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计算机网络基础,销售培训讲座,江焕新,2019/12/11,网络入门网络基础及其发展历史网络介质LAN、WAN布线以太网TCP/IP路由基础电信和联通,主要内容,2,第一章网络入门一、物理链接二、逻辑链接,3,1.1物理连接,个人、家庭用户PC机、便携机网卡、Modem/CableModemADSLModemPSTN/ISDN/DSL帐户,企业、集团用户PC机、便携机网卡、交换机/HUB路由器数字电路/FR/ATM/DDN/ATM/X.25/,4,1.2PC机的组成、网卡、调制解调器,散立组件,计算机子系统,底板组件,印刷电路板CD-ROM驱动器CPUFloppydiskdriveHarddiskdrive微处理器主板,BusRAMROM系统单元扩展槽电源,晶体管集成电路(IC)电阻电容器.连接器LED,底板VideocardAudiocardParallelportSerialportMouseportPowercord,网卡,网卡选择要考虑,总线类型协议类型介质类型,调制解调器,5,1.3PC机细部简介,6,1、20世纪60年代,终端用户与中央主机的连接需求引进了MODEM2、20世纪70年代，用户连接到网络参与BBS的讨论并邮寄或读取消息3、20世纪80年代，文件和图片的传输成为可能4、20世纪90年代，MODEM的速度达到了56Kbps9600bps56Kbps(2019)5、进入21世纪，高速的网络服务成为现实CableModemDSL,1.4拨号连接与高速连接,7,2.1逻辑连接TCP/IP协议简述,传输层,Internet层,网络接入层,文件传输-TFTP*-FTP*-NFSE-Mail-SMTP远程登陆-Telnet*-rlogin*网络管理-SNMP*名称管理-DNS*,应用层,利用操作系统工具在PC机中配置TCP/IP协议,8,2.2简单的网络连通性测试,显示本地IP地址、默认网关地址,测试本地协议栈地址,测试远程地址,9,12/11/2019,2.3Internet应用,浏览器：InternetExplorerNetscapeNavigatorOperaMSNExplorer等等服务：E-maile-business在线教育视频点播影音交互FTP发布、获取信息等等,10,第二章网络基础一、网络基本术语二、带宽介绍三、网络模型,11,12/11/2019,1.1数据网定义与发展历史,1、数据通信网的定义（以计算机通信网络为例）,Sneakernet,LAN,WAN,怎样避免设备和资源的重复怎样有效的通信怎样建立和管理网络,政治、经济、文化的发展映射着数据通信网络的发展。网络的发展促进着一切的变化。,2、网络发展历史（以计算机通信网络为例）,12,1.2什么是计算计网络?,Sharingofinformationandservices,13,12/11/2019,Software,Hardware,Programs,A,Software,Hardware,Programs,B,Value-AddedNetworks,1960sand1970s:CentralizedComputing,Software,Programs,Hardware,Mainframe,14,12/11/2019,1970sand1980s:Networks,分布式处理,15,12/11/2019,1980sand1990s:Internetworks,PrivateNetsandInternet,16,12/11/2019,1990s:GlobalInternetworking,语音、视频、数据,17,12/11/2019,1.3网络拓扑结构,常见网络的物理拓扑结构,复杂的混合物理拓扑结构,网络拓扑分为两部分：物理拓扑逻辑拓扑,18,1.4计算机通信协议,Protocols协议控制着数据通信的方方面面：物理网络是怎样建立的计算机怎样被连接到网络传输的数据的格式是怎样的数据是怎样被传输的各种错误是怎样被处理处理的,IEEE（电气和电子工程师协会）InstituteofElectricalandElectronicEngineersANSI（美国国家标准化组织）AmericanNationalStandardsInstituteTIA（电信工业协会）TelecommunicationsIndustryAssociation,EIA（电子工业协会）ElectronicIndustriesAllianceITU(CCITT)（国际电话与电报顾问委员会）InternationalTelecommunicationsUnion,formerlyknownastheComitConsultatifInternationalTlphoniqueetTlgraphique.,标准化组织机构,19,1.5局域网及局域网设备,局域网的组成部分:计算机Computers网卡Networkinterfacecards外围设备Peripheraldevices网络介质Networkingmedia网络设备Networkdevices,局域网拓扑:以太网Ethernet令牌环网TokenRing光纤分布式数据接口网FDDI,LAN的设计目的:在受限的区域内工作对高带宽介质的多路访问在本地管理的私有网络控制对本地服务提供全天候的连接性与邻接设备物理的连接,网络设备Networkdevices,20,1.6广域网及广域网设备,广域网的设计目的在极为广阔的区域内进行通信使不同地点的人们可以实时的进行通讯提供将远程资源连接到本地的全时访问提供e-mail,WorldWideWeb,filetransfer,ande-commerce服务通过设备串行口在低速的链路上连接广阔范围内的设备进行通讯,常用广域网技术包括:拨号与ModemsIntegratedServicesDigitalNetwork(ISDN)DigitalSubscriberLine(DSL)ATM与FrameRelayT1,E1,T3,E3SynchronousOpticalNetwork(SONET)SynchronousDigitalHierarchy（SDH）,常见广域网设备,21,1.7城域网简介,城域网的相关提法还有宽带城域网、IP城域网、宽带IP城域网、无线城域网等，主要应用包括：通过互联网发布信息、高速上网、网络高速互联、远程医疗、互动的远程教育、实时网上交易、实现视频点播。,城域网的划分：IP城域网光城域网以太城域网等等,22,2.1理解带宽的含义,在模拟通信系统或传输介质中，所说的“带宽”是指信号频率的通频范围，单位为“赫兹”。而数字通信系统中“带宽”，理论上是指传输信道的信道容量，也即信道中传递信息的最大值，单位为“比特/秒”。,模拟电话线的频带(300Hz3400Hz为语音通信频带，25KHz1.1MHz为ADSL频带),23,2.2各种数字业务的数据速率,24,2.3带宽的计算,在我们常说的56K拨号，100M局域网都是bps计量，当用于软件下载时，下载工具一般又以Bps计算，所以它们之间有8bit=1Byte的换算关系，那么56Kbps拨号极限下载速度是56Kbps/8=7KBps每秒下载7K字节,25,2.4数据吞吐量Throughput,数据吞吐量指的是在一天的某段时间内使用特定的路由下载一个文件时所获得的实际带宽。由于很多种原因，吞吐量远远小于传输使用介质所能达到的最大带宽。影响数据吞吐量的因素有：互联网上的设备、拥塞被传输的数据类型网络拓扑形式用户数量计算机服务器电源状况,26,2.5带宽和流量,带宽,峰值流量,平均流量,ISP,全球Internet,出境流量,入境流量,27,第三章网络介质一、铜线介质二、光纤介质,28,同轴电缆Coaxialcable屏蔽双绞线STPcable非屏蔽双绞线UTPcable,铜线介质,29,同轴电缆,宽带一条电缆同时传输不同频率的几路模拟信号，75，用于模拟传输，300450MHz，100km，需要放大器基带一条电缆只用于一个信道，50，用于数字传输,30,非屏蔽双绞线(UTP),3类、5类、超五类、六类双绞线外没有任何附加屏蔽0.43cm,31,TransmissionMediaConnectors,32,光纤结构,光纤剖面结构,典型的光缆,33,光接收器,光信号,检测器,前置放大器,均衡器,后置放大器,滤波,判决电路,时钟恢复,数据,34,光纤传送模式,多模,输入电信号,输出电信号,单模,波长:1300,1550nm,h1,h2,波长:850,1300nm,光纤的直径减小到一个光波波长,在光纤的数值孔径角内，以某一角度射入光纤端面，并能在光纤的纤芯到包层界面上形成全反射的传播光线就可称为一个光的传输模式。