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网络基础知识培训,信息技术中心 2012年9月,目 录,一、网络简介 二、网络传输介质 三、网络设备 四、网络传输协议 五、网络应用,什么是网络？,计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络设备及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。,什么是网络？,构成网络的要素,计算机+服务器+外设 通信线路 网络设备 网络操作系统 网络通信协议 应用,目 录,一、网络简介 二、网络传输介质 三、网络设备 四、网络传输协议 五、网络应用,网络传输-标准化组织,在建立网络标准以确保通信和网络设备有统一的标准方面，许多美国和国际组织发挥了重要的作用。这些组织包括： 美国国家标准化协会( A N S I )。 电气电子工程师协会( I E E E )。 国际通信联盟( I T U )。 国际标准化组织( I S O )。 Internet 协会( I S O C )和相关的I n t e r n e t工程任务组( I E T F )。 电子工业联合会( E I A )和相关的通信工业联合会( T I A )。,网络传输-标准化组织,美国国家标准化协会( A N S I )是在多项技术领域内都有很大影响力的标准化组织。A N S I成立于1 9 1 8年，主要处理美国商务、政府机构和国际组织中有关产品标准问题以达成协议，其中产品的概念很广，从自行车头盔到通信电缆都有。A N S I已经实现了11 000多种产品的标准化。在计算机行业中，该组织已经在屏幕显示属性、数字通信和光纤电缆传输等方面实现了标准化。A N S I是美国国际标准化组织( I S O )中的代表。,网络传输-标准化组织,电气电子工程师协会( I E E E )是建立通信标准的关键组织。I E E E是包含科学、技术和教育在内的专业协会，在1 4 0多个国家中积极进行活动。I E E E的计算机协会局域网委员会发展了目前应用的许多网络互连标准，其中最重要的当属用在局域网环境下物理电缆电路和传输的“8 0 2”标准。8 0 2标准于1 9 8 0年开始开发，由IEEE 802委员会和Project 802创建。8 0 2标准的说明如下：,网络传输-标准化组织,802.18 0 2标准的概述。 802.2逻辑链接控制的标准和其他网络连接标准。 802.3带有检测冲突的载波侦听多路存取方法( C S M A / C D )的标准。 802.4传递总线存取的令牌标准。 802.5令牌环存取以及L A N与M A N间通信的标准。 802.6包括高速无连接网络互连在内的L A N和M A N网络标准。 802.7宽带电缆技术标准。 802.8光纤电缆技术标准。 802.9集成网络互连服务(如语音和数据集成)的标准。 802.10L A N和M A N能共同使用的安全性标准。 802.11无线连接标准。 802.12要求优先级存取方法标准。 802.14有线电视宽带通信标准。,网络传输-标准化组织,国际标准化组织( I S O )是一个非政府的组织，位于瑞典的日内瓦，有1 0 0多个国家加入。I S O于1 9 4 7年成立，旨在发展下列领域的国际合作与标准： 科学。 技术。 贸易。 知识创新。 I S O尤其对深刻影响全球通信的计算机业界的标准感兴趣。它一直致力于先进的开放系统，鼓励全世界计算机厂商参与竞争并进行革新。,网络传输-传输介质,同轴电缆是一种通讯电缆，电缆结构为以实心铜体为芯外包着一层绝缘材料，这层绝缘材料用密织的网状导体环绕，网外又再覆盖一层保护性材料，有二种广泛使用的同轴电缆-为50欧姆电缆，用于数字传输，由于多用于基带传输，也被称为基带同轴电缆；另一种为75欧姆电缆，用于模拟传输。同轴电缆可支持极宽频宽和具备极好的噪音抑制特性，故可同时传输数据、话音及影象，在以太网络中有两种同轴电缆，一为粗缆（Thicknet） 而另一种为细缆（Thinnet）。,网络传输-传输介质,同轴电缆是一种通讯电缆，电缆结构为以实心铜体为芯外包着一层绝缘材料，这层绝缘材料用密织的网状导体环绕，网外又再覆盖一层保护性材料，有二种广泛使用的同轴电缆-为50欧姆电缆，用于数字传输，由于多用于基带传输，也被称为基带同轴电缆；另一种为75欧姆电缆，用于模拟传输。同轴电缆可支持极宽频宽和具备极好的噪音抑制特性，故可同时传输数据、话音及影象，在以太网络中有两种同轴电缆，一为粗缆（Thicknet） 而另一种为细缆（Thinnet）。,网络传输-传输介质,双绞线用R J - 4 5头连接在网络设备上，这种R J - 4 5头与电话中使用的R J - 11头非常相似(见图)。这些接头要比T型接头便宜，而且在移动时不易损害。