《计算机网络》是谢希仁教授的经典教材,其第五版更是深入浅出地阐述了计算机网络的基本原理和技术。这本书以“自顶向下”的方法来讲解,即从应用层开始,逐步深入到网络的底层,让读者能从宏观到微观全面理解网络的工作机制。
一、自顶向下方法
"自顶向下"的学习方法是计算机网络教学中常用的一种策略,它从用户使用的应用程序出发,然后逐渐剖析这些应用如何与下层的传输层、网络层、数据链路层以及物理层交互。这种方法使读者能够从实际应用的角度理解网络协议和功能,更易于理解和记忆。
二、应用层
应用层是网络七层模型的最高层,负责提供用户直接使用的网络服务,如HTTP(超文本传输协议)用于网页浏览,FTP(文件传输协议)用于文件传输,SMTP(简单邮件传输协议)用于电子邮件等。这一层还涵盖了网络安全、身份验证和授权等关键问题。
三、传输层
传输层主要任务是确保数据的可靠传输,TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)是该层的两大代表。TCP提供面向连接的服务,确保数据无错、有序、无丢失地到达;UDP则是无连接的,速度快但不保证数据的可靠性。
四、网络层
网络层,也称为互联网层,主要负责数据包的路由选择。IP(互联网协议)是网络层的核心,它通过IP地址进行寻址,保证数据包在互联网上的正确传输。此外,ICMP(Internet Control Message Protocol)用于网络诊断,ARP(地址解析协议)和RARP(逆地址解析协议)用于物理地址和逻辑地址之间的转换。
五、数据链路层
数据链路层处理相邻节点间的通信,负责错误检测和纠正、流量控制以及物理地址的识别。此层有两大协议:以太网协议(Ethernet)和点对点协议(PPP)。MAC(媒体访问控制)地址是数据链路层设备的唯一标识。
六、物理层
物理层是网络模型的最底层,负责在实际介质上传输原始比特流。它定义了传输数据的物理介质、信号类型、数据速率、连接器和接口等。例如,双绞线、光纤、无线等都是物理层的传输介质。
七、电子教案的价值
谢希仁教授的《计算机网络》电子教案提供了丰富的案例和实例,帮助学生直观理解抽象的概念,同时,结合实际网络环境,使得理论学习更具实践意义。此外,电子教案的便携性和搜索功能也大大提升了学习效率。
通过深入学习这本教材,读者不仅可以掌握计算机网络的基本概念,还能理解网络设计的原则和挑战,为从事网络相关工作或进一步研究打下坚实基础。