计算机网络技术基础ppt课件

1、第3章 计算机网络根底计算机根底教学部：杨广锋计算机根底教学部：杨广锋：7257592972575929第3章 计算机网络根底计算机网络的基计算机网络的基础知识础知识局域网技术局域网技术InternetInternet应用技应用技术术物联网简介物联网简介3.1 计算机网络的根底知识计算机网络概念传输介质网络拓扑结构计算机网络分类网络工作模式网络体系结构数据通信基础3.1 计算机网络的根底知识逻辑构造通讯子网通讯子网路由器路由器路由器路由器路由器路由器主机局域网主机局域网主机局域网主机局域网路由器路由器路由器路由器效力器效力器效力器效力器 主机 通讯子网通讯子网 局域网 路由器 效力器 路由器

2、路由器 路由器 路由器 路由器 路由器 路由器 主机 局域网 效力器 效力器 路由器 主机 局域网 效力器 主机 路由器 局域网 独立计算机系统通讯设备通讯线路通讯子网资源子网3.1.1 计算机网络概念1. 定义 计算机网络是指利用通讯设备和通讯线路，将分布在不同地理位置上的、具有独立功能的多个计算机系统衔接起来，在网络软件的管理下实现数据交换和资源共享的系统。 网络软件包括：网络通讯协议、信息的交换方式和网络操作系统等。服务器 提供和管理资源通信设备 通信控制通信线路 传输数据网络软件 支持网络正常工作2. 组成组成 从逻辑功能上可以分为资源子网和通讯子网两从逻辑功能上可以分为资源子网和通讯

3、子网两个部分。个部分。3.1.2 计算机网络传输介质传输介质有线同轴电缆双绞线光缆无线无线电微波红外线3.1.2 计算机网络传输介质玻璃封套玻璃封套塑料外套塑料外套玻璃内芯玻璃内芯3.1.3 计算机网络拓扑构造星星形形拓拓扑扑树树型型拓拓扑扑总总线线型型拓拓扑扑环环型型拓拓扑扑网网状状型型拓拓扑扑3.1.4 计算机网络分类(有线网)3.1.4 计算机网络分类(无线网)3.1.5 计算机网络体系构造 为了减少计算机网络的复杂程度，按照构造化设计方法，计算机网络将其功能划分为假设干个层次，较高层次建立在较低层次的根底上，并为其更高层次提供必要的效力功能。网络中的每一层都起到隔离作用，使得低层功能详

4、细实现方法的变卦不会影响到高一层所执行的功能，即透明。 网络体系构造 完成计算机间的通讯协作，把每个计算机互联的功能划分成有明确定义的层次，并规定同层次进程通讯的协议及相邻层之间的接口效力。3.1.5 计算机网络体系构造 协议Protocol 协议就是为实现网络中的数据交换建立的规那么规范或商定。 协议由语法、语义和时序规那么三部分组成，即协议的三要素： 语法：数据和控制信息的构造和格式。 语义：控制信息的功能。 时序：有关事件实现顺序的详细阐明。3.1.5 计算机网络体系构造 为了实现不同厂家消费的计算机系统之间以及不同网络之间的数据通讯，国际规范化组织ISOInternational St

5、andard Organization对各类计算机网络体系构造进展了研讨，并于1980年正式公布了一个网络体系构造模型作为国际规范，称为开放系统互联参考模型(OSI/RM)，也称为ISO/OSI。3.1.5 计算机网络体系构造应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层第第7层层第第6层层第第5层层第第4层层第第3层层第第2层层第第1层层 传输层协议资源子网资源子网通讯子网通讯子网3.1.5 计算机网络体系构造提供网络效力，是最终用户的接口。如提供网络效力，是最终用户的接口。如http、ftp数据编码、数据加密、数据紧缩数据编码、数据加密、数据紧缩建立通讯链接、坚持链接、终止链接建立通讯链接

6、、坚持链接、终止链接分割数据并编号分割数据并编号,流量控制流量控制,过失校验过失校验,资源子网资源子网通讯子网通讯子网进展逻辑地址寻址，构成数据帧，不同网络之间的途径选择进展逻辑地址寻址，构成数据帧，不同网络之间的途径选择建立相邻节点链路、过失、协议转换等功能建立相邻节点链路、过失、协议转换等功能建立物理衔接并规定二进制流速率，维护和断开物理衔接建立物理衔接并规定二进制流速率，维护和断开物理衔接3.1.5 计算机网络体系构造3.1.6 计算机网络任务方式网网 络络效力器/客户机效力器/客户机网网 络络客户机效力器3.1.7 计算机网络通讯根底模拟模拟通讯通讯系统系统信源调制器解调器信宿数字数字

