局域网基础、局域网的主要特点、局域网的分类.ppt

第八章第八章 计算机网络基础计算机网络基础 8.1 8.1 计算机网络的基础知识计算机网络的基础知识 计算机网络的重要意义是将计算机互连起来，实现资计算机网络的重要意义是将计算机互连起来，实现资 源共享源共享 8.1.1 8.1.1 计算机网络的概念、特点及功能计算机网络的概念、特点及功能 一、计算机网络的概念一、计算机网络的概念 xx计算机网络：将分布在不同地理区域的计算机系计算机网络：将分布在不同地理区域的计算机系 统、终端设备和各种形式的数字通信信道互连在统、终端设备和各种形式的数字通信信道互连在 一起，形成彼此可以互相协作的综合信息处理系一起，形成彼此可以互相协作的综合信息处理系 统统。 xx计算机网络系统：地理位置不同，并具有独立功计算机网络系统：地理位置不同，并具有独立功 能的多个计算机系统与专用外部设备用通信线路能的多个计算机系统与专用外部设备用通信线路 互连起来，并且配以功能完善的网络软件，实现互连起来，并且配以功能完善的网络软件，实现 网络上资源共享的系统。网络上资源共享的系统。 二、二、计算机网络的特点计算机网络的特点 yy进网的计算机各自功能是独立的。即无主从关系进网的计算机各自功能是独立的。即无主从关系 yy各计算机之间是相互连接的。各计算机之间是相互连接的。 yy要有网络协议的支持。要有网络协议的支持。 zz计算机网络的发展阶段计算机网络的发展阶段 yy具有通信功能的单机系统具有通信功能的单机系统 yy具有通信功能的多机系统具有通信功能的多机系统 yy计算机网络计算机网络 zz今后计算机网络发展的特点今后计算机网络发展的特点 yy开放式的网络体系结构开放式的网络体系结构 yy向高性能发展向高性能发展 yy计算机网络的智能化计算机网络的智能化 计算机网络的功能计算机网络的功能 yy资源共享（包括软件、硬件和数据信息资源）资源共享（包括软件、硬件和数据信息资源） yy信息传送与集中处理信息传送与集中处理 yy均衡负荷与分布处理均衡负荷与分布处理 yy综合信息服务综合信息服务 zz计算机网络的应用计算机网络的应用( (服务服务):): yy运程登录运程登录 yy发送电子函件发送电子函件 yy电子数据交换电子数据交换 yy联机会议联机会议 zz.2 2 计算机网络的分类计算机网络的分类 yy按网络的地域的覆盖范围分：按网络的地域的覆盖范围分：局域网（局域网（LANLAN ）、）、市域网（市域网（MANMAN）和广域网（和广域网（WANWAN）。）。因因 特网为世界上最大的广域网。特网为世界上最大的广域网。 yy按通信传输的介质分：按通信传输的介质分：双绞线网、同轴电缆双绞线网、同轴电缆 网、光缆（光导纤维）网，及无线通信（微波网、光缆（光导纤维）网，及无线通信（微波 / /卫星通信）网卫星通信）网 yy按网络结构分：按网络结构分：环型网、星型网、总线网环型网、星型网、总线网 zz局域网（局域网（Local Area NetworkLocal Area Network，简写为简写为LANLAN） xx在小区域内使用的、由多个计算机组成的网络在小区域内使用的、由多个计算机组成的网络 例如：一个房间、一个建筑物、一个校园内。（距例如：一个房间、一个建筑物、一个校园内。（距 离比交近的都可以使用局域网）离比交近的都可以使用局域网） xx局域网的特点：局域网的特点： 1. 1.地理范围分布在局部地区地理范围分布在局部地区(10(10公里以内，一般在公里以内，一般在 2.52.5公里以内公里以内) ) 2. 2.信息传输速率较高，为信息传输速率较高，为0.11000.1100MbpsMbps，通常在通常在 1 1MbpsMbps（bpsbps：每秒位数）每秒位数） 3. 3.传送误码率低，一般为传送误码率低，一般为1010-8 -810 10-11 -11之间 之间 4. 4.