計算機網路第七版pdf第三章

① 計算機網路系統規劃與設計研究|計算機網路 第7版 pdf

摘要：在這個網路更新如此迅速的年代，我國的信息化程度也日益完善，國民經濟總值也在日新月異的增長著，這種飛速發展的前景，計算機網路系統是首要的功臣，計算機網路系統的巨大特點是結構比較復雜多變，並且規模相當大，翻新程度特別快，所以，計算機網路系統的規劃變得愈發的重要。於是越來越多的人開始重視研究計算機網路系統的設計與研究，讓我國的計算機領域在世界也逐漸贏得一席角落，慢慢的得到全球網路信息界的認可與好評。通過對計算機網路系統規劃與設計的研究，體現了當代信息化社會的迅速與蓬勃發展，同時也襯託了計算機網路系統規劃越發的完善，設計也有著質的突破和飛躍。
關鍵詞：計算機信息網路系統蘆凳規劃研究設計方案
中圖分類號：TP39文獻標識碼：A文章編號：1007-3973（2012）006-100-02
1 計算機網路系統的結構特點
1.1 計算機網路系統規劃的分布形式
計算機網路系統規劃是由分布式逐漸向集中式慢慢過度的發展過程，為了充分的適應我國國情，計算機網路逐漸有分布式慢慢的向更加具體化更加易於管理的集中式做詳細調整。由於網路分布式過於散亂，在整體規劃和布局過程中會出現麻煩或者偏差，所以更容易造成人力物力的資源浪費，以及成本的無謂提高。所以，趨向集中式管理是計算機網路系統的必然轉折過程。
這種形式的轉化不僅可以在很大程度上提高效率，還可以在經濟水平等方面逐步完善節約的理念以及風險意識。統籌兼顧計算機網路的運營成本以及運營方式，讓計算機運營理念可以進步一得到快速更新交疊，向集中式管理模式逐漸轉換。
1.2 計算機網路系統規劃的基本特點以及功能
隨著計算機領域的革新和逐步調整，在邏輯上的網路轉換真正意義上實現了高效穩定的群集集中式的網路系統，這樣的系統在業務的具體需要上不斷的擴充並適當的延伸，各地區的區域網也可以通過路由器與集中式管理的控制中心進行大規模的數據交換以及數據剖析和上傳。
資料庫的清點以及審核已經變成了客戶管用的模式，為了隨時更新方便客戶的操作，計算機網路系統必須擁有及時反饋並提供最新信息的功能特點，第一時間總匯所有的信息內容並且實現資源共享。由網路總部進行統一管理並且嚴格篩選，然後迅速傳送。
在網路每天的點擊率和信息傳播速度等方面可以清晰的觀察到集群網路的一些特點，供求環境在網路的大平台上進行綜合以及迅速迅嘩枝收集新信息並且重新擴散，迅速並准確，第一時間把所有的信息網重組而且按照一定的邏輯順序和方式發布。
1.3 計算機網路系統規劃的實際運行效果
由於計算機網路系統的進一步組建並且整個網路平台的管理模式得到了新的改善以及網路業務管理系統的初具規模，所以集中式分布網路系統的發展已經如火如荼。促使了很多企業和運用網路了解資源信息的領域都被帶動起來，所以，集中分布的網路系統與各項業務關系以及業績的提升都緊密相聯。計算機網路系統的作用不斷的被認可並且得到進一步的積極發展運用。
無論是商界，金融界，以及證券和交易市場，乃至於學校或者娛樂場所等都以及得到了越來越強大的市場經濟水平的佔有量。尤其是有關金融行業的發展更是史無前例的在曾經一貫的經濟競爭中如魚得水，運行效果極佳，口碑早已不再是一個完美的句子，而是變成了數以萬計甚至億萬計的龐大數字系統。
2 計算機網路系統的規劃研究具體原則
2.1 計算機網路系統的總體原則
區域網的設計原則是根據越來越被人們認可的，現代科技速度以及前沿經濟能力建設發展方向畝敏還有理念所實施的。(1)計算機網路系統的首要原則要遵循當代網路的實用性，統一性以及靈活時效性。(2)還有兼顧其開放性的具體運營手段和可擴充性及安全性的基本運營理念。設計原則要根據標准規范作為系統分析的研究策略要求掌握，還要同時開展各項可持續運營的網路利用新型行業，以高效節能並且迅速時效的最基本原則作為奠基理由，再通過網路渠道制定適合於計算機區域網可以展開的發展方向。這樣的計算機網路系統才能真正的服務社會，成為全球公用首要的利用渠道。
