1. 1计算机网络基础1.2Internet概述1.3数据通信基础1.4协议和体系结构第1章Internet基础1. 1计算机网络基础1.
1. 1计算机网络概述1.计算机网络的概念20世纪中期，随着计算机应用的发展，出现了多台计算机互连的需求，用户希望通过联网的方式来
实现计算机资源共享的目的，所以进行了各种研究和尝试，这就是计算机网络的起源。所谓计算机网络，就是利用通信设备和网络软件，把分布在不
同地理位置的多台独立的计算机系统及其他智能设备互连起来，以便能够相互通信，共享资源。2.计算机网络的功能计算机网络自诞生以来，得到
了广泛的应用和普及。计算机网络的功能主要包括以下几个方面。下一页 返回1. 1计算机网络基础1)数据通信数据通信是计算机网络最
基本的功能。数据通信用来快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等
。计算机网络提供的通信服务包括传真、电子邮件、聊天工具、电子公告牌、远程登录和信息浏览等。2)资源共享所谓资源是指计算机系统的软件
、硬件和数据资源。所谓资源共享是指网内用户均能享受网络中各个计算机系统的全部或部分资源。典型应用如铁路、民航的售票系统等。上一页
下一页 返回1. 1计算机网络基础3)分布式处理和负载均衡对于大型的任务或当网络中某台计算机的任务负荷太重时，可将任务分散
到网络中的各台计算机上运行，这样处理能均衡各计算机的负载。在解决复杂问题时，多台计算机联合使用并构成高性能的计算机体系，这种协同工
作、并行处理的多机系统要比单独购置高性能的大型计算机节约成本。4)提高计算机的可靠性网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为后备机。
一旦某台计算机出现故障，故障机的任务或资源就可由其他计算机代为处理，或通过不同的路由从其他计算机来访问，避免了单机在无后备使用的情
况下，计算机出现故障而导致系统瘫痪和资源崩溃的现象，从而大大提高了系统的可靠性。上一页 下一页 返回1. 1计算机网络基础
1. 1. 2计算机网络的产生与发展计算机网络是计算机技术、现代信息处理技术和通信技术相互渗透、相互结合的产物。计算机网络出现在2
0世纪50年代，它的历史虽然不长，但发展很快，经历了一个从简单到复杂、从小到大的演变过程。计算机网络的发展历程大致可以归纳为四个阶
段。第一代计算机网络起源于20世纪50年代初，是以单个计算机为中心的远程联机系统，构成了面向终端的计算机通信网。第二代计算机网络是
由多个具有自主功能的主机通过通信线路互连，形成了资源共享的计算机网络。上一页 下一页 返回1. 1计算机网络基础第三代计算
机网络是具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的开放式的计算机网络，能方便地将计算机互连在一起。它起源于20世纪70年代后期，
发展于80年代，成熟于90年代。第四代计算机网络是向互连、高速、智能化方向发展的计算机网络，开始于20世纪80年代末。到了90年代
，Internet技术不断成熟，功能和应用得到不断拓展和完善，网络在跨地域、跨领域方面的应用目益广泛。目前，计算机网络正在向三网合
一(电视网、电话网和计算机网络)的方向发展，同时，高速无线接入技术是计算机网络的另一个热门研究领域，将来的计算机网络在任何时间、任
何地点都可以快速安全地运行。计算机网络有着广阔的发展前景。上一页 下一页 返回1. 1计算机网络基础1. 1. 3计算机网
络的介类计算机网络的品种很多，根据各种不同的联系原则，可以得到各种不同类型的计算机网络。因此，对计算机网络的分类方法也各不相同。例
如，按照通信距离来划分、按照网络的拓扑结构来划分等。常见的分类方法如下。1.按照通信距离分类1)局域网(Local Area Ne
twork, LAN )如果网络的服务区域在一个局部范围，则称为局域网。在一个局域网中，可以有一台或多台主计算机以及多个工作站，还
可以有一些共享设备，如网络打印机等。各计算机系统、工作站之间可通过局域网进行各类数据的通信，需要有网络适配器，也就是网卡。上一页
下一页 返回1. 1计算机网络基础局域网的类型通常有以太网、交换式局域网及无线局域网几种不同类型。2)广域网(Wide A
rea Network, WAN )当网络的服务地区不局限于某一个局部，而是相当广阔的地区，例如各省市之间、全国、甚至全球范围，这
样的网络称为广域网。广域网常常连接着多个小型的网络，如局域网(LAN)或城域网(MAN)等。建设广域网必须先解决远程数据传输的问题
，为了节约成本，广域网大部分是依靠电信部门的公用数据通信线路来传输数据，只有特殊部门和特殊应用才建立专用的传输线路。上一页 下
一页 返回1. 1计算机网络基础一台本地计算机要接入广域网，可以通过调制解调器(MODEM)用电话拨号上网，也可以用综合业务数
字网(IBDN) ,电缆调制解调光纤接入的方式。目前我国电信部门大力推广的宽带入网方式是一种不对称数字用户技术。为实现远程通信，一
般的计算机局域网也可以连接到公共远程通信设备上，例如电报电话网、微波通信站或卫星通信站。在这种情况下，要求局域网是开放式的，并具有
与这些公共通信设备的接口。2.按照拓扑结构分类拓扑是一种研究与大小、形状无关的线和面构成图形的特性的方法。网络拓扑则是指各种网络构
成图形的基本性质的研究，按照拓扑结构可以分为星形网、环形网、总线型网等。上一页 下一页 返回1. 1计算机网络基础1)星形
结构由中央结点的计算机充当整个网络控制的主控计算机，并与其他结点的设备相连，而在其他的各个结点之间相互没有电缆线相连，见图1-1
(a) 。2)环形结构环形结构是一条封闭的呈环状的曲线，每个工作站通过中继器连接在环路上，信息在环路中单向传送，见图1-1(b)。
3)总线结构这种结构是一种线性结构。所有的结点都连在主干线上，作为主干线的电缆称为总线，见图1-1(c)。上一页 下一页
返回1. 1计算机网络基础4)树形结构这种结构呈树状，由一个结点出发，分成若干个分支，每个分支连接一个结点，每个结点再继续形成分支
，见图1-1(d) 。5)混合型结构结合不同拓扑结构的优点，用多种结构混合起来构成的。3.按照传输的介质分类传输介质是网络中发送方
与接收方之间的物理通道，对网络数据通信的质量有很大影响。按照传输的介质分可以分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网和卫星网等。上一页
下一页 返回1. 1计算机网络基础1)双绞线网双绞线是普通电话线，可以抑制电磁干扰，同时也能提高频率的相应能力。2)同轴电缆
网同轴电缆中，导线围绕同一个轴心内外相嵌，外导线保卫内导线，对内导线起屏蔽作用。抗干扰能力较强。3)光纤网光纤又叫做光导纤维，用于
传输光信号。光纤传输不受电磁干扰、频带宽、距离远，传送速度可达几十Mbps，但是价格很高。4)无线通信网主要用于广域网的通信，包括
微波通信和卫星通信。上一页 下一页 返回1. 1计算机网络基础1. 1. 4网络连接设备常用的组建网络的连接设备有以下几种