网络结构比较规范，有星型、总线型和环型等几网络结构比较规范，有星型、总线型和环型等几 种种 yy局域网通常可划分为以太网（局域网通常可划分为以太网（EthemetEthemet）、）、令牌环网令牌环网 （Token RingToken Ring）、）、光纤分布式数据接口（光纤分布式数据接口（FDDIFDDI）、）、 异步传输模式（异步传输模式（ATMATM）等，等，其中最常见的是以太网。其中最常见的是以太网。 yy局域网常用设备有：局域网常用设备有： xx网卡（网卡（NICNIC）-负责计算机与网络介质之间的电气连负责计算机与网络介质之间的电气连 接，比特数据流的传输和网络地质的确认。主要技术接，比特数据流的传输和网络地质的确认。主要技术 参数是带宽速度、总线方式、电气接口方式。参数是带宽速度、总线方式、电气接口方式。 xx集线器（集线器（HubHub）-主要指共享式集线器。主要参考带主要指共享式集线器。主要参考带 宽速度、接口数、智能化（可网管）、扩展性（可级宽速度、接口数、智能化（可网管）、扩展性（可级 联和堆叠）。联和堆叠）。 xx交换机（交换机（SwitchSwitch）-指交换式集线器指交换式集线器 zz广域网（广域网（WANWAN） 也叫远程网（也叫远程网（RCNRCN），），是由相距较远的局域网或市域是由相距较远的局域网或市域 网（网（MANMAN）互连而成的。其覆盖面广它是通过通信互连而成的。其覆盖面广它是通过通信 线路将异地的专用计算机线路将异地的专用计算机( (不是用户机不是用户机) )连接起来形成连接起来形成 一个通信网络。专用计算机称为通信处理机一个通信网络。专用计算机称为通信处理机, ,它负责网它负责网 络通信。络通信。 yy广域网的特点广域网的特点： xx地理范围分布广，信息传送距离从几十公里到几万公地理范围分布广，信息传送距离从几十公里到几万公 里。里。 xx信息传送速率比较低，一般都小于信息传送速率比较低，一般都小于0.10.1MbpsMbps。 xx传送误码率在传送误码率在1010-4 -4到 到1010-6 -6之间。 之间。 xx网络结构不规整，可以根据用户需要随意组网。网络结构不规整，可以根据用户需要随意组网。 yy广域网电信通信方式：广域网电信通信方式： xx公用电话网（公用电话网（PSTNPSTN）-常用拨号访问形式常用拨号访问形式 xx综合业务数据网（综合业务数据网（ISDNISDN） xxDDNDDN专线专线 xxX.25X.25网网 xx帧中继帧中继 yy广域网中常用设备：广域网中常用设备： xx路由器（路由器（RouterRouter）根据地址来寻找到达目的地的根据地址来寻找到达目的地的 路径，叫路径，叫“ “路由路由” ”。路由器必须具有广域网和局域网两。路由器必须具有广域网和局域网两 种网络通信接口。路由器的广域网通信接口分为同步种网络通信接口。路由器的广域网通信接口分为同步 串口和异步串口。串口和异步串口。 xx调制解调器（调制解调器（ModemModem）：）：是网络设备和电信通是网络设备和电信通 信设备的接口，用来在电话线上传递数字信息。分为信设备的接口，用来在电话线上传递数字信息。分为 同步和异步两种，分别用来与路由器的同步和异步串同步和异步两种，分别用来与路由器的同步和异步串 口相连接。口相连接。 T 计算机网络的逻辑结构计算机网络的逻辑结构 通信子网通信子网 T T T H T HT T T T T T T T T T T H NC NC NCNC NC 内层内层: :通信子网通信子网 外层外层: :资源子网资源子网 HH：主机主机 NCNC：通讯控制处理机通讯控制处理机 TCTC：终端控制器终端控制器 T T：终端终端 TC 通信子网主要由通信设备与通信线路通信子网主要由通信设备与通信线路 组成，不同的网络会有不同的通信组成，不同的网络会有不同的通信 子网。子网。 局域网中通信子网由传输介质和主机局域网中通信子网由传输介质和主机 网络接口板组成。网络接口板组成。 广域网除传输介质和主机网络接口板广域网除传输介质和主机网络接口板 外，还包括通信处理机，作为通信外，还包括通信处理机，作为通信 转发部件。