计算机网络基础-ppt课件.ppt

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1、主要内容包、帧和错误检测局域网技术和网络拓扑硬件编址局域网布线扩展局域网广域网技术和路由网络所有权1.包、帧和错误检测计算机网络通常将数据分割成较小的数据块进行传输，这些数据块称为packet，通常译成分组或包。使用包的两个原因：提高出错重传的效率，只需要重传出错的包即可。保证公平访问，防止某个应用程序长时间地占用共享信道。包和硬件帧每种硬件技术各自定义了在其硬件上传送包的细节，包括包的大小和格式。术语帧（frame）指代特定硬件格式的包。帧格式定义包括：帧的开始与结束标记区分数据信息和控制信息的办法检测传输错误的办法帧格式及字节填充帧定界字节填充检测传输错误检测传输错误的一

2、般方法：在发送的数据中附加一小段数据，发送方通过对这段数据的计算和检验来确定数据是否被正确传输。传输错误的检测：奇偶校验位：不能检测出偶数个错误。校验和：计算简单，但检错能力较弱。循环冗余校验CRC：检错能力极强，且有简单的硬件支持。计算校验和的例子（1）由12位ASCII码生成16位校验和的例子（2）包含CRC的帧2.局域网技术及网络拓扑早期的计算机通信系统采用直接的点对点通信，开销大，可扩展性很差。20世纪70年代初开发出称为局域网的计算机通信方式，代替昂贵的专用点对点连接。局域网技术依赖于共享网络，每个局域网由一条许多计算机连接在其上的单一共享介质组成，计算机轮流使用介

3、质发送包。局域网技术开销小，扩展性好，已成为计算机网络中最普遍的形式。共享网络用于本地通信，点对点连接常用于远距离网络。点对点连接5台计算机需要10条连接局域网的拓扑结构星形拓扑所有计算机连接到一个中枢节点上，中枢节点常称为网络集线器。环形拓扑所有计算机通过计算机间的点到点链路连接成一个封闭的环。总线拓扑所有计算机连接到一根长电缆上。局域网拓扑示例总线网实例--以太网（Ethernet）以太网最早由Xerox公司发明，随后DEC、Intel和Xerox合作制定了一个生产标准，称为DIX以太网。最早的以太网由一根称为以太（ether）、连接着多台计算机的同轴电缆组成，速率10M

4、bps。CSMA/CD以太网采用CSMA/CD协议协调节点的传输：发送方通过检测电缆上电的活动性来判断电缆是否正在被使用，如果电缆空闲就可以发送。发送的过程中检测冲突，一旦检测到冲突，立即停止发送。随机等待一段时间再重试。环形网实例--IBM令牌环大多数使用环形拓扑的局域网使用令牌传递机制进行访问控制，因而称令牌环。数据在环上沿一个方向传播，每个节点收到数据比特后立即将其传给下一个节点，直至到达发送节点，发送节点将数据从环上取消。发送许可通过令牌传递。令牌是一个特殊的帧，一直在环上巡游，只有获得令牌的节点允许发送一个帧，然后将令牌传递给下一个节点。环上任何时候最多只有一个令牌

5、，因而不会发生冲突。令牌绕环巡游，每个节点都有机会使用网络。令牌环示例环形网实例--FDDIFDDI使用光纤而不是电缆，可以达到100Mbps的速率。FDDI网包含两个完整的环，一个在正常情况下工作的主环，和一个在主环失效的情况下使用的次环，主环和次环上的数据流动方向相反。在节点失效或环路中断时，主环和次环被连接起来以绕过故障点。FDDI的双环结构星形网实例--ATM网络ATM网络的核心是ATM交换机，互连的一台或多台交换机形成一个中枢集线器，所有计算机均连接在上面。ATM网络只把数据传送给正在通信的两台计算机，而不是传播给任何计算机。ATM被设计用于提供高吞吐量，因而计算机

6、和交换机之间使用一对光纤，每条光纤在一个方向上承载数据，数据速率为155Mbps及以上。ATM网络拓扑3.硬件编址从物理上说，通过共享网络传输的信号会到达所有节点，两台计算机如何通过这样的介质通信呢？大多数局域网使用编址模式提供直接的通信。每个节点被分配一个唯一的硬件地址（物理地址，MAC地址），每个帧包含发送者及期望接收者的硬件地址。网卡分析帧的地址字段，只有目的地址与节点地址相匹配的帧才会被交给操作系统去进一步处理，其余的帧被丢弃。网卡还负责检查帧的长度是否在允许的范围内，以及检查CRC以确保收到的帧是正确的。DIX以太帧结构MAC地址MAC地址属于网卡而不是主机，通常被

7、固化在ROM中。MAC地址的长度为6个字节，通常用由冒号分隔的6个十六进制数表示。比如，MAC地址：000010000000000000101011111001001011000100000010表示为8:0:2b:e4:b1:2。MAC地址有局部地址和全局地址之分：全局地址由IEEE分配，没有两个网卡具有相同的全局地址局部地址由网络管理员分配，只在本网内有效MAC地址类型MAC地址有三种类型：单播地址：指示某一个节点接收数据广播地址：指示网上所有的节点接收数据多播地址：指示网上的一组节点接收数据网卡分