㈠ 计算机通信的主要原理是什么
计算机网络通信的工作原理1)TCP/IP协议的数据传输过程:
TCP/IP协议所采用的通信方式是分组交换方式。所谓分组交换,简单说就是数据在传输时分成若干段,每个数据段称为一个数据包,TCP/IP协议的基本传输单位是数据包,TCP/IP协议主要包括两个主要的协议,即TCP协议和IP协议,这两个协议可以联合使用,也可以与其他协议联合使用,它们在数据传输过程中主要完成以下功能:
1)首先由TCP协议把数据分成若干数据包,给每个数据包写上序号,以便接收端把数据还原成原来的格式。
2)IP协议给每个数据包写上发送主机和接收主机的地址,一旦写上的源地址和目的地址,数据包就可以在物理网上传送数据了。IP协议还具有利用路由算法进行路由选择的功能。
3)这些数据包可以通过不同的传输途径(路由)进行传输,由于路径不同,加上其它的原因,可能出现顺序颠倒、数据丢失、数据失真甚至重复的现象。这些问题都由TCP协议来处理,它具有检查和处理错误的功能,必要时还可以请求发送端重发。
简言之,IP协议负责数据的传输,而TCP协议负责数据的可靠性。
㈡ 计算机网络系统中,为什么要采用协议实现通信通信协议的要素有那些
答:协议是用来描述进程之间信息交换数据时的规则术语。在计算机网络中,两个相互通信的实体处在不同的地理位置,其上的两个进程相互通信,需要通过交换信息来协调它们的动作和达到步,而信息的交换必须按照预先共同约定好的过程进行。
㈢ 求计算机网络在通信过程中产生冲突的原因及基本解决方法(网络数据通信课程的题目),满意加分,绝无食言
冲突的原因就是存在两个以上结点同时发出信号。解决方法是载波监听冲突检测CSMA/CD,简单概括就是先听后发,边听边发,冲突停止,延迟重发
对,共享介质的以太网。
其他的还有令牌方式控制冲突,如令牌环和令牌总线。利用交换机也可以有效的解决冲突问题。
㈣ 网络通信的工作原理
学习目标
1.知识和技能目标
①理解网络中数据传输的过程理解
②OSI 模型及 TCP/IP 协议的基本知识
③比较三种数据交换技术的优缺点。
2.过程和方法目标
通过学习技术原理,能够借助自身的使用经验,领悟原理,领悟科技的发展,并使用所学知识解释生活中的问题
3.情感态度和价值目标
①感受通信技术在网络互联中的核心价值
②体验人类在解决问题的过程中表现出来的智慧
学习重点
让学生了解 OSI 层次模型的基本结构
让学生理解 TCP/IP 协议的层次结构的特点
学习难点
让学生理解网络中数据传输的过程,认识网络通信工作原理
学法指导
自主探究法、协作探究法
一、课前自学
1. 计算机网络采用 的结构模型,将网络分成若干层次,每个层次负责不同的功能。
每一个功能层中,通信双方都要共同遵守相应的约定,我们把这种约定称为 。多种协议组合在一起成为 ,如TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI、AppleTalk 协议等。它们负责保证数据传输的通畅。
2. 各功能层之间,上一层对下一层提出服务要求,基于这样的思想,网络世界中产生了一种通用的概念模型—— (OpenSystemsInterconnection),即 。它是 (International Organization for Standardization,简称 )制定的
3. OSI 参考模型将网络结构划分成 层,分别是
物理层的功能是 ,传输层的功能是 ,应用层的功能是
4. 正是因特网中的“世界语”,该协议因其低成本以及在多个不同平台间通信的可靠性,而成为目前因特网中使用最频繁的协议。
5. TCP/IP协议体系大致可分成 层,它包含了 、IP、 (用户数据报协议)、ARP(地址解析协议)等众多协议。在TCP/IP协议体系中, 是最重要的核心协议。IP协议 的工作是 ,TCP协议的工作是
6. 数据交换技术主要有三种类型: 。老式电话
使用的是 ,电报系统使用的是 ,IP电话使用的是
二、合作交流
1、假如你要发信件到你朋友那里,思考一下信件是怎样传递到你朋友那里的?其中体现怎样的思想?网络信息传输又是怎样的?
