专题五 网络技术（五） （课件）-《计算机网络技术》（高教版第四版）高考备考讲练测（吉林省）

网络技术（五） 计算机网络技术 专题复习讲练测 高教版第四版 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 考纲要求 一 考试内容： TCP/IP网络协议；局域网技术；广域网结构与种类；CSMA/CD技术、令牌传递控制法。 知识点要求： 6．掌握TCP/IP网络协议、分层模式及各层协议作用。 7．了解常见的局域网技术、IEEE802协议标准的应用。 8．理解CSMA/CD介质访问控制方法的工作过程、令牌传递控制法基本原理。 9．了解常见典型广域网技术。 知识点梳理 二 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 即传输控制协议/网际协议， 是当今计算机网络最成熟、应用最广泛的网络互联技术。 TCP/IP网络协议 发展史： TCP/IP协议起源于20世纪60年代，用于连接不同计算机的网络（ARPANET）。它比OSI模型更早，不完全遵循OSI标准。TCP/IP因其简单实用，成为了广泛接受的工业和国际标准。 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 应用层 应用层 表示层 会话层 传输层 传输层 网络层 网际层 数据链路层 网络接口层 物理层 知识点梳理 二 TCP/IP模型的四层结构从下到到依次为：网络接口层、网际层(IP 层)、传输层和应用层。每一层都有其特定的功能和作用，共同构成了网络通信的完整体系。 TCP/IP网络协议 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 应用层 应用层 表示层 会话层 传输层 传输层 网络层 网际层 数据链路层 网络接口层 物理层 TCP/IP模型的网络接口层，也称为链路层，是TCP/IP模型中的最底层，负责直接与物理网络硬件进行交互。 网络接口层的主要功能包括： 数据封装、物理传输、差错检测、流量控制、介质访问控制等。 知识点梳理 二 网络接口层常见协议： 以太网（Ethernet）： 广泛使用的局域网技术，基于IEEE 802.3标准。 使用CSMA/CD（载波侦听多路访问/碰撞检测）介质访问控制方法。 Wi-Fi（IEEE 802.11）： 无线局域网标准，支持多种无线网络技术。 使用IEEE 802.11系列标准。 PPP（Point-to-Point Protocol）： 用于点对点连接的协议，常用于拨号上网。 支持多种网络层协议，如IP、IPv6、IPX等。 TCP/IP网络协议 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 协议 应用层 应用层 HTTP，FTP，SMTP，DNS，SSH 表示层 会话层 传输层 传输层 TCP，UDP 网络层 网际层 IP，ARP，ICMP，RARP 数据链路层 网络接口层 Ethernet，PPP，WIFI 物理层 知识点梳理 二 网际层(IP 层) 网际层也称 IP 层，与OSI参考模型的网络层相对应。该层负责管理不同的设备之间的数据交换 。 主要协议： IP协议（Internet Protocol）： 功能：IP协议负责数据报的寻址和路由选择，确保数据能够在不同的网络之间传输。 特点：IP协议是无连接的，不保证数据报的可靠传输。它使用IP地址来标识网络中的设备，并通过路由选择算法确定数据报的传输路径。 TCP/IP网络协议 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 协议 应用层 应用层 HTTP，FTP，SMTP，DNS，SSH 表示层 会话层 传输层 传输层 TCP，UDP 网络层 网际层 IP，ARP，ICMP，RARP 数据链路层 网络接口层 Ethernet，PPP，WIFI 物理层 知识点梳理 二 ICMP协议（Internet Control Message Protocol）： 功能：ICMP协议用于发送控制消息，如错误报告和操作指令。它常用于网络故障诊断和性能监控。 特点：ICMP协议提供了一种机制，允许网络设备发送和接收控制消息，如“无法到达”和“超时”信息。 ARP协议（Address Resolution Protocol）： 功能：ARP协议用于将IP地址转换为物理地址（如MAC地址）。 特点：当一个设备需要与另一个设备通信时，它使用ARP协议查询目标设备的物理地址。 RARP协议（Reverse Address Resolution Protocol）： 功能：RARP协议用于将物理地址转换为IP地址。 特点：当一个设备的IP地址丢失时，它使用RARP协议查询自己的物理地址，以重新获得IP地址。 