1. 计算机网络原理知识点
计算机网络原理知识点
计算机网络系统摆脱了中心计算机控制结构数据传输的局限性,并且信息传递迅速,系统实时性强。下面是我整理的关于计算机网络原理知识点,欢迎大家参考!
OSI,TCP/IP,五层协议的体系结构,以及各层协议?
答:OSI分层 (7层):物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
TCP/IP分层(4层):网络接口层、 网际层、运输层、 应用层。
五层协议 (5层):物理层、数据链路层、网络层、运输层、 应用层。
每一层的协议如下:
物理层:RJ45、CLOCK、IEEE802.3 (中继器,集线器)
数据链路:PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC (网桥,交换机)
网络层:IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 (路由器)
传输层:TCP、UDP、SPX
会话层:NFS、SQL、NETBIOS、RPC
表示层:JPEG、MPEG、ASII
应用层:FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS
每一层的作用如下:
物理层:通过媒介传输比特,确定机械及电气规范(比特Bit)
数据链路层:将比特组装成帧和点到点的传递(帧Frame)
网络层:负责数据包从源到宿的传递和网际互连(包PackeT)
传输层:提供端到端的可靠报文传递和错误恢复(段Segment)
会话层:建立、管理和终止会话(会话协议数据单元SPDU)
表示层:对数据进行翻译、加密和压缩(表示协议数据单元PPDU)
应用层:允许访问OSI环境的手段(应用协议数据单元APDU)
IP地址的分类?
答:A类地址:以0开头, 第一个字节范围:0~126(1.0.0.0 - 126.255.255.255);
B类地址:以10开头, 第一个字节范围:128~191(128.0.0.0 - 191.255.255.255);
C类地址:以110开头, 第一个字节范围:192~223(192.0.0.0 - 223.255.255.255);
10.0.0.0—10.255.255.255, 172.16.0.0—172.31.255.255, 192.168.0.0—192.168.255.255。(Internet上保留地址用于内部)
IP地址与子网掩码相与得到网络号
ARP是地址解析协议,简单语言解释一下工作原理?
答:1:首先,每个主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个ARP列表,以表示IP地址和MAC地址之间的对应关系。
2:当源主机要发送数据时,首先检查ARP列表中是否有对应IP地址的目的主机的MAC地址,如果有,则直接发送数据,如果没有,就向本网段的所有主机发送ARP数据包,该数据包包括的内容有:源主机 IP地址,源主机MAC地址,目的主机的IP 地址。
3:当本网络的所有主机收到该ARP数据包时,首先检查数据包中的IP地址是否是自己的IP地址,如果不是,则忽略该数据包,如果是,则首先从数据包中取出源主机的IP和MAC地址写入到ARP列表中,如果已经存在,则覆盖,然后将自己的MAC地址写入ARP响应包中,告诉源主机自己是它想要找的MAC地址。
4:源主机收到ARP响应包后。将目的主机的IP和MAC地址写入ARP列表,并利用此信息发送数据。如果源主机一直没有收到ARP响应数据包,表示ARP查询失败。
广播发送ARP请求,单播发送ARP响应。
RARP是逆地址解析协议,作用是完成硬件地址到IP地址的.映射,主要用于无盘工作站,因为给无盘工作站配置的IP地址不能保存。工作流程:在网络中配置一台RARP服务器,里面保存着IP地址和MAC地址的映射关系,当无盘工作站启动后,就封装一个RARP数据包,里面有其MAC地址,然后广播到网络上去,当服务器收到请求包后,就查找对应的MAC地址的IP地址装入响应报文中发回给请求者。因为需要广播请求报文,因此RARP只能用于具有广播能力的网络。
TCP三次握手和四次挥手的全过程?
答:三次握手:
第一次握手:客户端发送syn包(syn=x)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;
第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=x+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=y+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。
握手过程中传送的包里不包含数据,三次握手完毕后,客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下,TCP连接一旦建立,在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前,TCP 连接都将被一直保持下去。
四次挥手
与建立连接的“三次握手”类似,断开一个TCP连接则需要“四次握手”。
第一次挥手:主动关闭方发送一个FIN,用来关闭主动方到被动关闭方的数据传送,也就是主动关闭方告诉被动关闭方:我已经不 会再给你发数据了(当然,在fin包之前发送出去的数据,如果没有收到对应的ack确认报文,主动关闭方依然会重发这些数据),但是,此时主动关闭方还可 以接受数据。
第二次挥手:被动关闭方收到FIN包后,发送一个ACK给对方,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号)。
第三次挥手:被动关闭方发送一个FIN,用来关闭被动关闭方到主动关闭方的数据传送,也就是告诉主动关闭方,我的数据也发送完了,不会再给你发数据了。
第四次挥手:主动关闭方收到FIN后,发送一个ACK给被动关闭方,确认序号为收到序号+1,至此,完成四次挥手。
;2. 计算机网络技术简介
计算机网络技术简介
计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合。下面是我整理的计算机网络技术简介,欢迎大家参考!
