1、12q描述局域网和广域网（描述局域网和广域网（LAN和和WAN）.q区分因特网和互联网区分因特网和互联网.q描述作为因特网网络模型的描述作为因特网网络模型的TCP/IP协议族协议族.q定义定义TCP/IP协议族中的各层以及他们的关系协议族中的各层以及他们的关系.q从应用层面描述一些应用从应用层面描述一些应用.q描述网络层协议提供的服务描述网络层协议提供的服务.q描述传输层协议提供的服务描述传输层协议提供的服务.q描述数据链路层使用的不同协议描述数据链路层使用的不同协议.q描述物理层的责任描述物理层的责任.q描述在计算机网络中使用的不同传输介质描述在计算机网络中使用的不同传输介质.36.1.1
2、网络网络网络是一系列可用于通信的设备相互连接构成的。网络是一系列可用于通信的设备相互连接构成的。设备可以是一台设备可以是一台主机主机（终端），也可以是一个（终端），也可以是一个连接设备连接设备。局域网（局域网（LAN，Local Area Network）局域网通常是与单个办公室、建筑或校园内的几个主机相连局域网通常是与单个办公室、建筑或校园内的几个主机相连的私有网络。在一个局域网中，每个设备都有在局域网中的的私有网络。在一个局域网中，每个设备都有在局域网中的唯一唯一标识符标识符和和地址地址。4广域网（广域网（WAN，Wide Area Network）广域网也是通信设备互连构成的。广域网的跨
3、度比局域网更广域网也是通信设备互连构成的。广域网的跨度比局域网更大，可能是一个城镇、一个省、一个国家甚至横跨世界。局大，可能是一个城镇、一个省、一个国家甚至横跨世界。局域网将域网将主机主机互连，而广域网则将互连，而广域网则将连接设备连接设备互连。互连。点对点广域网点对点广域网是通过媒介连接两个通信设备的网络。是通过媒介连接两个通信设备的网络。交换广域网交换广域网是至少有两个端的网络。是至少有两个端的网络。56.1.2 因特网因特网一个网际网是两个或多个可以互相通信的网络。最值得注意一个网际网是两个或多个可以互相通信的网络。最值得注意的网际网就是的网际网就是因特网因特网，它由成千上万个互连的网络
4、组成。，它由成千上万个互连的网络组成。6骨干网骨干网由通信公司所有，这些骨干网通过一些复杂的交换系由通信公司所有，这些骨干网通过一些复杂的交换系统（网络对等交换点）相互连接。第二层有一些较小规模的统（网络对等交换点）相互连接。第二层有一些较小规模的网络，这些网络称为网络，这些网络称为供应商网络供应商网络。在因特网边缘有一些真正。在因特网边缘有一些真正使用基于因特网的服务的网络，他们是使用基于因特网的服务的网络，他们是客户网络客户网络。骨干骨干网和供应商网络也被称为网和供应商网络也被称为因特网服务供应商（因特网服务供应商（ISP），骨干网通常被，骨干网通常被称为称为国际因特网服务供应商国际因特网
5、服务供应商，供应商网络则被称为，供应商网络则被称为国内或地域性因特网服国内或地域性因特网服务供应商务供应商。76.1.4 协议分层协议分层协议协议定义了发送器、接收器以及所有中间设备必须遵守以保定义了发送器、接收器以及所有中间设备必须遵守以保证有效通信的规则。对于复杂的通信，需要将任务分配到不证有效通信的规则。对于复杂的通信，需要将任务分配到不同的协议层中，此时不同协议层需要不同协议同的协议层中，此时不同协议层需要不同协议协议分层。协议分层。8协议分层的原则协议分层的原则（1）如果想达到双向通信，我们需要保证每一个协议层都可）如果想达到双向通信，我们需要保证每一个协议层都可以进行两个对立且方向
6、相反的工作。以进行两个对立且方向相反的工作。（2）在两个站点中每一层的两个对象必须完全相同。）在两个站点中每一层的两个对象必须完全相同。逻辑连接逻辑连接Figure 6.6 同位体协议层之间的逻辑连接同位体协议层之间的逻辑连接9OSI参考模型参考模型开放式系统互联开放式系统互联（OSI，Open System Interconnect）。）。国际国际标准化组织（标准化组织（ISO）制定了）制定了OSI模型，该模型定义了不同计算模型，该模型定义了不同计算机互联的标准，是设计和描述计算机网络通信的基本框架。机互联的标准，是设计和描述计算机网络通信的基本框架。106.1.5 TCP/IP协议族协议族
