计算机网络技术基础课件

1、计算机网络基础知识计算机网络基础知识第一课时第一课时 计算机网络基础概念计算机网络基础概念第二课时第二课时 计算机网络的分类计算机网络的分类第三课时第三课时 网络拓扑结构网络拓扑结构第四课时第四课时 网络硬件和软件网络硬件和软件第五课时第五课时 无线局域网无线局域网第六课时第六课时 TCP/IP协议工作原理协议工作原理第七课时第七课时 因特网中的客户因特网中的客户/服务器体系服务器体系结构结构第八课时第八课时 因特网因特网IP地址和域名的工作原地址和域名的工作原理理第九课时第九课时 接入因特网接入因特网第一课时第一课时 计算机的基本概念计算机的基本概念 计算机网络概念普遍有两种说法计算机网络计

2、算机网络由计算机技术和通信技术由计算机技术和通信技术高速发展、紧密结合的产物高速发展、紧密结合的产物也是硬件技术和软件技术也是硬件技术和软件技术结合的产物结合的产物计算机技术(硬件）通信技术（软件）计算机网络是将分散在不同地理位置的且计算机网络是将分散在不同地理位置的且具有独立功能的多个计算机系统，利用具有独立功能的多个计算机系统，利用通信设备和线路相互连接起来，在网络协通信设备和线路相互连接起来，在网络协议议和软件的支持下进行数据通信，实现资源和软件的支持下进行数据通信，实现资源共享共享第二课时第二课时 计算机的分类计算机的分类 计算机网络分为三类分别为：局域网、城域网和广域网(又称远程网）

3、1）局域网（简称）局域网（简称LAN）是一种在有限区域内使用的网络）是一种在有限区域内使用的网络 涵盖范围：传送距离一般在几公里之内，最大不超过涵盖范围：传送距离一般在几公里之内，最大不超过10公里。公里。因此，适用与一个部门或一个单位组建的网络因此，适用与一个部门或一个单位组建的网络典型的局域网：办公室网络、企业与学校的主干局域网、机关典型的局域网：办公室网络、企业与学校的主干局域网、机关和工厂等有限范围的计算机网络和工厂等有限范围的计算机网络优点：高数传输速率、低误码率、成本低、组网容易、以维护优点：高数传输速率、低误码率、成本低、组网容易、以维护易管理、使用灵活方便易管理、使用灵活方便缺

4、点：传输范围小缺点：传输范围小2）城域网（简称）城域网（简称MAN）是介于局域网和广域网之间的一种高速网络）是介于局域网和广域网之间的一种高速网络涵盖范围：传输距离一般在几十公里范围内的大量企业涵盖范围：传输距离一般在几十公里范围内的大量企业企业和公司的多个局域网的互联需求企业和公司的多个局域网的互联需求与局域网和广域网的区别与局域网和广域网的区别 对比对比对象对象服务服务 对象对象建设建设 方向方向 局域网局域网广域网广域网为一个单为一个单位或系统服位或系统服务务建设建设局域网局域网或或广广域网域网包括包括资源子资源子网网和和通信子网通信子网两两个方面个方面城域网城域网为整个城市为整个城市服

5、务，而不服务，而不是为特定某是为特定某个部门服务个部门服务城域网的建设主城域网的建设主要集中在通信子要集中在通信子网上，其中也包网上，其中也包含两个方面：一含两个方面：一是城市是城市骨干网骨干网，它与全国的骨干它与全国的骨干网相连：二是城网相连：二是城市市接入网接入网，它把，它把本地所有的联网本地所有的联网用户与城市骨干用户与城市骨干相连相连3）广域网）广域网 （简称（简称WAN)又称远程网，所覆盖的地理范围又称远程网，所覆盖的地理范围要比局域网大得多要比局域网大得多涵盖范围：传送距离一般在几十公里到几千公里涵盖范围：传送距离一般在几十公里到几千公里广域网覆盖一个国家、地区，甚至横跨几个洲，形

