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计算机网络与通信原理电子书

发布时间: 2022-09-28 00:51:10

❶ 我主修计算机网络的,要学通信原理。但樊昌信的六版太厚太复杂了,根据我的专业,应该重点学习哪几部分呢

模拟、数字通信系统的基本概念;基带、频带信号调制解调等

❷ 计算机网络技术(lt和军事教育方向)

摘要 网络工程 Network Engineering 工学(信息技术类)

❸ 计算机网络中,多层通信的原理(越详细越好,有点例子说明下最好)

我们现在使用的网络是基于TCP/IP的,可以分为四层,网络接口层,网际层,传输层,应用层。
网络接口层对应这OSI中的物理层和数据链路层,包括着物理设备和基于物理设备的真正的数据传输。
网际层管理离散的计算机间的数据传输,完成数据包的路由选择,把数据包发往目标网络或主机,很重要的是IP协议。
传输层是使源端主机和目标端主机上的对等实体可以进行会话。主要的协议是TCP和UDP。
应用层是应用程序间沟通的层,为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。

❹ 计算机网络通信原理,假设我在局域网中,通过路由上网,每一层的数据包都含有我的计算机mac地址吗

这个问题由路由器中的NAT解决。
你在局域网(假设为以太网)A(私有地址)计算机发送数据给B(公有地址),由于在路由器G-B之间,几乎可以肯定不再是以太网,所以,包含MAC地址的以太网数据帧帧头是会被抛弃的,只有IP包原样送到B。那么B到A的数据是怎么到达呢?很明显,B的数据只能直接到达路由器G(公有地址),然后,路由器根据公有地址-私有地址转换(NAT映射表)将数据送到A。如果局域网有多台计算机的话,加上路由器公有地址只有一个,此时如何区别目标是谁呢?这种情况,路由器在由G到B建立NAT表的时候,必须为每一台局域网计算机分配不同的端口号,那么回来的数据根据端口号就能确定到底应该发往哪一台局域网计算机。当然,端口号也可以用来区分主机上的哪一个软件模块(比如进程)在通信,只要端口号互相独立(端口号多的是,足够一个局域网使用)。

❺ 计算机网络 学习遇到障碍,关于通信原理方面的,有没有相关入门书籍

数字通信原理是不要基础课程的,不需要学习信号与系统。直接入手。你在MOOC上找一门通信原理的课程,它们有教材推荐,你去图书馆基本都可以借的到。然后跟着课程走。你只是需要了解这些概念而已。课后习题就不用详细解决。只需要解决MOOC上的作业就好了。

❻ 计算机网络通信原理,假设我在局域网中,通过路由上网,每一层的数据包都含有我的计算机mac地址吗

不用没一层都含有的
原理是这样:
首先你想要发一个包,你肯定知道目的IP,就是你想发的主机的IP(上网浏览网页,一般就是dns域名解析和各种链接获得目的IP)
接着查看是否在同一个网段,如果是,那么查找该主机的Mac地址封装(没有就ARP请求,此时一般会丢前一两个包),直接发过去,其中携带自己的源Mac和目的Mac
如果不是同一网段,那么查看自己的默认网关的Mac(这是当你是主机的情况,如果不是主机是路由器,那么直接查找路由下一跳地址和出接口),如果没有,发ARP请求,获得网关的Mac,于是发包向网关,所以目的IP是对端主机,但是目的Mac却是网关的。
事实上,有了IP就知道是要发给谁了,无需Mac的,报文的目的Mac都是下一跳的Mac地址,不是目的主机的Mac地址,下一跳收到了以自己Mac为目的的报文时才会上送到三层,也就是IP层,查找路由表转发到目的IP或直接发往默认网关(没有路由表的主机都是发默认网关的)

这是简单的例子,你说的不属于这种情况。如果你们局域网是使用了路由器的话,那应当用的是一种NAT(地址转换)的技术,在局域网内使用私网地址,在外网所有的主机使用同一个公网IP地址,使用不同的应用层端口来区分不同的用户是常用的方法,当然还有其他许多的方法,如携带option82地理位置信息等等,这样其实节省了公网的地址,但是同时造成无法溯源等诸多问题。
基本就是这样,希望对你有帮助!