7、传输控制协议传输控制协议/网际协议网际协议（TCP/IP，Transmission Control Protocol/Internet Protocol）。如今因特网中使用的协议集被）。如今因特网中使用的协议集被称为称为TCP/IP协议族，它是一个分层协议。协议族，它是一个分层协议。Figure 6.7 TCP/IP协议族中的分层协议族中的分层11分层架构分层架构如如图展示了一个两台主机间的通信：图展示了一个两台主机间的通信：12地址与数据包地址与数据包各各层之间有逻辑通信，任何涉及两步校验的通信都需要两个层之间有逻辑通信，任何涉及两步校验的通信都需要两个地址：源地址和目标地址，但是我们只有地
8、址：源地址和目标地址，但是我们只有4组，物理层不需要组，物理层不需要地址，因为物理层是以比特位进行数据交换。地址，因为物理层是以比特位进行数据交换。IP地址地址MAC地址地址13应用层向应用层向用户用户提供服务。提供服务。通信由通信由逻辑连接逻辑连接提供提供（假设两个应用层直接（假设两个应用层直接连接来传输数据）连接来传输数据）如右图场景（如右图场景（P100）146.2.2 应用层模式应用层模式两种描述通信程序间关系的模式：两种描述通信程序间关系的模式：客户机客户机-服务器模式服务器模式和和端到端到端模式端模式。传统模式：客户机传统模式：客户机-服务器模式（服务器模式（C/S）在此模式下，服
9、务提供者是一个应用程序，叫做在此模式下，服务提供者是一个应用程序，叫做服务器进程服务器进程，这个进程一直持续运行，等待另一个叫做这个进程一直持续运行，等待另一个叫做客户端进程客户端进程的应用的应用程序通过因特网连接要求服务。两端的程序通过因特网连接要求服务。两端的角色完全不同角色完全不同。15新模式：端到端模式（新模式：端到端模式（P2P）在此模式下，在此模式下，不需要不需要一个一直持续运行等待客户端进程连接一个一直持续运行等待客户端进程连接的服务器进程。一台与网络相连的计算机可以在的服务器进程。一台与网络相连的计算机可以在同一时间段同一时间段提供和接收服务。提供和接收服务。166.2.3 标
10、准化标准化C/S应用应用、FTP、EMAIL、TELNET、SSH、DNS万维网（万维网（WWW）WWW是环球信息网的缩写，（亦作是环球信息网的缩写，（亦作“Web”、“WWW”、“W3”，英文全称为，英文全称为“World Wide Web”）。如今的如今的WWW是一个分布式的是一个分布式的C/S服务，在这个服务中，用户服务，在这个服务中，用户可以通过浏览器来访问使用服务器的服务。这些服务分布在可以通过浏览器来访问使用服务器的服务。这些服务分布在许多地方，称为站点，每个站点存储若干的文档（网页）。许多地方，称为站点，每个站点存储若干的文档（网页）。17统一资源定位符（统一资源定位符（URL，
11、Uniform Resource Locator）网页或文件需要唯一的标识来与其他内容区分开，定义一个网页或文件需要唯一的标识来与其他内容区分开，定义一个网络资源需要网络资源需要3个标识符：个标识符：主机主机、端口端口和和路径路径。但是在这之前，。但是在这之前，需要告知浏览器我们需要使用的需要告知浏览器我们需要使用的C/S应用，这就是协议，所以应用，这就是协议，所以需要需要4个标识符来定位一个网络资源：个标识符来定位一个网络资源：（1）协议：客户机）协议：客户机-服务器应用的缩写（如服务器应用的缩写（如HTTP）（2）主机：）主机：IP地址、主机名或域名地址、主机名或域名（3）端口：应用预定义
12、的）端口：应用预定义的16位整数端口号位整数端口号（4）路径：资源在目标主机的位置和名字、）路径：资源在目标主机的位置和名字、URL为了连接这四部分而设计。为了连接这四部分而设计。Protocol:/host/pathProtocol:/host:port/path18FTP（Protocol，端口号，端口号21）是）是TCP/IP提供的一种标准协议。提供的一种标准协议。客户端：用户接口、客户端控制进程和客户端数据传输进程。客户端：用户接口、客户端控制进程和客户端数据传输进程。服务器：服务器控制进程和服务器数据传输进程。服务器：服务器控制进程和服务器数据传输进程。始终打开始终打开为每个传输文件
