大一大学计算机基础B题库保过版《含12份》

计算机网络1

概述1.1什么是计算机网络

hubhubhubswitchserverstationstationsstations计算机网络是：一群具有独立功能的计算机；通过通信设备和通信介质被互连起来；在通信软件的支持下；实现计算机间资源共享、信息交换的系统。它是通信技术与计算机技术相结合的产物。1.2计算机网络

在信息时代的作用21世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络。发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。因特网(Internet)的发展进入20世纪90年代以后，以因特网为代表的计算机网络得到了飞速的发展。已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络。已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。因特网的意义因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革。现在人们的生活、工作、学习和交往都已离不开因特网。计算机网络向用户提供的

最重要的功能连接——计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。共享——即资源共享。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。1.3因特网概述1.2.1网络与因特网网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。计算机网络把许多计算机连接在一起，而互联网则把许多网络连接在一起。因特网是世界上最大的互联网。互联网是“网络的网络”(networkofnetworks)。连接在因特网上的计算机都称为主机(host)。(a)(b)网络互联网（网络的网络）结点链路主机因特网

因特网已经成为世界上规模最大和增长速率最快的计算机网络，没有人能够准确说出因特网究竟有多大。internet和Internet的区别以小写字母i

开始的internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。以大写字母I开始的的Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，且其前身是美国的ARPANET。

因特网的组成从因特网的工作方式上看，可以划分为以下的两大块：(1)边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。(2)核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。因特网的核心部分因特网的边缘部分主机网络路由器因特网的边缘部分与核心部分

因特网的边缘部分处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所有的主机。这些主机又称为端系统(endsystem)。“主机A和主机B进行通信”，实际上是指：“运行在主机A上的某个程序和运行在主机B上的另一个程序进行通信”。即“主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信”。或简称为“计算机之间通信”

因特网的核心部分网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。在网络核心部分起特殊作用的是路由器。路由器的重要任务：是实现分组交换，其任务是存储转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。1.4电路交换的主要特点两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。

更多的电话机互相连通5部电话机两两相连，需10对电线。N部电话机两两相连，需N(N–1)/2对电线。当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线对的数量与电话机数的平方成正比。

使用交换机当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的交换任务。让电话用户彼此之间可以很方便地通信。…

交换机当电话机数量增多时，就要使用很多彼此连接起来的交换机来完成全网的交换任务。用这种方法，就构成了覆盖全世界的电信网。“交换”的含义在这里，“交换”(switching)的含义就是转接——把一条电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来。从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。电路交换的特点电路交换必定是面向连接的。电路交换的三个阶段：建立连接（先拨号，可能要经过一个交换机，也可能要经过多个交换机）通信（通信双方一直占用所建立的连接）释放连接（挂机释放连接）电路交换举例A和B通话经过四个交换机通话在A到B的连接上进行((((交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA电路交换举例C和D通话只经过一个本地交换机通话在C到D的连接上进行((((交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA电路交换传送计算机数据效率低计算机数据具有突发性。这导致通信线路的利用率很低。

因为计算机数据是突发式地出现在传输线路上，因此线路上真正用来传送数据的时间不到10%甚至为1%，实际上，已被用户占用的通信线路在绝大部分时间里是空闲的。分组交换的出现电路交换的电话网很适合于电话通信。但计算机数据具有很大的突发性。使用电路交换会导致网络资源严重浪费。为此，计算机网络需要使用更加有效的联网技术。这就导致了分组交换的问世。

美国军方促进了网络的发展在20世纪60年代，美苏冷战很强烈。美国军方要研制出一种新型的生存性强的新型分布式网络。即使少数节点或链路被摧毁，整个网络仍保持畅通的。这种新型的计算机网络是采用分组交换的、基于存储转发的计算机网络。报文1.5分组交换的主要特点在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。1101000110101010110101011100010011010010假定这个报文较长不便于传输数据数据数据报文添加首部构成分组每一个数据段前面添加上首部构成分组。首部首部首部分组

1分组

2分组

3请注意：现在左边是“前面”分组交换的传输单元分组交换网以“分组”作为数据传输单元。依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。数据首部分组

1数据首部分组

2数据首部分组

3分组首部的重要性每一个分组的首部都含有地址等控制信息。分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。收到分组后剥去首部接收端收到分组后剥去首部还原成报文。数据首部分组

1数据首部分组

2数据首部分组

3收到的数据数据数据数据最后还原成原来的报文最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃。报文1101000110101010110101011100010011010010H1H5H2H4H3H6路由器网络网络核心部分主机H1H5H2H4H3H6发送的分组路由器AEDBC网络核心部分主机主机的用途是为用户进行信息处理的，并且可以和其他主机通过网络交换信息。路由器的用途则是用来转发分组的，即进行分组交换的分组交换网的示意图H1A互联网BDECH5H6H4H2H3H1向H5

