信息与智能科学导论-教案-35第3章-计算机网络课件.ppt

1、Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论信息信息与与智能科智能科学导论学导论3. 计算机网络技术（计算机网络技术（A）1Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论2Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智

2、能科学导论学导论网络的定义网络的定义 利用通信设备和传输介质，将具有独立功能利用通信设备和传输介质，将具有独立功能的计算机连接起来，在软件（操作系统、协的计算机连接起来，在软件（操作系统、协议等）的支持下，实现计算机之间的资源共议等）的支持下，实现计算机之间的资源共享、信息交换和分布式处理的系统，称为计享、信息交换和分布式处理的系统，称为计算机网络（简称网络）算机网络（简称网络）3Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 网络的主要功能网络的主要功能 （1）

3、资源共享）资源共享：包括软件、硬件和数据资包括软件、硬件和数据资源源 （2）信息交换）信息交换：指网络节点之间的通信指网络节点之间的通信 （3）分布式处理）分布式处理：将一个规模大的任务分将一个规模大的任务分配给网络中的若干台计算机并行处理，均衡配给网络中的若干台计算机并行处理，均衡各计算机的负载，以便人们能在规定的时间各计算机的负载，以便人们能在规定的时间内完成任务内完成任务。4Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论网络的发展历史网络的发展历史 半自动地

4、面防空系统（半自动地面防空系统（SAGE）， 网络的发展历史包括终端联机系统、网络的发展历史包括终端联机系统、ARPAnet、标准化的网络和、标准化的网络和Internet 4个阶段个阶段5Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论网络的发展历史网络的发展历史 （1）终端联机系统）终端联机系统 一台主机中安装多用户分时操作系统，按照时间片一台主机中安装多用户分时操作系统，按照时间片将将CPU分配给各个终端，执行各终端的程序。分配给各个终端，执行各终端的程序。

5、不是真正意义上的计算机网络。不是真正意义上的计算机网络。6美国航空公司与IBM公司合作开发的航空订票处理系统SABRE-1，全美范围的2000多个终端连接Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论网络的发展历史网络的发展历史 （2）ARPAnet 1969年美国国防部高级研年美国国防部高级研究计划管理局（究计划管理局（Advanced Research Projects Agency，ARPA）建立的）建立的ARPAnet 把美国的几个军事及研究把美国的几个军

6、事及研究用计算机主机连接起来用计算机主机连接起来7Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论网络的发展历史网络的发展历史 （3）标准化的网络）标准化的网络 在网络通信市场上各自为战的现象不利于网在网络通信市场上各自为战的现象不利于网络之间互连互通，也不利于网络的发展和推络之间互连互通，也不利于网络的发展和推广广 ISO成立成立TC97，制定放系统互联参考模型（制定放系统互联参考模型（Open System Interconnection，OSI），实现实现各种

7、计算机网络之间的互连。各种计算机网络之间的互连。8Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论网络的发展历史网络的发展历史 （4）Internet。 20世纪世纪80年代开始，年代开始，Internet将世界各地的将世界各地的各种类型的网络连接起来各种类型的网络连接起来。9Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论网络分类网络分

8、类 计算机网络计算机网络分类方法：分类方法： 网络地理范围网络地理范围 网络使用范围网络使用范围 网络拓扑结构网络拓扑结构10Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论从网络地理范围分类从网络地理范围分类 1局域网局域网（LAN） 一般是指在覆盖半径几千米范围内连接计算机系一般是指在覆盖半径几千米范围内连接计算机系统组成的计算机网络，如一间宿舍、一个办公室统组成的计算机网络，如一间宿舍、一个办公室、一栋建筑、一所学校等。、一栋建筑、一所学校等。11Tianji

9、n University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论从网络地理范围分类从网络地理范围分类 2城域网（城域网（MAN） 在一个覆盖半径为在一个覆盖半径为550千米的城市范围内建立千米的城市范围内建立的计算机通信网，网中传输时延较小，主要采用的计算机通信网，网中传输时延较小，主要采用光纤传输光纤传输12Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论从网络地