TCP/IP网络协议 知识点梳理 二 传输层 传输层与0SI七层模型的传输层的功能相对应，它在IP 协议的上面，它主要负责在网络中的两个终端（主机）之间提供端到端的通信服务。 传输层的主要功能包括： 端到端的通信、分段和重组、流量控制、拥塞控制、错误检测。 TCP/IP网络协议 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 协议 应用层 应用层 HTTP，FTP，SMTP，DNS，SSH 表示层 会话层 传输层 传输层 TCP，UDP 网络层 网际层 IP，ARP，ICMP，RARP 数据链路层 网络接口层 Ethernet，PPP，WIFI 物理层 知识点梳理 二 传输层 传输控制协议（TCP - Transmission Control Protocol）： TCP提供了一种可靠的、面向连接的服务。它确保数据可以从一个网络设备准确地传输到另一个网络设备。 TCP使用三次握手建立连接，并通过序列号、确认应答、流量控制和拥塞控制等机制来保证数据的可靠传输。 TCP还负责数据的分段和重组，以适应不同网络环境下的数据传输。 TCP/IP网络协议 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 协议 应用层 应用层 HTTP，FTP，SMTP，DNS，SSH 表示层 会话层 传输层 传输层 TCP，UDP 网络层 网际层 IP，ARP，ICMP，RARP 数据链路层 网络接口层 Ethernet，PPP，WIFI 物理层 知识点梳理 二 用户数据报协议（UDP - User Datagram Protocol）： UDP提供了一种不可靠的、无连接的服务。它不保证数据包的顺序或完整性，但传输速度较快。 UDP常用于实时应用，如视频会议、在线游戏等，因为这些应用对实时性要求较高，而对数据丢失有一定的容忍度。 UDP的数据包大小有限制，通常小于IP层的最大传输单元（MTU）。 TCP/IP网络协议 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 协议 应用层 应用层 HTTP，FTP，SMTP，DNS，SSH 表示层 会话层 传输层 传输层 TCP，UDP 网络层 网际层 IP，ARP，ICMP，RARP 数据链路层 网络接口层 Ethernet，PPP，WIFI 物理层 知识点梳理 二 应用层 应用层作为TCP/IP 模型的最高层，与 OSI参考模型的上三层对应，它直接为用户的应用程序提供服务。应用层定义了应用程序如何通过网络进行通信的协议和接口。 主要功能： 提供网络服务给用户的应用程序。 处理高级的数据表示，如加密、压缩、转换等。 处理应用程序间的通信细节。 TCP/IP网络协议 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 协议 应用层 应用层 HTTP，FTP，SMTP，DNS，SSH 表示层 会话层 传输层 传输层 TCP，UDP 网络层 网际层 IP，ARP，ICMP，RARP 数据链路层 网络接口层 Ethernet，PPP，WIFI 物理层 知识点梳理 二 常见的应用层协议： HTTP (Hypertext Transfer Protocol)： 用于在Web服务器和客户端之间传输超文本数据，是互联网上应用最广泛的协议之一。 HTTPS (HTTP Secure)： 是HTTP的安全版本，通过SSL/TLS加密HTTP通信，用于安全的网页浏览。 FTP (File Transfer Protocol)： 用于在网络上进行文件传输。 TCP/IP网络协议 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 协议 应用层 应用层 HTTP，FTP，SMTP，DNS，SSH 表示层 会话层 传输层 传输层 TCP，UDP 网络层 网际层 IP，ARP，ICMP，RARP 数据链路层 网络接口层 Ethernet，PPP，WIFI 物理层 知识点梳理 二 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)： 用于电子邮件的发送。 IMAP/POP3 (Internet Message Access Protocol/Post Office Protocol version 3)： IMAP用于客户端管理服务器上的电子邮件，而POP3用于从邮件服务器下载电子邮件到本地计算机。 DNS (Domain Name System)： 将易于记忆的域名转换为IP地址，以便于网络上的定位。 