1.1计算机网络基础
计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的专门技术。它将分布在不同地理位置、功能独立的多个计算机系统、网络设备和其他信息系统互联起来,以功能强大的网络软件、网络协议、网络操作系究等为基础,实现了资源共享和信息传递。
计算机网络能够实现:
1.资源共享:包括程序共享、数据共享、文件共享及设备共享等;
2.数据通信;
3.分布式计算;
4.广泛应用。
1.1.1计算机网络原理
1.拓扑结构
(1)拓扑结构:网络中计算机与其他设备的连接关系。网络拓扑是指网络形状,或者是它在物理上的连通结构。
(2)总线型结构:网络上的各节点连接在同一条总线上。连接在同一公共传输介质土的总线型方法的主要特点:易扩充、介质冲突较频繁;结构简单,便于扩充;网络响应速度快,便于广播式工作;设备量少,价格低廉;节点多时网络性能有所下降。
(3)星型结构:网络以中央节点为中心,各个节点通过中央节点构成点对点的连接方式。其主要特点:中心节点易于集中管理、控制;传输率高,各节点可同时传输;可靠性高,某个飞节点(非中央节点)故障不影响整个网络。
(4)环型结构:网络中各个节点通过环路接口连接在闭合环型线路中。其主要特点:封闭环、不适于大流量;信息在环路中沿固定方向流动,两节点问只有唯一的通路;传输速度可以预期,适用于实时控制的场合;任意节点的故障都可能导致全网络的失效。
其他类型的拓扑结构还包括:树形拓扑、混合拓扑
及网形拓扑等。
2.网络分类
计算机网络可按多种方式进行分类。
按分布范围分类:广域网(WAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)
按交换方式分类:电路交换网、报文交换网、分组交换网;
按拓扑结构分类:总线网、星形网、环形网、树形网、网状网;
按传输媒体分类:双绞线网络、同轴电缆网络、光纤网络、无线网络;
按信道带宽分类:窄带网、宽带网;
按信息交换范围分类:内部网、外部网:
按社会职能分类:公用网、专用网:
按用途分类:教育网、校园网、科研网、商业网、企业网4军事网等。
目前,网络主要以分布范围为参考进行分类。
(1)局域网
局域网(LAN, Local Area Network):在有限的几百米至几公里的局部地域范围内,将计算机、外设和网络设备互联构成的计算机网络系统。主要涉及到以太网、快速以太网、令牌环网、FDDI、无线网(802.11)、蓝牙等技术。
区别于其他网络,局域网具有以下特点:
1)地理分布范围较小,一般为几百米至几公里。可覆盖一幢大楼、一所校园或一个企业。
2)数据传输速率较高,一般为10~1000Mbps,可交换各类数字和非数字(如语音、图像、视频等)信息。
3)误码率低,一般在10一ll~104以下。这是因为局域网通常采用短距离基带传输,可以使用高质量的传输媒体,从而提高了数据传输质量。
4)以计算机为主体,包括终端及各种外设,一般不包含大型网络设备。
5)结构灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩充。
(2)城域网
城域网(MAN,MetropolitanAreaNetwork):覆盖城市范围的计算机网络系统,范围介于局域网与广域网之间。
(3)广域网
广域网(WAN,WideAreaNetwork):分布距离远,包含复杂的网络互联设备。无明确拓扑结构,多采用点对点传输。主要涉及到ISDN,FrameRelay,ATM,DDN,SDH,MPLS 技术。
(4)因特网
因特网(Internet)也称互联网或万维网,是采用TCP/IP通信协议的全球性计算机网络,由全球数以千万计的各种类型和不同规模的计算机网络组成,是全世界所有公开使用的计算机网络的互联总和。互联网通过普通电话、高速率专用线路、卫星、微波和光缆等通信线路把不同国家的大学、公司、科研机构以及军事和政治等组织的网络连接起来。
1.1.2计算机网络组成
1.计算机网络的软件系统计算机网络的软件系统主要包括操作系统、应用软件、网络管理软件、协议软件(TCP/IP,NETBEULIPX/SPX等)。
其中,操作系统提供系统操作基本环境、资源管理、信息管理、设备驱动和设备设置软件,服务器端还具有网络用户管理、网络运行状况统计、网络安全性建立、网络信息通信等管理功能。
网络管理软件:对网络运行状态信息进行统计、报告、监控;设置网络设备状态、模式、配置、功能等指标。
网络协议软件:网络中计算机、网络设备、各类系统之间进行信息交换的规则。
2.计算机网络的硬件系统
计算机网络的硬件是由传输介质(连接线缆、连接端子等)、接入端口设备(网卡、调制解调器、中继器、收发器和各类接口卡等)、网络设备(集线器、交换机、路由器、网桥等)、安全设备(防火墙、保密系统等)和资源设备(服务器、工作站、外部设备等)构成。
传输介质提供连接网络设备,提供数据传输的线路,主要包括非屏蔽双绞线(UTP,UnshieldedTwistedPaited)、屏蔽双绞线(STP,ShieldedTwistedPaired)、光缆、电话线、细同轴电缆(简称细缆)、粗同轴电缆(简称粗缆)、无线通信等。
目前,在用户端和局域网环境中双绞线使用得非常广泛,因为双绞线具有低成本、使用方便等优点。双绞线有两种基本类型:屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线,它们都由多对两根绞在一起的导线来形成传输电路,每对导线绞在一起主要是为了防止干扰。在一条双绞线电缆中,有四对或多对双绞线。目前常用的是四对八芯的。还有更多对的,用于智能大楼结构化布线系统中的'垂直布线子系统中。双绞线通过RJ45接头(俗称水晶头)与网络设备等相连接cRJ45头有八个铜片,将双绞线的四对八芯线插入RJ45头中,用专用的RJ45压线器将铜片压入线中,使之连接牢固。RJ45头的线序排列为:铜片方朝上、头朝前,左边第一脚为"1罚,从左到右顺序排列l~8,其每脚的定义见表1-1和表1-2。双绞线四对的颜色按标准分为:绿白/绿、橙白/橙、蓝白/蓝、棕臼/棕(棕白为白色和棕色相间,其他类似)。四对八芯线与RJ45头连接的方法:按照EIA/TIA568A或568B标准,同一根双绞线两端分别按这两个标准做RJ45头,这根双绞线就是信号交叉连接线;两端用同一个标准做RJ45头,则是信号直通连接线。
