【正文】 話通話過(guò)程結(jié)束。盡管人們經(jīng)常處理數(shù)據(jù)，但對(duì)數(shù)據(jù)還沒(méi)有統(tǒng)一的定義。 在數(shù)據(jù)通信中所說(shuō)的“數(shù)據(jù)”，可以認(rèn)為是預(yù)先約定的、具有某種含義的任何一個(gè)數(shù)字或一個(gè)字母 (符號(hào) )以及它們的組合，并能被計(jì)算機(jī)所接收的形式。 數(shù)據(jù)通信 定義 數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 ，通常它是指智能終端與計(jì)算機(jī)之間的通信或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信，即 數(shù)據(jù)通信是以傳送需要計(jì)算機(jī)處理的信號(hào)或計(jì)算機(jī)已處理的信號(hào)為業(yè)務(wù)的通信。 數(shù)據(jù)通信通常包括數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)、傳輸和交換。 OSI把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從邏輯上劃分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層（運(yùn)輸層）、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層共 7層。 OSI參考模型 7 應(yīng)用層── A pp l i c a t i on L a ye r 6 表示層── P r e s e nt a t i on L a ye r 5 會(huì)話層── S e s s i on L a ye r 4 傳輸層── T r a ns por t L a ye r 3 網(wǎng)絡(luò)層── N e t w or k La ye r 2 數(shù)據(jù)鏈路層── D a t a Li nk L a ye r 1 物理層── P hys i c a l L a ye r 低層 高層 圖 146 OSI/RM分層 應(yīng)用層──表示層──會(huì)話層──傳輸層──網(wǎng)絡(luò)層──數(shù)據(jù)鏈路層──物理層──低層高層 表 OSI模型的各層主要功能及其數(shù)據(jù)單元名稱 層名稱 層功能 通俗含義 數(shù)據(jù)單位名稱 應(yīng)用層 與用戶應(yīng)用進(jìn)程的接口 做什么 無(wú) 表示層 數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換 對(duì)方看起來(lái)像什么 無(wú) 會(huì)話層 會(huì)話管理與數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐? 輪到誰(shuí)講話、從何 處開(kāi)始講 無(wú) 傳輸層 端 端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)透明的傳送報(bào)文 對(duì)方在何處 數(shù)據(jù)段 (報(bào)文段 ) 網(wǎng)絡(luò)層 分組交換、路由選擇和流量控制 走哪條路可達(dá)到該處 數(shù)據(jù)包 (分組 ) 數(shù)據(jù)鏈路層 在網(wǎng)絡(luò)上無(wú)差錯(cuò)的傳送幀 每一步應(yīng)該怎么走 數(shù)據(jù)幀 物理層 經(jīng)物理介質(zhì)透明地傳送比特流 對(duì)上一層的每一步應(yīng) 該怎樣利用物理媒介 比特 OSI參考模型 OSI參考模型 （ 1）物理層（ Physical Layer） 目的：保證原始數(shù)據(jù)比特流的透明傳輸。 主要設(shè)備有：中繼器、集線器； 數(shù)據(jù)單位的名稱為：比特（ bit） OSI參考模型 目的：通過(guò)差錯(cuò)控制機(jī)制提供數(shù)據(jù)幀 (frame)在數(shù)據(jù)信道 上的無(wú)差錯(cuò)傳輸。 作用：物理地址尋址、數(shù)據(jù)的成幀、流量控制、數(shù)據(jù)的檢 錯(cuò)、重發(fā)等。 任務(wù)：尋找網(wǎng)絡(luò)地址－網(wǎng)絡(luò)尋址（ IP地址）完成網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)傳輸－交換傳輸路由選擇算法－路徑選擇。 任務(wù)： 將上層數(shù)據(jù)分段重組傳給下層； 為保證端到端的傳輸進(jìn)行連接服務(wù)。 目的：向用戶提供組織和控制信息交換的手段 任務(wù)：對(duì)話控制；會(huì)話管理 數(shù)據(jù)單元統(tǒng)稱為：報(bào)文 （ 5）會(huì)話層 OSI參考模型 功能 :主要解決用戶信息的語(yǔ)法表示問(wèn)題。 任務(wù)：翻譯、加密等。 （ 6）表示層 目的：完成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用 任務(wù)：提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序等 （ 7）應(yīng)用層 （ OSI參考模型 從功能上看： ?下四層主要提供電信傳輸功能 通信功能 ； ?上三層提供使用者與應(yīng)用程序之間的處理功能 處 理功能 。 ?OSI/RM的各層功能（小結(jié)） 幀 頭I P 頭T C P 頭會(huì) 話 層 頭應(yīng) 用 層 頭表 示 層 頭數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0數(shù) 據(jù)幀頭IP頭TCP頭會(huì)話層頭應(yīng)用層頭表示層頭數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)I P + T C P + 數(shù) 據(jù)1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0數(shù) 據(jù)T C P + 數(shù) 據(jù)1 物 理 層 2 數(shù)據(jù)鏈路層 4 傳 輸 層 3 網(wǎng) 絡(luò) 層 5 會(huì) 話 層 7 應(yīng) 用 層 6 表 示 層 A B OSI參考模型 TCP/IP協(xié)議棧 OSI參考模型的實(shí)際應(yīng)用意義不是很大，在現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò) 世界里， TCP/IP協(xié)議棧獲得了更為廣泛的應(yīng)用。 TCP/IP模型實(shí)際上是 OSI模型的一個(gè)濃縮版本，兩者 之間的關(guān)系見(jiàn)下圖。 ⑵ 傳輸層：提供從源到目的主機(jī)的傳輸服務(wù)，面向連接的傳輸控制協(xié)議（ TCP）、無(wú)連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（ UDP）。 最著名和最核心的協(xié)議是 IP，還有 ICMP、ARP、 RARP等。 TCP/IP協(xié)議棧 應(yīng)用層的“數(shù)據(jù)流”到傳輸層進(jìn)行分段，變成小的數(shù)據(jù)段，向下傳輸?shù)?Inter層，添加網(wǎng)絡(luò)頭變成數(shù)據(jù)包，繼續(xù)往下傳，到網(wǎng)絡(luò)接口層，添加 MAC信息變成數(shù)據(jù)幀再轉(zhuǎn)成比特流經(jīng)過(guò)物理介質(zhì)傳輸出去。在這之后，世界各地計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)如雨后春筍般迅速發(fā)展起來(lái)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展分為三個(gè)階段：面向終端的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)－計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系。 （ 1）定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 圖 153 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) （ 2）分類 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)的分布范圍可分為：廣域網(wǎng)（ Wide Area Network， WAN）、城域網(wǎng)（ Metropolitan Area Network， MAN）、局域網(wǎng)（ Local Area Network， LAN）。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 為了便于分析，按照數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)處理的功能，一般從邏輯上將網(wǎng)絡(luò)分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩個(gè)部分。 ?按照 TCP/IP協(xié)議規(guī)定，一個(gè) IP地址用二進(jìn)制表示，長(zhǎng)度為 32bit。 ?為此，將 32bit的 IP地址分成 4個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)用其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字表示，字節(jié)之間使用符號(hào)“ .” 。 （ 1）為什么要使用 IP地址？ ?IP地址具體用來(lái)標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)通信實(shí)體（如主機(jī)或路由器）的某一個(gè)端口；當(dāng)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中是基于 IP協(xié)議傳輸時(shí)，也必須使用 IP地址來(lái)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。 ?一臺(tái)計(jì)算機(jī)或一個(gè)路由器是否 有且只能有 一個(gè) IP地址呢？ IP地址 No （ 2） IP地址的分類 ?IPv4地址是由 32位二進(jìn)制數(shù)組成， 每個(gè) IP地址從左至右分為兩個(gè)組成部分，第一部分是網(wǎng)絡(luò)地址 （又稱為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，網(wǎng)絡(luò) ID ）， 第二部分是主機(jī)地址 （又稱為主機(jī)號(hào)、主機(jī) ID），如下圖所示。 ?主機(jī)地址 ，用來(lái)識(shí)別該網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)主機(jī)；在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有的主機(jī)地址必須都是唯一的。 ?“分類 IP地址”就是將 IP地址劃分為若干個(gè)固定類，每一類地址都由“網(wǎng)絡(luò)地址”和“主機(jī)地址”這兩個(gè)固定長(zhǎng)度的字段組成。 ?因此 IP地址的一般格式為：“網(wǎng)絡(luò)地址 +主機(jī)號(hào)”，下圖畫出了各類 IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址所使用的字節(jié)數(shù)。 