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)： 自动为网络上的设备分配IP地址和其他网络配置参数。 TCP/IP网络协议 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 协议 应用层 应用层 HTTP，FTP，SMTP，DNS，SSH 表示层 会话层 传输层 传输层 TCP，UDP 网络层 网际层 IP，ARP，ICMP，RARP 数据链路层 网络接口层 Ethernet，PPP，WIFI 物理层 知识点梳理 二 特点： (1) 开放性与兼容性：TCP/IP作为开放标准，不依赖于特定硬件或操作系统，确保了广泛的兼容性和跨平台通信能力。 (2) 统一编址与通用性：通过IP地址实现统一编址，保证每个设备在网络中的唯一性，且TCP/IP适用于不同类型的网络，包括局域网和广域网，尤其适用于互联网。 (3) 标准化服务与可靠性：提供一系列标准化的高层协议，支持多种可靠的用户服务，保障了网络通信的稳定性和效率。 TCP/IP网络协议 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 协议 应用层 应用层 HTTP，FTP，SMTP，DNS，SSH 表示层 会话层 传输层 传输层 TCP，UDP 网络层 网际层 IP，ARP，ICMP，RARP 数据链路层 网络接口层 Ethernet，PPP，WIFI 物理层 知识点梳理 二 局域网（Local Area Network, LAN）技术是指在一个较小的地理区域内（如家庭、办公室或校园）使用的网络技术。常见的局域网技术如下： 1 以太网（Ethernet）： 以太网是最流行的局域网技术之一，使用双绞线、同轴电缆或光纤连接网络设备。 标准包括10BASE-T、100BASE-TX（快速以太网）、1000BASE-T（千兆以太网）、10GBASE-T（万兆以太网）等。 2 无线局域网（WLAN）： 基于IEEE 802.11系列标准，常见的包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac等。 使用无线电波在空气中传输数据，允许移动设备连接网络。 局域网 知识点梳理 二 3 令牌环（Token Ring）： 令牌环是一种过时的局域网技术，其中数据通过一个环状拓扑结构传输。 每个节点轮流获得一个“令牌”，获得令牌的节点才能发送数据。 4 光纤分布式数据接口（FDDI）： FDDI使用光纤作为传输介质，可以覆盖较远的距离，提供高速数据传输。 主要用于作为高速主干网，但现在已较少使用。 5 异步传输模式（ATM）： ATM是一种电路交换和分组交换的结合技术，曾用于局域网和广域网。 它以固定长度的分组（称为信元）传输数据，但现在ATM技术已经不太常见。 局域网 知识点梳理 二 6 交换局域网（Switched LAN）： 交换机连接多个以太网段，提供全双工通信，增加了局域网的带宽和效率。 交换局域网通常使用虚拟局域网（VLAN）技术来逻辑上分隔网络。 7 蓝牙（Bluetooth）： 虽然蓝牙主要用于个人区域网络（PAN），但它也可以用于构建小型局域网。 它适用于低功耗、短距离的设备连接。 8 Wi-Fi Direct： Wi-Fi Direct允许无线设备无需传统无线网络即可直接相互连接。 局域网 知识点梳理 二 网络标准： 是为了规定网络的通信标准、访问控制方式、传输介质等技术而制定 的规则。局域网标准主要是由IEEE制定的IEEE 802 系列标准。 局域网 知识点梳理 二 CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，载波侦听多路访问/冲突检测）是一种网络协议的介质访问控制方法，它被用于早期的以太网技术中，以控制多个网络设备如何共享同一条通信介质（如电缆）。 CSMA/CD 知识点梳理 二 CSMA/CD CSMA/CD介质访问控制方法的工作过程： 1 监听信道： 在发送数据之前，节点首先会监听信道，检查是否有其他节点正在发送数据。 这一步确保了节点不会在另一个传输正在进行时开始发送，从而减少冲突的可能性。 等待信道空闲： 如果信道忙，节点会持续监听，直到当前传输完成。 完成后，节点不会立即发送数据，而是会等待一个帧间间隙时间（Interframe Gap, IFG），这是为了确保前一帧完全结束，并且信道上有足够的时间间隔，避免与前一个帧发生冲突。 知识点梳理 二 CSMA/CD CSMA/CD介质访问控制方法的工作过程： 3 发送并监听： 在信道空闲且等待了IFG之后，节点开始发送数据。 在发送数据的同时，节点继续监听信道，以检测是否有其他节点同时发送数据，导致冲突。 4 冲突检测与响应： 如果在发送时检测到冲突，节点会停止发送并发出4字节的冲突信号。 