第六章网络基础PPT课件

.,1,第六章网络基础,6.1计算机网络概述6.1.1计算机网络发展史6.1.2计算机网络系统的组成与功能6.1.3计算机网络的分类6.1.4网络的拓扑结构6.1.5计算机网络的体系结构6.2数据通信基础知识6.2.1基本概念6.2.2数据传输介质6.3计算机网络的硬件与软件组成6.3.1网络的主体设备6.3.2网络的连接设备6.3.3网络软件系统6.3.4网络操作系统6.4局域网6.4.1局域网定义6.4.2局域网体系结构6.4.3局域网组网示例6.5网络互连6.5.1网络互连概述6.5.2网络间的互连设备6.5.3广域网上的通信技术6.5.4常用网络测试工具,.,2,6.1计算机网络概述6.1.1计算机网络发展史,1.什么是计算机网络,一群具有独立功能的计算机组成的系统通过通信设备及传输媒体互连起来，在通信软件支持下，实现资源共享、信息交换,2.计算机网络的发展,1954年第一代计算机网络1969年ARPA网，第二代计算机网络1983年OSI模型，第三代计算机网络Internet的建立，第四代计算机网络,单个主机为中心、面向终端设备多处理中心体系结构标准化信息高速公路,.,3,6.1.2计算机网络系统的组成与功能,计算机网络系统的组成,通信子网:网络的内，层负责完成网络数据传输、转发等通信处理任务资源子网：网络的外围，提供各种网络资源和网络服务,.,4,1信息交换2资源共享3分布式处理,计算机网络最基本的功能，完成网络中各个节点之间的通信。包括硬件、软件和数据资源的共享。网络系统中若干台计算机可以互相协作共同完成一个任务。,计算机网络的功能,硬件共享,软件共享,.,5,1从网络的地理范围进行分类,局域网,局域网内传输速率较高，误码率低，结构简单容易实现。具体标准是美国电气工程师协会制订的IEEE802系列标准。,6.1.3计算机网络的分类,.,6,在一个学校范围内的计算机网络通常我们称为校园网。实质上它是由若干个局域网连接构成的一个规模较大的局域网，也可视校园网为一种介于普通局域网和城域网之间规模较大的、结构较复杂的局域网络。,城域网,广域网,它的通信传输装置和媒体一般由电信部门提供。,网络分类,.,7,星型拓扑,总线拓扑结构,特点：结构简单，可靠性高布线容易，连线总长度小于星型结构对站点扩充和删除总线任务重，易产生瓶颈问题总线本身的故障对系统是毁灭性的,特点：通信协议简单对外围站点要求不高单个站点故障不会影响全网电路利用率低，连线费用大网络性能依赖中央结点每个站点需要有一个专用链路,6.1.4网络的拓扑结构,.,8,特点：传输速率高，传输距离远各节点的地位和作用相同各节点传输信息的时间固定容易实现分布式控制站点的故障会形起整个网络的崩溃,Internet网是当今世界上规模最大、用户最多、影响最广泛的计算机互联网络。Internet网上联有大大小小成千上万个不同拓扑结构的局域网、城域网和广域网。应此，Internet网本身的拓扑只是一种虚拟拓扑结构，无固定形式。,环型拓扑结构,特点：信息交换在上、下节点之间进行通信线路连接简单，网络管理软件也不复杂，维护方便资源共享能力差，可靠性低,树型拓扑,.,9,6.1.5计算机网络的体系结构,.,10,双向箭头线表示概念上的通信线路，空心箭头表示实际通信线路。,开放系统互连OSI参考模型,.,11,通信系统基本要素,6.2数据通信基础知识6.2.1基本概念,数字数据编码,.,12,带宽,指信道能传送信号的频率宽度，可传送的信号的最高频率与最低频率之差。