10、理范围分类从网络地理范围分类 3广域网（广域网（WAN） 覆盖半径为几十千米甚至几千千米，连接多个城覆盖半径为几十千米甚至几千千米，连接多个城市或国家，甚至横跨几个洲的网络，形成国际化市或国家，甚至横跨几个洲的网络，形成国际化的远程网络的远程网络13Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论从网络使用范围分类从网络使用范围分类 1公用网（公用网（Public Network） 由网络服务提供商组建、管理，供公共用户使用由网络服务提供商组建、管理，供公共用户使用

11、的通信网络。的通信网络。 如电信、联通、广电等通信网络如电信、联通、广电等通信网络14Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论从网络使用范围分类从网络使用范围分类 2专用网（专用网（Private Network） 由用户部门自己组建、管理的网络，这种网络不向由用户部门自己组建、管理的网络，这种网络不向本部门以外的部门和个人提供服务，本部门以外的部门和个人提供服务， 如军队、铁路、银行等系统网络如军队、铁路、银行等系统网络15Tianjin Universi

12、ty of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 用户也可以租用公共通信网络，使用虚拟专用网络用户也可以租用公共通信网络，使用虚拟专用网络技术（技术（Virtual Private Network，VPN），在），在VPN管道中进行加密通信，形成专用网，实现安全的远管道中进行加密通信，形成专用网，实现安全的远程访问程访问16Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导

13、论 拓扑（拓扑（Topology）是从图论演变而来的，研）是从图论演变而来的，研究与大小、形状无关的点、线和面特点的方究与大小、形状无关的点、线和面特点的方法。法。 网络的拓扑结构，包括星形结构、总线结构网络的拓扑结构，包括星形结构、总线结构、树形结构、环形结构、全互连结构和不规、树形结构、环形结构、全互连结构和不规则形结构。则形结构。17Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 1星形结构星形结构 星形结构的网络是由一个中心节点星形结构的网络是由一个中心节

14、点S通过点对点链通过点对点链路连接所有从节点组成路连接所有从节点组成18Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 2总线结构总线结构 总线结构的网络是以一条高速的公共传输介质连接总线结构的网络是以一条高速的公共传输介质连接若干节点组成的网络，若干节点组成的网络，19Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 3树形结构树形结

15、构 树形结构的网络采用分层结构将各个节点连树形结构的网络采用分层结构将各个节点连接成树形接成树形20Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 4环形结构环形结构 环形结构的网络中每个节点仅与两侧节点相连，通环形结构的网络中每个节点仅与两侧节点相连，通过通信线路将各节点连接成一个闭合的环路过通信线路将各节点连接成一个闭合的环路 数据在环路中单向流通时，每个节点都要转发信息数据在环路中单向流通时，每个节点都要转发信息21Tianjin University of

16、 Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 5全互连结构全互连结构 全互连结构的网络中每个节点与网络中的其他节点全互连结构的网络中每个节点与网络中的其他节点都可通过线路连接都可通过线路连接 5个节点的网络，每个节点都需要个节点的网络，每个节点都需要4条线路，该网络条线路，该网络总共需要总共需要10条（即条（即n(n-1)/2）线路）线路22Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能

17、科学导论学导论 6不规则形结构不规则形结构 在广域网中，根据节点间的距离、信息的流量，决在广域网中，根据节点间的距离、信息的流量，决定在节点间是否建立连接。定在节点间是否建立连接。23Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 【例【例3.1】 某高校的网络结构，分析该网络的拓扑某高校的网络结构，分析该网络的拓扑结构。结构。24Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公

