1、网络技术应用（选修网络技术应用（选修1)1)第一单元网络技术基础 我们把计算机网络定义为：凡是将分布在不同地理位置并具有独立功能的多台计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件（网络协议及网络操作系统等）管理和协调下，以实现网络资源共享和数据传输为目的的系统，称为计算机网络。可以从以下几个方面理解计算机网络的概念:计算机网络是一个多机、互联系统。计算机网络是一个资源共享系统 计算机网络的基本概念计算机网络的基本概念计算机网络的功能计算机网络的功能 （1）资源共享 硬件共享软件共享数据共享 （2）数据通信（信息交换)（3）分布式控制和分布处理 计算机网络的分类计算机网络的分类 按网
2、络的覆盖区域分为按网络的覆盖区域分为:广域网（广域网（WANWAN）局域网（局域网（LANLAN）城域网（城域网（MANMAN）按网络拓扑结构分为按网络拓扑结构分为:总线网总线网环型网环型网星型网星型网按通信介质可分为：按通信介质可分为：双绞线网双绞线网 光纤卫星网光纤卫星网 微波网等微波网等按传输信号或传输方式可分为：按传输信号或传输方式可分为：基带网基带网 宽带网宽带网按网络的覆盖区域网络可分为按网络的覆盖区域网络可分为l1局域网（LAN）l通常是私有的，用于连接一个办公室、一栋建筑物或者一个校园的网路。l2城域网（MAN）l处在局域网和广域网之间，是一种由许多局域网连接而成的大型局域网。
3、l3广域网（WAN）l通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。计算机网络的组成 计算机网络在物理结构上，可分为网络硬件和计算机网络在物理结构上，可分为网络硬件和网络软件组成，如下图所示：网络软件组成，如下图所示：、数据库应用系统等）应用软件（如）、协议软件（如）、网络操作系统（如网络软件关）器、网桥、路由器、网网络互连设备（如中继同轴电缆、光纤）传输介质（如双绞线、节点处理机（交换机）网络适配器（网卡）网络工作站网络服务器计算机网络硬件计算机网络IESPXIPXIPTCPUnixLinuxServe
4、rWindows/2000网络硬件网络硬件传输介质传输介质 （分有线介质和无线介质两种）（分有线介质和无线介质两种）l1.双绞线双绞线l非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线STPSTPl屏蔽双绞线屏蔽双绞线UTPUTPl2.同轴电缆同轴电缆l50、75和和 93同轴电同轴电缆缆l3.光导纤维（又称光缆）光导纤维（又称光缆）光纤包层外部保护层(a)(a)保护层包层光纤(b)(b)包层保护层有线介质有线介质蓝牙（蓝牙（bluetoothbluetooth），是一种支持设备短距离通信（一般），是一种支持设备短距离通信（一般10m10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA
5、PDA、无线、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。其数据速率为信息交换。其数据速率为1Mbps1Mbps。无线介质有：无线电波、红外线、微波、激光等。无线介质有：无线电波、红外线、微波、激光等。Wi-FiWi-Fi是一种能够将个人电脑、手持设备（如是一种能够将个人电脑、手持设备（如PDAPDA、手机）、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-FiWi-Fi技术传输技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，
6、但传输速度非常快，可以些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到达到54Mbps54Mbps，并且由于发射信号功率低于，并且由于发射信号功率低于100mw100mw，低于，低于手机发射功率，所以手机发射功率，所以Wi-FiWi-Fi上网相对也是最安全健康的。上网相对也是最安全健康的。传传输输媒媒体体 速速率率 传传输输距距离离 性性能能(抗抗干干扰扰性性)价价格格 应应用用 双双绞绞线线 10-1000Mb/s 几几十十kM 可可以以 低低 模模拟拟/数数字字传传输输 50 同同轴轴电电缆缆 10Mb/s 3kM 内内 较较好好 略略 高高 于于双双绞绞线线 基基带带数数字字信信号号
