第3章 计算机网络体系结构-教材课件

1、第第3 3章章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 计算机的网络结构可以从网络体系结构、网络组织和网络配置三个方面来描述。 网络组织是从网络的物理结构和网络的实现两方面来描述计算机网络； 网络配置是从网络应用方面就计算机网络的布局、硬件软件和通信线路来描述计算机网络； 网络体系结构是从功能上来描述计算机网络结构，阐述的是计算机网络功能实体的划分原则及相互之间协同工作的方法和规则。图3-1 邮政系统模型图3-2网络层次结构模型图3-3OSI参考模型示意图在常用的网络设备中，网卡是工作在物理层和数据链路层重要的网络设备，网卡在发送端把系统要发送过来的数据转换成能在介质上传输的bit流，在接收端，

2、把从介质接收的bit流重组成计算机系统可以处理的数据。 交换机是工作在数据链路层的网络设备，交换机具有物理寻址功能，交换机启动以后，通过学习，逐渐在内存中建立一个MAC地址与交换机端口的关联表，从而实现有目的的数据转发。 传输层位于OSI参考模型的第四层，位于数据网络层的上方和会话层的下方。 传输层负责准确可靠地将数据从网络的一端传到另一端。下三层提供的数据并不是完全可靠的，传输层加强数据的传输服务，可以将下三层的无连接或不受保护的通信升级为更可靠的通信。 传输层具体解决了以下问题：建立连接。保证数据无差错地传输。图3-4 各层的基本功能 图3-5 TCP/IP的层次结构 TCP/IP不是一个

3、简单的协议，而是由一组小的、专业化协议构成的，包括TCP、IP、UDP、ARP、ICMP，以及其他的许多被称为子协议的协议。在众多的子协议中，IP和TCP协议是最重要的核心协议。 1 1IPIP协议协议 IP协议属于TCP/IP模型的网络互联层，其基本任务是通过互联网传输数据报，提供关于数据应如何传输以及传输到何处的信息，各个数据报之间是互相独立的。IP是一种使TCP/IP可用于网络连接的子协议，可以跨越多个局域网段或通过路由器跨越多种类型的网络，在一个网际环境中，连接在一起的单个网络被称为子网，使用子网是TCP/IP联网的一个重要部分。 IP所在的网络互联层通过网络接口层与物理网络接口。在局

4、域网中网络接口层通常为网络接口设备驱动程序。IP协议主要承担了在网际进行数据报无连接的传送、数据报寻址和差错控制，向上层提供IP数据报和IP地址，并以此统一各种网络的差异性（不同的网络，其帧结构不同）。图3-6 三次握手的过程图3-7 IP地址的结构主机地址网络地址图3-8 IP地址分类图3-9 各IP地址网络号字段和主机号字段的关系 3特殊的IP地址 IP地址除了可以表示主机的一个物理连接外，还有几种特殊的表现形式，这些特殊的IP地址作为保留地址，从不分配给主机使用。 （1）网络地址 在互联网中经常需要使用网络地址，那么怎样表示一个网络呢？IP地址方案中规定网络地址是由一个有效的网络号和一个全“0”的主机号构成。例如，在A类网络中，地址120.0.0.0就表示该网络的网络地址，B类网络中，地址180.10.0.0就表示该网络的网络地址，C类网络中202.80.120.0就表示该网络的网络地址。表3-1 专用IP地址范围表3-2 IP地址的使用范围图3-11 借用B类地址的8位表示子网图3-12 借用B类地址的5位表示子网表3-3 IP地址空间的规划