发送完干扰信号后，节点会使用截断式二进制指数回退算法随机等待一段时间，再尝试重新发送，以减少再次冲突的可能性，提升网络效率。 知识点梳理 二 令牌传递控制法（Token Passing Control Method）是一种在网络中控制数据传输的介质访问控制方法，主要用于令牌环网络（Token Ring networks）和一些其他类型的网络。 令牌传递控制法 知识点梳理 二 令牌传递控制法的基本工作原理： 令牌传递控制法通过一个环状网络传递令牌，只有持有令牌的节点能发送信息。令牌有“忙”和“空”两种状态，节点需等待“空”令牌来发送数据，并将令牌置为“忙”状态随数据帧发送。目的节点接收数据后，数据帧继续环行直到返回源节点被回收。源节点释放令牌后，其他节点才能获得发送机会。这种方式保证了传输的有序性和源节点对发送权的控制。 令牌传递控制法 知识点梳理 二 广域网（Wide Area Network, WAN）是一种跨越广阔地理区域的计算机网络，它可以将多个局域网（Local Area Network, LAN）和城域网（Metropolitan Area Network, MAN）连接起来，形成一个大型网络。 广域网 知识点梳理 二 ISDN 综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN）是一种电路交换网络系统，它能够提供电话、传真、视频和其他数据服务的数字化传输。ISDN是在1980年代和1990年代初期发展起来的，旨在将语音和数据服务集成到一个统一的网络中。 典型广域网技术 知识点梳理 二 DDN DDN（Digital Data Network）技术通常指的是数字数据网络，它使用数字传输技术来传输数据和信息。在DDN网络中，数据通过数字信号进行传输，这些信号可以承载多种类型的信息，包括语音、视频和数据。主要传输介质有光纤、双绞线、同轴电缆、卫星等。 帧中继技术（Frame Relay） 是一种分组交换技术，用于在广域网（WAN）中传输数据。它通过将数据分割成较小的帧，并在网络中独立传输每个帧，以实现高速数据传输和网络资源的优化利用。帧中继技术允许不同类型的网络设备共享同一条物理链路，同时提供虚拟电路（VC）服务，使得用户能够建立多个逻辑连接，每个连接都可以提供固定的带宽。帧中继技术减少了网络中的传输延迟，提高了数据传输的效率，但同时也可能导致数据包的丢失和延迟。 典型广域网技术 限时练习 三 1. 下列（ ）协议是TCP/IP协议栈中的传输层协议 A. TCP B. IP C. HTTP D. SMTP 【答案】A 【解析】TCP/IP协议栈中的传输层协议包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议），而IP是网络层协议，HTTP和SMTP是应用层协议。 限时练习 三 2. 在TCP/IP协议中，（ ）协议负责将数据包从源地址传输到目的地址 A. TCP B. IP C. HTTP D. SMTP 【答案】B 【解析】IP（互联网协议）是TCP/IP协议栈中的网络层协议，负责将数据包从源地址传输到目的地址。TCP和UDP是传输层协议，HTTP和SMTP是应用层协议。 限时练习 三 3. 在TCP/IP协议中，（ ）协议负责将数据从应用层传输到传输层 A. TCP B. IP C. HTTP D. SMTP 【答案】D 【解析】HTTP（超文本传输协议）和SMTP（简单邮件传输协议）是应用层协议，负责将数据从应用层传输到传输层。TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是传输层协议，负责在网络中的两个终端之间提供端到端的通信服务。 限时练习 三 4.局域网技术中的CSMA/CD技术只适用于以太网。（ ） 【答案】错误 【解析】CSMA/CD技术不仅适用于以太网，也适用于其他类型的局域网技术，如令牌环网络等。 限时练习 三 5. 广域网结构通常由多个局域网和城域网组成。（ ） 【答案】正确 【解析】 广域网结构确实通常由多个局域网和城域网组成，这些网络通过各种广域网技术连接在一起，形成一个大型网络。 限时练习 三 6. 令牌传递控制法只适用于局域网技术。（ ） 【答案】错误 【解析】 令牌传递控制法不仅适用于局域网技术，也适用于广域网技术，如令牌环网络等。 限时练习 三 7. TCP/IP网络协议包括四层，分别是____、____、____和____。 【答案】网络接口层、网络层、传输层、应用层 8. 局域网技术中的CSMA/CD技术主要用于解决____问题。 【答案】碰撞 限时练习 三 9. 广域网结构通常由多个_____和城域网组成。 【答案】局域网 10. 令牌传递控制法中，令牌的作用是____。 【答案】控制发送数据的权限 内容小结 五 谢谢 $$