成了以传输信息为主要目的的计算机通信网络。 计算机终端网络是以中央计算机为核心的集中式系统，只有“终端-计算机”之间的通信，而计算机通信网络是含有前端处理器（CCP，又叫通信限制处理器）的多机系统，它不仅在系统内部而且在互联的系统间，实现了“计算机-计

7、算机”之间通信，其构造模型如图1-2所示。3.计算机网络 计算机网络与计算机通信网络的硬件组成一样，都是由主计算机系统、终端设备、通信设备和通信线路四大部分组成的。在构造上都是将若干个多机系统用高速通信线路连接起来，使它们的主计算机之间能互相交换信息、调用软件以与调用其中任一主计算机系统的任何资源。1.1.3计算机网络的功能 随着计算机网络技术的不断开展和日益普与，计算机网络的应用已浸透到社会各个领域，其功能也得到不断扩展。归纳起来，计算机网络的功能主要有以下几个方面。 1.数据通信 计算机网络为我们供应了最快捷、最经济的数据传输和信息交换的手段。 2.资源共享构建计算机网络的主要目的是实现资

8、源共享。1）硬件共享。 2）软件共享。 3）数据共享。 3.进步计算机的牢靠性和可用性 在计算机网络中，同一资源可以分布在系统中的多处，一旦系统某部分出现故障，即可从另一部分获得同样资源，从而避开因个别部件或部分故障而导致整个系统失效。这种牢靠性对于军事、电力、银行等牢靠性要求极高的领域尤为重要。例如，在美国“911”事务发生时，某家处于事务现场的银行系统全部被毁，但这家银行的业务并没有停顿，因为这家银行在另一处的计算机系统自动接收了这家银行的全部业务。 4.促进分布式计算与协同工作利用计算机网络的分布式计算和协同工作的特性，可以将一些大型且困难的处理任务分散到不同的计算机上，这样既可以使一台

9、计算机负担不会太重，又扩大了单机的功能，从而实现分布式处理和平衡负荷的作用。例如，在开发大型软件时，通常将软件分成若干模块，并由不同人开发各个模块，最终再将不同模块整合到一起来进步软件开发的效率。第一讲总结：本节主要学习了1. 计算机网络的定义（回忆定义内容）。2. 学习和相识计算机网络的开展与产生3. 计算机网络的功能第二讲内容（第二节 计算机网络的组成和逻辑构造 2个课时）1.2计算机网络的组成和逻辑构造 计算机网络由硬件和软件系统组成。计算机网络从逻辑上可划分为通信子网和资源子网两个层次。1.2.1计算机网络的根本组成 和计算机系统一样，一个完好的计算机网络也是由硬件系统和软件系统两大部

10、分组成。 1.硬件系统 计算机网络的硬件系统一般指网络中的计算机、传输介质和网络连接设备等。1） 计算机。计算机是计算机网络的根本模块，主要完成数据信息的搜集、存储、处理和输出等任务，是网络信息的消费者和加工者。传输介质。计算机网络中的传输介质主要负责将网络中的计算机、网络设备连接起来，并供应数据信息的传输通道。常用的传输介质包括同轴电缆、双绞线、光纤和无线介质。2） 网络连接设备。计算机网络中的连接设备主要负责网络中各计算机的互连、数据信息转发、数据格式的转换等。常用的网络连接设备包括网卡、集线器、中继器、交换机和路由器等。 2.软件系统 计算机网络的软件系统包括网络操作系统、网络通信协议和

11、网络应用软件等。 1）网络操作系统网络操作系统的作用是管理网络的软/硬件资源，使网络中的计算机可以互相通信。常见的网络操作系统有UNIX、NetWare、Windows NT/2000/2003和Linux等。 2）网络通信协议网络通信协议是指网络中计算机在互相通信时所遵循的规则，如TCP/IP、IPX/SPX等。具体内容我们会在后面的章节中进一步介绍。 3）网络应用软件网络应用软件是指为某一应用目的而开发的网络软件。如目前常用的办公自动化系统、数据库管理系统、Internet通信软件等都属于网络应用软件。1.2.2计算机网络的逻辑构造 计算机网络要完成数据处理与数据传输两大根本功能，所以从逻

