项目一 网络层次模型（课件）-《网络技术与配置》（江苏凤凰教育出版社）同步精品课堂

网络技术与配置 -第7课时- 江苏凤凰教育出版社 网络层次模型 教学目标 理解 TCP/IP 参考模型层级架构和各层功能 理解 OSI 参考模型层级架构和各层功能 能够准确描述各层级对数据的封装和解封过程 教学重难点 OSI 参考模型的七层架构及各层功能 TCP/IP 参考模型的四层架构及各层功能 清晰区分 TCP/IP 与 OSI 参考模型的差异 让我们一起开启单片机的学习之旅。 导入新课 同学们，在计算机网络的世界里，不同的设备和系统之间要进行高效、准确的通信，就需要有一套统一的标准和规范。 OSI 参考模型和 TCP/IP 参考模型为网络通信提供了清晰的架构和规则，让我们一起开启今天的学习之旅。 计算机常用的网络模型有哪些？ 网络模型具体是什么样的呢？ 不同网络模型之间又有什么区别呢？ 新知讲授 OSI 参考模型概述 什么是OSI七层模型？每层模型的功能和作用分别是什么？ 新知讲授 OSI 参考模型概述 OSI 模型即开放式通信系统互联参考模型，是国际标准化组织（ISO）提出的使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架，定义了网络互连的七层模型。 新知讲授 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、应用层。 OSI 参考模型层级架构 新知讲授 OSI 参考模型 - 物理层 物理层核心定义 物理层负责管理通信设备与网络媒体的互联互通，为数据链路层提供基础物理连接。 物理层核心功能 在具体物理介质上实现比特流的透明传输，通过屏蔽不同传输介质与物理设备的底层差异，确保原始比特数据的可靠传递。 新知讲授 OSI 参考模型 - 数据链路层 数据链路层核心定义 数据链路负责结点-结点（node-to-node）数据传输（解决物理链路直接相连的两个相邻结点的数据传输）。 数据链路层核心功能 将网络层的数据帧拆装为位流转发到物理层，建立和管理节点间链路，将有差错的物理信道变为无差错的数据链路。 新知讲授 OSI 参考模型 - 网络层 网络层核心定义 网络层负责 IP 选址及路由选择，源主机到目的主机数据分组交付，可能穿越多个网络 网络层核心功能 通过路由选择算法为报文或通信子网选择最适当的路径，控制数据链路层与传输层之间的信息转发，建立、维持和终止网络连接，将数据链路层的数据转换为数据包进行传输。 新知讲授 OSI 参考模型 - 传输层 传输层核心定义 传输层负责源主机到目的主机数据分组交付，可能穿越多个网络 传输层核心功能 建立主机端到端的链接，为会话层和网络层提供端到端可靠的和透明的数据传输服务，确保数据能完整地传输到网络层。 新知讲授 OSI 参考模型 - 会话层 会话层核心定义 会话层负责对话控制（dialog controlling）的建立、维护 会话层核心功能 创建、管理和维护会话，接收传输层的数据，负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话，支持它们之间的数据交换。 新知讲授 OSI 参考模型 - 表示层 表示层核心定义 表示层负责处理两个系统间交换信息的语法和语义问题。 表示层核心功能 提供数据编码、格式转换和数据加密功能，确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别，可进行数据压缩和加密等转换。 新知讲授 OSI 参考模型 - 应用层功能 应用层功能核心定义 应用层功能支持用户通过用户代理（如浏览器）或网络接口使用网络（服务）是 OSI 参考模型最高层，也是最靠近用户的一层， 应用层功能核心功能 为应用程序或用户请求提供各种请求服务，为计算机用户、各种应用程序以及网络提供接口，直接提供各种网络服务。 新知讲授 在网络通信过程中，为确保数据顺利、准确传送到目的地，OSI 参考模型各层会对数据进行相应处理，数据在发送端各层进行封装，在接收端按相反顺序进行解封。 OSI 参考模型数据的封装与解封 - 概述 新知讲授 以电脑 A 向电脑 B 发送文本消息为例， 应用层将消息封装成特定应用层协议，如 HTTP 或 SMTP； 表示层进行加密、压缩或格式转换； 会话层将数据分割成小数据包并标记序号和校验码； 传输层封装成 TCP 或 UDP 协议； 网络层封装成 IP 数据包并添加源和目的地 IP 地址； 数据链路层封装成特定数据帧并添加 MAC 地址； 物理层将数据转换成比特流传输。 OSI 参考模型数据的封装 - 案例 新知讲授 OSI 参考模型数据的解封 - 案例 当数据到达接收端时，按物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层的顺序逐层解开数据，最终显示给电脑 B。 新知讲授 TCP/IP 参考模型概述 什么是TCP模型？每层模型的功能和作用分别是什么？ 