计算机通信与网络

1、计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n考试时间：考试时间： 第第16周周周周3（2015-06-17）13:30-15:20 考试地点：考试地点： 教教2-211（李鹏）、教（李鹏）、教2-312（章韵）（章韵） 教教2-201（江中略）（江中略） 考前答疑：考前答疑：计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reser

2、ved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.计算机网络计算机网络n定义：把分布在不同地点且具有独立功定义：把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机，通过通信设备和线路能的多个计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件运行连接起来，在功能完善的网络软件运行环境下，以实现网络中资源共享为目标环境下，以实现网络中资源共享为目标的系统。的系统。n组成：通信子网（）、终端系统（

3、）组成：通信子网（）、终端系统（）计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.拓扑结构拓扑结构星形、总线形、环形（基本）星形、总线形、环形（基本）+树形和网状结构树形和网状结构星形结构的特点是存在一个中心节点，其他计算机与中心节点互连，星形结构的特点是存在一个中心节点，其他计算机与中心节点互连，系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系。树形结构的特点是系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系。树形结构的特点是从根节点到叶子节点呈

4、现层次性。总线形结构的特点是存在一条主干从根节点到叶子节点呈现层次性。总线形结构的特点是存在一条主干线，所有的计算机连接到主干线上。环形结构是将所有计算机连接到线，所有的计算机连接到主干线上。环形结构是将所有计算机连接到一个环形的线路，每两个计算机之间有两条线路相连。网络型是一种一个环形的线路，每两个计算机之间有两条线路相连。网络型是一种不规则的连接，事实上，目前的因特网就是这种拓扑结构。不规则的连接，事实上，目前的因特网就是这种拓扑结构。计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights rese

5、rved. All rights reserved.n个人区域网个人区域网 PANn局域网局域网 LANn城域网城域网 MANn广域网广域网 WANn因特网因特网计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n概念：是计算机网络的分层及其服务和概念：是计算机网络的分层及其服务和协议的集合，也就是它们所应完成的所协议的集合，也就是它们所应完成的所有功能的定义，是用户进行网络互连和有功能的定义，是用户进行网络互连和通信系统设计的基础。因此

6、，体系结构通信系统设计的基础。因此，体系结构是一个抽象的概念，它只从功能上描述是一个抽象的概念，它只从功能上描述计算机网络的结构，而不涉及每层的具计算机网络的结构，而不涉及每层的具体组成和实现细节。体组成和实现细节。计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n概念：是指通信双方必须遵循的、控制概念：是指通信双方必须遵循的、控制信息交换的规则的集合，是一套语义和信息交换的规则的集合，是一套语义和语法规则，用来规定有关功能部件在通语法

7、规则，用来规定有关功能部件在通信过程中的操作，它定义了数据发送和信过程中的操作，它定义了数据发送和接收工作中必经的过程。协议规定了网接收工作中必经的过程。协议规定了网络中使用的格式、定时方式、顺序和检络中使用的格式、定时方式、顺序和检错。错。n要素：语法、语义和同步要素：语法、语义和同步计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n七层模型：七层模型：n为应用程序通过网络服务，它包含了各种用户普通使用的协议为应用程序通过网络服务，它

8、包含了各种用户普通使用的协议n用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式 变换、数据的加密与解密、数据压缩与恢复等功能。变换、数据的加密与解密、数据压缩与恢复等功能。n负责维护通信中两个结点之间的会话连接的建立、维护和断开，以及负责维护通信中两个结点之间的会话连接的建立、维护和断开，以及 数据的交换数据的交换n向用户通过可靠的向用户通过可靠的端到端端到端（end-to-end）的数据传输服务，实现为上层）的数据传输服务，实现为上层 屏蔽低层的数据传输问题屏蔽低层的数据传输问题n控制着通信子网的运行，为以控制着通信子网

9、的运行，为以分组分组（packet）为单位的数据包通过通信子网选择适）为单位的数据包通过通信子网选择适当的路由，并实现当的路由，并实现拥塞控制、网络互连拥塞控制、网络互连等功能等功能n在物理层提供服务的基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以在物理层提供服务的基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以帧帧(frame)为单位的数据包，并采取为单位的数据包，并采取差错控制和流量控制差错控制和流量控制的方法，使有差错的物理线路变成无的方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路差错的数据链路n利用传输介质为通信的网络结点之间建立、维护和释放物理连接，实现利用传输介质为通信的网络结点之间建