6、成国际的广域网覆盖一个国家、地区，甚至横跨几个洲，形成国际的远程计算机网络远程计算机网络功能：可以使用电话交换网、微波、卫星通信网或他们的组合功能：可以使用电话交换网、微波、卫星通信网或他们的组合信道进行通信，将分布在不同地区的计算机系统互联起来，达信道进行通信，将分布在不同地区的计算机系统互联起来，达到资源共享的目的。到资源共享的目的。缺点：传输速率较低，一般在缺点：传输速率较低，一般在96Kbps45Kbps左右左右优点：传输范围广优点：传输范围广第三课时第三课时 网络拓补结构网络拓补结构计算机网络拓扑：是将构成的节点和连接节点的线路抽象成计算机网络拓扑：是将构成的节点和连接节点的线路抽象

7、成点和线，用几何关系表示网络结构从而反映出网络中个实点和线，用几何关系表示网络结构从而反映出网络中个实体的结构关系体的结构关系一般常见的网络拓扑结构主要有：星型、环形、总线型一般常见的网络拓扑结构主要有：星型、环形、总线型树形和网状型等几种树形和网状型等几种（1）星型拓扑结构）星型拓扑结构星型拓扑是最早的通用网络拓扑星型拓扑是最早的通用网络拓扑结构形式结构形式在星型拓扑中，每个节点与中心节点连接在星型拓扑中，每个节点与中心节点连接中心节点控制全网的通信，任何两个节点中心节点控制全网的通信，任何两个节点之间的通信都要通过中心节点。之间的通信都要通过中心节点。缺点：中心节点出现故障，就会造成缺点：

8、中心节点出现故障，就会造成全网瘫痪，可靠性较差全网瘫痪，可靠性较差优点：结构简单，易于实现和管理优点：结构简单，易于实现和管理（2）环形拓扑结构）环形拓扑结构在环形拓扑结构中，各个节点通过中继站在环形拓扑结构中，各个节点通过中继站连接到一个闭合的环路上，环中的数据沿连接到一个闭合的环路上，环中的数据沿着一个方向传输，有目的节点接收。着一个方向传输，有目的节点接收。缺点：环中的任意一个节点的故障都可能造成网络瘫痪缺点：环中的任意一个节点的故障都可能造成网络瘫痪优点：结构简单、成本低，适用于数据不需要在中间节点上处理优点：结构简单、成本低，适用于数据不需要在中间节点上处理而主要在各自节点上进行处理

9、的情况而主要在各自节点上进行处理的情况(3)总线型拓扑结构总线型拓扑结构在总线型拓扑中，网络中各个节点由在总线型拓扑中，网络中各个节点由一根总线上由一个节点传向另一个节一根总线上由一个节点传向另一个节点。点。优点：节点加入网络和退出网络方便，任意一优点：节点加入网络和退出网络方便，任意一个节点出现故障全网不会瘫痪，不会影响其他个节点出现故障全网不会瘫痪，不会影响其他站点之间的通信，可靠性较高，结构简单站点之间的通信，可靠性较高，结构简单成本低。成本低。（4）树形拓扑结构）树形拓扑结构树形拓扑结构中的节点按层次进行树形拓扑结构中的节点按层次进行 连接，有分支、根节点和叶子节点连接，有分支、根节点

10、和叶子节点等等通信连接方式：信息连接主要在上、下节点之间进行通信连接方式：信息连接主要在上、下节点之间进行树形拓扑可以看成星型拓扑结构的拓展。树形拓扑可以看成星型拓扑结构的拓展。适用对象：汇集信息的应用要求适用对象：汇集信息的应用要求（5）网状拓扑结构）网状拓扑结构在网状拓扑中，没有以上四种拓扑那么有明显的在网状拓扑中，没有以上四种拓扑那么有明显的规则，接点是任意连接，没有规律可循。规则，接点是任意连接，没有规律可循。优点：系统可靠性高，但是由于结构复杂，就必须优点：系统可靠性高，但是由于结构复杂，就必须采用路由协议、流量控制等方法。采用路由协议、流量控制等方法。适用于广域网当中适用于广域网当

