《中小企业网络建设》PPT课件.ppt

网络工程师讲义,张智勇,ST01 中小企业网络建设,CEAC国家信息化计算机教育认证项目 ,网络工程师讲义,张智勇,TCP/IP基础讲义,本演示文稿可能包含观众讨论和即席反应。使用 PowerPoint 可以跟踪演示时的即席反应， 在幻灯片放映中，右键单击鼠标 请选择“会议记录” 选择“即席反应”选项卡 必要时输入即席反应 单击“确定”撤消此框 此动作将自动在演示文稿末尾创建一张即席反应幻灯片，包括您的观点。,网络工程师讲义,张智勇,主要内容,TCP/IP分层模型 网际协议中的IP地址,网络工程师讲义,张智勇,一.TCP/IP分层模型,1.1 分层概念的出现 怎样统一管理计算机网络？为了说明这一点， 可以设想一个最简单的情况：连接在网路上的两台计算机要相互传送文件，需要完成哪些工作才能进行呢？,计算机网络,网络工程师讲义,张智勇,至少要完成以下工作,两台计算机之间必须有一条传送数据的通路 发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活 要告诉网络如何识别接受数据的计算机 发起通信的计算机必须知道，接受数据的计算机是否已经准备好接受数据的工作 对出现的各种差错和以外事故，如数据传送错误，重复或丢失，网络中某个节点出故障，应当有可靠的措施保证对方计算机最终能够收到正确的数据 ,网络工程师讲义,张智勇,为了设计这样复杂的计算机网络，自然就出现了分层的方法。“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。,网络工程师讲义,张智勇,1.2 OSI七层模型,OSI（Open system interconnection) 中文名：开放系统互联参考模型，这是ISO（国际标准 化组织）的一个专门机构提出的网络标准模 型。,网络工程师讲义,张智勇,物理层：透明的传输比特流。即对比特流的传送不加控制，它要 考虑的是多大的电压表示“1”和“0”。 数据链路层：在两个相连的节点间的线路上无差错的传送以帧为 单位的数据。这样，数据链路层就把一条有可能出差错的实际链 路，转变成让网络层向下看起来好像是一条不出差错的链路。 网络层：网络层数据传送的单位是分组或包。其任务就是要选择 合适的路由，正确无误的按照地址找到目的站，这就是网络层的 寻址功能。 运输层：该层传送的数据单位是报文。其任务最佳的利用网络资 源，并以可靠和经济的方式，为两端主机的进程之间，建立一条 运输连接。或者说，运输层相上一层进行通信的两个进程之间提 供一个可靠的端到端的服务，使它们看不到运输层一下的数据通 信细节。,网络工程师讲义,张智勇,OSI从一张白纸开始，试图达到一种理想境界，即全世界的计算机网络都遵循这一统一的标准，因而全世界的计算机都能够很方便的进行互联和交换数据，但是OSI事与愿违的失败了。 OSI失败的原因可以归结为： 1.OSI专家们缺乏实际经验，完成OSI标准时没有商 业驱动力 2.OSI的协议实现过分复杂，而且运行效率低 3.OSI的层次划分不太合理，有些功能在多个层次 重复出现,网络工程师讲义,张智勇,1.3 TCP/IP分层模型,由于Internet已经得到了全世界的承认，因此Internet所使用的TCP/IP体系在计算机网络领域就占有特殊重要的地位。 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 中文译名：传输控制协议/网际协议 TCP/IP实际上是一个协议族，而不仅仅是上面所说的那两个。,网络工程师讲义,张智勇,两种分层模型对照,OSI TCP/IP,应用层,运输层,网际层,网络接口层,网络工程师讲义,张智勇,TCP/IP中各层的主要功能 网络接口层：通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对 应的网络接口卡。它们一起处理与电缆（或其他任何 传输媒介）的物理接口细节。 网际层：Internet协议将数据包封装成Internet数据包并运行必 要的路由算法。 传输层：为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。 应用层：在模型的顶部是应用层。本层是应用程序进入网络的通 道，负责处理应用程序细节。,网络工程师讲义,张智勇,模拟数据在各层的传输过程,计算机1 计算机2,4,3,2,1,1,2,3,4,AP1,AP2,物理传输媒体,应用程序数据,数据部分,H4,H3,数据部分,H2,数据部分,101011比特流010111,网络工程师讲义,张智勇,对等层,虽然数据要经过复杂的过程才能够送到对方的应用进程，但这些复杂的过程对用户来说，却都被屏蔽掉了，以致应用程序AP1觉得好像是直接把数据交给了进程AP2。 这就是所谓的“对等层”（PEER LAYERS)之间的通信。,网络工程师讲义,张智勇,协议栈,我们提到的各种协议，实际上就是在各个对等层之间传递数据时 的各项规定。