。1.网络适配器网络适配器(图1 -2)也称网卡，是计算机之间相互通信的接口，也是计算机和网络之间的逻辑链路，是使计算机具有网络服
务功能的基本条件之一。网卡由LAN管理部分、微处理器部分、曼彻斯特编码器、发送和发送控制部分与接收控制部分组成。2.中继器中继器(
图1 -3)又称为“转发器”，主要作用是对信号进行放大、整形，使衰减的信号得以再生，并沿着原来的方向继续传播，在实际使用中主要用于
延伸网络长度和连接不同的网络。上一页 下一页 返回1. 1计算机网络基础3.集线器集线器(图1 -4)是网络的中心设备，又
称集中器，平时都习惯地称之为“Hub”，是多口的中继器，可作为传输介质的中央节点，将不同网段传输介质连接起来，优点是某一网段出现故
障时，不会影响其他网段节点的正常工作。4.交换机交换机(图1 -5)交换机又称网络开关，是专门设计的、使计算机能够相互高速通信的独
享带宽的网络设备。它属于集线器的一种，但是和普通的集线器在功能上有很大的区别。普通的集线器仅能起到数据接收发送的作用，而交换机则可
以智能地分析数据包，有选择地将其发送出去。上一页 下一页 返回1. 1计算机网络基础5.路由器路由器(图1 -6)主要用于
连接相同或不同类型的网络的设备，可将不同传输介质的网络段连起来。路由器相当于大型网络中的不同网段的中继设备，通过路由器可选择最佳的
数据转发路径，解决了网络拥塞的问题。6.网关网关(图1 -7)又称为信关，它是工作在互联网中()肛传输层上的设施，它不一定是一台设
备，有可能是在一台主机中实现网关功能的一个软件，多数网关是用来互联网络的专用系统。网关的作用是使处于通信网上采用不同高层协议的主机
仍然可以互相合作，从而完成各种分布式应用。上一页 下一页 返回1. 1计算机网络基础7.网桥网桥(图1 -8)又称为桥接器
，是连接两个局域网的一种存储转发设备，它可以将一个较大的局域网分割成为多个网段，或者将两个以上的局域网互连成一个逻辑上的局域网，使
网络上的所有用户均可以访问服务器。简言之，网桥是指用以连接两个同构网的软件和硬件的总称。上一页 返回1.2 Internet
概述1. 2. 1 Internet简介Internet的中文名为因特网、国际互联网，是当今世界上发展速度最快、应用最广、规模
最大的计算机网络系统。该系统拥有成千上万个数据库，提供的信息包括文字、数据、图像、声音、视频等多种形式，门类涉及政治、经济、科学、
教育、法律、军事、物理、体育和医学等社会生活的各个领域。 Internet是无数信息资源的集合，也是一个无极网络，不被某个入或某个
组织所控制，入入都可以通过Internet交换信息和共享资源。通过Internet可以传送邮件、查阅信息、打电话、聊天等，它的应用
极其广泛，可以说是无所不在。下一页 返回1.2 Internet概述互联网起源于一个名叫ARPANET的广域网，该网是196
9年由美国国防部高级研究计划署(ARPA)创办的一个实验性网络。最初只连接了位于不同地区的为数不多的几台计算机，其目的是在不同类型
的计算机之间通信，寻求一种连接不同局域网和广域网的新方法，实现一个网络中的网络，层口网际网。由于ARPANET采用分布式的控制与处
理，因此，它的一个或多个站点被破坏时，其他站点间的连接不受影响，它所具有的高可靠性使它得到了迅速发展，不断有新团体的网络加入，使得
该网变得越来越大，功能也逐步完善起来，1983年正式命名为Internet。上一页 下一页 返回1.2 Internet
概述在互联网的发展过程中，不断有其他国家的计算机网络加入。目前，互联网已经覆盖了全球大部分地区，而且不断有新成员加入其中，所拥有的
网络数、上网入数和计算机数量不断增长。近年来，Internet的普及推动了全球范围内“三网合一”的进程，即将计算机网络、电信通信网
络与有线电视网络合并成一个网络。Internet在我国的发展也很迅速。1994年，我国的第一个互联网与Internet联通。目前我
国与Internet互联的主干网络主要有以下四个。(1)中国科学技术网:简称CSTNet，由中国科学院网络中心主管。是我国第一个与
Internet连接的网络，主要包括中科院网、清华大学校园网和北京大学校园网。上一页 下一页 返回1.2 Interne
t概述(2)中国教育科研网:简称CERNet，由教育部主管。它由国家网络中心、地区子网和校园网三个层次构成。国家网络中心设在清华大
学，是为教育、科研和国际学术交流服务的网络。(3)中国公用计算机互联网:简称ChinaNet，由中国电信主管。是连接其他几大网络的
骨干网。(4)国家公用经济信息通信网:也叫金桥网，简称GBNet，由信息产业部吉通公司主管，主要用于大型企业连接的信息通信网。互联
网不属于任何个入，也不属于任何组织。上一页 下一页 返回1.2 Internet概述它由商业组织或政府机构提供资金，世界
上任何一台计算机都可以通过互联网服务提供商(Internet Service Provider, ISP)与之连接。Interne
t上具有各种数据库，内容涉及政治、经济、科学、教育、法律、军事、文艺、体育等社会生活的各个方面，可提供全球性的信息交流和资源共享。
1. 2. 2 Internet提供的信息服务Internet之所以能够吸引众多的用户，来源于它具有强大的服务功能。通常Inte
rnet能为我们提供以下服务。1.电子邮件(E-mail )电子邮件是Internet上提供和使用得最广泛的一种服务，它是一种通过
计算机网络与其他用户进行联系的快速、简便、高效的现代化通信手段。它可以发送和接收文字、图像、声音等多种媒体信息。上一页 下一页
返回1.2 Internet概述2.WWW服务WWW的中文译名为万维网，它是Internet上集文本、声音、图像及视频等多
媒体于一身的全球信息资源网络，是Internet上的重要组成部分。万维网成为Internet用户最喜爱的信息查询工具。3.文件传输
(FTP )FTP( File Transfer Protocol)是文件传输协议的简称。FTP协议使得运行任何操作系统的计算机都
可以在Internet上通过它进行文件的接收和发送。FTP采用客户机/服务器模式。在此模式中，客户程序把客户的请求告诉服务器，并将
服务器发回的结果显示出来，而服务器端发出真正的动作，比如存储、发送文件等。上一页 下一页 返回1.2 Internet概
述4.远程登录(Telnet )远程登录是由本地计算机通过网络连接到远端的另一台计算机上，作为这台远程主机的终端，可以实时地使用远
程计算机上对外开放的全部资源，也可以查询数据库、检索资料或利用远程计算机完成大量的计算工作。远程登录使用支持Telnet协议的Te
lnet软件。5.电子公告板旧目S)BBS即电子公告板系统，是Internet上最著名的信息服务系统之一。 6.网络新闻(Usen
et )网络新闻是有共同爱好的Internet用户为了相互交换意见而组成的一种无形的用户交流网络。上一页 下一页 返回1.