11、中第四课时：网络硬件和软件第四课时：网络硬件和软件计算机网络系统计算机网络系统硬件设备硬件设备网络软件网络软件1.局域网的组网设备局域网的组网设备 1）传输介质）传输介质局域网中常用的传输介质是同轴电缆、双绞线和光缆。随着无线技术的深入发展局域网中常用的传输介质是同轴电缆、双绞线和光缆。随着无线技术的深入发展无线技术普遍都用来进行局域网组建无线技术普遍都用来进行局域网组建双绞线双绞线电缆电缆网络接口卡（简称网络接口卡（简称网卡网卡）是上网的必需品，用于将计算）是上网的必需品，用于将计算机和通信电缆的连接，以便经电缆在计算机之间进行高机和通信电缆的连接，以便经电缆在计算机之间进行高速数据的传输。

12、速数据的传输。（无线网卡）（无线网卡）（有线网卡）（有线网卡） 3）集线器）集线器集线器集线器集线器是局域网必备的基本设备。在传统的共享式局域集线器是局域网必备的基本设备。在传统的共享式局域网中，联网的节点通过双绞线与集线器连接，构成物理网中，联网的节点通过双绞线与集线器连接，构成物理上的星型拓扑结构面。由于交换式上的星型拓扑结构面。由于交换式以太网以太网的流行和交换的流行和交换的低成本制造，集线器逐渐被交换机所取代的低成本制造，集线器逐渐被交换机所取代拓展小知识：拓展小知识：以太网以太网(Ethernet)指的是由指的是由Xerox公司创建并由公司创建并由Xerox、Intel和和DEC公司

13、联合开发的基带公司联合开发的基带局局域网域网规范，规范，是当今现有局域网采用的最是当今现有局域网采用的最通用的通用的通信协议通信协议标准。以太网络使标准。以太网络使用用CSMA/CD（载波监听多路访载波监听多路访问问及及冲突检测冲突检测）技术，并以）技术，并以10M/S的速率的速率运行在多种类型的电缆上。运行在多种类型的电缆上。以太网与以太网与IEEE8023系列标准相类似。系列标准相类似。 2）网络接口卡）网络接口卡4）交换机）交换机交换机交换机交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的

14、相应路由上的技术的统的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。称。根据地理位置的不同，可以分为根据地理位置的不同，可以分为 广域网交换机广域网交换机和和局域网交换机局域网交换机交换机广域网交换机广域网交换机局域网交换机局域网交换机优点：端口拓展满足远距离高速传输，安装方便，无需调试优点：端口拓展满足远距离高速传输，安装方便，无需调试缺点：终端多、延迟高缺点：终端多、延迟高广域网交换机：就是一种在通信系统中完成交换信息广域网交换机：就是一种在通信系统中完成交换信息功能设备功能设备局域网交换机：在数据链路段之间转发分组的高速局域网交换机：在数据链路段之间转发分组的高速交换机。交换

15、机。 5) 无线AP 无线无线AP也可以称为也可以称为无线访问点无线访问点或或无线桥接器无线桥接器，即是当作传统，即是当作传统的的有线局域网络有线局域网络与与无线局域网络无线局域网络之间的桥梁，通过无线之间的桥梁，通过无线AP，任，任何一台装有何一台装有无线网卡无线网卡的主机都可以去连接有线局域网络。的主机都可以去连接有线局域网络。无线无线AP入墙式无线入墙式无线AP单纯式无线单纯式无线AP入墙式无线入墙式无线AP:也称为墙壁式也称为墙壁式AP，也是无线，也是无线AP的一种，特点的一种，特点就是体积小就是体积小优点：体积小，部署灵活，易管理等优点优点：体积小，部署灵活，易管理等优点单纯式无线单

16、纯式无线AP：单纯性无线：单纯性无线AP亦可对装有亦可对装有无线网卡无线网卡的电脑做的电脑做必要的控制和管理。必要的控制和管理。工作原理：是将工作原理：是将网络信号网络信号通过通过双绞线双绞线传送过，无线传送过，无线AP将将电信号电信号转换成为转换成为无线电信号无线电信号发送过来，形成无线网的覆盖。发送过来，形成无线网的覆盖。网络互连设备网络互连设备网桥用于实现相同类型的局域网之间的互联，并对网网桥用于实现相同类型的局域网之间的互联，并对网络数进行管理，可以达到扩大局域网覆盖范围和保证络数进行管理，可以达到扩大局域网覆盖范围和保证各局域网安全的目的各局域网安全的目的网桥分为：透明网桥和远程网桥