12、辑上可以将计算机网络划分为两个层次：资源子网与通信子网。 1资源子网 资源子网由主机、终端、通信子网接口设备和各种软件与驻处资源组成，负责全网的数据处理并向网络用户供应网络资源和网络效劳，是计算机网络的外层。 2通信子网 通信子网由网络通信限制处理机、通信设备和通信线路组成，负责全网的数据传输、转发等通信处理工作，是计算机网络的内层。1.2.3两种类型的通信子网 计算机网络的总体构造根本上取决于其通信子网的组成和构造。通信子网的组成和构造与其通信限制方式有着内在的联络。 依据通信限制方式的不同，通信子网有以下两种根本类型。 1点对点通信子网 点对点通信子网中包含多条通信线路，每一条通信线路连接

13、两个节点计算机。2.共享信道通信子网在共享信道通信子网中，全部的节点计算机共享一条通信线路或信道，任一时刻子网中最多只能有一个节点计算机在发送信息，即任一时刻最多只能有一个信息在网中传送。通信子网的这两种构造，分别适用于不同的网络系统。一般来说，远程网一般是采纳点对点通信方式，而局域网则大多为共享信道通信方式。由于通信限制方式的不同，使得它们在信号编码、网络协议、接口设备、连接方式等诸方面都表现出明显的差异。第二讲总结：本节主要学习了1. 计算机网络的根本组成2. 计算机网的逻辑构造3. 两种类型的通信子网第三讲内容（第三节计算机网络的分类，2个课时）计算机网络可以按不同角度进展分类，如可以按

14、网络覆盖的地理范围分类、按网络的拓扑构造分类、按网络中计算机所处的地位分类等。1按网络所覆盖的地理范围分类按网络所覆盖的地理范围的不同，计算机网络可分为局域网（LAN，Local Area Network）、城域网（MAN，Metropolitan Area Network）、广域网（WAN，Wide Area Network）三种类型。1） 局域网：是指在较小的地理范围内由计算机、通信线路和网络连接设备组成的网络。局域网的分布范围可以是一个办公室、一幢大楼或一个园区。它的特点是分布间隔 近、传输速率高、数据传输牢靠等。2）城域网：是指在一个城市范围内由计算机、通信线路和网络连接设备组成的网络

15、。城域网覆盖范围介于局域网与广域网之间，一般从数公里至数十公里，如一个城市的银行系统全市联网，实现全市的通存通兑，这样的网络属于城域网。3）广域网：当网络的地理范围不断扩大，可以把不同城市、不同地区、不同国家的计算机连接起来的时候，也就形成了广域网。在广域网中，连接着数量众多的计算机。我们常常访问的Internet就是一个典型的广域网。2按网络的拓扑构造分类 所谓网络拓扑构造，是以拓扑系统的方法来探讨计算机网络的构造。拓扑的概念是从图论中的相关概念演化而来，是一种探讨与大小形态无关的点、线、面特点的数学方法。在计算机网络中，抛开网络中的具体设备，把工作站、效劳器等网络节点的实体抽象为“点”，把

16、网络中的通信介质抽象为“线”。若从拓扑学的观点看网络系统，抽象出网络系统的具体构造，就形成了点和线组成的几何图形，形成网络拓扑构造概念。（介绍介绍）计算机网络系统的拓扑构造主要有总线型、环型、星型、树型和网状。根本网络拓扑主要有三种形式：总线型、星型和环型。1.总线型拓扑构造 总线型拓扑构造采纳一条单根的通信线路（总线）作为公共的传输通道，全部的节点都通过相应的接口干脆连接到总线上，并通过总线进展数据传输，如上图所示。总线型网络运用播送式传输技术，总线上的全部节点都可以发送数据到总线上，数据沿总线传播。但是，由于全部节点共享同一条公共通道，所以在任何时候只允许一个节点发送数据。当一个节点发送数

