計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)項目三了解計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)項目三了解計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任務(wù)1認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議任務(wù)1認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3.1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3.1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1．通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計算機彼此交流的一種“語言”。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)中不同類型的計算機必須使用相同的協(xié)議才能進(jìn)行通信。3.1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通信協(xié)議包括三個部分：語法、語義和時序。①語法確定交換數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式。②語義規(guī)定需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作與做出的響應(yīng)。③時序規(guī)定對事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。3.1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議2．其他常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IBM公司：IBMDLC協(xié)議Microsoft公司：NetBEUI協(xié)議、ATMCallManager協(xié)議Novell公司：IPX/SPX協(xié)議任務(wù)1認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3.1.2IP地址3.1.2IP地址1．IP地址為了使連入網(wǎng)路的計算機在進(jìn)行通信時能夠相互識別，網(wǎng)絡(luò)中的每一臺主機都分配有一個唯一的32位地址，該地址稱為IP地址，也稱為網(wǎng)際地址。IP地址由4個小于等于255的數(shù)組成，中間用圓點隔開。3.1.2IP地址2．網(wǎng)絡(luò)號與主機號每一個IP地址都由網(wǎng)絡(luò)號和主機號組成IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號用于識別一個計算機網(wǎng)絡(luò)IP地址中的主機號用于識別網(wǎng)絡(luò)中的一臺主機。3.1.2IP地址2．網(wǎng)絡(luò)號與主機號3.1.2IP地址（1）A類IP地址A類地址用前8位表示網(wǎng)絡(luò)號，后24位為主機號。A類地址的網(wǎng)絡(luò)號有限，使用A類IP地址的是主機數(shù)多的大型網(wǎng)絡(luò)。3.1.2IP地址（2）B類IP地址B類地址用前16位表示網(wǎng)絡(luò)號，其余16位為主機號。B類IP地址適用于主機數(shù)目中等的中型網(wǎng)絡(luò)。3.1.2IP地址（3）C類IP地址C類地址用前24位表示網(wǎng)絡(luò)號，后8位為主機號。使用C類IP地址的是主機數(shù)目較少的小型網(wǎng)絡(luò)。3.1.2IP地址（4）D類和E類IP地址D類IP地址是組播地址，不分網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。被用在多點廣播中。E類IP地址是保留地址，僅作為Internet實驗和開發(fā)使用，不在真實的Internet上使用。任務(wù)1認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3.1.3子網(wǎng)掩碼3.1.3子網(wǎng)掩碼

子網(wǎng)掩碼是一串32位的二進(jìn)制數(shù)字，對應(yīng)于IP地址的32位數(shù)值。IP地址的網(wǎng)絡(luò)號部分，子網(wǎng)掩碼使用二進(jìn)制的“1”填滿位數(shù)。IP地址的主機號部分，子網(wǎng)掩碼使用二進(jìn)制的“0”填滿位數(shù)。3.1.3子網(wǎng)掩碼IP地址11001010.01111000.00001010.00000110子網(wǎng)掩碼11111111.11111111.11111111.00000000And運算后11001010.01111000.00001010.00000000運算結(jié)果換位十進(jìn)制202.120.10.03.1.3子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它需要和IP地址結(jié)合起來使用。最常用的子網(wǎng)掩碼“”一般應(yīng)用在C類網(wǎng)絡(luò)中任務(wù)1認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3.1.4IPv4與IPv63.1.4IPv4與IPv6IPv4：因特網(wǎng)協(xié)議第四版IPv6：因特網(wǎng)協(xié)議第六版3.1.4IPv4與IPv6IPv6的地址資源比IPv4豐富IPv6與IPv4完全兼容IPv6提高了安全性IPv6提高了對移動設(shè)備的支持項目三了解計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任務(wù)2了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任務(wù)2了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3.2.1分層與接口3.2.1分層與接口分層是處理復(fù)雜問題的基本方法層次結(jié)構(gòu)可以大大降低復(fù)雜問題處理的難度計算機網(wǎng)絡(luò)采用層次結(jié)構(gòu)3.2.1分層與接口任務(wù)2了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3.2.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3.2.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化的分層設(shè)計方法，將網(wǎng)絡(luò)的通信子系統(tǒng)劃分成一組功能分明、相對獨立和易于操作的層次，依靠各層之間的功能組合來提供網(wǎng)絡(luò)的通信服務(wù)，從而降低了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計、修改和更新的難度。3.2.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)通常將網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合定義為計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是按照層次結(jié)構(gòu)模型來組織的。項目三了解計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任務(wù)3了解OSI參考模型任務(wù)3了解OSI參考模型3.3.1了解OSI參考模型3.3.1了解OSI參考模型OSI參考模型共分七層結(jié)構(gòu)：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層任務(wù)3了解OSI參考模型3.3.2OSI參考模型各層的功能3.3.2OSI參考模型各層的功能（1）物理層物理層為通信提供物理鏈路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的透明傳輸。（2）數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)中的兩個相鄰結(jié)點間無差錯地傳送數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是以幀為單位的。（3）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層為每一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定義了邏輯地址以及路由的實現(xiàn)方式。3.3.2OSI參考模型各層的功能（4）傳輸層傳輸層根據(jù)通信子網(wǎng)的特性，最佳地利用網(wǎng)絡(luò)資源，并以可靠和經(jīng)濟方式，為兩個端系統(tǒng)建立一條運輸鏈接，透明地傳送報文。（5）會話層會話層在兩個互相通信的應(yīng)用進(jìn)程之間，建立、組織和協(xié)調(diào)其交互（interaction）。（6）表示層表示層主要解決用戶信息的語法表示問題。3.3.2OSI參考模型各層的功能（7）應(yīng)用層應(yīng)用層是OSI參考模型中的最高層。