2、OSI参考模型在网络技术的发展实践中,能真正发挥作用吗?说出理由
3、如果需要和其他城市的亲戚朋友联系,你会首选哪种通信方式?简单回顾一下生活中通讯技术的发展史
三、归纳小结
四、达标反馈
1.在 TCP/IP 协议体系中 HTTP 是通过哪一层利用网络进行信息传递的( )
A.应用层 B.传输层 C.网际层 D.网络接口
2.联网计算机在相互通信时必须遵循统一的( )
A)软件规范 B)网络协议
C)路由算法 D)安全规范
3.市电话网在数据传输期间,在源节点与目的节点之间有一条利用中间节点构成的物理连接线路。这种市电话话网采用 ( ) 技术。
A.报文交换 B.电路交换 C.分组交换 D.数据交换
4.OSI 模型和 TCP/IP 协议体系分别分成几层( )
A.7 和 7 B.4 和 7 C.7 和 4 D.4 和 4
5.Internet 主要采用的协议是( )
A.FTP B.hTTP C.IPX/SPXD.TCP/IP
6.IP 电话、电报和专线电话分别使用的数据交换技术是( )
A.电路交换技术、报文交换技术和分组交换技术
B.分组交换技术、报文交换技术和电路交换技术
C.报文交换技术、分组交换技术和电路交换技术
D.电路交换技术、分组交换技术和报文交换技术
7、在OSI参考模型中,将网络结构自上而下划分为七层(1)应用层(2)表示层(3)会话层(4)传输层(5)网络层(6)数据链路层(7)物理层。工作时( )。
A、接收方从上层向下层传输数据,每经过一层增加一个协议控制信息。
B、发送方从上层向下层传输数据,每经过一层去掉一个协议控制信息。
C、接受方从下层向上层传输数据,每经过一层去掉一个协议控制信息。
D、发送方从下层向上层传输数据,每经过一层附加一个协议控制信息。
8.TCP/IP 协议是一组协议,其中文全称为( )
A.传输控制协议和网络互联协议 B.邮局协议和网络互联协议
C.传输控制协议和电子邮件协议 D.传输控制协议和文件传输协议
五、学习反馈
㈤ 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。
㈥ 计算机网络形成的原因及意义
一、原因
把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说,计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
二、意义
只有两台计算机和连接它们的一条链路,即两个节点和一条链路。
通过线路互连起来的、资质的计算机集合,确切的说就是将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来,并配置网络软件,以实现计算机资源共享的系统。
(6)计算机网络中讲通信的原因扩展阅读
计算机网络层次划分:
为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信,以便在更大的范围内建立计算机网络,国际标准化组织(ISO)在1978年提出了“开放系统互联参考模型”,即着名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。
它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层,自下而上依次为:
1、物理层(Physics Layer)
2、数据链路层(Data Link Layer)
3、网络层(Network Layer)
4、传输层(Transport Layer)
5、会话层(Session Layer)
6、表示层(Presentation Layer)
7、应用层(Application Layer)
㈦ 计算机网络是怎样通信
你问的很笼统,简单来讲,计算机通讯需要协议,协议种类很多,现在我们经常使用的是TCP/IP协议,连接网络时,动态ip用户,计算机会向DHCP服务器发出请求,分配ip,ip就像我们的门牌号,通讯数据被按照协议格式打包,就像邮递员送邮件,给各个ip地址送去,同时各个ip地址的用户也向服务器发送数据包,数据包到达后,会按照格式解包,还原成数据信息,这就完成了双向通讯。
㈧ 如何理解计算机网络通信
1. 以太网协议
以太网协议规定,一组电信号构成一个数据包,我们把这个数据包称之为帧。每一个桢由标头(Head)和数据(Data)两部分组成。
帧的大小一般为 64 – 1518 个字节。假如需要传送的数据很大的话,就分成多个桢来进行传送。
对于表头和数据这两个部分,他们存放的都是一些什么数据呢? 毫无疑问,我们至少得知道这个桢是谁发送,发送给谁的等这些信息吧?所以标头部分主要是一些说明数据,例如发送者,接收者等信息。而数据部分则是这个数据包具体的,想给接收者的内容。
一个桢的长度是 64~1518 个字节,也就是说桢的长度不是固定的,但是标头部分的字节长度是固定的,每个桢都是单独发的,并且固定为18个字节。
把一台计算的的数据通过 物理层 和 链路层 发送给另一台计算机,究竟是谁发给谁的,计算机与计算机之间如何区分,,你总得给他们一个唯一的标识吧?
