[计算机硬件及网络]网络基础.ppt

培训组 DH DVR PX200409号 主题 网络基础 主讲人 李滨 V1 0 大纲 计算机网络的产生与发展 计算机网络的分类 计算机网络的基本概念 计算机网络的组成及主要功能 TCP IP体系 Internet技术 计算机网络的产生与发展 计算机网络的产生 20世纪50年代 美国利用计算机技术建立了半自动化的地面防空系统 SAGE 它将雷达信息和其他信号经远程通信线路送至计算机进行处理 第一次利用计算机网络实现远程集中控制 这是计算机网络的雏形 1969年美国国防部的高级研究计划局 DARPA 建立了世界上第一个分组交换网ARPANET 即Internet的前身 这是一个只有4个节点的存储转发方式的分组交换广域网 1972年在首届国际计算机通信会议上公开展示了ARPANET的远程分组交换技术 1976年美国Xerox分司开发了基于载波监听多路访问 冲突检测 CSMA CD 原理的 用同轴电缆连接多台计算机的局域网 取名以太网 计算机网络的产生与发展 2 计算机网络的发展 计算机网络的产生与发展 2 计算机网络的发展 计算机网络的产生与发展 2 计算机网络的发展 计算机网络的产生与发展 2 计算机网络的发展 计算机网络的基本概念 什么是计算机网络 所谓计算机网络就是通过线路互连起来的 自治的计算机集合 确切地讲 就是将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机 终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来 并配置网络软件 以实现计算机资源工享的系统 计算机网络必须具备的基本要素 至少有两个具有独立操作系统的计算机 且它们之间有相互共享某种资源的需求 两个独立的计算机之间必须有某种通信手段将其连接 网络中独立的计算机之间要能相互通信 必须制定相互可确认的规范标准或协议 以上三条是组成一个网络的必要条件 三者缺一不可 计算机网络的分类 1 按网络拓扑结构划分 计算机网络的物理连接方式叫做网络的拓扑结构 按照网络的拓扑结构可分为 总线型 星形 环状 网状 树状和星状环拓扑结构 2 按网络的覆盖范围划分 局域网 LocalAreaNetwork LAN 城域网 MetropolitanAreaNetwork MAN 广域网 WideAreaNetwork WAN 计算机网络的分类 3 按数据传输所用的结构和技术划分 交换网 4 按通信传输介质划分 电路交换网 分组交换网 广播网 分组无线网 卫星网 局域网 双绞线网 同轴电缆网 光纤网和卫星网等 5 按信号频带占用的方式划分 基带网 宽带网 计算机网络的分类 6 按交换方式划分 7 按网络的数据传输和系统的拥有者分类 电路交换网分组交换网帧中继交换网信元交换网 专用网和公用网 计算机网络的分类 8 按网络结构划分 资源子网和通信子网 计算机网络的组成及主要功能 计算机网络的组成 硬件系统 服务器 Server 客户机 Clients 网卡调制解调器集线器网桥路由器中继器 软件系统 网络系统软件网络应用软件 网络信息 在计算机网络上存储 传送的信息称为网络信息 网络信息是计算机网络中最重要的资源 它存在于服务器上 由网络系统软件对其进行管理和维护 服务器与服务器之间通过一定的网络协议传送信息 网络用户通过网络应用软件获取网络信息 计算机网络的组成及主要功能 计算机网络的主要功能 数据通信计算机系统的资源共享进行数据信息的集中和综合处理能均衡负载 相互协作提高了系统的可靠性和可用性进行分布式处理 TCP IP体系 ISO OSI开放系统互连参考模型 OSI参考模型的网络体系结构 TCP IP体系 七层协议的功能 1 物理层 物理层是OSI的第一层 它虽然处于最底层 却是整个开放系统的基础 物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备 为数据传输提供可靠的环境 2 数据链路层 对数据的检错 纠错 3 网络层 为多对用户共用一条链路 4 传输层 传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时 第一个端到端的层次 具有缓冲作用 还具有差错恢复 流量控制等功能 TCP IP体系 七层协议的功能 5 会话层 会话层提供的服务可使应用建立和维持会话 并能使会话获得同步 会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信 6 表示层 为异种机通信提供一种公共语言 以便能进行互操作 7 应用层 为应用进程提供服务 其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时 完成一系列业务处理所需的服务 TCP IP体系 应用层 传输层 网络层 网络接口层 报文或字节流 传输协议层 IP数据报 特定网络帧 TCP UDP IP ICMP ARP RARP Ethernet TokenRing TokenBus FastEthernet FDDI ATM 千兆位以太网 ISO OSI模型 TCP IP模型 层次之间传送的对象 对应的TCP IP协议 TCP IP概述 1 网络接口层 网络接口层也称数据链路层 是TCP IP的最低层 它负责接收IP数据报并发送至选定的网络 2 网络层 网络层处理计算机之间的通信 网络层协议由四部分组成 Internet协议 IP Internet控制信息协议 ICMP 地址解析协议 ARP 反向地址解析协议 RARP 数据 选择项 Options 填充 padding 目的地址 源地址 生命期 用户协议 报头校验和 标志 TCP IP概述 2 网络层 