17、据，并在总线上传播时，数据可以被总线上的其他全部节点接收。各节点在接收数据后，分析目的物理地址再确定是否接收该数据。粗、细同轴电缆以太网就是这种构造的典型代表。总线型拓扑构造有如下特点。1）构造简洁敏捷，易于扩展。 2）共享实力强，便于播送式传输。 3）网络响应速度快，但负荷重时则性能快速下降。 4）部分站点故障不影响整体，牢靠性较高。但是，总线出现故障，则将影响整个网络。 5）易于安装，费用低。 6）网络效率和带宽利用率低。 7）采纳分布限制方式，各节点通过总线干脆通信。 8）各工作站点同等，都有权争用总线，不受某站点仲裁。2.环型拓扑构造环型构造是各个网络节点通过环型接口连在一条首尾相接的

18、闭合环型通信线路中，如下图所示。环型构造有两种类型，即单环构造和双环构造。令牌环是单环构造的典型代表，光纤分布式数据接口（FDDI）是双环构造的典型代表。环型拓扑构造的特点如下。 1）在环型网络中，各工作站间无主从关系，构造简洁。 2）信息流在网络中沿环单向传递，延迟固定，实时性较好。 3）两个节点之间仅有唯一的途径，简化了途径选择。 4）牢靠性差，任何线路或节点的故障，都有可能引起全网故障，且故障检测困难。 5）可扩大性差。3.星型拓扑构造 星型拓扑构造的每个节点都由一条点到点链路与中心节点（公用中心交换设备，如交换机、HUB等）相连，如下图所示。信息的传输是通过中心节点的存储转发技术实现的

19、，并且只能通过中心站点与其他站点通信，星型拓扑构造的主要特点如下。1）星型拓扑构造简洁，便于管理和维护。2）易实现构造化布线。3）星型拓扑构造易扩大，易晋级。 4）通信线路专用，电缆本钱高。 5）星型拓扑构造的网络由中心节点限制与管理，中心节点的牢靠性根本上确定了整个网络的牢靠性。6）中心节点负担重，易成为信息传输的瓶颈，且中心节点一旦出现故障，会导致全网瘫痪。4.树型拓扑构造树型拓扑构造是从总线型和星型构造演化来的，它有两种类型，一种是由总线型拓扑构造派生出来的，它由多条总线连接而成。另一种是星型拓扑构造的变种，各节点按肯定的层次连接起来，形态像一棵倒置的树，故得名树型拓扑构造，如下图所示。

20、在树型拓扑构造的顶端有一个根节点，它带有分支，每个分支还可以再带子分支。 树型拓扑构造的主要特点如下。1）这种构造是自然的分级构造。 2）易于扩展。 3）易故障隔离，牢靠性高。 4）电缆本钱高。 5）对根节点的依靠性大，一旦根节点出现故障，将导致全网不能工作。5.网状拓扑构造 网状拓扑构造是指将各网络节点与通信线路互联成不规则的形态，每个节点至少与其他两个节点相连，或者说每个节点至少有两条链路与其他节点相连，如下左图所示。大型互联网一般都采纳这种构造，如我国的教化和科研计算机网CERNET，如下右图所示，国际互联网Internet的主干网都采纳网状拓扑构造。 网状拓扑构造的主要特点如下。1）每

21、个节点都有冗余链路，牢靠性高。 2）因为有多条途径，所以可以选择最佳途径，削减时延，改善流量安排，进步网络性能，但途径选择比拟困难。3）构造困难，不易管理和维护。4）适用于大型广域网。5）线路本钱高。3.按网络中计算机所处的地位分类 依据网络中计算机所处的地位不同，可以将计算机网络分为对等网和基于客户机/效劳器形式的网络。（1）对等网 在对等网中，全部计算机的地位是同等的，没有专用的效劳器。每台计算机既 作为效劳器，又作为客户机；既为其他计算机供应效劳，也从其他计算机那里获得效劳。由于对等网没有专用的效劳器，所以在管理对等网时，只能分别管理，不能统一管理，管理起来很不便利。对等网一般应用于计算

