专题四 网络协议和网络模型（课件）-《计算机网络及网页制作》高考备考讲练测（浙江省）

专题四 网络协议和网络模型 计算机网络及网页制作 专题复习讲练测 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 （4）了解计算机网络通信协议的概念与特点。 （5）理解计算机网络体系结构及 OSI 七层参考模型。 （6）理解 TCP/IP 协议工作机制。 知识点梳理 二 网络通信协议 网络协议是计算机网络中互相通信的对等实体间交换信息时必须遵守的规则集合。 知识点梳理 二 网络通信协议 ➽ 组成 语法 约定数据与控制信息的结构和格式 语义 用以说明通信双方如何操作及应答方式 时序 用以详细说明事件实现的先后顺序 1 2 3 知识点梳理 二 网络通信协议 ➽ 常见的网络协议 TCP/IP 协议现已成为网络互联的基本标准，包含两个核心协议：传输控制协议(TCP) 和网际协议(IP)。 基于网络互联的 TCP/IP协议 IEEE 802.X 协议是以太网局域网接入标准协议 局域网 IEEE 802.X协议 知识点梳理 二 网络通信协议 ➽ IEEE 802.X协议 协议标准 名称 描述 IEEE 802.1 局域网概述、体系结构和网络互联等标准 定义了局域网的体系结构、网络互联以及网络管理等方面的内容，是整个 IEEE 802 标准系列的基础框架 IEEE 802.2 逻辑链路控制（LLC）子层标准 定义了逻辑链路控制子层的功能，提供了一种标准的方法来控制数据链路层的通信，包括差错控制、流量控制等 IEEE 802.3 以太网标准 定义了以太网的介质访问控制（MAC）子层和物理层规范，包括数据传输速率、帧格式、电缆类型、连接方式等，是目前应用最广泛的局域网标准 IEEE 802.4 令牌总线标准 定义了一种基于令牌传递的总线型局域网访问控制方法，节点只有获得令牌才能发送数据，避免了数据冲突 知识点梳理 二 网络通信协议 ➽ IEEE 802.X协议 协议标准 名称 描述 IEEE 802.5 令牌环标准 规定了令牌环网的介质访问控制方法和物理层规范，数据在环中沿着一个方向逐站传输，令牌在节点之间传递来控制对介质的访问 IEEE 802.11 无线局域网（WLAN）标准 定义了无线局域网的介质访问控制和物理层规范，包括各种无线通信技术、频段、传输速率、安全机制等，使设备能够通过无线方式连接到局域网 IEEE 802.16 宽带无线接入（WiMAX）标准 旨在为固定和移动用户提供宽带无线接入服务，定义了空中接口的物理层和介质访问控制层规范，可实现较远距离的高速无线数据传输 知识点梳理 二 网络拓扑结构 ➽ 分类 总线型 网状型 环型 星型 知识点梳理 二 OSI网络模型 OSI 是一个基于网络协议规范化的网络工作逻辑参考模型，是网络协议开发的一个框架标准。 ➽ 概念和分类 采用分层的结构化体系，把网络从逻辑上分为七层：从下到上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 知识点梳理 二 OSI网络模型 物理层是OSI的第一层，也是最低层。 ➽ 物理层(Physical Layer) 功能： 定义网络的物理结构、传输的电磁标准、比特流的编码及网络的时间原则。 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 知识点梳理 二 OSI网络模型 ➽常见协议 OSI 层 协议名称 协议描述 物理层 IEEE 802.3（以太网物理层标准） 定义了以太网中物理层的电气、机械和功能特性，包括电缆类型、传输速率、信号编码等。 RS - 232 一种常见的串行通信接口标准，用于在计算机和外部设备之间进行数据传输，如连接调制解调器、打印机等。 USB（通用串行总线） 用于连接各种外部设备到计算机，提供电源和数据传输通道，支持热插拔和即插即用功能。 知识点梳理 二 OSI网络模型 数据链路层是OSI的第二层 ➽数据链路层(Data Link Layer) 功能： 将接收的数据进行MAC地址(网卡地址)的封装或解封装。 在数据链路层，数据可视为帧。网桥、二层交换机通常工作于这一层。 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 知识点梳理 二 OSI网络模型 ➽常见协议 OSI 层 协议名称 协议描述 数据链路层 Ethernet（以太网协议） 定义了局域网中数据链路层的帧格式和介质访问控制方法，广泛应用于有线局域网。 PPP（点到点协议） 用于在点到点的链路上传输数据，常用于拨号上网和一些广域网连接。 HDLC（高级数据链路控制协议） 一种面向比特的链路层协议，用于在同步串行链路上传输数据，提供了可靠的数据传输和流量控制。 知识点梳理 二 OSI网络模型 网络层居于OSI的第三层 ➽网 络 层(Network Layer) 功能： 实现路由的选择、阻塞控制以及异种网络的互联。 