18、共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论网络体系结构和协议网络体系结构和协议 网络协议网络协议： 是指为了使网络中的计算机之间能够正确传输信是指为了使网络中的计算机之间能够正确传输信息而制定的关于信息传输的规则、约定与标准。息而制定的关于信息传输的规则、约定与标准。 通信双方必须按照同样的协议发送和接收信息，通信双方必须按照同样的协议发送和接收信息，才能正确地进行数据通信。才能正确地进行数据通信。25Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论网络体系结构网

19、络体系结构 网络协议的设计相当复杂，在设计协议时普网络协议的设计相当复杂，在设计协议时普遍采用层次结构模型，把复杂问题分解为若遍采用层次结构模型，把复杂问题分解为若干简单、易于处理的问题。在协议层次结构干简单、易于处理的问题。在协议层次结构中，每层都以前一层为基础，相邻层之间有中，每层都以前一层为基础，相邻层之间有通信约束的接口。下一层为上一层提供服务通信约束的接口。下一层为上一层提供服务，上一层是下一层的用户。，上一层是下一层的用户。 网络层次结构模型与各层协议的集合称为网网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结构络体系结构26Tianjin University of Science

20、 & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论OSI 7层结构的模型层结构的模型27Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 网络中各节点（如主机网络中各节点（如主机A和主机和主机B）具有相同的层）具有相同的层次结构；次结构； 不同节点的同一层功能相同；不同节点的同一层功能相同； 同一节点内相邻层之间通过接口通信；同一节点内相邻层之间通过接口通信； 每一层均可使用下层提供的服务，并向其

21、上层提供每一层均可使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；服务； 不同节点的同等层通过协议来实现对等层之间的通不同节点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。信。28Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论TCP/IP协议集协议集 TCP/IP是是Internet的基本协议集，两个核心的基本协议集，两个核心协议是协议是TCP（传输控制协议）和（传输控制协议）和IP（网际协（网际协议）议）29Tianjin University of Science & Te

22、chnology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论TCP/IP的网络访问层的网络访问层 网络访问层（网络访问层（Network Access Layer）对应）对应OSI的物理层和数据链路层，负责通过网络的物理层和数据链路层，负责通过网络传输介质发送和接收数据。传输介质发送和接收数据。 涉及：涉及： 网络传输介质网络传输介质 数据传输与控制和硬件设备数据传输与控制和硬件设备30Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科

23、智能科学导论学导论网络传输介质网络传输介质 传输介质是指在通信中数据传输的载体，是传输介质是指在通信中数据传输的载体，是网络中数据发送者和接收者之间的物理路径网络中数据发送者和接收者之间的物理路径 分为有线传输介质和无线传输介质两大类分为有线传输介质和无线传输介质两大类31Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论1传输速率传输速率 （1）波特率）波特率： 在单位时间传输了多少码元，它用单位时间在单位时间传输了多少码元，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表

24、示，其单位内载波调制状态改变的次数来表示，其单位为波特（为波特（Baud）。）。 用时间间隔相同的符号来表示数字，这个符用时间间隔相同的符号来表示数字，这个符号称为码元号称为码元 用时间间隔相同的符号来表示数字，这个符用时间间隔相同的符号来表示数字，这个符号称为码元号称为码元32Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论1传输速率传输速率 电磁光谱图电磁光谱图，低频波、无线电、微波、红外低频波、无线电、微波、红外线、可见光线、可见光，频率越来越高，可以调制的波

25、频率越来越高，可以调制的波特率也就越来越高特率也就越来越高33Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论1 （2）比特率。）比特率。 线路中每秒传输的有效二进制位数，称为比线路中每秒传输的有效二进制位数，称为比特率，其单位是特率，其单位是bit/s kbit/s、Mbit/s、Gbit/s 1KB/s=8kbit/s 10M宽带，指的是宽带，指的是10Mbit/s，宽带最大下载宽带最大下载速率约为速率约为1.25MB/s34Tianjin University