22、机数量少，平安要求不高的小型局域网。（2）基于客户机/效劳器形式的网络在这种网络中，有两种角色的计算机，一种是效劳器，一种是客户机。效劳器一方面负责保存网络的配置信息，另一方面也负责为客户机供应各种各样的效劳。因为整个网络的关键配置都保存在效劳器中，所以管理员在管理网络时只须要修改效劳器的配置，就可以管理整个网络了。同时，客户机须要获得某种效劳时，会向效劳器发送恳求，效劳器接到恳求后，向客户机供应相应的效劳。效劳器的种类很多，有邮件效劳器、Web效劳器、 效劳器、书目效劳效劳器等，不同的效劳器可以为客户机供应不同的效劳。在构建网络时，一般选择配置较好的计算机，在其上安装相关效劳，它也就成了效劳

23、器。客服机主要用于向效劳器发恳求，获得相关效劳，如客户机向打印效劳器恳求打印效劳，向Web效劳器恳求Web页面等。由于基于客户机/效劳器形式的网络有专用的效劳器，所以在管理网络时，可以统一管理，管理员可以在某一台计算机（效劳器）上管理整个网络。当我们要构建一个困难的企业网络时，通常可以配置为客户机/效劳器形式。第三讲总结：本次课主要学习计算机网络按不同的构造分类1. 按地理位置分2. 按拓扑构造分3. 按计算机在网络中所地位分第二章 网络体系构造与TCP/IP教学目的： 理解计算机网络体系构造与网络协议 对IOS/OSI参考模型有肯定相识 熟识TCP/IP体系构造 驾驭IP地址和子网掩码的相关

24、学问 能安装和配置TCP/IP协议的安装教学要点： 计算机网络体系构造 计算机网络中的IP地址与子网掩码 能安装和配置TCP/IP等网络协议教学方式： 讲授与举例教学内容：第一讲内容（第一节 网络体系构造与网络协议 2个课时） 1.网络协议的概念 计算机网络由多个互联的节点组成，节点之间须要不断地交换数据信息和限制信息。要做到有条不紊地交换数据，每个节点都必需遵循一些事先约定好的规则。这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序。这些为网络数据交换而制定的规则、约定和标准称为网络协议。网络协议主要由以下三个要素组成。 1）语法：用于确定协议元素的格式，即数据与限制信息的构造格式。 2）语义：用于

25、确定协议元素的类型，即规定了通信双方须要发出何种限制信息，完成何种动作，以与做出何种应答。 3）定时：用于确定通信速度的匹配和时序，即对事实实现依次的具体说明。网络协议从语法和语义上定义了数据信息交换的规则和过程，从时序上定义为通信双方通信速度的匹配。总之，网络协议是通信双方共同遵守的通信语义、语法和时序的集合。2. 网络体系构造的概念在现实生活中处理一些困难的问题时，人们通常采纳层次化的解决方式。例如邮政效劳的实现就是一种层次模型。当一个发信人要把一封信寄给一个收信人时，发信人要完成写信、装信封、送邮局等三个环节，也就是三个层次：同样，收信人在收信时也要经过三个环节，即从邮局取信、拆信、读信

26、等三个环节，即三个层次。整个过程如图2-1所示。层次化的优势在于可以将问题的解决安排到各层中去，每一层解决一个小问题，最终解决整个问题。如图2-1中发信方通过写信、包装、送邮局三个层次完成发信的过程，而收信方通过从邮局取信、拆装、读信完成收信的过程。同时，层次之间又保持着亲密的联络，高层进展操作时会运用低层的效劳，但高层并不须要知道低层效劳的具体实现方法。分层模型表达了对困难问题实行“分而治之”的处理方式，从而降低了处理困难问题的难度。计算机网络的通信过程特别类似于邮政效劳的实现过程，只不过比这个过程要困难得多。同样,计算机网络也采纳了层次化设计，即把通信过程划分为多个层次，并为每个层次设计一

