第一讲网络设备安装调试

1、 职业技能鉴定教学目标 网络设备安装调试以面向应用为目标，以项目为中心，以能力培养和实践操作为主线。教学组织从职业行动能力、工作过程知识和职业素养这三个方面来培养同学们的实际就业能力和真实工作经验。让同学们学后会安装：学会主流网络设备的安装方法。让同学们学后会配置：学会主流网络设备的配置方法。让同学们学后会管理：学会熟练管理计算机网络及各种设备的方法。让同学们学后会维护：学会各种设备的维护方法。 网络设备安装调试1、计算机网络基础知识教学内容2、交换机的安装与配置3、路由器的安装与配置4、网络服务的安装与配置5、防火墙的安装与配置6、网络故障的分析与排查7、网络的测试与验收 网络设备安装调试职

2、业职业道德是在一定的道德是在一定的职业职业的活的活动动中所中所应该应该遵循的、具有自身遵循的、具有自身职业职业特征特征的道德准的道德准则则和和规规范。范。它它具有的特点包括：具有的特点包括：（1）规规范性和范性和专业专业性性。职业职业道德是基于一定道德是基于一定职业职业的特殊需要，以及的特殊需要，以及与与社社会联会联系的特定方式所系的特定方式所产产生的生的对对本本职业职业的道德要求。因此，不同的的道德要求。因此，不同的职职业业有不同的要求，具有很强烈的有不同的要求，具有很强烈的规规范性和范性和专业专业性；性；（2）普适性和广泛性普适性和广泛性。职业职业道德是适道德是适应职业应职业生活而生活而产

3、产生的，因此在同生的，因此在同一一职业领职业领域有广泛的适用性，是同一域有广泛的适用性，是同一个职业领个职业领域中一切域中一切从业从业人人员员都必都必须须遵守的遵守的职业职业道德要求道德要求（3）可操作性和准强制性可操作性和准强制性。职业职业道德作道德作为为一一种种道德要求，道德要求，并并不不单纯单纯地地表表现为现为抽象和理抽象和理论论或一些原或一些原则则性的性的规规定，而往往体定，而往往体现现在具体的制度、在具体的制度、守守则则、章程等中，具有很强的可操作性，同、章程等中，具有很强的可操作性，同时这种时这种道德要求往往道德要求往往与与行行政政纪纪律律结结合起合起来来，有明确的，有明确的奖惩条

4、奖惩条例，因而具有一定程度的强制性例，因而具有一定程度的强制性（4）相相对稳对稳定性和定性和连续连续性性。职业职业是相是相对稳对稳定的，因此在定的，因此在职业职业生活基生活基础础上所形成的上所形成的职业职业道德，在其道德，在其内内容容与结构与结构上也具有相上也具有相对稳对稳定性和定性和连续连续性性。 职业道德的基本特点计算机网络基础知识1、什么是计算机网络 计算机网络目前并没有一个严格的权威的定义，并且随着计算机网络的发展，关于计算机网络的定义也不断发展和完善。目前比较认同的计算机网络的定义为：计算机网络是将分布在不同地理位置上的具有独立和自主功能 的计算机、终端及其附属设备，利用通信设备和通

5、信线路连接起来，并配置网络软件（如网络协议、网络操作系统、网络应用软件等）以实现信息交换和资源共享的一个复合系统。计算机网络基础知识1、什么是计算机网络 这个定义包含了四重含义： 这个定义包含了四重含义： 第一，一个计算机网络是由多台具有自主功能的独立计算机、终端设备等组成。这些计算机或终商在脱离网络的环境的条件下也可以独立运行与工作； 第二，网络中的计算机课及终端是通过通信信道进行互连的其互连的线路可以是双绞线、同轴电缆或光纤等有线信道，也可是超短波、微波、红外等无线信道； 第三，计算机之间的通信和资源的共享是通过网络协议、网络操作系统和网络应用软件来实现的； 第四，计算机网络的目标是实现计

6、算机之间的信息交换、资源共享及协同工作。 网络设备安装调试1、实现网上资源的共享。计算机网络的功能2、实现数据信息的快速传递。3、提高可靠性4、提高负载均衡与分布处理能国力5、集中管理6、综合信息能力 网络设备安装调试计算网络的分类根据按根据按传输传输技技术划术划分分划划分分 有有线计线计算机算机网网：双绞线双绞线、同、同轴电缆轴电缆、光、光纤纤 无无线计线计算机算机网网：无：无线电线电波、微波、波、微波、红红外外线线等等 网络设备安装调试计算网络的分类根据根据网络网络的覆盖范的覆盖范围划围划分分 局域局域网网 ( (LANLAN，Local Area Network)Local Area N