网络层主要是将接收到的数据进行IP地址的封装或解封装。 在这一层，数据可视为数据包。路由器、三层交换机通常工作于网络层。 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 知识点梳理 二 OSI网络模型 ➽常见协议 OSI 层 协议名称 协议描述 网络层 IP（网际协议） 负责在不同网络之间传输数据包，实现网络寻址和路由功能。 ICMP（互联网控制消息协议） 用于在 IP 网络中传递控制消息，如错误报告、网络状态查询等。 ARP（地址解析协议） 将 IP 地址转换为物理地址（MAC 地址），以便在局域网中进行数据传输。 知识点梳理 二 OSI网络模型 传输层位于OSI的第四层 ➽传输层(Transfer Layer) 功能： 传输层定义了传输数据的协议和端口号，并将从下层接收的数据 进行分段传输，在到达目的地址后再进行重组。在这一层，数据可视为段。 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 知识点梳理 二 OSI网络模型 ➽常见协议 OSI 层 协议名称 协议描述 传输层 TCP（传输控制协议） 提供面向连接的、可靠的数据传输服务，确保数据的无差错、按序到达。 UDP（用户数据报协议） 提供无连接的、不可靠的数据传输服务，适用于对实时性要求高但对数据准确性要求相对较低的应用，如音频和视频流。 知识点梳理 二 OSI网络模型 会话层位于OSI的第五层 ➽会话层(Session Layer) 功能： 主要负责两个会话进程之间的通信。会话层主要在系统之间发起会话或接受会话请求，这一会话可以基于IP地址或MAC或主机名。 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 知识点梳理 二 OSI网络模型 ➽常见协议 OSI 层 协议名称 协议描述 会话层 NetBIOS（网络基本输入输出系统） 为局域网中的应用程序提供命名和会话管理服务，常用于 Windows 网络。 RPC（远程过程调用） 允许一台计算机上的程序调用另一台计算机上的程序，实现分布式应用程序的通信。 知识点梳理 二 OSI网络模型 表示层位于 OSI的第六层 ➽表示层(Presentation Layer) 功能： 让采用不同表示方法的计算机之间能通信。主要是对接收的数据进行解释或恢复。 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 知识点梳理 二 OSI网络模型 ➽常见协议 OSI 层 协议名称 协议描述 表示层 SSL/TLS（安全套接层 / 传输层安全） 对应用层数据进行加密和解密，确保数据的保密性和完整性，常用于 HTTPS 等安全连接。 MIME（多用途互联网邮件扩展） 定义了如何在电子邮件中附加非文本数据，如图片、音频和视频等。 知识点梳理 二 OSI网络模型 应用层是OSI的第七层 ➽应用层(Application Layer) 功能： 保持应用程序之间建立连接所需的数据记录，实现一些终端服务应用。 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 知识点梳理 二 OSI网络模型 ➽常见协议 OSI 层 协议名称 协议描述 应用层 HTTP（超文本传输协议） 用于在 Web 浏览器和服务器之间传输网页数据。 FTP（文件传输协议） 用于在不同主机之间进行文件传输，支持上传和下载。 SMTP（简单邮件传输协议） 用于发送电子邮件，将邮件从发件人服务器传输到收件人服务器。 POP3（邮局协议版本 3） 用于接收电子邮件，允许客户端从邮件服务器获取邮件到本地设备。 DNS（域名系统） 将域名转换为 IP 地址，实现用户通过域名访问网络资源。 知识点梳理 二 TCP/IP协议 TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）即传输控制协议/网际协议，源于美国国防部高级研究计划署的ARPANET，其目的在于能够让各种各样的计算机都可以在一个共同的网络环境中运行，现已成为Internet的通信协议。 ➽概念 知识点梳理 二 TCP/IP协议 网络互联要解决的是异构网络系统的通信问题，其目的是向高层隐藏低层物理网络技术的细节，为用户提供统一的通信服务。TCP/IP就是这一技术的体现，它是一个协议家族，目前已包含了100多个协议，用来将各种计算机和数据通信设备组成实际的计算机网络。TCP和IP是其中的两个协议，也是最基本、最重要的两个协议，通常用TCP/IP来代表整个Internet协议簇。 ➽作用 知识点梳理 二 TCP/IP协议 网络接口层与OSI的数据链路层和物理层相对应，负责管理设备和网络之间的数据交换，以及同一设备与网络之间的数据交换，它接收上一层（IP层）的数据报，通过网络向外发送，或者接收和处理来自网络上的数据，并抽取IP数据报向IP层传送。 ➽TCP/IP协议的分层模式-（1）网络接口层 应用层 传输层 网际层（IP层） 网络接口层 知识点梳理 二 TCP/IP协议 网际层也称IP层，与OSI模型的网络层相对应，负责管理不同设备之间的数据交换。 IP层包含的几个主要协议有IP、ICMP、ARP、RARP等。 ➽TCP/IP协议的分层模式-（2）网际层 应用层 传输层 网际层（IP层） 网络接口层 知识点梳理 二 TCP/IP协议 传输层与OSI七层模型的传输层的功能相对应，在IP协议的上面，确保所有传送到某个系统的数据正确无误地到达该系统。该层的主要协议有TCP、UDP等。 ➽TCP/IP协议的分层模式-（3）传输层 应用层 传输层 网际层（IP层） 网络接口层 知识点梳理 二 TCP/IP协议 应用层作为TCP/IP模型的最高层，与OSI模型的上3层对应，为各种应用程序提供了使用的协议。 标准的应用层协议主要有FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS等。 ➽TCP/IP协议的分层模式-（4）应用层 应用层 传输层 网际层（IP层） 网络接口层 知识点梳理 二 OSI协议和TCP/IP协议 OSI 模型结构 TCP/IP 模型结构 TCP/IP 模型各层的作用 应用层（Application） 应用层（Process） 用户调用、访问网络的应用程序，如 FTP、HTTP、SMTP、Telnet 等各种协议与应用程序 表示层（Presentation） 会话层（Session） 传输层（Transport） 传输层（TCP Host–To–Host） 管理网络结点间的连接 网络层（Network） 网际层（IP Internet） 将数据放入 IP 包 数据链路层（Data Link） 网络接口层（Network Access） 在网络介质上传输包 物理层（Physical） 高考真题 三 1.在开放系统互连模型中，数据进行分段传输的层是（ ） A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.传输层 【答案】D 【解析】传输层的主要功能是为应用程序提供端到端的通信服务，它会将来自上层（应用层）的消息分段，然后将这些分段传递给下层（网络层）进行传输。这样做的目的是为了适应网络中不同链路层协议对数据帧大小的限制，以及提高数据传输的效率和可靠性。 高考真题 三 2.关于计算机网络开放系统互连模型(OSI)的描述，下列正确的有（ ） A.在数据链路层，数据以数据包的形式存在 B.网络层对接收到的数据进行IP地址的封装或解封装 C.运行于应用层的常见协议有SMTP、DNS等 D. OSI 的推出消除了不同网络系统间因协议不同而导致的通信障碍 【答案】BCD 【解析】在数据链路层，数据以帧的形式存在，而不是数据包。数据包是网络层的概念，故 A 错误。 高考真题 三 3.在计算机网络中，部分节点或单条线路故障不影响全网运行的拓扑结构是（ ） A.环型拓扑结构 B.星型拓扑结构 C.网状型拓扑结构 D.总线型拓扑结构 【答案】C 【解析】网状型拓扑结构中节点之间存在多条链路相互连接，形成网状。当部分节点或单条线路出现故障时，数据可通过其他正常链路传输，不影响全网运行，故 C 选项正确。 高考真题 三 4.FTP协议工作在OSI七层模型中的（ ） A.传输层 B.应用层 C.会话层 D.表示层 【答案】B 【解析】应用层是 OSI 模型的最高层，直接为用户的应用程序提供服务。FTP（文件传输协议）的主要功能是在不同主机之间进行文件的上传和下载，这属于具体的应用功能，是为了满足用户在网络中进行文件操作的需求，所以 FTP 协议工作在应用层。 选项 C 限时练习 四 1. OSI模型中，物理层的功能不包括（ ） A. 定义物理接口类型 B. 比特流传输 C. 数据加密 D. 传输介质速率规定 答案：C 解析： 物理层仅处理物理信号传输，数据加密属于表示层功能。 限时练习 四 2. 以下关于TCP/IP协议与OSI模型的对应关系，错误的是（ ） A. 应用层对应OSI的应用层、表示层、会话层 B. 传输层对应OSI的传输层 C. 网际层对应OSI的网络层 D. 网络接口层对应OSI的物理层 答案：D 解析： 网络接口层对应OSI的数据链路层和物理层。 限时练习 四 答案：AC 解析： 会话层管理会话，表示层处理数据格式；路由选择由网络层负责，端到端传输由传输层完成。 3.OSI模型中，高三层的功能包括（ ） A. 数据压缩 B. 路由选择 C. 建立会话 D. 端到端传输 限时练习 四 答案：√ 解析： 表示层负责数据加密解密、格式转换和压缩恢复。 4.表示层的主要功能是实现数据加密与解密。（ ） 答案：× 解析： DNS将域名解析为IP地址，而非反向。 5.DNS协议用于将IP地址转换为域名。（ ） 内容小结 五 谢谢 $$