13、开关为每个传输文件开关6.2.4 文件文件传输传输协议协议19电子邮件允许客户交换信息。与电子邮件允许客户交换信息。与HTTP和和FTP有本质区别。有本质区别。6.2.5 电子邮件（电子邮件（e-mail）20Telnet（Terminal Network）协议为）协议为TCP/IP协议族中的一员，协议族中的一员，使用使用23端口，最早的远程登录协议之一。端口，最早的远程登录协议之一。由于由于telnet以明文形式传输，所以很容易遭受黑客窃听从而泄以明文形式传输，所以很容易遭受黑客窃听从而泄露密码等重要信息。露密码等重要信息。SSH（Secure Shell，安全外壳），端口号，安全外壳），端
14、口号22，是一个可以作，是一个可以作用于多目的（远程登录和文件传输）的安全应用程序，最初用于多目的（远程登录和文件传输）的安全应用程序，最初是为了替代是为了替代telnet而设计的。而设计的。SSH-1：早期：早期SSH版本，由于设计存在漏洞而弃用。版本，由于设计存在漏洞而弃用。SSH-2：现今使用的版本，与：现今使用的版本，与SSH-1完全不兼容。完全不兼容。SSH有两种级别的安全验证：有两种级别的安全验证：基于口令的安全验证基于口令的安全验证和和基于密钥基于密钥的安全验证的安全验证。6.2.67 Telnet与与SSH21域名系统（域名系统（DNS，Domain Name System，5
15、3）是为了帮助其）是为了帮助其他应用程序而设计的。为了确认一个实体，他应用程序而设计的。为了确认一个实体，TCP/IP使用使用IP地地址定义某主机和网络之间的连接。但是数字化的地址难以记址定义某主机和网络之间的连接。但是数字化的地址难以记忆，因此网络需要一个名字到地址的映射系统来解决此问题。忆，因此网络需要一个名字到地址的映射系统来解决此问题。DNS是一个作为是一个作为域名和域名和IP相互映射相互映射的一个分布式数据库。的一个分布式数据库。全世界有全世界有13台根域名服务器。由台根域名服务器。由ICANN管理。管理。6.2.8 域名系统域名系统22网络中的域名系统网络中的域名系统（1）一般域）
16、一般域（2）国家域）国家域236-3 传输层传输层 Transport Layer传输层位于应用层与传输层位于应用层与网络层之间，从网络网络层之间，从网络层接收服务并为应用层接收服务并为应用层提供服务。传输层层提供服务。传输层是是TCP/IP的的核心部分核心部分，是一个网络中从一点是一个网络中从一点向另一点进行数据传向另一点进行数据传输的端与端之间的输的端与端之间的逻逻辑媒介辑媒介。场景场景P110：246.3.1 传输传输层服务层服务进程间通信进程间通信一一个进程是使用传输层服务的应用层实体（运行中的程序）。个进程是使用传输层服务的应用层实体（运行中的程序）。传输传输层的责任是将消息传递给响
17、应的进程。层的责任是将消息传递给响应的进程。Figure 6.20 传输层协议域传输层协议域在传输层的通信是进程间的。在传输层的通信是进程间的。25地址：端口号地址：端口号C/S模式仍是最常用的进程间通讯模式。为了使本地进程和服模式仍是最常用的进程间通讯模式。为了使本地进程和服务器进程通信，需要定义本地主机、本地进程、远程主机和务器进程通信，需要定义本地主机、本地进程、远程主机和远程进程。远程进程。主机使用主机使用IP地址，而进程则使用端口号（地址，而进程则使用端口号（16位）。位）。客户程序端口号：临时端口号，大于客户程序端口号：临时端口号，大于1023服务程序端口号：知名端口号服务程序端口