7、etwork) 工作范工作范围围：1010m m 1km 1km，同一同一个楼个楼房、校房、校园园 城域城域网网 ( (MANMAN，Metropolitan Area Network)Metropolitan Area Network) 工作范工作范围围：1 1km km 几十几十km,km,同一城市同一城市 广域广域网网 ( (WANWAN，Wide Area Network)Wide Area Network)工作范工作范围围：几十：几十km km 几千几千km,km,同一同一国国家、州、全球家、州、全球 网络设备安装调试计算网络的分类根据根据网络网络管理模式分管理模式分 对对等等网络网

8、络。对对等等网网就是一就是一种种“ “Peer-to-Peer(Peer-to-Peer(简称简称p2pp2p，点，点对对点点) )” ”结构结构的的计计算机算机网络网络。网络网络中的中的计计算机的地位是平等的。各算机的地位是平等的。各计计算机算机既既作作为为其他的其他的计计算机的服算机的服务务的提供者也可以的提供者也可以访问访问其他的其他的计计算机。算机。 客客户户/ /服服务务器模式。客器模式。客户户/ /服服务务器模式是一器模式是一种种最常最常见见的的网络网络管理模式，几管理模式，几乎所有的企乎所有的企业网络业网络都采用都采用这这中管理模式。中管理模式。 网络设备安装调试计算网络的分类

9、从网络的使用者进行分类 公用网 (public network) 专用网 (private network) 网络设备安装调试4、ISO/OSI网络参考模型 世界上第一个网络体系结构由IBM公司提出（74年，SNA），以后其他公司也相继提出自己的网络体系结构如：Digital公司的DNA，美国国防部的TCP/IP等，多种网络体系结构并存，其结果是若采用IBM的结构，只能选用IBM的产品，只能与同种结构的网络互联。为了保证各种类型网络技术的兼容性、互操作性。国际标准化组织（International standardization Organization，ISO) ，提出了不基于具体机型、操作

10、系统或公司的网络体系结构，称为开放系统互联参考模型（OSI，open system interconnection） 网络设备安装调试OSI参考模式只是定义了一种抽象的结构，而并非具体实现的描述，即在OSI模型中的每一层，都只涉及层的功能定义，而不提供关于协议与服务具体实现方法。（1）ISO/OSI 七层网络结构传输层传输层 数数据据链链路路层层 网络层网络层 物理物理层层会话层会话层表示表示层层应应用用层层面向信息面向信息处处理和理和网络应网络应用用面向面向为为高三高三层层的的网络网络信息信息处处理理应应用提供可靠的端到端的通信用提供可靠的端到端的通信服服务务面向通信面向通信处处理理和和网络

11、网络通信通信 网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层传输层 数数据据链链路路层层 网络层网络层 物理物理层层会话层会话层表示表示层层应应用用层层物理层（Physical Layer）位于OSI参考模型的最底层，协调在物理媒体中传送比特流所需有的各种功能。物理层涉及接口和传输媒体的机械和电气的规约，定义了这些物理设备和接口为所发生的传输所必须完成的过程和功能。以便与不同的制造厂家能够根据工人的标准各自独立地制造设备，从而使各个厂家的产品能够相互兼容。 网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层传输层 数数据据链链路路层层 网络层网络层 物理物理层层会话层会话层表示表示层层应应用用层层

12、数据链路层（Data Link Layer）在物理层发送和接收数据的过程中，会出现一些自己不能解决的问题。如，当两个点同时试图在一条共享的线路上发送数据时如何处理，节点如何知道它所接受的数据是否正确，如果噪声改变了一个报文的目标地址，节点如何察觉它丢失了本应该收到的报文，这些都是数据链路层所必须做的工作。数据链路层涉及相邻节点之间的可数据传输，它将物理层的比特流组织成数据链路层协议数据单元（帧）进行传输，帧中包含地址，控制，数据，校验码等信息，通过校验、确认和反馈重传等手段，将不可靠的物理链路改造成对网络层表现为一五差错的数据传输链路。数据链路还要协调首发双方的的数据传输速率，即流量控制。 网

13、络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层传输层 数数据据链链路路层层 网络层网络层 物理物理层层会话层会话层表示表示层层应应用用层层网络层（Network Layer）负责分组从源端交付到目的端，中间可能要经过许多中间节点甚至是通信子网。网络层的任务就是在通信子网中选择一条合适的路径，使源计算机发送的数据能够通过所选择的路径到达目的计算机。为了实现路径选择，网络层必须使用寻址方案来确定存在哪些网络以及设备 在这些网络中所处的位置，不同的网络层协议所采用的寻址方案是不同的，在确定了目标节点的位置 后，网络层还要负责引导数据包正确地通过网络，找到通过网络的最优路径，即路由选择。如果说子网中同时