26、 of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论2有线传输介质有线传输介质 （1）双绞线）双绞线 使用双绞线连接交换设备，组建星形网络使用双绞线连接交换设备，组建星形网络35Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论2有线传输介质有线传输介质 （2）同轴电缆）同轴电缆 在网络发展的早期它在网络发展的早期它被广泛用于组建总线被广泛用于组建总线结构局域网结构局域网36Ti

27、anjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论2有线传输介质有线传输介质 （3）光纤）光纤 光纤以光脉冲的形式传输信号光纤以光脉冲的形式传输信号37Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论3无线传输介质无线传输介质 （1）无线电波）无线电波 指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波， 两

28、种传播方式：两种传播方式： 一是电波沿着地表面向四周直接传播；一是电波沿着地表面向四周直接传播； 二是靠大气层中的电离层折射进行传播二是靠大气层中的电离层折射进行传播38Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论3无线传输介质无线传输介质 无线局域网（无线局域网（Wireless LAN，WLAN） 速率可达速率可达5Mbit/s54Mbit/s，或更高或更高 覆盖的最大半径通常为覆盖的最大半径通常为300m39Tianjin University of Sc

29、ience & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论3无线传输介质无线传输介质 蓝牙是一种支持设备间短距离通信（一般蓝牙是一种支持设备间短距离通信（一般10m内）的无线电通信技术内）的无线电通信技术 工作在工作在2.4GHz频段，数据传输速率为频段，数据传输速率为1Mbit/s40Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论3无线传输介质无线传输介质 蓝牙实现手机蓝牙实现手机A和和B之

30、间连接之间连接的过程的过程 手机手机A开启蓝牙功能，设定为开启蓝牙功能，设定为“对其他蓝牙设备对其他蓝牙设备可见可见”。 手机手机B开启蓝牙功能，设定为开启蓝牙功能，设定为“对其他蓝牙设备对其他蓝牙设备可见可见”，搜索到手机，搜索到手机A。 手机手机A和手机和手机B确认配对的密钥，选择配对对方确认配对的密钥，选择配对对方的手机。的手机。 手机手机A和手机和手机B通过蓝牙连接传输文件、照片、通过蓝牙连接传输文件、照片、音频、视频、电话簿等数据。音频、视频、电话簿等数据。41Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础

31、系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论3无线传输介质无线传输介质 （2）红外线。）红外线。 红外线是波长介于红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波微波与可见光之间的电磁波，它，它不能穿透障碍物（如墙壁）不能穿透障碍物（如墙壁） 红外线通信使用不可见的红外线光源传输数据，广红外线通信使用不可见的红外线光源传输数据，广泛用于室内短距离通信。泛用于室内短距离通信。如各种遥控器如各种遥控器 两种两种标准标准： SIR最大的传输速率为最大的传输速率为115.2kbit/s FIR的传输速率可达的传输速率可达4Mbit/s。42Tianjin University of Science

32、& Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论3无线传输介质无线传输介质 （3）激光。）激光。 激光也可以在空气或真空中传输数据激光也可以在空气或真空中传输数据。 激光通信的带宽高、容量大、不受电磁干扰、不怕激光通信的带宽高、容量大、不受电磁干扰、不怕窃听，设备的结构轻便、价格经济窃听，设备的结构轻便、价格经济43Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论数据传输与控制数据传输与控制 1数

33、据与信号数据与信号 数据是有意义的实体，涉及事物的形式。数据是有意义的实体，涉及事物的形式。如文字、如文字、照片等。照片等。 信息是数据的内容或解释。信息是数据的内容或解释。如文字、照片描述的内如文字、照片描述的内容容 信号是数据在传输介质上传输时的表示形式，也称信号是数据在传输介质上传输时的表示形式，也称为数据的电子编码、电磁编码。为数据的电子编码、电磁编码。44Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论数据传输与控制数据传输与控制 信号信号： （1）模拟信