7、通讯通讯系统系统信源信道编码器解调器信宿信源编码器调制器信道译码器信宿译码器3.1.7 计算机网络通讯根底交换技术电路交换报文交换报文分组数据报虚电路通信方式串行通信并行通信单工通信半双工通信全双工通信基带传输频带传输3.1.7 计算机网络通讯根底3.1.7 计算机网络通讯根底3.1.7 计算机网络通讯根底3.1.7 计算机网络通讯根底123578643.2 局域网技术局域网基本概念局域网体系结构介质访问控制方法局域网组建网络互连3.2 局域网技术小型局域网组成小型局域网组成3.2.1 局域网技术概念3.2.1 局域网技术概念组成硬件服务器交换机和路由器传输介质客户机软件网络操作系统网络协议网

8、络应用软件3.2.2 局域网技术体系构造IEEE802网际层网际层 MAC子层子层物理层物理层LLC子层子层ISO/OSI其它高层其它高层网络层网络层 数据链路层数据链路层物理层物理层802.10802.10局域网平安局域网平安802.1A管理802.1B体系构造802.2逻辑链路控制子层LLC802.3CSMA/CDMAC802.4令牌总线MAC802.5令牌环MAC802.6MANMAC802.9语音数字综合局域网802.11无线局域网802.12高速局域网物理层802.7802.7宽带技术宽带技术802.8802.8光纤技术光纤技术IEEE802参考模型参考模型 IEEE：Institu

9、te of Electrical and Electronic Engineer3.2.3 3.2.3 介质访问控制方法介质访问控制方法以太网以太网 以太网 ( Ethernet)开展Xerox 创建第一个实验性的以太网(1972-1977)DEC、Intel和Xerox将以太网规范化(1979-1982)IEEE 802.3规范1982年,10BASE-5出现；10BASE-T构造化布线的历史(1986-1990)交换式和全双工以太网的出现(1990-1994)快速以太网的出现(1992-1995)千兆网的出现(1996至今)3.2.3 3.2.3 介质访问控制方法介质访问控制方法以太网以太

10、网NIC最大长度 100m10Base-T采用采用IEEE802.3协议的以太网协议的以太网数据率数据率Mbps 基带信号基带信号网段最大长度百米网段最大长度百米3.2.3 3.2.3 介质访问控制方法介质访问控制方法介质访问介质访问IEEE802.3: CSMA/CD 总线网总线网Ethernet3.2.3 3.2.3 介质访问控制方法介质访问控制方法介质访问介质访问CSMA/CD任务过程任务过程带冲突检测载波侦听带冲突检测载波侦听多路访问多路访问 先听后发、先听后发、 边听边发、边听边发、 冲突停发、冲突停发、 随机重发。随机重发。3.2.3 3.2.3 介质访问控制方法介质访问控制方法介

11、质访问介质访问在令牌环介质访问控制方法中，运用了一个沿着环路循环的令牌。网络中的节点只需截获令牌时才干发送数据，没有获取令牌的节点不能发送数据，因此，运用令牌环的LAN中不会产生冲突。3.2.3 3.2.3 介质访问控制方法介质访问控制方法介质访问介质访问 令牌总线访问控制是在物理总线上建立一个逻辑环。从物理衔接上看，它是总线构造的局域网，但逻辑上，它是环型拓扑构造。3.2.3 3.2.3 介质访问控制方法介质访问控制方法介质访问介质访问l 以光纤作为传输介质的高速主干网；l 基于共享介质原理，是令牌环体系构造的拓展；l 运用基于IEEE 802.5的单令牌的环型网介质访问协议；l 数据传输速

12、率为100Mbps，可支持1000个物理衔接；l 采用双环拓扑构造，可添加网络容错才干，提高了可靠性；l 可以运用多模或单模光纤，采用单模光纤时，两节点之间间隔可超越20km，全网光纤总长可以到达数千公里。FDDI环环路由器路由器路由器路由器环网环网总线网总线网3.2.4 3.2.4 局域网组建局域网组建组成硬件服务器交换机和路由器传输介质客户机软件网络操作系统网络协议网络应用软件3.2.4 3.2.4 局域网组建局域网组建硬件硬件3.2.4 3.2.4 局域网组建局域网组建衔接方法衔接方法3.2.4 3.2.4 局域网组建局域网组建协议安装及配置协议安装及配置运用层运用层表示层表示层传输层传

13、输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层运用层运用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层集线器、中继器集线器、中继器第二层交换机、网第二层交换机、网 桥桥第三层交换机、路由器第三层交换机、路由器网网 关关传输介质传输介质传输介质传输介质会话层会话层3.3 Internet3.3 Internet运用技术运用技术InternetInternet概念概念InternetInternet参考模型参考模型TCP/IPTCP/IP协议协议子网划分子网划分域名系统域名系统InternetInternet服务服务InternetInternet接入接入3.