14、出现过多的分组，他们将相互阻塞通路并可能形成 网络瓶颈，因此网络层还要提供拥塞控制机制以避免此类现象的出现。网络层还要解决异构网络互连问题。 网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层传输层 数数据据链链路路层层 网络层网络层 物理物理层层会话层会话层表示表示层层应应用用层层传输层（Transport Layer）负责将完整的报文进行从源端到目的端的交付。但计算机往往在同一时间运行多个程序，因此，从源端到目的端的交付并不是从某个计算机交会到下一个计算机，同时还指从某个计算机上的特定进程 （运行着的程序）交付到另一个计算机的特定进程 （运行着的程序），而网络层监督单个 分组的端到端的交付，独

15、立地处理每个分组，就好象每一个分组属于独立的报文一样，而不管是否直的如此。传输层所提供的服务有可靠与不可靠之分。为了向会话层提供可靠的端到端进程之间的数据传输服务，传输层还需要使用确认、差错控制区和流量控制等机制来网络层服务质量的不足。 网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层传输层 数数据据链链路路层层 网络层网络层 物理物理层层会话层会话层表示表示层层应应用用层层会话层（Session Layer）会话层的功能 就是建立、管理和终止应用程序进程一定之间的会话和数据交换，允许数据进行单工、半双工和全双工的传送，并使这些通信系统同步。 网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层传输层

16、 数数据据链链路路层层 网络层网络层 物理物理层层会话层会话层表示表示层层应应用用层层表示层（Presentation Layer）保证一个系统应用层发出的信息能被另一个系统的应用层读出。如有必要，表示层用一种通用的数据表示格式在多种数据表示格式之间进行转换。它包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。 网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层传输层 数数据据链链路路层层 网络层网络层 物理物理层层会话层会话层表示表示层层应应用用层层表示层（Presentation Layer）保证一个系统应用层发出的信息能被另一个系统的应用层读出。如有必要，表示层用一种通用的数据表示格式

17、在多种数据表示格式之间进行转换。它包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。 网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层传输层 数数据据链链路路层层 网络层网络层 物理物理层层会话层会话层表示表示层层应应用用层层应用层（Application Layer）是OSI参考模型中最靠近用户服务的一层，它为用户服务的应用程序提供网络服务，将用户接入到网络，提供了对许多种服务的支持，如电子邮件、文件传输、共享的数据库管理，以及其它种类的分布式信息服务。开放系统互连模型信号applicationpresentationsessiontransportnetworkdatalinkphys

18、ical应用层表示层对话层传输层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层开放系统1 中继系统 开放系统2物理介质 网络设备安装调试数据在传输层封装后得到的协议数据单元称为分段(segment)数据在网络层被封装后得到的协议数据单元称为分组（packet）数据在数据链路层被封装后得到的协议数据单元称为帧（frame）数据在物理被封装后得到的协议数据单元称为比特流（bit stream）传输层传输层 数数据据链链路路层层 网络层网络层 物理物理层层会话层会话层表示表示层层应应用用层层5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2应 用 程 序 数 据应用层首部H5101001101001

19、01 比 特 流 110101110101注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次应 用 程 序 数 据H5应 用 程 序 数 据H4H5应 用 程 序 数 据H3H4H5应 用 程 序 数 据H4传输层首部H3网络层首部H2链路层首部T2链路层尾部计算机 1 向计算机 2 发送数据 网络设备安装调试5432154321计算机 1AP2AP1计算机 210100110100101 比 特 流 110101110101计算机 2 的物理层收到比特流后交给数据链路层H2T2H3H4H5应 用 程 序 数 据计算机 1 向计算机 2 发送数据 网络设备安装调试H3H4H5应 用 程 序 数 据54321

20、54321计算机 1AP2AP1计算机 2数据链路层剥去帧首部和帧尾部后把帧的数据部分交给网络层H2T2H3H4H5应 用 程 序 数 据计算机 1 向计算机 2 发送数据 网络设备安装调试H4H5应 用 程 序 数 据H3H4H5应 用 程 序 数 据5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2网络层剥去分组首部后把分组的数据部分交给运输层计算机 1 向计算机 2 发送数据 网络设备安装调试H5应 用 程 序 数 据H4H5应 用 程 序 数 据5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2运输层剥去报文首部后把报文的数据部分交给应用层计算机 1 向计算机 2 发送数据 网络设

21、备安装调试应 用 程 序 数 据H5应 用 程 序 数 据计算机 1 向计算机 2 发送数据 5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2应用层剥去应用层 PDU 首部后把应用程序数据交给应用进程（3）OSI模型中的数据封装与传递 网络设备安装调试5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2我收到了 AP1 发来的应用程序数据！ 网络设备安装调试计算机 1 向计算机 2 发送数据 （3）OSI模型中的数据封装与传递 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(1)TCP/IP(1)TCP/IP体系体系结构结构的的层层次次划划分分 从协议分层模型方面来讲，从协议分层模型方面来讲，