10、立、维护和释放物理连接，实现比特流比特流的透的透明传输，进而为数据链路层提供数据传输服务明传输，进而为数据链路层提供数据传输服务计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copy

11、right Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.比较比较计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心

12、计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n信息：主要涉及数据的内容和解释（从信息：主要涉及数据的内容和解释（从通信的意义上理解）通信的意义上理解）n数据：通常是指预先约定的具有某种含数据：通常是指预先约定的具有某种含义的数字、符号和字母的组合（模拟

13、、义的数字、符号和字母的组合（模拟、数字数据）数字数据）n信号：信号是数据在传输过程中的电磁信号：信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式（模拟、数字信号）波的表示形式（模拟、数字信号）计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n信源就是信息的发送端，是发出待传送信息的设备；信宿就信源就是信息的发送端，是发出待传送信息的设备；信宿就是信息的接收端，是接收所传送信息的设备是信息的接收端，是接收所传送信息的设备n信道是通信双方以传输媒

14、体为基础的传输信息的通道，它是信道是通信双方以传输媒体为基础的传输信息的通道，它是建立在通信线路及其附属设备建立在通信线路及其附属设备(如收发设备如收发设备)上的上的n信号转换设备，其作用是将信源发出的信息转换成适合于在信号转换设备，其作用是将信源发出的信息转换成适合于在信道上传输的信号，对应不同的信源和信道，信号转换设备信道上传输的信号，对应不同的信源和信道，信号转换设备有不同的组成和变换功能。发送端的信号转换设备可以是编有不同的组成和变换功能。发送端的信号转换设备可以是编码器或调制器，接收端的信号转换设备相对应的就是译码器码器或调制器，接收端的信号转换设备相对应的就是译码器或解调器。或解调

15、器。计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n信号码元：携带数据信息的信号脉冲信号码元：携带数据信息的信号脉冲n信号脉冲来表示一个信号脉冲来表示一个0、1和几个和几个0、1的的组合组合n二电平信号：一个信息码元包含一个二二电平信号：一个信息码元包含一个二进制码元进制码元nM电平信号：一个信息码元包含电平信号：一个信息码元包含 log2 M个二进制码元个二进制码元计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright

16、Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.传码速率传码速率n传码速率（调制速率、波特率）传码速率（调制速率、波特率）NBd：指在数据通信系统中，每秒钟传输信号指在数据通信系统中，每秒钟传输信号码元的个数，单位是波特（码元的个数，单位是波特（Baud）。）。n计算方法：信号码元持续的时间为计算方法：信号码元持续的时间为T秒秒，则，则 NBd=1/T 波特波特计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All right

17、s reserved. All rights reserved.传信速率传信速率n传信速率（比特率）传信速率（比特率）Rb： 指在数据通信系统中，每秒钟传输二进指在数据通信系统中，每秒钟传输二进制码元的个数，单位是比特制码元的个数，单位是比特/秒（秒（bit/s,或或kbit/s或或Mbit/s）。）。bps、kbps、Mbpsn计算方法：计算方法：Rb=NBdlog2 M计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.信道带宽信道带宽

18、n比特比特/秒秒 （作为（作为“信号传信速率信号传信速率”的同的同义词）义词）n带宽：本来是指某个信号具有的频带宽带宽：本来是指某个信号具有的频带宽度，单位度，单位Hz计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.误码率误码率nPen指在一定时间内接收到出错的比特数指在一定时间内接收到出错的比特数e1与总的传输比特数与总的传输比特数e2之比之比: Pe=e1/e2*100%n误组率误组率PB：PB=b1/b0*100%(接收出错接收出

19、错的组数与总的传输组数的组数与总的传输组数)计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.时延时延n所需时间（链路两端传送）所需时间（链路两端传送）n总时延总时延=发送时延发送时延+传播时延传播时延+处理时延处理时延计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n发送时延（传

20、输时延）发送时延（传输时延）:节点节点-传输介质传输介质n计算：发送时延计算：发送时延=数据块长度数据块长度/信道带宽信道带宽s=b/bpsn信道带宽就是数据在信道信道带宽就是数据在信道L中的发送速中的发送速率，也常称为数据在信道上的传输速率率，也常称为数据在信道上的传输速率即传信速率即传信速率计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n传播时延：信道中的一定距离传播时延：信道中的一定距离n计算：传播时延计算：传播时延=信道长度信

21、道长度/电磁波在信电磁波在信道上的传播速度道上的传播速度 s=m/(m/s)n数据发送速率（带宽）？电磁波在信道数据发送速率（带宽）？电磁波在信道上的传播速率上的传播速率 不同不同计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n处理时延：取决于通信量处理时延：取决于通信量计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved.