,比特率：单位时间内传输二进制代码有效位数，单位为bps波特率：线路中每秒传送的波形的个数，其单位为baud两者的换算关系为：比特率=波特率log2N,数字信号,模拟信号,.,13,调幅：载波的振幅随数字信号变化调频：载波的频率随数字信号变化调相：载波的初始相位随数字信号变化,模拟信号编码,.,14,线路通信方式,单工通信（单向）信息流是单方向的且不能改变,半双工通信（双向交替）通信双方不能同时进行收发,全双工通信（双向同时）通信双方可同时收发信息,.,15,数据传输方式,串行传输以比特为单位并行传输以字符为单位,串行传输,并行传输,.,16,6.2.2数据传输介质,双绞线非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）组网方便，价格最便宜，应用广泛五类双绞线最大传输率为100Mbps传输距离小于100米,同轴电缆基带同轴电缆：速率10Mb/s，传输距离1000m宽带同轴电缆：速率20Mb/s，传输距离100km它是有线电视系统CATV中的标准传输电缆,.,17,电路交换是一种直接交换方式。发送点与接收点之间构成一条实际连接的专用物理线路。,分组交换,报文交换,电路交换,报文,以报文为交换单位，临时选择通信网络中的一条线路传送数据。,分组交换将报文划分成一个个平均大小保持不变的小组作为交换单位，其他与报文交换相同。,交换技术,.,18,光缆,光缆的芯线是由光导纤维做成，它传输光脉冲数字信号。多模光纤：由发光二极管产生用于传输的光脉冲，通过内部的多次反射沿芯线传输。可以存在多条不同入射角的光线在一条光纤中传输。单模光纤：使用激光，光线与芯轴平行，损耗小，传输距离远，具有很高的带宽，但价格更高。在2.5Gb/s的高速率下，单模光纤不必采用中继器可传输数十公里。,光纤和光端设备,.,19,无线介质,在电磁波频谱中，目前可用于通信的有无线电波、微波、红外、可见光。,地面微波通信,卫星微波通信,.,20,6.3计算机网络的硬件与软件组成6.3.1网络的主体设备,大多数时候服务器是网络的核心386以上档次的电脑都可作为组网的工作站。,.,21,网络适配器(网卡)网卡通过总线与计算机设备接口相连，另一方面又通过电缆接口与网络传输媒介相连。,在PC机中网卡有PCI和ISA两种总线。安装网卡后，还要进行协议的配置。例如，IPX/SPX协议、TCP/IP协议。,6.3.2网络的连接设备,.,22,网络传输媒介的中间节点，具有信号再生转发功能。,集线器类型无源有源智能,不对信号做任何处理，工作站到集线器之间的距离在30米以内。对信号可再生和放大，工作站到集线器之间的距离可达600米。具有有源集线器的全部功能外，还提供网络管理、智能选择网络传输通路等功能。,集线器（HUB）,.,23,6.3.3网络软件系统,局域网上流行的传输协议有：,NetBEUI,NetBEUI（NetBIOSExtendUserInterface）是网络基本输入输出系统扩展用户接口。是一个小但效率高的通信协议。,IPX（InternetPacketExchangeProtocol）是在网络层运行互连网包交换协议。使应用程序能在互连网络上发送包和接收包。SPX（SequencedPacketProtocol）为运行在传输层上的顺序包交换协议，在通信用户之间建立并使用应答进行差错检测。,IPX/SPX,一组工业标准协议，简称为TCP/IP协议。它具体包括了100多个不同功能的协议，是互联网络上的“交通规则”。其中最主要的是TCP和IP协议。TCP/IP协议的主要特点：标准化，几乎任何网络软件或设备都能在该协议下运行；可路由性，这使得用户可以将多个局域网连成一个大型互联网络。,TCP/IP协议包,.,24,TCP（TransmissionControlProtocol）传输控制协议用于保证被传送信息的完整性。IP（InternetProtocol）网际互连协议负责将消息从一个地方传送到另一个地方。,TCP/IP资料：,TCP/IP,.,25,6.3.4网络操作系统,网络操作系统：具有网络功能的操作系统,对等网：网络中的所有计算机都具有同等地位，没有主次之分。上任何一个节点机所拥有的资源都作为网络资源，可被其他节点机上的用户共享。