18、号：知名端口号266.3.2 传输层协议传输层协议用户数据报协议用户数据报协议UDP（User Data Protocol）是面向事务的不可靠的无连接传）是面向事务的不可靠的无连接传输协议。提供进程间通信。输协议。提供进程间通信。用户数据报，用户数据报，UDP数据包，有一个固定大小为数据包，有一个固定大小为8字节的头，存字节的头，存储在总长为储在总长为65535字节的字节的IP数据报中。数据报中。UDP耗费系统资源较少，可能丢包，不保证数据的顺序。耗费系统资源较少，可能丢包，不保证数据的顺序。27传输控制协议传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）是一个
19、面向连接的可）是一个面向连接的可靠协议。明确定义了连接设施、数据传输和连接拆卸段以提靠协议。明确定义了连接设施、数据传输和连接拆卸段以提供面向连接的服务。供面向连接的服务。TCP段，段，TCP将一些字节组合成数据包。每一个数据段都加将一些字节组合成数据包。每一个数据段都加一个一个20-60字节的头以便控制，这些段都将封装在字节的头以便控制，这些段都将封装在IP数据报中数据报中以便网络层进行传输。以便网络层进行传输。TCP要求资源较多，能保证数据正确性和数据顺序。要求资源较多，能保证数据正确性和数据顺序。28TCP连接的建立（三次握手）连接的建立（三次握手）（1）Client将将SYN置为置为1
20、，随机产生一个值，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给，并将该数据包发送给Server，Client进入进入SYN_SENT状态。状态。（2）Server收到包后将收到包后将SYN和和ACK都置为都置为1，ack=J+1，随机随机seq=K，发送，发送给给Client以以确认请求确认请求，Server进入进入SYN_RCVD状态。状态。（3）Client收到确认后，检查收到确认后，检查ack是否为是否为J+1，ACK是否为是否为1，如果正确则将标，如果正确则将标志位志位ACK置为置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给，并将该数据包发送给Server，Server检查检查ack是否是
21、否为为K+1，ACK是否为是否为1，如果正确则连接建立成功，如果正确则连接建立成功，Client和和Server进入进入ESTABLISHED状态。状态。29TCP连接的连接的释放（四次挥手）释放（四次挥手）（1）Client发送一个发送一个FIN，来关闭，来关闭C/S数据数据传送，传送，Client进入进入FIN_WAIT_1状态。状态。（2）Server收到收到FIN后，发送一个后，发送一个ACK给给Client，确认序号为收到序号，确认序号为收到序号+1（与（与SYN相同，一个相同，一个FIN占用一个序号），占用一个序号），Server进入进入CLOSE_WAIT状态。状态。（3）Ser
22、ver发送一个发送一个FIN，来关闭，来关闭S/C数据数据传送，传送，Server进入进入LAST_ACK状态。状态。（4）Client收到收到FIN后，后，Client进入进入TIME_WAIT状态，接着发送一个状态，接着发送一个ACK给给Server，确认序号为收到序号，确认序号为收到序号+1，Server进入进入CLOSED状态，完成四次挥手。状态，完成四次挥手。3031323334356-4 网络层网络层 Network Layer网络层负责源到目的地网络层负责源到目的地的消息传送。的消息传送。在源处，网络层接收传在源处，网络层接收传输层送来的一个数据包，输层送来的一个数据包，将数据包
23、封装在数据报将数据包封装在数据报中，并向下发送至数据中，并向下发送至数据链路层。链路层。目标处，网络层接收数目标处，网络层接收数据链路层传送的数据报，据链路层传送的数据报，将数据报解封后传送至将数据报解封后传送至传输层。传输层。路由器最高只到网络层。路由器最高只到网络层。366.4.1 网络层提供的服务网络层提供的服务打包（封装数据）打包（封装数据）源网络层从传输层接收数据包，添加头部源网络层从传输层接收数据包，添加头部网络层协议在逻辑上传送至目标处的网络层网络层协议在逻辑上传送至目标处的网络层目标主机接收数据包后解除封装，传递给传输层目标主机接收数据包后解除封装，传递给传输层在网络层的通信是
