网络工程师课件.ppt

浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 1 联系 姓名 周家庆E MAIL jhzjq 第1章概述 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 3 主要内容 计算机网络工程与信息系统集成计算机网络体系结构网络的拓扑结构 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 4 1 1计算机网络工程与信息系统集成 计算机信息系统的结构信息系统的集成计算机网络工程的特点 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 5 1 1 1计算机信息系统的结构 计算机信息系统的结构图 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 6 1 1 1计算机信息系统的结构 计算机信息系统的结构图 本课程的主要内容 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 7 1 1 2信息系统的集成 基本概念集成 把各个独立的部分组合成具有全新功能的 高效和统一的整体的过程系统集成 是指在系统工程学的指导下 提出系统的解决方案 将部件或子系统综合集成 形成一个满足设计要求的自治整体的过程 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 8 1 1 2信息系统的集成 信息系统的集成提供整体解决方案提供整套软硬件设备提供全面服务信息系统集成的对象图1 1中的部件和子系统 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 9 1 1 2信息系统的集成 系统集成的任务应用功能的集成支撑系统的集成技术集成产品集成 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 10 1 1 2信息系统的集成 系统集成的任务应用功能的集成将用户的实际需求和应用功能在同一系统中实现在系统需求分析 系统设计 应用软件开发等阶段完成通过应用软件和支撑环境来实现 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 11 1 1 2信息系统的集成 系统集成的任务支撑系统的集成为实现用户的应用需求和功能而必须建立的支撑环境的集成 举例 远程查询服务解决远程访问的通信手段 建立供查询使用的查询信息库和相应的服务器系统应建立三个支持系统 网络平台 数据库平台和服务器平台 三个平台共同组成了远程查询服务的支撑平台 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 12 1 1 2信息系统的集成 系统集成的任务支撑系统的集成支撑环境两大部分 直接为应用软件的开发提供开发工具和环境的软件开发平台用于实现数据处理 数据传输和数据存储 即由以下平台共同构建的基础支撑平台服务器平台网络平台数据库平台 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 13 1 1 2信息系统的集成 系统集成的任务技术集成技术之间的集成是基础 是系统集成的核心局域网技术 广域网技术数据通信技术 多媒体通信技术10Mbps 100Mbps 1Gbps以太网技术交换以太网技术 ATM技术C S为主的结构和B S访问方式Unix Linux Windows等 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 14 1 1 2信息系统的集成 系统集成的任务产品集成系统集成最终 最直接的体现形式把不同类型 不同厂商 能实现不同应用目的的计算机设备和软件依照设计要求有机地组合在一起建立在上述三个层次集成的调查 设计的基础上 对所集成的设备或产品有深入 透彻的了解掌握各种厂商的产品的特点和能力 增强系统集成能力 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 15 1 1 3计算机网络工程的特点 计算机网络工程使用系统集成的方法 根据建设目标和设计原则将计算机网络的技术 功能 子系统集成在一起 为信息系统构建网络平台 传输平台和提供基本的网络应用服务网络工程是信息系统集成的一部分 基础 网络的集成技术是网络工程的核心技术计算机网络的建设涉及网络的需求分析 设计 施工 测试 维护和管理等方面网络设计是网络建设能否成功的关键 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 16 1 1 3计算机网络工程的特点 计算机网络工程计算机网络的子系统网络结构网络设备网络服务器网络工作站综合布线网络操作系统网络数据库 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 17 1 1 3计算机网络工程的特点 计算机网络工程设计目标指出网络系统需要达到的功能和性能网络能提供的服务以及服务形式网络的规模 站点数 覆盖范围等指出网络应采用的体系结构和协议栈 如TCP IP模型等指定网络的正常运转要求 应达到的速度和处理的数据量等工程的近期目标和远期目标 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 18 1 2计算机网络体系结构 网络的体系结构和协议OSI参考模型TCP IP模型局域网参考模型 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 19 1 2计算机网络体系结构 计算机网络计算机网络是由多台独立的计算机和各类终端通过传输媒体连接起来相互交换数据信息的复杂系统 相互通信的计算机系统必须高度协调地工作计算机网络体系结构从整体角度抽象定义计算机网络的构成及各个网络部件之间的逻辑关系和功能 给出协调工作的方法和计算机必须遵守的规则 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 20 1 2 1网络的体系结构和协议 结构化方式设计 分层层次 每一层次在逻辑上相互独立 且都具有特定的功能每一层的目的是向上一层提供一定的服务不同网络体系结构中层的数量 名字 功能均有所不同 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 21 1 2 1网络的体系结构和协议 实体 Entity 任何可发送或接收信息的硬件或软件进程协议 控制两个对等实体进行通信的规则的集合 同层次间的通信 协议三要素 语法 语义 定时关系接口 相邻层次的通信 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 22 1 2 2OSI参考模型 ISO 国际标准化组织OSI RM 开放系统互连参考模型开放 所谓开放就是指遵循OSI标准后 一个系统就可以和其它也遵循该标准的系统进行通信 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 23 