,35,第四章LAN、WAN布线1、LAN布线2、WAN布线,36,80年2月份IEEE制定了一系列的有关局域网的标准称谓802.X系列标准802.1局域网概述、体系结构和网络互连，以及网络管理和性能测量；802.2逻辑链路控制，高层与任何一种局域网介质访问控制层的接口；802.3CSMA/CD，总线型访问控制和物理规范；（以太网）802.4令牌总线；802.5令牌环网；802.6城域网；802.7宽带技术；802.8光纤技术；802.9综合话音数据局域网；802.10可互操作的局域网安全机制；802.11无线局域网；,IEEE定义的局域网标准,37,园区网中的以太网,续,IEEE新扩展了以太网三个规范：802.3u(FastEthernet)802.3z(GigabitEthernetoverFiber)802.3ab(GigabitEthernetoverUTP),38,附：层次化的网络结构定义中以太网的定位,分布层,核心层,访问层,以太网、快速以太网,快速以太网千兆以太网,快速以太网千兆以太网,39,UTP执行规范,RJ-45连接器,1,8,8,线对4R4,1,2,3,4,5,6,7,线对T代表发送R代表接收,线对2T2,线对2R2,线对3T3,线对1R1,线对1T1,线对3R3,线对4T4,针,40,广域网连接类型:物理层,专线,电路交换,包交换,41,广域网物理层的光纤选择,因特网,话音,企业互联,DDN,FR,VPN,SDH,ATM,IP,DWDM/,光纤,42,点到点的串行连接,Routerconnections,NetworkconnectionsattheCSU/DSU,EIA/TIA-232,EIA/TIA-449,EIA-530,V.35,X.21,Enduserdevice,ServiceProvider,DTE,DCE,CSU/DSU,43,DTE/DCE责任分界点,路由器和串行连接,DataTerminalEquipment数据终端设备WAN连接中用户方的最后设备,DataCommunicationsEquipmen数据通讯设备WAN服务商方的最后通讯设备DCE提供时钟,DCE,DTE,调制解调器通道服务单元/数据服务单元,DTE,DTE,DCE,DCE,44,第五章以太网,45,Ethernet和IEEE802.3,70年代中期由XeroxPaloAltoResearchCenter(BobMetcalfe)提出，数据率为2.94M，称为Ethernet其后由DEC,IntelandXerox(DIX标准)改进为10M标准1985年定名为IEEE802.3，即使用坚持的CAMA/CD协议的LAN标准，数据率从1M到10M，支持多种传输媒体Ethernet是指基带总线LANEthernet和IEEE802.3的帧格式不同,46,12/11/2019,10BaseT,NIC,Hub（集线器）相当于多端口转发器用于办公室LAN拓扑结构为星形，逻辑上仍然是总线形。转发器/中继器的作用：扩充信号传输距离。将信号放大并整形后再转发，消除信号传输的失真和衰减。物理层设备。,hub,段最大长度100m,47,12/11/2019,多个网段互连,hub,10Base2-细缆Ethernet,10Base5粗缆Ethernet,10BaseT-双绞线,router,server,hub,网桥,48,12/11/2019,MAC子层的地址问题,IEEE802标准为每个DTE规定了一个48位的全局地址，相当于站点的唯一标识符，与其物理位置无关。地址块：地址字段的前3个字节（高24位）由IEEE统一分配给厂商，低24位由厂商分配。地址类型标识：地址字段的第一字节的最低位I/G0-单个站地址1-组地址地址范围标识：地址字段的第一字节的最低第二位U/L0-局部管理1-全局管理,I/GU/L46位地址,1146,49,12/11/2019,数据,源地址,FCS,长度,目标地址,可变长,2,6,6,4,0000.0Cxx.xxxx,厂商自己分配,IEEE分配,MAC子层-802.3,前导符,EthernetII在这里用“Type”指明上层协议，所以不用802.2.,MAC地址,8,#字节,数据链路层功能,50,交换机,每段有自己的冲突域广播信息向所有段转发,缓冲区,交换,51,地址学习帧的转发/过滤回路防止,交换机的三个功能,52,12/11/2019,交换机如何学习主机的位置,最初开机时MAC地址表是空的,MAC地址表,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,A,B,C,D,53,主机D发送广播帧或多点帧广播帧或多点帧泛洪到除源端口外的所有端口,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,C,A,B,E0:0260.8c01.1111,E2:0260.8c01.2222,E1:0260.8c01.3333,E3:0260.8c01.4444,广播帧和多点传送帧,MAC地址表,54,第六章TCP/IP,55,TCP/IP介绍,早期的协议族全球范围,主机,Internet,TCP/IP,主机,TCP/IP协议族,ARP协议,,,IP:=?,我需要知道的物理地址.,ARP协议,,,IP:=?,ARP协议,,IP:Ethernet:0800.0020.1111,,IP:=?,ARP协议,映射IPEthernetLocalARP,,IP:Ethernet:0800.0020.1111,,IP:=?,第七章路由基础,62,什么是路由,NetworkProtocol,DestinationNetwork,ConnectedLearned,,ExitInterface,E0S0,可路由协议:IP,路由器必须知道未和其直接相连的目的地址,,,E0,S0,,SO,静态路由,,B,,Network,A,在小型网络中适宜设置静态路由。