17、网桥分为：透明网桥和远程网桥网桥网桥路由器路由器路由器路由器路由器用于检测数据的目的地址，对路径进行动态分配路由器用于检测数据的目的地址，对路径进行动态分配，根据不同的地址将数据分流到不同的路径中，如果存，根据不同的地址将数据分流到不同的路径中，如果存在多条路径，则根据路径的工作状态和忙闲情况，选择在多条路径，则根据路径的工作状态和忙闲情况，选择一条合适的路径，以维持动态平衡通信负载。一条合适的路径，以维持动态平衡通信负载。优点：安全性高、节省局域网的复杂拓扑结构、负载共享优点：安全性高、节省局域网的复杂拓扑结构、负载共享和最优路径、使用于大规模的网络、减少主机负担、隔离和最优路径、使用于大规

18、模的网络、减少主机负担、隔离不需要的通信量、能更好地处理多媒体不需要的通信量、能更好地处理多媒体网络软件网络软件现在的网络都通过划分层次，每一层都在其下一层的基础上，每一层都向上一层现在的网络都通过划分层次，每一层都在其下一层的基础上，每一层都向上一层提供特定的服务，以下是提供特定的服务，以下是TCP/IP协议参考图协议参考图应用层应用层传输层传输层互联层互联层主机至网络层主机至网络层TCP/IP参考模型参考模型主机至网络层是最底层，包括主机至网络层是最底层，包括各种硬件协议，面向硬件：应各种硬件协议，面向硬件：应用层面向客户，提供一组常用用层面向客户，提供一组常用的应用层协议，如文件传输协的

19、应用层协议，如文件传输协议电子邮件协议等。而传输层议电子邮件协议等。而传输层的的TCP协议和互联网的协议和互联网的IP协议协议是众多协议中最重要的两个核是众多协议中最重要的两个核心的协议心的协议第五课时第五课时 无线局域网无线局域网无线局域网：简称无线局域网：简称WLAN，工作于，工作于2.5GHz或或5GHz频段，以无线方式构成的局域网频段，以无线方式构成的局域网无线局域网是相当便利的数据传输系统，它利用射频无线局域网是相当便利的数据传输系统，它利用射频的技术，取代旧式的双绞铜线所构成，使得无线局域的技术，取代旧式的双绞铜线所构成，使得无线局域网能利用简单的存取架构让用户透过它，达到信息网能

20、利用简单的存取架构让用户透过它，达到信息随身化，便利走天下的理想境界随身化，便利走天下的理想境界优点：覆盖范围广、传输速率更高、具有安全性、可优点：覆盖范围广、传输速率更高、具有安全性、可靠性、灵活性、极易安装靠性、灵活性、极易安装缺点：速率较慢，容易受到干扰缺点：速率较慢，容易受到干扰第六课时第六课时 TCP/IPTCP/IP协议工作原理协议工作原理TCP/IP是用于因特网计算机通信的一组协议，其中包括不同层次的多个协议TCP协议：即协议：即传输控制协议传输控制协议，位于，位于传输层传输层。TCP协议向应用层提供面向连接的服务协议向应用层提供面向连接的服务确保网上所发送的数据报可以完整的接受

21、，一旦某个数据报丢失或者损坏，确保网上所发送的数据报可以完整的接受，一旦某个数据报丢失或者损坏，TCP发发送端可以通过协议机制重新发送这个数据报，以确保发送端到接收端的可靠传输送端可以通过协议机制重新发送这个数据报，以确保发送端到接收端的可靠传输IP协议：是协议：是TCP/IP协议体系中的协议体系中的网络层协议网络层协议，为计算机网络相互连接进行通信而，为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议设计的协议 主要作用：是将不同类型的物理网络互连起来主要作用：是将不同类型的物理网络互连起来第七课时第七课时 因特网中的客户因特网中的客户/ /服务器服务器体系结构体系结构在因特网的在因特网的TCP/IP