24、主机间的。在网络层的通信是主机间的。37数据包传递数据包传递网络层的数据包传递是不可靠且无连接的。网络层的数据包传递是不可靠且无连接的。（1）不可靠：数据包可能丢失、损毁或重复。）不可靠：数据包可能丢失、损毁或重复。（2）无连接：相同传输层的数据包是没有联系的。）无连接：相同传输层的数据包是没有联系的。386.4.2 网络层协议网络层协议IPv4IP地址：用来标记每个设备和互联网之间的连接的标识符。地址：用来标记每个设备和互联网之间的连接的标识符。IP地址是地址是32位的地址，这种地址唯一但又通用地定义了主机位的地址，这种地址唯一但又通用地定义了主机或者路由器与网络之间的连接。或者路由器与网络
25、之间的连接。39IP地址分类地址分类A:0.0.0.0-127.255.255，其中段，其中段0和和127不不可用可用B:128.0.0.0-191.255.255.255C:192.0.0.0-223.255.255.255D:224.0.0.0-239.255.255.255E:240.0.0.0-255.255.255.255，其中段，其中段255不不可用可用这其中除了段这其中除了段0和段和段127之外，还有一些之外，还有一些IP地址因为有其他的用地址因为有其他的用途，是不可以用作普通途，是不可以用作普通IP的。还有一部分被用作私有的。还有一部分被用作私有IP地址。地址。40特殊用途特殊
26、用途IP将这些特殊的将这些特殊的IP地址分为三类，特殊源地址、环回地址以及广地址分为三类，特殊源地址、环回地址以及广播地址。播地址。41私有私有IP与私有与私有IP地址对应的是地址对应的是公有地址公有地址（Public address），由），由Inter NIC负责负责。这些。这些IP地址分配给注册并向地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。织机构。通过它直接访问因特网。私有私有IP的出现是为了解决公有的出现是为了解决公有IP地址不够用的情况。从地址不够用的情况。从A、B、C三类三类IP地址中拿出一部分作为私有地址中拿出一部分作为私有IP地址
27、，这些地址，这些IP地址不地址不能被路由到能被路由到Internet骨干网上，骨干网上，Internet路由器也将丢弃该私有路由器也将丢弃该私有地址。如果私有地址。如果私有IP地址想要连至地址想要连至Internet，需要将私有地址转换，需要将私有地址转换为公有地址。这个转换过程称为网络地址转换（为公有地址。这个转换过程称为网络地址转换（Network Address Translation，NAT），通常使用路由器来执行），通常使用路由器来执行NAT转转换换。范围如下范围如下：A:10.0.0.010.255.255.255 即即10.0.0.0/8B:172.16.0.0172.31.25
28、5.255即即172.16.0.0/12C:192.168.0.0192.168.255.255 即即192.168.0.0/1642子网子网掩码掩码子网子网掩码是一个掩码是一个32位的位的2进制数，其对应网络地址的所有位置都进制数，其对应网络地址的所有位置都为为1，对应于主机地址的所有位置都为，对应于主机地址的所有位置都为0。由此可知，由此可知，A类网络的默认子网掩码是类网络的默认子网掩码是255.0.0.0，B类网络的默类网络的默认子网掩码是认子网掩码是255.255.0.0，C类网络的默认子网掩码是类网络的默认子网掩码是255.255.255.0。将子网掩码和。将子网掩码和IP地址按地址
29、按位位“与与”运算，得到运算，得到IP地址的网络地址，剩下的部分就是主机地址，从而区分出任意地址的网络地址，剩下的部分就是主机地址，从而区分出任意IP地址中的网络地址和主机地址。地址中的网络地址和主机地址。子网掩码常用点分十进制表示，我们还可以用子网掩码常用点分十进制表示，我们还可以用CIDR的网络前的网络前缀法表示掩码，即缀法表示掩码，即“/；”。如。如138.96.0.0/16表表示示B类网络类网络138.96.0.0的子网掩码为的子网掩码为255.255.0.0。子网子网掩码告知路由器，掩码告知路由器，IP地址的前多少位是网络地址，后多少地址的前多少位是网络地址，后多少位（剩余位）是主机