发送分组H2向H6

发送分组注意分组路径的变化！路由器主机注意分组的存储转发过程H1A互联网BDECH5H6H4H2H3H1

向

H5

发送分组路由器主机在路由器

E

暂存查找转发表找到转发的端口最后到达目的主机

H5在路由器

C

暂存查找转发表找到转发的端口在路由器

A

暂存查找转发表找到转发的端口路由器路由器处理分组的过程是：把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；查找路由表，根据你要到的目的地址，查下一步该发给哪一个路由器（或目的计算机）；转发，把分组在发送到下一个路由器（或目的计算机）。这就是，基于存储转发的分组交换网络。

主机和路由器的作用不同主机是为用户进行信息处理的，并向网络发送分组，从网络接收分组。路由器（专用的计算机）对分组进行存储转发，最后把分组交付给目的主机。分组交换的优点高效动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。(计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率，即每秒多少比特，bit/s。描述带宽也常把“比特/秒”省略，例如，带宽是10兆，实际上是10Mb/s，这里M是106)(宽带：所谓宽带线路就是可以通过较高数据率的线路，宽带是个相对的概念，没有绝对的标准，对接入因特网的数据线来说，每秒能够传送几个兆比特就可以算是宽带的数率。灵活以分组为传送单位便于纠错，如果出错只需重传这一分组。迅速不必先建立连接就能向其他主机发送分组。分组交换在传送数据之前不必先占用一条端到端的通信资源，分组在哪段链路上传送就占用哪段链路的通信资源，分组在传输时就这样一段接一段地断续占用通信资源，而且还省去了建立连接和释放连接的开销，因而数据的传输效率更高。分组交换总结：分组交换带来的问题分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。2协议在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据,

必须遵守事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。网络协议是计算机网络不可缺少的组成部分。例如：我们在自己的PC机上进行文件的读写操作时，就不需要任何网络协议，只要我们想让连接在网络上的另一台计算机做点什么事情(如,从网络上的某台主机下载文件)，我们都需要有协议。网络协议

(1)定义

为在网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定(2)组成要素

语法:

信息的结构和格式

语义:

控制信息的含义，需要作出的动作及响应

时序:

操作的执行顺序协议在计算机网络中起着非常重要的作用。网络协议非常复杂协议必须保证网络在任何复杂的情况下都能正确工作，因此网络协议非常复杂。我们日常使用的许多约定，都远远达不到网络协议的要求。因此常使约定失败。举例：去机场接人“不见不散”分层次的网络体系结构对于非常复杂的计算机网络协议，其结构是层次式的。举例：两个主机交换文件文件传送模块主机

1主机

2文件传送模块只看这两个文件传送模块好像文件及文件传送命令是按照水平方向的虚线传送的把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块第一类工作与传送文件直接有关，放在文件传送模块中。确信对方已做好接收和存储文件的准备。双方协调好一致的文件格式，若两个主机所用的文件格式不一样，则至少其中一个主机应完成文件格式的转换。再设计一个通信服务模块文件传送模块主机

1主机

2文件传送模块只看这两个通信服务模块好像可直接把文件可靠地传送到对方把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块通信服务模块通信服务模块通信服务模块用来保证文件可靠地在两个系统之间交换，也就是让位于上面的文件传送模块利用下面的通信服务模块所提供的服务，完成传送任务。再设计一个网络接入模块文件传送模块主机

1主机

2文件传送模块通信服务模块通信服务模块网络接入模块网络接入模块通信网络网络接口网络接口网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。并向上层提供服务，使上面的通信服务模块能够完成可靠通信的任务。开放系统互连参考模型

OSI/RM只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。在市场化方面OSI却失败了。OSI的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低；OSI标准的制定周期太长，因而使得按OSI标准生产的设备无法及时进入市场；OSI的层次划分并也不太合理，有些功能在多个层次中重复出现。

1:50下午五.网络协议和体系结构3.OSI/RM为用户提供网络服务数据表示、格式转换、加密、压缩建立、管理进程间通信连接提供可靠的端到端的通信路由选择、拥塞控制在点到点物理线路上可靠传送数据。差错控制、流量控制、寻址在物理线路上传送比特流通信介质具有五层协议的体系结构TCP/IP是四层的体系结构已成主流：应用层、运输层、网际层和网络接口层。使用五层原理体系结构来阐明网络的工作原理较为合适。应用层运输层网际层网络接口层五层协议的体系结构应用层(applicationlayer)运输层(transportlayer)网络层(networklayer)数据链路层(datalinklayer)物理层(physicallayer)数据链路层5应用层4运输层3网络层2数据链路层1物理层

分层的好处相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。分层的好处各层之间是独立的。灵活性好。结构上可分割开。易于实现和维护。能促进标准化工作。社会上存在的邮政系统

网络体系结构网络传送数据的执行过程：主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用进程数据先传送到应用层加上应用层首部，成为应用层

PDU主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用层PDU再传送到运输层加上运输层首部，成为运输层报文主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2运输层报文再传送到网络层加上网络层首部，成为IP数据报（或分组）主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2IP数据报再传送到数据链路层加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2数据链路层帧再传送到物理层最下面的物理层把比特流传送到物理媒体主机