2.2 計算機網路系統規劃的具體實施
其計算機網路系統開放性的發展原則提前是符合國際化標准網路平台的各項統一規則，同時區域網通過網路之間的互通原則實現開放的總體理念。以規范化作為先決條件才能真正的把開放性原則實施到位，並且在運用中表現的更加合理井井有條。
可擴充性原則在計算機網路系統實施中的體現同樣十分明顯，使之變得更具良好的網路服務平台，基礎優秀並且符合現代的前沿服務信息化的標准理念。同時更需要注意的是時刻遵循可靠性原則，這是整個計算機信息網路規劃研究設計的基礎，只有具備這一項實質性原則，並且落實的翔實有效才是不中斷用戶正常使用的條件，所以把容錯率降低到最小，是計算機網路系統的本職任務。
同時，計算機網路系統對於可管理性原則也必須無條件遵循。只有在一定的管理強度下，計算機網路才能真正意義上為大家更好的服務，才能便於隨時維護並且監管運行狀態和運行速率。
3 計算機網路系統的研究與設計方案
3.1 計算機網路系統的設計方案
如今，計算機網路系統的運用已然十分廣泛，其廣域網接入方式也不再單一，主要接入方式有三種：(1)電話線數據機接入法，這種方法比較傳統，接入方式簡單。(2)電纜數據機，這種方法也越來越普遍。(3)無線微波接入法，這種接入方法比較適於大家方便快捷的應用，方便大家在出行或者會議等各種場合隨時隨地使用，這種方式特別受到廣大計算機研究愛好者的贊譽。
目前，計算機在校園或者在室內應用的廣域網在結構或者安全方便具備極高的性能，網路結構完好，可以基本上保證連接過程中無斷點，無故障。可以自覺的均衡網路伺服器使用流量，大大減少甚至杜絕了網路杜塞的現象，可以使網路變得更加暢通更加快捷、方便，以便於在使用過程中減少數據的丟失現象。
3.2 計算機網路系統設計方案存在的安全問題
為了可以確保計算機網路系統使用的安全性，可以合理的通過路由器進行微控制，有效的充當外部防火牆，阻止或者直接屏蔽了很多外部的不良信息侵擾，還可以通過加密的形式對計算機網路系統管理設計規劃進行內部保護，防止更多的惡性信息滋擾計算機的正常工作。
還要考慮到計算機網路系統的布線設計可靠強度，這種布線設計避免了電磁波的干擾，同時在布線的過程中應該考慮到來自於各種方面想干擾情況，除此之外，電源和消防報警系統也需要同步進行完善。為了從根本上消除計算機網路遭到外界入侵的干擾現象，正確的報警信號以及傳輸至消防中心是至關重要的一項研究課題。
在正確修正報警以及放侵擾的設計同時，對於病毒的防範意識需要同步加強，這一點對於網路安全性不可小覷。因為網路病毒也同樣會受到網路使用的限制，所以，DOS病毒是比較需要用戶注意的一種常見網路病毒現象，是病毒入侵的主要防範對象。當然，我們在使用計算機網路系統的同時，也要逐步完善計算機網路的更新，隨時發現問題，解決問題，為計算機的使用提供了更好的安全保障，使我們對計算機的應用更加行之有效，更加的安全、方便、快捷。
4 結語
綜上所述，在這個變化萬千的信息時代，計算機網路系統的應用領域越來越廣泛，所以對於計算機是使用也適當的越來越重要，人們的目光多數都自然而然的慢慢聚焦在了對計算機網路系統的規劃與設計上面。所以在事態萬千的年代，計算機網路系統的設計更是要必須配合當代人發展的眼光，來為各項服務系統提供日益擴張的需求以及平台。

參考文獻：
[1]黃海水,黃貞益,王大龍.環境信息系統的設計與實踐[J].計算機應用研究,2000(11).
[2]周興東,普鋼.數據管理和網路備份設計[J].雲南電力技術,2000(03).
[3]吳迪,陳貴生,王學珍,等.數字圖書館資源遠程訪問模式與共享研究[J].圖書館論壇,2009(03).
[4]閆曉弟,耶健.基於VPN的電子資源遠程訪問系統的研究與實現[J].情報雜志,2009(08).