2 Internet概述7.网上电话打网上电话需要调制解调器(MODEM)支持语音功能。1 .2. 3Internet的相关概念
1. Internet的概念与特点Internet又称因特网，是国际计算机互联网的英文简称，是世界上规模最大的计算机网络。Inte
rnet是由各种网络组成的一个全球信息网，可以说是由成千上万个具有特殊功能的专用计算机通过各种通信线路，把地理位置不同的网络在物理
上连接起来的网络。Internet最突出的特点是覆盖范围广。目前，因特网已经覆盖了全球大部分地区。Internet是由数以万计个子
网络通过自愿的原则连接起来的网络，因此称Internet为“网中网”。上一页 下一页 返回1.2 Internet概述每
一个Internet网络成员都是自愿加入并承担相应的各种费用，与网上的其他成员和睦友好地进行数据传输，不受任何约束，共同遵守协议的
全部规定。2.1P地址及分类IP地址是网络上主机的端口地址，是运行TCP/IP协议的唯一标识。每一个IP地址在全球是唯一的。IP地
址的结构如下:网络号是一个网络在Internet上的唯一标识，主机号是一台网络设备在特定网络内的唯一编号。IP地址为4个字节长，采
用“点分十进制”的方式表示。上一页 下一页 返回1.2 Internet概述每类地址并非准确地按照A类、B类、C类及D类
进行分配，有一些特殊用途的，例如网络地址规定首字节不能是0 ,127及255，主机地址各位不能同时为0或to A类地址第一个字节的
最高位为0。第一个字节的范围为0~127，其中0和127用于特殊地址。地址范围为0. 0. 0. 0~127. 255. 255.
255。(1) A类地址可以连接126 ( 27~2)个网络，每个网络的主机数可达160 ( 224~2)多万台，用于大型网络。
(2)B类地址第一个字节的最高位为10。第一个字节的范围为128~1910 B类地址可以连接16 384个网络，每个网络的主机数可
达6多万台，用于中等规模的网络。(3)C类地址第一个字节的最高位为110。第一个字节的范围为192~223 。上一页 下一页
返回1.2 Internet概述C类地址可以连接二百多万个网络，每个网络的主机数为254台，可用于小型网络(如校园网)。(4
) D类地址是多播地址。它不是某台具体的机器的地址，而是指满足一定条件的一组机器的网络地址。3.子网掩码IP协议为每个网络接口分配
一个IP地址，对于拥有A类地址和B类地址的单位，可以将他们的网络划分成几个部分，每部分称为子网。每个子网对应一个部门或一个地区，这
样便于网络的维护。子网掩码是一个与IP地址对应的32位数字。掩码的一些位为1，另一些位为0。掩码可以将IP地址分为两部分:子网地址
和主机地址。IP地址与掩码中为1的位相对应的部分为子网地址，其他的位为主机地址。上一页 下一页 返回1.2 Intern
et概述与A类、B类、C类地址对应的一个标准掩码分别为255. 0. 0. 0 , 255. 255. 0. 0 , 255. 2
55. 255. 0。将子网掩码和IP地址进行“与”运算，可以区分一台计算机是在本地网络还是远程网络。如果两台计算机IP地址和子网
掩码的运算结果相同，则表示两台计算机在同一网络内。4.域名系统DNS域名是用于在Internet上识别和定位计算机的一种地址结构，
它提供一套容易记忆的Internet地址系统，并通过域名服务器DNS解释在网络上使用的IP地址。可以采用统一的IP地址来识别因特网
上的主机，屏蔽底层的物理地址，这给应用带来了很大的方便。上一页 下一页 返回1.2 Internet概述域名系统为用户提
供名字，并将这些名字解析为IP地址，然后网络间可通过IP地址进行互访。域名系统采用分层结构。每个域名是由几个域组成的，域与域之间用
小圆点“.”分开，最末的域称为顶级域，其他的域称为子域，域名地址从右向左分别用以说明国家或地区的名称、组织类型、组织名称、单位名称
和主机名等。其一般格式为:主机名.商标名(企业名).单位性质.国家代码或地区代码。其中，商标名或企业名是在域名注册时确定的。1.2
.4 TCP/IP协议与DNS配置在Windows XP系统安装过程中，TCP/IP也会随之安装完成，但要想使计算机能正常接入网
络，还需要通过“TCP/IP属性”对话框对IP地址、子网掩码和DNS进行设置。上一页 下一页 返回1.2 Interne
t概述在网络中设置IP地址有自动获取和指定两种方式，在对等网中主要采用指定IP地址的方式。对等网规模较小，一般采用C类私有地址19
2. 168. x . x，如192. 168. 0. 1~192. 168. 0. 254，子网掩码为255. 255. 255
. 0。操作步骤如下。(1)在桌面上右击“网上邻居”图标，在下拉菜单中选择“属性”命令，弹出“网络连接”对话框。如图1-9所示。(
2)在弹出的“网络连接”对话框中，右击“本地连接”图标，选择下拉菜单中的“属性”命令，弹出“本地连接属性”对话框，如图1-10所示
。(3)在弹出的“本地连接属性”对话利r的“常规”选项卡中，选中“Internet协议(TCP/IP)”复选框，然后单击“属性”按
钮，打开“TCP/IP属性”对话框，如图1-11所示。上一页 下一页 返回1.2 Internet概述(4)在“TCP/
IP属性”对话框中，分别输入各项内容值。如在“IP地址”框中输入IP地址192. 168. 1. 15，在“子网掩码”利f中输入子
网掩码255. 255. 255. 0，在“默认网关”框中输入默认网关192. 168. 1. 1，在“首选DNS服务器”框中输入
首选DNS服务器地址192. 168. 1. 1和备用DNS地址202. 106. 0. 20 ,最后单击“确定”按钮即可。1.