接入端口设备主要指网卡、Modem(调制解调器)、桥接器。网卡:网络主机发送和接收数据的接口卡。Modem:拨号上网用的连接计算机和电话线路的设备。网卡是最常用的接入端口设备。网卡插在每台工作站和服务器主机板的扩展槽里。工作站通过网卡向服务器发出请求,当服务器向工作站传送数据时,工作站也通过网卡完成有关操作。
网络设备主要包括集线器(Hub)、交换机(Switch)、路由器(Router)。集线器可以说是一种共享设备,是计算机在网络中常用的直接互联设备。交换机在计算机之间提供专用的交换式通信信道,使单台计算机占有更大带宽,不受其他设备影响。
集线器可分为独立式、堆叠式;常见有8端口、16端口、24端口等多种规格:传输速率主要分为:10Mbps,10OMbps和1000Mbps等。
1)独立式(Standalorm)集线器主要是为了克服总线结构的网络布线困难和易出故障的问题而引入,一般不带管理功能,没有容错能力,不能支持多个网段,不能同时支持多协议。这类集线器适用于小型网络,一般支持8~24个节点,可以利用串接方式连接多个集线器来扩充端口。
2)堆叠式(Stackable)集线器叠加连接,各集线器用高速链路连接起来,一般可以堆叠4~8个,适用于网络节点密集的工作组网络和大楼水平子系统的布线。
交换机采用模块化结构,由机柜、电源、面板、插卡和管理模块等组成。支持多种局域网标准和多种类型的连接,根据需要可以插入各类局域网模块,另外还有网管模块、路由模块等。它与Hub不同之处在于每个端口都可以获得同样的带宽。如lOOMbps交换机,每个端口都可以获得100Mbps的带宽,而10OMbps的Hub则是多个端口共享100Mbps带宽。很多交换机还有若干个比一般端口更高速的端口,用于连接高速主干网或直接连到高性能服务器上,这样可以有效地克服网络瓶颈。
路由器是实现在网络层的一种网络互联设备。它能实现很多复杂的功能,如路由选择、多路重发以及错误检测等。路由器是网络之间进行互联的关键设备。通常的路由器都具有负载平衡、阻止广播风暴、控制网络流量以及提高系统容错能力等功能。一般来说,路由器可支持多种协议,提供多种不同的接口,从而使不同厂家、不同规格的网络产品之间,以及不同协议的网络之间可以进行非常有效的网络互联。
安全设备:防火墙、入侵检测系统、认证系统、加密解密系统、防病毒工具、漏洞扫描系统、审计系统、访问控制系统等。
资源设备:包括连在网络上的所有存储数据、提供信息、使用数据和输入输出数据的设备。常用的有服务器、工作站、数据存储设备、网络打印设备等。
服务器是指提供信息服务的高档计算机系统。按服务器所提供的功能不同又分为:文件服务器(FileServer)、域名服务器(DomainServer)和应用服务器(ApplicationServer)。文件服务器通常提供文件和打印服务;应用服务器包括数据库服务器、电子邮件服务器、专用服务器等。根据硬件配置不同,服务器又可分为工作组服务器和部门级服务器。
工作站(WorkStatio丑)是连接到网络上的计算机。这些计算机是网络中的节点,称为网络工作站,简称为工作站。工作站仅仅为它们的操作者服务,而服务器则为网络上的其他服务器和工作站共同服务。
一、专业发展前景
计算机网络技术专业成立于2001年,2003年该专业被确定为院级改革试点专业。到目前为止,共招收10届学生,8届毕业生。我专业主要培养面向各型企事业单位,从事计算机网络的设计实施与维护、网站的设计开发与维护工作,具有必备的科学文化基础知识;有网络操作系统相关知识,掌握各型网络设备的选型与使用及网络系统规划技能,能完成对中小型网络的规划、建设与实施;有网络安全相关知识,掌握windows、linux等系统平台下各种应用系统及服务的配置技能,能完成对中小型网络的日常管理和维护;具有从事网站开发、数据库建立与管理技能,具有一定的工作创新精神,具有职业生涯发展基础的高素质技能型专门人才。
二、课程设置
主要课程有:C语言程序设计、数据结构、计算机组装与维修、数据库原理及应用(SQL Server2000)、网络操作系统(windows server 2003)、路由器/交换机技术、网络综合布线、网络安全技术、Linux操作系统、网络方案规划与实施、Web技术及网页设计、动态网站设计与开发、组网实训、路由器/交换机技术实训、网络综合布线实训、动态网站设计与开发实训、网络工程师职业素养训练、网站开发工程师职业素养训练等。
三、专业特色
建立了一整套完善的专业人才培养体系:
① 以就业为导向,以企业需求为依据。培养信息技术和信息产业需要的能胜任该职业岗位工作的技术应用性人才。坚持产学结合的培养途径,将满足企业的工作需求作为课程开发的出发点,以职场环境为背景,全力提高人才培养的针对性和适应性。探索和建立根据企业用人“订单”进行教育的机制,根据企业用人需求,调整专业方向,开发、设计产学结合、突出实践能力培养的课程方案。
② 以综合职业素质为基础,以能力为本位。以科学的劳动观与技术观指导帮助学生正确理解技术发展、劳动生产组织和职业活动的关系,充分认识职业和技术实践活动对经济发展和个人成长的意义和价值,使学生形成健康的劳动态度、良好职业道德和正确价值观,全面提高学生综合职业素质。以能力为本位构建专业培养方案。从职业分析入手,对职业岗位进行能力分解,把握能力领域、能力单元两个层次,并依此确定专业核心能力和一般专业能力,重点突出技术的运用能力和岗位工作能力的培养,围绕核心能力培养形成系列核心课程,形成以网络技术应用能力或面向工作过程能力为支撑的计算机网络技术专业培养方案。
③以学生为主体,体现教学组织的科学性和灵活性。 充分考虑学生的认知水平和已有知识、技能、经验与兴趣,为学生提供适应劳动力市场需要和有职业发展前景的、模块化的学习资源。力求在学习内容、教学组织、教学评价等方面给教师和学生提供选择和创新的空间,用灵活的模块化课程结构,满足学生就业的不同需要,增强学生就业竞争力。技术实践要求:选题要按照所学专业培养目标及教学基本要求确定,围绕本领域选择有实用价值的具有所学课程知识、能力训练的题目。选题应与社会、生产实际工作相结合,使实践与学生就业做到无缝连接。
打破传统教学模式,注重学生实际动手能力的培养
计算机网络技术专业要求学生具有非常强的动手能力,在入校时大部分学生都有过使用计算机的经历,对基础知识有了初步的了解,这样,如果开始还是按照传统的教学方式,学生势必会感觉枯燥无味,或认为内容浅显。这样就必须在开始就要激发学生的好奇心和学习情趣,将实践内容渗透到日常的教学过程中。所以在人才培养过程中,采用课内实验、校内集中实训、顶岗实习三个环节。
