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計算機網路與通信原理電子書

發布時間: 2022-09-28 00:51:10

❶ 我主修計算機網路的,要學通信原理。但樊昌信的六版太厚太復雜了,根據我的專業,應該重點學習哪幾部分呢

模擬、數字通信系統的基本概念;基帶、頻帶信號調制解調等

❷ 計算機網路技術(lt和軍事教育方向)

摘要 網路工程 Network Engineering 工學(信息技術類)

❸ 計算機網路中,多層通信的原理(越詳細越好,有點例子說明下最好)

我們現在使用的網路是基於TCP/IP的,可以分為四層,網路介面層,網際層,傳輸層,應用層。
網路介面層對應這OSI中的物理層和數據鏈路層,包括著物理設備和基於物理設備的真正的數據傳輸。
網際層管理離散的計算機間的數據傳輸,完成數據包的路由選擇,把數據包發往目標網路或主機,很重要的是IP協議。
傳輸層是使源端主機和目標端主機上的對等實體可以進行會話。主要的協議是TCP和UDP。
應用層是應用程序間溝通的層,為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。

❹ 計算機網路通信原理,假設我在區域網中,通過路由上網,每一層的數據包都含有我的計算機mac地址嗎

這個問題由路由器中的NAT解決。
你在區域網(假設為乙太網)A(私有地址)計算機發送數據給B(公有地址),由於在路由器G-B之間,幾乎可以肯定不再是乙太網,所以,包含MAC地址的乙太網數據幀幀頭是會被拋棄的,只有IP包原樣送到B。那麼B到A的數據是怎麼到達呢?很明顯,B的數據只能直接到達路由器G(公有地址),然後,路由器根據公有地址-私有地址轉換(NAT映射表)將數據送到A。如果區域網有多台計算機的話,加上路由器公有地址只有一個,此時如何區別目標是誰呢?這種情況,路由器在由G到B建立NAT表的時候,必須為每一台區域網計算機分配不同的埠號,那麼回來的數據根據埠號就能確定到底應該發往哪一台區域網計算機。當然,埠號也可以用來區分主機上的哪一個軟體模塊(比如進程)在通信,只要埠號互相獨立(埠號多的是,足夠一個區域網使用)。

❺ 計算機網路 學習遇到障礙,關於通信原理方面的,有沒有相關入門書籍

數字通信原理是不要基礎課程的,不需要學習信號與系統。直接入手。你在MOOC上找一門通信原理的課程,它們有教材推薦,你去圖書館基本都可以借的到。然後跟著課程走。你只是需要了解這些概念而已。課後習題就不用詳細解決。只需要解決MOOC上的作業就好了。

❻ 計算機網路通信原理,假設我在區域網中,通過路由上網,每一層的數據包都含有我的計算機mac地址嗎

不用沒一層都含有的
原理是這樣:
首先你想要發一個包,你肯定知道目的IP,就是你想發的主機的IP(上網瀏覽網頁,一般就是dns域名解析和各種鏈接獲得目的IP)
接著查看是否在同一個網段,如果是,那麼查找該主機的Mac地址封裝(沒有就ARP請求,此時一般會丟前一兩個包),直接發過去,其中攜帶自己的源Mac和目的Mac
如果不是同一網段,那麼查看自己的默認網關的Mac(這是當你是主機的情況,如果不是主機是路由器,那麼直接查找路由下一跳地址和出介面),如果沒有,發ARP請求,獲得網關的Mac,於是發包向網關,所以目的IP是對端主機,但是目的Mac卻是網關的。
事實上,有了IP就知道是要發給誰了,無需Mac的,報文的目的Mac都是下一跳的Mac地址,不是目的主機的Mac地址,下一跳收到了以自己Mac為目的的報文時才會上送到三層,也就是IP層,查找路由表轉發到目的IP或直接發往默認網關(沒有路由表的主機都是發默認網關的)

這是簡單的例子,你說的不屬於這種情況。如果你們區域網是使用了路由器的話,那應當用的是一種NAT(地址轉換)的技術,在區域網內使用私網地址,在外網所有的主機使用同一個公網IP地址,使用不同的應用層埠來區分不同的用戶是常用的方法,當然還有其他許多的方法,如攜帶option82地理位置信息等等,這樣其實節省了公網的地址,但是同時造成無法溯源等諸多問題。
基本就是這樣,希望對你有幫助!