1

向主机

2

发送数据应用层(applicationlayer)5432154321物理传输媒体主机

1AP2AP1电信号（或光信号）在物理媒体中传播从发送端物理层传送到接收端物理层主机

2主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2物理层接收到比特流，上交给数据链路层主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2数据链路层剥去帧首部和帧尾部取出数据部分，上交给网络层主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2网络层剥去首部，取出数据部分上交给运输层主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2运输层剥去首部，取出数据部分上交给应用层主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2我收到了

AP1

发来的应用程序数据！主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用程序数据应用层首部H510100110100101比特流110101110101注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次应用程序数据H5应用程序数据H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据H4运输层首部H3网络层首部H2链路层首部T2链路层尾部主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

210100110100101比特流110101110101计算机2的物理层收到比特流后交给数据链路层H2T2H3H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2数据链路层剥去帧首部和帧尾部后把帧的数据部分交给网络层H2T2H3H4H5应用程序数据H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2网络层剥去分组首部后把分组的数据部分交给运输层H5应用程序数据H4H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2运输层剥去报文首部后把报文的数据部分交给应用层应用程序数据H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用层剥去应用层PDU首部后把应用程序数据交给应用进程主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2我收到了

AP1

发来的应用程序数据！

TCP/IP的体系结构应用层运输层网际层网络接口层主机A主机B路由器网络

2网络

1应用层运输层网际层网络接口层网际层网络接口层4321路由器在转发分组时最高只用到网络层而没有使用运输层和应用层。各种应用层协议：文件传输FTP电子邮件SMTP、POP3WWW应用HTTP远程登录Telnet网络管理SNMP域名系统DNS应用层传输层网络层物理层数据链路层TCP/IP的应用层

应用层协议面向应用,支持文件传输、电子邮件、远程登录、网络管理、Web浏览等。网际层应用层传输层

TCPUDP网络接口物理层数据链路层TCP/IP的传输层

提供了两种传输协议。TCP(传输控制协议)：

提供可靠的数据传输服务；UDP(用户数据报协议)：

提供“尽力而为”的服务。UDP协议

(1)UDP–用户数据报协议用于无连接的服务不可靠的数据传输无流量控制和拥塞控制(2)应用范围(要求实时性)很多实时应用（IP电话、实时视频会议等）要求源主机以恒定的速率发送数据，并且在网络发生拥塞时丢失一些数据，但却不允许数据有太大的时延。

●IP●ICMP●ARP●RARP应用层传输层网际层物理层数据链路层TCP/IP的网络层（网际层）

主要提供了四种协议，其中IP(网际协议)最重要。1)提供无连接的传输服务（不保证送达，不保证顺序）2)主要功能是寻找一条能够把数据报送到目的地的路径。最重要的协议：IP协议和TCP协议IP协议：因特网的IP协议最重要，它为分组在互联网中的发送、传输和接收制定了详细的规则。IP协议：中文标准译名网际协议。使用IP协议的互联网常称为IP网。IP网的生存性很强当IP网中的某些路由器或链路被破坏时，路由器可以自动调整路由，使得网络一直保持连通。这种路由的动态调整过程对用户是透明的（即用户感觉不到）IP网络的重要特点每一个分组独立选择路由。发往同一个目的地的分组后发送的有可能先收到（即可能不按顺序接收）当网络通信量过大时，路由器就来不及处理分组，于是要丢弃一些分组。因此，IP网不保证分组的可靠地交付。IP网络提供的服务被称为：尽最大努力服务。举例：平信邮递，平信不可靠，挂号信可靠，但是大家还是习惯邮平信，直接投到信箱即可。

和传统的电信网相比较电信网向用户（即电话机）提供的服务质量有保证。连接在电信网上的电话机几乎没有智能，因此全部的服务质量由电信网完成。电信网向用户计算机提供可靠交付应用层运输层网络层数据链路层物理层应用层运输层网络层数据链路层物理层分组交换的因特网

不保证可靠交付H1H2IP数据报丢失H1

发送给H2

的分组可能沿着不同路径传送带有TCP协议的计算机向用户程序提供可靠交付因特网的设计思路通信必须是可靠的，但应当由谁负责可靠交付？因特网和传统电信网的思路不同。严格地讲，计算机通信是在计算机上运行的程序之间的通信。所以实现可靠通信最终应当是让计算机程序之间来实现可靠通信。因特网认为，IP协议没有必要提供可靠服务（这样做可以使网络简单、灵活性好、价格便宜）。在计算机中增加TCP协议就可以实现计算机程序之间的可靠通信。TCP协议的用途TCP是TransmissionControlProtocol的缩写，中文译名是传输控制协议。