1、上课的过程就是动手实践的过程。在授课环节中,采用项目教学法,推行基于工作过程的教学模式,融“教、学、做”为一体,强化能力培养。
我们从校企合作中,学习、总结并应用“案例”教学、“项目驱动式”教学等先进的教学方法。摒弃先理论后上机,老师主学生辅的学科式的教学模式,全面贯彻推行符合高职特色的以工作过程为导向的职业式教学模式。即:在整个教学过程中,学生作为学习的主体,教师先提出问题,学生去分析、研究、实施,遇到困难和问题再在老师的帮助下查阅资料,自主学习。对基本理论的学习完全贯穿在实际项目的实施过程中,体现“做中学、学中做”。这样有效的调动学生的学习积极性和求知欲,培养学生自学的能力,可持续发展的能力和团队协作能力。
2、实训教学课程采用模块化且与职业资格等级鉴定结合,培养学生运用网络技术实际技能
我们以IT岗位的综合职业能力为依据,构建实践教学体系,合理地确定实训教学课程体系,改革实践教学,切实重视学生技术应用能力的培养,突出应用性和实践性,按照实验与检测、实习与实训、工程设计和施工来构建多媒体网络技术专业实践教学体系,纵向上与理论教学交叉进行,横向上与理论教学相互渗透,将“双证书”教育纳入计算机网络专业课程体系中,使学生在完成学历教育的同时取得行业认可的职业技能资格证书。
如网络操作系统课程为取证课程。在教学标准的制定过程中,以国家劳动部相关技能证书的要求为参照,制定相关的实训内容,让学生在学习完该课程之后就能取得相关的职业技能证书,为今后的就业奠定良好的基础。
3、采用“2+1”教学模式,突出培养学生的职业技能,让学生早融入社会。
;3. 计算机网络原理的主要内容
《计算机网络原理》是一本采用全新体系结构的计算机网络基础教材。全书共分为3篇,分别从3个角度观察计算机网络,理解计算机网络的工作原理:第1篇是在平面上观察计算机网络,把计算机网络看做由节点、链路和协议三个元素组成的系统,并介绍了链路和节点上的基本通信技术;第2篇是立体地观察计算机网络,认识计算机网络体系结构,介绍了ISO/OSI参考模型和IEEE 802、TCP/IP两种计算机网络主流体系结构;第3篇介绍计算机网络应用程序的C/S工作模式和基于C/S模式的计算机网络应用程序的开发方法。这3篇将计算机网络的基本原理分解成相对独立的3个层次。每完成一个层次内容的学习,对计算机网络工作原理的认识就会上升到一个新的高度,并最后归结到计算机网络应用层的实现上来。
4. 计算机网络原理的目录
第1篇计算机网络组成
第1章计算机网络概述
1.1 计算机网络及其分类
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。 关于计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。
另外,从逻辑功能上看,计算机网络是以传输信息为基础目的,用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合。一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。
从用户角度看,计算机网络它是这样定义的:存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。有它调用完成用户所调用的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样,对用户是透明的。
一个比较通用的定义是:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说,计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。 计算机网络就是由大量独立的、但相互连接起来的计算机来共同完成计算机任务。这些系统称为计算机网络(computer networks)
1.1.1计算机网络及其功能
1.1.2计算机网络的分类
1.1.3通信与计算机网络相关标准化组织
1.2 计算机网络组成
1.2.1计算机网络的拓扑结构
1.2.2链路
所谓链路就是从一个节点到相邻节点的一段物理线路,而中间没有任何其他的交换节点。
补充:在进行数据通信时,两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路。可见链路只是一条路径的组成部分。
1.2.3网络节点
节点是指一台电脑或其他设备与一个有独立地址和具有传送或接收数据功能的网络相连。节点可以是工作站、客户、网络用户或个人计算机,还可以是服务器、打印机和其他网络连接的设备。每一个工作站﹑服务器、终端设备、网络设备,即拥有自己唯一网络地址的设备都是网络节点。整个网络就是由这许许多多的网络节点组成的,把许多的网络节点用通信线路连接起来,形成一定的几何关系,这就是计算机网络拓扑。
各个网络节点通过网卡那里获得唯一的地址。每一张网卡在出厂的时候都会被厂家固化一个全球唯一的媒体介质访问层(Media Access Control)地址﹐使用者是不可能变更此地址的。这样的地址安排就如我们日常的家庭地址一样﹐是用来区分各自的身份的。您的网络必须有能力去区别这一个地址有别于其它的地址。在网络里面﹐有很多资料封包会由一个网络节点传送到另一个网络节点﹐同时要确定封包会被正确的传达目的地﹐而这个目的地就必须依靠这个网卡地址来认定了。
1.2.4协议
网络协议,也可简称协议,由三要素组成:
(1)语法:即数据与控制信息的结构或格式;
(2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应;
(3)时序,即事件实现顺序的详细说明。
计算机通信网是由许多具有信息交换和处理能力的节点互连而成的。要使整个网络有条不紊地工作, 就要求每个节点必须遵守一些事先约定好的有关数据格式及时序等的规则。 这些为实现网络数据交换而建立的规则、约定或标准就称为网络协议。 协议是通信双方为了实现通信而设计的约定或通话规则。
协议总是指某一层的协议。准确地说,它是在同等层之间的实体通信时,有关通信规则和约定的集合就是该层协议,例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。 是一系列的步骤: 它包括两方或多方,设计它的目的是要完成一项任务!