7、75 同同轴轴电电缆缆 300-450MHz 100kM 较较好好 较较高高 模模拟拟传传输输电电视视、数数据据及及音音频频 光光纤纤 几几十十Gbps 30kM up 很很好好 较较高高 远远距距离离传传输输 短短波波 50MHz 全全球球 较较差差 较较低低 远远程程低低速速通通信信 地地面面微微波波接接力力 4-6GHz 几几百百kM 好好 中中等等 远远程程通通信信 卫卫星星 500MHz 18000kM 很很好好 与与 距距 离离无无关关 远远程程通通信信 常用传输介质的比较常用传输介质的比较网卡网卡网卡是工作在链路层的网络组件，是连接计算机和传输介质的接口。网卡是工作在链路层的网络
8、组件，是连接计算机和传输介质的接口。计算机与外界局域网的连接是通过主机箱计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板，又称为通信适配器、内插入一块网络接口板，又称为通信适配器、网络适配器或网络接口卡，俗称网络适配器或网络接口卡，俗称“网卡网卡”。每块网卡都有唯一的一个固定的硬件地址，称为每块网卡都有唯一的一个固定的硬件地址，称为MACMAC地址。地址。lMACMAC地址又叫物理地址、硬件地址，由网络设备制造商生产时写地址又叫物理地址、硬件地址，由网络设备制造商生产时写在硬件内部。在硬件内部。lMACMAC地址和网卡是一一对应的，地址和网卡是一一对应的，4848位，习惯上用位，习惯上
9、用1212个十六进制数个十六进制数表示，每表示，每2 2个个1616进制数之间用冒号或进制数之间用冒号或-隔开，如：隔开，如：08-00-20-0A-08-00-20-0A-8C-6D8C-6D。lMACMAC地址在世界上是唯一的。地址在世界上是唯一的。查找查找MAC地址地址l选择选择“本地连接本地连接”，右键单击，在弹，右键单击，在弹出菜单中选择出菜单中选择“状态状态”，打开本地连，打开本地连接状态窗口。接状态窗口。l选择选择“支持支持”选项单，单击选项单，单击“详细信详细信息息”l屏幕显示屏幕显示“网络连接详细信息网络连接详细信息”窗口，窗口，此窗口包含网络连接的全部参数，其此窗口包含网络
10、连接的全部参数，其中中“实际地址实际地址”就是就是MACMAC地址。地址。lDOSDOS模式下：在模式下：在Win9x Win9x 中可用中可用winipcfgwinipcfg获得，在获得，在Win2000/XPWin2000/XP中可用中可用ipconfigipconfig-all-all获得获得网络连接设备网络连接设备集线器：集线器：交换机：交换机：路由器路由器：网关网关：集线器集线器l集线器集线器HubHub，工作在物理层（最底层），没有相匹配的软件系统，是纯硬件，工作在物理层（最底层），没有相匹配的软件系统，是纯硬件设备。集线器主要用来连接计算机等网络终端。设备。集线器主要用来连接计算
11、机等网络终端。l集线器为共享式带宽，连接在集线器上的任何一个设备发送数据时，其他集线器为共享式带宽，连接在集线器上的任何一个设备发送数据时，其他所有设备必须等待，此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其他设备使用所有设备必须等待，此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其他设备使用带宽。正因此，集线器连接了一个冲突域的网络，所有设备相互交替使用带宽。正因此，集线器连接了一个冲突域的网络，所有设备相互交替使用 Hub 是将信号收集放大后传输给所有其它端口，即传输线路是共享的。是将信号收集放大后传输给所有其它端口，即传输线路是共享的。网络设备网络设备交换机交换机l交换机交换机SwitchSwitch，工作在
12、数据链路层（第二层），稍微高端一点的交换机都，工作在数据链路层（第二层），稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设有一个操作系统来支持。和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设备。备。l交换机允许连接在交换机上的设备并行通讯，设备间通讯不会再发生冲突，交换机允许连接在交换机上的设备并行通讯，设备间通讯不会再发生冲突，因此交换机打破了冲突域，交换机每个接口是一个冲突域，不会与其他接因此交换机打破了冲突域，交换机每个接口是一个冲突域，不会与其他接口发生通讯冲突。口发生通讯冲突。交换机能够选择目标端口，在很大程度上减少冲突的发交换机能够选择目标端口，在
