网络实用技术(第一章1).ppt

网络实用技术 2010 3 基本要求 了解计算机网络基础知识 网络传输介质 常用网络设备 接入互联网的方式掌握IP地址的分配及设置 网络操作系统安装 服务的配置 对等网的组建重点掌握操作系统的基本维护 网络安全技术 常用网络命令 常见网络故障的分析处理方法 课程内容 第一章计算机网络技术基础1 校园网拓扑结构2 计算机网络的定义 分类和组成3 体系结构和协议的概念4 OSI和TCP IP模型简介5 IP地址 课程内容 第二章网络传输介质和互联设备1 传输介质的类型 性能等2 互联设备的作用 原理3 常用网络设备配置 课程内容 第三章操作系统1 WindowsXP操作系统的安装及维护2 WindowsXP常用网络命令3 Windows2003简介及安装4 Windows2003服务器的配置 课程内容 第四章对等网络的建立和应用1 对等网的基本概念及结构特点2 对等网的设置和协议 课程内容 第五章网络服务的建立和管理1 Web服务器建设及管理2 FTP服务器建设及管理3 DHCP服务4 DNS服务 课程内容 第六章接入互联网的方式1 常用的接入互联网的方式2 共享上网的基本方法 课程内容 第七章计算机网络安全1 计算机网络安全的基本概念和目标2 计算机病毒及恶意软件3 黑客的攻击技术4 防火墙技术和加密技术5 网络安全及常见防范技术 课程内容 第八章综合布线1 综合布线概论2 综合布线设计3 综合布线施工技术4 综合布线工程测试及验收5 综合布线应用 课程内容 第九章网络组建1 网络设计2 网络组建方法 课程内容 第十章校园网1 校园网概述2 校园网硬件体系结构3 校园网接入方式4 校园网管理5 校园网设计目标6 校园网实例 1 校园网的总体目标 2 校园网建设过程与应用现状 3 校园网拓扑结构 4 主要设备简介 课程内容 第十一章常见网络故障的分析及排除 第一章计算机网络技术基础 1 校园网拓扑结构2 计算机网络的定义3 计算机网络的分类4 计算机网络的组成5 计算机网络的拓朴结构6 计算机网络的体系结构和协议7 OSI和TCP IP模型的结构8 IP地址 1 校园网简介 校园网为主干千兆 百兆交换到桌面的以太网 全网采用TCP IP协议 路由协议使用OSPF协议 核心交换机采用两台华为8512交换机 分中心采用四台华为6506交换机 分别负责教学区 办公区 图书馆 宿舍区的汇聚 核心交换机与分中心交换机采用光纤双链路连接 使分中心交换机与核心交换机的连接速率达到2G 同时也保证了网络的可靠性 建立全校统一的身份认证系统 校园网上的全部上网用户均进行上网认证 以加强网络安全和上网的管理 1 校园网简介 目前校园网出口有两个 一个是2兆到 中国教育和科研计算机网 另一个是100兆到中国电信 在校园网的出口安装了防火墙 保护校园网用户和服务器免受外网的攻击 在网络出口采用策略路由 保证校内外用户的正常访问 学院在中国教育和科研计算机网申请了32个C类IP地址和的域名 目前校园网上应用的主要业务有教务管理系统 Web 一卡通 数字化期刊 Ftp 电子邮件 DNS WSUS 网络版防病毒 上网认证 网管 多媒体教学等服务 网管 PSTN QuidwayS8512 QuidwayS8512 QuidwayS6506R QuidwayS6506R 千兆百兆租用线路链路聚合 Internet Cernet WWWFTPE mail 防火墙 计费网关 QuidwayAR2880 QuidwayAR2880 CAMS计费系统 行政办公楼 外专公寓 科技楼等 配线间 配线间 国际交流中心等 QuidwayS5516 QuidwayS5516 E026 SI E050 E026 SI E050 图书馆群楼 QuidwayS6506R QuidwayS6506R 教学楼C座 教学楼A座等 配线间 配线间 公寓等 医院 超市 通信机房 浴池等 图书馆 变电所等 E026 SI E050 E026 SI E050 E026 SI E050 E026 SI E050 E026 SI E050 E026 SI E050 2 计算机网络的定义 计算机网络定义是 为了实现计算机之间的通信交往 资源共享和协同工作 利用通信设备和线路将地理位置分散的 各自具备自主功能的一组计算机有机地联系起来 并且由功能完善的网络操作系统和通信协议进行管理的计算机复合系统 数据交换和通信资源共享分布式网络处理和负载均衡 3 计算机网络的分类 计算机网络可按不同的标准分类 如按网络的作用范围 按网络操作类型 按网络的应用管理范围 按网络的传输技术 按网络的传输介质进行分类 1 按网络的作用范围分类 局域网 LocalAreaNetwork LAN 局域网是将小区域内的各种通信设备互联在一起的通信网络 