双绞线易于连接，与同轴电缆相比，允许更多的柔性电缆配置。 在周围有重型电力设备和强干扰源的位置，我们推荐使用屏蔽双绞线。目前在高速网络中使用新型的S T P布线。,网络传输-传输介质,光纤电缆由包在玻璃管子中的一根或者多根玻璃或者塑料光纤芯线构成，外面的玻璃管子叫做包层。光纤芯线和包层被装在一个P V C外套中( 见下图 )。沿里面光纤的信号传输通常都是由红外线来完成的。常用的光纤电缆有三种尺寸。描述光纤尺寸的参数有两个，即芯线直径和包层直径，其度量单位都为微米。例如， 5 0 / 1 2 5 ( um )光纤电缆是指该光纤电缆的芯线直径为5 0 ( um )而包层直径为1 2 5 ( um )。另外两种常用的光纤电缆尺寸为6 2 . 5 / 1 2 5 ( um )和1 0 0 / 1 4 0 ( um )。三种光纤具有多模传输的能力。所谓多模传输是指多种波长的光波可以同时在电缆中进行传输。对于多模传输应用来说，g最为常用的光纤电缆尺寸为6 2 . 5 / 1 2 5 ( um )。,网络传输-传输介质,光纤电缆有两种类型：即单模光纤和多模光纤。 单模光纤：主要用于长距离通信，其芯直径为8 1 0 um，而包层直径为1 2 5 um。芯的直径比多模光纤小。在给定的时间中，只能有一束光在光纤中传输。单模光纤使用的通信信号是激光。激光光源包含在发送方发送接口中，由于带宽相当大，所以能够以很高的速度进行长距离传输。 多模光纤：同时支持多种光波进行数据传输，可进行宽带通信。在传输距离上没有单模光纤那么长，因为其可用的带宽较小，光源也较弱。对于多模光纤，在传输时使用的光源为L E D，该设备位于发送结点的网络接口中。,网络传输-传输介质,当传输网络包时，有许多无线介质可以替换电缆：无线电波、红外线信号以及微波等。通过空气或大气来传输信号的。因此，在使用电缆非常困难或者说根本不可能时，无线通信可以出色地代替电缆。但是使用无线通信时有一个非常重要的限制：同一介质的其他信号、太阳黑子的运动、电离层变化和其他大气干扰都会对通信信号形成干扰，从而会产生许多问题。,网络传输-传输介质,优点： 当铺设电缆成本很高且很困难时，使用无线电通信可以大大节省费用。与其他无线通信的手段相比，无线电通信比较便宜而且易于安装。 缺点： 其中之一是许多网络安装要实施高速( 1 0 0 M b p s )的通信来处理拥挤的数据流量。基于无线电的网络的速度不能满足这类需求。 另一个缺点是，使用的频率难以控制。许多无线电爱好者、美国军方和蜂窝电话公司使用的频率与无线电通信的频率在相似范围之内，从而就会干扰信号。 自然的障碍物，如山峰，也会减弱或干扰信号的传输。,网络传输-传输介质,介质类型包括了大量的布线选项以及与布线相结合的无限选项。目前，双绞线布线是L A N中最流行的布线方式，已将网络带到了桌面上。 光纤电缆用于连接L A N上的网络，以及将L A N连接到WA N上。光纤电缆已经得到了巨大的发展，在要求高速连接时，可以代替L A N水平配线。 在从物理和经济角度来看采用通信电缆连接网络都不合适时，无线技术为用户提供了选择。无线电波和红外线用于短距离通信，而微波和卫星方法则用于长距离的WAN网络互连。,网络传输-传输介质,总结 1、计算机网络的传输介质有哪些？ 2、网络标准化组织有哪些？ 3、双绞线可以分为哪几类？ 4、无线有哪几种类型？ 6、如何选择通信介质？,目 录,一、网络简介 二、网络传输介质 三、网络设备 四、网络传输协议 五、网络应用,网络设备,交换机 路由器 防火墙 其他网络设备,网络设备-交换机,交换机提供了桥接能力以及在现存网络上增加带宽的功能。它运作在数据链路层(第2层)的M A C子层上，检验着所有进入的网络流量的设备地址。交换机保持一张有关mac地址和端口映射关系的信息表，并用该信息来决定如何过滤并转发L A N流量。交换机采用交换技术来增加数据的输入输出总和和安装介质的带宽。 通常情况下，一个L A N的交换机会采用下列两种交换技术(称为交换结构)之一： 开通式交换和存储转发交换,网络设备-路由器,路由寻址（逻辑寻址） 广播信息控制 路径优化 流量管制 提供WAN连接,网络设备-防火墙,什么是防火墙 ? 防火墙是指设置在不同网络（如可信任的企业内部网和不可信的公共网）或网络安全域之间的一系列部件的组合。 它可通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流，尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况， 以此来实现网络的安全保护。 在逻辑上，防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动， 保证了内部网络的安全。,网络设备-IOS,I0S(Internet work 0perating System，网间操作系统)是一种特殊的软件，可用它配置Cisco路由器硬件，令其将信息从一个网络路由或桥接至另一个网络。