30、地址，使路由器正确判断任意位（剩余位）是主机地址，使路由器正确判断任意IP地址是否地址是否是本网段的，从而正确地进行路由。是本网段的，从而正确地进行路由。43子网子网划分划分子网划分是通过借用子网划分是通过借用IP地址的若干位主机位来充当子网地址从地址的若干位主机位来充当子网地址从而将原网络划分为若干子网而实现的。而将原网络划分为若干子网而实现的。划分子网时，随着子网地址借用主机位数的增多，子网的数目划分子网时，随着子网地址借用主机位数的增多，子网的数目随之增加，而每个子网中的可用主机数逐渐减少。以随之增加，而每个子网中的可用主机数逐渐减少。以C类网络类网络为例，原有为例，原有8位主机位，位主
31、机位，2的的8次方即次方即256个主机地址，默认子网个主机地址，默认子网掩码掩码255.255.255.0。借用。借用1位主机位，产生位主机位，产生2个子网，每个子网个子网，每个子网有有126个主机地址；借用个主机地址；借用2位主机位，产生位主机位，产生4个子网，每个子网有个子网，每个子网有62个主机地址个主机地址每个网中，第一个每个网中，第一个IP地址（即主机部分全部地址（即主机部分全部为为0的的IP）和最后一个）和最后一个IP（即主机部分全部为（即主机部分全部为1的的IP）不能分配）不能分配给主机使用，所以每个子网的可用给主机使用，所以每个子网的可用IP地址数为总地址数为总IP地址数量减地
32、址数量减2；根据子网根据子网ID借用的主机位数，我们可以计算出划分的子网数、借用的主机位数，我们可以计算出划分的子网数、掩码、每个子网主机掩码、每个子网主机数。数。若若子网占用子网占用7位主机位时，主机位只剩一位，无论设为位主机位时，主机位只剩一位，无论设为0还是还是1，都意味着主机位是全都意味着主机位是全0或全或全1。所以。所以主机位至少应保留主机位至少应保留2位。位。44TCP/IP定义了一个在因特网上传输的包，称为数据包。而数定义了一个在因特网上传输的包，称为数据包。而数据报是一个比较抽象的内容，是对数据报的结构进行分析，据报是一个比较抽象的内容，是对数据报的结构进行分析，数据报由首部和
33、数据两部分组成。数据报由首部和数据两部分组成。首部前一部分的首部前一部分的20字节字节是所有是所有IP数据报必须具有数据报必须具有的。在首部的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。首部中的源地址和目的地址都是中的源地址和目的地址都是IP协议地址。协议地址。IPv4数据报数据报45(1)版本版本占占4位，指位，指IP协议的版本。通信双方使用的协议的版本。通信双方使用的IP协议版本必须一协议版本必须一致。目前广泛使用的致。目前广泛使用的IP协议版本号为协议版本号为4（IPv4）。(2)首部首部长度长度占占4位，可位，可表示十进制
34、数值表示十进制数值015。这个。这个字段所表示数的单位是字段所表示数的单位是32位位字长字长，当，当IP的首部长度为的首部长度为1111时，首部总长度时，首部总长度就达到就达到60字字节。当节。当IP分组的首部长度不是分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充后的填充字段加以填充。最。最常用的首部长度就是常用的首部长度就是20字节（即字节（即首部长度为首部长度为0101），这时不使用任何选项），这时不使用任何选项。(3)区分服务区分服务占占8位，用来获得更好的服务。这个字段在旧标准中叫做服务位，用来获得更好的服务。这个字段在旧标准中叫做服务类型