② 《計算機網路（第7版）》pdf下載在線閱讀全文，求百度網盤雲資源

《計算機網路（第7版）》（謝希仁）電子書網盤下載免費在線閱讀

鏈接：

書名：計算機網路（第7版）

作者：謝希仁

豆瓣評分：8.8

出版社：電子工業出版社

出版年份：2017-1

頁數：464

內容簡介：

本書自1989年首次出版以來，曾於1994年、1999年、2003年、2008年和2013年分別出了修訂版。在2006年本書通過了教育部的評審，被納入普通高等教育「十一五」國家級規劃教材；2008年出版的第5版獲得了教育部2009年精品教材稱號。2013年出版的第6版是「十二五」普通高等教育本科國家級規劃教材。

目前2017年發行的第7版又在第6版的基礎上進行了一些修訂。 全書分為9章，比較全面系統地介紹了計算機網路的發展和原理體系結構、物理層、數據鏈路層（包括區域網）、網路層、運輸層、應用層、網路安全、互聯網上的音頻/視頻服務，以及無線網路和移動網路等內容。各章均附有習題（附錄A給出了部分習題的答案和提示）。

本書的特點是概念准確、論述嚴謹、內容新穎、圖文並茂，突出基本原理和基本概念的闡述，同時力圖反映計算機網路的一些最新發展。本書可供電氣信息類和計算機類專業的大學本科生和研究生使用，對從事計算機網路工作的工程技術人員也有參考價值。

作者簡介：

謝希仁，解放軍理工大學指揮自動化學院，教授，博士生導師。主要學術成果有：1986年完成總參通信部區域網辦公系統項目；1987年在《電子學報》發表「分組話音通信新進展」；為國內首次介紹分組數據通信；1991年完成國家自然科學基金項目「分組交換的話音數據通信系統」項目。1999年完成第一個軍用衛星通信系統網管中心的研製任務及「金橋網網管技術」項目等。上述科研項目分別獲得國家、軍隊和部級獎項。著有：《計算機網路》第1至第7版（「十一五國家級規劃教材」），曾兩次獲得國家級優秀教材獎，成為高校最受讀者歡迎的本國計算機網路教材。

③ 計算機網路主要由哪三部分組成

計算機網路主要由計算機系統、數據通信系統、網路軟體及協議三大部分組成。

計算機網路通俗地講就是由多台計算機（或其它計算機網路設備）通過傳輸介質和軟體物理（或邏輯）連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括：計算機、網路操作系統、傳輸介質（可以是有形的，也可以是無形的，如無線網路的傳輸介質就是空間）以及相應的應用軟體四部分。

(3)計算機網路第七版pdf第三章擴展閱讀：

計算機網路也稱計算機通信網。關於計算機網路的最簡單定義是：一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。

另外，從邏輯功能上看，計算機網路是以傳輸信息為基礎目的，用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統的集合，一個計算機網路組成包括傳輸介質和通信設備。

從用戶角度看，計算機網路是這樣定義的：存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源，而整個網路像一個大的計算機系統一樣，對用戶是透明的。

一個比較通用的定義是：利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來，以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。

從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說，計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。

