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2019/9/18,xueli,1,什么是计算机网络(Computer Network) 通信技术和计算机技术结合的产物 利用通信线路和通信设备将分散在不同地点，并具有独立功能的多台计算机互连起来，按照网络协议进行数据通信和资源共享的计算机系统的集合 计算机网络的功能 两大主要功能：通信和资源共享 通信如信息查询与检索(WWW)、电子邮件(E-mail)、视频点播(VOD)等 资源共享如共享文件、共享磁盘、共享外设等 其他如多媒体化、协同计算、分布处理等等,1.1 网络的概念和原理,2019/9/18,xueli,2,计算机网络的好处？ 提高工作效率 减少资源浪费 帮助确保信息的一致性并减少数据冗余 将不同的思想和观点带至一个公共论坛,计算机网络的好处,2019/9/18,xueli,3,网络的分类标准 交换功能：电路交换、报文交换、分组交换 作用范围：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN） 使用者：公用网、专用网,1.2 网络的分类,2019/9/18,xueli,4,什么是局域网 局域网（LAN）,是网络按照地理范围的大小进行分类时的一种类型。其覆盖范围较小，一般从几十米到几千米，典型的如一间办公室、几栋楼房、一个校园等 局域网的技术特点 范围有限，数据传输率高，易于建立、维护和扩展，应用广泛，技术成熟，可在局域网的基础之上实现 Intranet（又称企业内部网）,1.3 局域网,2019/9/18,xueli,5,典型的局域网结构如下图,局域网的构成,计算机 服务器 网线 交换机/集线器,2019/9/18,xueli,6,网络拓扑结构、传输介质和介质访问控制协议 网络拓扑结构通过网中结点与通信线线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系 拓扑结构设计是构建计算机网络的第一步，一般在构建网络之前根据建网的目标选择合适的拓扑结构，绘制拓扑结构图，便于以后的具体实施,决定局域网特性的因素,2019/9/18,xueli,7,常用的拓扑结构：总线型、环型和星型结构 总线型拓扑结构的特点： 所有节点都通过网卡连接到一条作为公共传输介质的总线上 总线通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质 所有节点都可以通过总线传输介质发送或接收数据，但一段时间内只允许一个节点利用总线发送数据 由于总线为多个节点共享，如果同一时刻有两个或多个节点利用总线的话，会产生“冲突”，造成传输失败，所以必须解决多点访问总线的MAC问题 结构简单、实现容易、可靠性好 不能集中控制、新增站点比较困难,局域网常用的拓扑结构,2019/9/18,xueli,8,传输速度快，容易在网络中增加新的节点 网络结构简单、建网容易、控制和管理方便 一旦中心节点出现故障则导致全网瘫痪 共享式和交换式,星型拓扑结构的特点,2019/9/18,xueli,9,环型拓扑结构,2019/9/18,xueli,10,按网络环境中是否有域控制器，可以将网络分为对等网和客户/服务器型网络 对等网：没有专用域服务器的网络。小型、简单、便宜。所有的连网节点地位平等，安装在每个连网节点中的操作系统软件相同，安装有相同的网络协议，彼此之间能够直接共享设定的网络资源 客户/服务器网：设有一台或多台域服务器的网络。便于集中管理、安全性高和易于扩展。服务器有更好的处理器、更多的存储空间，向其他计算机提供服务。文件及打印服务器、应用程序服务器、邮件服务器,局域网的分类,2019/9/18,xueli,11,如何识别计算机（IP地址） 在网络中的每一台计算机的一个数字编码，按照该编号来查找和识别计算机。32位的二进制形式，分成4部分，例如 11000001 00000001 00000010 00000001 为了使用方便，将每组转换成十进制数并用点分开，称为“点分十进制”法 局域网IP地址和互连网IP地址 采用IP地址来标识源地址和目标地址,1.4 网络是怎么工作的,2019/9/18,xueli,12,网络规模与IP地址,2019/9/18,xueli,13,在局域网中，网络中的IP地址可以任意使用。 55 55 55 如果需要接入互联网，就需要进行地址映射，将内部IP地址映射到专用IP地址。,IP地址的使用范围,2019/9/18,xueli,14,在互联网中，网络中的IP地址一般是由因特网权力机构分配（仅网络号） A类IP地址由国际网络信息中心NIC分配 B类IP地址由InterNIC、APNIC、ENIC分配 C类由国家或地区的网络信息中心分配 A类地址的网络号数不多。