35、，但实际上一直没有被使用过。类型，但实际上一直没有被使用过。1998年年IETF把这个字段把这个字段改名为区分服务改名为区分服务DS(Differentiated Services)。只有在使用区分。只有在使用区分服务时，这个字段才起作用。服务时，这个字段才起作用。46(4)总长度总长度总长度总长度指首部和数据之和的长度，单位为指首部和数据之和的长度，单位为字节字节。总长度字段。总长度字段为为16位，因此数据报的最大长度位，因此数据报的最大长度为为65535字节。字节。(5)标识标识(identification)占占16位。位。IP软件在存储器中维持一个计数器，每产生一个数软件在存储器中维持
36、一个计数器，每产生一个数据报，计数器就加据报，计数器就加1，并将此值赋给标识字段，并将此值赋给标识字段。（帧分片）。（帧分片）(6)标志标志(flag)占占3位，但目前只有位，但目前只有2位有意义。位有意义。标志标志字段中的最低位记为字段中的最低位记为MF(More Fragment)。MF=1即表示后面即表示后面“还有分片还有分片”的数据报。的数据报。MF=0表示这已是若干数表示这已是若干数据报片中的最后一个据报片中的最后一个。标志标志字段中间的一位记为字段中间的一位记为DF(Dont Fragment)，意思是，意思是“不能分片不能分片”。只有当。只有当DF=0时才允许分片。时才允许分片。
37、47(7)片偏移片偏移占占13位。片偏移指出：较长的分组在分片后，某片在原分组位。片偏移指出：较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。也就是说，相对用户数据字段的起点，该片中的相对位置。也就是说，相对用户数据字段的起点，该片从何处开始。片偏移以从何处开始。片偏移以8个字节为偏移单位。这就是说，除了个字节为偏移单位。这就是说，除了最后一个分片，每个分片的长度一定是最后一个分片，每个分片的长度一定是8字节（字节（64位）的整数位）的整数倍。倍。(8)生存时间生存时间占占8位，生存时间字段常用的的英文缩写是位，生存时间字段常用的的英文缩写是TTL(Time To Live)，表明是数据报在网络
38、中的寿命表明是数据报在网络中的寿命。TTL的意义是指明数据报在的意义是指明数据报在网络中至多可经过多少个网络中至多可经过多少个路由器（最大路由器（最大255）。路由器在转发）。路由器在转发数据报之前就把数据报之前就把TTL值减值减1.若若TTL值减少到零，就丢弃这个数值减少到零，就丢弃这个数据报，不再转发。若把据报，不再转发。若把TTL的初始值设为的初始值设为1，就表示这个数据，就表示这个数据报只能在本局域网中传送报只能在本局域网中传送。48(9)协议协议占占8位，协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议，位，协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议，以便使目的主机的以便使目的主机的I
39、P层知道应将数据部分上交给哪个处理过层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。程。(10)首部检验和首部检验和占占16位。这个字段只检验数据报的首部，但不包括数据部分。位。这个字段只检验数据报的首部，但不包括数据部分。这是因为数据报每经过一个路由器，路由器都要重新计算一这是因为数据报每经过一个路由器，路由器都要重新计算一下首部检验和（一些字段，如生存时间、标志、片偏移等都下首部检验和（一些字段，如生存时间、标志、片偏移等都可能发生变化）。不检验数据部分可减少计算的工作量。可能发生变化）。不检验数据部分可减少计算的工作量。(11)源地址源地址占占32位。位。(12)目的地址目的地址占占32位。位。4
40、9IPv6第第6版网际协议，该协议是一个在扩大版网际协议，该协议是一个在扩大IPv4的地址空间基础上的地址空间基础上重新设计了重新设计了IP数据包的格式并修改一些辅助性协议计划。数据包的格式并修改一些辅助性协议计划。IPv6的地址使用的地址使用128位来定义，显示为二进制或者冒号十六进位来定义，显示为二进制或者冒号十六进制的格式。制的格式。50IPv6定义了定义了3个等级：站点（组织）、子网和到主机的连接个等级：站点（组织）、子网和到主机的连接516-5 数据链路层数据链路层 Data-Link Layer6.5.1 节点和链接节点和链接TCP/IP协议协议族没有为数据链路层定义任何协议。族没