是对数据格式和计算机之间交换数据时必须遵守的规则的正式描述。简单的说,网络中的计算机要能够互相顺利的通信,就必须讲同样的语言,语言就相当于协议,它分为Ethernet、NetBEUI、IPX/SPX以及TCP/IP协议。 协议还有其他的特点:
1) 协议中的每个人都必须了解协议,并且预先知道所要完成的所有的步骤。
2) 协议中的每个人都必须同意并遵循它。
3) 协议必须是清楚的,每一步必须明确定义,并且不会引起误解。
在计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则称为网络协议或通信协议
协议也可以这样说,就是连入网络的计算机都要遵循的一定的技术规范,关于硬件、软件和端口等的技术规范。
网络是一个信息交换的场所,所有接入网络的计算机都可以通过彼此之间的物理连设备进行信息交换,这种物理设备包括最常见的电缆、光缆、无线WAP和微波等,但是单纯拥有这些物理设备并不能实现信息的交换,这就好像人类的身体不能缺少大脑的支配一样,信息交换还要具备软件环境,这种“软件环境”是人类事先规定好的一些规则,被称作“协议”,有了协议,不同的电脑可以遵照相同的协议使用物理设备,并且不会造成相互之间的“不理解”。
这种协议很类似于“摩尔斯电码”,简单的一点一横,经过排列可以有万般变化,但是假如没有“对照表”,谁也无法理解一新产生的协议也大多是在基层协议基础上建立的,因而协议相对来说具有较高的安全机制,黑客很难发现协议中存在的安全问题直接入手进行网络攻击。但是对于某些新型协议,因为出现时间短、考虑欠周到,也可能会因安全问题而被黑客利用。
对于网络协议的讨论,更多人则认为:现今使用的基层协议在设计之初就存在安全隐患,因而无论网络进行什么样的改动,只要现今这种网络体系不进行根本变革,就一定无法消除其潜在的危险性。
数据在IP互联网中传送时会被封装为报文或封包。IP协议的独特之处在于:在报文交换网络中主机在传输数据之前,无须与先前未曾通信过的目的主机预先建立好一条特定的“通路”。互联网协议提供了一种“不可靠的”数据包传输机制(也被称作“尽力而为”);也就是说,它不保证数据能准确的传输。数据包在到达的时候可能已经损坏,顺序错乱(与其它一起传送的封包相比),产生冗余包,或者全部丢失。如果 应用需要保证可靠性,一般需要采取其他的方法,例如利用IP的上层协议控制。
网络协议通常由语法,语义和定时关系3部分组成。网络传输协议或简称为传送协议(Communications Protocol),是指计算机通信的共同语言。现在最普及的计算机通信为网络通信,所以“传送协议”一般都指计算机通信的传送协议,如:TCP/IP、NetBEUI等。然而,传送协议也存在于计算机的其他形式通信,例如:面向对象编程里面对象之间的通信;操作系统内不同程序之间的消息,都需要有一个传送协议,以确保传信双方能够沟通无间。
其他含义
协商:双方协议提高价格 对共同达到统一目的 可制定协议。
通俗概念:协议是做某些事情之前共同协商,共同达到统一目的,对统一达成问题作为书面形式共同约束。
协商好了就点仁义、仗义。协议要是用上了,那就是没意义了,也就是证明即将要结束协议。
定义
协议(protocol)是指两个或两个以上实体为了开展某项活动,经过协商后达成的一致意见。协议总是指某一层的协议。准确地说,它是在同等层之间的实体通信时,有关通信规则和约定的集合就是该层协议,例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。
1.3课外实践参考——构建一个简单的局域网络
1.3.1双绞线
双绞线(Twisted Pair)是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕(一般以逆时针缠绕)在一起而制成的一种通用配线,属于信息通信网络传输介质。双绞线过去主要是用来传输模拟信号的,但现在同样适用于数字信号的传输。
双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。
双绞线是由一对相互绝缘的金属导线绞合而成。采用这种方式,不仅可以抵御一部分来自外界的电磁波干扰,而且可以降低自身信号的对外干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。
双绞线一般由两根22-26号绝缘铜导线相互缠绕而成,实际使用时,双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。典型的双绞线有四对的,也有更多对双绞线放在一个电缆套管里的。这些我们称之为双绞线电缆。在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内,不同线对具有不同的扭绞长度,一般地说,扭绞长度在3.81cm至14cm内,按逆时针方向扭绞。相邻线对的扭绞长度在1.27cm以上,一般扭线的越密其抗干扰能力就越强,与其他传输介质相比,双绞线在传输距离,信道宽度和数据传输速率等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。
1.3.2集线器
1.3.3 网卡
习题
第2章 中间节点上的通信技术
2.1交换技术的演变
2.1.1 电路交换
2.1.2存储-转发交换
2.1.3分组交换网络中的最佳帧长度
2.2虚电路与数据报
2.2.1分组交换的虚电路服务
2.2.2分组交换的数据报服务
2.2.3电路交换、虚电路与数据报的比较
2.3交换机
2.3.1交换机的功能
2.3.2交换单元分类
2.4路由节点上的通信
2.4.1路由器与路由表
2.4.2路由器的组成
2.4.3路由器技术的演进