转发部件。 资源子网是由网上的用户主机组成。资源子网是由网上的用户主机组成。 8.1.3 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构 抛开网络中的具体设备，把像工作站、服务器等网络抛开网络中的具体设备，把像工作站、服务器等网络 单元抽象为单元抽象为“ “点点” ”, ,把网络中的电缆等通信介质抽象为把网络中的电缆等通信介质抽象为 “ “线线” ”从拓扑学的观点来看计算机网络系统，就形成从拓扑学的观点来看计算机网络系统，就形成 了点和线的几何图形，抽象出计算机网络的拓扑结了点和线的几何图形，抽象出计算机网络的拓扑结 构。构。 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构: : 网络结点与通信链路网络结点与通信链路( (结点结点 间的连线间的连线) )的几何位置的几何位置 , ,就是网络拓扑结构。就是网络拓扑结构。 常见的网络拓扑结构：常见的网络拓扑结构： 1. 1. 星型结构星型结构 2. 2.环型结构环型结构 3. 3.总线结构总线结构 4. 4.树型结构树型结构 一、星型结构一、星型结构 是具有一个控制中心，采用集中式控制。是具有一个控制中心，采用集中式控制。 （网中每一个结点设备都以中心结点为中心，通（网中每一个结点设备都以中心结点为中心，通 过连接线与中心结点相连，如果一个工作站点过连接线与中心结点相连，如果一个工作站点 需要传输数据，它首先必须通过中心结点。）需要传输数据，它首先必须通过中心结点。） zz二、环型结构二、环型结构 zz网络中各结点通过一条首尾相连的通信链连接网络中各结点通过一条首尾相连的通信链连接 起来的一个闭合环型结构网。其通信方式是一起来的一个闭合环型结构网。其通信方式是一 个站点发出信息网上的其他站点都可以收到。个站点发出信息网上的其他站点都可以收到。 （信息单向流动，但一旦网络中某工作站发生（信息单向流动，但一旦网络中某工作站发生 故障，可能导致整个网络停止工作）故障，可能导致整个网络停止工作） 三、总线型结构三、总线型结构 总线结构网络是将各结点设备和一根总相总线结构网络是将各结点设备和一根总相 连。网络中所有的结点工作站是通过总连。网络中所有的结点工作站是通过总 线进行信息传输的。（该结构中，若有线进行信息传输的。（该结构中，若有 一个工作站发生故障，一般不影响整个一个工作站发生故障，一般不影响整个 网络的工作，可靠性好。）网络的工作，可靠性好。） 四、树型结构四、树型结构 任何两个用户都不能形成回路，每条通信线任何两个用户都不能形成回路，每条通信线 路都必须支持双向传输。在树型结构中，路都必须支持双向传输。在树型结构中， 有一个根结点，根结点下是枝结点和叶子有一个根结点，根结点下是枝结点和叶子 结点。结点。 zz.4 4 网络协议简介网络协议简介 yy两站点间接口：两站点间接口： xx硬件部分，用来实现站点间的信息传送硬件部分，用来实现站点间的信息传送 xx软件部分，规定双方进行通信的约定协议，由三部分组成软件部分，规定双方进行通信的约定协议，由三部分组成 ，用以决定双方对话类型的语义部分，决定双方对话方式，用以决定双方对话类型的语义部分，决定双方对话方式 的语法部分和用于决定通信双方应答关系的变换规则。的语法部分和用于决定通信双方应答关系的变换规则。 yy国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISO）提出的开放系统互连参考提出的开放系统互连参考 模型，将计算机网络的体系结构分成七层模型，将计算机网络的体系结构分成七层 xx物理层物理层 xx数据链路层数据链路层 xx网络层网络层 xx运输层运输层 xx对话层对话层 xx表示层表示层 xx应用层应用层 zz目前广泛采用分层结构的网络体系结构目前广泛采用分层结构的网络体系结构 yy通信协议的分层规定：用户应用程序作为最高层，物理通信通信协议的分层规定：用户应用程序作为最高层，物理通信 线路作为最低层，协议处理包括：将网络功能分为若干层，线路作为最低层，协议处理包括：将网络功能分为若干层， 规定相临层间互传信息的接口关系，称为层间服务；同一层规定相临层间互传信息的接口关系，称为层间服务；同一层 内，通信双方要遵守的许多约定和规定，成为层内服务。