《企业局域网》全套PPT电子课件教案-第1章 构筑企业网络的基本技术.ppt

企业网络解决方案 电子商务教研室 使用教材 企业网组建指南 郝卫东刘鸿涛文哲明编著清华大学出版社 本课程以网络设备为主线 把网络协议理论与网络生产厂商的网络设备相结合 系统介绍组网实用技术 提供组网参考 第1章构筑企业网络的基本技术 1 1引言计算机网络通常包括如下部分 用户设备网络设备传输介质网络协议 是计算机网络什么 地理位置分散具有独立功能通过通信设备和线路连接配有相应的网络软件实现信息传输和资源共享 大名鼎鼎的internet互联网络 lan 1 2网络传输介质 同轴电缆 双绞线 光纤 微波 线外线 为网络实体之间相互联系提供通路 价格 安装 容量 衰减 抗电磁干扰能力 emi 1 2传输介质 有线传输介质 双绞线 屏蔽双绞线stp非屏蔽双绞线utp在eia tia568a标准中 utp共分为1 5类 计算机网络常用的是3类 4类和5类utp 传输速率 10base t以太网 10mbps 100base t快速以太网 100mbps 1000base t 达1000mbps 传输距离 100米 同轴电缆 特性阻抗为50 的同轴电缆 用于传送数字信号 也称基带同轴电缆 特性阻抗为75 的catv同轴电缆 用于传送模拟信号 也称宽带同轴电缆 10mbps以太网 10base5 粗同轴电缆 收发器 外置最大跨距 媒体段数 2 5千米 5最多中继器 4拓朴结构 公共总线型接口 15芯d型aui 粗同轴电缆 10mbps以太网 10base2 细同轴电缆 收发器 内置芯片最大跨距 媒体段数 925米 5最多中继器 4拓朴结构 公共总线型接口 bnc t头 线材 t型接头 延伸距离 布线黄金原则 仅适用于10base5和10base2 最多五个网段最多串接四个中继器其中三个网段可用来连接节点有二个网段不能用来连接节点 只能用于延伸距离如上 构成了一个以太网 中继器 延伸距离 中继器 中继器 中继器 光缆 802 310base fl802 3u100base fx 光纤 fiber 2对线缆802 3z1000base sx lx 1 3网络协议综述 tcp ip协议osi rm协议 tcp ip互联网协议 tcp ip协议栈 应用层向用户提供一组常用的应用程序 传输层为两台主机上的应用程序提供端到端的通信 即互联网层 处理传输层的数据报在网络中的路由选择 负责接收ip数据包并通过网络发送之 或者从网络上接收物理帧 抽出ip数据包 并把它交给ip层 数据 数据段数据包帧比特电脉冲 011101000011000010100101111010110 数据多层封装 ip协议 ip协议的主要功能是无连接数据报传送 数据报寻径及差错处理三部分 它提供了将分组从源地址传送到目的地址的方法 注 计算机网络协议层次结构中 下层向上层提供的服务分为两大类 面向连接的服务和无连接服务 无连接服务不保证传输的可靠性 ip层的其它一些协议 arp 地址解析协议 用来将ip地址映射成相应的主机mac地址 rarp 反向地址解析协议 用来将物理地址映射成32位的ip地址 传输层协议 tcp和udp tcptcp协议 即传输控制协议 是一个可靠的 面向连接的协议 它允许在internet上两台主机间信息的无差错传输 udp 用户数据报协议 无连接方式 即udp方式 当源主机有数据时 就发送 它不管发送的数据包是否到达目标主机 数据包是否出错 收到数据包的主机也不会告诉发送方是否正确收到了数据 因此 这是一种不可靠的数据传输方式 互联网的其他协议 下面介绍几种常用的协议 http负责传输和显示页面 smtp pop互联网上传送电子邮件主要通过这一套称为邮件服务器的程序进行硬件管理和存储的 ftp文件传输协议负责在计算机之间传输文件 4 telnettelnet是一种让用户登录到互联网上的远程计算机的应用软件 telnet可让用户使用远程主机的命令和程序 osi参考模型 1984年 国际标准化组织 iso 发表了开放系统互联 osi 参考模型 osi参考模型是一个描述网络层次结构的框图 其标准保证了各种类型网络技术的兼容性 互操作性 osi参考模型按网络功能分为七层 每一层解决一个不同问题 osi参考模型及数据流向 对等通信和数据封装 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 物理层 应用层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 物理层 应用层 源主机a 目的主机b 添加报头 去掉报头 传输介质 比特流 帧 分组 段 1 4ip编址方案 ip地址能够在因特网上唯一地标识一台主机或网络设备的一个接口 ip地址由两部分组成 网络号和主机号 这种组合是唯一的 以使每一个ip地址表示internet中的唯一一台主机 