数据的传输过程

1、3.2 网络通信的工作原理网络通信的工作原理 数据的传输过程数据的传输过程知识回顾知识回顾v1、网络的构成：两台或以上计算机，由网络连接、网络的构成：两台或以上计算机，由网络连接设备构成的系统。设备构成的系统。v2、网络的功能：数据通信、资源共享、分布处理、网络的功能：数据通信、资源共享、分布处理v3、网络覆盖面积分类：、网络覆盖面积分类：LAN、WAL、MANv4、网络的通信连接设备：、网络的通信连接设备：网卡网卡1、技术指标：传输速率1kbps=1024bps 1Mbps=1024kbps2、作用：上传、下达，接收网络传来的数据，将计算机中的数据传入网络。v集线器（集线器（HUB）v中继器

2、中继器集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。通信连接设备通信连接设备v 网桥与交换机：能够判断是否需要转发数据包，像邮递员，接收下自己辖区内的信件并送给收信人，而将非自己管辖的信件退回给邮局。v 路由器：用于不同网络之间的连接，例如：局域网与广域网，局域网、城域网与广域网v 校园网通过什么与因特网相连？网桥交换机路由器通信连接设备通信连接设备网络中的软件网络中的软件v网络操作系统网络操作系统 在计算机网络环境中，用于支持数据通信和各种网络活动的软件。网络的

3、心脏与灵魂，负责管理和调度网络上的所有硬件与软件资源。 如：windows NT、windows 2003、novell netware、UNIX、Linux等v网络应用软件网络应用软件 常用的网络应用软件有解压缩工具、文件上传下载工具、网络媒体播放器 v应用软件的两种结构应用软件的两种结构B/S、C/S B/S浏览器浏览器/服务器服务器 ，直接在浏览器中输入网址网页中，直接在浏览器中输入网址网页中操作操作 C/S客户机客户机/服务器，需安装第三方软件即客户端软件服务器，需安装第三方软件即客户端软件3.2.1 数据的传输过程网络技术应用网络技术应用( (选修选修) ) 教育科学出版社教育科学出

4、版社v网络的三大功能：数据通信、资源共享、分布处网络的三大功能：数据通信、资源共享、分布处理理v基础功能：数据通信基础功能：数据通信v网络中数据的传输与邮政系统的信件传输有相似网络中数据的传输与邮政系统的信件传输有相似之处，以邮政系统为例看一下网络中数据的传输。之处，以邮政系统为例看一下网络中数据的传输。Data用户间约定用户间约定邮局间约定邮局间约定运运 输输 部部 门门 间间 约约 定定阅读教材，对照教材图阅读教材，对照教材图3-3回答：回答：1、邮局将整个邮政系、邮局将整个邮政系统分成几层？统分成几层？2、同一层之间以及上、同一层之间以及上、下层之间是通过什么配下层之间是通过什么配合并协

5、调分工的？合并协调分工的？用户用户/邮局间约定邮局间约定邮局邮局/运输部门间约定运输部门间约定教材教材P55页页 图图3-3 邮政系统分层模型邮政系统分层模型2、寄信人和邮局之间有什么约定吗？、寄信人和邮局之间有什么约定吗？寄信人要按照邮局规定格式书写信封，要付邮资并在规定位寄信人要按照邮局规定格式书写信封，要付邮资并在规定位置贴上邮票。大家再思考几个问题：不同年代邮资的费用一置贴上邮票。大家再思考几个问题：不同年代邮资的费用一样吗？国际信函信封的书写格式和国内有区别吗？样吗？国际信函信封的书写格式和国内有区别吗？国际信函的信封书写格式：国际信函的信封书写格式：3、邮局和运输部门之间有什么约定

6、吗？、邮局和运输部门之间有什么约定吗？到站时间、到站地点、包裹形式是到站时间、到站地点、包裹形式是它们之间的约定它们之间的约定有有约定吗？约定吗？总结邮政系统工作过程：总结邮政系统工作过程： 写信人没有将信件直接交到收信人手中，而是通写信人没有将信件直接交到收信人手中，而是通过整个邮政系统层层传递。整个邮政系统又分成了过整个邮政系统层层传递。整个邮政系统又分成了3 3个个子系统，即用户、邮局、运输部门三个子系统。每一子系统，即用户、邮局、运输部门三个子系统。每一层都有自己相应的功能，上层给下层下达任务，下层层都有自己相应的功能，上层给下层下达任务，下层完成上层交付任务，同时再给下一层下达任务。