通常在地域上位于园区或者建筑物内部的有限范围内 但经过各种有线传输介质或无线传输介质 它也能和相距很远或无法直接连接的另一个LAN相联 局域网被广泛应用于连接企业或者机构内部办公室之间的电脑和打印机等办公设备 实现数据交换和设备共享 城域网 MetropolitanAreaNetwork MAN 城域网是在5 100km的地理覆盖范围内 以高的传输速率支持数据 声音和图像综合业务传输的一种通信网络 城域网是城市通信的主干网 它充当不同的局域网之间通信的桥梁 并向外联入广域网 广域网 WideAreaNetwork WAN 广域网是在数十公里到数千公里的地理覆盖范围内 可以连接若干个城市 地区 甚至跨越国家 遍及全球的一种通信网络 也称远程网 2 按网络操作类型分类 对等网络在对等网中 没有专用的服务器 网络中的所有计算机都是平等的 即网络中没有客户机 Client 和服务器 Server 的区别 网络中的每一台计算机既可充当工作站的角色 又可以充当服务器角色 它们分别管理着自己的用户信息 在不同的主机间相互访问时都要做身份认证 在Windows系列操作系统中 对等网又被称为工作组模式 这种网络的优点是连接和管理都比较简单 通常情况下对等网所包括的主机不超过10台 其缺点是安全性差 效率低 只适用于安全性要求不高的小型网络 基于服务器的网络在基于服务器的网络中 为网络用户提供共享资源和服务功能的计算机或设备称为服务器 服务器运行服务器端操作系统 接受服务或访问服务器上共享资源的计算机称为客户机 客户机运行客户端软件 这种既有服务器又有客户机的网络称为基于服务器的网络 3 按网络的传输技术分类 点对点网络点对点网络 Point to pointNetwork 是指网络连接中的数据接收端被动接收数据的传输模式 目标地址由发送端或中间网络设备确定 应用点对点传输技术的网络称为点对点网络 点对点网络中两点之间都有一条独立的连接 信息是一点一点逐点传输的 由于要保证网络中任意一对主机之间可以实现点对点的通信 所以 一个完备的点对点网络包含了所有主机对之间的独立连接 广播网络广播网络 BroadcastNetwork 的特点是 仅有一条通信信道 网络上的所有计算机都共享这个通信信道 当一台计算机在信道上发送分组或数据包时 网络中的每台计算机都会接收到这个分组 4 按网络的拓扑结构分类 星型网总线型网环型网网状型网 5 按网络具体传输介质分类 按网络具体传输介质分类 计算机网络可分为双绞线网络 同轴电缆网络 光纤网络 微波网络和卫星网络等 6 按网络的所有权分类 公用网专用网 7 按网络的交换方式分类 按网络的交换方式分类 计算机网络可分为电路交换网 报文交换网 分组交换网 帧中继交换网 ATM交换网和混合交换网 由于计算机网络的基本功能分为数据处理和数据通信两大部分 因此 它所对应的结构也可以分成相应的两个部分 负责数据处理的计算机和终端 负责数据通信的通信控制处理机和通信线路 从计算机网络系统组成的角度来看 典型的计算机网络从逻辑功能上分为资源子网和通信子网 4 计算机网络的组成 计算机资源子网资源子网由拥有资源的主计算机 请求资源的用户终端 终端控制器 软件资源和数据资源组成 资源子网负责全网的数据处理业务 并向网络用户提供各种网络资源与网络服务 计算机通信子网通信子网按功能分类可以分为数据交换和数据传输两个部分 通信子网通常由通信控制处理机 通信线路与其他通信设备组成 完成网络数据传输 转发等通信处理任务 5 计算机网络的拓朴结构 1计算机网络拓扑的定义通常将计算机网络中节点与通信链路之间的几何关系表示成网络结构 这些节点和链路所组成的几何图形就是计算机网络的拓朴结构 网络拓朴结构对于计算机网络的稳定性 可靠性和通信费用都有重大的影响 2基本网络拓扑结构的类型最常用的网络拓朴结构有总线型结构 星型结构 树型结构 环型结构和网状型结构 1 总线型结构总线型拓朴结构采用一条单根的通信线路 总线 作为公共的传输通道 所有的节点都通过适当的硬件接口直接连接到总线上 一个节点发出的信息可以被网络上的多个节点接收 但是任何时刻只能由一个节点使用公共信道传输信息 一个网络段之内的所有节点共享总线带宽和信道 所以必须采取某种方法分配信道 以决定哪个节点可以发送数据 2 星型结构在星型结构中 每个节点都由一个单独的通信线路连接到中心节点 如交换机 集线器 上 中心节点控制整个网络的通信 任何两个节点的相互通信 都必须经过中心节点 因此 中心节点的负荷较重 这也 是网络的瓶颈 一旦中心节点发生故障 会导致整个网络瘫痪 目前星型网络结构是局域网中最常用的拓朴结构 3 树型结构 树型结构实际上是星型结构的扩展 它采用了层次化的结构 具有一个根节点和多层分支节点 