❼ 计算机网络通信原理

网络是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的。通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。网络通信是通过网络将各个孤立的设备进行连接,通过信息交换实现人与人,人与计算机,计算机与计算机之间的通信。网络通信中最重要的就是网络通信协议。当今网络协议有很多,局域网中最常用的有三个网络协议:MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和TCP/IP协议。应根据需要来选择合适的网络协议。
通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式,信息单元应该包含的信息与含义,连接方式,信息发送和接收的时序,从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。
在计算机通信中,通信协议用于实现计算机与网络连接之间的标准,网络如果没有统一的通信协议,电脑之间的信息传递就无法识别。 通信协议是指通信各方事前约定的通信规则,可以简单地理解为各计算机之间进行相互会话所使用的共同语言。两台计算机在进行通信时,必须使用的通信协议。

❽ 计算机网络原理与通信技术的目录

1.1OSI参考模型
1.1.1OSI的层次结构
第7层 应用层:OSI中的最高层。为特定类型的网络应用提供了访问OSI环境的手段。应用层确定进程之间通信的性质,以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作,而且还要作为应用进程的用户代理,来完成一些为进行信息交换所必需的功能。它包括:文件传送访问和管理FTAM、虚拟终端VT、事务处理TP、远程数据库访问RDA、制造报文规范MMS、目录服务DS等协议;
第6层 表示层:主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式。为上层用户解决用户信息的语法问题。它包括数据格式交换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能;
第5层 会话层:—在两个节点之间建立端连接。为端系统的应用程序之间提供了对话控制机制。此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置,尽管可以在层4中处理双工方式 ;
第4层 传输层:—常规数据递送-面向连接或无连接。为会话层用户提供一个端到端的可靠、透明和优化的数据传输服务机制。包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务;
第3层 网络层:—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接,为源端的运输层送来的分组,选择合适的路由和交换节点,正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。它包括通过互连网络来路由和中继数据 ;
第2层 数据链路层:—在此层将数据分帧,并处理流控制。屏蔽物理层,为网络层提供一个数据链路的连接,在一条有可能出差错的物理连接上,进行几乎无差错的数据传输。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址;
第1层 物理层:处于OSI参考模型的最底层。物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接,以便透明的传送比特流。
数据发送时,从第七层传到第一层,接收数据则相反。
上三层总称应用层,用来控制软件方面。下四层总称数据流层,用来管理硬件。
数据在发至数据流层的时候将被拆分。
在传输层的数据叫段,网络层叫包,数据链路层叫帧,物理层叫比特流,这样的叫法叫PDU(协议数据单元)
1.1.2OSI制定过程中的三级抽象
1.1.3OSI中服务和协议的含义
1.1.4OSI中SAP、层间接口和传送数据单元
1.1.5OSI中的服务原语
1.1.6OSI中的服务类型
1.2IP网络层次结构
1.2.1IP网络层次结构组成
1.2.2IP网络层次结构与OSI的关系
1.2.3TCP/IP协议族
TCP/IP协议不是TCP和IP这两个协议的合称,而是指因特网整个TCP/IP协议族。
从协议分层模型方面来讲,TCP/IP由四个层次组成:网络接口层、网络层、传输层、应用层。
TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型,OSI(Open System Interconnect)是传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层(网络接口层)、网络层(网络层)、传输层、会话层、表示层和应用层(应用层)。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。由于ARPNET的设计者注重的是网络互联,允许通信子网(网络接口层)采用已有的或是将来有的各种协议,所以这个层次中没有提供专门的协议。实际上,TCP/IP协议可以通过网络接口层连接到任何网络上,例如X.25交换网或IEEE802局域网。
1.3如何理解计算机网络体系结构
1.4网络通信过程中的寻址
1.4.1寻址结构
1.4.2寻址过程
习题 2.1IPv4协议
2.1.1IPv4数据报格式
2.1.2IPv4地址
2.1.3IPv4分段封装