习题
第3章链路上的数据传送技术
3.1基本通信方式
3.1.1通信工作模式
3.1.2并行传输与串行传输
3.1.3串行通信中的同步控制
3.2数据信号分析与信道特性
3.2.1信息、数据与信号
3.2.2数据信号分析
3.2.3信道的频率特性
3.3基带传输、频带传输与数据信号变换
3.3.1基带传输与频带传输
3.3.2数字信号的模拟调制
3.3.3模拟信号的数字编码——PCM技术
3.3.4数字编码
3.4信道的多路复用技术
3.4.1频分多路复用技术
3.4.2时分多路复用技术
3.4.3码分多路复用技术
3.4.4波分多路复用技术
3.5数据的可靠传输
3.5.1差错产生的原因与基本对策
3.5.2差错检测
3.5.3差错控制
3.6流量控制
3.6.1流量控制及其基本策略
3.6.2滑动窗口协议
习题
第2篇计算机网络体系结构
第4章ISO/OSI参考模型
4.1概述
4.1.1计算机网络的层次结构
4.1.2计算机网络层次结构中各层的基本功能
4.1.3计算机网络层次结构的多样性
4.1.4 ISO/OSI参考模型框架
4.2 ISO/OSI参考模型分层介绍
4.2.1物理层
4.2.2数据链路层
4.2.3网络层
4.2.4运输层
4.2.5会话层、表示层和应用层
4.3 ISO/OSI参考模型的进一步分析
4.3.1 OSI参考模型各层中的数据流动
4.3.2网络实体——服务与协议
4.3.3 ISO/OSl服务原语
习题
第5章局域网与IEEE 802模型
5.1局域网的技术特点与体系结构
5.1.1局域网概述
5.1.2局域网的MAC技术
5.1.3 IEEE 802模型
5.2以太网技术
5.2.1 CSMA/CD协议
5.2.2 IEEE 802.3与10 Mbps以太网
5.3无线局域网
5.3.1无线局域网的特点
5.:3.2 IEEE 802.11
5.3.3 CSMA/CA
5.3.4 Wi-Fi
5.4交换式局域网
5.4.1 网桥
5.4.2交换式以太网
5.4.3交换机工作机理
5.4.4虚拟局域网
5.4.5课外实践参考——交换机配置
5.5 i岛速以太网
5.5.1高速以太网的发展及特点
5.5.2 100 Base-T以太网
5.5.3千兆以太网
5.5.4万兆以太网
习题
第6章Internet与TCP/IP体系结构
6.1 概述
6.1.1 Internet
6.1.2 TCP/IP协议栈
6.1.3 TCP/IP与OSI参考模型的比较
6.2 IP协议
6.2.1有分类的IP地址结构
6.2.2 IP地址的无分类编址CIDR
6.2.3 IPv4分组格式
6.2.4课外实践参考——网络的TCP/IP参数设置
6.3网络接口层相关协议
6.3.1点对点协议PPP
6.3.2 IP地址解析协议
6.4网际控制消息协议ICMP
6.4.1 ICMP提供的服务
6.4.2 ICMP分组
6.4.3基于ICMP的应用
6.4.4课外实践参考——常用网络测试命令
6.5 IP路由
6.5.1路由器工作概述
6.5.2路由信息协议RIP
6.5.3开放式最短路径优先协议OSPF
6.5.4边界网关协议BGP
6.5.5课外实践参考——路由器的配置
6.5.6第三层交换
6.6 IPV6
6.6.1 IPv6及其目标
6.6.2 IPv6分组结构
6.6.3 IPv6地址
6.6.4从IPv4向IPv6的过渡
6.7 TCP/UDP协议
6.7.1 TCP服务的特征
6.7.2 TCP连接的可靠建立与释放
6.7.3 TcP传输的滑动窗口规则
6.7.4 TCP报文格式
6.7.5 UDP协议
6.7.6 TCP/UDP端口号的分配方法
习题
第3篇计算机网络应用及其开发
第7章应用层实体及其工作模式
7.1客户-服务器工作模式
7.1.1客户-服务器模式概述
7.1.2客户-服务器的应用方式
7.1.3中间件
7.2客户-服务器模式应用举例
7.2.1远程登录
7.2.2文件传输协议
7.2.3电子邮件传送协议
7.2.4简单网络管理协议
7.2.5超文本传输协议
习题
第8章计算机网络应用程序设计
8.1套接口API的有关概念
8.1.1 网络应用编程接口
8.1.2 socket编程模型及其类型
8.1.3 socket地址——应用进程的标识
8.1.4通信进程的阻塞与非阻塞方式
8.2基本socket函数
8.2.1初始化套接口——服务绑定socket()
8.2.2本地地址绑定bind()
8.2.3建立套接口连接——绑定远地服务器地址connect()
8.2.4套接口被动转换listen()
8.2.5从被动套接口的完成队列中接受一个连接请求accept()
8.2.6基本套接口I/O函数
8.2.7关闭套接口通道与撤销套接口
8.3基于TCP的socket程序设计
8.3.1 TCP有限状态机
8.3.2 TCP的C/s模型时序图
8.3.3一个简单的TCP网络通信程序
8.3.4阻塞模式下的TCP输入输出与超时控制
8.3.5非阻塞模式下的TcP输入输出
8.4基于UDP的socket程序设计
8.4.1 uDP编程模式
8.4.2一个简单的UDP客户一服务器程序
8.4.3非阻塞模式下的UDP客户一服务器程序
8.5输入输出多路复用
8.5.1输入输出多路复用的基本原理
8.5.2 select()函数及其应用
8.6并发服务器程序设计
8.6.1多进程并发服务器程序设计
8.6.2多线程并发服务器程序设计
习题
附录英文缩略语词汇表
参考文献
5. 谁有《计算机网络原理与实用技术》电子版啊
计算机网络原理与实用技术.pdf
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6. 计算机网络原理