❼ 計算機網路通信原理

網路是用物理鏈路將各個孤立的工作站或主機相連在一起,組成數據鏈路,從而達到資源共享和通信的目的。通信是人與人之間通過某種媒體進行的信息交流與傳遞。網路通信是通過網路將各個孤立的設備進行連接,通過信息交換實現人與人,人與計算機,計算機與計算機之間的通信。網路通信中最重要的就是網路通信協議。當今網路協議有很多,區域網中最常用的有三個網路協議:MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和TCP/IP協議。應根據需要來選擇合適的網路協議。
通信協議是指雙方實體完成通信或服務所必須遵循的規則和約定。協議定義了數據單元使用的格式,信息單元應該包含的信息與含義,連接方式,信息發送和接收的時序,從而確保網路中數據順利地傳送到確定的地方。
在計算機通信中,通信協議用於實現計算機與網路連接之間的標准,網路如果沒有統一的通信協議,電腦之間的信息傳遞就無法識別。 通信協議是指通信各方事前約定的通信規則,可以簡單地理解為各計算機之間進行相互會話所使用的共同語言。兩台計算機在進行通信時,必須使用的通信協議。

❽ 計算機網路原理與通信技術的目錄

1.1OSI參考模型
1.1.1OSI的層次結構
第7層 應用層:OSI中的最高層。為特定類型的網路應用提供了訪問OSI環境的手段。應用層確定進程之間通信的性質,以滿足用戶的需要。應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換和遠程操作,而且還要作為應用進程的用戶代理,來完成一些為進行信息交換所必需的功能。它包括:文件傳送訪問和管理FTAM、虛擬終端VT、事務處理TP、遠程資料庫訪問RDA、製造報文規范MMS、目錄服務DS等協議;
第6層 表示層:主要用於處理兩個通信系統中交換信息的表示方式。為上層用戶解決用戶信息的語法問題。它包括數據格式交換、數據加密與解密、數據壓縮與恢復等功能;
第5層 會話層:—在兩個節點之間建立端連接。為端系統的應用程序之間提供了對話控制機制。此服務包括建立連接是以全雙工還是以半雙工的方式進行設置,盡管可以在層4中處理雙工方式 ;
第4層 傳輸層:—常規數據遞送-面向連接或無連接。為會話層用戶提供一個端到端的可靠、透明和優化的數據傳輸服務機制。包括全雙工或半雙工、流控制和錯誤恢復服務;
第3層 網路層:—本層通過定址來建立兩個節點之間的連接,為源端的運輸層送來的分組,選擇合適的路由和交換節點,正確無誤地按照地址傳送給目的端的運輸層。它包括通過互連網路來路由和中繼數據 ;
第2層 數據鏈路層:—在此層將數據分幀,並處理流控制。屏蔽物理層,為網路層提供一個數據鏈路的連接,在一條有可能出差錯的物理連接上,進行幾乎無差錯的數據傳輸。本層指定拓撲結構並提供硬體定址;
第1層 物理層:處於OSI參考模型的最底層。物理層的主要功能是利用物理傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接,以便透明的傳送比特流。
數據發送時,從第七層傳到第一層,接收數據則相反。
上三層總稱應用層,用來控制軟體方面。下四層總稱數據流層,用來管理硬體。
數據在發至數據流層的時候將被拆分。
在傳輸層的數據叫段,網路層叫包,數據鏈路層叫幀,物理層叫比特流,這樣的叫法叫PDU(協議數據單元)
1.1.2OSI制定過程中的三級抽象
1.1.3OSI中服務和協議的含義
1.1.4OSI中SAP、層間介面和傳送數據單元
1.1.5OSI中的服務原語
1.1.6OSI中的服務類型
1.2IP網路層次結構
1.2.1IP網路層次結構組成
