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第1章网络基础知识 1 引入 网络 一个时髦的名词 生活不可缺少的一部分 从有语言到文字用了几万年从文字到产生印刷术用了几千年从印刷到电影和广播用了四百年从电视产生到计算机网络的出现用了几十年 根据拥有5000万用户所用的时间比较 无线电广播用了38年 电视用了13年 因特网用了4年 2 学习目标 理解网络结构知道局域网和广域网的基本概念掌握ISOOSI参考模型的基本结构 学习完本课程 您应该能够 3 本章课程内容 1 1网络概述1 2OSI参考模型 4 1 1网络概述 网络定义LAN和WAN网络拓扑标准化组织 5 1 1 1什么是网络 网络是一个复杂的人机互联系统 计算机网络是计算机技术和通信网络相结合的产物计算机网络的主要特性如下 1 资源共享2 信息传输与集中处理3 负载均衡与分布处理4 综合信息服务 6 实例 计算机网络 SOHO Server IPHotel Intranet 移动 Internet 1 1 2网络协议 网络协议是网络上所有设备之间通信规则的集合 它定义了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义 大多数网络都采用分层的体系结构每一层都建立在它的下层之上 向它的上一层提供一定的服务透明服务 8 实例 通信协议 网络协议是网络设备之间通信规则的正式描述 9 1 1 3LAN和WAN 10 1 1 3 1LAN常用设备 LAN的设计目标 运行在有限的地理区域 允许网络设备同时访问高带宽的介质 通过局部管理控制网络的权限 提供全时的局部服务 连接物理上相邻的设备 HUB 交换机 路由器 11 1 1 3 2WAN常用设备 WAN的设计目标 运行在广阔的地理区域 通过低速串行链路进行访问 网络控制服从公共服务的规则 提供全时的或部分时间的连接 连接物理上分离的 遥远的 甚至全球的设备 Modem CSU DSU 路由器 广域网交换机 接入服务器 12 1 1 4 1 1 5带宽和延迟 带宽 描述在一定时间范围内数据从网络的一个节点传送到任意节点的容量 通常用bit s或bps表示 注意 与数据传输率的区别以太网带宽 10Mb s 100Mb s 1000Mb s等 延迟 描述网络上数据从一个节点传送到另一个节点所经历的时间 13 1 1 6常见网络拓扑结构 拓扑结构 总线型 星型 环型 基本类型树型 网型 14 1 1 7标准化组织 国际标准化组织 ISO 电子电器工程师协会 IEEE 美国国家标准局 ANSI 电子工业协会 EIA TIA 国际电信联盟 ITU INTERNET架构委员会 IAB 15 课程内容 网络概述OSI参考模型 16 1 2OSI参考模型 物理层数据链路层网络层传输层会话层 表示层和应用层 17 1 2 1OSI参考模型层次结构 18 1 2 2OSI参考模型七层功能1 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 1 2 3 4 5 6 7 底层 负责网络数据传输 高层 负责主机之间的数据传输 19 1 2 2OSI参考模型七层功能2 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 1 2 3 4 5 6 7 提供应用程序间通信 处理数据格式 数据加密等 建立 维护和管理会话 建立主机端到端连接 寻址和路由选择 提供介质访问 链路管理等 比特流传输 20 1 2 3OSI协议集 21 21 1 2 4对等层通信 每一层利用下一层提供的服务与对等层通信 每一层使用自己的协议 1 2 5数据封装和解装 23 1 2 6物理层 物理层 定义电压 接口 线缆标准 传输距离等 物理层介质 同轴电缆 coaxialcable 细缆和粗缆双绞线 twistedpair UTP STP光纤 fiber 单模 多模无线 wireless 红外线 蓝牙 WLAN技术 24 1 2 6物理层 局域网与物理层网络设备 中继器 集线器等 常见接口 10Base T 100Base T 100Base TX FX 1000Base T 1000Base SX LX等广域网与物理层DTE设备 路由器 终端主机等 DCE设备 广域网交换机 Modem CSU DSU常见接口 RS 232 V 24 V 35等 25 1 2 7数据链路层 局域网数据链路层分为2个子层 LLC子层和MAC子层 数据链路层的功能 物理地址定义网络拓扑结构链路参数差错验证物理介质访问流量控制 26 1 2 7 1MAC 物理地址 MAC地址有48bit 用16进制数表示 00e0 fc01 2345 1 2 7 2LAN与数据链路层 IEEE802标准 定义了系列局域网标准IEEE802 1基本局域网问题IEEE802 2定义LLC子层IEEE802 3以太网标准IEEE802 4令牌总线网IEEE802 5令牌环网局域网设备 以太网交换机网桥 28 1 2 7 3WAN与数据链路层 WAN数据链路层标准 HDLCPPPISDNX 25FrameRelayWAN数据链路层设备 Modem ISDN终端适配器CSU DSU 广域网交换机 29 1 2 8网络层 编址和路由 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 30 1 2 8 1网络地址 网络层地址的组成 网络地址和主机地址 网络地址是全局唯一的 31 1 2 8 2路由协议与可路由协议 可路由协议 IP IPX路由协议 RIP OSPF BGP等 N2 N1 N1 H1 N1 H2 N2 H1 1 2 8 3面向连接和无连接的服务 面向连接的服务 适合延迟敏感性应用建立连接数据传输断开连接无连接的服务 适合对延迟不敏感的应用无需建立连接资源动态分配 33 1 2 8 4网络层协议操作 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 表示层 会话层 传输层 应用层 RouterA RouterB RouterC A B C D E 34 1 2 9传输层 传输层功能 分段上层数据 建立端到端连接 将数据从一端主机传送到另一端主机 传输层协议 TCP IP协议栈的TCP协议和UDP协议IPX SPX协议栈的SPX协议 35 1 2 9 1端到端通信 传输层虚电路 Host 36 1 2 9 2流量控制 流量控制的三种方式 缓存技术 突发缓存 空闲发送 源抑制报文 利用ICMP协议向源端发送sourcequench报文 窗口机制 报文中包含窗口字段 用于控制源端一次发送数据的多少 37 1 2 9 3确认技术 Send1 2 3 Acknowledge4 Send4 5 6 Acknowledge4 Send4 5 6 传输层虚电路 Host 源 目的 Host 38 1 2 10高层协