34、号是在一定的数值范围内可以连续取）模拟信号是在一定的数值范围内可以连续取值的信号，是一种连续变化的电信值的信号，是一种连续变化的电信号号 （2）数字信号是一种离散的脉冲序列，如，以恒）数字信号是一种离散的脉冲序列，如，以恒定的正电平和定的正电平和0电平分别表示二进制的电平分别表示二进制的1和和045Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论数据传输与控制数据传输与控制 2数据编码数据编码： 在数据传输时，发送方需要将数据编码为适在数据传输时，发送方需要将数据编

35、码为适合在信道中传输的信号，接收方接收到信号合在信道中传输的信号，接收方接收到信号后将其还原为数据。后将其还原为数据。 分为分为： 数字信号编码数字信号编码 模拟信号编码模拟信号编码46Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论数据传输与控制数据传输与控制 （1）数字信号编码。）数字信号编码。 将二进制数据用不同电平或电压极性表示，形成矩将二进制数据用不同电平或电压极性表示，形成矩形脉冲信号形脉冲信号47Tianjin University of Scienc

36、e & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论数据传输与控制数据传输与控制 （2）模拟信号编码）模拟信号编码 将二进制数据转换为模拟信号进行传输的编码方式将二进制数据转换为模拟信号进行传输的编码方式48Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论数据传输与控制数据传输与控制 3差错控制差错控制 在数据传输过程中，受信道内外的干扰，不在数据传输过程中，受信道内外的干扰，不可避免地会发生接收

37、数据与发送数据不一致可避免地会发生接收数据与发送数据不一致的现象，称为差错。的现象，称为差错。49Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论数据传输与控制数据传输与控制 3差错控制差错控制 差错控制的核心是在发送的数据中加入能够在目差错控制的核心是在发送的数据中加入能够在目的地检查或纠正传输差错的冗余编码的地检查或纠正传输差错的冗余编码 能自动检测出错误的编码是检错码；能自动检测出错误的编码是检错码； 常用的常用的有：有： 奇偶校验码奇偶校验码 循环冗余校验（

38、循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check, CRC）码）码 能自动检测并纠正差错的编码是纠错码能自动检测并纠正差错的编码是纠错码，数据冗，数据冗余太高，较少使用。余太高，较少使用。50Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论数据传输与控制数据传输与控制 3差错控制差错控制 （1）奇偶校验码。）奇偶校验码。 在在7位数据后增加位数据后增加1位，使位，使1的个数为奇数（奇校验的个数为奇数（奇校验）或偶数（偶校验）或偶数（偶校验） 在目的地，根

39、据在目的地，根据1的数目为奇数或偶数，判断传输的数目为奇数或偶数，判断传输有无差错。有无差错。51Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论数据传输与控制数据传输与控制 （1）奇偶校验奇偶校验 例如例如: 发送发送方方：数据：数据1001011，奇校验，奇校验，8位信号是位信号是11001011 接收接收方方： 8位信号是位信号是11001010，确定错误，确定错误 接收方：接收方： 8位信号是位信号是11000010，则错判，则错判52Tianjin Uni

40、versity of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论数据传输与控制数据传输与控制 （2）循环冗余校验码）循环冗余校验码 发送方：数据发送方：数据f(x)，r(x)=f(x)/g(x)，发送发送f(x)+r(x) 接收方：接收接收方：接收f2(x)+r2(x)，rx=f2(x)/g(x)。 如果如果r2(x)=r(x)，则正确，否则出错。，则正确，否则出错。53Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公

41、共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论硬件设备硬件设备 TCP/IP的网络访问层（的网络访问层（Network Access Layer）工作的常用硬件设备包括网络适配）工作的常用硬件设备包括网络适配器和交换机器和交换机54Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论1网络适配器网络适配器 网络适配器（网络适配器（Network Interface Card，NIC）也叫网卡）也叫网卡，承担计算机与网络之间交换数承担计算机与网络之间交换数据的任务据的任务