22、TCP/IPTCP/IP由四个层次组成：网络接口层、由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。网络层、传输层、应用层。 TCP/IPTCP/IP协议并不完全符合协议并不完全符合OSIOSI的七层参考模型。传统的开放式系的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的统互连参考模型，是一种通信协议的7 7层抽象的参考模型，其中每一层层抽象的参考模型，其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这通信。这7 7层是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表层是：物理层、数据链路

23、层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。而示层和应用层。而TCP/IPTCP/IP通讯协议采用了通讯协议采用了4 4层的层级结构，每一层都呼层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。 TCP/IP TCP/IP协议协议是美是美国国国国防部高防部高级计划研级计划研究局（究局（DARPADARPA）为为ARPANARPANETET而而开发开发，也是很多大，也是很多大学学和和研研究所多年究所多年研研究及商究及商业业化的成果。化的成果。应用层运输层网络层表示层会话层数据链路层物理层7654321OSI 的体系结构应用层网络接口层网际

24、层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构无连接分组交付服务运输服务 (可靠或不可靠)各种应用服务TCP/IP 的三个服务层次 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(2)TCP/IP(2)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层功能功能 网络接口层网络接口层 在在TCP/IPTCP/IP分层体系结构中，网络分层体系结构中，网络接口层是最低层，负责接收从网际层交接口层是最低层，负责接收从网际层交下来的下来的IPIP数据报并将其通过物理网络发数据报并将其通过物理网络发送出去，或者从底层物理网络上接受物送出去，或者从

25、底层物理网络上接受物理帧，抽出理帧，抽出IPIP数据报，交给网际层。网数据报，交给网际层。网络接口层允许主机连入网络时采取不同络接口层允许主机连入网络时采取不同的网络技术。的网络技术。应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(2)TCP/IP(2)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层功能功能 网际层网际层 在在TCP/IPTCP/IP分层体系结构中，网络接口分层体系结构中，网络接口层是第二层，它的功能相当于层是第二层，它的功能相当于OSIOSI参考

26、模参考模型的网络层日同的无连接网络服务。网际型的网络层日同的无连接网络服务。网际层负责将源主机的报文发送的目的主机，层负责将源主机的报文发送的目的主机，源主机与目的主机可以在一个网上也可以源主机与目的主机可以在一个网上也可以不在一个网上。不在一个网上。应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(2)TCP/IP(2)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层功能功能 网际层网际层 第一，处理来自传输层的分组发送第一，处理来自传输层的分组发送请求。在收到分组

27、发送请求之后，将分请求。在收到分组发送请求之后，将分组装入组装入IPIP数据报，填充报头，选择发送路数据报，填充报头，选择发送路径，然后将数据报发送到相应的网络输径，然后将数据报发送到相应的网络输出。出。 第二，处理接收的数据报。在接受第二，处理接收的数据报。在接受到其他主机发送的数据报之后，检查目到其他主机发送的数据报之后，检查目的地址，如需要转发，则选择发送路径，的地址，如需要转发，则选择发送路径，转发出去。如目的地址为本节点地址，转发出去。如目的地址为本节点地址，则除去报头，将分组送交传输层处理。则除去报头，将分组送交传输层处理。 第三，处理互联的路径流控与拥塞第三，处理互联的路径流控与

28、拥塞问题。问题。应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(2)TCP/IP(2)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层功能功能 传输层传输层 在在TCP/IPTCP/IP分层体系结构中，分层体系结构中，传输层位于网际层之上，它的传输层位于网际层之上，它的主要功能是负责应用进程之间主要功能是负责应用进程之间的端到端通信。为了标识与通的端到端通信。为了标识与通信的传输层对等实体，传输层信的传输层对等实体，传输层提供了关于不同进程的标识。提供了关于不同进程

29、的标识。为了适应不同的网络应用，传为了适应不同的网络应用，传输层提供了面向连接的可靠传输层提供了面向连接的可靠传输和面向无连接的不可靠传输输和面向无连接的不可靠传输两类服务。两类服务。应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(1)TCP/IP(1)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层功能功能 应用层应用层 在在TCP/IPTCP/IP分层体系结构中，分层体系结构中，传输之上是应用层，应用层为传输之上是应用层，应用层为用户提供网络服务，并为这些用户提

30、供网络服务，并为这些应用提供网络支撑服务。应用提供网络支撑服务。应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(3)TCP/IP(3)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层主要主要协议协议应用层传输层网际层网络接口层FTPHTTPSMTPTELNETDNSTFTPTCPUDPIPARPICMPRARPEthernetToken RingFDDIFrame Relay 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(4)(4)编编址址 使用TCP/IP协议的互联