TCP协议驻留在用户计算机中，它的作用是保证应用程序之间端到端的可靠通信。TCP协议的主要功能TCP给要传送的每一个字节的数据都进行编号。

接收端在收到数据后必须向发送端发送确认信息，发送端还要对确认做确认。（三次握手）

若发送端在规定的时间内没有收到对方的确认，发送端就重传这部分数据。当网络中的通信量过大时，TCP就告诉发送端要放慢发送数据。这叫做流量控制。

HiHiGot

thetime?2:00TCPconnectionreq.TCPconnectionreply.Get/index.htm<file>time人的协议和网络协议的对比用三次握手建立TCP连接SYN=1,seq=x主机B被动打开主动打开B发送确认A发送确认主机A连接请求连接建立状态为什么要三次握手防止已失效的连接请求报文段又传送到B，因而产生错误。A发出连接请求，但因未收到确认而再重传一次。后来收到了确认，建立了连接。数据传输完毕后释放了连接。A共发送了两个连接请求报文段，其中的第二个到达了B。A发出的第一个连接请求报文段以后又传送到B。B误认为是A又发出一次新的连接请求。于是就向A发出确认报文段，同意建立连接。

A不会理睬B的确认。B没有收到确认，连接没有建立，否则B以为连接已经建立，一直等待A发来数据，B的许多资源就这样白白浪费了。核心协议TCP/IP因特网使用的协议很多，但其中最为重要的协议就是IP和TCP。

分组在因特网中传送要使用IP协议。计算机数据传输的可靠性由TCP协议来保证。通常用TCP/IP这样的记法表示以TCP和IP为核心的协议族。总结：最重要的两个协议：IP和TCPIP协议控制分组在因特网的传输，但因特网不保证可靠交付应用程序TCP协议保证了应用程序之间的可靠通信3计算机网络分类从网络的作用范围进行分类广域网WAN(WideAreaNetwork)局域网LAN(LocalAreaNetwork)

城域网MAN(MetropolitanAreaNetwork)

采用局域网，传输速率较高，误码率较低。组网方便，技术简单。传输距离远，传输速率较低，误码率较高。机制复杂。从网络的使用者进行分类

公用网：是指电信公司出资建造的大型网络。“公用”的意思就是所有愿意按电信公司的规定交纳费用的人都可以使用这种网络。也称“公众网”专用网：是指某个部门为本单位的特殊业务工作的需要建立的网络，不向单位意外的人提供服务。例如，军队、铁路、电力等系统均有本系统的专用网。

(1)星形一个中心节点其它节点与其构成点到点连接(2)树形多级层次结构:1)一个根结点2)多个分支节点3)多个叶节点按拓扑结构分类

97(3)总线所有节点挂接到一条总线上总线:广播式信道需要有介质访问控制协议以防止冲突(4)环形所有节点连接成一个闭合的环结点之间为点到点连接(5)网状多结点互连，多路径，可靠性高网状结构和树形结构多用于广域网；总线、星状和环状结构在局域网中应用较多。按通信传播方式分类

(1)点对点网络由一对对机器间的多条链路构成报文分组在信源和信宿之间可能需通过一台或多台中间设备进行传播(转发)(2)广播式网络仅有一条通道，由网络上所有的计算机共享。一发多收一般来说，局域网使用广播方式；广域网使用点对点方式。点对点信道的网络

主机

H1

向

H2

发送数据局域网广域网主机

H1主机

H2路由器

R1路由器

R2路由器

R3电话网局域网链路层应用层运输层网络层物理层链路层应用层运输层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层R1R2R3H1H2从层次上来看数据的流动广播式网络B向

D发送数据CDAE不接受不接受不接受接受B只有D接受B发送的数据4传输介质：

物理层下面的传输媒体

（1）有线传输媒体双绞线（最古老但又是最常用的传输媒体）使用双绞线最多的地方就是电话系统通信距离一般为几到十几公里，距离太长时就要加放大器以便将衰减了的信号放大到合适的数值（对于模拟传输），或加上中继器以便将失真了的数字信号进行整形（对于数字传输）屏蔽双绞线

无屏蔽双绞线

同轴电缆在局域网发展初期曾广泛使用同轴电缆作为传输媒体。随着技术的进步，在局域网领域基本上都是采用双绞线作为传输媒体。目前，同轴电缆主要用于有线电视网的居民小区中。光缆各种电缆铜线铜线聚氯乙烯套层聚氯乙烯套层屏蔽层绝缘层绝缘层外导体屏蔽层绝缘层绝缘保护套层内导体无屏蔽双绞线UTP屏蔽双绞线STP同轴电缆1:50下午光纤依靠光波承载信息高传送速率，最高可达几十Gbps传输损耗小，适合长距离传输抗干扰性能好，保密性好轻便光纤的工作原理高折射率(纤芯)低折射率(包层)光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射（2）

无线传输媒体可以在自由空间利用电磁波发送和接收信号进行通信就是无线传输。地球上的大气层为大部分无线传输提供了物理通道，就是常说的无线传输介质。无线传输所使用的频段很广。无线通信的方法有无线电波、微波、蓝牙和红外线。无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的射频频段的电磁波。无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波在空间主要是直线传播，而地球表面是个曲面，因此其传播距离受限，建立若干个中继器，中继器把前一站送来的信号经过放大后再发送到下一站，即“接力”。地面微波接力通信1:50下午地面微波接力两个地面站之间传送距离：50-100km地球地面站之间的直视线路微波传送塔卫星通信

