任务二 认识网络标准及通信协议（1.网络标准与OSI七层模型）（课件）《计算机网络基础与应用》（重庆大学出版社第5版）【上好课】

任务二 认识网络标准及通信协议(1.网络标准与OSI七层模型) 计算机网络基础与应用(第5版） (重庆大学出版社) 学习目标 1.说出五大网络标准化组织（IEEE、IETF、ISO、EIA/TIA、IANA）的主要职能； 2.记住OSI七层模型每层的名称、主要功能和对应的网络设备； 3.能说清数据封装和解封装的基本过程。 1.能辨别各标准化组织制定的典型网络标准； 2.能把集线器、交换机、路由器对应到OSI模型的正确层级； 3.能用寄快递的例子解释七层通信的大致过程。 1.知道网络标准对互联网互联互通的意义； 2.初步形成按分层思路排查网络故障的意识； 3.养成认真、严谨的技术学习习惯。 1 2 3 知识目标 技能目标 素养目标 目录 核心网络标准化组织 OSI七层参考模型 数据封装与解封装流程 总结与练习 教学引入 全世界不同品牌的设备， 为什么能接入同一个互联网？ 来自不同国家、不同厂商的手机、电脑、路由器，不会出现"语言不通"的问题。 核心是所有设备都遵守统一的网络标准和通信协议。 教学引入 寄快递和发消息， 有什么相似之处？ 寄快递要经历：打包 → 写地址 → 网点分拣 → 运输 → 派件。 网络上发一条消息，从你的手机到对方手机，流程和寄快递完全一致。 这就是OSI七层模型的封装解封装逻辑。 知识讲授 OSI参考模型 ISO组织1984年发布的七层网络结构标准，从下到上分为物理层到应用层，统一规范了不同网络设备的通信逻辑，是网络领域的核心理论参考。 五大标准化组织及核心职能 第一部分 知识讲授 核心网络标准化组织 知识讲授 核心网络标准化组织 知识讲授 核心网络标准化组织 知识讲授 各组织典型落地标准 组织 标准编号 说明 IEEE 802.3 / 802.11 802.3为以太网标准，802.11为无线WiFi标准 EIA/TIA TIA-568 综合布线标准，定义网线线序、布线规范 IETF RFC文档 所有互联网标准均以RFC形式公开 W3C HTML5 HTML5标准是当前网页开发的核心规范 每个标准都有明确的编号和用途，记住编号就能快速定位是哪个组织的产出。 背诵记忆 序号 核心考点 记忆要点与核心解析 01 IEEE 制定局域网标准，802.3以太网、802.11 WiFi 02 IANA 负责IP地址、域名、协议号分配 03 IETF 制定互联网核心协议，发布RFC技术文档 04 W3C 制定Web标准（HTML、CSS） 05 EIA/TIA 制定布线标准，核心TIA-568综合布线规范 课堂练习 基础题 无线WiFi的802.11标准由哪个组织制定？（单选） A. IETF　　B. IEEE　　C. W3C　　D. IANA 【答案】B 【解析】IEEE负责局域网领域的标准制定，802系列均为IEEE发布。 负责全球IP地址分配的机构是____。（填空） 答案：IANA 解析：IANA是互联网资源分配的最高权威机构，保障全球IP地址不重复。 OSI七层模型各层核心功能 第二部分 知识讲授 OSI七层模型 知识讲授 OSI参考模型 OSI RM：开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model） OSI 参考模型在设计时，遵循了以下原则。 （1）各个层之间有清晰的边界，每层实现特定的功能。 （2）层次的划分有利于国际标准协议的制定。 （3）层的数目足够多，以避免各个层功能重复。 知识讲授 OSI七层模型各层核心功能 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 1 2 3 4 5 6 7 提供应用程序间通信 处理数据格式、数据加密等 建立、维护和管理会话 建立主机端到端连接 寻址和路由选择 提供介质访问、链路管理等 比特流传输 知识讲授 七层可分为低三层与高四层 1 2 3 4 5 6 7 底层:负责网络数据传输 高层:负责主机之间的数据传输 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 低三层 · 硬件与传输 高四层 · 软件与服务 知识讲授 为什么要采用分层设计？ 网络中，为了使不同设备能够互相通信，收发双方都必须遵循同一个标准，但单一的巨大的协议会加大网络设计难度，同时也不利于分析及查找问题。