22、 All rights reserved.信道容量信道容量n是指在给定条件，给定通信路径（或信是指在给定条件，给定通信路径（或信道）上的数据传输速率道）上的数据传输速率 Cn奈奎斯特定理：理想的条件下，无噪声奈奎斯特定理：理想的条件下，无噪声n香农定理：有噪声的环境中香农定理：有噪声的环境中计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n奈奎斯特定理奈奎斯特定理n最大的数据传输速率最大的数据传输速率C(即信道容量即信道容量) C=2W

23、log2 Mn带宽带宽W(Hz) 、信号状态的个数、信号状态的个数M计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n香农定理香农定理nC=Wlog2（1+S/N）n信噪功率比信噪功率比S/N，常以分贝形式表示，常以分贝形式表示，(S/N)dB= 10log10(信号功率信号功率P1/噪声功率噪声功率P2)计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All

24、 rights reserved. All rights reserved.传输介质传输介质n有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光缆等和光缆等n无线传输介质主要包括无线电波、地面无线传输介质主要包括无线电波、地面微波、卫星微波、红外线微波、卫星微波、红外线计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.编码与调制编码与调制n四种信号转换方式四种信号转换方式n编码：数字编码：数字/模拟模拟-数字数字n调

25、制：数字调制：数字/模拟模拟-模拟模拟计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n数字数字-数字编码数字编码n(单极性码和双极性码、不归零码和归零单极性码和双极性码、不归零码和归零码、差分编码、伪三进制码、曼彻斯特码、差分编码、伪三进制码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码编码、差分曼彻斯特编码)计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rig

26、hts reserved. All rights reserved.n模拟模拟-数字编码数字编码（脉冲编码调制（脉冲编码调制 PCM过程：过程： 采样、量化、编码采样、量化、编码自适应差分脉冲编码调制自适应差分脉冲编码调制ADPCM）计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n数字数字-模拟调制模拟调制（调制方法：（调制方法： 幅移键控幅移键控ASK 数字调幅、数字调幅、 频移键控频移键控FSK 数字调频、数字调频、 相移键控相移

27、键控PSK 数字调相）数字调相）计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n模拟模拟-模拟调制模拟调制 (实现方法：实现方法：调幅调幅AM 幅度调制、幅度调制、 例：载波通信例：载波通信调频调频FM 频率调制、频率调制、调相调相PM 相位调制相位调制)计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rig

28、hts reserved.多路复用技术多路复用技术n频分复用频分复用FDM 频率分隔方式频率分隔方式 多路载波电话系统多路载波电话系统n时分复用时分复用TDM 时间分片方式时间分片方式 静态（同步静态（同步 时隙时隙TS 固定分配资源）、固定分配资源）、动态（异步、统计动态（异步、统计STDM 按需分配介按需分配介质资源）时分复用质资源）时分复用n码分复用码分复用CDM（又称码分多址复用（又称码分多址复用CDMA）n波分复用波分复用WDM 密集波分复用密集波分复用DWDM计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG

29、 All rights reserved. All rights reserved.交换技术交换技术n交换网络交换网络SN 交换节点交换节点n电路交换电路交换0.36、存储交换（分为报文交、存储交换（分为报文交换、分组交换（服务方式：虚电路换、分组交换（服务方式：虚电路VC和数据报和数据报DG）计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n物理层设备（中继器物理层设备（中继器RP、集线器、集线器Hub）n数据终端设备数据终端设备DT

30、E、 数据电路终接设备数据电路终接设备DCE保持接口特性的标准化（机械、电气、规保持接口特性的标准化（机械、电气、规程、功能特性）程、功能特性）计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络

31、教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n数据电路、物理链路、数据链路数据电路、物理链路、数据链路计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.数据链路的功能数据链路的功能n链路管理链路管理n帧定界帧定界n流量控制流量控制n差错控制差错控制n数据和控制信息的识别数据和控制信息的识别n透明传输透明传输n寻址寻址