31、网使用3个等级的地址：物理地址、互联网（IP）地址以及端口地址 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(4)(4)编编址址 物理地址：物理地址也叫链路地址，是节点的地址，由所在的局域网或广域网定义。物理地址含在数据链路层的帧中 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(4)(4)编编址址 物理地址：物理地址也叫链路地址，是节点的地址，由所在的局域网或广域网定义。物理地址含在数据链路层的帧中以太网网卡的物理地址为6字节（48位）例如：二 进 制表示：00000000-00100001-10000110-11111000-00010001-00100111十六进制表示：00-21-86-F8

32、-11-27 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(4)(4)编编址址Internet地址：Internet地址对于通用的通信通信服务是必需的，这种同行服务与底层的物理网络无关，在互联网的环境中仅适用物理地址是不合适的，因为不同的网络可以使用不同的地址格式。因此，需要一种通用的编制系统用来唯一标识每一个主机，而不管底层使用的是何种物理网络。目前使用的Internet的地址是23位地址，可以用来表示连接在Internet上的每一个主机。在Internet上没有两个主机具有相同的IP地址。Internet地址可以是单播地址，多播地址或广播地址例如： 网络设备安装调试5 T

33、CP/IP 体系结构(4)(4)编编址址端口地址：对于从源主机将许多数据传送到目的主机来说，IP地址和物理地址是必须使用的。但是达到目的主机并非是Internet上进行数据同行的最终目的。一个系统若只能从一台计算机向另一台计算机发送数据，则是很不够的。今天的计算机是多进程的设备。既可以在同一时间运行多个进程。Internet通信的最终目的是使一个进程能够和另一个进程通信。例如：计算机A和C使用Telnet进行通信。与此同时，计算机A还与B使用FTP通信。为了能同时做这些事情，我们要有一种方法对不同的进程打上标号，在TCP/IP中给一个进程指定的标号叫端口地址。TCP/IP中的端口地址是16位长

34、。 计计算机算机网络网络拓扑的拓扑的概概念念 计计算机算机网络网络拓扑是通拓扑是通过网过网中中节节点点与与通信通信线线路路之之间间的几何的几何关关系表示系表示网络结构网络结构，反映出，反映出网络网络中各中各实实体体间间的的结构关结构关系。系。( (把把网络网络中的中的计计算算机和通信机和通信设备设备抽象抽象为为一一个个点，把点，把传输传输介介质质抽抽象象为为一一条线条线，由点和，由点和线组线组成的几何成的几何图图形就是形就是计计算机算机网络网络的拓扑的拓扑结构结构。) )CCCCC主机主机主机主机主机主机 计计算机算机网络网络拓扑的拓扑的概概念念 计计算机算机网络网络拓扑是通拓扑是通过网过网中

35、中节节点点与与通信通信线线路路之之间间的几何的几何关关系表示系表示网络结构网络结构，反映出，反映出网络网络中各中各实实体体间间的的结构关结构关系。系。( (把把网络网络中的中的计计算算机和通信机和通信设备设备抽象抽象为为一一个个点，把点，把传输传输介介质质抽抽象象为为一一条线条线，由点和，由点和线组线组成的几何成的几何图图形就是形就是计计算机算机网络网络的拓扑的拓扑结构结构。) ) 拓扑拓扑设计设计是建是建设计设计算机算机网络网络的首步，也是的首步，也是实实现现各各种网络协议种网络协议的基的基础础，它对网络它对网络性能、系性能、系统统可靠性可靠性与与通信通信费费用都有重大影用都有重大影响响。总

36、线拓扑结构总线拓扑结构最常见的总线拓扑结构最常见的总线拓扑结构的网络是以太网。同轴的网络是以太网。同轴电缆曾是它主要的传输电缆曾是它主要的传输介质，但现在大多数新介质，但现在大多数新的安装使用了双绞线。的安装使用了双绞线。双绞线以太网双绞线以太网(10Base-T)是安装成星形的总线拓是安装成星形的总线拓扑结构，总线本身被紧扑结构，总线本身被紧缩到一个称作集线器的缩到一个称作集线器的小盒子中，从集线器连小盒子中，从集线器连接点到工作站的线路分接点到工作站的线路分支呈星形布局。支呈星形布局。 l网络拓扑分类网络拓扑分类网络的拓扑结构优点：结构简单，价格低廉、安装使用方便。 缺点：故障诊断和隔离比