计算机网络原理按广义定义一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。 ... 有它调用完成用户所调用的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样,对用户是透明的。
一个比较通用的定义是:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
ISBN:7040196492
书名:计算机网络原理
出版时间:2006年6月1日
出版社:高等学校教材
开本:16开
《计算机网络原理》是一本采用全新体系结构的计算机网络基础教材。全书共分为3篇,分别从3个角度观察计算机网络,理解计算机网络的工作原理:
第1篇是在平面上观察计算机网络,把计算机网络看做由节点、链路和协议三个元素组成的系统,并介绍了链路和节点上的基本通信技术;
第2篇是立体地观察计算机网络,认识计算机网络体系结构,介绍了ISO/OSI参考模型和IEEE 802、TCP/IP两种计算机网络主流体系结构;
第3篇介绍计算机网络应用程序的C/S工作模式和基于C/S模式的计算机网络应用程序的开发方法。这3篇将计算机网络的基本原理分解成相对独立的3个层次。
每完成一个层次内容的学习,对计算机网络工作原理的认识就会上升到一个新的高度,并最后归结到计算机网络应用层的实现上来。
7. 计算机网络原理与通信技术的目录
1.1OSI参考模型
1.1.1OSI的层次结构
第7层 应用层:OSI中的最高层。为特定类型的网络应用提供了访问OSI环境的手段。应用层确定进程之间通信的性质,以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作,而且还要作为应用进程的用户代理,来完成一些为进行信息交换所必需的功能。它包括:文件传送访问和管理FTAM、虚拟终端VT、事务处理TP、远程数据库访问RDA、制造报文规范MMS、目录服务DS等协议;
第6层 表示层:主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式。为上层用户解决用户信息的语法问题。它包括数据格式交换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能;
第5层 会话层:—在两个节点之间建立端连接。为端系统的应用程序之间提供了对话控制机制。此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置,尽管可以在层4中处理双工方式 ;
第4层 传输层:—常规数据递送-面向连接或无连接。为会话层用户提供一个端到端的可靠、透明和优化的数据传输服务机制。包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务;
第3层 网络层:—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接,为源端的运输层送来的分组,选择合适的路由和交换节点,正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。它包括通过互连网络来路由和中继数据 ;
第2层 数据链路层:—在此层将数据分帧,并处理流控制。屏蔽物理层,为网络层提供一个数据链路的连接,在一条有可能出差错的物理连接上,进行几乎无差错的数据传输。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址;
第1层 物理层:处于OSI参考模型的最底层。物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接,以便透明的传送比特流。
数据发送时,从第七层传到第一层,接收数据则相反。
上三层总称应用层,用来控制软件方面。下四层总称数据流层,用来管理硬件。
数据在发至数据流层的时候将被拆分。
在传输层的数据叫段,网络层叫包,数据链路层叫帧,物理层叫比特流,这样的叫法叫PDU(协议数据单元)
1.1.2OSI制定过程中的三级抽象
1.1.3OSI中服务和协议的含义
1.1.4OSI中SAP、层间接口和传送数据单元
1.1.5OSI中的服务原语
1.1.6OSI中的服务类型
1.2IP网络层次结构
1.2.1IP网络层次结构组成
1.2.2IP网络层次结构与OSI的关系
1.2.3TCP/IP协议族
TCP/IP协议不是TCP和IP这两个协议的合称,而是指因特网整个TCP/IP协议族。
从协议分层模型方面来讲,TCP/IP由四个层次组成:网络接口层、网络层、传输层、应用层。
TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型,OSI(Open System Interconnect)是传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层(网络接口层)、网络层(网络层)、传输层、会话层、表示层和应用层(应用层)。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。由于ARPNET的设计者注重的是网络互联,允许通信子网(网络接口层)采用已有的或是将来有的各种协议,所以这个层次中没有提供专门的协议。实际上,TCP/IP协议可以通过网络接口层连接到任何网络上,例如X.25交换网或IEEE802局域网。
1.3如何理解计算机网络体系结构
1.4网络通信过程中的寻址
1.4.1寻址结构
1.4.2寻址过程
习题 2.1IPv4协议
2.1.1IPv4数据报格式