13、很大程度上减少冲突的发生，为通信双方提供了一条独占的线路。生，为通信双方提供了一条独占的线路。路由器路由器l路由器路由器RouterRouter，工作在网络层（第三层），所有的路由器都有，工作在网络层（第三层），所有的路由器都有自己的操作系统来维持，并且需要人员调试，否则不能工作。自己的操作系统来维持，并且需要人员调试，否则不能工作。路由器没有那么多接口，主要用来进行网络与网络的连接。路由器没有那么多接口，主要用来进行网络与网络的连接。简单的说路由器把数据从一个网络发送到另一个网络，这个过简单的说路由器把数据从一个网络发送到另一个网络，这个过程就叫路由。路由器不仅能像交换机一样隔离冲突域，而且
14、还程就叫路由。路由器不仅能像交换机一样隔离冲突域，而且还有更强的网络隔离能力、流量控制能力，从而有效的控制拥塞，有更强的网络隔离能力、流量控制能力，从而有效的控制拥塞，提高整个网络的性能。提高整个网络的性能。中继器中继器(Repeater)(Repeater)l中继器是网络物理层的一种介质连接设备，即中继器工作在中继器是网络物理层的一种介质连接设备，即中继器工作在OSIOSI的物理层。中继器具有放大信号的作用，它实际上是一种的物理层。中继器具有放大信号的作用，它实际上是一种信号再生放大器。因而中继器用来扩展局域网段的长度，驱动信号再生放大器。因而中继器用来扩展局域网段的长度，驱动长距离通信。长
15、距离通信。网络软件网络软件网络操作系统网络操作系统 常用的网络操作系统有：常用的网络操作系统有：WindowsNTWindowsNT、Windows2000Windows2000、NovellNovell、NetwareNetware、UnixUnix和和LinuxLinux等。等。网络通信软件（协议软件）网络通信软件（协议软件）是执行各种网络通信协议和通信功能的程序。是执行各种网络通信协议和通信功能的程序。网络应用软件网络应用软件 常用软件有：解压缩工具、文件下载工具、文件上传工具、常用软件有：解压缩工具、文件下载工具、文件上传工具、网络媒体播放器等。网络媒体播放器等。网络应用软件结构网络应
16、用软件结构l浏览器浏览器/服务器（服务器（B/SB/S）结构：可以直接在浏览器中操作的软件。）结构：可以直接在浏览器中操作的软件。l客户机客户机/服务器（服务器（C/SC/S）结构：需要安装客户端软件。）结构：需要安装客户端软件。计算机网络的拓扑构计算机网络的拓扑构型型l计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构l计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系;l计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。l计算机网
17、络拓扑分类计算机网络拓扑分类l在采用点在采用点-点线路的通信子网中，每条物理线路连接一对结点。点线路的通信子网中，每条物理线路连接一对结点。l点点-点线路的通信子网基本拓扑构型有：点线路的通信子网基本拓扑构型有：l星型星型l环型环型l总线型总线型l网状型网状型l树型树型1.星型拓扑结构星型拓扑结构星型拓扑结构图星型拓扑结构图2.总线型拓扑结构总线型拓扑结构总线拓扑结构图总线拓扑结构图3.环型拓扑结构环型拓扑结构环型拓扑结构图环型拓扑结构图1 1、淘宝网是我国互联网上的购物网站之一。小红在淘宝网的、淘宝网是我国互联网上的购物网站之一。小红在淘宝网的20122012年年“双十一双十一”大型促销活动
18、中，下订单购买了羽绒衣、雪地靴、暖大型促销活动中，下订单购买了羽绒衣、雪地靴、暖贴等过冬物品。请问小红的网上购物行为属于互联网服务的（贴等过冬物品。请问小红的网上购物行为属于互联网服务的（）应用。应用。A A、远程教育、远程教育 B B、电子商务、电子商务 C C、远程医疗、远程医疗 D D、网上娱乐、网上娱乐2 2、某学校内所有的计算机组成一个网，该网按覆盖范围来划分属于、某学校内所有的计算机组成一个网，该网按覆盖范围来划分属于（）A A、LAN BLAN B、MAN CMAN C、TCP DTCP D、WANWAN3 3、电子邮件、电子邮件、IPIP电话、视频聊天等应用主要利用了计算机网络