内，通信双方要遵守的许多约定和规定，成为层内服务。 物理互联媒体物理互联媒体层次层次0 0 层次层次1 1 层次层次2 2 层次层次3 3 层次层次4 4 层次层次5 5 层次层次6 6 层次层次7 7 物理层物理层PhPh 物理层物理层PhPh 数据链路层数据链路层D D 数据链路层数据链路层D D 网络层网络层N N 网络层网络层N N 运输层运输层B B 运输层运输层B B 对话层对话层S S 对话层对话层S S 表示层表示层P P 表示层表示层P P 应用层应用层A A 应用层应用层A A 物理层协议物理层协议 线路层协议线路层协议 网络层协议网络层协议 运输层协议运输层协议 会话层协议会话层协议 表示层协议表示层协议 应用层协议应用层协议 ISO/OSI ISO/OSI 参考模型参考模型 8.2 8.2 局域网基础局域网基础 zz8.2.1 8.2.1 局域网的主要特点局域网的主要特点 zz8.2.2 8.2.2 局域网的分类局域网的分类 yy依照拓扑结构进行分类依照拓扑结构进行分类 yy依照媒体访问控制方法进行分类依照媒体访问控制方法进行分类 xxCSMA/CDCSMA/CD即载波监听多路访问即载波监听多路访问/ /冲突检测的局域网冲突检测的局域网 xxToken PassingToken Passing（令牌传递）局域网（分问令牌总线网令牌传递）局域网（分问令牌总线网 和令牌环网两种）和令牌环网两种） yy依照数据传输速率进行分类依照数据传输速率进行分类 yy根据信道应用方式分类根据信道应用方式分类 xx基带网（如以太网，带宽为基带网（如以太网，带宽为1010MHzMHz） xx宽带网（如宽带网（如WangnetWangnet，带宽为带宽为350350MhzMhz） zz 2.3 局域网的组成局域网的组成 yy一个或多个文件服务器，通常由高档微机或微机服一个或多个文件服务器，通常由高档微机或微机服 务器担任务器担任 yy多个工作站，有一般微机担任多个工作站，有一般微机担任 yy传输媒体，包括同轴电缆、双绞线和光纤传输媒体，包括同轴电缆、双绞线和光纤 yy网络适配器，也称网卡网络适配器，也称网卡 yy网间连接器，连接服务器和传输媒体、工作站和传网间连接器，连接服务器和传输媒体、工作站和传 输媒体输媒体 yy网络操作系统网络操作系统NOSNOS yy其它局域网设备其它局域网设备 xx用于星型拓扑结构中心节点的设备集线器（用于星型拓扑结构中心节点的设备集线器（HubHub） xx用于扩展网络传输距离的中继器（用于扩展网络传输距离的中继器（repeaterrepeater） xx用于局域网互连和局域网与广域网互连的设备，包括桥接用于局域网互连和局域网与广域网互连的设备，包括桥接 器、路由器和网关器、路由器和网关 zz.4 4 常见的局域网常见的局域网 yy网络操作系统的功能网络操作系统的功能 xx通常操作系统具有的五大功能通常操作系统具有的五大功能 xx提供高效、可靠的网络通信能力提供高效、可靠的网络通信能力 xx提供多种网络服务功能提供多种网络服务功能 yy目前网络操作系统的三大阵营目前网络操作系统的三大阵营 xxUnixUnix网络操作系统网络操作系统 xxNovellNovell网络操作系统网络操作系统 xxMicrosoftMicrosoft网络操作系统网络操作系统 8.3 Internet入门 zz.1 1 关于信息高速公路关于信息高速公路 yy信息高速公路是指数字化大容量光纤通信网络或无信息高速公路是指数字化大容量光纤通信网络或无 线通信、卫星通信网络与各种局域网络组成的高速信线通信、卫星通信网络与各种局域网络组成的高速信 息传输通道。