1.2.2IP網路層次結構與OSI的關系
1.2.3TCP/IP協議族
TCP/IP協議不是TCP和IP這兩個協議的合稱,而是指網際網路整個TCP/IP協議族。
從協議分層模型方面來講,TCP/IP由四個層次組成:網路介面層、網路層、傳輸層、應用層。
TCP/IP協議並不完全符合OSI的七層參考模型,OSI(Open System Interconnect)是傳統的開放式系統互連參考模型,是一種通信協議的7層抽象的參考模型,其中每一層執行某一特定任務。該模型的目的是使各種硬體在相同的層次上相互通信。這7層是:物理層、數據鏈路層(網路介面層)、網路層(網路層)、傳輸層、會話層、表示層和應用層(應用層)。而TCP/IP通訊協議採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的網路來完成自己的需求。由於ARPNET的設計者注重的是網路互聯,允許通信子網(網路介面層)採用已有的或是將來有的各種協議,所以這個層次中沒有提供專門的協議。實際上,TCP/IP協議可以通過網路介面層連接到任何網路上,例如X.25交換網或IEEE802區域網。
1.3如何理解計算機網路體系結構
1.4網路通信過程中的定址
1.4.1定址結構
1.4.2定址過程
習題 2.1IPv4協議
2.1.1IPv4數據報格式
2.1.2IPv4地址
2.1.3IPv4分段封裝
2.1.4IPv4功能模塊
2.1.5IPv4發送和接收流程
2.1.6IPv4路由選擇
2.2IPv6協議
IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫,其中Internet Protocol譯為「互聯網協議」。IPv6是IETF(互聯網工程任務組,Internet Engineering Task Force)設計的用於替代現行版本IP協議(IPv4)的下一代IP協議。IPv6是為了解決IPv4所存在的一些問題和不足而提出的,同時它還在許多方面提出了改進,例如路由方面、自動配置方面。經過一個較長的IPv4和IPv6共存的時期,IPv6最終會完全取代IPv4在互連網上占據統治地位。
2.2.1IPv6分組格式
2.2.2IPv6擴展頭部
IPv6對數據報頭作了簡化,以減少處理器開銷並節省網路帶寬。IPv6的報頭由一個基本報頭和多個擴展報頭(Extension Header)構成,基本報頭具有固定的長度(40位元組),放置所有路由器都需要處理的信息。由於Internet上的絕大部分包都只是被路由器簡單的轉發,因此固定的報頭長度有助於加快路由速度。IPv4的報頭有15個域,而IPv6的只有8個域,IPv4的報頭長度是由IHL域來指定的,而IPv6的是固定40個位元組。這就使得路由器在處理IPv6報頭時顯得更為輕松。與此同時,IPv6還定義了多種擴展報頭,這使得IPv6變得極其靈活,能提供對多種應用的強力支持,同時又為以後支持新的應用提供了可能。這些報頭被放置在IPv6報頭和上層報頭之間,每一個可以通過獨特的「下一報頭」的值來確認。除了逐個路程段選項報頭(它攜帶了在傳輸路徑上每一個節點都必須進行處理的信息)外,擴展報頭只有在它到達了在IPv6的報頭中所指定的目標節點時才會得到處理(當多點播送時,則是所規定的每一個目標節點)。在那裡,在IPv6的下一報頭域中所使用的標準的解碼方法調用相應的模塊去處理第一個擴展報頭(如果沒有擴展報頭,則處理上層報頭)。每一個擴展報頭的內容和語義決定了是否去處理下一個報頭。因此,擴展報頭必須按照它們在包中出現的次序依次處理。一個完整的IPv6的實現包括下面這些擴展報頭的實現:逐個路程段選項報頭,目的選項報頭,路由報頭,分段報頭,身份認證報頭,有效載荷安全封裝報頭,最終目的報頭。