2. 5 Internet术语互联网泛指多个计算机网络互联而成的网络，是在功能和逻辑上组成的一个大型网络。因特网(Interne
t） ,专指全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的计算机网络。由ARPANET发展而来，主要采用TCP/IP协议。上一页 下
一页 返回1.2 Internet概述万维网，是基于超文本的、方便用户在Internet上搜索和浏览信息的信息服务系统。超文
本，一种全局性信息结构，它将文档中的不同部分通过关键字建立连接，使信息得以用交互方式搜索。它是超级文本的简称。超媒体，是超文本和多
媒体在信息浏览环境下的结合，是超级媒体的简称。主页，通过万维网进行信息查询时的起始信息页，即常说的网络站点的WWW首页。浏览器，万
维网服务的客户端浏览程序，可以向万维网服务器发送各种请求，并对服务器发来的、由HTML语言定义的超文本信息和各种多媒体数据格式进行
解释、显示和播放。上一页 下一页 返回1.2 Internet概述防火墙用于将Internet的子网和Internet的
其他部分相隔离，以达到网络安全和信息安全效果的软件和硬件设施。Internet服务提供商(Internet Ser vices P
rovider , ISP)向用户提供Internet服务的公司或机构。其中，大公司在许多城市都设有访问站点，小公司则只提供本地或
地区性的Internet服务。一些Internet服务提供商在提供Internet的TCP/IP连接的同时，也提供他们自己各具特色
的信息资源。地址是到达文件、文档、对象、网页或者其他目的地的路径。地址可以是URL (Internet节点地址，简称网址)或UNC
局域网文件地址)网络路径。上一页 下一页 返回1.2 Internet概述UNC 意为通用命名约定，它对应局域网络服务器
中的目标文件的地址，常用来表示局域网地址。这种地址分为绝对UNC地址和相对UNC地址。绝对UNC地址包括服务器共享名称和文件的完整
路径。如果使用了映射驭动器号，则称之为相对UNC地址。URL称为统一资源定位地址。是一个指定因特网上或内联网服务器中目标定位位置的
标准。HTTP是一种通过全球广域网，即Internet传递信息的协议，常用来表示网址。利用该协议，可以使客户程序输入URL并从we
b服务器检索文本、图形、声音及其他数字信息。上一页 返回1. 3数据通信基础1. 3. 1数据通信系统的基本概念1.信息通信的
目的就是交换信息，信息的载体可以是多媒体，包含声音、动画、图形图像、文本等。计算机终端产生的信息一般是字母、数字和符号的组合。为了
传送这些信息，首先要将字母、数字或括号用二进制代码表示。目前常用的二进制代码有国际5号码、扩充的二--十进制交换码和信息交换标准代
码等。2.数据与信号1)数据数据是一种有意义的实体，包含了事物的内容和表示形式。在计算机网络系统中，数据通常被广义地理解为在网络中
存储、处理和传输的二进制数字编码。下一页 返回1. 3数据通信基础数据的单位如下。(1)位b ( bit)每个。或1就是一个位
，是数据存储的最小单位。(2)字节B( Byte) ,8 bi[就称为一个字节。1KB =1024B;1MB =1024KB;1G
B =1024MB。2.信号简单地讲，信号就是携带信息的传输介质。在通信系统中常常使用的电信号、电磁信号、光信号、载波信号、脉冲信
号、调制信号等术语就是指携带某种信息的具有不同形式或特性的传输介质。信号在传输过程中有两种不同的表示形式。模拟信号的信号电平是连续
变化的，它的取值可以是无限多个。上一页 下一页 返回1. 3数据通信基础数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数
字信息的信号。现在最常见的数字信号是幅度取值只有两种(用0和1代表)的波形，称为“二进制信号”。3.信道及信道的类型 传输信
息的通路称为“信道”。信道是用来表示向某一个方向传送信息的媒体，包括通信设备和传输介质。信道根据不同的分类方法有以下几种不同的分类
。1)物理信道和逻辑信道在计算机网络中，信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，网络中两个节点之间的
物理通路称为通信链路，物理信道由传输介质及相关设备组成。上一页 下一页 返回1. 3数据通信基础逻辑信道也是一种通路，但在
信号收、发点之间并不存在一条物理上的传输介质，而是在物理信道基础上，由节点内部的边来实现。通常把逻辑信道称为“连接”。2)有线信道
和无线信道按传输介质分类，可分为有线信道或无线信道。有线信道包括电缆、双绞线、同轴电缆、光缆等以各种有形线路传递信息的方式的信道;
无线信道包括无线电、微波和卫星通信等以电磁波形式在空间传播信息的方式的信道。3)模拟信道和数字信道按传输信号类型，信道可分为模拟信
道和数字信道。模拟信道是以连续模拟信号形式传输数据的信道。数字信道是以数字脉冲形式(离散信号)传输数据的信道。上一页 下一页
返回1. 3数据通信基础按使用权限，信道可分为专用信道和公用信道。这是一种连接用户之间设备的固定线路，既可以是自行架设的专用线
路，也可以向电信部门租用。1.3.2数据通信系统模型信息的传递是通过通信系统来实现的。图1-13是通信系统的基本模型，共有五个基本
组件，发送设备、接收设备、发送机、信道和接收机。其中，把除去两端设备的部分叫做信息传输系统。信息传输系统由三个主要部分组成:信源(
发送机)、信宿(接收机)和信道。1.信源和信宿信源就是信息的发送端，是发出待传送信息的入或设备。信宿就是信息的接收端，是接收所传送
信息的入或设备。大部分信源和信宿设备都是计算机或其他数据终端设备。上一页 下一页 返回1. 3数据通信基础2.信道信道是传
送信号的一条通路，由传输线路和传输设备组成。同一个传输介质上可以同时存在多条信号通路，即一条传输线路上可以有多个信道。信道本身可以
是模拟的或数字的，用来传输模拟信号的信道叫做模拟信道，用来传输数字信号的信道叫做数字信道。3.信号变换器信号变换器的作用是将信源发
出的信息变换成适合在信道上传输的信号。对应不同的信源和信道，信号变换器有不同的组成和变换功能。发送端的信号变换器可以是编码器或调制
器，接收端的信号变换器相对应的就是译码器或解调器。上一页 下一页 返回1. 3数据通信基础4.噪声信号在传输过程中受到的干
扰称为噪声，干扰可能来自外部，也可能由信号传输过程本身产生。噪声过大将影响被传送的信号的真实性或正确性。1.3.3数据通信系统的主
要技术指标描述数据传输速率的大小和传输质量的好坏往往需要运用数据传输率、波特率、信道容量和误码率等技术指标。1.数据传输率数据传输
率又称比特率，是一种数字信号的传输速率，它是指每秒钟所传输的二进制代码的有效位数，单位为比特/秒。上一页 下一页 返回1.