客户机/服务器模式：网络中有几台计算机专门充当服务器，为整个网络提供共享资源和服务。,.,网络操作系统,NovellNetware,.,6.4局域网6.4.1局域网定义,局域网定义功能:由一组台式计算机和其他设备在物理地址上彼此相隔不远，允许用户相互通信和共享资源的方式互连在一起的系统。技术:局域网是由特定类型的传输媒体和网络适配器互连在一起的计算机，并受网络操作系统监控的网络系统。,局域网特点覆盖范围比较小数据传输速率高传输延时小出错率低等局域网的关键要素拓扑结构传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤布局设计：线性或星型介质访问控制：载波监听多路访问/冲突检测或令牌,.,6.4.2局域网体系结构,1980年2月，美国电气和电子工程师学会IEEE成立了专门委员会开发了IEEE802系列局域网标准局域网不存在路由选择问题，因此它不需要网络层IEEE802为局域网规定的标准只对应OSI参考模型的最低两层,.,IEEE802.3标准,IEEE802.3局域网是一种基带总线网符合IEEE802.3标准的以太网（Ethernet）其拓扑结构为总线形常用的以太网标准有10BASE5（标准以太网）、10BASE2（细缆以太网）和10Base-T（双绞线以太网）双绞线以太网10Base-T是1990年后出现的，它采用集线器和双绞线组网，其拓扑结构为星形网（T代表双绞线星形网）100Base-T的快速以太网技术已被广泛应用，使用光纤作为传输介质的千兆以太网的传输速率达到了1000Mbit/s,.,6.4.3局域网组网示例,建网步骤网络规划布线线缆制作安装网卡标识计算机协议设置设置网络共享资源,.,双绞线的连接方法,两端连接的设备类型相同用反接线,两端连接的设备类型不同正接线,排线顺序,.,网络协议,当网卡驱动程序安装完成后，创建一个局域网连接，设置TCP/IP协议,.,标识计算机,网络上的每台计算机必须有一个唯一的名称,1.控制面板|系统,2.计算机名,3.设置,.,设置资源共享,打开资源管理器定位到要共享的文件夹或驱动器右键单击该文件夹或驱动器，然后单击“共享”。,共享,.,共享资源的使用,.,36,6.5网络互连6.5.1网络互连概述,TCP/IP协议来互联不同的网络,网络互连形式:,局域网与局域网局域网与广域网广域网与广域网,TCP/IP,网络互连:实现网络之间的通信网络间用户实现较高级的应用服务,.,37,6.5.2网络间的互连设备,.,38,中继器,在OSI模型的物理层上实现信号放大和再生,通过中继器连接两个网段,.,39,网桥,在OSI模型的数据链路层上实现互连的设备网桥能够读取目标地址信息，并决定是否向网络的其他段转发,.,40,连接多个网络或网段的网络设备，在OSI模型的网络层上实现互连,路由器,不同网络之间数据格式转换和转发维护和更新路由表寻找一条最佳传输路径网络控制和管理,路由器功能,.,41,交换机,交换机取代集线器和网桥，增强路由选择功能。交换和路由之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的数据链路层，而路由发生在网络层。,虚拟局域网只是给用户提供的一种服务。它通过设置用户群将分布在不同实际局域网内的计算机组合成一个工作群体，而不需要改变布线。,设置工作组2,设置工作组1,.,42,网关,网关的连接操作是在OSI模型的七层协议的传输层以上，用于连接使用不同通信协议或结构的网络。,.,43,调制解调器,一种通过公用电话网（PSTN）连接计算机的设备。实现模拟信号和数字信号的转换。,调制解调器的技术指标传输速率：9600bps、14400bps、28800bps、33.6kbps、56kbps、112kbps,.,44,分组交换网（PDN）帧中继（FR）数字数据网（DDN）光纤分布数据接口FDD有线电视网综合业务数字网（ISDN）ADSL技术ATM技术,6.5.3广域网上的通信技术,.,45,分组交换网采用X.25通信协议，故常叫作X.25网。