IOS为长时间经济有效地维护一个互联网络提供一下统一的规则。简而言之，它是一个与硬件分离的软件体系结构，随网络技术的不断发展，可动态地升级以适应不断变化的技术（硬件和软件）。IOS可以被视作一个网际互连中枢：一个高度智能的管理员，负责管理的控制复杂的分布式网络资源的功能。,网络设备-其它网络设备,1、调制解调器 2、网桥 3、代理服务器 4、网卡 5、转发器 6、无线设备 7、负载均衡设备 8、卫星室内单元 9、语音网关,目 录,一、网络简介 二、网络传输介质 三、网络设备 四、网络传输协议 五、网络应用,网络传输协议,早期的协议族 全球范围,主机,Internet,TCP/IP,主机,网络传输协议,T C P / I P起源于6 0年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目，到9 0年代已发展成为计算机之间最常应用的组网形式。它是一个真正的开放系统，因为协议族的定义及其多种实现可以不用花钱或花很少的钱就可以公开地得到。 很多不同的厂家生产各种型号的计算机，它们运行完全不同的操作系统，但T C P / I P协议允许它们互相进行通信。这一点很让人感到吃惊，因为它的作用已远远超出了起初的设想。 它成为被称作“全球互联网”或“因特网( I n t e r n e t )”的基础，该广域网（WA N）已包含超过100亿台遍布世界各地的计算机。,网络传输协议-模型,7,6,5,4,3,2,5,4,3,2,应用层,表达层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,1,应用层,传输层,Internet层,数据链路层,物理层,1,OSI,TCP/IP,网络传输协议,应用层,传输层,Internet层,数据链路层,物理层,文件传输 - TFTP * - FTP * - NFS E-Mail - SMTP 远程登陆 - Telnet * - rlogin * 网络管理 - SNMP * 名称管理 - DNS*,网络传输协议,Transmission Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP),应用层,传输层,Internet层,数据链路层,物理层,面向连接 非面向连接,网络传输协议-TCP数据包,Source port (16),Destination port (16),Sequence number (32),Header length (4),Acknowledgement number (32),Reserved (6),Code bits (6),Window (16),Checksum (16),Urgent (16),Options (0 or 32 if any),Data (varies),20 Bytes,Bit 0,Bit 15,Bit 16,Bit 31,网络传输协议,TCP,端口号,F T P,传输层,T E L N E T,D N S,S N M P,T F T P,S M T P,UDP,应用层,21,23,25,53,69,161,R I P,520,网络传输协议,源端口,目标端口,Host A,1028,23,SP,DP,Host Z,Telnet Z,目标端口 = 23.,网络传输协议,发送 SYN (seq=100 ctl=SYN),接收 SYN,Host A,Host B,网络传输协议,发送 SYN (seq=100 ctl=SYN),接收 SYN,发送 SYN, ACK (seq=300 ack=101 ctl=syn,ack),Host A,Host B,接收 SYN,网络传输协议,发送 SYN (seq=100 ctl=SYN),接收 SYN,发送 SYN, ACK (seq=300 ack=101 ctl=syn,ack),建立会话 (seq=101 ack=301 ctl=ack),Host A,Host B,接收 SYN,网络传输协议,第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认； 第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态； 第三次握手：客户端收到服务器的SYNACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。