19、的电话、视频聊天等应用主要利用了计算机网络的（）功能。）功能。A A、电子商务、电子商务 B B、数据传输、数据传输 C C、资源共享、资源共享 D D、分布处理、分布处理20132013年高考试题年高考试题4 4、在计算机网络中要实现相互之间的信息交换，必须遵、在计算机网络中要实现相互之间的信息交换，必须遵循的一系列通讯规则称为（循的一系列通讯规则称为（）A A、流程、流程 B B、程序、程序 C C、算法、算法 D D、协议、协议5 5、小明要创建一个、小明要创建一个“家乡风景独好家乡风景独好”的网站，可选用的网站制的网站，可选用的网站制作软件是（作软件是（）A A、Access BAcc
20、ess B、Word CWord C、FrontpageFrontpage D D、ExcelExcel6 6、电影、电影永不消逝的电波永不消逝的电波中，地下共产党员李侠在敌后用电中，地下共产党员李侠在敌后用电报机向红色根据地发送情报。请问电报系统采用下列信息交报机向红色根据地发送情报。请问电报系统采用下列信息交换技术中的（换技术中的（）A A、线路交换、线路交换 B B、分组交换、分组交换 C C、地址交换、地址交换 D D、报文交换、报文交换7 7、在日常使用中为了方便起见，将、在日常使用中为了方便起见，将IPIP地址表示为地址表示为4 4段十进制数，段十进制数，每段数字间用下圆点分隔。下
21、列每段数字间用下圆点分隔。下列IPIP地址中，不正确的是（地址中，不正确的是（）A A、202.196.200.23 B202.196.200.23 B、140.252.4.5 140.252.4.5 C C、127.45.55.258 D127.45.55.258 D、128.56.156.16128.56.156.168 8、在搜索引擎中、在搜索引擎中“蜘蛛蜘蛛”程序或程序或“机器人机器人”程序是利用网页上的（程序是利用网页上的（）遍历万维网。遍历万维网。A A、IPIP地址地址 B B、超文本连接、超文本连接 C C、域名、域名 D D、随机爬行、随机爬行9 9、小明在暑假到江西婺源经历
22、了一次愉快的旅行，拍摄了一些风景优美、小明在暑假到江西婺源经历了一次愉快的旅行，拍摄了一些风景优美的照片，要通过电子邮件发给朋友欣赏。发送这些照片时必须进行的的照片，要通过电子邮件发给朋友欣赏。发送这些照片时必须进行的操作是（操作是（）A A、存草稿、存草稿 B B、预览、预览 C C、取消、取消 D D、添加附件、添加附件1010、小明在维基百科上发布了一篇社区调查报告，同时邀请参与调查的另、小明在维基百科上发布了一篇社区调查报告，同时邀请参与调查的另一个同学到维基百科上查阅修改。维基（一个同学到维基百科上查阅修改。维基（wikiwiki）属于）属于Web2.0Web2.0应用，请应用，请问
23、以下也属于问以下也属于Web2.0Web2.0应用的是（应用的是（）A A、博客、博客 B B、信息检索、信息检索 C C、FTPFTP下载下载 D D、电子邮件、电子邮件二、数据通信简介二、数据通信简介 数据交换技术数据交换技术 常用的数据交换技术有三种：常用的数据交换技术有三种：即线（电）路交换、报文交换和分组交换。即线（电）路交换、报文交换和分组交换。l定义：在任意拓扑的数据通信网络中，通过网络节点定义：在任意拓扑的数据通信网络中，通过网络节点的某种转接方式来实现从任一端系统到另一端系统之间的某种转接方式来实现从任一端系统到另一端系统之间数据通路接续的技术。数据通路接续的技术。l从通信资
24、源的分配角度来看，从通信资源的分配角度来看，“交换交换”就是按照就是按照某种方式某种方式动态地分配动态地分配传输线路的资源。传输线路的资源。1 1、线（电）路交换、线（电）路交换 电路交换要求通信双方之间建立起一条实际的物理通路，并在整电路交换要求通信双方之间建立起一条实际的物理通路，并在整个通信过程中，这条通路被独占。电话交换系统的交换方式就是属于个通信过程中，这条通路被独占。电话交换系统的交换方式就是属于电路交换。线路交换传输的延时较短，但线路利用率低。电路交换。线路交换传输的延时较短，但线路利用率低。2 2、报文交换、报文交换 在报文交换中，信息以报文（信息的一个逻辑单位，发送者拟发在报
25、文交换中，信息以报文（信息的一个逻辑单位，发送者拟发送的整个信息块）作为一个整体送的整个信息块）作为一个整体(单位单位)以存储转发的方式进行传输。以存储转发的方式进行传输。“存储存储发送发送”的的 数据传输方式导致传输延时比较大，只适合于数数据传输方式导致传输延时比较大，只适合于数字信号传输。字信号传输。3 3、分组交换、分组交换 兼有报文交换和先来交换的特点。形式像报文交换，区别在于交兼有报文交换和先来交换的特点。形式像报文交换，区别在于交换数据单元（分组）长度不同。换数据单元（分组）长度不同。把报文（一段）分成若干分组，在每把报文（一段）分成若干分组，在每个分组前加分组标头进行传输。个分组