32、计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.流量控制流量控制n停止停止-等待方式等待方式 (分为开关式流量控制、协议式流量控制分为开关式流量控制、协议式流量控制(停止停止-等待协议是最简单的协议式流量控制等待协议是最简单的协议式流量控制)n滑动窗口方式滑动窗口方式 根据出现差错后重传数据帧的方式根据出现差错后重传数据帧的方式(分为连续分为连续ARQ协议、选择协议、选择ARQ协议协议)ARQ 自动重传请求自动重传请求计算机系统与网络教

33、学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.差错控制差错控制n检错重发检错重发ARQn前向纠错前向纠错FECn混合纠错检错混合纠错检错n信息反馈信息反馈IRQ计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n高级数据链路控制协议高级数据链路控制协议HDLC面向比特流的传输控制规程面向比特流的传

34、输控制规程n点对点协议点对点协议PPP面向字符的传输控制规程面向字符的传输控制规程计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n5.理解理解10BASE-T,10BASE-F等表述等表述10、BASE、T、F的含义）的含义）计算

35、机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.局域网的技术特性局域网的技术特性n传输介质传输介质n传输技术传输技术n网络拓扑网络拓扑n介质访问控制方法介质访问控制方法计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.介质介质(媒体媒体)访问控制方法访问控制方法n基于信道基于信道 广域

36、网广域网n基于随机访问基于随机访问 局域网局域网n基于轮询基于轮询 局域网局域网计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n采用分布式控制方法，总线上的各个计算机通过竞争的方式，获得总线采用分布式控制方法，总线上的各个计算机通过竞争的方式，获得总线的使用权。只有获得总线使用权的计算机才能向总线上发送数据，而发的使用权。只有获得总线使用权的计算机才能向总线上发送数据，而发送的数据能被连在总线上的所有计算机接收到。送的数据能被连在总线

37、上的所有计算机接收到。n载波监听：是指每个计算机在发送数据之前先要检测总线上是否有其他载波监听：是指每个计算机在发送数据之前先要检测总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不发送数据，以减少发生冲突的机计算机在发送数据，如果有，则暂时不发送数据，以减少发生冲突的机会。会。n多路访问：是指在总线型局域网中，有多台计算机连接在一根总线上，多路访问：是指在总线型局域网中，有多台计算机连接在一根总线上，共享总线的信道资源。共享总线的信道资源。n冲突检测：是指发送数据的计算机在发送数据的同时，还必须监听传输冲突检测：是指发送数据的计算机在发送数据的同时，还必须监听传输介质，判断是否发生了冲突。因

38、为如果存在多个计算机都在发送数据，介质，判断是否发生了冲突。因为如果存在多个计算机都在发送数据，就会形成信号的叠加，即冲突，从而造成接收方无法接收到正确的数据就会形成信号的叠加，即冲突，从而造成接收方无法接收到正确的数据。一旦检测到冲突，发送方应立即停止发送，等待一个随机时间间隔后。一旦检测到冲突，发送方应立即停止发送，等待一个随机时间间隔后重发。重发。计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n将总线型局域网的端到端往返时延称为

39、争用期，也称为冲突窗口将总线型局域网的端到端往返时延称为争用期，也称为冲突窗口n总线式局域网中，一台计算机从开始发送数据起，最多要经过时间就可总线式局域网中，一台计算机从开始发送数据起，最多要经过时间就可确知是否发生了冲突。如果数据帧长度过短，在争用期时间内即可确知是否发生了冲突。如果数据帧长度过短，在争用期时间内即可发送完毕，那么，发送方和接收方都无法正确判别此次发送的数据是否发送完毕，那么，发送方和接收方都无法正确判别此次发送的数据是否发生了冲突。因为在发生了冲突。因为在0时间内，极有可能发生了冲突。时间内，极有可能发生了冲突。n争用期，端到端往返时延，其物理意义在于：提供了设计总线式局争

40、用期，端到端往返时延，其物理意义在于：提供了设计总线式局域网中最小有效帧长的计算依据。域网中最小有效帧长的计算依据。n争用期的大小由总线式局域网的总线长度以及电磁波的传播速率决定。争用期的大小由总线式局域网的总线长度以及电磁波的传播速率决定。n22222计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.nMAC帧格式：两种帧格式：两种nDIX V2 MAC帧结构帧结构nIEEE 802.3 MAC帧结构帧结构计算机系统与网络教学中心计算机