网络中的节点设备都连接到一个中央设备上 但并不是所有的节点都直接连接到中央设备 大多数的节点首先连接到一个次级设备 次级设备再与中央设备连接 4 环型结构环型结构是各个网络节点通过点到点的通信线路首尾相接 形成闭合的环型 环中数据将沿一个方向逐站传送 环型拓朴网络结构简单 传输延时固定 环中的任何一个节点发生故障都有可能导致网络瘫痪 5 网状型结构在网状拓朴结构中 每台计算机都可通过单独电缆与其他任意一台计算机连接 这种连接是没有规律的 每两个节点之间的通信链路可能有多条 因此 必须采用路由选择算法和流量控制方法 网状结构的优点是系统可靠性高 缺点是结构复杂 目前大型广域网和远程计算机网络大都采用网状拓朴结构 6 计算机网络体系结构与协议 1 网络体系结构的基本概念计算机网络体系结构指的是整个网络系统的逻辑和功能分配 定义和描述了一组用于计算机与其通信设施之间互连的标准和规范的集合 遵循这组标准和规范就可以方便地实现计算机设备之间的通信 2 网络协议是为在网络中进行的数据交换而建立的一种双方都能识别和理解的规则 标准或约定 网络协议主要由以下3要素组成 语法 数据与控制信息的结构或格式 即对通信双方采用的数据格式 编码等进行定义 例如 报文中内容的顺序 形式等等 语义 需要发出何种控制信息 完成何种动作以及做出何种响应 即对发出请求 执行的动作 以及对方的应答做出解释 同步 即事件实现顺序的详细说明 3 网络的层次概念 每一层实现一种相对简单和独立的功能 将复杂的问题分解为若干较易处理的简单问题 计算机网络中采用分层体系结构 主要有以下几点好处 a 各层之间可相互独立 问题简单化 b 灵活性好 c 易于实现和维护 d 有利于促进标准化 ISO OSI两节点的层次模型 OSI模型中的数据传输过程 OSI数据传递与流动过程 TCP IP体系结构 4 TCP IP体系结构 TCP IP的分层体系结构与ISO OSI参考模型的分层有一定的对应关系 TCP IP体系结构与OSI参考模型的对应关系 TCP IP体系结构与协议栈的对应关系 5 TCP IP的协议组合 IP数据包格式 7 IP地址 Internet上的每台计算机在通信之前必须指定一个IP地址 当一个企业或组织要建立Internet站点时 都需要从Internet的有关管理机构获得一组该站点计算机与路由器的IP地址 每台直接连接到Internet上的计算机 路由器都必须有一个惟一的IP地址 Internet中的计算机与路由器的IP地址采用分层结构 它是由网络号与主机号两部分组成的 网络号用来标识一个网络 主机号用来标识这个网络上的某一台主机 IP地址是每个Internet主机的地址标识 IP地址长度为32位 这32位分成4个8位位组 每个8位位组之间用点号隔开 以X X X X格式表示 每个X为8位 其值为0 255 这种格式的地址常称为点分十进制地址 例如 202 118 116 1 1 IP地址的组成及分类 a IP地址的组成在Internet中 IP地址由网络号 NetworkID 和主机号 HostID 两个部分组成 网络号用来标志互联网中的一个特定网络 而主机号则用来表示该网络中主机的一个特定节点 IP地址的组成 B IP地址的分类A类 A类的IP地址适合于超大型的网络B类 B类的IP地址适合于大中型网络C类 C类的IP地址适合于小型网络D类 D类的用于组播地址E类 保留将来使用 IP地址的五种类型 2 一些特殊的IP地址有限广播地址 202 118 119 255 回送地址 127 0 0 1 0 地址 0 多点广播地址 225 0 0 0到239 255 255 255 全 0 地址 0 0 0 0 私有地址 10 0 0 0 10 255 255 255172 16 0 0 172 31 255 255192 168 0 0 192 168 255 255 3 子网和子网掩码所谓 子网 就是把一个有A B和C类的网络地址 划分成若干个小的网段 这些被划分得更小的网段称为子网 划分子网的方法是 在表示主机地址的二进制数中划分出一定的位数用作本网的各个子网 剩余的部分作为相应子网的主机地址 子网地址结构 子网掩码子网掩码是由一串32位二进制数组成 用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络地址和主机地址 并说明该IP地址是在局域网上还是在远程网上 子网掩码的表示形式和IP地址的表示类似 也是用圆点 分隔开的4段共32位二进制数 用子网掩码判断IP地址的网络地址与主机地址的方法是用IP地址与相应的子网掩码进行 AND 运算 这样可以区分出网络地址部分和主机地址部分 二进制 AND 运算规则 IP地址 11000000 1010