27、个单独的协议，这些协议通过分层构造进展组织。每层通过特定的协议完成一种功能，多层叠加完成整个信息的发送和接收过程。同时，层与层之间通过层间接口联络起来，每一层可以从下层获得效劳，并为上层供应效劳。各层又具有相对独立性，各层只是简洁地运用其他层的效劳，但不须要知道其他层是如何实现相应功能的。我们将计算机网络的这种层次构造模型和各层协议的集合称为计算机网络体系 构造。计算机网络体系构造对计算机网络应当实现的功能进展了准确定义，而这些功能用什么硬件与软件去完成是具体的实现问题。体系构造是抽象的，而实现是具体的。有了完善的网络体系构造，再去运用相应的硬件与软件来实现这些功能也就比拟简洁了。计算机网络体

28、系构造采纳分层模型的优点如下。 1）高层不须要知道低层是如何实现的，只须要知道低层所供应的效劳，以与本层向上层供应的效劳，各层独立性强。2）当任何一层发生变更时，只要层间接口不发生变更，那么这种变更就不会影响到其他层，适应性强。3）整个系统已被分解为若干易于处理的部分，这种构造使得一个浩大而困难的系统实现和维护起来更简洁。4）每层的功能与所供应的效劳都有精神的定义和说明，有利于促进标准化。第二讲内容（第二节 OSI参考模型 2个课时）OIS参考模型1.OSI参考模型简介在网络技术开展的早期，世界各大型计算机厂商分别推出适应于自身网络产品的网络体系构造。由于它们没有遵循通用的标准，导致运用这些标

29、准组建的不同构造的网络无法实现互联，这阻碍了网络的进一步开展，同时也给用户带来很多不便。为了协调各种网络体系构造，国际标准化组织（ISO）和国际电报 询问委员会（CCITT）分别提出“开放系统互联参考模型”，试图推出一种全世界统一的网络体系构造。 1974年，ISO发表了闻名的ISO/IEC7498标准，也就是开放系统互联参考模型（ISOOSI RM，Open System Interconnect Reference Model）。该模型定义了不同计算机互联的标准，成为设计和描绘计算机网络通信的根本框架。在OSI框架中，进一步具体规定了每一层功能，以实现开放系统环境中的互联性、互操作性与应用

30、的可移植性。这使得OSI模型成为真正“开放”的异构网络系统互联参考模型即只要遵循OSI标准，任何网络系统之间都可以轻松实现互联。CCITT的建议书X.4也定义了一些相像的内容。有了国际统一的网络体系构造标准，使计算机网络的开展进入了标准化时代。OSI参考模型是一种层次构造，它将整个网络的功能划分为七层，从低层到高层分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，如图2-2所示。 2.OSI参考模型各层的功能1.物理层物理层是OSI分层构造体系中最重要、最根底的一层，它建立在传输媒介根底上，实现设备之间的物理接口。物理层只是接收和发送一串比特流，不考虑信息的意义和信息的构造。

31、它包括对连接到网络上的设备描绘其各种机械的、电气的和功能的规定，还定义电位的凹凸、变更的间隔、电缆的类型、连接器的特性等。物理层的数据单位是位。物理层的功能是实现实体之间的按位传输，保证按位传输的正确性，并向数据链路层供应一个透亮的位流传输。在数据终端设备、数据通信和交换设备等设备之间完成对数据链路的建立、保持和撤除操作。2数据链路层数据链路层实现实体间数据的牢靠性传送。通过物理层建立起来的链路，将具有肯定意义和构造的信息正确地在实体之间进展传输，同时为其上面的网络层供应有效的效劳。在数据链路层中对物理链路上产生的过失进展检测和校正，采纳过失限制技术保证数据通信的正确性；数据链路层还供应流量限