14、3.1 Internet3.3.1 Internet运用技术概念运用技术概念 网 络2网 络3网 络1路由器路由器InternetInternet通信子网通信子网主机主机主机主机主机主机路由器3.3.2 Internet3.3.2 Internet参考模型参考模型物物理理层层数数 据据链链路路 层层网网络络层层传传输输层层会会话话层层表表示示层层应应用用层层O OS SI I的的 参参考考 模模 型型T TC CP P/ /I IP P的的 参参 考考 模模型型运用层运用层传输层传输层网际层网际层网网 络络接口层接口层TCP，UDP，DNS，FTP，SMTP，TelnetIP，ICMP，ARP

15、，RARPEthernet,Token Ring ,FDDI，ATM，其他介质访问协议，其他介质访问协议3.3.3 TCP/IP3.3.3 TCP/IP协议协议3.3.3 TCP/IP3.3.3 TCP/IP协议协议 远程终端协议TELNET 文件传输协议FTP 简单邮件传输协议SMTP 域名效力DNS 动态主机配置协议DHCP 路由信息协议RIP 超文本传输协议HTTP 网络文件系统NFS 引导协议BOOTP 简单网络管理协议SNMP3.3.3 TCP/IP3.3.3 TCP/IP协议协议IPIP地址地址组成：组成：类别：类别：表示：表示：点分十进制：点分十进制：二进制：二进制：3.3.3

16、TCP/IP3.3.3 TCP/IP协议协议IPIP地址地址3.3.3 TCP/IP3.3.3 TCP/IP协议协议IPIP地址地址B类类01网网 络络 号号主主 机机 号号C类类110网网 络络 号号主主 机机 号号3.3.3 TCP/IP3.3.3 TCP/IP协议协议IPIP地址地址特殊的IP地址1. “0地址 2. 广播地址 3. 有限广播地址 4. 回送地址4 测试测试回送回送恣意恣意127355在本地网络上广播在本地网络上广播有限广播有限广播全全1全全55在特定网络上广播在特定网络上广播直接广播直接广播全全1网络号

17、网络号1 .108.0.0系统启动时运用系统启动时运用标识一个网络标识一个网络本机本机网络网络全全0全全0全全0网络号网络号编编号号举例举例用途用途地址类型地址类型主机号主机号网络号网络号3.3.3 TCP/IP3.3.3 TCP/IP协议协议IPIP地址地址内部网可选的地址A A类类内部网可选：内部网可选： 5555有效范围：有效范围：5454B B类类内部网可选：内部网可选： 172.16.0

18、.05555有效范围：有效范围：5454C C类类内部网可选：内部网可选： 5555有效范围：有效范围：54543.3.3 TCP/IP3.3.3 TCP/IP协议协议地址解析地址解析 在一个物理网络中，网络中的任何两台主机之间进展通讯时，都必需获得对方的物理地址，而运用IP地

19、址的作用就在于它提供了一种逻辑的地址，可以使不同网络之间的主机进展通讯。 当IP把数据从一个物理网络传输到另一个物理网络之后，就不能完全依托IP地址了，而要依托主机的物理地址。为了完成数据传输，IP必需具有一种确定目的主机物理地址的方法，也就是说要在IP地址与物理地址之间建立一种映射关系，而这种映射关系被称为“地址解析 。有ARP和RARP3.3.4 3.3.4 子网划分子网划分概念概念 一个大的局域网，为了提高速度，经过路由器将其划分为多个网段，段内传输速度提高。3.3.4 3.3.4 子网划分子网划分子网掩码子网掩码网络地址对应部分全为网络地址对应部分全为1；主机地址部分全为；主机地址部分

20、全为0类别类别网网 络络 号号主主 机机 号号类别类别网网 络络 号号主主 机机 号号子网号子网号3.3.4 3.3.4 子网划分子网划分子网子网IPIP范围范围C类网络:的第四个字节的前三位划分子网子网掩码:2411111111 11111111 11111111 111000003254726295893

21、22子网一:2子网二: 4子网三: 6子网四: 28子网五: 60子网六: 9211000000 10101000 00001010 010000011111011000000 10101000 00001010 001000011111011000000 10101000 00001010 100000011111011000000 10101000 00001010 011000011111011000000 10101000 00001010 1

22、10000011111011000000 10101000 00001010 10100001111106190网络地址网络地址(网络号网络号+子网号子网号)每个子网的主机每个子网的主机IP范围范围主机号主机号3.3.5 3.3.5 域名系统域名系统域名层次域名层次3.3.5 3.3.5 域名系统域名系统域名解析过程域名解析过程root name serverroot name server恳求访问：恳求访问：yahooeduDNS效力器效力器Cn中国中国rootDNS效力器效力器comDNS效力器效力器本地主机本地主机远程主机远程主机3.3.6 Internet3.3.6 Int