它由高速信息传输通道（如光缆、无线息传输通道。它由高速信息传输通道（如光缆、无线 通信网、卫星通信网、电缆通信网）、网络通信协议通信网、卫星通信网、电缆通信网）、网络通信协议 、通信设备、多媒体硬件、多媒体软件等几部分组成、通信设备、多媒体硬件、多媒体软件等几部分组成 。 yyInternetInternet是美国信息高速公路的主干网是美国信息高速公路的主干网 yyInternetInternet网是一个网际互联的网。它把不同的局域网是一个网际互联的网。它把不同的局域 网，广域网络通过路由器互相连接，把全世界各个国网，广域网络通过路由器互相连接，把全世界各个国 家的网络都互相连接形成了一个全球性的大网。家的网络都互相连接形成了一个全球性的大网。 zz8.3.2 8.3.2 InternetInternet的由来的由来 yy产生于产生于19691969年初，阿帕（年初，阿帕（ARPAARPA）网；网；InternetInternet是是 一种国际互联网一种国际互联网 zz8.3.3 8.3.3 连接连接InternetInternet yy中国已有七个主干网与中国已有七个主干网与InternetInternet相连相连 xx教育部主管的中国教育科研网，简称教育部主管的中国教育科研网，简称CERNETCERNET xx科学院网络单位中心主管的科学院网络单位中心主管的CASNETCASNET xx邮电部数据局主管的中国公用互联网络，简称邮电部数据局主管的中国公用互联网络，简称 CHINANETCHINANET xx信息产业部吉通公司主管的金桥网，简称信息产业部吉通公司主管的金桥网，简称GBNETGBNET xx中国联通数据网中国联通数据网 xx网通公用互联网网通公用互联网CNCnetCNCnet xx利用军队资源组建的网络利用军队资源组建的网络 zz.4 4 InternetInternet提供的服务提供的服务 yy电子函件电子函件E-mailE-mail xx速度非常快，一封信，利用电子函件的技术，一速度非常快，一封信，利用电子函件的技术，一 分钟可以到美国。传送的不仅是文字，可传送五分钟可以到美国。传送的不仅是文字，可传送五 花八门的内容（声音、图片、视频、电影等，当花八门的内容（声音、图片、视频、电影等，当 然有些限制，如对方的邮箱大小有限制等）。然有些限制，如对方的邮箱大小有限制等）。 yy著名的浏览器服务（三著名的浏览器服务（三W W 或称万维浏览）或称万维浏览） xx可以看到很多信息（如：企业信息、公共信息、可以看到很多信息（如：企业信息、公共信息、 全景信息等）全景信息等） yy远程登录服务远程登录服务TelnetTelnet xx任务通过网络到任何一台计算机上任务通过网络到任何一台计算机上 yy文件传送服务文件传送服务FTPFTP xx利用网络，可以得到软件系统。（文件传输）有利用网络，可以得到软件系统。（文件传输）有 些软件是自由软件，供应商主动放在网络上，作些软件是自由软件，供应商主动放在网络上，作 为广告宣传，供用户自己下载。下载服务即指文为广告宣传，供用户自己下载。下载服务即指文 件传输服务。件传输服务。 yy电子公告板电子公告板BBSBBS xx在不同的国家、地区的人可以利用网络上共同讨在不同的国家、地区的人可以利用网络上共同讨 论问题。论问题。 yy信息查询服务（信息查询服务（GopherGopher） xx将最新消息按一定目标、或用户传送。将最新消息按一定目标、或用户传送。 yy网络新闻网络新闻 xx提供各种信息，人们交流思想、信息和看法的论提供各种信息，人们交流思想、信息和看法的论 坛。坛。 yy8.3.5 8.3.5 TCP/IPTCP/IP协议族协议族 xx传输控制协议传输控制协议TCPTCP：规定了一种可靠的数据信息规定了一种可靠的数据信息 传递服务。对应于传递服务。对应于OSIOSI七层协议模型的传输层。七层协议模型的传输层。 