37、较困难。 总线型拓扑结构是指所有结点共享一根传输总线,所有的站点都通过硬件接口连接在这根传输线上。 图 1-6 总线型拓扑结构示意图打印机磁盘工作站工作站工作站工作站终接器终接器服务器网络的拓扑结构 星型拓扑结构是符合令牌协议的高速局域网络。它是以中央结点为中心，把若干外围结点连接起来的幅射式互连结构。优点：单点故障不影响全网，结构简单。增删节点及维护管理容 易；故障隔离和检测容易，延迟时间较短。缺点：成本较高，资源利用率低；网络性能过于依赖中心节点。图 1-7 星型拓扑结构示意图工作站工作站工作站工作站服务器集线器网络的拓扑结构 树型结构是星型结构的扩展，它由根结点和分支结点所构成，如图1-

38、8所示。 优点：结构比较简单，成本低。扩充节点方便灵活。 缺点：对根的依赖性大。图 1-8 树型拓扑结构示意图工作站工作站打印机服务器集线器集线器集线器集线器网络的拓扑结构 环型结构的显著特点是每个节点用户都与两个相邻节点用户相连。优点：简化路径选择控制，传输延 迟固定,实时性强,可靠性高。 缺点：节点过多时,影响传输效率。 环某处断开会导致整个系统 的失效，节点的加入和撤出 过程复杂。图1-9 环型拓扑结构示意图工作站工作站工作站服务器工作站工作站 环型拓扑结构将所有网络结点通过点到点通信线路连接成闭合环路,数据将沿一个方向逐站传送，每个结点的地位和作用相同，且每个结点都能获得执行控制权。网

39、络的拓扑结构 网状拓扑结构中的所有结点之间的连接是任意的,没有规律。实际存在与使用的广域网基本上都采用网状拓扑结构。 图 1-10 网状拓扑结构示意图工作站工作站工作站路由器工作站路由器路由器路由器优点：具有较高的可靠 性。某一线路或 节点有故障时， 不会影响整个网 络的工作。 缺点：结构复杂，需要 路由选择和流控 制功能，网络控 制软件复杂，硬 件成本较高，不 易管理和维护。IPIP地址地址 IPIP协议规定：协议规定：IPIP地址的长度为四字节地址的长度为四字节(32bit)(32bit)， 整个地址分为两部分，即网络号整个地址分为两部分，即网络号(Network ID) (Network

40、 ID) 和主机号和主机号(Host ID)(Host ID)。IP IP 地址地址 IPIP地址地址结构结构：是一是一种层种层次型地址次型地址结构结构。 IPIP协议规协议规定：定：IPIP地址的地址的长长度度为为四字四字节节(32bit)(32bit) 整整个个地址分地址分为两为两部分，即部分，即网络号网络号(Net ID)(Net ID)和主和主 机机号号(Host ID)(Host ID)。 Net ID Host IDIPIP地址的表示方法：地址的表示方法：方法：采用点分十方法：采用点分十进进制制记记法（法（dotted decimal notdotted decimal notat

41、ionation）即）即将将32bit32bit的的IPIP地址中的每地址中的每8 8位二位二进进制制数数用用1 1个个等效的十等效的十进进制制数数表示，表示，并并每每个个十十进进制制数数之之间间加加上一上一个个点。点。例：例：10000001 00001011 00000011 0001111110000001 00001011 00000011 00011111 129 11 3 31 129 11 3 31 IP = 129 . 11 . 3 . 31 IP = 129 . 11 . 3 . 31网络号网络号主机号主机号0 0A A类地址类地址E E类地址类地址D D类地址类地址C C类

42、地址类地址B B类地址类地址1 1 0 0网络号网络号0 07 7 8 831311515 16162323 2424主机号主机号1 1 1 1 0 0网络号网络号主机号主机号1 1 1 10 01 11 1 1 10 01 11 1组播地址组播地址保留保留IPIP地址格式地址格式IPIP地址分地址分类类：分分为为5 5类类，见见下下图图。IPIP地址地址类别类别A A类类地址地址31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 前前1 1字字节标识网络节标识网络地址，后地

43、址，后3 3字字节标识节标识主机地址主机地址 每每个网络个网络最多可容最多可容纳纳（ 2 2 2 2）台主机）台主机 从从高位起，前高位起，前1 1位位为为“ “0 0” ”，第，第1 1字字节节用十用十进进制表示制表示的取的取值值范范围为围为“ “0 0127127” ” 具有具有A A类类地址特征的地址特征的网络总数为网络总数为126126个个 0127 025502550255网络地址网络地址主机地址主机地址 024IPIP地址地址类别类别B B类类地址地址31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10

44、9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 前前2字节标识网络地址，后字节标识网络地址，后2字节标识主机地址字节标识主机地址 每个网络最多可容纳（每个网络最多可容纳（ 2 2）台主机）台主机 从高位起，前从高位起，前2位为位为“10”，第，第1字节用十进制表示的取值字节用十进制表示的取值范围为范围为“128191” 具有具有B类地址特征的网络总数为类地址特征的网络总数为 2 个个 128191 025502550255网络地址网络地址主机地址主机地址1 01416IPIP地址地址类别类别C C类类地址地址31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16