IP协议 IP协议位于通信子网的最高层 提供点对点无连接的数据报传输机制 不能保证传输的可靠性 版本号 IHL 标记 服务类型 分段偏移 数据报长度 0 4 8 16 24 31 TCP IP概述 2 网络层 Internet控制信息协议 ICMP 它是IP协议的附属协议 用来传递差错报文以及其他需要注意的消息报文 这个协议常常为TCP或UDP协议服务 但是也可以单独使用 例如著名的工具Ping 就是通过发送接收ICMP ECHO和ICMP ECHOREPLY报文来进行网络诊断的 地址解析协议 ARP 反向地址解析协议 RARP TCP IP概述 3 传输层 传输层的基本任务是提供应用层之间的通信 即端到端的通信 传输控制协议 TCP 0 4 8 16 24 31 数据 任选项 填充 校验和 紧急指针 报头长度 保留 码位 窗口 源地址 确认号 顺序号 源端口 目的端口 TCP报文格式 TCP IP概述 3 传输层 TCP的连接方法 主机A发送SYN序号 X 接收FIN ACK段发送ACKY 1 主机B接收SYN段发送SYN序号 YACKX 1接收ACK段 网络接口层 网络层 IP 用户数据报 TCP IP概述 3 传输层 UDP报文格式 用户数据报协议 UDP UDP源端口 UDP目的端口 UDP报文长度 UDP校验和 数据 应用 概念性层次 UDP报头 UDP数据区 IP报头 IP数据区 帧头 帧数据区 分层中的UDP UDP的封装 TCP IP概述 4 应用层 应用层在最高层 用户调用应用程序来访问TCP IP互联网络提供的多种服务 应用程序负责发送和接收数据 每个应用程序选择所需的传送服务类型 可以是独立的报文序列 或者是连续的字节流 应用程序将数据按要求的格式传送给传输层 1 简单邮件传输协议 SMTP 2 域名服务 DNS 3 远程登录 Telnet 4 文件传输协议 FTP TCP IP体系三个关键点 1 TCP IP是一族用来把不同的物理网络联在一起构成网际网的协议 TCP IP联接独立的网络形成一个虚拟的网 在网内用来确认各种独立的不是物理网络地址 而是IP地址 2 TCP IP使用多层体系结构 该结构清晰定义了每个协议的责任 TCP和UDP向网络应用程序提供了高层的数据传输服务 并都需要IP来传输数据包 IP有责任为数据包到达目的地选择合适的路由 3 在Internet主机上 两个运行着的应用程序之间传送要通过主机的TCP IP堆栈上下移动 在发送端TCP IP模块加在数据上的信息将在接收端对应的TCP IP模块上滤掉 并将最终恢复原始数据 Internet技术 什么是域名 域名是Internet上某一台计算机或计算机组的名称 用于在数据传输时标识计算机的电子方位 有时也指地理位置 域名是由一串用点分隔的名字组成的 通常包含组织名 而且始终包括两到三个字母的后缀 以指明组织的类型或该域所在的国家或地区 例如其中microsoft是组织名 com是commercial的缩写 代表商业组织 在美国使用的其它后缀包括gov 政府 edu 教育机构 org 组织 一般指非盈利组织 以及net 通用 有时是商用 有时不是 在美国以外 两个字的后缀表示该域所在的国家或地区 例如uk 英国 de 德国 jp 日本 Internet技术 什么是IP地址 在Internet上有千百万台主机 为了区分这些主机 人们给每台主机都分配了一个专门的地址 称为IP地址 IP地址是一个32位的二进制数 是将计算机连接到Internet的网际协议地址 它是Internet主机的一种数字型标识 一般用小数点隔开的十进制数表示 如168 160 66 119 而实际上并非如此 IP地址由网络标识 netid 和主机标识 hostid 两部分组成 网络标识用来区分Internet上互联的各个网络 主机标识用来区分同一网络上的不同计算机 即主机 IP地址由4部分数字组成 每部分都不大于256 各部分之间用小数点分开 Internet技术 IP地址通常分为5类IP地址由4部分数字组成 每部分都不大于256 各部分之间用小数点分开 A类 IP地址的前8位表示网络号 后24位表示主机号 其有效范围为 1 0 0 1 126 255 255 254 B类 IP地址的前16位表示网络号 后16位表示主机号 其有效范围为 128 0 0 1 191 255 255 254 C类 IP地址的前24位表示网络号 后8位表示主机号 其有效范围为 192 0 0 1 222 255 255 254 D类 为多点广播地址 用于多点传送给多个主机 E类 是一个实验地址 保留给将来使用 Internet技术 什么是DNS 把域名翻译成IP地址的软件称为域名系统 即DomainNameSystem 简称DNS 它是一种管理名字的方法 什么是URL URL是Internet上用来描述信息资源的字符串 主要用在各种WWW客户程序和服务器程序上 特别是著名的Mosaic 例一 协议 存有该资源的主机IP地址协议 主机资源的具体地址 其计算机域名为 超级文本文件 文件类型为 html 是在目录 111下的welcome htm Internet技术 域名有哪些类型 com 商业公司 org 组织 协会等 net 网络服务 edu 教育机构 gov 政府部门 mil 军事领域 1998年1月开始 又启用7个新的顶级域名 arts 艺术机构 firm 商业公司 info 提供信息的机构 nom 个人或个体 rec 消遣机构 store 商业销售机构 web 与WWW相关的机构 2000年开始 又启用了新的顶级域名 tv cc cn 中国 au 澳大利亚 jp 日本等 Internet技术 1 Ping 检测一帧数据从当前主机传送到目的主机所需要的时间 2 winipcf