7、同一完成上层交付任务，同时再给下一层下达任务。同一层内部及上下层之间都由不同的约定层内部及上下层之间都由不同的约定组成，组成，正是这种约定正是这种约定保证了信件的顺利传递。保证了信件的顺利传递。用户邮局运输部门写信：收信：思考：思考：邮政系统采用分层模型，这样邮政系统采用分层模型，这样做的好处是什么？做的好处是什么？ 这样分层最大的好处就是减轻邮政系统的复这样分层最大的好处就是减轻邮政系统的复杂程度。如果一旦发生故障，就可以迅速定位杂程度。如果一旦发生故障，就可以迅速定位故障所处层次，便于查找和纠错。故障所处层次，便于查找和纠错。 例如：用户信件丢失，则会去找邮政局解决，例如：用户信件丢失，则

8、会去找邮政局解决，而不会直接去找运输部门，如果邮局查证不是而不会直接去找运输部门，如果邮局查证不是自身的问题，便会去找运输部门来解决。自身的问题，便会去找运输部门来解决。一、网络分层一、网络分层v网络通信的过程很复杂网络通信的过程很复杂 数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机，然后转换成最初的形式，以便接收者能够阅读 为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计2、OSI七层模型及其功能七层模型及其功能v什么是协议？什么是协议？ 为了使数据可以在网络上从源传递到目的地，网络上所有设备需要“讲”相同的“语言” 描述网络通信中“语言”规范的一组规则就是协议 例如：两个人交谈，必须使用相同的

9、语 言，如果你说汉语，他说阿拉伯语v数据通信协议的定义数据通信协议的定义 决定数据的格式和传输的一组规则或者一组惯例#&$二、协议定义二、协议定义在在OSI参考模型诞生之前，实践当中已经产参考模型诞生之前，实践当中已经产生了一些实用的协议体系，但这些协议体系生了一些实用的协议体系，但这些协议体系大多只能适用于特定类型的网络，兼容性不大多只能适用于特定类型的网络，兼容性不好。因此，在好。因此，在20世纪世纪80年代，国际标准化年代，国际标准化组织组织ISO开始致力于制定一套普遍适用的规开始致力于制定一套普遍适用的规范集合，以使全球范围内的计算机平台可以范集合，以使全球范围内的计算机平台可以进行开

10、放式通信，这个规范集合就是进行开放式通信，这个规范集合就是OSI参参考模型。考模型。OSI 协议模型协议模型通信通信协议协议协议协议分层分层OSI7OSI7层层模型模型通信的双方需要通信的双方需要“讲讲”相同的语言相同的语言网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性1974年，年，ISO组织发布了组织发布了OSI参考模型参考模型v OSI(Open System Internetwork)是开放的通信系统互联参是开放的通信系统互联参考模型考模型邮局实例邮局实例22写信人写信人邮局邮局运输部门运输部门收信人收信人邮局邮局甲地甲地乙地乙地邮局实例邮局实例22v邮局对于

11、写信人来说是下层邮局对于写信人来说是下层v运输部门是邮局的下层运输部门是邮局的下层 下层为上层提供服务下层为上层提供服务v写信人与收信人之间使用相同的语言写信人与收信人之间使用相同的语言v邮局之间的约定邮局之间的约定 同层次之间使用相同的协议同层次之间使用相同的协议OSI的七层框架的七层框架21物理层物理层物理层物理层数据链路层数据链路层数据链路层数据链路层网络层网络层网络层网络层传输层传输层传输层传输层会话层会话层会话层会话层表示层表示层表示层表示层应用层应用层应用层应用层物理层协议物理层协议数据链路层协议数据链路层协议网络层协议网络层协议传输层协议传输层协议会话层协议会话层协议表示层协议表

12、示层协议应用层协议应用层协议 比特比特 帧帧 报文报文TPDUSPDUPPDUAPDU1 接口接口2 接口接口3 接口接口4 接口接口5 接口接口6 接口接口主机主机A主机主机B数据单元数据单元层层应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层物理传输信道物理传输信道系统系统系统系统在网络应用程序之间传递信息处理文本格式化显示代码转换建立、维持、协调通信确保数据正确发送决定传输路由，处理信息传递编码、编址、传输管理硬件连接OSIOSI模型模型自上而下，数据变

13、成更小的数据包，自上而下，数据变成更小的数据包，并且加上一些地址信息，控制信息，并且加上一些地址信息，控制信息，错误效验信息等。错误效验信息等。自下而上，进行反向转换，去除添加的信息，将其还原为初始的信息 计算机利用协议进行通信时，发送方发送方从上上层向下层层向下层传输数据，每经过一层都附加附加一个协一个协议控制信息议控制信息，到达物理层后将数据包进行转换，送入传输介质。数据传输到接收方接收方时，再自下自下层向上层层向上层逐层去掉协议控制信息，并且完成各层的指定功能。信息传递的数据流向：信息传递的数据流向：InternetHello! IP包头包头数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程H

14、ello物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层传输层传输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层 比特比特 帧帧 报文报文段段PDUHelloTCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层TCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层MAC子层子层TCP/UDP头头HelloTCP/UDP头头高层数据高层数据MAC子层子层LLC子层子层FCS自上而下，数据变成更小的数据自上而下，数据变成更小的数据包，并且加上一些地址信息，控包，并且加上一些地址信息，控制信息，错误效验信息等。制信息，错误效验信息等。IP包头包头数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程Hello物理层物理