45、 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 前前3字节标识网络地址，后字节标识网络地址，后1字节标识主机地址字节标识主机地址 每个网络最多可容纳每个网络最多可容纳254台主机台主机 从高位起，前从高位起，前3位为位为“110”，第，第1字节用十进制表示的字节用十进制表示的取值范围为取值范围为“192223” 具有具有C类地址特征的网络总数为类地址特征的网络总数为 2 个个 192223 025502550255网络地址网络地址主机地址主机地址1 1 021 A、B、C三三类类地址的地址的网络数网络数和主机和主机数数 根据首字根据首字节节的取的取值值可以判可以判

46、断断IPIP地址的地址的类别类别。 例如例如61为为C类类地址地址网络特征地址位地址空间范围网络地址有效网络数有效主机数A0XX55n.0.0.027224B10XX55n.n.0.01416C110X55n.n.n.0218 特殊用途的特殊用途的IPIP地址地址主机主机号为号为全全“ “0 0” ”的的IPIP地址地址为为网络网络地址地址，表示，表示该网络该网络本身。本身。主机主机号为号为全全“ “1 1” ”的地址是的地址是广播广播(bro

47、adcast)(broadcast)地址地址。任何一任何一个个以以数数字字127127开头开头的的IPIP地址地址(127.any.any.any)(127.any.any.any)都都叫做叫做回送地址回送地址(loopback address)(loopback address)。它它是一是一个个保留地址保留地址，最常最常见见的表示形式的表示形式为为。 IPIP协议规协议规定：定：当当任何程序用回送地址作任何程序用回送地址作为为目的地址目的地址时时，计计算机上的算机上的协议软协议软件不件不会会把把该数该数据据报报向向网络网络上上发发送，而是把送，而是把数数

48、据据直接返回直接返回给给本主机。本主机。 回送地址的用途：回送地址的用途：实现对实现对本机本机网络协议网络协议的的测试测试或或实现实现本地本地进进程程间间的通信。的通信。 以上地址以上地址从来从来不分配不分配给给任何一任何一个单个个单个的主机。的主机。特殊特殊IPIP地址地址举举例例网络网络地址地址 主机地址部分全部定主机地址部分全部定义为义为“ “0”0”，用于，用于区区分分网络网络例：主机例：主机3636所在所在网络网络的地址的地址为为全全0 0的的网络网络地址：地址：0.0.0.

49、0表示表示网络网络本身，用于本身，用于网络网络初始化初始化广播地址广播地址 直接广播地址直接广播地址主机地址部分主机地址部分为为全全“ “1”1”，用于向某，用于向某个网络个网络的所有主机广播的所有主机广播例：主机例：主机3636 所在所在网络网络的广播地址的广播地址为为5555 有限广播地址（有限广播地址（ 5555）在未知本在未知本网网地址情地址情况况下用于本下用于本网网广播广播 内内部地址部地址( (私用地址私用地址) ) IPIP地址范地址

50、范围内围内有一些未被有一些未被国际国际互互联网络联网络信息中心（信息中心（I InterNICnterNIC）指定，指定，这这些地址可分配些地址可分配给给未未连连接到接到InterInternetnet的主机使用，的主机使用，这这些主机如果需要些主机如果需要访问访问Internet,Internet,可使用可使用网络网络代理代理(proxy)(proxy)服服务务器器连连接到公共接到公共网络网络上上。 它们它们是：是： A A类类： -55 -55 B B类类： -551

51、 -55 C C类类：-55-55子网掩码与子网的划分与运算 运算规则： 相与的两个数都为1，结果为1，否则结果就为0。 例如： 1与1=1 1与0=0 0与1=0 0与0=0子网掩码的作用 计计算机是通算机是通过将过将子子网网掩掩码与码与IPIP地址相地址相“ “与与运运算算” ”来区来区分出分出计计算机的算机的网络号网络号和主机和主机号号。 例如：例如：IPIP地址地址为为：00，其子，其子网网掩掩码为码为

52、，则进则进行如下行如下“ “与与运运算算” ”： IP:11010010.00101001.11101101.00001010 M :11111111.11111111.11111111.00000000 与与:11010010.00101001.11101101.00000000 反反: 00000000.00000000.00000000.00001010子子网网掩掩码码（Subnet maskSubnet mask）默认子网掩码默认子网掩码, ,子网掩码中子网掩码中“1”1”的长度就是网络号的长度的长度就是网络号的长度：A A类类B B

53、类类11111100000000001111110000008bit8bit24bit24bit16bit16bit16bit16bitC C类类子网掩码子网掩码 子网掩码子网掩码 子网掩码子网掩码 11111100000024bit24bit8bit8bit默认值默认值如何判断两台主机是否在同一子网如何判断两台主机是否在同一子网 设本地主机所在子网地址为设本地主机所在子网地址为NxNx，子网掩，子网掩码为码为MxMx，远程主机的，远程主机的IPIP地