微波接力通信可以传播电话、电报、图像、数据等信息。微波波段频率很高，其频段范围也很宽，因此其通信信道的容量很大。但微波接力通信的相邻站之间必须直观，不能有障碍物。微波的传播有时也会受到恶劣气候的影响。在地球站之间利用位于约3.6万公里高空的人造同步地球卫星作为中继器的一种微波接力通信。最大特点：通信距离远。同步地球卫星发射的电磁波能辐射到地球上面积约占全球三分之一。只要在地球等距离地放置3颗卫星，就能基本上实现全球的通信。地球同步卫星1.使用转发器接收和转发2.与地面站相对位置固定3.使用3个卫星可覆盖全球36,000公里地球红外线红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，是较新的无线传输介质。红外线传输系统利用墙壁或屋顶反射红外线而形成整个房间内的通信系统。这种系统常用于控制室内家用电器的遥控上，红外通信设备相对便宜，但红外线不能穿透墙壁或大型物体，所以传输距离非常有限，且容易受雨、雪、雾的干扰。例如，电视、音响遥控器等。（红外传输要求设备之间对准）蓝牙是一种基于红外线的技术，被广泛用来实现近距离（一般10米内）的无线通信，能在包括移动电话、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。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。例如，无线鼠标、键盘等。蓝牙适配器就是为了各种数码产品能适用蓝牙设备的接口转换器。（只需在USB接口插上蓝牙适配器）5计算机网络的主要性能指标（1）

速率比特（bit）是计算机中数据量的单位。意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。速率即数据率或比特率：是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是b/s，或kb/s,Mb/s,Gb/s等。

计算机网络的主要性能指标（2）带宽在计算机网络中，“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”，单位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。(在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，带宽的单位是“比特每秒”bit/s)

计算机网络的主要性能指标（3）吞吐量：表示在单位时间内通过某个网络的数据量。

（4）

时延：是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需要的时间。5432154321主机H1

主机H2R1R4R5R2R3R1R2R3H1R5H2R4间接交付间接交付间接交付间接交付间接交付直接交付3221132211322113221132211分组在互联网中的传送从网络层看IP数据报的传送如果我们只从网络层考虑问题，那么IP数据报就可以想象是在网络层中传送。网络层网络层网络层网络层网络层网络层网络层IP数据报H1R1R2R3R4R5H2IP地址IP地址的作用：连接在因特网上的任何的计算机都有一个IP地址，而且在世界范围内必须是唯一的。在上节讲过路由器要根据分组的地址，查找路由表，每一个分组都有IP地址（源IP地址和目的IP地址），路由器要根据传送的分组的目的IP地址查找路由表，找出下一跳路由器的地址，然后把分组转发出去，以此类推……IP地址非常的重要，就像我们写信得有地址，否则这个信邮给谁呢

IP地址的表示方法

二进制与点分十进制10000000000010110000001100011111

32位二进制这么长的01码输入到计算机里很容易出现错误，所以人们想法给变换一下点分十进制记法10000000000010110000001100011111机器中存放的IP地址是32位二进制代码10000000000010110000001100011111每8位为一组能够提高可读性采用点分十进制记法则进一步提高可读性1128

11331将每8位的二进制数转换为十进制数这就是点分十进制记法，我们从键盘上输入点分十进制的IP地址，计算机自动的就把它转换成真正使用的32位的二进制数字怎样得到IP地址要上网通信IP地址哪来的呢？首先要认识到IP地址是非常宝贵的资源，它就是32位，算出来是2的32次方，大概接近43亿，好像很大，但它是有限的，早晚一天会用完，以后要升级，把现在的IP协议是第四个版本的IPV432要升级成第六个版本IPV6128，所以IP地址是非常宝贵的资源，需要使用大量地址的单位必须向有关机构申请。个人怎样得到IP地址？向本地的因特网服务提供商ISP申请租用临时的IP地址，并按月交付费用ISP已经向有关机构申请到了批量的IP地址（相当于批发商），然后零售给个人用户购买某个ISP（联通、电信都是大的ISP）的上网卡上网就可以得到IP地址ISP向用户PC机提供临时IP地址

（以拨号上网为例）用户至因特网已向因特网管理机构申请到一批

IP地址ISP接入网PPP

协议用户PC机内有调制解调器，用户电话线是打电话用的，是模拟信号，PC机输出的数码，10101……，数码通不过用户电话线的，所以要变换，数字信号要转换成模拟信号ISP有很多IP地址，临时租给用户使用，都给完了就没有了，例如，ISP向因特网申请了1000个IP地址，你拨号上网，你是第1001个人拨号进来，肯定没有IP地址，你得等人家不上网了，你才可能有IP地址，ISP不能保证所有用户都能同时上网，它有1000个IP地址，它发放上网卡10000个或100000个，它认为你1000个人不肯呢个同时上网单位怎么得到IP地址？两种情况：一、长期使用大量的IP地址(它也想做ISP，也想赚钱),例如上千个。可以向中国互联网络信息中心CNNIC申请CNNIC网址：按手续申请，很复杂二、如果要长期使用少量的IP地址，例如3个，CNNIC不处理零售的，你要向当地的ISP申请，用一年，给ISP多少钱，与它谈判。分类IP地址每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号，它标志该主机（或路由器）。两级的IP地址可以记为：IP地址::={<网络号>,<主机号>}::=代表“定义为”net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的网络号字段和主机号字段0A类地址host-id16位B类地址C类地址011host-id8位D类地址1