2.1.2IPv4地址
2.1.3IPv4分段封装
2.1.4IPv4功能模块
2.1.5IPv4发送和接收流程
2.1.6IPv4路由选择
2.2IPv6协议
IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。IPv6是为了解决IPv4所存在的一些问题和不足而提出的,同时它还在许多方面提出了改进,例如路由方面、自动配置方面。经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期,IPv6最终会完全取代IPv4在互连网上占据统治地位。
2.2.1IPv6分组格式
2.2.2IPv6扩展头部
IPv6对数据报头作了简化,以减少处理器开销并节省网络带宽。IPv6的报头由一个基本报头和多个扩展报头(Extension Header)构成,基本报头具有固定的长度(40字节),放置所有路由器都需要处理的信息。由于Internet上的绝大部分包都只是被路由器简单的转发,因此固定的报头长度有助于加快路由速度。IPv4的报头有15个域,而IPv6的只有8个域,IPv4的报头长度是由IHL域来指定的,而IPv6的是固定40个字节。这就使得路由器在处理IPv6报头时显得更为轻松。与此同时,IPv6还定义了多种扩展报头,这使得IPv6变得极其灵活,能提供对多种应用的强力支持,同时又为以后支持新的应用提供了可能。这些报头被放置在IPv6报头和上层报头之间,每一个可以通过独特的“下一报头”的值来确认。除了逐个路程段选项报头(它携带了在传输路径上每一个节点都必须进行处理的信息)外,扩展报头只有在它到达了在IPv6的报头中所指定的目标节点时才会得到处理(当多点播送时,则是所规定的每一个目标节点)。在那里,在IPv6的下一报头域中所使用的标准的解码方法调用相应的模块去处理第一个扩展报头(如果没有扩展报头,则处理上层报头)。每一个扩展报头的内容和语义决定了是否去处理下一个报头。因此,扩展报头必须按照它们在包中出现的次序依次处理。一个完整的IPv6的实现包括下面这些扩展报头的实现:逐个路程段选项报头,目的选项报头,路由报头,分段报头,身份认证报头,有效载荷安全封装报头,最终目的报头。
2.2.3IPv6地址
IPv6将现有的IP地址长度扩大4倍,由当前IPv4的32位扩充到128位,以支持大规模数量的网络节点。这样IPv6的地址总数就大约有3.4*10E38个。平均到地球表面上来说,每平方米将获得6.5*10E23个地址。IPv6支持更多级别的地址层次,IPv6的设计者把IPv6的地址空间按照不同的地址前缀来划分,并采用了层次化的地址结构,以利于骨干网路由器对数据包的快速转发。
IPv6定义了三种不同的地址类型。分别为单点传送地址(Unicast Address),多点传送地址(Multicast Address)和任意点传送地址(Anycast Address)。所有类型的IPv6地址都是属于接口(Interface)而不是节点(node)。一个IPv6单点传送地址被赋给某一个接口,而一个接口又只能属于某一个特定的节点,因此一个节点的任意一个接口的单点传送地址都可以用来标示该节点。
IPv6中的单点传送地址是连续的,以位为单位的可掩码地址与带有CIDR的IPv4地址很类似,一个标识符仅标识一个接口的情况。在IPv6中有多种单点传送地址形式,包括基于全局提供者的单点传送地址、基于地理位置的单点传送地址、NSAP地址、IPX地址、节点本地地址、链路本地地址和兼容IPv4的主机地址等。
多点传送地址是一个地址标识符对应多个接口的情况(通常属于不同节点)。IPv6多点传送地址用于表示一组节点。一个节点可能会属于几个多点传送地址。在Internet上进行多播是在1988年随着D类IPv4地址的出现而发展起来的。这个功能被多媒体应用程序所广泛使用,它们需要一个节点到多个节点的
传输。RFC-2373对于多点传送地址进行了更为详细的说明,并给出了一系列预先定义的多点传送地址。
任意点传送地址也是一个标识符对应多个接口的情况。如果一个报文要求被传送到一个任意点传送地址,则它将被传送到由该地址标识的一组接口中的最近一个(根据路由选择协议距离度量方式决定)。任意点传送地址是从单点传送地址空间中划分出来的,因此它可以使用表示单点传送地址的任何形式。从语法上来看,它与单点传送地址间是没有差别的。当一个单点传送地址被指向多于一个接口时,该地址就成为任意点传送地址,并且被明确指明。当用户发送一个数据包到这个任意点传送地址时,离用户最近的一个服务器将响应用户。这对于一个经常移动和变更的网络用户大有益处。
2.3UDP
2.3.1运输层协议概述
2.3.2UDP数据报格式
2.3.3UDP校验和算法
2.3.4UDP应用
2.4TCP
2.4.1TCP报文段格式
2.4.2TCP连接
2.4.3TCP流量控制
习题 3.1域名空间
3.1.1域
3.1.2域名
3.1.3区
3.2名字服务器3.2.1名字服务器种类
3.2.2名字服务器树
3.3域名解析算法
3.3.1域名解析方式
3.3.2定位起始域名服务器
3.4逆向域名解析
3.4.1逆向域名解析的特点
3.4.2逆向域名解析原理
3.5域名解析报文
3.5.1报文格式
3.5.2记录类型与结构
3.5.3域名解析报文的运输
习题 4.1路由选择策略
4.2最短路径法
4.2.1基本原理
4.2.2路由表的生成
4.3扩散法
4.3.1基本原理
4.3.2选择性扩散法
4.4基于流量的路由选择
……第5章路由协议第6章地址解析第7章局域网第8章宽带接入网第9章传统交换网第10章宽带交换网ATM第11章传统IPoverATM技术第12章新型宽带交换网技术第13章网络服务质量第14章网络安全技术参考文献