3数据通信基础比特率可按下式计算:2.波特率波特率又称为波形速率或调制速率。它是指数据传输过程中，在线路上每秒钟传送的波形个数。
其单位是波特(记为band)。设一个波行的持续周期为T，则波特率B可由下式给出:
B=1/T(band)上一页 下一页
返回1. 3数据通信基础3.信道容量信道容量一般是指物理信道能够传输信息的最大能力，它的大小由信道的带宽、可使用的时间、传输速率以
及信道质量等因素决定。4.误码率误码率，也称出错率，是衡量数据通信系统在正常工作情况下传输可靠性的指标，它是指传输出错的码元数占传
输总码元数的比例。信号传送中的基本单位称为码元。每个码元可携带1位或多位二进制信息。上一页 下一页 返回1. 3数据通信基
础5.吞吐量吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络里，吞吐量=信道容量×传输效率
。上一页 返回1. 4协议和体系结构网络协议标准与体系结构在计算机网络技术中占有重要的地位，它奠定了网络发展的基础，推动了网络
技术的发展。1. 4. 1网络协议通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的计算机系统，要使其能协同工作以实现信息交换和资源共
享，它们之间必须具有共同的语言。交流什么、如何交流及何时交流，都必须遵循某种互相都能接受的规则。这些为进行计算机网络中的数据交换而
建立的规则、标准或约定的集合就称为网络协议。网络协议主要由下列三个要素组成。(1)语义:控制信息的内容，需要做出的动作及响应，即定
义了交流什么。下一页 返回1. 4协议和体系结构(2)语法:数据与控制信息的格式、数据编码等，即定义了如何交流。(3)时序:事
件先后顺序和速度匹配，即定义了何时交流。协议是一种通信规约。从广义的角度来说，入们之间的交往就是一种信息交互的过程，每做一件事都必
须遵循一种事先规定好的规则与约定。那么，为了保证计算机网络中大量计算机之间有条不紊地交换数据，就必须制定一系列的通信协议。因此，协
议是计算机网络中一个重要的和基本的概念。对于协议，有以下两点值得注意。(1)每一种协议在设计时都是针对于某一个特定的目标和需要解决
的问题。目前已经存在了很多的网络协议，它们已经组成了一个完整的体系。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构(2)网络协
议同时又是需要不断发展和完善的。当一种新的网络服务出现时，入们必然要制定新的协议。为了便于理解接口和协议的概念，以入们常用的邮政通
信系统为例进行说明，如图1-14所示。入们在使用邮政系统通信时，必须按照一定的步骤，每一个步骤都必须遵循一系列的约定。通信的第一步
是写信，写信入必须遵循一些约定，如信件的格式、写信采用的文字等，这样收信入在收到信之后，才能看懂信中的内容。第二步，信写好之后，到
邮局邮寄，这时，邮局为寄信入服务，寄信入必须遵循邮局的约定，如按规定填写信封并支付邮资。第三步，邮局收到信之后，将信件进行分类，然
后交付运输部门进行运输，这时，运输部门为邮局服务，邮局也必须遵循运输部门的一些约定，如提供运输的目的地等。上一页 下一页
返回1. 4协议和体系结构信件到达目的地之后，进行相反的过程，最终将信件送到收信入手中。在上述的邮政系统通信过程中，主要涉及到三个
层次、用户(写信入、收信入)、邮局、运输部门。在这三个层次中，存在一系列的约定，这些约定可分为同层次的约定和不同层次之间的约定。同
层次之间的约定如用户之间的约定以及两地邮局的约定和两地运输部门之间的约定;不同层次之间的约定如用户与邮局之间的约定以及邮局与运输部
门之间的约定。在计算机网络中，两台计算机之间的通信过程与邮政系统的通信十分类似。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构
在进行计算机网络系统设计时，将复杂的功能划分为功能相对独立的若干层。每一层可与相邻的层进行通信，下层(较低级别的层)向上层(较高级
别的层)提供服务，并把如何实现这一服务的细节向上层屏蔽。每一对相邻层之间都有一个接口，接口定义下层向上层提供的原语操作和服务。每一
层都有一系列解决特定问题具有既定用途的协议，第n层上的协议称为第n层协议。不同机器里包含对应层的实体成为对等实体，正是对等实体利用
协议进行通信。图1-15说明了一个5层的协议。1.4.2网络体系结构当采用结构式协议设计时，将计算机之间相互通信的层次以及各层中的
协议和层次之间的接口的集合称为网络体系结构。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构1974年，美国IBM公司提出了世界
上第一个网络体系结构SNA ，之后凡是遵循SNA结构的设备就可以方便地进行互连。随之而来是，各个公司纷纷推出自己的网络体系结构，如
Digital公司的DNA等。这些网络体系结构的共同之处在于都采用了“层次”技术，而各层次的划分、功能、采用的技术术语等均不相同。
因此，计算机网络采用层次结构有以下几点好处。(1)各层之间相互独立。高层并不需要知道低层是如何实现的，而仅需要知道该层通过层间接口
所提供的服务。(2)灵活性好。当任何一层发生变化时，例如由于技术的进步促进实现技术的变化，只要接口保持不变，则在这层以上或以下各层
均不受影响。另外，当某层提供的服务不再需要时，甚至可将这层取消。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构(3)由于各层独
立，因此每层都可以选择最为合适的实现技术，各层实现技术的改变不影响其他层。(4)易于实现和维护。由于整个系统被分割为多个容易实现和
维护的小部分，使得整个庞大而复杂的系统变得容易实现、管理和维护。(5)有益于标准化的实现。由于每一层都有明确的定义，即每层实现的功
能和所提供的服务都很明确，因此十分利于标准化的实施。1.4.3 OSI/RM参考模型1. OSI参考模型概述上一页 下一页
返回1. 4协议和体系结构在计算机网络产生之初，每个计算机了商都有自己的一套网络体系结构的概念，它们之间互不兼容。为了解决这种
问题，国际标准化组织(ISO)在1979年建立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统互联的体系结构，提出了开放系统互联参考模型，
简称OSI模型。由于ISO组织的权威性，OSI参考模型成为广大了商努力遵循的标准。OSI参考模型为连接分布式应用处理的“开放”系统
提供了基础。“开放”这个词表示:只要遵守OSI参考模型和有关标准，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵守OSI参考模型及有关标
准的其他任何系统进行连接。国际标准组织所定义的OSI参考模型提供了连接异种计算机的标准框架。上一页 下一页 返回1. 4协
议和体系结构OSI参考模型定义了开放系统的层次结构和各层所提供的服务。OSI参考模型的一个成功之处在于，它清晰地分开了服务、接口和