④ 計算機網路第三章（數據鏈路層）

3.1、數據鏈路層概述

概述

鏈路 是從一個結點到相鄰結點的一段物理線路， 數據鏈路 則是在鏈路的基礎上增加了一些必要的硬體（如網路適配器）和軟體（如協議的實現）

網路中的主機、路由器等都必須實現數據鏈路層

區域網中的主機、交換機等都必須實現數據鏈路層

從層次上來看數據的流動

僅從數據鏈路層觀察幀的流動

主機H1 到主機H2 所經過的網路可以是多種不同類型的

注意：不同的鏈路層可能採用不同的數據鏈路層協議

數據鏈路層使用的信道

數據鏈路層屬於計算機網路的低層。 數據鏈路層使用的信道主要有以下兩種類型：

點對點信道

廣播信道

區域網屬於數據鏈路層

區域網雖然是個網路。但我們並不把區域網放在網路層中討論。這是因為在網路層要討論的是多個網路互連的問題，是討論分組怎麼從一個網路，通過路由器，轉發到另一個網路。

而在同一個區域網中，分組怎麼從一台主機傳送到另一台主機，但並不經過路由器轉發。從整個互聯網來看， 區域網仍屬於數據鏈路層 的范圍

三個重要問題

數據鏈路層傳送的協議數據單元是 幀

封裝成幀

封裝成幀 (framing) 就是在一段數據的前後分別添加首部和尾部，然後就構成了一個幀。

首部和尾部的一個重要作用就是進行 幀定界 。

差錯控制

在傳輸過程中可能會產生 比特差錯 ：1 可能會變成 0， 而 0 也可能變成 1。

可靠傳輸

接收方主機收到有誤碼的幀後，是不會接受該幀的，會將它丟棄

如果數據鏈路層向其上層提供的是不可靠服務，那麼丟棄就丟棄了，不會再有更多措施

如果數據鏈路層向其上層提供的是可靠服務，那就還需要其他措施，來確保接收方主機還可以重新收到被丟棄的這個幀的正確副本

以上三個問題都是使用 點對點信道的數據鏈路層 來舉例的

如果使用廣播信道的數據鏈路層除了包含上面三個問題外，還有一些問題要解決

如圖所示，主機A，B，C，D，E通過一根匯流排進行互連，主機A要給主機C發送數據，代表幀的信號會通過匯流排傳輸到匯流排上的其他各主機，那麼主機B，D，E如何知道所收到的幀不是發送給她們的，主機C如何知道發送的幀是發送給自己的

可以用編址（地址）的來解決

將幀的目的地址添加在幀中一起傳輸

還有數據碰撞問題

隨著技術的發展，交換技術的成熟，

在 有線（區域網）領域 使用 點對點鏈路 和 鏈路層交換機 的 交換式區域網 取代了 共享式區域網

在無線區域網中仍然使用的是共享信道技術

3.2、封裝成幀

介紹

封裝成幀是指數據鏈路層給上層交付的協議數據單元添加幀頭和幀尾使之成為幀

幀頭和幀尾中包含有重要的控制信息

發送方的數據鏈路層將上層交付下來的協議數據單元封裝成幀後，還要通過物理層，將構成幀的各比特，轉換成電信號交給傳輸媒體，那麼接收方的數據鏈路層如何從物理層交付的比特流中提取出一個個的幀？

答：需要幀頭和幀尾來做 幀定界

但比不是每一種數據鏈路層協議的幀都包含有幀定界標志，例如下面例子

前導碼

前同步碼：作用是使接收方的時鍾同步

幀開始定界符：表明其後面緊跟著的就是MAC幀

另外乙太網還規定了幀間間隔為96比特時間，因此，MAC幀不需要幀結束定界符

透明傳輸

透明

指某一個實際存在的事物看起來卻好像不存在一樣。

透明傳輸是指 數據鏈路層對上層交付的傳輸數據沒有任何限制 ，好像數據鏈路層不存在一樣

幀界定標志也就是個特定數據值，如果在上層交付的協議數據單元中， 恰好也包含這個特定數值，接收方就不能正確接收

所以數據鏈路層應該對上層交付的數據有限制，其內容不能包含幀定界符的值

解決透明傳輸問題

解決方法 ：面向位元組的物理鏈路使用 位元組填充 (byte stuffing) 或 字元填充 (character stuffing)，面向比特的物理鏈路使用比特填充的方法實現透明傳輸