因此，计算机模型中引入了分层的概念。 背诵记忆 序号 名称 核心说明与记忆要点 01 物理层 传比特流，对应设备：网线、集线器、调制解调器 02 数据链路层 传数据帧，对应设备：交换机、网卡 03 网络层 路由选路，传分组，对应设备：路由器、三层交换机 04 传输层 端到端可靠传输，屏蔽下层通信细节 课堂练习 基础题 路由器属于OSI参考模型的哪一层？（单选） A. 数据链路层　　B. 网络层　　C. 传输层　　D. 应用层 【答案】B 【解析】路由器的核心功能是路由选路，对应网络层的职能。 数据链路层的传输单位是____。（填空） 答案：数据帧 解析：物理层传比特、数据链路层传帧、网络层传分组、传输层传段。 数据封装与解封装流程 第三部分 知识讲授 数据封装与解封装流程 知识讲授 数据的封装和解封装 数据的发送过程和物品的邮寄比较类似，在邮寄物品的时候，会将物品封成包裹，填上收发人的信息，数据的转发也是如此，需要给待发送的数据封装上头部报文，在报头中包含了IP 地址、MAC 地址等信息。 知识讲授 数据传输 = 寄快递？流程类比 环节 寄快递 网络数据传输 原始物品 要寄送的快递物品 要发送的原始数据 打包贴单 打包、贴快递单（写收发地址） 每层加报头（记录地址等信息） 封口 给快递袋封口，防物品丢失 数据链路层加报尾（帧校验） 拆包核验 逐层拆包装、核验地址 解封装逐层去掉报头并校验 知识讲授 数据封装 Segment Packet Frame Bit 物理层 传输层 网络层 数据链路层 应用层 0101110101001000010 上层数据 上层数据 TCP报头 上层数据 IP报头 FCS 上层数据 LLC报头 FCS 上层数据 MAC报头 Host A PDU 数据从应用层向下传输，每层给上层数据包加上本层的报头（记录地址、校验码等控制信息），数据链路层还要额外加报尾，最终物理层将数据转换为比特流发送。 应用层数据 传输层报头+数据 网络层报头+数据 帧头+数据+帧尾 比特流 知识讲授 数据解封装 TCP报头 IP报头 LLC报头 0101110101001000010 MAC报头 上层数据 上层数据 TCP+上层数据 IP+TCP+上层数据 LLC报头+IP+TCP+上层数据 Host B 物理层 网络层 数据链路层 传输层 应用层 比特流从物理层向上传输，每层校验本层的报头信息，确认无错后去掉本层报头，数据链路层同时去掉报尾，最终原始数据被递交给上层应用程序。 比特流 去帧头帧尾得数据 去网络层报头 去传输层报头 原始数据 知识讲授 案例演示 DMAC为：00d0:f838:43cf SMAC为：0011:5b66:6666 Type：字段为0X0800表明数据字段封装是IP报文。 版本字段值为4，表明是一个IPv4的报文。报文头为20字节。协议字段为0X06，表明数据封装的是一个TCP报文。 数据的源端IP地址为192.168.0.123，目的地址为202.109.72.70。 背诵记忆 序号 名称 核心说明与记忆要点 01 发送端封装 从应用层到物理层，每层加对应报头，数据链路层加报尾 02 各层数据名称 物理层比特、数据链路层帧、网络层分组、传输层段 03 接收端解封装 从物理层到应用层，每层去掉对应报头，校验数据正确性 04 快递类比 封装=打包贴快递单，解封装=拆包核验地址 课堂练习 基础题 封装过程中，哪一层需要给数据加上报尾？（单选） A. 物理层　　B. 数据链路层　　C. 网络层　　D. 传输层 【答案】B 【解析】只有数据链路层同时加报头和报尾，用于帧的校验和封口。 判断：解封装是从应用层到物理层逐层去掉报头的过程（ ） 答案：错误（×） 解析：解封装是接收端从物理层到应用层向上传输的过程，逐层去掉对应报头。 师生互动 01 如果没有统一的网络通信协议，互联网会变成什么样子？ 讨论要求 · 4-5人一组，讨论5分钟 · 结合生活场景举例说明 · 每组推选一名代表发言 · 从设备、运营商、用户三个角度思考 知识小结 课后任务 布置作业： 1.基础作业：制作思维导图，梳理本节课“网络标准与OSI七层模型”知识体系，并完成课件配套练习题； 2.拓展作业：用自己设计的生活类比，完整描述OSI七层模型的数据通信全过程。 谢谢观看 THANKS Lavf59.14.100 Lavf59.14.100 $