协议这三个容易混淆的概念:服务描述了每一层的功能，接口定义了某层提供的服务如何被高层访问，而协议是每一层功能的实现方法。通过区分这
些抽象概念，OSI参考模型将功能定义与实现细节分了开来，概括性高，使它具有了普遍的适应能力。OSI参考模型本身并不是网络体系结构。
按照定义，网络体系结构是网络层次结构和相关协议的集合。通过下面对OSI参考模型各层的介绍，不难发现，它并没有精确定义各层的协议，没
有讨论编程语言、操作系统、应用程序和用户界面，只是描述了每一层的功能。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构但这并不妨
碍ISO组织制定各层的标准，只不过这些标准不属于OSI参考模型本身。OSI参考模型是具有七个层次的框架，如图1-16所示，自底向上
的七个层次分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。该模型有下面几个特点:(1)每个层次的对应实体之间都通
过各自的协议通信。(2)各个计算机系统都有相同的层次结构。(3)不同系统的相应层次有相同的功能。(4)同一系统的各层次之间通过接口
联系。(5)相邻的两层之间，下层为上层提供服务，同时上层使用下层提供的服务。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构2.
物理层1)物理层功能在OSI参考模型中，物理层(Physical Layer)是参考模型的最底层，也是OSI模型的第一层。物理层的
主要功能是:利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。物理层的作用是实现相邻计算机结点之间比特流的透明传送，尽可
能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。需要注意的是，物理层并不是指连接计算机的具体物理设备或传输介质，而是要使其上面的数据链路层感
觉不到这些差异，这样可使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输介质是什么。上一页 下一页
返回1. 4协议和体系结构“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化，对传送的比特流来说，这个电路好像是看不见的，
当然，物理层并不需要知道哪几个比特代表什么意思。物理层协议是OSI模型的底层，是网络物理设备之间的接口，目的是在通信设备DTE/D
CE之间提供透明的二进制位流传输。这里的物理设备是指两个相邻彼此通信的设备，按IS()及CCITT的术语分别称为数据终端设备(DT
E)和数据电路终端设备(DCE)。所谓DTE是指用户端任何产生传输用的数据设备如CRT,PC机、工作站、计算机等。所谓DCE是指在
数据传输的两端负责通信的设备，它负责建立、维护和拆除物理连接，并在传输介质和DTE间进行信号转换和编码，故也常称作数据通信设备。上
一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构该层设计涉及到信号电平、信号宽度、传送方式(半双工或全双工)、线路连接的建立和拆除
，接插件引脚的规格和作用等问题。总的说来，物理层提供为建立、维护和拆除物理链路所需的机械、电气、功能和规程特性。2)物理层特性(1
)机械特性。机械特性规定了物理连接时接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等。(2)电气特性。电气特性规定了在物理连接上传输二进制位
流时线路上信号电压的高低、阻抗匹配、传输速率和距离限制等。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构(3)功能特性。功能特
性规定了物理接口上各条信号线的功能分配和确切定义。(4)规程特性。规程特性定义了利用信号线进行二进制位流传输的一组操作规程，即各信
号线的工作规则和先后顺序。3.数据链路层数据链路层(Data Link Layer)是OSI模型中极其重要的一层，为网络层提供服务
，它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传输。数据链路层向网络层提供的功能有:为网络层提供设计良好的服务接口，如何将
物理层的位组成帧，如何进行差错处理以及如何进行流量控制等。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构1)成帧为了向网络层提
供服务，数据链路层必须使用物理层提供给它的服务。物理层的工作是进行原始位流传输，不能保证位流无差错。数据链路层为保证数据的可靠传输
，将数据组装成帧，按顺序传送各帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始(未加工)数据，还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和
控制信息，地址信息确定帧将发送到何处，纠错和控制信息确保帧无差错到达。数据链路层把来自物理层的、位流形式的数据组装成帧，发送到上层
;同时，把来自上层的帧，拆分为位组，转发到物理层。把位流分成帧，常用的方法如下。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构
(1)字符计数法。 (2)带字符填充的首尾界符法。 (3)带位填充的首尾标志法。 (4)物理层编码违例法
。关于位流分成帧，很多数据链路层协议通过把字符计数法与其他方法相结合来提高可靠性。2)差错处理数据链路层为了保证数据的可靠传输，必
须提供差错控制功能。常采用的方法包括以下几种。(1)数据接收方向数据发送方提供反馈信息，协议要求接收方发回特殊的控制帧，作为数据接
收肯定或否定的确认。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构如果发送方收到肯定确认，则知道发送正确，不需要重传，如果接收
到否定确认，表示发送出了差错，发送方将相应的帧进行重传。(2)计时器，当发送方发出一帧时，启动计时器，在一定时间间隔内，如果帧被正
确接收并返回确认帧，计时器清零，如果所传出的帧或者确认信息被丢失，计时器发出超时信号，提醒发送方可能出现了问题，将此帧进行重传。为
了避免将同一帧多次传送给网络层，通常对发出的帧进行编号，接收方通过序号辨别是重复帧还是新帧。常用的差错处理措施是采用纠错码和检错码
。纠错码是在要发送的数据上附加足够的冗余信息，使接收方通过冗余信息能够推导出正确的数据是什么。上一页 下一页 返回1. 4
协议和体系结构检错码是在要发送的数据上附加冗余信息，使接收方知道有差错发生，但不知道是什么样的差错。3)流量控制数据链路层要解决的
