《信息传输子系统》课件

《信息传输子系统》本课件将深入探讨信息传输子系统，涵盖数据链路层、网络层、传输层和应用层等关键内容，并详细阐述各个层级的功能、协议和关键技术。课程概述目标了解信息传输子系统的基本概念和功能，掌握数据链路层、网络层、传输层和应用层的关键协议，并能够应用相关知识解决实际问题。内容课程将涵盖数据链路层、网络层、传输层和应用层的关键内容，并介绍相关协议和技术，例如CSMA/CD、IP协议、TCP协议、UDP协议等。信息传输子系统简介信息传输子系统是计算机网络的核心组成部分，负责数据在网络中的传输。它采用分层体系结构，将复杂的功能分解到不同的层级，每个层级负责特定的功能，并通过协议进行通信。数据链路层1物理层之上数据链路层位于物理层之上，负责在相邻节点之间可靠地传输数据帧。2点对点通信它为网络设备之间提供点对点通信服务，确保数据帧在物理介质上传输时不出现错误。3数据链路层协议数据链路层使用各种协议来实现其功能，例如CSMA/CD、点对点协议等。数据链路层的功能流量控制控制数据传输速率，避免接收方处理不过来数据。错误检测和纠正确保数据帧在传输过程中不被损坏。介质访问控制管理多个设备共享同一介质时的访问权限。帧封装将数据封装成帧，以便在网络中传输。数据链路层服务无连接服务数据链路层提供无连接服务，即发送方不与接收方建立连接，而是直接将数据帧发送到网络中。面向连接服务数据链路层也可以提供面向连接服务，即发送方与接收方先建立连接，然后才能发送数据。帧格式1帧头包含源地址、目标地址、帧类型等信息。2数据部分包含网络层传递的数据。3帧尾包含校验和等信息，用于检测数据帧是否被损坏。访问控制方式集中式控制由中央控制器控制所有设备的访问，例如令牌环网。分布式控制所有设备共同管理访问，例如CSMA/CD协议。CSMA/CD协议载波侦听发送数据前先侦听网络介质，判断是否有人正在发送数据。冲突检测发送数据时，持续检测网络介质，如果检测到冲突，立即停止发送并重新发送。指数后退发生冲突后，等待随机时间后再重新发送，避免再次发生冲突。点对点协议1建立连接发送方与接收方之间建立连接，进行数据传输。2数据传输连接建立后，发送方将数据发送到接收方。3断开连接数据传输完成后，发送方与接收方断开连接。数据链路层设备1网桥连接不同网络，实现不同网络之间的互联。2交换机通过MAC地址识别和转发数据帧，提高网络效率。3集线器将多个网络设备连接到同一网络，但缺乏智能转发能力。网络层网络层位于数据链路层之上，负责数据包在整个网络中的传输，将数据从源节点传递到目标节点。网络层的功能路由选择选择数据包在网络中的最佳传输路径。地址分配为网络中的每个设备分配唯一的IP地址。数据包分片和重组将大型数据包拆分成多个数据包，以便在网络中传输，并在到达目的地后重组。网络层的服务无连接服务网络层提供无连接服务，即发送方不与接收方建立连接，而是直接将数据包发送到网络中。面向连接服务网络层也可以提供面向连接服务，即发送方与接收方先建立连接，然后才能发送数据。IP协议1互联网协议IP协议是互联网的核心协议，负责数据包在网络中的传输和路由。2无连接服务IP协议提供无连接服务，即发送方不与接收方建立连接。3数据包分片IP协议可以将大型数据包拆分成多个数据包，以便在网络中传输。IP地址子网划分1减少广播域将大型网络划分为多个子网，减少广播域的大小，提高网络效率。2简化地址管理子网划分简化了IP地址的管理，方便分配和管理网络资源。3提高安全性子网划分可以提高网络安全性，通过限制访问权限，保护网络资源不受攻击。路由算法1距离向量算法每个路由器维护一个距离向量表，记录到其他路由器的距离。2链路状态算法每个路由器维护一个链路状态表，记录所有路由器之间的链路信息。3混合路由算法结合距离向量算法和链路状态算法的优点，提高路由效率。路由协议RIP协议RIP协议是一种简单的距离向量路由协议，用于局域网路由。OSPF协议OSPF协议是一种链路状态路由协议，适用于大型网络。BGP协议BGP协议是一种外部网关协议，用于连接不同自治系统的路由器。网关1网络连接桥梁网关连接不同网络，例如LAN和WAN，实现网络之间的互联。2协议转换网关可以将一种网络协议转换为另一种网络协议，例如将TCP转换为IP。3安全防护网关可以作为网络的安全防护，阻止恶意流量进入网络。传输层传输层位于网络层之上，负责应用程序之间的数据传输，为应用程序提供可靠的数据传输服务。传输层的功能端口号管理为应用程序分配唯一的端口号，用于区分不同的应用程序。流量控制控制数据传输速率，避免接收方处理不过来数据。错误检测和纠正确保数据在传输过程中不被损坏。连接管理管理应用程序之间的连接，确保数据可靠地传输。传输层的服务面向连接服务传输层提供面向连接服务，例如TCP协议，确保数据可靠地传输。无连接服务传输层也提供无连接服务，例如UDP协议，不保证数据的可靠传输。TCP协议面向连接TCP协议提供面向连接的服务，发送方与接收方之间建立连接，才能发送数据。可靠传输TCP协议确保数据可靠地传输，并提供数据丢失重传、错误检测和纠正等机制。流量控制TCP协议提供流量控制机制，避免接收方处理不过来数据。UDP协议1无连接UDP协议提供无连接服务，发送方不与接收方建立连接，直接将数据包发送到网络中。2不可靠传输UDP协议不保证数据可靠地传输，可能会丢失数据，也不提供错误检测和纠正等机制。3低开销UDP协议的开销较低，适用于实时性要求高、数据传输量小的应用场景。端口号1服务识别每个应用程序都有唯一的端口号，用于识别不同的服务。2连接管理端口号用于管理应用程序之间的连接，确保数据可靠地传输。3安全控制端口号可以用来控制网络访问权限，提高网络安全性。应用层应用层位于传输层之上，负责与用户直接交互，提供各种网络应用服务，例如电子邮件、文件传输、网页浏览等。应用层的功能网络服务应用层提供各种网络服务，例如电子邮件、文件传输、网页浏览等。用户接口应用层提供用户接口，方便用户使用各种网络应用服务。数据格式转换应用层可以将数据格式转换为不同的格式，以便于传输和使用。应用层的协议SMTP协议用于发送电子邮件。HTT