《网络与通信技术》

《网络与通信技术》第1章绪论本课程的主要内容1.概述2.数字通信基本原理3.局域网与广域网4.IP网络5.端对端的数据传输6.电力系统通信网关于教材1.《计算机通信网基础》，周德新主编机械工业出版社2.《数据通信与网络》，BegrouzA.Forouzan等著吴时霖等译，机械工业出版社第1章知识点:1.数据通信与网络2.协议和标准3.网络模型4.寻址1.1数据通信与网络1.1.1数据通信1.定义2.数据通信系统组成3.数据表示：位（bit）模式4.数据通信模式1.1数据通信与网络1.1.1数据通信4.数据通信模式单工、半双工和全双工1.1数据与通信1.1.2网络1.网络的描述2.网络准则：（1）性能；（2）可靠性；（3）安全性3.网络连接类型1.1数据与通信1.1.2网络4.拓扑结构网状、星型、总线、环状和混合型1.1数据与通信1.1.2网络4.拓扑结构网状、星型、总线、环状和混合型1.1数据与通信1.1.2网络4.拓扑结构网状、星型、总线、环状和混合型1.1数据与通信1.1.2网络4.拓扑结构网状、星型、总线、环状和混合型1.1数据与通信1.1.2网络4.拓扑结构网状、星型、总线、环状和混合型1.1数据与通信1.1.2网络5.网络类型局域网（LAN）、广域网（WAN）和城域网（MAN）1.1数据与通信1.1.2网络5.网络类型局域网、广域网和城域网1.1数据与通信1.1.3因特网（Internet）1.Internet发展历史2.例子1.2协议和标准1.2.1协议1.协议的定义2.协议的核心①语法（syntax）②语义（semantics）③时序（timing）1.2协议和标准1.2.2标准1.标准时经过协商达成的一致规则。2.在互联网中要使得不同生产厂家的产品相互兼容，必须对网络产品制定明确的标准，通常由国际上一些标准化组织来制定。3.标准化组织①国际标准化组织(InternationalorganizationforStandardization，ISO)②国际电信联盟—电信标准化分会（InternationalTelecommunicationUnion—TelecommunicationStandardsSector，ITU—T）③美国国家标准化协会（AmericanNationalStandardsInstitute，ANSI）④电气与电子工程师协会（InstituteofElectricalandE1ectronicsEngineers，IEEE）⑤电子工业协会（E1ectroniclndustriesAssociation，EIA）1.3网络模型1.3.1网络体系结构1.网络体系结构：是指计算机网络各层次及其协议的集合。2.层次结构划分的原则①每层的功能应是明确的、相互独立的。当某一层的具体实现方法更新时，只要保持上、下层的接口不变，便不会对邻居产生影响。②层间接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少。③层数应适中。若层数太少，则造成每一层的协议太复杂；若层数太多，则体系结构过于复杂，使描述和实现各层功能变得困难。3.层次结构的特点①除了在物理媒体上进行的是实通信之外，其余各对等实体间进行的都是虚通信。②对等层的虚通信必须遵循该层的协议。③n层的虚通信是通过n-1层提供的服务以及n-1层的通信（通常也是虚通信）来实现的。1.3网络模型1.3.1网络体系结构4.网络体系结构的特点①以功能作为划分层次的基础。②第n层的实体在实现自身定义的功能时，只能使用第n-1层提供的服务。③第n层在向第n+1层提供的服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能。④仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。1.3网络模型1.3.2OSI参考模型应用层表示层会话层传输层网络层应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议通信子网主机A主机B链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层协议链路层协议物理层协议1.3网络模型1.3.2OSI参考模型1.物理层①定义接口和介质的物理特性；②数据比特的表示。即比特变为信号（电或光）的编码方式；③数据速率。即每秒发送的比特数；④位同步。即收发双方比特流的同步；⑤线路连接方式。两设备点一点的连接和多个设备共享传输媒体；⑥物理拓扑结构：网状、星形、总线型和环形连接；⑦传输方式：半工、半双工和全双工。1.3网络模型1.3.2OSI参考模型2.链路层①成帧（frame）②物理地址③流量控制④差错控制⑤访问控制1.3网络模型1.3.2OSI参考模型3.网络层①寻址（Addressing）：网络层根据网络地址将源结点发出的数据包传送到目的结点。网络层的数据分组中的地址称为逻辑地址（又称IP地址）。【举例】②路由选择：路由功能是指为分组从源主机传送到目的主机寻找一条最佳传输路径。该功能是由路由器完成的，所以路由器是一个三层交换设备。1.3网络模型1.3.2OSI参考模型3.网络层负责将分组从源地址传递到目的地址。1.3网络模型1.3.2OSI参考模型4.传输层①端口地址（portaddress）②分段和重组③连接控制④流量控制⑤差错控制1.3网络模型1.3.2OSI参考模型5.会话层①会话控制②同步1.3网络模型1.3.2OSI参考模型6.表示层①数据格式转换②数据加密与解密③数据压缩与解压缩1.3网络模型1.3.2OSI参考模型7.应用层①网络虚拟终端②文件传输③邮件服务④目录服务1.3网络模型1.3.3TCP/IP协议栈1.TCP/IP层次结构主机—网络层；互联网层；传输层；应用层1.3网络模型1.3.3TCP/IP协议栈1.主机—网络层①TCP／IP在这一层没有定义任何专用的协议，但TCP／IP是支持现有的局域网和广域网的标准和这些网络的协议；②Internet的TCP/IP协议是在已有的网络之上的一组协议，或者说TCP/IP是互联网的协议。③相当于OSI的物理层和链路层1.3网络模型1.3.3TCP/IP协议栈2.互联网层①ARP（AddressResolutionProtocol，地址解析协议）：他将逻辑地址与物理地址联系起来。【例】在LAN中，ARP用于已知节点的因特网地址，寻址该节点的物理地址（即网卡的NIC）。②RARP（ReverseAddressResolutionProtocol，逆地址解析协议）：允许主机在仅知道物理地址的情况下寻址因特网地址。③ICMP（InternetControlMessageProtocol，因特网控制报文协议）：是由主机和网关所使用的一种机制，用来向发送方通知数据报所发生的问题。④IGMP（InternetGroupManagementProtocol，因特网组管理协议）：用于将一组报文同时发送给一组接收者。1.3网络模型1.3.3TCP/IP协议栈3.传输层①UDP（UserDatagramProtocol，用户数据报协议），它是传输层的无连接服务；②TCP（TransmissionControlProtocol，传输控制协议），是传输层面向连接的服务；③SCTP（StreamControlTransmissionProtocol，流控制传输协议）。它结合了UDP和TCP最好的特点，比如可用于Internet上的音频传输。4.应用层①1.4寻址1.物理地址2.逻辑地址3.端口地址4.专用地址1.4寻址1.4.1物理地址1.解释2.物理地址格式：【例】07：00：02：01：2C：4B3.分析数据传输时物理地址的作用1.4寻址1.4.2逻辑地址1.解释2.逻辑地址格式,【例】117.148.29.23.应用分析由ARP和路由表一起工作完成在互联网中寻址的。1.4寻址1.4.3端口地址1.解释2.端口地址格式3.应用分析1.4寻址1.4.4专用地址1.解释电子邮件的地址，如：[e-mail]统一的资源定位符（URL），如：