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0多播地址E类地址保留为今后使用1

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101net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的网络号字段和主机号字段0A类地址host-id16位B类地址C类地址011host-id8位D类地址1

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0多播地址E类地址保留为今后使用1

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101A类地址的网络号字段net-id为1字节net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的网络号字段和主机号字段0A类地址host-id16位B类地址C类地址011host-id8位D类地址1

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0多播地址E类地址保留为今后使用1

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01B类地址的网络号字段net-id为2字节net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的网络号字段和主机号字段0A类地址host-id16位B类地址C类地址011host-id8位D类地址1

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101C类地址的网络号字段net-id为3字节net-id24bithost-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的网络号字段和主机号字段0A类地址host-id16位B类地址C类地址011host-id8位D类地址1

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101A类地址的主机号字段host-id为3字节net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的网络号字段和主机号字段0A类地址host-id16位B类地址C类地址011host-id8位D类地址1

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101B类地址的主机号字段host-id为2字节net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的网络号字段和主机号字段0A类地址host-id16位B类地址C类地址011host-id8位D类地址1

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101C类地址的主机号字段host-id为1字节net-id24位host-id24位net-id16bitnet-id8位IP地址中的网络号字段和主机号字段0A类地址host-id16位B类地址C类地址011host-id8位D类地址1

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0多播地址E类地址保留为今后使用1

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101D类地址是多播地址

net-id24位host-id24位net-id16bitnet-id8位IP地址中的网络号字段和主机号字段0A类地址host-id16位B类地址C类地址011host-id8位D类地址1

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101E类地址保留为今后使用

2.常用的三种类别的IP地址IP地址的使用范围

网络最大第一个最后一个每个网络类别网络数可用的可用的中最大的网络号网络号主机数

A126(27–2)112616,777,214B16,383(214

1)128.1191.25565,534C2,097,151(2211)192.0.1223.255.255254IP地址的一些重要特点(1)IP地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：第一，IP

地址管理机构在分配

IP

地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了

IP

地址的管理。第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号）互联网中的IP地址B222.1.1.R1222.1.2.R3R2222.1.3.LAN3N3N222.1.6.N1LAN2LAN1互联网在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的。图中的网络号就是IP地址中的net-id网桥：扩大了局域网，工作在链路层互联网中的IP地址B222.1.1.R1222.1.2.R3R2222.1.3.LAN3N3N222.1.6.N1LAN2LAN1互联网在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的。图中的网络号就是IP地址中的net-id互联网中的IP地址B222.1.1.R1222.1.2.R3R2222.1.3.LAN3N3N222.1.6.N1LAN2LAN1互联网在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的。图中的网络号就是IP地址中的net-id互联网中的IP地址B222.1.1.R1222.1.2.R3R2222.1.3.LAN3N3N222.1.6.N1LAN2LAN1互联网在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的。图中的网络号就是IP地址中的net-id网桥：由于局域网上的主机之间的距离不能太远，使用网桥扩展局域网也是连接不同类型局域网的桥梁。域名服务器DNS把计算机域名转换为计算机使用的32位二进制IP地址32位的IP地址既难记，又容易出错，人不善于记忆长串数字，但名字很容易记忆，所以，把IP地址变成名字，好记忆，所以因特网就设立了一个专名的机构，管理这些名字，采用分级管理的方法因特网的域名为什么叫域名呢？域名其实就是名字，只是因为使用分级管理，它采取分级的域，每一级叫一个域分为：顶级域名二级域名三级域名四级域名……因特网的域名举例：中央电视台向因特网提供服务的计算机的域名是：从右边看起：com：工商企业（顶级域名）cctv要在com下面注册，只要在全世界没有重复的，就可以，cctv就是二级域名cctv下面有很多的计算机，它可以给取名字，由它来控制，提供网站服务的，万维网服务的叫www是中央电视台提供万维网服务的计算机名字，是三级域名。念的是从左向右，前面小的，后面大的，这是老外的习惯，老外写信，先是名字.门牌号.街.城市.洲.国家,因特网是老外发明的，所以是老外的习惯因特网的域名举例2：中央广播电视大学向因特网提供网站服务的计算机域名cn：顶级域名，代表中国（因特网管理机构定的，不能由各个国家自己定，自己起名容易重名）规定每一个国家只有2个字母，美国US（A去掉），英国UK，日本JP中国的二级域名自己来定，有40个二级域名，edu：二级域名，教育机构，所有教育机构要联网，在二级域名下注册crtvu：三级域名，中央广播电视大学www：四级域名，中央广播电视大学下有很多的计算机，提供网站服务的叫wwwwww：是中央广播电视大学网站服务器的计算机的名字虽然都叫www，但是不会混的，后面有限制，是crtvu的www域名就是一级管一级，完整的域名在全世界就是唯一的。域名IP地址域名服务器就是把域名变成IP地址，有很多的域名服务器分布在因特网上的域名服务器可将名字转换为IP地址顶级域名服务器权限域名服务本地域名服务器