另一个问题是如何防止高速发送方的数据把低速接收方“淹没”。当发送方是在负载较轻的机器上运行，而接收方在负载较重的机器上运行，容易出
现“淹没”现象。解决办法是提供流量控制来限制发送方所发出的数据流量，使其发送速率不要超过接收方能处理的速率，其中一种流量控制机制称
为“滑动窗口协议”。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构4.网络层数据链路层协议只能解决相邻节点间的数据传输问题，不
能解决两个主机之间的数据传输问题，因为两个主机之间的通信通常要包括多段链路，涉及链路选择、流量控制等问题。当通信的双方经过两个或更
多的网络时，还存在网络互联问题。网络互联也是网络层要研究的问题。网络层(Network Layer)是通信子网与用户资源子网之间的
接口，也是高、低层协议之间的界面层。它涉及的是将本地端发出的分组经各种途径送到目的端，而从本地端至目的端需要经过许多中间节点，所以
网络层是控制通信子网、处理端对端数据传输的最底层。网络层的主要功能是路由选择、流量控制、传输确认、中断、差错及故障恢复等。当本地端
与目的端不处于同一网络中时，网络层将处理这些差异。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构 1)网络层的主要功能网络层的
主要功能是支持网络连接的实现，包括点到点结构的网络连接，由具有不同特性的子网所支持的网络连接等。网络层的具体功能如下。 (1
)建立和拆除网络连接。指利用数据链路层提供的数据链路连接，构成两传输实体间的网络连接，网络连接可有若干个通信子网所支持的网络连接等
。 (2)分段和组块。为了提高传输效率，当数据单元太长时，可对它们进行分段，也可将几个较短的数据单元组成块后一起传输。无论哪
种情况，都必须保留网络服务数据单元的分界符。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构(3)有序传输和流量控制。当传输实体
需要有序传输网络服务数据单元时，网络层将在指定的网络连接上用有序传送的方法来实现。利用网络层提供的流量控制服务可对网络连接上传输的
网络服务数据单元进行有效地控制，以免发生信息“堵塞”或“拥挤”现象。(4)路由选择和中继。本功能是在两个网络地址之间选择一条适当的
路由。(5)差错的检测和恢复。差错检测是利用数据链路层的差错报告，以及其他的差错检测能力来检测经网络连接所传输的数据单元是否出现异
常情况。恢复功能指从被检测到的出错状态中解脱出来。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构2)网络层提供的服务OSI参考
模型中规定，网络层中提供无连接和面向连接两种类型的服务，也称为数据报服务和虚电路服务。(1)数据报服务。多用于传输短报文的情况，一
个或几个报文分组足以容纳所传送的数据信息。每个分组称为一个数据报。数据报服务类似于寄信或发电报，每封信或每个电报都可以单独送到对方
。每个数据报携带足够的信息，可以从源端送到目的端。经过中间节点时，要进行存储转发，在整个传输过程中，不必建立连接，但在中间节点要为
每个数据报作路由选择。如果数据报在传输过程中出错或丢失，网络将向源端发出一个“未发送成功指示”，通知源端重发。上一页 下一页
返回1. 4协议和体系结构(2)虚电路服务。虚电路是在数据依次传送开始前，由发送方和接收方通过呼叫与确认的过程建立起来的。与实
际的电路交换不同，虚电路是一种非专用的逻辑连接，是动态的，而电路交换则采用专用路由。虚电路服务在传送数据时，发送方首先提供自己和接
收方完整的网络地址，建立虚电路，然后按序传送报文分组，通信完成后拆除虚电路。虚电路一经建立就要赋予虚电路号，它反映分组的传送通道。
这样报文分组中就不必再注明全程地址，相应地缩短了信息量。5.传输层传输层是资源子网与通信子网的接口和桥梁，它完成了资源子网中两节点
间的直接逻辑通信，实现了通信子网端到端的可靠传输。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构传输层下面的物理层、数据链路层
和网络层均属于通信子网，可完成有关的通信处理，向传输层提供网络服务;传输层上面的会话层、表示层和应用层完成面向数据处理的功能，并为
用户提供与网络之间的接口。因此，传输层在7层网络模型中起到承上启下的作用，是整个网络体系结构中的关键部分，是唯一负责总体数据传输和
控制的一层。传输层的两个主要目的是:①提供可靠的端到端的通信;②向会话层提供独立于网络的运输服务。由于通信子网向传输层提供通信服务
的可靠性有差异，所以无论通信子网提供的服务可靠性如何，经传输层处理后都应向上层提交可靠的、透明的数据传输。为此，传输层协议要复杂得
多，以适应通信子网中存在的各种问题。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构也就是说，如果通信子网的功能完善、可靠性高，
则传输层的任务就比较简单;若通信子网提供的质量很差，则传输层的任务就复杂，以弥补会话层所要求的服务质量和网络层所能提供的服务质量之
间的差别。传输层涉及以下几个概念。1)传输服务传输服务包括的内容有:服务的类型、服务的等级、数据的传输、用户的接口、连接管理、快速
数据传输、状态报告、安全保密等。2)服务质量服务质量是指在传输两节点之间看到的某些传输连接的特征，是传输层性能的度量，反映了传输质
量及服务的可用性。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构3)传输层协议等级传输层的功能是要弥补从网络层获得的服务和向传
输服务用户提供的服务之间的差距，它所关心的是提高服务质量，包括优化成本。传输层的功能按级别划分，可以分为5个协议级别:级别0(简单
级)、级别1(基本差错恢复级)、级别2(多路复用级)、级别3(差错恢复和多路复用级)和级别4(差错检测和恢复级)。服务质量划分得较
高的网络，仅需要较简单的协议级别;反之，服务质量划分得较低的网络，仅需要较复杂的协议级别。4)传输服务原语服务在形式上是一组原语的
描述。原语被用来统治服务提供者采取某些行动，或报告某同层实体已经采取的行动。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构在O
SI参考模型中，服务原语划分为四种类型。 (1)请求:用户利用它要求服务提供者提供某些服务，如建立连接或发送数据等。
(2)指示:服务提供者执行一个请求以后，用指示原语通知收方的用户实体，告知有入想要与之建立连接或发送数据等。 (3)响应收到
指示原语后，利用响应原语向对方作出反应。例如，同意或不同意建立连接等。 (4)确认 ;请求对方可以通过接收确认原语来获悉对方
是否同意接受请求。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构6.会话层会话层(Session Layer)的主要功能是在两