32、制效劳，以保证发送方不致因为速度快而导致接收方来不与正确接收数据。数据链路层的数据单位是帧。数据链路层的功能是实现系统实体间二进制信息块的正确传输。为网络层供应牢靠无错误的数据信息。在数据链路中，须要解决的问题包括信息形式、操作形式、过失限制、流量限制、信息交换过程限制和通信限制规程。3网络层网络层也称通信子网层，是高层协议与低层协议之间的界面层，用于限制通信子网的操作，是通信子网与资源子网的接口。网络层的主要任务是供应路由，为信息包的传送选择一条最佳途径。网络层还具有拥塞限制、信息包依次限制等功能。在网络层交换的数据单元是包。网络层的功能是向传输层供应效劳，同时承受来自数据链路的效劳。其主要

33、功能是实现整个网络系统内连接，为传输层供应整个网络范围内两个终端用户之间数据传输的通路。它涉与到整个网络范围内全部节点、通信双方终端节点和中间节点几方面的互相关系。所以网络层的任务就是供应建立、保持和释放通信连接手段，包括交换方式、途径选择、流量限制、堵塞与死锁等。 4传输层 传输建立在网络层和会话层之间，本质上它是网络体系构造中凹凸层之间连接的一个接口层。传输层不仅是一个单独的构造层，它还是整个分层体系协议的核心，没有传输层，整个分层协议就没有意义。传输层获得下层供应的效劳包括：发送和接收依次正确的数据分组序列，并用其构成传输层数据；获得网络地址，包括虚拟信道和逻辑信道。传输层向上层供应的效

34、劳包括：无过失的有序的报文收发，供应传输连接，进展流量限制。传输层的功能是从会话层承受数据，依据须要把数据切成较小的数据片，并把数据传送给网络层，确保数据片正确到达网络层，从而实现两层间数据透亮传送。5会话层 会话层用于建立、管理以与终止两个应用系统之间的会话。它是用户连接到网络的接口。它的根本任务是负责两主机间的原始报文的传输。会话层为表示层供应效劳，同时承受传输层的效劳。为实如今表示层实体之间传送数据，会话连接必需被映射到传输连接上。会话层的功能包括：会话层连接到传输层的映射；会话连接的流量限制；数据传输；会话连接复原与释放；会话连接收理、过失限制。会话层供应应表示层的效劳包括：数据交换；

35、隔离效劳；交互管理；会话连接同步和异样报告。会话层最重要的特征是数据交换。与传输连接相像，一个会话分为建立链路、数据交换和释放链路三个阶段。6表示层 表示层向上对应用层效劳，向下承受来自会话层的效劳。表示层是为在应用过程之间的信息供应表示方法的效劳，它关切的只是发出信息的语法与语义。表示层要完成某些特定的功能。主要有不同数据编码格式的转换，供应数据压缩、解压缩效劳，对数据进展加密、解密。表示层为应用层供应的效劳包括：语法选择、语法转换等。语法选择是供应一种初始语法和以后修改这种选择的手段。语法转换涉与代码转换和字符集的转换、数据格式的修改以与对数据构造操作的适配。7应用层网络应用层是通信誉户之

36、间的窗口，为用户供应网络管理、文传输、事务处理等效劳。其中包含了若干个独立的、用户通用的效劳协议模块。网络应用层是OSI的最高层，为网络用户之间的通信供应专用的程序。应用层的内容主要取决于用户的各自须要，这一层涉与的主要问题是：分布数据库、分布计算机技术、网络操作系统和分布操作系统、远程文件传输、电子邮件、终端 与远程作业登录与限制等。目前应用层在国际上几乎没有完好的标准，是一个范围很广的探讨领域。在OSI的七个层次中，应用层是最困难的，所包含的应用层协议也最多，有些还正在探讨和开发之中。第二讲总结：本节主要学习了OSI参考模型各层的功能其中：物理层，数据链路层，网络层属于通信子网，主要完成数