新知讲授 TCP/IP 参考模型概述 TCP/IP 是一组协议的代名词，组成了 TCP/IP 协议簇，把 OSI 七层模型简化成了五层模型，包含网络接口层、网络层、传输层和应用层，注重互联设备间的数据传输。 新知讲授 TCP/IP 参考模型层级架构 与 OSI 参考模型不同，TCP/IP 参考模型将网络划分为 4 层，由上往下依次为应用层、传输层、网际层（Internet Layer）和网络接口层（Network Interface Layer）。 新知讲授 TCP/IP 参考模型 - 网络接口层 相当于 OSI 参考模型中的物理层和数据链路层，在发送端将网络层传来的 IP 数据报封装成帧后发送到网络上，常见协议有 IEEE、PPP、ARP 等，集线器、交换机、网桥等设备运行在这一层。 新知讲授 TCP/IP 参考模型 - 网络层 位于TCP/IP模型的第二层，大致对应于OSI参考模型的网络层。 网络层定位 01 路由器、网关等设备运行在这一层。 相关设备 04 主要功能是负责数据的封装、寻址、路由和控制。 核心功能 02 常见协议有IP、ICMP、IGMP等。 常见协议 03 新知讲授 TCP/IP 参考模型 - 传输层 位于TCP/IP模型的第三层，大致对应于OSI参考模型的传输层，提供端对端的数据传输服务。 传输层定位 01 路由器、防火墙等网络设备会实现这些协议以确保数据传输的完整性和效率。 设备实现 03 包含TCP和UDP两个主要协议，TCP是可靠的、面向连接的协议，UDP是不可靠、无连接的协议。 核心协议构成 02 TCP 协议 报文段结构 可靠数据传输 流量控制 拥塞控制 UDP 协议 报文段结构 RDT（可靠数据传输协议） 新知讲授 TCP/IP 参考模型 - 应用层 位于TCP/IP模型的最高层，大致对应于OSI参考模型的应用层、表示层和会话层。 网络协议层位置 为用户提供多种网络应用程序，常见协议有HTTP/HTTPS、FTP、DNS等。 主要功能 服务器、个人电脑等设备运行在这一层。 运行设备 OSI TCP/IP 新知讲授 OSI 参考模型与 TCP/IP 参考模型的区别 TCP/IP 协议传输层不能保证数据包总是安全可靠传输，而 OSI 可以。 传输可靠性对比 01 02 03 04 OSI 是理论模型，TCP/IP 是实际应用的网络协议栈。 模型类型对比 OSI 开放通用，可描述各种网络，TCP/IP 针对互联网，更贴近实际应用。 适用范围对比 OSI 在实际应用未广泛采用，TCP/IP 是互联网通信协议基础，被广泛应用。 实际应用对比 随堂检测1 TCP/IP 参考模型中，提供端对端可靠数据传输服务的协议是____ 答案：TCP 解析：TCP 是传输控制协议，是一种可靠的、面向连接的协议，能提供准确的数据传输服务。 OSI 参考模型中，数据的封装过程是____ 答案：从应用层到物理层 解析：在 OSI 参考模型中，数据在发送端从应用层开始，依次经过表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层进行封装。 练一练 随堂检测2 简述 OSI 参考模型中数据链路层的主要功能。 答案：数据链路层提供介质访问和链路管理，接收来自物理层的位流形式的数据，封装成帧传送到网络层；将网络层的数据帧拆装为位流形式的数据转发到物理层；负责建立和管理节点间的链路，通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。 对比 TCP 和 UDP 协议的特点。 答案：TCP 是可靠的、面向连接的协议，具有流量控制、协调收发双方的发送与接收速度等功能，能提供准确的数据传输服务；UDP 是不可靠、无连接的协议，特点是简单、效率高，但不能保证传输是否正确。 练一练 随堂检测3 答案：B 解析：TCP/IP 参考模型包含网络接口层、网络层、传输层和应用层，会话层是 OSI 参考模型的层次。 练一练 以下哪个不属于 TCP/IP 参考模型的层次？（ ） A. 网络接口层 B. 会话层 C. 传输层 D. 应用层 随堂检测4 答案：A 解析：物理层的主要功能是管理通信设备和网络媒体之间的互联互通，将数据转换为比特流通过物理介质进行传输。 练一练 OSI 参考模型中，负责将比特流转换为物理信号进行传输的是（ ） A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 应用层 师生互动 请分组讨论在实际网络应用中，如何根据 OSI 参考模型和 TCP/IP 参考模型的特点选择合适的网络协议和设备，并举例说明。 课程小结 1. OSI 参考模型 网络层次模型 2. TCP/IP 参考模型 网络接口层 网络层 传输层 应用层 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层。 3.OSI 参考模型数据的封装与解封 谢谢观看 THANKS Lavf58.46.101 $