發送端的數據鏈路層在數據中出現控制字元「SOH」或「EOT」的前面 插入一個轉義字元「ESC」 (其十六進制編碼是1B)。

接收端的數據鏈路層在將數據送往網路層之前刪除插入的轉義字元。

如果轉義字元也出現在數據當中，那麼應在轉義字元前面插入一個轉義字元 ESC。當接收端收到連續的兩個轉義字元時，就刪除其中前面的一個。

幀的數據部分長度

總結

3.3、差錯檢測

介紹

奇偶校驗

循環冗餘校驗CRC(Cyclic Rendancy Check)

例題

總結

循環冗餘校驗 CRC 是一種檢錯方法，而幀校驗序列 FCS 是添加在數據後面的冗餘碼

3.4、可靠傳輸

基本概念

下面是比特差錯

其他傳輸差錯

分組丟失

路由器輸入隊列快滿了，主動丟棄收到的分組

分組失序

數據並未按照發送順序依次到達接收端

分組重復

由於某些原因，有些分組在網路中滯留了，沒有及時到達接收端，這可能會造成發送端對該分組的重發，重發的分組到達接收端，但一段時間後，滯留在網路的分組也到達了接收端，這就造成 分組重復 的傳輸差錯

三種可靠協議

停止-等待協議SW

回退N幀協議GBN

選擇重傳協議SR

這三種可靠傳輸實現機制的基本原理並不僅限於數據鏈路層，可以應用到計算機網路體系結構的各層協議中

停止-等待協議

停止-等待協議可能遇到的四個問題

確認與否認

超時重傳

確認丟失

既然數據分組需要編號，確認分組是否需要編號？

要。如下圖所示

確認遲到

注意，圖中最下面那個數據分組與之前序號為0的那個數據分組不是同一個數據分組

注意事項

停止-等待協議的信道利用率

假設收發雙方之間是一條直通的信道

TD ：是發送方發送數據分組所耗費的發送時延

RTT ：是收發雙方之間的往返時間

TA ：是接收方發送確認分組所耗費的發送時延

TA一般都遠小於TD，可以忽略，當RTT遠大於TD時，信道利用率會非常低

像停止-等待協議這樣通過確認和重傳機制實現的可靠傳輸協議，常稱為自動請求重傳協議ARQ( A utomatic R epeat re Q uest)，意思是重傳的請求是自動進行，因為不需要接收方顯式地請求，發送方重傳某個發送的分組

回退N幀協議GBN

為什麼用回退N幀協議

在相同的時間內，使用停止-等待協議的發送方只能發送一個數據分組，而採用流水線傳輸的發送方，可以發送多個數據分組

回退N幀協議在流水線傳輸的基礎上，利用發送窗口來限制發送方可連續發送數據分組的個數

無差錯情況流程

發送方將序號落在發送窗口內的0~4號數據分組，依次連續發送出去

他們經過互聯網傳輸正確到達接收方，就是沒有亂序和誤碼，接收方按序接收它們，每接收一個，接收窗口就向前滑動一個位置，並給發送方發送針對所接收分組的確認分組，在通過互聯網的傳輸正確到達了發送方

發送方每接收一個、發送窗口就向前滑動一個位置，這樣就有新的序號落入發送窗口，發送方可以將收到確認的數據分組從緩存中刪除了，而接收方可以擇機將已接收的數據分組交付上層處理

累計確認

累計確認

優點:

即使確認分組丟失，發送方也可能不必重傳

減小接收方的開銷

減小對網路資源的佔用

缺點：

不能向發送方及時反映出接收方已經正確接收的數據分組信息

有差錯情況

例如

在傳輸數據分組時，5號數據分組出現誤碼，接收方通過數據分組中的檢錯碼發現了錯誤

於是丟棄該分組，而後續到達的這剩下四個分組與接收窗口的序號不匹配

接收同樣也不能接收它們，講它們丟棄，並對之前按序接收的最後一個數據分組進行確認，發送ACK4， 每丟棄一個數據分組，就發送一個ACK4

當收到重復的ACK4時，就知道之前所發送的數據分組出現了差錯，於是可以不等超時計時器超時就立刻開始重傳，具體收到幾個重復確認就立刻重傳，根據具體實現決定

如果收到這4個重復的確認並不會觸發發送立刻重傳，一段時間後。超時計時器超時，也會將發送窗口內以發送過的這些數據分組全部重傳

若WT超過取值范圍，例如WT=8，會出現什麼情況？

習題

總結

回退N幀協議在流水線傳輸的基礎上利用發送窗口來限制發送方連續發送數據分組的數量，是一種連續ARQ協議

在協議的工作過程中發送窗口和接收窗口不斷向前滑動，因此這類協議又稱為滑動窗口協議

由於回退N幀協議的特性，當通信線路質量不好時，其信道利用率並不比停止-等待協議高

選擇重傳協議SR

具體流程請看視頻

習題

總結

3.5、點對點協議PPP

點對點協議PPP（Point-to-Point Protocol）是目前使用最廣泛的點對點數據鏈路層協議

PPP協議是網際網路工程任務組IEIF在1992年制定的。經過1993年和1994年的修訂，現在的PPP協議已成為網際網路的正式標准[RFC1661，RFC1662]

數據鏈路層使用的一種協議，它的特點是：簡單；只檢測差錯，而不是糾正差錯；不使用序號，也不進行流量控制；可同時支持多種網路層協議

PPPoE 是為寬頻上網的主機使用的鏈路層協議

幀格式

必須規定特殊的字元作為幀定界符

透明傳輸

必須保證數據傳輸的透明性

實現透明傳輸的方法

面向位元組的非同步鏈路：位元組填充法（插入「轉義字元」）

面向比特的同步鏈路：比特填充法（插入「比特0」）

差錯檢測

能夠對接收端收到的幀進行檢測，並立即丟棄有差錯的幀。

工作狀態

當用戶撥號接入 ISP 時，路由器的數據機對撥號做出確認，並建立一條物理連接。

PC 機向路由器發送一系列的 LCP 分組（封裝成多個 PPP 幀）。

這些分組及其響應選擇一些 PPP 參數，並進行網路層配置，NCP 給新接入的 PC 機

分配一個臨時的 IP 地址，使 PC 機成為網際網路上的一個主機。

通信完畢時，NCP 釋放網路層連接，收回原來分配出去的 IP 地址。接著，LCP 釋放數據鏈路層連接。最後釋放的是物理層的連接。

可見，PPP 協議已不是純粹的數據鏈路層的協議，它還包含了物理層和網路層的內容。

3.6、媒體接入控制（介質訪問控制）——廣播信道

媒體接入控制（介質訪問控制）使用一對多的廣播通信方式

Medium Access Control 翻譯成媒體接入控制，有些翻譯成介質訪問控制

區域網的數據鏈路層

區域網最主要的 特點 是：

網路為一個單位所擁有；

地理范圍和站點數目均有限。

區域網具有如下 主要優點 ：

具有廣播功能，從一個站點可很方便地訪問全網。區域網上的主機可共享連接在區域網上的各種硬體和軟體資源。

便於系統的擴展和逐漸地演變，各設備的位置可靈活調整和改變。

提高了系統的可靠性、可用性和殘存性。

數據鏈路層的兩個子層

為了使數據鏈路層能更好地適應多種區域網標准，IEEE 802 委員會就將區域網的數據鏈路層拆成 兩個子層 ：

邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control)子層；

媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層。

與接入到傳輸媒體有關的內容都放在 MAC子層，而 LLC 子層則與傳輸媒體無關。 不管採用何種協議的區域網，對 LLC 子層來說都是透明的。

基本概念

為什麼要媒體接入控制（介質訪問控制）？

共享信道帶來的問題

若多個設備在共享信道上同時發送數據，則會造成彼此干擾，導致發送失敗。

隨著技術的發展，交換技術的成熟和成本的降低，具有更高性能的使用點對點鏈路和鏈路層交換機的交換式區域網在有線領域已完全取代了共享式區域網，但由於無線信道的廣播天性，無線區域網仍然使用的是共享媒體技術

靜態劃分信道

信道復用

頻分復用FDM (Frequency Division Multiplexing)

將整個帶寬分為多份，用戶在分配到一定的頻帶後，在通信過程中自始至終都佔用這個頻帶。

頻分復用 的所有用戶在同樣的時間 佔用不同的帶寬資源 （請注意，這里的「帶寬」是頻率帶寬而不是數據的發送速率）。