,网络传输协议-UDP协议,没有顺序号和确认号,Source port (16),Destination port (16),Length (16),Data (if any),1,Bit 0,Bit 15,Bit 16,Bit 31,Checksum (16),8 Bytes,网络传输协议-IP协议,OSI 网络层对应的是TCP/IP的internet层,Internet Protocol (IP) Internet Control Message Protocol (ICMP) Address Resolution Protocol (ARP) Reverse Address Resolution Protocol (RARP),应用层,传输层,Internet层,数据链路层,物理层,网络传输协议-IP数据包,Version (4),Destination IP Address (32),Options (0 or 32 if any),Data (varies if any),1,Bit 0,Bit 15,Bit 16,Bit 31,Header Length (4),Priority & Type of Service (8),Total Length (16),Identification (16),Flags (3),Fragment offset (13),Time to live (8),Protocol (8),Header checksum (16),Source IP Address (32),20 Bytes,网络传输协议-ICMP协议,Application,Transport,Internet,Data Link,Physical,Destination Unreachable Echo (Ping) Other,ICMP,1,网络传输协议-ARP协议,,,IP: = ?,我需要知道的物理地址.,网络传输协议-ARP协议,,IP: Ethernet: 0800.0020.1111,,IP: = ?,网络传输协议-RARP协议,Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?,我的地址是多少？,网络传输协议-RARP协议,Ethernet: 0800.0020.1111 IP: 5,Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?,我的地址是多少？,我听到了广播你的地址是 5.,网络传输协议-地址介绍,断点连接需要确定的地址 路径选择 Location is represented by an address,,,,,,,SA,DA,HDR,DATA,,,,,网络传输协议-地址介绍,255,255,255,255,Dotted Decimal,Maximum,Network,Host,32 bits,网络传输协议-地址介绍,Class A: Class B: Class C: Class D: 多址地址 Class E: 科研用,8 bits,8 bits,8 bits,8 bits,网络传输协议-地址介绍,地址,类别,网络,主机,,00,4,,6,20,A,B,C,C,B,Nonexistent,,,,,,,00,4,,6,网络传输协议-地址介绍,1 0 0 0 0 0 0 0 = 128 1 1 0 0 0 0 0 0 = 192 1 1 1 0 0 0 0 0 = 224 1 1 1 1 0 0 0 0 = 240 1 1 1 1 1 0 0 0 = 248 1 1 1 1 1 1 0 0 = 252 1 1 1 1 1 1 1 0 = 254 1 1 1 1 1 1 1 1 = 255,128 64 32 16 8 4 2 1,十进制和二进制的转换,目 录,一、网络简介 二、网络传输介质 三、网络设备 四、网络传输协议 五、网络应用,网络应用,东方公司域名管理系统 东方公司电子邮件系统 东方公司防病毒系统 东方公司办公自动化系统 东方公司门户系统 东方公司OCS系统 东方公司视频会议系统 东方公司医疗保险系统 ,网络应用,什么是域名? 域名由什么构成? 域名是internet上用来寻找网站所用的名字，是internet上的重要标识，相当于主机的门牌号码。 每一台主机都对应一个IP地址，每一个IP地址由一连串的数字组成，如4。人们为了方便记忆就用 域名来代替这些数字来寻找主机，如每一个域名与IP地址是一一对应的，人们输入域名，再由域名服务器（DNS）解析成IP地址，从而找到相应的网站。每一个网址和EMAIL都要用到域名。在英文国际域名中，域名可以英文字母和阿拉伯数字以及横杠“组成，最长可达67个字符（包括后缀），并且字母的大小写没有区别，每个层次最长不能超过22个字母。在国内域名中，三级域名长度不得超过20个字。 什么是DNS? 域名管理系统DNS（Domain Name System）是域名解析服务器的意思.它在互联网的作用是：把域名转换成为网络可以识别的ip地址.比如：我们上网时输入的会自动转换成为2,网络应用,顶级域名的分配,网络应用,分类,二级域名,网络应用,树装结构,根,顶级域名 Int edu gov com mil net org cn uk jp,二