41、系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.CSMA/CD的工作过程的工作过程n发送方：发送方：n1、当某个节点的、当某个节点的LLC协议实体希望发送数据时，将协议实体希望发送数据时，将LLC帧传给下层的帧传给下层的MAC协议实体，协议实体，MAC协议实体将协议实体将LLC帧封装在用户数据字段，形成帧封装在用户数据字段，形成MAC帧；帧；n2、MAC协议实体监听传输介质，检查是否有数据正在传输；协议实体监听传输介质，检查是否有数据正在传输；n3、如果介质上有信号

42、在传输，则转向过程、如果介质上有信号在传输，则转向过程2继续监听，否则发送数据，继续监听，否则发送数据，同时对介质继续监听；同时对介质继续监听；n4、如果在发送数据过程中没有检测到冲突，则本次发送任务成功完成、如果在发送数据过程中没有检测到冲突，则本次发送任务成功完成。否则，立即终止本次发送过程，并向介质发送一个冲突加强的信号，。否则，立即终止本次发送过程，并向介质发送一个冲突加强的信号，以使其他节点都能感知到发生冲突，以使其他节点都能感知到发生冲突，MAC协议实体计算发送失败的次协议实体计算发送失败的次数；数；n5、如果发送失败次数小于等于某个阀值，根据失败次数执行二进制指、如果发送失败次数

43、小于等于某个阀值，根据失败次数执行二进制指数退避算法，计算得到某个退避时间值，等待该退避时间，转向过程数退避算法，计算得到某个退避时间值，等待该退避时间，转向过程2准备重新发送。否则，停止发送尝试，通知上层准备重新发送。否则，停止发送尝试，通知上层LLC实体，报告可能出实体，报告可能出现网络故障。现网络故障。计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n接收方：接收方：n1、局域网上的每个站点的、局域网上的每个站点的MAC协议实体都

44、协议实体都监听传输介质，如果有信号传输，则接收信监听传输介质，如果有信号传输，则接收信息，得到息，得到MAC帧；其中，对于因冲突造成的帧；其中，对于因冲突造成的长度不足最小有效帧长的残帧，长度不足最小有效帧长的残帧，MAC实体不实体不予理会。予理会。n2、MAC实体分析帧中的目的地址，如果目实体分析帧中的目的地址，如果目的地址为本站点地址，就复制接收该帧。否的地址为本站点地址，就复制接收该帧。否则，简单丢弃该帧。特别地，对于具有组播则，简单丢弃该帧。特别地，对于具有组播地址和广播地址的数据帧，将会有多个站点地址和广播地址的数据帧，将会有多个站点复制和接收该帧。复制和接收该帧。计算机系统与网络教

45、学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n10:数据速率为数据速率为10Mbpsn“BASE”：电缆上的信号是基带信号，采用曼彻：电缆上的信号是基带信号，采用曼彻斯特编码斯特编码n10BASE-T,T:双绞线双绞线n10BASE-F,F:光纤光纤n10BASE5,粗缆粗缆,每一段电缆的最大长度为每一段电缆的最大长度为500mn10BASE2,细缆细缆,每一段电缆的最大长度为每一段电缆的最大长度为200m计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学

46、中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.以太网级联与扩展以太网级联与扩展n物理层物理层 采用转发器或集线器将多个局域网采用转发器或集线器将多个局域网(同类型同类型)相连接相连接计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n数据链路层数据链路层:网桥，不同类型局域网网桥，不同类型局域网计算机系统与网络教学中心计算

47、机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n交换式集线器常称为以太网交换机或第交换式集线器常称为以太网交换机或第二层交换机二层交换机n实质上就是一个多端口的网桥实质上就是一个多端口的网桥n以太网交换机的工作有三种以太网交换机的工作有三种:直通交换方直通交换方式、存储转发方式、无碎片交换方式式、存储转发方式、无碎片交换方式计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rig

48、hts reserved. All rights reserved.高速以太网高速以太网n100BASE-T以太网以太网(快速以太网快速以太网)n千兆以太网千兆以太网(吉比特以太网吉比特以太网)n万兆以太网万兆以太网(10吉比特以太网吉比特以太网,10GE)计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.虚拟局域网虚拟局域网 VLANn由一些局域网网段构成的与物理位置无由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同

49、关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。的需求。计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n有固定基础设施的有固定基础设施的n无固定基础设施无固定基础设施(移动自组网络移动自组网络)计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.802.11标准中标准中n物理层物理层实现

50、方法实现方法:跳频扩频跳频扩频 FHSS直接序列扩频直接序列扩频 DSSS红外线红外线 IR计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.nMAC层层CSMA/CA协议协议计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.广域网广域网n由节点交换机由节点交换机(采用存储转发方式采