54、址为地址为AyAy，再设，再设Ny=Ay & Mx Ny=Ay & Mx 若若Nx=NyNx=Ny，则认定远程主机与本地主机在同，则认定远程主机与本地主机在同一子网上一子网上 若若NxNyNxNy，则认定远程主机与本地主机不在，则认定远程主机与本地主机不在同一子网上同一子网上同一子网中的主机之间通信同一子网中的主机之间通信子网地址子网地址 527 源地址源地址 目的地址目的地址发送发送接收接收不同子网中的主机之间通信不同子网中的主机之间通信子网地址子网地址 3 目的

55、地址目的地址 5 源地址源地址发送发送R2接收接收转发转发 子网地址子网地址 子子网网掩掩码码的表示的表示 直接的直接的32bit的位模式（不常用）的位模式（不常用） 点分整点分整数数法（常用）法（常用） 例：例：92子子网网掩掩码码的斜杠表示法：的斜杠表示法：斜杠表示的整斜杠表示的整数数，就是子，就是子网网掩掩码码中所有中所有1 1的的个数个数 例：例： 带带点十点十进进制制数数表示表示 斜杠表示斜杠表示 /24 例：例：IP地址地址/子子网网掩掩码对码对： 156.26

56、.30.60/ 可表示可表示为为：0/20 若若划划分子分子网网，Router在在运运算算时时，IP地址和子地址和子网网掩掩码码按按位相位相与与。子网划分子网划分 划划分子分子网网的重要性的重要性 IP寻寻址方案的址方案的开发开发始于始于20世世纪纪60年代后期，年代后期，当当初初并没并没有考有考虑虑到到Internet发发展展这么这么快，有限的快，有限的32位地位地址空址空间间使人使人们们陷入了陷入了IP地址分配无法地址分配无法满满足足众众多需求多需求的窘境。的窘境。 划划分子分子网网的好的好处处： 1)充分利用充分利用IP地址地址 2)方便管

57、理，方便管理，网络网络管理者有管理者有时时需要分割需要分割网络网络,尤尤 其是大型其是大型网络网络，使其成，使其成为较为较小的小的网络网络，减减小广小广 播域播域.子网的划分 什什么时么时候需要候需要划划分子分子网网？ 当当需要需要将将一一个给个给定的定的网络划网络划分分为为各各个个互不互不相相关关的的网络时网络时，就需要，就需要划划分子分子网网。 怎样划怎样划分子分子网网？ 将将IPIP地址中的主机地址中的主机号号部分再拿出某几位部分再拿出某几位来来作作为网络号为网络号，剩下的部分作，剩下的部分作为为主机主机号号。划划分子分子网网的的实实例例 例如：例如：现给现给定一定一个个C C类网类网2

58、10.41.237.X210.41.237.X，此此时时X X代表代表从从1 1254254。由于有四。由于有四个个不同的不同的部部门门要使用要使用这这段段IPIP，为为了不了不让让各各个个部部门门之之间间相互干相互干扰扰，我，我们们需要需要将将原原来给来给出的一出的一个个网络划网络划分分为为四四个个子子网网，以使得各，以使得各个个子子网间网间互不影互不影响响。确定各子确定各子网网IPIP IP:11010010.00101001.11101101.xxxxxxxx 我我们将们将IPIP地址的主机部分中（地址的主机部分中（8 8位）位） xxxxxxxxxxxxxxxx拿出拿出前面前面2 2位

59、位来来作作为为我我们们的子的子网网络号网网络号部分，因此用作主部分，因此用作主机的位机的位数数就只有剩下的就只有剩下的6 6位位。 00 xxxxxx：00000001-00111110 1-62 01xxxxxx：01000001-01111110 65-126 10 xxxxxx：10000001-10111110 129-190 11xxxxxx：11000001-11111110 193-254确定子确定子网网掩掩码码由于我由于我们将们将原原来来IPIP地址中主机地址中主机号号的前的前两两位位用用来来作作为为了了网络号网络号部分，因此，部分，因此，为为了了让让计计算机能知道算机能知道这

60、两这两位是位是网络号网络号，所以我，所以我们们需要需要将将相相应应的子的子网网掩掩码码中中对应对应的的这两这两位位设设置置为为1 1。IP:11010010.00101001.11101101.00001010M :11111111.11111111.11111111.11000000 最后我最后我们们得到的子得到的子网网掩掩码码即即为为： 92 92 （非（非标标准准类类型）型）划划分的分的结结果果 第一第一个个子子网网： IPIP：210.41.237.(1210.41.237.(162)62) M: 92 M: 255.255