26、前加分组标头进行传输。交换方式交换方式数据数据单元单元通路通路方式方式结点存储结点存储延时延时适用的业务适用的业务实例实例线路交换线路交换报文报文专用专用不要求不要求很小，几乎没有很小，几乎没有实时业务实时业务电话电话报文交换报文交换报文报文共享共享存储报文存储报文报文存储，转发时间报文存储，转发时间不要求实时的业务不要求实时的业务电报电报分组交换分组交换分组分组共享共享存储分组存储分组分组存储，转发时间分组存储，转发时间实时要求不高的业务实时要求不高的业务IPIP电话电话三种交换方式的比较：三种交换方式的比较：信息、数据与信号信息、数据与信号 l在数据通信领域中，通常把数据定义为以数字形式存
27、储的信息。数据在数据通信领域中，通常把数据定义为以数字形式存储的信息。数据通信是在两个或多个点之间传送数字信息（通常是二进制形式）的过通信是在两个或多个点之间传送数字信息（通常是二进制形式）的过程。信息被定义为知识或情报。经过处理、组织和存储的信息称为数程。信息被定义为知识或情报。经过处理、组织和存储的信息称为数据。据。l当你给朋友发送电子邮件时，邮件内容本身就是信息，而邮件内容的当你给朋友发送电子邮件时，邮件内容本身就是信息，而邮件内容的二进制代码就是数据，数据只有转变成电脉冲、电磁波或光波才能在二进制代码就是数据，数据只有转变成电脉冲、电磁波或光波才能在通信介质上传输，这些电脉冲、电磁波或
28、光波就是信号。信号分为模通信介质上传输，这些电脉冲、电磁波或光波就是信号。信号分为模拟信号和数字信号。拟信号和数字信号。l数据通信电路的基本目的是把信息从一个地方传送到另一个地方。因数据通信电路的基本目的是把信息从一个地方传送到另一个地方。因此，可以把数据通信概括为数字信息的传输、接收和处理。此，可以把数据通信概括为数字信息的传输、接收和处理。信道与带宽信道与带宽 l在一次通信过程中，产生和发送信号的一端叫信源，接收的一端叫信宿。在一次通信过程中，产生和发送信号的一端叫信源，接收的一端叫信宿。信源与信宿之间要有传输信号的通路才能互相通信，传输信号的通路就称信源与信宿之间要有传输信号的通路才能互
29、相通信，传输信号的通路就称为信道。为信道。l信道由传输介质和通信设备共同构成。使用双绞线、同轴电缆等线缆作为信道由传输介质和通信设备共同构成。使用双绞线、同轴电缆等线缆作为传输介质的信道叫有线信道。以电磁波在空间传播方式传递信息的称无线传输介质的信道叫有线信道。以电磁波在空间传播方式传递信息的称无线信道，根据传输信号的类型，信道可分为数字信道（传输数字信号）和模信道，根据传输信号的类型，信道可分为数字信道（传输数字信号）和模拟信道（传输模拟信号）。拟信道（传输模拟信号）。l通信信道的传输容量称为带宽。数字信道的带宽是指单位时间内信道所能通信信道的传输容量称为带宽。数字信道的带宽是指单位时间内信
30、道所能传输的最大比特率，用比特（传输的最大比特率，用比特（bpsbps，bit/sbit/s）表示。）表示。l宽带宽带通常人们把通常人们把传输速率很高（传输速率很高（接入网带宽能够达到接入网带宽能够达到1Mbps1Mbps）的网络）的网络定义为宽带网。定义为宽带网。三、网络协议三、网络协议 协议协议网络世界的规则网络世界的规则 协议就是计算机通信网络中两台计算机之间进行通信所必协议就是计算机通信网络中两台计算机之间进行通信所必须共同遵守的规定或规则。或那些支撑计算机网络运行的通信须共同遵守的规定或规则。或那些支撑计算机网络运行的通信规则。因特网就是一个由各种各样的协议支撑的覆盖全球的庞规则。因
31、特网就是一个由各种各样的协议支撑的覆盖全球的庞大网络。大网络。“无规矩，不成方圆。无规矩，不成方圆。”计算机网络除了物理上的连接外，计算机网络除了物理上的连接外，还需要考虑计算机之间、设备之间的网络通信规则，这就是网还需要考虑计算机之间、设备之间的网络通信规则，这就是网络协议。络协议。OSIOSI参考模型参考模型计算机网络的互联标准计算机网络的互联标准（1 1）什么叫）什么叫OSIOSI参考模型（开放系统互连参考模型）参考模型（开放系统互连参考模型）“系统系统”是指一个能实现信息处理和信息传输的、自主的整体。是指一个能实现信息处理和信息传输的、自主的整体。国际标准化组织国际标准化组织系统在与其