,应用层 （各种应用层协议如 TELNET,FTP,SMTP等）,运输层 TCP,UDP,网际层 IP,网络接口层,应用层 （各种应用层协议如 TELNET,FTP,SMTP等）,运输层 TCP,UDP,网际层 IP,网络接口层,网络工程师讲义,张智勇,二.网际协议IP,2.1 IP地址 定义：在Internet网络中，给连接到Internet的主机分 配一个在全世界范围内唯一的32bit地址。 IP地址分为两部分，前一部分为网络号（net-id),后一部分为主机号（host-id)。,Net-id,Host-id,网络工程师讲义,张智勇,Ip地址的分类,用二进制格式时共有32位组成，为了方便记忆，用点号每八位一分割，称为点分十进制。 比如：10000000 00001011 00000011 00011111 记为：1 为了对IP地址进行管理，ip地址分为5类，分别为A,B,C,D,E A类地址格式 A类地址用于主机数目非常多的网络。A类地址的最高位为0，接下来的7 位完成网络ID，剩余的24位二进制位代表主机ID。A类地址允许126个网 络，每个网络大约一千七百万台主机;第一个八位体是1126。127是一个 特殊的网络ID，是用来检查，TCPIP协议工作状态。 A类地址的网络号从1到126,0,Net-id,Host-id,网络工程师讲义,张智勇,Ip地址的分类,B类地址用于中型到大型的网络。B类地址的最高位为10，接下来的14位 完成网络ID，剩余的16位二进制位代表主机ID。B类地址允许16384个网 络，每个网络大约65000台主机;第一个八位体是128191。 网络号从128.0191.255 C类地址用于小型本地网络。C类地址的最高位为110，接下来的21位完 成网络ID，剩余的8位二进制位代表主机ID。C类地址允许大约二百万个 网络，每个网络有254台主机；第一个八位体是192223。 网络号从192.0.0223.255.255 D类地址高4位为1110，为组播地址，主要是留给Internet体系结构使用的 E类地址高5位为11110，保留今后使用,10,Net-id,Host-id,110,Net-id,Host-id,网络工程师讲义,张智勇,一般不使用的IP地址,网络工程师讲义,张智勇,让我们来做几个有关IP地下的练习 例1：Which of the following IP addresses are invalid for a TCP/IP host? A. B. C.0 D.131.107.256.60 E.55 F.55 答案：A,C,D,F 分析： A. 233属于D类地址 B. 120属于A类地址, 其网络ID为120, 主机ID为1.0.0, 都不全为0或1, 故 为有效的IP地址 C. 127属于的网络地址, 此网址是做Loopback测试用的, 不可以 指派给主机 D. 256是无效的数字 E. 188属于B类地址, 其网络ID为188.56, 主机ID为4.255, 都不全为0或1, 故为有效的IP地址 F. 200属于C类地址, 其网络ID为200.18.65, 主机ID为255, 故为无效的IP 地址,网络工程师讲义,张智勇,2.2 子网掩码,为什么还要提出这个概念？ 为了提高IP地址的使用效率，可将一个网络划分为子网： 采用借位的方式，从主机位最高位开始借位变为新的子 网位，所剩余的部分则仍为主机位。这使得IP地址的结 构分为三部分：网络位、子网位和主机位。,网络工程师讲义,张智勇,从上面的介绍我们知道，IP地址是以网络号和主机号来表示网络 上的主机的，只有在一个网络号下的计算机之间才能“直接”互通， 不同网络号的计算机要通过路由器才能互通。但这样的 划分在某些情况下显得并十分不灵活。为此IP网络还允许划分成 更小的网络，称为子网（Subnet），这样就产生了子网掩码。子 网掩码的作用就是用来判断任意两个IP地址是否属于同一子网络， 这时只有在同一子网的计算机才能“直接”互通 。,网络工程师讲义,张智勇,下面举出一个B类IP地址作为例子,B类地址 增加了子网号 字段 子网掩码 TCP/IP体系规定用一个32bit的子网掩码来表示子网号字段的长度。 具体的做法如上图所示 对于上图的例子，第一个子网可是用的IP地址从开始， 第二个子网可以使用的IP地址从开始。,10,Net-id,Host-id,10,Net-id,Subnet-id,Host-id,11111111 11111111,111111,0000000000,网络工程师讲义,张智勇,若知道一个主机的IP地址和子网掩码，那么就能知道某 个IP数据报是发给： .该子网上的一个主机，或 .在本网络的另外一个子网上的一个主机，或 .在另一个网络上的一个主机 若一个单位不进行子网划分，则其子网掩码即为默认 值，此时子网掩码中“1”的长度就是网络号的长度。因 此对于A,B,C类IP地址，其对应的子网掩码默认值分别 是，和,网络工程师讲义,张智勇,采用子网掩码就相当于三级寻址,每一个路由器在收到一个