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计算机网络原理与通信技术

发布时间:2019-06-27 21:04 来源:未知 编辑:admin

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  《计算机网络原理与通信技术》是2007年清华大学出版社出版的图书,作者是陈善广。

  本书的主题是介绍计算机网络中的通信网络。计算机网络是由通信网络和资源网络组成的。通信负责数据的发送和接收。根据在计算机网络中的分布位置和功能的不同,通信网络分成用户网(局域网)、接入网、骨干网(交换网和传输网)。本书重点介绍各类网作用,物理结构,逻辑结构,通信协议和技术要点。本书深入浅出地介绍了计算机网络体系结构的概念以及对它们的理解,这些原理性内容对于全面深刻地学习计算机网络非常重要。

  本书适合作为高等院校通信专业、计算机网络专业教材和通信网络工程专业人员的参考书。

  本书知识体系系统,完整,涵盖了目前计算机网络的基本通信技术,取材新颖,详略得当,适合作为高等院校通信专业、计算机网络专业教材和通信网络工程专业人员的参考书。

  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。

  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。

  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)

  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。

  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。

  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。

  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。

  ……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

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