51、用存储转发方式)和链和链路路(点到点链路点到点链路)构成构成n指单个网络时，具有物理层、数据链路指单个网络时，具有物理层、数据链路层和网络层的功能层和网络层的功能计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n无连接的网络服务无连接的网络服务(数据报数据报)n面向连接的网络服务面向连接的网络服务(虚电路虚电路)计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG

52、All rights reserved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n1.理解分类的理解分类的IP地址分类，特殊的地址分类，特殊的IP地址地址n3.理解理解IP数据报格式

53、，数据报格式，n5.理解因特网控制报文协议理解因特网控制报文协议ICMP及其应用及其应用计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n8.理解路由器的组成部分和原理理解路由器的组成部分和原理n9.理解理解IP发展技术（发展技术（IP多播、移动多播、移动IP、VPN、NAT）计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserve

54、d. All rights reserved.IP地址分类地址分类n网络号、主机号网络号、主机号nA类类:0nB类类:10nC类类:110nD类类:1110nE类类:11110计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.n特殊形式的特殊形式的IP地址地址网络号网络号 主机号主机号0 0 启动时源站地址启动时源站地址全全1 全全1 本地网受限广播本地网受限广播网络号网络号 全全1 定向广播定向广播127 任意任意(常为常为1) 回送地

55、址回送地址计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.IP地址与硬件地址的区别与联系地址与硬件地址的区别与联系n网络层及以上使用网络层及以上使用IP 地址；链路层及以下使用硬件地址。地址；链路层及以下使用硬件地址。IP 地址在地址在IP 数据报的首部，而硬件地址则放在数据报的首部，而硬件地址则放在MAC 帧的首帧的首部。部。n在在IP 层抽象的互连网上，我们看到的只是层抽象的互连网上，我们看到的只是IP 数据报，路由数据报，路由器根

56、据目的站的器根据目的站的IP地址进行选路。在具体的物理网络的链路地址进行选路。在具体的物理网络的链路层，我们看到的只是层，我们看到的只是MAC 帧，帧，IP 数据报被封装在数据报被封装在MAC帧帧里面。里面。MAC 帧在不同的网络上传送时，其帧在不同的网络上传送时，其MAC 帧的首部帧的首部是不同的。这种变化，在上面的是不同的。这种变化，在上面的IP 层上是看不到的。每个层上是看不到的。每个路由器都有路由器都有IP 地址和硬件地址。使用地址和硬件地址。使用IP 地址与硬件地址，地址与硬件地址，尽管连接在一起的网络的硬件地址体系各不相同，但尽管连接在一起的网络的硬件地址体系各不相同，但IP 层层

57、抽象的互连网却屏蔽了下层这些很复杂的细节，并使我们能抽象的互连网却屏蔽了下层这些很复杂的细节，并使我们能够使用统一的、抽象的够使用统一的、抽象的IP 地址进行通信。地址进行通信。计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.IP数据报格式数据报格式n基本传送单元，提供对物理网络帧的统基本传送单元，提供对物理网络帧的统一一n数据报划分为首部和数据区数据报划分为首部和数据区计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright

58、 Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.IP数据报分片原理数据报分片原理nMTU最大传送单元最大传送单元计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.路由器路由器n路由选择部分和分组转发部分构成路由选择部分和分组转发部分构成(交换交换结构、一组输入端口和一组输出端口结构、一组输入端口和一组输出端口)n队列溢出队列溢出n直接交付和间接交

59、付直接交付和间接交付n路由器的路由表路由器的路由表(N,R)计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.因特网控制报文协议因特网控制报文协议ICMPn差错控制报文差错控制报文目的不可达报文目的不可达报文3、超时报文、超时报文11n提供信息的报文提供信息的报文回应请求报文回应请求报文8、回应应答报文、回应应答报文0计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPEN

60、G All rights reserved. All rights reserved.子网编制子网编制/划分子网划分子网n网络号、主机号网络号、主机号(子网号子网号+主机号主机号) 子网位从主机域的最左边开始连续借用子网位从主机域的最左边开始连续借用主机号和网络号主机号和网络号 避免全避免全0和全和全1广播号广播号:主机号全主机号全1计算机系统与网络教学中心计算机系统与网络教学中心Copyright Copyright by by LIPENGLIPENG All rights reserved. All rights reserved.无分类编址无分类编址n前缀不是前缀不是8、16和和24位