32、它系统进行通信时遵照这个标准，就是系统在与其它系统进行通信时遵照这个标准，就是“开放开放”的。的。“互联互联”是说，一个计算机网络是几个开放系统的相互连接。是说，一个计算机网络是几个开放系统的相互连接。“参考模型参考模型”则是给出了开放系统在互连时应该遵循的模式。则是给出了开放系统在互连时应该遵循的模式。开放系统互联参考模型开放系统互联参考模型 OSIOSI（Open System Interconnect reference Model)Open System Interconnect reference Model)OSI OSI参考模型是国际标准化组织为了解决不同系统的互联而参考模型是国
33、际标准化组织为了解决不同系统的互联而提出的模型。它将计算机网络按功能划分为七个层次，这就是网提出的模型。它将计算机网络按功能划分为七个层次，这就是网络通信中的七层模型或七层结构。络通信中的七层模型或七层结构。二进制位流传输二进制位流传输 激活和维持系统间的物理链路激活和维持系统间的物理链路介质访问控制介质访问控制 提供通过介质的传输控制，如差错和流量控制提供通过介质的传输控制，如差错和流量控制 寻址和路由寻址和路由 确定数据从一处传输到另一处的最佳路径确定数据从一处传输到另一处的最佳路径端到端连接端到端连接 数据流的分段和重组，提供可靠的端到端传输数据流的分段和重组，提供可靠的端到端传输主机间
34、通信主机间通信 建立、维持和管理应用系统之间的会话建立、维持和管理应用系统之间的会话 数据表示数据表示 提供数据表示、代码格式和数据传输语法协商提供数据表示、代码格式和数据传输语法协商处理网络应用处理网络应用 为应用系统提供网络服务为应用系统提供网络服务 每一层包含一组协议，以及相应的语法、语义和交换规则；每一层包含一组协议，以及相应的语法、语义和交换规则；每层实现一组特定的通信功能，逻辑上相对独立；每层实现一组特定的通信功能，逻辑上相对独立；每一层代表着本层和底下所有各层的通信功能，并为上层提供通信服务。每一层代表着本层和底下所有各层的通信功能，并为上层提供通信服务。(2)(2)开放系统的七
35、个功能层：开放系统的七个功能层：OSI参考模型各层的功能：参考模型各层的功能：名称名称功能功能举例说明举例说明应应用用层层与其它计算机进行与其它计算机进行通讯的一个应用，通讯的一个应用，它是对应应用程序它是对应应用程序的通信服务的。的通信服务的。如一个没有通信功能的打字程序就不能执行通信的如一个没有通信功能的打字程序就不能执行通信的代码，从事字处理工作的程序员也不关心代码，从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第的第7 7层。但是，如果添加了一个传输文字的选项，那么层。但是，如果添加了一个传输文字的选项，那么字处理器的程序员就需要实现字处理器的程序员就需要实现OSI的第的第7 7层。层。表表示
36、示层层定义数据格式及加定义数据格式及加密。密。如如FTPFTP允许你选择以二进制或允许你选择以二进制或ASCIIASCII格式传输格式传输(当使用当使用FTPFTP软件可以看到这个选择项软件可以看到这个选择项)。如果选择二进制，。如果选择二进制，那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择ASCIIASCII格式，发送方将把文本从发送方的字符集转换格式，发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的成标准的ASCIIASCII后发送数据。在接收方将标准的后发送数据。在接收方将标准的ASCIIASCII转换成接收方计算机的字符集。转换成接收方计算机的字符集
37、。会会话话层层定义了如何开始、定义了如何开始、控制和结束一个会控制和结束一个会话。话。如计算机共享的时候，是否建立会话。删除一个共如计算机共享的时候，是否建立会话。删除一个共享就是结束一个会话；再如当通过拨号向享就是结束一个会话；再如当通过拨号向ISPISP请求连请求连接到因特网时，接到因特网时，ISP服务器上的会话层会与你的电脑服务器上的会话层会与你的电脑上的会话层进行协商连接。上的会话层进行协商连接。名称名称功能功能举例说明举例说明传传输输层层负责端对端通信，即在网络源负责端对端通信，即在网络源和目标系统之间协调通信。和目标系统之间协调通信。如如TCP和和UDP协议中包含的端口号，它协议中