42、网卡包括网卡包括： 有线网卡有线网卡 无线网卡无线网卡55Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论1网络适配器网络适配器 有线网卡上一般有有线网卡上一般有RJ45、BNC、AUI和光纤和光纤接口接口 无线网卡用于连接无线局域网无线网卡用于连接无线局域网56Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论1网络适配器网络适配器 物理

43、地址（物理地址（MAC地址）是保存在网卡中的全地址）是保存在网卡中的全球唯一地址，通常由网卡生产厂烧入网卡的球唯一地址，通常由网卡生产厂烧入网卡的EPROM中中。 物理地址由物理地址由48bit（6字节）的十六进制数组字节）的十六进制数组成，如成，如E8-9A-8F-F3-20-2D57Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论1网络适配器网络适配器 在局域网中，可使用广播方式发送数据，通在局域网中，可使用广播方式发送数据，通过物理地址来识别主机过物理地址来识

44、别主机58Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论2交换机交换机 工作在工作在OSI参考模型的数据链路层，能根据发送数参考模型的数据链路层，能根据发送数据包的源地址和目的地址，接通源端口与目的端口据包的源地址和目的地址，接通源端口与目的端口电路，为接入交换机的任意两个网络节点提供独享电路，为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的信号通路。的信号通路。 使用交换机组织的星形网络使用交换机组织的星形网络59Tianjin University of Scienc

45、e & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论2交换机交换机 纵横式交换机原理纵横式交换机原理60Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 TCP/IP的网络层的网络层 网络层的主要功能是寻址、路由选择和重组网络层的主要功能是寻址、路由选择和重组，它的核心协议是，它的核心协议是IP IP是一个无连接协议，在是一个无连接协议，在IP数据分组中包括数据分组中包括目的地址，目的地址，IP负

46、责将数据分组从源转发到目负责将数据分组从源转发到目的地，主要功能包括寻址、路由选择及重组的地，主要功能包括寻址、路由选择及重组61Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 IP地址地址 IP地址是标识计算机在地址是标识计算机在Internet中位置的唯中位置的唯一地址。一地址。 在在Internet中，不允许有两台计算机的中，不允许有两台计算机的IP地地址相同。址相同。 P地址长地址长32bit，分为，分为4字节，每个字节均对应字节，每个字节均对应0255的

47、十进制整数，数字间用的十进制整数，数字间用“”隔开隔开 如：如：210.31.133.20962Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 IP地址地址 IP地址的分层结构地址的分层结构： 网络地址网络地址：表明主机所在网络的表明主机所在网络的Internet地址地址 主机地址主机地址：网络中的每一台主机都获得一个主机网络中的每一台主机都获得一个主机地址地址63Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工

48、智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论IP地址地址 【例【例3.2】 如图如图3-35所示，描述了主机所示，描述了主机1向主向主机机4发送数据包的传输过程。发送数据包的传输过程。64Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论特殊特殊IP地址地址 （1）127.0.0.1是本机地址是本机地址 （2）私有网络地址，如）私有网络地址，如10.x.x.x、172.16.x.x172.31.x.x、192.168.x.x。（解决（

49、解决IP地址资地址资源不足的问题）源不足的问题）65Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论Ping命令命令 检测本机到目的检测本机到目的IP主机之间的网络是否连通主机之间的网络是否连通，以及主机之间的连接速率，以及主机之间的连接速率 Ping目的主机目的主机IP地址或域名地址或域名66Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学

50、导论Ping命令命令 【例例3.3】 使用使用Ping命令，测试本计算机的网络连命令，测试本计算机的网络连接的接的TCP/IP配置是否正常。配置是否正常。67Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导论 【例【例3.4】 通过设置，配置本机的静态通过设置，配置本机的静态IP地址。地址。68Tianjin University of Science & Technology人工智能学院人工智能学院 计算机公共基础系计算机公共基础系信息信息与与智能科智能科学导论学导