2.2.3IPv6地址
IPv6將現有的IP地址長度擴大4倍,由當前IPv4的32位擴充到128位,以支持大規模數量的網路節點。這樣IPv6的地址總數就大約有3.4*10E38個。平均到地球表面上來說,每平方米將獲得6.5*10E23個地址。IPv6支持更多級別的地址層次,IPv6的設計者把IPv6的地址空間按照不同的地址前綴來劃分,並採用了層次化的地址結構,以利於骨幹網路由器對數據包的快速轉發。
IPv6定義了三種不同的地址類型。分別為單點傳送地址(Unicast Address),多點傳送地址(Multicast Address)和任意點傳送地址(Anycast Address)。所有類型的IPv6地址都是屬於介面(Interface)而不是節點(node)。一個IPv6單點傳送地址被賦給某一個介面,而一個介面又只能屬於某一個特定的節點,因此一個節點的任意一個介面的單點傳送地址都可以用來標示該節點。
IPv6中的單點傳送地址是連續的,以位為單位的可掩碼地址與帶有CIDR的IPv4地址很類似,一個標識符僅標識一個介面的情況。在IPv6中有多種單點傳送地址形式,包括基於全局提供者的單點傳送地址、基於地理位置的單點傳送地址、NSAP地址、IPX地址、節點本地地址、鏈路本地地址和兼容IPv4的主機地址等。
多點傳送地址是一個地址標識符對應多個介面的情況(通常屬於不同節點)。IPv6多點傳送地址用於表示一組節點。一個節點可能會屬於幾個多點傳送地址。在Internet上進行多播是在1988年隨著D類IPv4地址的出現而發展起來的。這個功能被多媒體應用程序所廣泛使用,它們需要一個節點到多個節點的
傳輸。RFC-2373對於多點傳送地址進行了更為詳細的說明,並給出了一系列預先定義的多點傳送地址。
任意點傳送地址也是一個標識符對應多個介面的情況。如果一個報文要求被傳送到一個任意點傳送地址,則它將被傳送到由該地址標識的一組介面中的最近一個(根據路由選擇協議距離度量方式決定)。任意點傳送地址是從單點傳送地址空間中劃分出來的,因此它可以使用表示單點傳送地址的任何形式。從語法上來看,它與單點傳送地址間是沒有差別的。當一個單點傳送地址被指向多於一個介面時,該地址就成為任意點傳送地址,並且被明確指明。當用戶發送一個數據包到這個任意點傳送地址時,離用戶最近的一個伺服器將響應用戶。這對於一個經常移動和變更的網路用戶大有益處。
2.3UDP
2.3.1運輸層協議概述
2.3.2UDP數據報格式
2.3.3UDP校驗和演算法
2.3.4UDP應用
2.4TCP
2.4.1TCP報文段格式
2.4.2TCP連接
2.4.3TCP流量控制
習題 3.1域名空間
3.1.1域
3.1.2域名
3.1.3區
3.2名字伺服器3.2.1名字伺服器種類
3.2.2名字伺服器樹
3.3域名解析演算法
3.3.1域名解析方式
3.3.2定位起始域名伺服器
3.4逆向域名解析
3.4.1逆向域名解析的特點
3.4.2逆向域名解析原理
3.5域名解析報文
3.5.1報文格式
3.5.2記錄類型與結構
3.5.3域名解析報文的運輸
習題 4.1路由選擇策略
4.2最短路徑法
4.2.1基本原理
4.2.2路由表的生成
4.3擴散法
4.3.1基本原理
4.3.2選擇性擴散法
4.4基於流量的路由選擇
……第5章路由協議第6章地址解析第7章區域網第8章寬頻接入網第9章傳統交換網第10章寬頻交換網ATM第11章傳統IPoverATM技術第12章新型寬頻交換網技術第13章網路服務質量第14章網路安全技術參考文獻