37、据传输的功能，传输层，会话层，表示层，应用层则属于资源子网层，主要完成数据处理的功能，并为用户供应网络之间的接口。第三讲内容（第三节 TCP/IP体系构造 2个课时） TCP/IP协议概述 TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是指传输限制协议/网际协议，是针对 Internet开发的一种体系构造和协议标准， 其目的在于解决异种计算机网络间的通信问题，使得网络在互联时把技术细微环节隐藏起来，为 用户供应一种通用、一样的通信效劳。TCP/IP起源于美国ARPANET，由它的两个主要协议TCP协议和IP协议而得名。 通常所说的

38、TCP/IP协议事实上包含了大量的协议和应用，并且由多个独立定义的协议组合在一起， 因此更准确地说，TCP/IP是一个协议族而不是一种协议。TCP/IP协议具有以下特点。1）TCP/IP是开放的协议标准，任何厂商和个人都可以干脆运用，而不用征得谁的答应。2）TCP/IP独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网等各种网络环境。3）TCP/IP运用统一的网络地址安排方案，使得整个TCP/IP设备在网络中具有唯一的地址。4）TCP/IP是标准化的高层协议，可以供应多种牢靠的用户效劳。TCP/IP协议和OSI模型一样，也采纳分层体系构造。协议的分层使得各层的任务和目的特别明确，这样有利于软件编写

39、和通信限制。TCP/IP协议分为四层，由下至上分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层，如图2-3所示。1.网络接口层它包括了能使TCP/IP与物理网络进展通信的协议，对应着OSI模型的物理层和数据链路层。其功能是接收和发送IP数据包，负责与网络中的传 输媒介打交道。 TCP/IP标准并没有定义具体的网络接口协议，目的是可以适应各类型的网络，如以太网、 令牌网、帧中继、ATM等，这也说明了TCP/IP协议可以运行在各种网络之上。2网络层网络层又称网际层， 负责相邻计算机之间的通信，它主要包括三个方面的功能。1）处理来自传输层的恳求，收到恳求后，将分组装入IP数据报，填充报头， 选择去往目的网络

40、的途径， 然后将数据报发往适当的网络接口。2）处理输入的数据报,首先检查其合法性，然后进展路由选择。假设该数据报已经到达信宿本地机，则去掉报头 ，将剩下部分（TCP分组） 交给适当的传输协议；假设该数据报尚未到达信宿，即转发该数据报。3）处理途径、流量限制、拥塞等问题。另外，网络层还供应过失报告功能3传输层TCP/IP的传输层与OSI的传输类似，它的根本任务是供应端到端的通信。传输层对信息流具有调整作用，供应牢靠性传输，确保数据可以正确到达。为此，在接收方支配了下一种发“确定” 和要求重发丧失报文分组的机制。 传输层软件把要发送的数据流分成若干个报文分组 ，在每个报文分组上加一些协助信息 ，

41、包括用来标示是哪个应用程序发送这个报文分组的标识符（即源端口）、哪个应用程序应接收这个报文分组的标识 （即目的端口） 以与给每个报文分组附带校验码，接收方即可运用这个校验码验证收到的报文分组的正确性。在一台计算机中,同时可以有多个应用程序访问网络 。传输层同时从几个用户接收数据，然后把数据发送给下一个较低的层。4.应用层在TCP/IP模型中，应用层是最高层，它对应OSI参考模型中的会话层、表示层和应用层。它运用户的程序访问网络，并获得各种网络效劳，如Web阅读、电子邮件等。当然用户完全可以依据自己的须要在传输层之上建立自己的专用程序，这些专用程序要用到TCP/IP，但却不属于TCP/IP。在应