15、层数据链路层数据链路层网络层网络层传输层传输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层 比特比特 帧帧 报文报文段段PDUHelloTCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层MAC子层子层TCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层MAC子层子层FCSTCP/UDP头头HelloTCP/UDP头头高层数据高层数据LLC子层子层自下而上，进行反向转换，去除添加的信息，将其还原为初始的信息3、TCP/IP协议体系协议体系参考模型只是一种理想的参考模型只是一种理想的，在网络技术发展实践中，在网络技术发展实践中，真正发挥作用的是许多真正发挥作用的是许多的协的协议体系。议体系。其中应用

16、最广泛的协议其中应用最广泛的协议为为:。TCP/IP协议参考模型协议参考模型v TCP/IP是是20世纪世纪70年代中期美国国防部为年代中期美国国防部为ARPANET开发的网络体系结构开发的网络体系结构网络接口层网络接口层互联网层互联网层传输层传输层应用层应用层TCP/IP 4层模型层模型物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层OSI 7层模型层模型会话层会话层表示层表示层应用层应用层传输层传输层互联网层互联网层传输层传输层应用层应用层物理层物理层数据链路层数据链路层TCP/IP 5层模型层模型网络接口网络接口网际层网际层传输层传输层应用层应用层是针对不同物理网络的连接形式是针对不同物理网

17、络的连接形式的协议例如：的协议例如：Ethernet, ATM负责数据的传输，路由及地址选择负责数据的传输，路由及地址选择常用协议：常用协议：IP，ARP( 地址解析地址解析协议协议)确认数据传输及进行纠错处理，常确认数据传输及进行纠错处理，常用协议：用协议：TCP，UDP(用户数用户数据据报协议据据报协议)各种服务及应用程序通过该层利各种服务及应用程序通过该层利用网络常用协议：用网络常用协议：HTTP, FTP,SMTP(简单邮件传输协议简单邮件传输协议)等等.TCP/IP概念层概念层应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层OSI参考模型参

18、考模型 在TCP/IP协议体系中，TCP和IP是两个核心的协议 IP协议是把数据包从一个地方传递到另一个地方 TCP协议是对数据进行管理和校核，保证数据包的在传输过程中的正确性InternetE-mail发送过程发信端发信端TCP/IP收信端收信端TCP/IPTCP/IP模型与模型与OSI模型的比较模型的比较v相同点相同点 两者都是以协议栈的概念为基础 协议栈中的协议彼此相互独立 下层对上层提供服务v不同点不同点 OSI是先有模型；TCP/IP是先有协议，后有模型 OSI适用于各种协议栈；TCP/IP只适用于TCP/IP网络 层次数量不同分层模型分层模型数据通信数据通信下层对上层：提供服务下层

19、对上层：提供服务同层之间：协议相同同层之间：协议相同协议分层协议分层OSI 参考模型介绍参考模型介绍数据包封装与解封装过程数据包封装与解封装过程计算机网络的发展计算机网络的发展网络的功能网络的功能OSI 参考模型参考模型TCP/IP参考模型参考模型TCP/IP参考模型参考模型TCP/IP与与OSI模型的对比模型的对比本章总结本章总结OSI 7层模型包括哪层模型包括哪七层？七层？物理层、数据链路层物理层、数据链路层、网络层、传输层、网络层、传输层、会话层、表示层、应会话层、表示层、应用层用层TCP/IP模型与模型与OSI模型模型之间的层次对应关系之间的层次对应关系一、选择题（每道题目只有一个正确

20、答案）一、选择题（每道题目只有一个正确答案）、OSIOSI参考模型和参考模型和TCP/IPTCP/IP概念层分别有是概念层分别有是【】层层、和、和 、和、和 、和、和 、和、和、HTTPHTTP协议属于协议属于TCP/IPTCP/IP协议的协议的【】、传输层、传输层 、网际层、网际层 、应用层、应用层 、网络接口、网络接口、TCP/IPTCP/IP协同工作，其中确保数据无差错传输工作是由协同工作，其中确保数据无差错传输工作是由【】协议完成协议完成、IPIP 、TCP TCP 、FTP FTP 、TCP/IPTCP/IPB巩固练习巩固练习4 4、TCPTCP协议属于协议属于TCP/IPTCP/IP协议体系中的哪一层？协议体系中的哪一层？【 】A A、应用层；应用层； B B、传输层；传输层； C C、网际层；网际层； D D、网络接口网络接口5 5、IPIP协议属于协议属于TCP/IPTCP/IP协议体系中的哪一层协议体系中的哪一层【 】A A、应用层；应用层； B B、传输层；传输层； C C、网际层；网际层； D D、网络接口网络接口6