xx互联网协议互联网协议IPIP：是支持网间互联的数据报协议。是支持网间互联的数据报协议。 对应于对应于OSIOSI七层协议模型的网络层。七层协议模型的网络层。 xx四层功能的网络模型四层功能的网络模型 链路层、网络层、传输层、应用层链路层、网络层、传输层、应用层 yyInternetInternet网的网络互连是通过一个称为路由器的专网的网络互连是通过一个称为路由器的专 用计算机实现的。路由器可以互连多种类型的网络。用计算机实现的。路由器可以互连多种类型的网络。 可以将可以将InternetInternet看作由许多路由器互连在一起的网看作由许多路由器互连在一起的网 络，用户计算机之间的通信通过一个个路由器从甲网络，用户计算机之间的通信通过一个个路由器从甲网 的一台计算机发送到乙网的另一台计算机。（其中路的一台计算机发送到乙网的另一台计算机。（其中路 由器根据由器根据IPIP地址寻找计算机。）地址寻找计算机。） zz8.3.6 8.3.6 InternetInternet地址地址 yy地址与域名地址与域名 InternetInternet为每一个入网单位分配两个地址为每一个入网单位分配两个地址 xx域名地址：供用户互相查询域名地址：供用户互相查询 xxIPIP地址：为了便于计算机进行访问地址：为了便于计算机进行访问(32(32位位 即即4 4个个 字节字节 组成组成 它是物理地址它是物理地址 ）。包含三部分，即类型）。包含三部分，即类型 、网络号、主机号。、网络号、主机号。 网网 号号 主主 机机 号号 A A 10 10 网网 号号 主主 机机 号号 1111 0 0 网网 号号主 主 机号机号 B B C C 0 1 8 310 1 8 31 0 2 16 310 2 16 31 0 2 24 310 2 24 31 大型大型 中型中型 小型小型 yy域名地址：主机名域名地址：主机名. .三级子域三级子域. .二级子域二级子域. .一级子域一级子域 第一级子域又称区域名，一般都是两字母的代码第一级子域又称区域名，一般都是两字母的代码 ，对应不同的国家（例外的是美国没有国家名，对应不同的国家（例外的是美国没有国家名， 因为因为InternterInternter是它们搞的，所以它们没有给自己是它们搞的，所以它们没有给自己 设定域名）；第二级子域一般都是三字母代码，设定域名）；第二级子域一般都是三字母代码， 对应不同的组织或领域；第三级子域一般都是三对应不同的组织或领域；第三级子域一般都是三 字符代表的或机构下分支机构；主机名则是第三字符代表的或机构下分支机构；主机名则是第三 级子域代表的组织的主机（服务器）名称。级子域代表的组织的主机（服务器）名称。 IPIP地址由地址由4 4个字节构成，每一个字节用一个个字节构成，每一个字节用一个 02550255范围内的十进制数表示范围内的十进制数表示 例如：清华大学例如：清华大学 ftp.ftp.cernetcernet. .eduedu. .cncn主机主机. .清华大学清华大学. .教育科研网教育科研网. .中国中国 ( (IPIP地址：地址：)) yy如何成为如何成为InternetInternet网络用户网络用户 xx硬件配置环境硬件配置环境 xx软件配置环境软件配置环境 xx通过通过ISPISP加入加入InternetInternet xx与与InternetInternet连接连接 安装安装MODEMMODEM 安装拨号网络适配器安装拨号网络适配器 安装配置安装配置TCP/IPTCP/IP协议协议 安装拨号网络安装拨号网络 配置拨号网络配置拨号网络 接通接通ISPISP 域名的注册：域名的注册：IP IP 地址全球有一个注册机构。地址全球有一个注册机构。 任何国家、单位、机构、个人必须办理域任何国家、单位、机构、个人必须办理域 名注册，可以得到一个域名，或域名段，名注册，可以得到一个域名，或域名段， 域名范围。域名范围。 当一个机构、团体、国家个人当一个机构、团体、国家个人 要使用互连网，必须办理注册域名。