38、包含的端口号，它们可以唯一区分每个数据包包含哪些应们可以唯一区分每个数据包包含哪些应用协议用协议(例如例如HTTP、FTP等等)。端点系统。端点系统利用这种信息来区分包中的数据，尤其利用这种信息来区分包中的数据，尤其是端口号使一个接收端计算机系统能够是端口号使一个接收端计算机系统能够确定它所收到的确定它所收到的IP包类型，并把它交给包类型，并把它交给合适的高层软件。合适的高层软件。网网络络层层对端到端的包传输进行定义，对端到端的包传输进行定义，他定义了能够标识所有结点的他定义了能够标识所有结点的逻辑地址，还定义了路由实现逻辑地址，还定义了路由实现的方式和学习的方式。的方式和学习的方式。如路由器
39、因为能连接网络各段，并智能如路由器因为能连接网络各段，并智能指导数据传送，属于网络层。指导数据传送，属于网络层。数据数据链路链路层层负责准备物理传输，负责准备物理传输，CRC校验，校验，错误通知，网络拓扑等。错误通知，网络拓扑等。如如MAC地址和交换机都工作在这一层。地址和交换机都工作在这一层。上层传下来的包，在这一层被分割封装上层传下来的包，在这一层被分割封装后叫做帧。后叫做帧。物理物理层层实实在在的物理链路，负责将实实在在的物理链路，负责将数据以比特流的方式发送、接数据以比特流的方式发送、接收。收。如电缆连线连接器。如电缆连线连接器。封装与解封装封装与解封装OSIOSI参考模型的通信方式。
40、参考模型的通信方式。OSIOSI各层之间存在相互依存关系，如果没有底层，上层也将无从存在。各层之间存在相互依存关系，如果没有底层，上层也将无从存在。例如主机例如主机A A想给主机想给主机B B发送数据，数据首先要经历一个封装的过程。在进发送数据，数据首先要经历一个封装的过程。在进行封装之前，封装过程会对数据附加上必要的协议信息。因此，当数据行封装之前，封装过程会对数据附加上必要的协议信息。因此，当数据沿着沿着OSIOSI模型的各层向下传输时，就会逐一被增加上数据报头，最后一直模型的各层向下传输时，就会逐一被增加上数据报头，最后一直到模型的底部，这个过程被称为到模型的底部，这个过程被称为“封装封
41、装”。当二进制数据通过数据线路到达主机当二进制数据通过数据线路到达主机B B，接受点上的对应层将把数据传，接受点上的对应层将把数据传送到上一个层之前，重新装配数据字段。随着数据逐渐在目地的模型上送到上一个层之前，重新装配数据字段。随着数据逐渐在目地的模型上向上移动，这个过程被称为向上移动，这个过程被称为“解封装解封装”，网络上数据传输就像是过街的，网络上数据传输就像是过街的人行地下通道，必须逐级台阶的下，然后逐级台阶的上，才能完成整个人行地下通道，必须逐级台阶的下，然后逐级台阶的上，才能完成整个过程。具体的过程。具体的“封装封装”和和“解封装解封装”过程如图所示。过程如图所示。以同学们经常使用
42、的即时通信工具以同学们经常使用的即时通信工具QQQQ之间的通信为例，之间的通信为例，介绍从主机介绍从主机A A发送发送QQQQ数据后，是如何被远方主机数据后，是如何被远方主机B B的的QQQQ所接所接受的。整个发送、接收过程。受的。整个发送、接收过程。发送方发送方 （1 1）首先主机）首先主机A A的的QQQQ发送发送用户数据，如用户数据，如“加油中国加油中国!”!”，交给本地的交给本地的OSIOSI的应用层。应的应用层。应用层对该用户数据进行处理。用层对该用户数据进行处理。将应用层的相关标识信息将应用层的相关标识信息（报头）和用户数据合并成（报头）和用户数据合并成一个新的数据包，然后传送一个
43、新的数据包，然后传送给表示层。给表示层。（2 2）在表示层中，将对传送过来的）在表示层中，将对传送过来的“加油中国加油中国!”!”信息进行信息进行加密、压缩处理（现在加密、压缩处理（现在QQQQ消息为了保证安全，腾讯公司都要消息为了保证安全，腾讯公司都要进行加密的；如果在进行加密的；如果在QQQQ里还发送一张图片，为了传送快捷，里还发送一张图片，为了传送快捷，还要将图片重新编码压缩），然后将表示层的相关信息填入还要将图片重新编码压缩），然后将表示层的相关信息填入报头中，生成新的数据包传送给会话层。报头中，生成新的数据包传送给会话层。（3 3）在会话层中，将会为）在会话层中，将会为A A地和地和
44、B B地的地的QQQQ应用程序建立连接，应用程序建立连接，形成通路。接着会话层数据包交给传输层处理。形成通路。接着会话层数据包交给传输层处理。（4 4）在传输层中，将相应的标识信息添加为报头，这样来）在传输层中，将相应的标识信息添加为报头，这样来保证主机保证主机A A发送的用户数据包能被主机发送的用户数据包能被主机B B的的QQQQ所接受。所接受。（5 5）当传输层数据包到达网络层后，再为其添加一个头部）当传输层数据包到达网络层后，再为其添加一个头部（报头）。报头信息中包含网络进程所使用的网络协议，以（报头）。报头信息中包含网络进程所使用的网络协议，以及主机及主机A A和主机和主机B B的网络