我国已建立中国公用分组交换网ChinaPAC帧中继（快速分组交换）使分组交换技术从窄带发展到宽带,分组交换网与帧中继,分组交换网和帧中继网数据传输的过程,采用确认,非确认,.,46,FDDI,光纤分布数据接口网是一个使用光纤作为传输媒体的、高速、通用令牌环形网，支持多种拓扑结构。其传输速率高达100Mb/s，相邻站间的最大长度可达2Km，最大站间距离为200KM。FDDI最广泛的用于城域网和校园网，作为连接局域网的主干线。,局域网连接到FDDI主干线,.,47,有线电视网,通过有线电视网宽带接入因特网的主流连线设备是CableModem传输媒体划分为三个宽带，分别用于CableModem数字信号上传、数字信号下传及电视节目模拟信号下传。,机顶合,WebTV是通过电视机来浏览Web需要将电视机连接到机顶合设备,.,48,综合业务数字网是电话网络与数字网络结合而成的网络以光纤为主要传输媒体支持端到端的数字连接支持电话及非话等各种通信业务（2B+D）提供标准的用户-网络接口，便于各种用户终端接入,ISDN,综合业务：电话、传真、电视会议等广泛的通信服务,ISDN基本信道：两条64Kbps带宽的B信道和一条16Kbps的D信道B信道传送语音或数据资料，D信道传送控制信息更高速率的标准是30B+D，带宽2Mbps,.,49,一种半永久性连接电路的公共数据网用户数据在传输率、到达地点等方面根据事先的约定进行传输而不能自行改变利用DDN的主要方式是租用专线在用户向电信部门申请了专线后，连接就已完成，这与通过X.25进行数据传输的过程不同。X.25需要通过呼叫建立临时虚电路进行通信我国已建立ChinaDDN数字数据网,数字数据网DDN,.,50,ADSL,数字用户线技术。以铜质电话线为传输介质的传输技术组合。工作流程：经ADSL调制解调器编码后的信号通过电话线传到电话局后，通过一个信号识别/分离器，如果是语音信号就传到交换机上，如果是数字信号就接入因特网,.,51,组合了电路交换和分组交换技术的优点发展而成克服了同步传输模式不能适应任意速率业务简化了分组通信中的协议，由硬件对简化的协议进行处理交换结点不再对信息进行流量控制和差错控制一条线路上实现高速率、高带宽地传输信息,异步传输模式ATM技术,ATM使用同步光纤传输速率：622Mbps1.2Gbps2.4Gbps,.,52,6.5.4常用网络测试工具,IPCONFIG用来查看IP协议的具体配置信息，显示网卡的物理地址、主机的IP地址、子网掩码以及默认网关等，还可以查看主机的相关信息如：主机名、DNS服务器、节点类型等。,命令：IPCONFIG/ALL,HostName.:jsjjc1PrimaryDNSSuffix.:NodeType.:MixedIPRoutingEnabled.:NoWINSProxyEnabled.:NoEthernetadapter本地连接:Connection-specificDNSSuffix:Description.:Legend/D-LinkDFE-530TXPCIFastEthernetAdapterPhysicalAddress.:00-50-BA-2A-0A-52（网卡的物理地址）DHCPEnabled.:NoIPAddress.:192.168.7.28（IP地址）SubnetMask.:255.255.255.0（子网掩码）DefaultGateway.:192.168.7.254（默认网关）DNSServers.:202.120.190.208,.,53,连通性测试Ping,Ping(packetinternetgopher)是网络上一种利用“回响”功能测试对方主机是否能应答的工具。,常见