计算机网络自顶向下期末总复习课件

计算机网络自顶向下期末总复习课件contents目录概述物理层数据链路层网络层传输层应用层01概述计算机网络计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。计算机网络的功能计算机网络的功能主要体现在资源共享、信息交换、分布式处理、集中管理和远程通信等方面。计算机网络的应用计算机网络的应用非常广泛，包括办公自动化、电子商务、远程教育、在线娱乐等。计算机网络定义010204计算机网络分类根据网络覆盖范围分类：局域网、城域网、广域网。根据网络拓扑结构分类：星型网、总线网、环型网、网状网。根据网络交换方式分类：电路交换网、报文交换网、分组交换网。根据网络使用目的分类：专用网、公用网。03OSI参考模型开放系统互联参考模型（OSI）是一个描述网络通信的七层模型，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。TCP/IP模型传输控制协议（TCP）和网络协议（IP）是互联网协议族中的核心协议，它们共同构成了TCP/IP模型，包括四个层次：应用层、传输层、网络层和链路层。计算机网络体系结构02物理层物理层是计算机网络体系结构中的最底层，负责传输比特流，确保数据传输的可靠性和有效性。物理层定义物理层的主要任务物理层协议规定了传输介质、传输设备和通信接口等物理特性，为上层提供可靠的传输服务。规定了比特流的传输规则和信号处理方式，以确保数据的正确传输。030201物理层定义常见的物理层协议包括Ethernet、TokenRing、FDDI等，每种协议都有自己的特性和适用场景。物理层协议的种类物理层协议的特点包括传输速率、传输距离、传输可靠性等，不同的协议在这些方面有所差异。物理层协议的特点物理层协议广泛应用于局域网、城域网和广域网等领域，为上层提供可靠的通信服务。物理层协议的应用物理层协议

物理层设备物理层设备种类常见的物理层设备包括网卡、集线器、中继器、调制解调器等。物理层设备的功能这些设备的功能主要是实现比特流的传输和信号处理，确保数据的可靠传输。物理层设备的应用这些设备广泛应用于各种计算机网络中，为上层提供可靠的传输服务。常见的传输媒体包括同轴电缆、双绞线、光纤等。传输媒体种类不同的传输媒体在带宽、传输距离、抗干扰能力等方面有所差异。传输媒体的特点根据实际需求选择合适的传输媒体，以保证数据传输的可靠性和有效性。传输媒体的应用传输媒体03数据链路层数据链路层的主要功能是负责将数据从发送方传输到接收方，通过使用硬件地址（MAC地址）来识别网络中的设备。数据链路层还负责控制数据流量，以确保数据能够可靠地传输到目标设备。数据链路层是网络体系结构中的第二层，位于物理层和网络层之间。数据链路层定义数据链路层协议用于在局域网中传输数据，支持多种硬件地址和数据链路层协议。局域网协议（Ethernet、TokenRing）用于在点对点连接上传输数据，支持多种网络协议，如IP、IPX和AppleTalk。点对点协议（PPP）与PPP类似，用于在串行连接上传输数据。串行线路协议（SLIP）交换机类似于网桥，但具有更高的性能和更快的转发速度。网桥连接两个或多个局域网，根据MAC地址转发数据帧。路由器在网络层上工作，根据IP地址转发数据包。数据链路层设备0102介质访问控制协议载波监听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）：常用于无线局域网中，通过随机退避时间来避免冲突。载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）：常用于以太网中，用于检测数据传输过程中的冲突。04网络层功能网络层的主要功能是建立网络连接，实现数据包的路由和转发，确保数据能够从源主机传输到目标主机。数据单元在网络层，数据被封装成数据包进行传输。定义网络层是计算机网络协议的第四层，位于应用层之下、传输层之上，主要负责数据包的路由和转发。网络层定义IP（InternetProtocol）是网络层的核心协议，用于标识和路由数据包。IP协议ICMP（InternetControlMessageProtocol）用于在路由器和主机之间传递控制消息，帮助诊断网络问题。ICMP协议ARP（AddressResolutionProtocol）用于将32位的IP地址转换为MAC地址。ARP协议RARP（ReverseARP）用于将MAC地址转换为32位的IP地址。RARP协议网络层协议路由器是网络层的主要设备，用于连接不同的网络，实现数据包的路由和转发。路由器网关是连接不同网络的设备，可以实现不同网络之间的数据交换。网关网络层设备RIP（RoutingInformationProtocol）是一种基于距离向量的路由协议，用于小型网络。OSPF（OpenShortestPathFirst）是一种基于链路状态的路由协议，用于大型网络。路由协议OSPF协议RIP协议05传输层传输层定义传输层是网络体系结构中的第四层，位于应用层和网络层之间，负责提供端到端的数据传输服务。传输层的主要功能是建立、管理和终止会话，以及提供可靠的、面向连接的和不可靠的无连接的数据传输服务。TCP（传输控制协议）提供可靠的、面向连接的数据传输服务。UDP（用户数据报协议）提供不可靠的无连接的数据传输服务。传输层协议在同一传输层实体中，多个应用层实体可以同时使用不同的应用层协议进行通信。复用和分用传输层提供错误检测和纠正机制，以确保数据的完整性和正确性。错误控制通过控制发送方的发送速率，以防止接收方来不及处理而造成数据丢失。流量控制传输层服务防止网络拥塞的方法，包括慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复等算法。拥塞控制通过控制发送方的发送速率，以防止接收方来不及处理而造成数据丢失，包括滑动窗口和停止等待等算法。流量控制拥塞控制和流量控制06应用层应用层是计算机网络体系结构中的最高层，直接面向用户提供服务。它为用户提供了各种应用程序接口，使得用户能够通过网络进行各种形式的通信和资源共享。应用层的主要任务是实现应用程序之间的交互，并处理用户请求和响应。应用层定义应用层协议是应用层中用于应用程序之间通信的规则和约定。常见的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP、DNS等。应用层协议规定了应用程序之间如何进行数据交换、数据格式、数据传输方式等。应用层协议应用层服务是指应用层提供的各种服务功能，如文件传输、电子邮件、网页浏览等。这些服务功能使得用户能够通过网络方便地进行各种应用操作。应用层服务的质量和效率直接影响到用户的使用体验和网