45、地址等。的网络地址等。（6 6）数据链路层为网络层数据包分别添加一个头部和尾部，）数据链路层为网络层数据包分别添加一个头部和尾部，把数据包封装成帧，头部和尾部中包含使用的协议、主机把数据包封装成帧，头部和尾部中包含使用的协议、主机A A和主机和主机B B网卡的网卡的MACMAC地址错误校检等信息。然后就把帧交给物地址错误校检等信息。然后就把帧交给物理层。理层。（7 7）物理层，形成二进制数据，交给通信媒体进行传输。）物理层，形成二进制数据，交给通信媒体进行传输。接收方接收方（1 1）当二进制数据流到达主机）当二进制数据流到达主机B B后，首先交给物理后，首先交给物理层，将这些数据流信息重新组合
46、成帧，交给数据链层，将这些数据流信息重新组合成帧，交给数据链路层。数据链路层接着将帧数据解封提取出网络层路层。数据链路层接着将帧数据解封提取出网络层数据包，并把数据包交给网络层。数据包，并把数据包交给网络层。（2 2）主机）主机B B的用户数据处理过程正好和主机的用户数据处理过程正好和主机A A相反，相反，依次经过物理层、数据链路层、网络层、传输层、依次经过物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层的处理，并且每层中的处会话层、表示层和应用层的处理，并且每层中的处理过程也正好和主机理过程也正好和主机A A相应层的处理相反。它们是将相应层的处理相反。它们是将主机主机A A的相应数
47、据包进行解封，提出上层所需要的数的相应数据包进行解封，提出上层所需要的数据信息，最后应用层将据信息，最后应用层将“加油中国加油中国!”!”信息交给主机信息交给主机B B的的QQQQ应用程序。应用程序。这就是一次完整的传输过程，应用数据包在主这就是一次完整的传输过程，应用数据包在主机机A A的处理和在主机的处理和在主机B B的处理正好是一个相反的过程。的处理正好是一个相反的过程。TCP/IPTCP/IP协议集协议集lTCP/IP是是一族一族协议集协议集，它由其中两个主要的协议，它由其中两个主要的协议-传输控制协议传输控制协议（TCP）和和互联网协议互联网协议（IP）而得名。而得名。l这个协议集被
48、归纳组织成如下这个协议集被归纳组织成如下4个层次：个层次：1）物理层和数据链路层：这两层不由）物理层和数据链路层：这两层不由TCP/IP来定义，它指的是来定义，它指的是 TCP/IP可以运行的各种物理网络。可以运行的各种物理网络。2）网络层：包括）网络层：包括互联网协议互联网协议IP、地址解析协议地址解析协议ARP、逆地址解逆地址解 析协议析协议RARP、因特网控制报文协议因特网控制报文协议ICMP、因特网组管理协因特网组管理协 议议IGMP。3）传输层：包括）传输层：包括TCP（提供可靠的端到端传输）、用户数据报服（提供可靠的端到端传输）、用户数据报服 务务UDP（不保证传输的可靠性）。（不
49、保证传输的可靠性）。4）应用层：包括了）应用层：包括了OSI模型的模型的会话层、表示层和应用层会话层、表示层和应用层的功能，的功能，它向用户提供了常见的应用程序，如它向用户提供了常见的应用程序，如 TELNET、FTP、SMTP、HTTP、SNMP、DNS。OSI参考模型与参考模型与TCP/IP参考模型比较：参考模型比较：（网络接口层）（网络接口层）TCP/IP TCP/IP协议集协议集中最核中最核心的两心的两个协议个协议TCPTCP协议协议数据传输控制协议数据传输控制协议规定如何对传输的数据进行分组和在网上传输，规定如何对传输的数据进行分组和在网上传输，并且对数据包进行管理和校对，保证数据包
50、并且对数据包进行管理和校对，保证数据包的正确性的正确性IPIP协议协议网络互联协议网络互联协议规定网络中计算机地址的统一表示方法，以保规定网络中计算机地址的统一表示方法，以保证数据报能从一个地方传递到另一个地方证数据报能从一个地方传递到另一个地方其他主要其他主要协议协议HTTPHTTP协议协议超文本传输协议超文本传输协议 WWWWWW网络浏览网络浏览FTPFTP协议协议文本传输协议文本传输协议 用于两台计算机间传输文件。用于两台计算机间传输文件。TELENTTELENT协议协议远程登录协议远程登录协议SMTPSMTP协议协议简单邮件传输协议简单邮件传输协议/发送邮件协议发送邮件协议POP3PO
