计算机网络基础与应用-计算机网络基础与应用教案-网络体系结构教案.docx

授课章节 第 3 章 网络体系构造 授课内容 首授班级 首授时间 课时 4 学时 理解网络体系构造概念。 理解网络协议的概念。 学问目标 3．把握 ISO/OSI 参考模型的层次构造和各层的功能。 把握 TCP/IP 体系构造的各层的功能。 把握 IP 地址的概念、子网掩码及下一代 IPv6 的概念。 1．能够清楚地描述 ISO/OSI 参考模型与 TCP/IP 体系构造的共同点和差异。力量目标 2．能够进展简洁的网络设计及进展子网的规划。 能够清楚的描述 IPv4 和 IPv6 的差异。 教学重点 TCP/IP 体系构造 教学难点 IP 地址、子网规划 教学地点 教具 教案、演示课件 第三章 网络体系构造 网络体系构造概述 网络体系构造 CNA〔Computer Network Architect〕是指为了完成计算机之间的通信，把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及效劳，用分层争论方法定义网络各层的功能，各层协议和接口的集合。 分层构造 分层可以把一个简单的大系统分解为假设干个简洁处理的小系统，然后逐个解决。计算机网络 体系构造就承受分层的方法。 为什么要承受分层构造 分层构造是处理简单问题的一种有效方法，合理的层次构造，优点如下所述。 教学过程 易于实现和维护。 各层功能明确，相对独立。 敏捷性好。 易于标准化工作。 分层的原则 计算机网络分层时要遵循原则，如下所述。 构造清楚，层数适中。 层间接口清楚，跨越接口的通信量尽可能少。 每一层都通过层间接口使用下层的效劳，并为上层供给效劳。 网络中各节点都有一样的层次，各个节点的对等层依据协议实现对等层之间的通信。 层次构造中的相关概念 计算机网络的层次构造相关的概念，如下所述。 实体〔Entity〕。 协议〔Protocol〕。网络协议就是使计算机网络能协同工作实现信息交换和资源共享必 须遵循某种相互都能承受的规章、标准或商定。 网络协议的 3 要素分别是语法、语义和同步。 语法〔Syntax〕规定通信双方“如何讲”，确定数据与掌握信息的构造、格式、信号电公平， 一般以二进制形式表示。语义〔Semantics〕规定通信双方“讲什么”，确定协议元素的种类， 即需要发出何种掌握信息，完成何种动作及做出何种应答。同步〔Timing〕包括速度匹配和排序等，即大事实现挨次的具体说明。 接口〔Interface〕。 效劳〔Service〕。 层次构造模型 层次构造一般以垂直分层模型来表示，如图 3-1 所示。 除了在物理介质上建立的物理连接是实通信外，其它各对等层之间的连接都是建立在 规律连接上的虚通信。 各对等层间的虚通信必需遵循层的协议。 〔3〕n 层的虚通信是通过 n 层和 n-1 层间接口处 n-1 层供给的效劳以及 n-1 层的通信来实现的。 在图 3-1 所示的构造中，n 层是 n-1 层的用户又是 n+1 层的效劳供给者。n+1 层直接使用 n 层的效劳，间接使用了 n-1 层及以下全部各层的效劳。 图 3-1 网络分层构造示意图 OSI 参考模型 开放系统互联参考模型〔OSI/RM〕。这是一个标准化开放式计算机网络层次构造模型，只 要遵循 OSI 标准，世界上任何地方的两个系统都能够相互连接通信。 OSI/RM 构造 图 3-2 OSI 七层参考模型 OSI/RM 各层功能简介 OSI 参考模型将计算机网络分为 7 层，从底层开头各层所要完成的功能，如下所述。 物理层 机械特性 电气特性 功能特性。 规程特性。 物理层协议标准中规定的机械特征，如图 3-3 所示。 图 3-3 物理层协议标准 数据链路层 在物理层供给比特流传输效劳的根底之上，数据链路层通过在通信的实体之间建立数据链 路连接传输称为“帧”〔Frame〕的数据单元， 图 3-4 一般的帧格式 数据链路层主要完成数据链路的建立、维持和释放、流量掌握、过失掌握等功能，在局域网 的标准中，数据链路层分成两个子层：规律链路掌握子层〔Logic Link Control，LLC〕和介质访问掌握子层〔Media Access Control，MAC 〕。 网络层 网络层是 OSI 参考模型的第三层，传输的数据单元是数据包〔Packet〕也叫分组。网络层要涉及不同网络之间的数据传送，网络地址〔IP 地址〕也是网络层协议的重要内容。 IP 地址寻址。 路由选择 流量和拥塞掌握 传输层 传输层传输的信息单位被称为报文〔Message〕，其功能是供给无过失的牢靠的端到端的服 务，供给端到端的过失掌握和流量掌握。 会话层 会话层的作用是建立、维护、和释放面对用户的连接，并且对会话质量进展治理和掌握，保 证会话数据牢靠传输。 表示层 表示层的作用是处理传输信息的语法和语义，就