應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要，負(fù)責(zé)用戶信息的語義表示，并在兩個通信者之間進(jìn)行語義匹配。

在OSI的7個層次中，應(yīng)用層是最復(fù)雜的，所包含的應(yīng)用層協(xié)議也最多。任務(wù)3了解OSI參考模型3.3.3數(shù)據(jù)在OSI參考模型中的傳輸過程3.3.3數(shù)據(jù)在OSI參考模型中的傳輸過程項目三了解計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任務(wù)4了解TCP/IP參考模型任務(wù)4了解TCP/IP參考模型3.4.1了解TCP/IP參考模型3.4.1了解TCP/IP參考模型

TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)因傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（TCP/IP）而得名。TCP是傳輸控制協(xié)議，它規(guī)定一種可靠的數(shù)據(jù)信息傳遞服務(wù)，它的主要作用就是使網(wǎng)絡(luò)工作更可靠。IP協(xié)議又稱互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，是支持網(wǎng)與網(wǎng)互聯(lián)的數(shù)據(jù)協(xié)議，IP詳細(xì)地規(guī)定了計算機在通信時必須遵循的規(guī)則。3.4.1了解TCP/IP參考模型1．TCP/IP協(xié)議及其基本特點當(dāng)前因特網(wǎng)所使用的協(xié)議中，傳輸層的TCP協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議占有重要的地位。3.4.1了解TCP/IP參考模型2．TCP/IP協(xié)議的主要特點（1）適用于多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連（2）可靠的端—端協(xié)議。（3）與操作系統(tǒng)緊密結(jié)合。（4）效率高。（5）TCP/IP對面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)并重。（6）有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能。任務(wù)4了解TCP/IP參考模型3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能TCP/IP參考模型一共有四個層次，最高的是應(yīng)用層，相當(dāng)于OSI中的最高三層。接下來是傳輸層與網(wǎng)絡(luò)層，它們與OSI參考模型中的傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層大體相當(dāng)。最下面一層是網(wǎng)絡(luò)接口層，大體相當(dāng)于OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能（1）應(yīng)用層涉及的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對應(yīng)于OSI應(yīng)用層、表示層和會話層，也稱為“應(yīng)用軟件”。應(yīng)用層包含的常用協(xié)議有：

簡單郵件傳送協(xié)議（SimpleMailTransferProtocol，SMTP）、域名系統(tǒng)（DomainNameSystem，DNS）、遠(yuǎn)程登錄協(xié)議（Telecommunicationnetwork，Telnet）、文件傳送協(xié)議（FileTransferProtocol，F(xiàn)TP）。NetBIOS提供PC機的通信服務(wù)。3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能（2）傳輸層涉及的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對應(yīng)于OSI的傳輸層。這一層的協(xié)議主要有：

傳輸控制協(xié)議（TransmissionControlProtocol，TCP）、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UserDatagramProtocol，UDP）、網(wǎng)絡(luò)語音協(xié)議（NetworkVoiceProtocol，NVP）。3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能（3）網(wǎng)際層涉及的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對應(yīng)于OSI的網(wǎng)絡(luò)層。這一層的協(xié)議主要有：IP協(xié)議（InternetProtocol，IP）、因特網(wǎng)控制報文協(xié)議（InternetControlMessageProtocol，ICMP）、地址解析協(xié)議（AddressResolutionProtocol，ARP）、反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議RARP（ReverseARP，RARP）3.4.2TCP/IP參考模型各層的功能（4）網(wǎng)絡(luò)接口層涉及的硬件標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口層對應(yīng)于OSI的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。最常見的幾種物理網(wǎng)是：①IEEE802.3以太網(wǎng)；②X.25公用數(shù)據(jù)網(wǎng)；③ARPANET；④其他網(wǎng)絡(luò)，如SAN網(wǎng)、DECNET等。項目三了解計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任務(wù)5OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較任務(wù)5OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較3.5.1OSI參考模型的缺點3.5.1OSI參考模型的缺點OSI模型比較復(fù)雜，模型和協(xié)議都存在缺陷，極大地降低了網(wǎng)絡(luò)的效率，特別是在低層次中尤為明顯。OSI的設(shè)計非常復(fù)雜，由于設(shè)計這個參考模型時，力圖面面俱到，反而使得OSI參考模型顯得臃腫而笨拙。任務(wù)5OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較3.5.2TCP/IP參考模型的缺點3.5.2TCP/IP參考模型的缺點TCP/IP參考模型是依據(jù)協(xié)議建立的參考模型，存在通用性差的問題。TCP/IP參考模型并沒有區(qū)分物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，兩者混在一起，功能敘述非常麻煩。TCP/IP參考模型對于接口、服務(wù)、協(xié)議的定義比較模糊，也不利于使用者理解，容易造成混亂。任務(wù)5OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較3.5.3OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較3.5.3OSI參考模型與TCP/IP參考模型比較

OSI參考模型TCP/IP參考模型1采用層次結(jié)構(gòu)，分為七層采用層次結(jié)構(gòu)，分為四層2概念劃分清晰，但層次過多，增加了復(fù)雜性在服務(wù)、接口和協(xié)議的區(qū)別上不清楚，功能描述和實現(xiàn)細(xì)節(jié)混在一起。