22、环境中，联网计算机之间进程相互环境中，联网计算机之间进程相互通信的模式主要采用客户通信的模式主要采用客户/服务器模式，也简称服务器模式，也简称C/S结构，结构，在这种结构中，客户和服务器分别代表相互通信的两个在这种结构中，客户和服务器分别代表相互通信的两个应用程序进程。应用程序进程。C/S结构应用在结构应用在telnet远程登录、远程登录、FTP文件传输服务、文件传输服务、HTTP超文本传输服务、电子邮件服务、超文本传输服务、电子邮件服务、DNS域名解析服务等域名解析服务等C/S结构进程：客户向服务器结构进程：客户向服务器发出服务请求，服务器响应客发出服务请求，服务器响应客户所需要的网络服务。

23、提出请求户所需要的网络服务。提出请求发起本次通信的计算机进程叫发起本次通信的计算机进程叫客户进程，而响应、处理请求，客户进程，而响应、处理请求，提供服务的计算机进程叫做提供服务的计算机进程叫做服务器进程服务器进程响应响应请求请求响应响应请求请求服务器进程服务器进程客户进程客户进程客户进程客户进程第八课时第八课时 IPIP地址和域名的工作原理地址和域名的工作原理IP地址）地址）IP地址是地址是TCP/IP协议中所使用的网络层地址标识。协议中所使用的网络层地址标识。IP地址主要分为两个版本。分别为地址主要分为两个版本。分别为IPv4协议和协议和IPv6协议协议IPv4协议和协议和IPv6协议的区别

24、：协议的区别：地址表示方式不同地址表示方式不同IPv4地址用地址用32个比特（字节）表示，为了便于管理和配置，将每个个比特（字节）表示，为了便于管理和配置，将每个IP地址分为四段，每段用一个十进制数表示，段和段之间用圆点地址分为四段，每段用一个十进制数表示，段和段之间用圆点“.”隔开。每个段的十进制数范围是隔开。每个段的十进制数范围是0255 例如：例如：3和和1都是合法的都是合法的IP地址地址IP地址的第一段分类地址的第一段分类 A(0127) B(128191) C(192223)DE特殊用途特殊用途网络号主机号（主机的（主机的IP地址有网络号和主机

25、号地址有网络号和主机号两部分组成）两部分组成）IPv6）IPv6：能有效的：能有效的分级寻址分级寻址和和路由结构路由结构、内置的安全机构内置的安全机构、支持地址自动配置支持地址自动配置等特征。等特征。优点：地址空间大优点：地址空间大域名）域名）域名：就是用一组字符组成的名字代替域名：就是用一组字符组成的名字代替IP 地址，为了避免重名，域名也采用了地址，为了避免重名，域名也采用了层析结构，各层次结构的子域名之间用圆点层析结构，各层次结构的子域名之间用圆点“.”隔开，从右至左分别从一级域名隔开，从右至左分别从一级域名到主机名。到主机名。主机名主机名第二域名第二域名第一域名第一域名第一级域名采用是

26、标准代码：它分为组织机构和地理模式两类第一级域名采用是标准代码：它分为组织机构和地理模式两类 常用一级域名的标准代码（组织机构）常用一级域名的标准代码（组织机构）域名代码域名代码意义意义COMEDUGOVMILNETINT域名代码域名代码意义意义商业组织商业组织教育机构教育机构政府机构政府机构军事部门军事部门主要网络支持中心主要网络支持中心国际组织国际组织域名代码域名代码国家国家CN中国中国JP日本日本UK英国英国域名代码地名TJ天津市BJ北京市SH上海市一级域名（地理模式）一级域名（地理模式）DNS原理原理DNS：中文名字是：中文名字是域名解析服务器域名解析服务器。是指从域名到。是指从域名到IP地址或者从地址或者从IP地址地址到域名的转换到域名的转换工作原理：将域名放在域名解析服务器里，从里面提出来的是这个域名工作原理：将域名放在域名解析服务器里，从里面提出来的是这个域名的的IP地址。地址。优点：比较灵活、方便，简单易行，成本低，适用于大多数优点：比较灵活、方便，简单易行，成本低，适用于大多数TCP/IP应用应用 缺点：可能会造成额外的网络问题。缺点：