41、有为数据链路层定义任何协议。应用层、传输层和网络层的通信都是端到端的，但数据链路应用层、传输层和网络层的通信都是端到端的，但数据链路层的通信是节点对节点的。层的通信是节点对节点的。通常将两个端主机和路由器看作节点，他们之间的网络看作通常将两个端主机和路由器看作节点，他们之间的网络看作链接。链接。交换机不是节点。交换机不是节点。526.5.2 局域网局域网有线有线LAN：以太网（：以太网（Ethernet）以太网的发展：标准以太网（以太网的发展：标准以太网（10Mbps）、快速以太网）、快速以太网（100Mbps），千兆以太网（），千兆以太网（1Gbps）和万兆以太网）和万兆以太网（10Gbps
42、）在在LAN中，数据包都被封装在数据帧中：中，数据包都被封装在数据帧中：536.5.3 广域网广域网有线有线WAN调制解调器：调制解调器：构成它的有两个功能性实体：信号调制器和信号解调器。构成它的有两个功能性实体：信号调制器和信号解调器。调制器通过数据制造信号，解调器从调制信号中恢复数据。调制器通过数据制造信号，解调器从调制信号中恢复数据。54有线有线WAN非对称数字用户线路（非对称数字用户线路（ADSL）非对称：下行速率比上行速率更快非对称：下行速率比上行速率更快ADSL允许用户同时使用语音和数据，理论上行速率可达允许用户同时使用语音和数据，理论上行速率可达1.44Mbps，下行速率可达，下
43、行速率可达13.4Mbps。但由于线路噪音影响，。但由于线路噪音影响，通常上行不足通常上行不足500kbps，下行不足，下行不足8Mbps。556-6 物理层物理层 Physical Layer6.6.1 数据和信号数据和信号物理层的角色是将从数据链路层接收的位转换成用于传输的物理层的角色是将从数据链路层接收的位转换成用于传输的电磁信号。电磁信号。物理层的通信是节点对节点的，但节点交换的是电磁信号。物理层的通信是节点对节点的，但节点交换的是电磁信号。模拟信号：连续的信息模拟信号：连续的信息数字信号：离散的信息数字信号：离散的信息566.6.2 数字化传输数字化传输数数转换数数转换将数字数据转换
44、为数字信号，最简单的使用信号电平。将数字数据转换为数字信号，最简单的使用信号电平。模数转换模数转换将模拟数据转换为数字信号，需要进行数据采样。将模拟数据转换为数字信号，需要进行数据采样。576.6.3 模拟传输模拟传输数模转换数模转换数模转换基于数字数据的信息改变模拟信号的某个特征。数模转换基于数字数据的信息改变模拟信号的某个特征。模模转换模模转换模模模模转换转换基于模拟数据基于模拟数据的信息改变模拟信号的的信息改变模拟信号的某个特征某个特征。586-7 传输介质传输介质 TRANSMISSION MEDIA在物理层产生的电子信号需要传输介质来从一端传输到另一在物理层产生的电子信号需要传输介质
45、来从一端传输到另一端。传输介质通常在物理层之下，并且直接受物理层控制。端。传输介质通常在物理层之下，并且直接受物理层控制。传输介质可以分为两大类：传输介质可以分为两大类：导向介质：双绞线、同轴电缆和光缆。导向介质：双绞线、同轴电缆和光缆。无导向介质：自由空间无导向介质：自由空间59606.7.2 非导向介质：无线非导向介质：无线目前可用于无线通信的波段，从目前可用于无线通信的波段，从3kHz到到900THz1.无线电波无线电波频率在频率在3kHz到到1GHz之间的，通常用作无线电通信之间的，通常用作无线电通信2.微波微波频率在频率在1300GHz，微波没有方向性，发送方和接收方需要天，微波没有方向性，发送方和接收方需要天线对齐。（通讯基站）线对齐。（通讯基站）3.红外波红外波频率在频率在300GHz到到400THz之间，用于短程通信（遥控）之间，用于短程通信（遥控）61写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