个节点间建立、维护和释放面向用户的连接，并对会话进行管理和控制，保证会话数据可靠传送。在会话层和传输层都提到了连接，那么会话连接和
传输连接到底有什么区别呢?会话连接和传输连接之间有三种关系:一对一关系，即一个会话连接对应一个传输连接;一对多关系，一个会话连接对
应多个传输连接;多对一关系，多个会话连接对应一个传输连接。会话过程中，会话层需要决定到底使用全双工通信还是半双工通信。如果采用全双
工通信，则会话层在对话管理中要做的工作就很少;如果采用半双工通信，会话层则通过一个数据令牌来协调会话，保证每次只有一个用户能够传输
数据。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构7.表示层OSI模型中，表示层以下的各层主要负责数据在网络中传输时不出错。
但数据的传输没有出错，并不代表数据所表示的信息不会出错。表示层专门负责有关网络中计算机信息表示方式的问题。表示层负责在不同的数据格
式之间进行转换操作，以实现不同计算机系统间的信息交换。除了编码外，还包括数组、浮点数、记录、图像、声音等多种数据结构，表示层用抽象
的方式来定义交换中使用的数据结构，并且在计算机内部表示法和网络的标准表示法之间进行转换。表示层还负责数据的加密，以在数据的传输过程
对其进行保护。数据在发送端被加密，在接收端解密。使用加密密钥来对数据进行加密和解密。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系
结构8.应用层应用层是OSI/RM的最高层，它是计算机网络与最终用户间的接口，它包含了系统管理员管理网络服务所涉及的所有问题和基本
功能。它在OSI/RM第6层提供的数据传输和数据表示等各种服务的基础上，为网络用户或应用程序提供完成特定网络服务功能所需要的各种应
用协议。常用的网络服务包括文件服务,电子邮件、打印服务、集成通信服务、目录服务、网络管理服务、安全服务、多协议路由与路由互连服务、
分布式数据库服务及虚拟终端服务等。网络服务由相应的应用协议实现，不同的网络操作系统提供的网络服务在功能、用户界面、实现技术、硬件平
台支持及开发应用软件所需的应用程序接口API等方面均存在较大差异，而采纳的应用协议也各具特色，因此，应用协议的标准化非常重要。上一
页 下一页 返回1. 4协议和体系结构1.4.4 TCP/IP的体系结构1.TCP/IP的概述TCP/IP即是传输控制协
网际协议的简称，是20世纪70年代中期由美国国防部为其ARPANET网开发的网络体系结构，它在20世纪80年代被确定为Intern
et的通信协议。由于TCP/IP协议使用的时间较长，加之它以简洁、实用而得到普遍的响应，所以世界上一般认为TCP/IP是事实上的工
业标准。TCP/IP是由它的两个主要协议即TCP协议和IP协议而得名。TCP/IP是Internet上所有网络和主机之间进行交流所
使用的共同“语言”，是Internet上使用的一组完整的标准网络连接协议。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构通常所
说的TCP/IP协议实际上包含了大量的协议和应用，且由多个独立定义的协议组合在一起，因此，更确切地说，应该称其为TCP/IP协议集。TCP/IP协议具有以下几个特点。(1)开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。(2)独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网中，更适用于Internet中。(3)统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网络中都具有唯一的地址。(4)标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构2.TCP/IP的层次结构及对应的协议集TCP/IP参考模型是4层结构，与OSI的7层结构相对比，如图1-18所示。1)网络接口层网络接口层是TCP/IP参考模型中的最底层，主要包含了网络物理连接的部分。网络接口层一方面负责接收互联网层的数据包，并将数据报通过物理线路发送出去;另一方面负责从物理线路接收数据，并将数据向上传递给互联网层。 2)互联网层互联网层是TCP/IP参考模型中的关键部分。它的功能是负责相邻接点之间的数据传输，主要包括三个方面的功能:上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构第一，接收来自传输层的请求，将分组装入到IP数据报中，并填入数据报头，进行路由选择，把IP数据报发送给相应的网络接口层;第二，处理接收到的数据包，检查数据报的正确性，通过路由选择决定是接收还是发送至目的站;第三，网络的路由选择、流量控制和避免拥塞是互联网层必须解决的问题。3)传输层传输层位于互联网层之上。它的功能与()5I参考模型中的传输层相同，主要是使发送端和接收端的对等实体可以进行会话，并确保数据传输的可靠性。为保证数据传输的可靠性，传输层协议规定接收端必须进行确认，如果分组丢失，必须重新发送。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构大多数主机都支持多用户操作，因而，通常有多个应用程序同时访问互联网，传输层必须对不同应用程序进行标识，在每个分组中增加识别应用程序的标识。在传输层定义了以下两个协议。(1)传输控制协议。传输控制协议TCP是一个可靠的面向连接的协议，允许某台机器上的字节流无差错地发送到互联网上的其他机器。发送方将字节流划分成报文并传递给互联网层进行发送，接收方把接收到的报文装配成字节流，并传递给接收用户。(2)用户数据报协议。用户数据报协议UDP是一种不可靠的无连接协议，将可靠性问题交给应用程序解决。上一页 下一页 返回1. 4协议和体系结构4)应用层应用层是TCP/IP参考模型中的最高层，负责提供各种应用程序协议给用户使用，应用层包括了所有的高层协议。应用层协议主要有以下几种。 (1)虚拟终端协议，允许用户远程登录。 (2)文件传输协议，实现文件传输功能。 (3)电子邮件协议，实现电子邮件传送功能。 (4)域名系统服务，实现主机名到网络地址的映射。5)超文本传输协议，用于WWW服务TCP/IP参考模型中的协议与网络，如图1 - 20所示。上一页 返回图1-1网络的拓扑结构返回图1-2 PCI网卡返回图1-3中继器返回图1-4集线器返回图1-5交换机返回图1-6路由器返回图1 -7网关返回图1-8网桥返回图1-9‘网络连接”对话框返回图1-10“本地连接属性”对话框返回图1-11“TCP/IP属性”对话框返回图1-13通信系统基本模型返回图1-14邮政通信系统返回图1-15层、协议、接口返回图1-16 OSI参考模型示意图返回图1-18 OSI参考模型与TCP/IP参考模型返回图1-20 TCP/IP参考模型中的协议与网络返回 |
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