根域名服务器查询查询

的

IP

地址需要查找

的IP地址

划分子网从两级IP地址到三级IP地址IP地址空间的利用率有时很低。例如：某学校师生员工共4万人，申请一个B类地址（（216=65536）-2），为每人分配了一个IP，结果会造成2万多IP资源的浪费。两级的IP地址不够灵活。

划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。从主机号借用若干个位作为子网号

，而主机也就相应减少了若干个位。IP地址::={<网络号>,<子网号>,<主机号>}

划分子网的基本思路………01014563所有到网络的分组均到达此路由器我的网络地址是R1R3R2网络一个未划分子网的B类网络划分为三个子网后对外仍是一个网络01014563………子网子网

子网所有到达网络的分组均到达此路由器网络R1R3R2当没有划分子网时，IP地址是两级结构。划分子网后IP地址就变成了三级结构。划分子网只是把IP地址的主机这部分进行再划分，而不改变IP地址原来的网络号。划分子网后变成了三级结构子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分2.子网掩码IP地址的各字段和子网掩码0两级IP地址子网号为3的网络的网络号三级IP地址主机号子网掩码net-idhost-id网络地址1111111111111111

11111111000000000net-idsubnet-idhost-id3.33.10(IP

地址)AND(子网掩码)=

网络地址网络号net-id主机号host-id两级IP地址网络号三级IP地址主机号net-idhost-idsubnet-id子网号子网掩码子网的网络地址1111111111111111

1111111100000000net-idsubnet-id0逐位进行AND运算111111111111111111111111000000000000000000000000111111111111111111111111000000000000000000000000net-idnet-idhost-id为全0net-id网络地址A类地址默认子网掩码网络地址B类地址默认子网掩码网络地址C类地址默认子网掩码host-id为全0host-id为全0默认子网掩码141.14.010000001111111111111111

11000000【例如】已知IP地址是4，子网掩码是。试求网络地址。(a)点分十进制表示的IP地址(c)子网掩码是000000004.001001000141.14..24(b)IP地址的第3字节是二进制(d)IP地址与子网掩码逐位相与(e)网络地址（点分十进制表示）举例：如欲将B类IP地址划分成27个子网：

1)27=11011

2)该二进制为五位数，N=5

3)将B类地址的子网掩码的主机地址前5位置1，得到

即为划分成27个子网的B类IP地址的子网掩码。

电子邮件用到两个协议发邮件用到SMTP：简单邮件传送协议接收邮件用POP3：邮局协议（第3个版本）电子邮件发送工作流程：SMTP给出发邮件用什么格式，信封怎么书写，收邮件用什么格式电子邮件的最主要的组成构件发送方邮件缓存

接收端邮件服务器用户代理SMTPSMTPPOP3

发送端邮件服务器用户代理：电子邮件客户端软件例如：微软公司的OutlookExpress我国的Foxmail用户邮箱接收方(发送邮件)（发送邮件）(读取邮件)因特网SMTPPOP3发送邮件发送邮件SMTP读取邮件TCP连接TCP连接发送方邮件服务器SMTP客户POP3客户发件人用户代理接收方邮件服务器SMTP服务器POP3服务器SMTP服务器SMTP客户收件人用户代理TCP连接在新浪网站申请了电子邮件的地址对方是中央电视台的人，邮件服务器是

abc123@

用户信箱用户名，在……上网的机器叫www，邮件服务器起名叫mail增加：常见的电子邮件服务商，国内有网易、腾讯、新浪、搜狐等,国外常见的有Gmail、Yahoo、Hotmail等。还有自主管理邮件服务器的公司、大学、机构等。电子邮箱服务商通常通过执行邮件传输协议（SMTP）、邮局协议(POP3)及其他专有协议进行信息的传输和获取。注意：电子邮件仍然要用TCP/IP协议具体传送还是要一个个的分组，而且不能传丢了，由TCP协议保证端到端的可靠交付优点：快捷、便宜文件传输协议FTPFTP是文件传输协议，FTP可以使用户在Internet上快速、可靠地传输各种类型的文件。2.作用下载上传例如：

万维网WWW

万维网概述万维网

WWW(WorldWideWeb)并非某种特殊的计算机网络。万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所,它是因特网中最重要的应用之一,被广泛使用在因特网上。万维网用链接的方法能非常方便地从因特网上的一个站点访问另一个站点，从而主动地按需获取丰富的信息。这种访问方式称为“链接”。万维网提供分布式服务万维网站点A万维网站点C万维网站点E万维网站点D万维网站点B链接到链接到链接到链接到链接到链接到超媒体与超文本万维网是分布式超媒体(hypermedia)系统，它是超文本(hypertext)系统的扩充。一个超文本由多个信息源链接成。利用一个链接可使用户找到另一个文档。这些文档可以位于世界上任何一个接在因特网上的超文本系统中。超文本是万维网的基础。超媒体与超文本的区别是文档内容不同。超文本文档仅包含文本信息，而超媒体文档还包含其他表示方式的信息，如图形、图像、声音、动画，甚至活动视频图像。