所有ip地址都是32位长 有类ip地址分为五类 平常使用的是a b c三类地址 ip地址的等级与分类 1 a类地址一般用于主机数多达1600余万台的大型网络 高8位代表网络号 后3个8位代表主机号 32位的高1位为0 十进制的第1组数值范围为000 127 ip地址范围为 001 x y z 126 x y z 07831 2 b类ip地址前两个8位代表网络号 后两个8位代表主机号 32位高2位为10 十进制的第1组数值范围为128 191 ip地址范围为 128 x y z 191 x y z 01151631 3 c类地址前3个8位代表网络号 低8位代表主机号 32位的前3位为110 十进制第1组数值范围为192 223 ip地址范围为 192 x y z 223 x y z 一个c类地址可连上256个主机 一个c类ip地址可用屏蔽码技术改为128个子网段 每个子网段可连上相应的主机数 c类地址标志的网络之间只有通过路由器才能工作 注意 a类网络可以用于主机数多达1600万台的大型网络 b类网络一般用于中等规模的各地区网管中心 c类网络一般用于规模较小的本地网络 如校园网等 012232431 特殊ip地址 网络号正常 主机号全为0的ip地址 网络地址网络号正常 主机号全为1的ip地址 某网络中所有主机的广播地址32位全为1的ip地址 本地网络中所有主机的广播地址32位全为0的ip地址 本网络的本主机网络号为0 主机号正常的ip地址 本网络的某个特定主机 无类ip地址 引入子网掩码的概念 使网络编号和主机编号可以摆脱有类地址的约束 而根据子网掩码的情况灵活确定网络编号和主机编号的长度 子网掩码允许将ip地址的主机部分分为两部分 第一部分是子网号 第二部分是子网上的主机号 这样ip地址由网络号 子网号 主机号构成 网络前缀 主机后缀 利用子网掩码将网络前缀提取出来子网掩码与ip地址的位一一对应 以决定该ip地址所属的网络前缀 子网掩码中某位为1 则对应的ip地址中的位是网络前缀 子网掩码中某位为0 则对应的ip地址中的位是主机后缀 如某ip地址为135 5 10 12 对应的子网掩码为255 255 255 01000011100000101000010100000110011111111111111111111111100000000则网络前缀是135 5 10 0 表示将b类网络135 5 0 0分成了254个子网 当前的ip地址属于135 5 10 0子网 确定子网掩码的方法 设申请了一个c类地址193 1 2 0 要求把它分配到两个子网号不同的子部门 该问题实质是把 个c类网络划分成两个子网 步骤如下 1 计算出两个子网对应几个子网位 由于子网号部分不能使用全0和全1 因此最大子网数和子网位的关系是 最大子网数 2n 2 n为子网位数 本例中 所需的最大子网数是2 所以子网位数取2才能满足上面的公式 即子网部分可以是01或10 00和11不能用 该c类网络的网络号长度是24 再加上子网号长度2 所以网络前缀是26位 主机后缀是6位 即每个子网可以有26 2 62台主机 2 确出子网掩码 使ip地ip地址网络前缀对应子网掩码中的1 主机后缀对应子网掩码中的0 c类地址 11000001000000010000001000000000 193 1 2 0子网掩码 11111111111111111111111111000000 255 255 255 192 1 5常用网络互连设备 中继器 repeater 集线器 hub 工作在物理层 实现对比特的放大 整形 转发 集线器可看作多端口中继器 得用它可构建星型局域网 网桥 bridge 工作在数据链路层 实现对数据帧的转发或过滤 路由器 router 工作在网络层 可连接不同类型的网络 具有寻径功能 交换机 switch 相当于多端口网桥 可隔离冲突域 提高系统的总体带宽 有二层交换机和三层交换机 网关 gateway 工作于高三层 会话层 表示层 应用层 提供应用级的异种网 异种网络操作系统 互连能力 对不同的传输层 会话层 表示层 应用层协议进行翻译和转换 在osi体系结构中网关指传输层以上的协议转换器 在tcp ip体系结构中网关指路由器 1 6冲突域和广播域 节点a和节点b监听两节点都检测到空闲状态节点a和节点b传输在线上发生冲突随机等待若碰撞次数 16差错处理 多个节点共享一段有冲突的传输介质 当网段上存在大量用户节点时 冲突将不可避免 中继器 集线器 所有端口都在同一个冲突域和同一个广播域中 互连的中继器 集线器也在同一个冲突域和同一个广播域中 网桥 不同的端口是不同的冲突域 但一个网桥的所有端口在同一个广播域中 且互连的网桥在同一个广播域中 路由器 每个端口创建一个单独的冲突域和广播域 不同接口处在不同的冲突域和广播域中 lan交换机 每个端口创建一个冲突域 不同的端口是不同的冲突域 lan交换机上创建的不同的vla