2.1.4IPv4功能模块
2.1.5IPv4发送和接收流程
2.1.6IPv4路由选择
2.2IPv6协议
IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。IPv6是为了解决IPv4所存在的一些问题和不足而提出的,同时它还在许多方面提出了改进,例如路由方面、自动配置方面。经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期,IPv6最终会完全取代IPv4在互连网上占据统治地位。
2.2.1IPv6分组格式
2.2.2IPv6扩展头部
IPv6对数据报头作了简化,以减少处理器开销并节省网络带宽。IPv6的报头由一个基本报头和多个扩展报头(Extension Header)构成,基本报头具有固定的长度(40字节),放置所有路由器都需要处理的信息。由于Internet上的绝大部分包都只是被路由器简单的转发,因此固定的报头长度有助于加快路由速度。IPv4的报头有15个域,而IPv6的只有8个域,IPv4的报头长度是由IHL域来指定的,而IPv6的是固定40个字节。这就使得路由器在处理IPv6报头时显得更为轻松。与此同时,IPv6还定义了多种扩展报头,这使得IPv6变得极其灵活,能提供对多种应用的强力支持,同时又为以后支持新的应用提供了可能。这些报头被放置在IPv6报头和上层报头之间,每一个可以通过独特的“下一报头”的值来确认。除了逐个路程段选项报头(它携带了在传输路径上每一个节点都必须进行处理的信息)外,扩展报头只有在它到达了在IPv6的报头中所指定的目标节点时才会得到处理(当多点播送时,则是所规定的每一个目标节点)。在那里,在IPv6的下一报头域中所使用的标准的解码方法调用相应的模块去处理第一个扩展报头(如果没有扩展报头,则处理上层报头)。每一个扩展报头的内容和语义决定了是否去处理下一个报头。因此,扩展报头必须按照它们在包中出现的次序依次处理。一个完整的IPv6的实现包括下面这些扩展报头的实现:逐个路程段选项报头,目的选项报头,路由报头,分段报头,身份认证报头,有效载荷安全封装报头,最终目的报头。
2.2.3IPv6地址
IPv6将现有的IP地址长度扩大4倍,由当前IPv4的32位扩充到128位,以支持大规模数量的网络节点。这样IPv6的地址总数就大约有3.4*10E38个。平均到地球表面上来说,每平方米将获得6.5*10E23个地址。IPv6支持更多级别的地址层次,IPv6的设计者把IPv6的地址空间按照不同的地址前缀来划分,并采用了层次化的地址结构,以利于骨干网路由器对数据包的快速转发。
IPv6定义了三种不同的地址类型。分别为单点传送地址(Unicast Address),多点传送地址(Multicast Address)和任意点传送地址(Anycast Address)。所有类型的IPv6地址都是属于接口(Interface)而不是节点(node)。一个IPv6单点传送地址被赋给某一个接口,而一个接口又只能属于某一个特定的节点,因此一个节点的任意一个接口的单点传送地址都可以用来标示该节点。
IPv6中的单点传送地址是连续的,以位为单位的可掩码地址与带有CIDR的IPv4地址很类似,一个标识符仅标识一个接口的情况。在IPv6中有多种单点传送地址形式,包括基于全局提供者的单点传送地址、基于地理位置的单点传送地址、NSAP地址、IPX地址、节点本地地址、链路本地地址和兼容IPv4的主机地址等。
多点传送地址是一个地址标识符对应多个接口的情况(通常属于不同节点)。IPv6多点传送地址用于表示一组节点。一个节点可能会属于几个多点传送地址。在Internet上进行多播是在1988年随着D类IPv4地址的出现而发展起来的。这个功能被多媒体应用程序所广泛使用,它们需要一个节点到多个节点的
传输。RFC-2373对于多点传送地址进行了更为详细的说明,并给出了一系列预先定义的多点传送地址。
任意点传送地址也是一个标识符对应多个接口的情况。如果一个报文要求被传送到一个任意点传送地址,则它将被传送到由该地址标识的一组接口中的最近一个(根据路由选择协议距离度量方式决定)。任意点传送地址是从单点传送地址空间中划分出来的,因此它可以使用表示单点传送地址的任何形式。从语法上来看,它与单点传送地址间是没有差别的。当一个单点传送地址被指向多于一个接口时,该地址就成为任意点传送地址,并且被明确指明。当用户发送一个数据包到这个任意点传送地址时,离用户最近的一个服务器将响应用户。这对于一个经常移动和变更的网络用户大有益处。
2.3UDP
2.3.1运输层协议概述
2.3.2UDP数据报格式
2.3.3UDP校验和算法
2.3.4UDP应用
2.4TCP
2.4.1TCP报文段格式
2.4.2TCP连接
2.4.3TCP流量控制
习题 3.1域名空间
3.1.1域
3.1.2域名
3.1.3区
3.2名字服务器3.2.1名字服务器种类
3.2.2名字服务器树
3.3域名解析算法
3.3.1域名解析方式
3.3.2定位起始域名服务器
3.4逆向域名解析
3.4.1逆向域名解析的特点
3.4.2逆向域名解析原理
3.5域名解析报文
3.5.1报文格式
3.5.2记录类型与结构
3.5.3域名解析报文的运输
习题 4.1路由选择策略
4.2最短路径法
4.2.1基本原理
4.2.2路由表的生成
4.3扩散法
4.3.1基本原理
4.3.2选择性扩散法
4.4基于流量的路由选择
……第5章路由协议第6章地址解析第7章局域网第8章宽带接入网第9章传统交换网第10章宽带交换网ATM第11章传统IPoverATM技术第12章新型宽带交换网技术第13章网络服务质量第14章网络安全技术参考文献