地 址 類 別 主 機(jī) 數(shù) 量最 高 字 節(jié)取 值 范 圍使 用 場(chǎng) 合A 類 1 6 0 0 萬(wàn) 0 ～ 1 2 6 特 大 型 網(wǎng) 絡(luò)B 類 6 . 5 萬(wàn) 1 2 8 ～ 1 9 1 中 到 大 型 網(wǎng) 絡(luò)C 類 2 5 4 1 9 2 ～ 2 2 3 小 型 網(wǎng) 絡(luò)D 類 2 2 4 ～ 2 3 9 多 播 地 址E 類 2 4 0 ～ 2 5 5 保 留 （ 用 于 實(shí) 驗(yàn) ）（ 2） IP地址的分類 IP地址 （ ）（ ）?公有地址（ Public address）由因特網(wǎng)信息中心（ Inter NIC)負(fù)責(zé)管理，分配給注冊(cè)并向 Inter NIC 提出申請(qǐng)的組織或機(jī)構(gòu)；通過(guò)公網(wǎng) IP主機(jī)可直接訪問(wèn)因特網(wǎng) 。這種地址只能用于一個(gè)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部通信，而不能用于和因特網(wǎng)上的主機(jī)通信。 A類： ～ 。 C類： ～ 。 子網(wǎng)的劃分及子網(wǎng)掩碼的作用 如下圖，子網(wǎng)劃分的方法就是在 IP地址中再增加一個(gè)“子網(wǎng)號(hào)字段” ，將原來(lái)的“主機(jī)號(hào)”部分進(jìn)一步劃分為“子網(wǎng)絡(luò)號(hào)”和“主機(jī)號(hào)”，即是使用原有主機(jī)號(hào)中的一部分來(lái)作為子網(wǎng)絡(luò)號(hào)，因此，一個(gè)被子網(wǎng)化的 IP地址實(shí)際包含三部分： 網(wǎng)絡(luò)號(hào)，子網(wǎng)號(hào)，主機(jī)號(hào) 。 主 網(wǎng) 絡(luò) 號(hào) 子 網(wǎng) 絡(luò) 號(hào) （ 主 機(jī) 號(hào) 的 一 部 分 ） 剩 下 的 主 機(jī) 號(hào)圖 子網(wǎng)劃分的方法示意 ? 使用子網(wǎng)劃分技術(shù)后原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量會(huì)增加，但是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)里的主機(jī)數(shù)量減少了，正好可以在一定程度上避免IP地址的浪費(fèi)； ? 沒(méi)有劃分子網(wǎng)時(shí)， IP地址是兩級(jí)結(jié)構(gòu)，地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段也就是 IP地址的“因特網(wǎng)部分”，而主機(jī)號(hào)字段是 IP地址的“本地部分”。請(qǐng)注意，劃分子網(wǎng)只是將 IP地址的“本地部分”進(jìn)行再劃分，而不改變 IP地址的因特網(wǎng)部分。 劃分子網(wǎng)后的網(wǎng)絡(luò)地址： 網(wǎng) 絡(luò) 號(hào) （ 1 6 ） 主 機(jī) 號(hào) （ 1 6 ）網(wǎng) 絡(luò) 號(hào) （ 1 6 ） 子 網(wǎng) 號(hào) （ 1 0 ）主 機(jī) 號(hào) （ 6 ）B 類 地 址 未 劃 分 子 網(wǎng) ：B 類 地 址 已 劃 分 子 網(wǎng) ：?子網(wǎng)掩碼與 IP地址一一對(duì)應(yīng)，也是 32bit的二進(jìn)制數(shù)； ?子網(wǎng)掩碼是由若干個(gè)連續(xù)的 1和若干個(gè)連續(xù)的 0組成； ?子網(wǎng)掩碼的書寫規(guī)則是： — 子網(wǎng)掩碼中的“ 1” 表示網(wǎng)絡(luò)位，“ 0” 表示主機(jī)位 。 ?子網(wǎng)掩碼中的 1的個(gè)數(shù)與網(wǎng)絡(luò)地址（包括主網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)絡(luò)號(hào)）的 bit位數(shù)對(duì)應(yīng)相等。 在 A、 B、 C 三類 IP地址中都有它們自己默認(rèn)的（缺省的）子網(wǎng)掩碼。 因此有： A類地址網(wǎng)絡(luò)缺省的子網(wǎng)掩碼為 ； B類地址網(wǎng)絡(luò)缺省的子網(wǎng)掩碼為 ； C類地址網(wǎng)絡(luò)缺省的子網(wǎng)掩碼為 。 16 Network Host 172 0 0 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 00000000 00000000 10100000 00000000 00000000 沒(méi)有子網(wǎng)劃分的子網(wǎng)掩碼 ? 默認(rèn)情況下沒(méi)有劃分子網(wǎng) 00000010 Network Number 帶子網(wǎng)劃分的子網(wǎng)掩碼 ? 網(wǎng)絡(luò)位增加了 8位 16 Network Host 172 2 0 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 00000000 00000000 00000010 Sub Network Number 128 192 224 240 248 252 254 255 帶子網(wǎng)劃分的子網(wǎng)掩碼 ? 網(wǎng)絡(luò)位增加了 10位 Network Host 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 11000000 10000000 00000010 Sub 16 172 2 128 Network Number 128 192 224 240 248 252 254 255 128 192 224 240 248 252 254 255