1 2 2OSI参考模型 OSI的七层网络系统结构 协议 协议 协议 协议 协议 协议 协议 协议 协议 协议 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 24 1 2 3TCP IP模型 OSI参考模型与TCP IP模型之比较 VOID 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 25 1 2 3TCP IP模型 网络接口层 NetworkAccess 严格来说只是一个接口而不是一个层次TCP IP在设计时考虑到要与具体的网络无关TCP IP协议簇中也没有数据链路层和物理层的协议 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 26 1 2 3TCP IP模型 网际层 Internet 负责将报文分组从源主机发送到目的主机 实现不同网络之间的报文转发IP协议传输层 Transport 负责在源端和目的端主机上的对等实体间建立的端到端的数据传输TCP协议和UDP协议 思考 数据链路层负责谁与谁之间的数据传输 相邻主机的数据传输 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 27 1 2 3TCP IP模型 协议簇协议栈 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 28 1 2 3TCP IP模型 RFC文档RFC RequestsForComments 为TCP IP协议的标准文档RFC文档下载地址 http www rfc editor orgInternetDraft RFC草案 http www ietf org id html 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 29 1 2 3TCP IP模型 协议数据单元 ProtocolDataUnit 应用层PDUTCP段 Segment IP数据报 Packet 或者IP分组以太网帧 Frame 位流 BitsStream 封装 分片 重组 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 30 1 2 4局域网参考模型 局域网 LAN 局域网是一种局限在较小范围内 通常在1000m内 提供通信服务的网络 采用适宜于小范围内信号传送的技术 能为计算机网络应用提供基本的数据传输服务局域网作为通信网络不涉及第三层以上的内容 底下两层也与OSI的有很大差别 思考 计算机网络可以分为哪两个部分 通信子网和资源子网 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 31 1 2 4局域网参考模型 局域网参考模型与OSI参考模型的关系 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 32 1 2 4局域网参考模型 物理层用于物理连接以及按位在媒体上传输数据分为 描述与传输媒体有关的物理特性的较低子层描述与传输媒体无关的物理特性的较高子层物理特性机械特性电气特性功能特性规程特性 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 33 1 2 4局域网参考模型 数据链路层媒体接入控制 MediumAccessControl MAC 子层逻辑链路控制 LogicalLinkControl LLC 子层 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 34 1 2 4局域网参考模型 数据链路层MAC子层负责对物理媒体的使用进行控制主要功能将上层交下来的数据封装成帧进行发送 接收时进行相反的过程 将帧拆卸 实现和维护MAC协议 控制使用网络媒体的时间和方法 处理帧的控制信息 位差错的检测寻址 MAC地址 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 35 1 2 4局域网参考模型 数据链路层LLC子层面向数据帧的传输控制层主要功能建立和释放数据链路层的逻辑连接提供与高层的接口差错控制给帧加上序号 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 36 1 2 4局域网参考模型 服务访问点 ServiceAccessPoint SAP 局域网没有按照OSI的观点将网络的SAP设置在网络层 而是设置在LLC子层与高层的交界面上局域网不含网络层 不承担路由选择 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 37 1 2 4局域网参考模型 IEEE802委员会专门研究和制定有关局域网的各种标准网址 http ieee802 org最初的IEEE802委员会共有6个分委员会 其编号分别为802 1 802 6目前已经有22个分委员会 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 38 1 2 4局域网参考模型 IEEE802委员会当前活跃的分委员会802 1 802 3 802 11 802 15 802 16802 17 容错性分组环网802 18 无线电调整技术指导小组802 19 共存技术指导小组802 20 移动宽带无线访问技术 MBWA 802 21 异种局域网切换802 22 无线区域网 WRAN 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 39 1 2 4局域网参考模型 IEEE802委员会当前不活跃的分委员会802 2 802 5 802 12当前已经解散的分委员会802 4 802 6 802 7 802 8 802 9 802 10 802 14 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 40 1 2 4局域网参考模型 IEEE802各分委员会的结构图结构图 教材P12图1 7两点注意事项 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 41 1 2 4局域网参考模型 LLCPDU和MACPDU的关系 高层PDU LLC数据 LLC首部 MAC数据 MAC首部 MAC尾部 网络层 LLC子层 MAC子层 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 42 1 3网络的拓扑结构 网络的拓扑结构定义 网络中节点之间物理的或逻辑的连接方式物理连接与物理拓扑逻辑连接与逻辑拓扑分类 网状 星形 树形 总线型 环形 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 43 1 3网络的拓扑结构 注意 应理解掌握各种不同拓扑结构的优缺点 适用场合在实际应用中 通常会采用几种拓扑结构混合的拓扑 浙江师范大学数理信息学院 计算机网络工程 第一章 44 习题 在计算机信息系统中 TCP IP协议栈属于 A 管理平台 B 系统平台 C 传输平台 D