,B,StubNetwork,64,12/11/2019,路由协议,路由协议用于路由器选择路径和管理路由表。一旦选择了一条路径后，路由器将路由可路由协议。,NetworkProtocol,DestinationNetwork,ConnectedRIPIGRP,,ExitInterface,E0S0S1,可路由协议:IP路由协议:RIP,IGRP,,,,E0,S0,自治系统100,自治系统200,IGPs:RIP,IGRP,EGPs:BGP,AS,自治系统：使用相同的路由准则的网络的集合IGP在一个自治系统内运行。EGP连接不同的自治系统。,66,12/11/2019,中国联通AS4837,中国电信AS4134,教育网AS4538,全球Internet,自治域（AutonomousSystem,AS）每个ISP的标志，包含各自管理的IP地址段用来广播和接受IP路由使用进行路由选择和控制,IP地址每个主机在互联网上的唯一标志用来接受和发送信息使用,如：中国电信AS4143IP地址：,BGP,67,12/11/2019,TCP/IP地址介绍,断点连接需要确定的地址路径选择Locationisrepresentedbyanaddress,,,,,,,SA,DA,HDR,DATA,,,,,IP地址,255,255,255,255,DottedDecimal,Maximum,Network,Host,32bits,69,IP地址,255,255,255,255,DottedDecimal,Maximum,Network,Host,1286432168421,11111111,11111111,11111111,11111111,Binary,32bits,1,8,9,16,17,24,25,32,1286432168421,1286432168421,1286432168421,70,IP地址,255,255,255,255,DottedDecimal,Maximum,Network,Host,1286432168421,11111111,11111111,11111111,11111111,10101100,00010000,01111010,11001100,Binary,32bits,172,16,122,204,ExampleDecimal,ExampleBinary,1,8,9,16,17,24,25,32,1286432168421,1286432168421,1286432168421,71,12/11/2019,IP地址分类,ClassA:ClassB:ClassC:ClassD:多址地址ClassE:科研用,8bits,8bits,8bits,8bits,IP地址分类,1,ClassA:,Bits:,0NNNNNNN,Host,Host,Host,8,9,16,17,24,25,32,Range(1-126),1,ClassB:,Bits:,10NNNNNN,Network,Host,Host,8,9,16,17,24,25,32,Range(128-191),1,ClassC:,Bits:,110NNNNN,Network,Network,Host,8,9,16,17,24,25,32,Range(192-223),1,ClassD:,Bits:,1110MMMM,MulticastGroup,MulticastGroup,MulticastGroup,8,9,16,17,24,25,32,Range(224-239),73,12/11/2019,主机地址,,0,2,,1,18,E1,172.16,12,12,网络,主机,.,.,网络,端口,,E0E1,路由表,,,E0,74,12/11/2019,特殊IP地址,专用IP地址：,1个A类地址：5516个B类地址：55256个C类地址：55,IP回环地址：,整个A类网络（包含超过1600万个可用的主机地址）已经被“预留”来容纳一个特殊的地址：。这个地址用作回环（loopback）。发送的数据会回送给发送者。可以检查它的IP软件是否工作。（可以是127.0.