❾ 計算機網路中,多層通信的原理(越詳細越好,有點例子說明下最好)

層交換機概述

一、交換機的工作原理 1.交換機根據收到數據幀中的源MAC地址建立該地址同交換機埠的映射,並將其寫入MAC地址表中。

2.交換機將數據幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較,以決定由哪個埠進行轉發。

3.如數據幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中,則向所有埠轉發。這一過程稱為泛洪(flood)。

4.廣播幀和組播幀向所有的埠轉發。

二、交換機的三個主要功能

學習:乙太網交換機了解每一埠相連設備的MAC地址,並將地址同相應的埠映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。

轉發/過濾:當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時,它被轉發到連接目的節點的埠而不是所有埠(如該數據幀為廣播/組播幀則轉發至所有埠)。 消除迴路:當交換機包括一個冗餘迴路時,乙太網交換機通過生成樹協議避免迴路的產生,同時允許存在後備路徑。 三、交換機的工作特性 1.交換機的每一個埠所連接的網段都是一個獨立的沖突域。 2.交換機所連接的設備仍然在同一個廣播域內,也就是說,交換機不隔絕廣播(惟一的例外是在配有VLAN的環境中)。 3.交換機依據幀頭的信息進行轉發,因此說交換機是工作在數據鏈路層的網路設備(此處所述交換機僅指傳統的二層交換設備)。 四、交換機的分類 依照交換機處理幀時不同的操作模式,主要可分為兩類: 存儲轉發:交換機在轉發之前必須接收整個幀,並進行錯誤校檢,如無錯誤再將這一幀發往目的地址。幀通過交換機的轉發時延隨幀長度的不同而變化。 直通式:交換機只要檢查到幀頭中所包含的目的地址就立即轉發該幀,而無需等待幀全部的被接收,也不進行錯誤校驗。由於乙太網幀頭的長度總是固定的,因此幀通過交換機的轉發時延也保持不變。 五、二、三、四層交換機? 多種理解的說法: 1. 二層交換(也稱為橋接)是基於硬體的橋接。基於每個末端站點的唯一MAC地址轉發數據包。二層交換的高性能可以產生增加各子網主機數量的網路設計。其仍然有橋接所具有的特性和限制。 三層交換是基於硬體的路由選擇。路由器和第三層交換機對數據包交換操作的主要區別在於物理上的實施。 四層交換的簡單定義是:不僅基於MAC(第二層橋接)或源/目的地IP地址(第三層路由選擇),同時也基於TCP/UDP應用埠來做出轉發決定的能力。其使網路在決定路由時能夠區分應用。能夠基於具體應用對數據流進行優先順序劃分。它為基於策略的服務質量技術提供了更加細化的解決方案。提供了一種可以區分應用類型的技巧。 2. 二層交換機 基於MAC地址 三層交換機 具有VLAN功能 有交換和路由 ///基於IP,就是網路 四層交換機 基於埠,就是應用 3. 二層交換技術從網橋發展到VLAN(虛擬區域網),在區域網建設和改造中得到了廣泛的應用。第二層交換技術是工作在OSI七層網路模型中的第二層,即數據鏈路層。它按照所接收到數據包的目的MAC地址來進行轉發,對於網路層或者高層協議來說是透明的。它不處理網路層的IP地址,不處理高層協議的諸如TCP、UDP的埠地址,它只需要數據包的物理地址即MAC地址,數據交換是靠硬體來實現的,其速度相當快,這是二層交換的一個顯著的優點。但是,它不能處理不同IP子網之間的數據交換。傳統的路由器可以處理大量的跨越IP子網的數據包,但是它的轉發效率比二層低,因此要想利用二層轉發效率高這一優點,又要處理三層IP數據包,三層交換技術就誕生了。 三層交換技術的工作原理 第三層交換工作在OSI七層網路模型中的第三層即網路層,是利用第三層協議中的IP包的包頭信息來對後續數據業務流進行標記,具有同一標記的業務流的後續報文被交換到第二層數據鏈路層,從而打通源IP地址和目的IP地址之間的一條通路。這條通路經過第二層鏈路層。有了這條通路,三層交換機就沒有必要每次將接收到的數據包進行拆包來判斷路由,而是直接將數據包進行轉發,將數據流進行交換。4. 二層交換技術 二層交換技術是發展比較成熟,二層交換機屬數據鏈路層設備,可以識別數據包中的MAC地址信息,根據MAC地址進行轉發,並將這些MAC地址與對應的埠記錄在自己內部的一個地址表中。具體的工作流程如下: (1) 當交換機從某個埠收到一個數據包,它先讀取包頭中的源MAC地址,這樣它就知道源MAC地址的機器是連在哪個埠上的; (2) 再去讀取包頭中的目的MAC地址,並在地址表中查找相應的埠; (3) 如表中有與這目的MAC地址對應的埠,把數據包直接復制到這埠上; (4) 如表中找不到相應的埠則把數據包廣播到所有埠上,當目的機器對源機器回應時,交換機又可以學習一目的MAC地址與哪個埠對應,在下次傳送數據時就不再需要對所有埠進行廣播了。 不斷的循環這個過程,對於全網的MAC地址信息都可以學習到,二層交換機就是這樣建立和維護它自己的地址表。 從二層交換機的工作原理可以推知以下三點: (1) 由於交換機對多數埠的數據進行同時交換,這就要求具有很寬的交換匯流排帶寬,如果二層交換機有N個埠,每個埠的帶寬是M,交換機匯流排帶寬超過N×M,那麼這交換機就可以實現線速交換; (2) 學習埠連接的機器的MAC地址,寫入地址表,地址表的大小(一般兩種表示方式:一為BEFFER RAM,一為MAC表項數值),地址表大小影響交換機的接入容量; (3) 還有一個就是二層交換機一般都含有專門用於處理數據包轉發的ASIC (Application specific Integrated Circuit)晶元,因此轉發速度可以做到非常快。由於各個廠家採用ASIC不同,直接影響產品性能。