于是,MAC 地址出现了。
2. MAC 地址
连入网络的每一个计算机都会有网卡接口,每一个网卡都会有一个唯一的地址,这个地址就叫做 MAC 地址。计算机之间的数据传送,就是通过 MAC 地址来唯一寻找、传送的。
MAC地址 由 48 位二进制数所构成,在网卡生产时就被唯一标识了。
3. 广播与ARP协议
(1). 广播
如图,假如计算机 A 知道了计算机 B 的 MAC 地址,然后计算机 A 想要给计算机 B 传送数据,虽然计算机 A 知道了计算机 B 的 MAC 地址,可是它要怎么给它传送数据呢?计算机 A 不仅连着计算机 B,而且计算机 A 也还连着其他的计算机。 虽然计算机 A 知道计算机 B 的 MAC 地址,可是计算机 A 却不知道计算机 B 是分布在哪边路线上,为了解决这个问题,于是,有了 广播 的出现。
在同一个 子网 中,计算机 A 要向计算机 B 发送一个 数据包 ,这个数据包会包含接收者的 MAC 地址。当发送时,计算机 A 是通过 广播 的方式发送的,这时同一个子网中的计算机 C, D 也会收到这个数据包的,然后收到这个数据包的计算机,会把数据包的 MAC 地址取出来,与自身的 MAC 地址对比,如果两者相同,则接受这个数据包,否则就丢弃这个数据包。
(2). ARP 协议 。
那么问题来了,计算机 A 是如何知道计算机 B 的 MAC 地址的呢?这个时候就得由 ARP 协议这个家伙来解决了,不过 ARP 协议会涉及到IP地址,我们下面才会扯到IP地址。因此我们先放着,就当作是有这么一个 ARP 协议,通过它我们可以知道子网中其他计算机的 MAC 地址。
上面我们有说到子网这个关键词,实际上我们所处的网络,是由无数个子网络构成的。广播的时候,也只有同一个子网里面的计算机能够收到。
假如没有子网这种划分的话,计算机 A 通过广播的方式发一个数据包给计算机 B , 其他所有计算机也都能收到这个数据包,然后进行对比再舍弃。世界上有那么多台计算机,每一台计算机都能收到其他所有计算机的数据包,那就不得了了。那还不得奔溃。 因此产生了 子网 这么一个东西。
那么问题来了,我们如何区分哪些 MAC 地址是属于同一个子网的呢?假如是同一个子网,那我们就用广播的形式把数据传送给对方,如果不是同一个子网的,我们就会把数据发给网关,让网关进行转发。
为了解决这个问题,于是,有了 IP 协议。
1. IP协议
IP协议,它所定义的地址,我们称之为 IP地址 。IP协议有两种版本,一种是 IPv4,另一种是 IPv6。不过我们目前大多数用的还是 IPv4,我们现在也只讨论 IPv4 这个版本的协议。
这个 IP 地址由 32 位的二进制数组成,我们一般把它分成4段的十进制表示,地址范围为0.0.0.0~255.255.255.255。
每一台想要联网的计算机都会有一个IP地址。这个IP地址被分为两部分,前面一部分代表 网络部分 ,后面一部分代表 主机部分 。并且网络部分和主机部分所占用的二进制位数是不固定的。
假如两台计算机的网络部分是一模一样的,我们就说这两台计算机是处于同一个子网中。例如 192.168.43.1 和 192.168.43.2, 假如这两个 IP 地址的网络部分为 24 位,主机部分为 8 位。那么他们的网络部分都为 192.168.43,所以他们处于同一个子网中。
可是问题来了,你怎么知道网络部分是占几位,主机部分又是占几位呢?也就是说,单单从两台计算机的IP地址,我们是无法判断他们的是否处于同一个子网中的。
这就引申出了另一个关键词———— 子网掩码 。子网掩码和IP地址一样也是 32 位二进制数,不过它的网络部分规定全部为 1,主机部分规定全部为 0.也就是说,假如上面那两个IP地址的网络部分为 24 位,主机部分为 8 位的话,那他们的子网掩码都为 11111111.11111111.11111111.00000000,即255.255.255.0。
那有了子网掩码,如何来判端IP地址是否处于同一个子网中呢。显然,知道了子网掩码,相当于我们知道了网络部分是几位,主机部分是几位。我们只需要把 IP 地址与它的子网掩码做与(and)运算,然后把各自的结果进行比较就行了,如果比较的结果相同,则代表是同一个子网,否则不是同一个子网。
