資源簡介

(共15張PPT)
4.數據分包靈活傳
網絡通信｜存儲轉發｜分包傳輸
義務教育信息科技（2024）
七年級
第二單元
直播網絡我來建
學習目標
·了解網絡通信的基本過程
·了解存儲轉發思想
·知道分包傳輸策略
·感受解決數據傳輸問題時的創新思考
課前思考
1.網絡如何把數據傳到遠方？
2.什么是存儲轉發？
3.為什么要分包傳輸？
信息傳輸
古代遠距離
傳遞信息
互聯網連著難以計數的計算機，這些計算機遍布世界各地。那么，如何保證相隔萬里的計算機也能互相傳輸數據呢？先看看歷史上人類是如何遠距離傳輸信息的。
古代要想即時進行遠距離傳遞信息，最常用的便是烽火臺，它通過一站一站的進行傳輸，主要的模式為“接力傳”。
數據分包靈活傳
存儲轉發
互聯網時代
傳遞信息
計算機網絡進行數據傳輸時，也用到了類似的“接力傳”思想，被稱為存儲轉發。通信雙方傳遞的數據需要經過網絡中的多個節點，每個節點接收到數據后，會將數據存儲下來，然后轉發出去，最終完成傳輸。
數據分包靈活傳
存儲轉發
存儲轉發：一種分組（包）交換技術，它在決定轉發的輸出鏈路之前需要緩存整個分組（包）。
數據分包靈活傳
發送
存儲
設備1
設備2
發送者
設備3
接收者
1
發送
設備1
設備2
發送者
設備3
接收者
存儲
2
發送
設備1
設備2
發送者
設備3
接收者
存儲
3
發送
設備1
設備2
發送者
設備3
接收者
發送
4
存儲轉發
存儲轉發小游戲
規則：
1.發送者將手中的卡片，通過傳送節點，傳遞到接受者手中
2.只能向后一排傳卡片，且不可同排傳送
3.每位同學只能傳一張卡片
選兩名同學，當作發送者與接受者
其余同學，每排當作傳送節點，進行存儲數據的傳輸
數據分包靈活傳
存儲轉發
發送者
接受者
轉發邏輯：在實際的傳輸過程中，并不是隨機選擇下一節點，而是要根據當時的網絡通信狀況進行選擇。
數據分包靈活傳
分包
雖然通過不斷重復存儲轉發這一過程，可以讓網絡中的計算機互相通信，但把數據作為一個整體進行存儲轉發，會面臨很多問題。例如：如果要傳的文件很大，就可能超出節點的存儲能力；如果傳輸過程中出現了個別錯誤，需要重傳所有數據……
為了解決類似問題，科學家們提出了分包思想，即傳輸數據時，需要先按規定，把數據分成一個個小的數據包，然后進行傳輸。
數據分包靈活傳
分包
發送者把數據分成A、B、C等數據包，這些數據包沿著不同的路徑傳到了接收者。由于每個包遇到的網絡狀況不同，因而先發的數據包有可能后到。接收者收到數據包后，根據包中標明的次序，把數據包重新組裝起來，形成要傳送的網頁、視頻或動畫等。
數據分包靈活傳
A
B
C
A
A
A
A
B
B
B
C
C
C
B
C
A
B
C
發送者
接收者
組裝
問題思考
Q1.一個包有多大？
Q2.如果包頭部丟失了會怎樣？
Q3.包能修改嗎？
Q4.找不到目標地址怎么辦？
Q5.一個包在傳輸過程中丟失了怎么辦？
Q6.包頭部該有什么信息呢？
數據分包靈活傳
A:以太網一般為 1500 字節左右。
A:無法進行數據重組、無法驗證數據完整性
A:數據包通常是可以被修改的，但這種修改受到多種因素的限制和規范
A:當數據包找不到目標地址時，會在網絡中引發一系列處理過程，包括網絡層以及應用層。
A:當一個數據包在傳輸過程中丟失時，會通過網絡層、應用層、傳輸層進行處理解決。
A:目的地址、源地址、協議類型標識、協議版本、生存時間（TTL）、分片相關信息、序號、校驗和
分包
分包小游戲
選多名同學，當作發送者與接受者
其余同學，每排當作傳送節點，進行存儲數據的傳輸
規則：
1.發送者將手中的卡片，通過傳送節點，傳遞到接受者手中
2.只能向后一排傳卡片，且不可同排傳送
3.每位同學只能傳一張卡片
4.傳送過程中，如果出現多位同學向一位同學同時傳卡片的情況，則隨機傳送其中一張，另一張持有者重新選擇，直到傳出為止。
數據分包靈活傳
分包
發送者
接受者
采用分包策略后，不管傳多大的文件，都不需要擔心節點的存儲能力。實際上分包的好處遠不止這些。例如，某個數據包出錯了，只需重傳那個數據包，而不需要重傳所有數據。又如，不同的數據包可以通過不同路徑到達目的地。接收方收到數據包后，根據數據包中的次序信息重新組裝。
數據分包靈活傳
課堂小結
數據分包靈活傳
1.網絡通信基本過程與存儲轉發思想
2.分包傳輸策略
3.網絡協議相關
了解到網絡通信類似于古代烽火臺的 “接力傳”，采用存儲轉發思想。即通信雙方傳遞的數據需經過網絡中的多個節點，每個節點接收數據后存儲并轉發，最終完成傳輸。
傳輸數據時先按規定把數據分成一個個小的數據包再傳輸。分包傳輸具有諸多優勢，如不用擔心節點存儲能力，某個數據包出錯只需重傳該包，不同數據包可通過不同路徑到達目的地，接收方根據數據包中的次序信息重新組裝。
網絡中的不同設備需遵循網絡協議共同工作以完成數據包傳輸任務。網絡協議要對包的產生、傳輸、接收等過程中可能出現的所有問題給出答案。
下課

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