万维网的工作方式万维网以客户服务器方式工作。浏览器就是在用户计算机上的万维网客户程序。万维网文档所驻留的计算机则运行服务器程序，因此这个计算机也称为万维网服务器。客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。在一个客户程序主窗口上显示出的万维网文档称为页面(page)。在万维网客户程序与万维网服务器程序之间进行交互所使用的协议，是超文本传送协议

HTTP(HyperTextTransferProtocol)。HTTP是一个应用层协议，它使用TCP连接进行可靠的传送。用何协议实现万维网上各种超链的链接？

HTML文件实例：

<HTML><HEAD><TITLE>这是一个例子</TITLE></HEAD><BODY><H1>这是主题部分</H1><AHREF=””>这是指向西安交通大学主页的超链接</A></BODY></HTML>超文本标记语言

HTML：使各种万维网文档都能在因特网上的各种计算机上显示出来，同时使用户清楚地知道在什么地方存在着超链使万维网文档有统一的格式所用语言：

统一资源定位符URL

统一资源定位符URL用来标志万维网上的各种文档万维网上每一个文档在因特网的范围内具有唯一的标识符URL是文档在因特网上的地址举例:/news/china/index.htmhttp：浏览器与服务器进行交互使用的协议

：服务器的域名news/china/index.htm：要找的文件包括路径

万维网的工作过程因特网服务器链接到URL的超链HTTP使用此TCP连接浏览器程序服务器程序HTTP客户清华大学院系设置建立TCP连接释放TCP连接HTTP响应报文

响应文档HTTP请求报文

请求文档计算机局域网(LAN)局域网的特点及关键技术信道共享技术以太网技术一.局域网概述1.特点1)覆盖范围小:房间、建筑物、园区范围,距离≤25km2)高传输速率:10Mbps～1000Mbps3)低误码率:10-8

～10-10

4)为一个单位所拥有，自行建设，不对外提供服务局域网使用广播信道局域网最主要的特点是：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。局域网具有如下的一些主要优点：具有广播功能，从一个站点可很方便地访问全网。局域网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源。

2.适配器的作用计算机与局域网的连接是通过通信适配器，适配器本来是在主机箱内插入的一块“网卡”，由于目前的计算机主板都已经嵌入了这种适配器，不再使用单独的网卡了。网络接口板又称为通信适配器或网络接口卡

或“网卡”。计算机通过适配器

和局域网进行通信硬件地址至局域网适配器（网卡）串行通信CPU和存储器生成发送的数据处理收到的数据把帧发送到局域网从局域网接收帧计算机IP地址并行通信3.局域网的关键技术(1)拓扑结构(2)传输介质(3)介质访问控制(MAC)协议

针对多结点共享同一传输介质时引起的争用问题而采用的协议，常用于局域网中。

载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)

令牌传递

TokenRing(令牌环网)、TokenBus(令牌总线网)

CSMA/CD是一种采用随机访问技术的有冲突的介质访问控制方法，工作原理：（1）发送前先监听信道是否空闲（2）若空闲则立即发送数据（3）发送时，边发边继续监听。（4）若监听到冲突，则立即停止发送。等待一段随机时间（称为退避）以后，再重新尝试。CSMA/CD

流程图一.局域网概述网卡需要：发前先听边发边听冲突停发随机重发既然每一个站在发送之前已经监听到信道“空闲”，那为什么还会出现数据在总线上的碰撞呢？

这是因为电磁波在总线上总是以有限的速率传播的。因此，当某个站监听到总线是空闲时，总线并非一定是空闲的。

CSMA/CD协议B向

D发送数据CDAE不接受不接受不接受接受B只有D接受B发送的数据以太网的广播方式发送总线上的每一个工作的计算机都能检测到B发送的数据信号。由于只有计算机D的地址与数据帧首部写入的地址一致，因此只有D才接收这个数据帧。其他所有的计算机（A,C和E）都检测到不是发送给它们的数据帧，因此就丢弃这个数据帧而不能够收下来。具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。

使用广播信道的以太网

以太网概述以太网是美国施乐公司于1975年研制成功的，那时以太网是一种基带总线局域网，当时的数据率是2.94Mbit/s,…在此基础上，IEEE802工作组（电气电子工程师协会或IEEE是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会。）于1983年制定了第一个IEEE的以太网标准IEEE802.3，数据率是10Mbit/s,…人们常把802.3局域网简称为“以太网”

令牌传递无冲突协议:(1)环中有一个令牌(2)得到令牌的站可

以发送数据(3)令牌在环中传递干线耦合器ABDC单向环

4.IP地址与硬件地址TCP报文IP数据报MAC帧应用层数据首部首部尾部首部链路层及以下使用硬件地址硬件地址网络层及以上使用IP地址IP地址186命令：ipconfig/all部分结果：

Ethernetadapter: Description........:NDIS5.0driver PhysicalAddress.....:00-E0-4C-3E-15-6E DHCPEnabled........:No IPAddress.........:11 SubnetMask........: DefaultGa