❾ 计算机网络中,多层通信的原理(越详细越好,有点例子说明下最好)

层交换机概述

一、交换机的工作原理 1.交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射,并将其写入MAC地址表中。

2.交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较,以决定由哪个端口进行转发。

3.如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中,则向所有端口转发。这一过程称为泛洪(flood)。

4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。

二、交换机的三个主要功能

学习:以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址,并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。

转发/过滤:当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时,它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)。 消除回路:当交换机包括一个冗余回路时,以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生,同时允许存在后备路径。 三、交换机的工作特性 1.交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。 2.交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内,也就是说,交换机不隔绝广播(惟一的例外是在配有VLAN的环境中)。 3.交换机依据帧头的信息进行转发,因此说交换机是工作在数据链路层的网络设备(此处所述交换机仅指传统的二层交换设备)。 四、交换机的分类 依照交换机处理帧时不同的操作模式,主要可分为两类: 存储转发:交换机在转发之前必须接收整个帧,并进行错误校检,如无错误再将这一帧发往目的地址。帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。 直通式:交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧,而无需等待帧全部的被接收,也不进行错误校验。由于以太网帧头的长度总是固定的,因此帧通过交换机的转发时延也保持不变。 五、二、三、四层交换机? 多种理解的说法: 1. 二层交换(也称为桥接)是基于硬件的桥接。基于每个末端站点的唯一MAC地址转发数据包。二层交换的高性能可以产生增加各子网主机数量的网络设计。其仍然有桥接所具有的特性和限制。 三层交换是基于硬件的路由选择。路由器和第三层交换机对数据包交换操作的主要区别在于物理上的实施。 四层交换的简单定义是:不仅基于MAC(第二层桥接)或源/目的地IP地址(第三层路由选择),同时也基于TCP/UDP应用端口来做出转发决定的能力。其使网络在决定路由时能够区分应用。能够基于具体应用对数据流进行优先级划分。它为基于策略的服务质量技术提供了更加细化的解决方案。提供了一种可以区分应用类型的技巧。 2. 二层交换机 基于MAC地址 三层交换机 具有VLAN功能 有交换和路由 ///基于IP,就是网络 四层交换机 基于端口,就是应用 3. 二层交换技术从网桥发展到VLAN(虚拟局域网),在局域网建设和改造中得到了广泛的应用。第二层交换技术是工作在OSI七层网络模型中的第二层,即数据链路层。它按照所接收到数据包的目的MAC地址来进行转发,对于网络层或者高层协议来说是透明的。它不处理网络层的IP地址,不处理高层协议的诸如TCP、UDP的端口地址,它只需要数据包的物理地址即MAC地址,数据交换是靠硬件来实现的,其速度相当快,这是二层交换的一个显着的优点。但是,它不能处理不同IP子网之间的数据交换。传统的路由器可以处理大量的跨越IP子网的数据包,但是它的转发效率比二层低,因此要想利用二层转发效率高这一优点,又要处理三层IP数据包,三层交换技术就诞生了。 三层交换技术的工作原理 第三层交换工作在OSI七层网络模型中的第三层即网络层,是利用第三层协议中的IP包的包头信息来对后续数据业务流进行标记,具有同一标记的业务流的后续报文被交换到第二层数据链路层,从而打通源IP地址和目的IP地址之间的一条通路。这条通路经过第二层链路层。有了这条通路,三层交换机就没有必要每次将接收到的数据包进行拆包来判断路由,而是直接将数据包进行转发,将数据流进行交换。4. 二层交换技术 二层交换技术是发展比较成熟,二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。具体的工作流程如下: (1) 当交换机从某个端口收到一个数据包,它先读取包头中的源MAC地址,这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的; (2) 再去读取包头中的目的MAC地址,并在地址表中查找相应的端口; (3) 如表中有与这目的MAC地址对应的端口,把数据包直接复制到这端口上; (4) 如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上,当目的机器对源机器回应时,交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应,在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。 不断的循环这个过程,对于全网的MAC地址信息都可以学习到,二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。 从二层交换机的工作原理可以推知以下三点: (1) 由于交换机对多数端口的数据进行同时交换,这就要求具有很宽的交换总线带宽,如果二层交换机有N个端口,每个端口的带宽是M,交换机总线带宽超过N×M,那么这交换机就可以实现线速交换; (2) 学习端口连接的机器的MAC地址,写入地址表,地址表的大小(一般两种表示方式:一为BEFFER RAM,一为MAC表项数值),地址表大小影响交换机的接入容量; (3) 还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC (Application specific Integrated Circuit)芯片,因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同,直接影响产品性能。