例如,192.168.43.1和192.168.43.2的子码掩码都为255.255.255.0,把IP与子码掩码相与,可以得到他们都为192.168.43.0,进而他们处于同一个子网中。
2. ARP协议
有了上面IP协议的知识,我们回来讲一下ARP协议。
有了两台计算机的IP地址与子网掩码,我们就可以判断出它们是否处于同一个子网之中了。
假如他们处于同一个子网之中,计算机A要给计算机B发送数据时。我们可以通过ARP协议来得到计算机B的MAC地址。
ARP协议也是通过广播的形式给同一个子网中的每台电脑发送一个数据包(当然,这个数据包会包含接收方的IP地址, 这个 IP地址 怎么来的,往下看 )。对方收到这个数据包之后,会取出IP地址与自身的对比,如果相同,则把自己的MAC地址回复给对方,否则就丢弃这个数据包。这样,计算机A就能知道计算机B的MAC地址了。
可能有人会问,知道了MAC地址之后,发送数据是通过广播的形式发送,询问对方的MAC地址也是通过广播的形式来发送,那其他计算机怎么知道你是要传送数据还是要询问MAC地址呢?其实在询问MAC地址的数据包中,在对方的MAC地址这一栏中,填的是一个特殊的MAC地址,其他计算机看到这个特殊的MAC地址之后,就能知道广播想干嘛了。
假如两台计算机的IP不是处于同一个子网之中,这个时候,我们就会把数据包发送给网关,然后让网关让我们进行转发传送
3. DNS服务器
这里再说一个问题,我们是如何知道对方计算机的IP地址的呢?这个问题可能有人会觉得很白痴,心想,当然是计算机的操作者来进行输入了。这没错,当我们想要访问某个网站的时候,我们可以输入IP来进行访问,但是我相信绝大多数人是输入一个网址域名的,例如访问网络是输入 http://www..com 这个域名。其实当我们输入这个域名时,会有一个叫做DNS服务器的家伙来帮我们解析这个域名,然后返回这个域名对应的IP给我们的。
因此,网络层的功能就是让我们在茫茫人海中,能够找到另一台计算机在哪里,是否属于同一个子网等。
通过物理层、数据链路层以及网络层的互相帮助,我们已经把数据成功从计算机A传送到计算机B了,可是,计算机B里面有各种各样的应用程序,计算机该如何知道这些数据是给谁的呢?
这个时候, 端口(Port) 这个家伙就上场了,也就是说,我们在从计算机A传数据给计算表B的时候,还得指定一个端口,以供特定的应用程序来接受处理。
也就是说,传输层的功能就是建立端口到端口的通信。相比网络层的功能是建立主机到主机的通信。
也就是说,只有有了IP和端口,我们才能进行准确着通信。这个时候可能有人会说,我输入IP地址的时候并没有指定一个端口啊。其实呢,对于有些传输协议,已经有设定了一些默认端口了。例如http的传输默认端口是80,这些端口信息也会包含在数据包里的。
传输层最常见的两大协议是 TCP 协议和 UDP 协议,其中 TCP 协议与 UDP 最大的不同就是 TCP 提供可靠的传输,而 UDP 提供的是不可靠传输。
终于说到应用层了,应用层这一层最接近我们用户了。
虽然我们收到了传输层传来的数据,可是这些传过来的数据五花八门,有html格式的,有mp4格式的,各种各样。你确定你能看的懂?
因此我们需要指定这些数据的格式规则,收到后才好解读渲染。例如我们最常见的 Http 数据包中,就会指定该数据包是 什么格式的文件了。
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㈨ 计算机网络是靠什么互相通信
计算机网络是使用通信介质来进行计算机连接,并达到相互通信的目的的,通俗地讲,计算机网络就是把分布在不同地理区域的独立计算机以及专门的外部设备利用通信线路连成一个规模大、功能强的网络系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享信息资源。
㈩ 为什么说数据通信是计算机网络的最主要的功能
1.数据通信是计算机网络的最主要的功能之一。
2.数据通信是依照一定的通信协议,利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。
3.它可实现计算机和计算机、计算机和终端以及终端与终端之间的数据信息传递,是继电报、电话业务之后的第三种最大的通信业务。
4.数据通信中传递的信息均以二进制数据形式来表现,数据通信的另一个特点是总是与远程信息处理相联系,是包括科学计算、过程控制、信息检索等内容的广义的信息处理。