42、用层，用户访问网络的应用程序，该应用程序与传输层协议相协作，发送或接收数据。每个应用程序都应选用自己的数据形式，它可以是一系列报文或字节符，不管采纳哪种形式，都要将数据传送给传输层以便交换信息。应用层的协议很多，依靠关系相当困难，这种现象与具体应用的种类繁多现象亲密相关。应当提出，在应用层中，有些协议不能干脆为一般用户所运用，那些能干脆被用户所运用的应用层协议往往是一些通用的、简洁标准化的东西，例如，等。在应用层中还包含很多用户的应用程序，它们是建立在TCP/IP协议族根底上的专用程序，无法标准化。TCP/IP各层的协议1.网络层协议 网络层的协议主要有IP、ICMP、IGMP、ARP、RAR

43、P等几种协议。（1）IP（Internet Protocol）协议IP协议是Internet上最重要的协议 ,也是TCP/IP协议中两个最重要的核心协议之一,它的主要任务是供应无连接的数据报传输与路由选择的功能。（2）ICMP（Internet Control Message Protocol）协议ICMP协议即网际限制报文协议，它为IP协议供应过失报告。数据在Internet中传输时，发生错误的时机是比拟多的。例如 。通信线路的故障、主机系统或路由器出错、网络出现拥塞等 。IP协议无法检测错误。为了可以处理这些错误，特地设计了ICMP协议。在IP数据报的传输过程中，假设某个路由器发觉了传输错

44、误 ，则马上向各源主机发送ICMP报文，报告出错状况，以便源主机实行措施加以订正。（3）IGMP（Internet Group Management Protocol）协议 IP协议只是负责网络中点到点的数据报传输，而单点到多点的数据报传输要依靠IGMP（网际主机组管理协议）来完成。它主要负责报告主机组之间的关系 ，以便相关的设备（路由器）可支持多播发送。（4）ARP（Address Resolution Protocol）和RARP协议在互联的网络中，任何一次从IP层（即网络层）以与上层次发出的数据传输都是用IP地址进展标识的。由于物理网络本身不相识地址，因此必需将IP地址映射成物理地址 ，

45、才能把数据发往目的地。ARP协议和RARP协议，它们的作用就是将源主机和目的主机的IP地址转化为物理地址，或将物理地址转化为IP地址。 2.传输层的协议主要有两个：TCP和UDP。（1）TCP（Transmission Control Protocol）协议 尽管IP协议供应了一种使计算机可以发送数据和接收数据的方法，也就是将分组从源地址传送目的地址。但是，IP协议并没有解决诸如数据报丧失或依次传递等问题。TCP协议位于传输层，它解决的IP协议不能解决的这个问题。TCP协议是面对连接的，所谓“面对连接”即在进展数据通信之前，通信双方必需先建立连接，然后才能进展通信 。明显 ，面对连接的效劳具有

46、高牢靠性 ，这正是 TCP协议的特点。因此，IP协议与TCP协议结合在一起，供应了一种在Internet上传输数据的牢靠方法。为了实现数据的牢靠传输，TCP协议解决了以下几个问题。1）假设路由器由于过多的数据报而超载，则必需将一些数据报丧失，结果造成数据报在互联网上传输时可能丧失。TCP将自动检测丧失的数据报，并将丧失的数据报重发。2）互联网的内部构造是特别困难的，一个数据报在传递的过程中，可以通过多条途径到达目的地。而往往又由于途径不同，一些数据报会以一种不同的依次到达目的地，TCP便负责自动检测到达的数据报，并将它们按原来的依次加以排列。 3）由于网络硬件的故障而导致数据报重复出现，这样一来，一个数据报就可能有多个副本到达目的地。TCP便自动检测重复的数据报，并且只接收最先到达的数 据报。（2）UDP（User Datagram Protocol）协议UDP协议是一个无法连接的协议，但是，它增加了供应协议端口的实力，以实现对应用层的效劳。由于UDP协议是无连接的，因此它不行靠，也不供应错误复原 实力。但是UDP协议的特点是效率高，并且比TCP协议要简洁得多，在实际应用中，在一些特定 的环境还是特别有优势的。例如，要发送的信息较短，不值得在