现在能够申请到的IP地址只有B类和C类两种 当申请一个IP地址的时候，实际上只是获得了一个net-id，具体的host-id需要该网络内部自行分配，只要做到在本网内不重复既可,互连网中的IP地址,2019/9/18,xueli,15,如我们要找新浪的网站（6），首先本地的路由器处理网络号166.111，新浪网的路由器处理主机号部分8.56。 为了简化计算，设置一个特殊的数来辅助进行IP地址的网络号和主机号，这个数字就叫子网掩码。 A、B、C类IP地址默认的子网掩码分别是： 、、 如果需要划分子网时，我们可以从主机号中分出一部分来作为内部的子网号，剩下的仍为主机号。此时，子网掩码就需要有所变化。,子网掩码,2019/9/18,xueli,16,例子,2019/9/18,xueli,17,有了子网掩码和IP地址，可以很快算出该IP地址对应的网络号、子网号、主机号。 如IP地址为3，子网掩码为28 首先将IP地址转换成二进制 11000000.00001001.11001000.00001101 再将子网掩码也转换成二进制 11111111.11111111.11111111.10000000 最后将两个二进制数“逻辑与”运算后得到的结果为网络号子网号 11000000.00001001.11001000.00001101 11111111.11111111.11111111.10000000 (and) 11000000.00001001.11001000.00000000,例子,主机号:13,子网号:0,网络号:192.9.200,地址类型 C,2019/9/18,xueli,18,物理地址，又称MAC地址，固化在网卡的ROM中，唯一标志一块网卡，在网络中底层进行数据转发时标明源地址和目的地址 查看网卡的MAC地址,物理地址,2019/9/18,xueli,19,网络协议 网络中进行数据通信所遵守的规则或者约定,网络协议,2019/9/18,xueli,20,Transmission Control Protocol/Internet Protocol 目前用的最广范的协议 灵活，支持不同种类、任意规模的网络间的联网 1983年TCP/IP正式在互联网（ARPANET）上使用，它是一个协议族，还包括其他上百个各种功能的协议,TCP/IP协议,2019/9/18,xueli,21,NetBIOS Extended User Interface 使用令牌环型的路径，采用广播方式来发送消息 效率高、速度快、内存开销少并易于实现 不能用于由多个局域网组成的大型网络 不能连接Internet 在域模式的局域网中，客户机如果想要登陆NT域，必须安装该协议,NetBEUI协议,2019/9/18,xueli,22,Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange 是Novell NetWare网络中使用的一种协议 不需要任何配置，它可通过“网络地址”来识别自己的身份 网络地址由两部分组成：标明物理网段的“网络ID”和标明设备的“节点ID”,IPX/SPX协议,2019/9/18,xueli,23,Windows中提供了两个与Novell网络兼容的协议：“NWLink IPX/SPX兼容协议”和“NWLink NetBIOS”，统称为“NWLink通信协议” 还有AppleTalk协议，是苹果计算机公司开发，用于Macintosh计算机之间的通信,其它协议,2019/9/18,xueli,24,取决于网络规模、网络兼容性和网络管理等几个方面 选择适合网络特点的协议 存在多个网段或要通过路由器相连时，必须选择IPX/SPX或TCP/IP等协议 网络规模小，只是为了实现简单的文件和设备共享，可以使用NetBEUI 网络规模大，结构复杂时，可以使用TCP/IP 尽量少选用网络协议 注意协议的版本 注意协议的一致性。如果想让互联的计算机进行网络对话，它们使用的通信协议必须相同,通信协议的选择,2019/9/18,xueli,25,GateWay 用来连接异种网络 负责对不同的通信协议进行翻译，使运行不同协议的两种网络之间可以实现相互通信 如运行TCP/IP协议的windows用户要访问运行IPX/SPX协议的网络资源时，就必须使用网关作中介,网关,2019/9/18,xueli,26,1984年，ISO指定了一个OSI模型。OSI模型将网络结构划分为7层，如图,数据包的传输过程（OSI分层模型）,2019/9/18,xueli,27