局域网组网技术1-懂一点网络基础知识课件

第1章懂一点网络基础知识《局域组网技术》第1章懂一点网络基础知识【单元背景】网络为我们的生活带来极大方便：想了解国家大事和社会新闻，新浪网可以帮助你；想要找资料，不用去图书馆，只要在计算机、甚至手机中打开百度，输入要查找的资料，百度可以帮助你……网络不但可以在工作和学习上提供极大方便，更与我们的生活密切相关。当需要购物时，去淘宝、京东上就可以搞定；需要看电影时，去优酷、土豆；甚至有什么烦恼何困惑，网络上的知乎网都可以来帮助……。

随着经济的快速发展、社会不断进步，网络已逐渐“平民化”,渗透到生活的方方面面，走进了千家万户，与我们的生活息息相关了【学习目标】了解网络发展历史熟悉网络系统分类了解网络系统组成认识组网设备了解互联网应用1.1什么是计算机网络计算机网络就是利用通信线路和通信设备，把分散的计算机连接起来，通过网络协议通信，实现资源共享和通信的系统集合。1.1什么是计算机网络计算机网络就是利用通信线路和通信设备，把分散的计算机连接起来，通过网络协议通信，实现资源共享和通信的系统集合。1.1什么是计算机网络计算机网络就是利用通信线路和通信设备，把分散的计算机连接起来，通过网络协议通信，实现资源共享和通信的系统集合。1.1什么是计算机网络所有的设备都必须使用共同的“语言”通信，也就是传说中的通信协议。如图1-2所示显示连接在互联网中不同的子网络之间，都运行相同TCP/IP协议，实现各个子网络之间的互连互通。1.2计算机网络功能软件、硬件共享网络允许网络中的用户共享网络上各种不同类型硬件资源：服务器、存储器、打印机等。共享硬件的好处是：提升效率、节约开支，如图1-3所示。1.2计算机网络功能信息共享数据通信1.2计算机网络功能增强系统的稳定可靠1.2计算机网络功能负荷均衡与分布处理1.3网络发展历史1.早期的网络1.3网络发展历史技术人员研制一种叫做收发器的终端，将穿孔卡片上数据，通过电话发送到其它哑终端。这种面向终端的网络称为联机系统，通常由一台主机和若干个终端组成，其网络拓扑如图1-8所示1.3网络发展历史2.现代计算机网络1.3网络发展历史图1-10所示网络体系结构，为现代多主机的网络模型，通过资源子网和通信子网的功能划分，完善了网络中各部分功能。用户通过终端接入网络，通过通信子网共享网络中资源1.3网络发展历史多台主机互连的网络系统，实现了计算机和计算机之间分组通信。1.3网络发展历史1969年12月，Internet前身美国国防部资助建设的ARPAnet网正式运行，它的运营标志着现代计算机网络真正兴起。1.3网络发展历史3.标准化计算机网络1977年，国际标准化组织提出一个实现网络之间互联的标准框架，即开放系统互联参考模型ISO/RM。该标准提出不同厂家，遵循统一的标准即可实现互联互通，这也标志着第三代标准化的计算机网络出现。1.3网络发展历史现代标准化的计算机网络组成结构，安装在校园网、企业网中计算机，通过Internet服务提供商ISP提供骨干网络实现互连，形成一种由路由设备实现大型、层次化网络互联结构，即现代互联网络。1.3网络发展历史4.未来的计算机网络20世纪90年代后期，随着数字通信技术出现，出现了以综合、高速为特点第四代计算机网络。这一阶段网络发展的特点是：互连、高速、智能以及更为广泛的应用。在第四代的网络技术中，人们将数据、语音、图像等多种业务综合到一个网络中，形成数字综合网络传输。互联网Internet的出现，解决了网络传输问题。1.4网络系统分类1.按地理位置分类局域网局域网（LocalAreaNetwork，LAN）指某一区域内多台计算机互连组成网络，范围从几米到几千米，是一个封闭网络。局域网可以由办公室内二台计算机组成，也可以由一个公司内上千台计算机组成，如图1-15所示。1.4网络系统分类城域网城域网（MetropolisAreaNetwork，MAN）规模居于局域网和广域网之间，通常覆盖一个城市，使用LAN的技术。其特点是：规模局限在一座城市10～100km区域，如城市有线电视网。1.4网络系统分类广域网广域网（WAN）也称远程网，是更广泛范围的网络，覆盖的范围从几十公里到几千公里。广域网多由几个通信子网组成，使用分组交换技术。广域网的通信子网主要利用公用分组交换网传输，将分布在不同地区局域网互连起来，达到资源共享还是网络通讯目的，如图1-17所示。1.4网络系统分类2.按传输介质分类有线网把采用光纤、同轴电缆和双绞线连接的网络称为有线网络。有线网络具有传输速率高，安全性好等优点。其中：双绞线网是最常见的有线网络传输介质，它价格便宜，安装方便，但易受干扰，传输率较低，传输距离短，如图1-18所示。1.4网络系统分类2.按传输介质分类无线网无线网中使用电磁波作为信号来说传输网络中的数据信息。其中：无线局域网WLAN作为现在终端设备重要接入网络的方式，可以通过移动方式获取网络中信息，如图1-20所示。1.4网络系统分类3.按通信方式分类点对点网络所谓点对点的传输，把数据以点到点的方式，从一台设备传输到另一台设备上，实现信息的传递过程。点对点的传输技术，通常为广域网传输技术，如图1-21所示。1.4网络系统分类广播式网络广播式网络中的数据在共享的介质上传输。一个节点发出的广播，连接在同一网络中其它设备都能收到，如图1-22所示。广播式传输方式多为局域网通信模式1.4网络系统分类4.按服务方式分类客户机/服务器网络在网络中通常安装一台网络服务器，集中处理和快速响应网络中用户请求，实现多台客户机共享网络资源。其中，客户机向服务器提出申请，服务器对客户机请求作出应答，如图1-23所示。1.4网络系统分类对等网对等网络也称工作组网络，网络中没有集中控制的网络服务器，网络中的计算机之间都是平等关系。1.4网络系统分类1.4网络系统组成网络系统包括硬件设备和软件资源两大部分。其中：网络中的硬件提供数据处理、传输；网络中的软件实现网络传输过程中的协商、通信、管理和控制。计算机（硬件）计算机是网络最基本组成单元，负责数据的收集、处理、存储、传播，提供共享的资源。网络中连接计算机可以是大型机、小型机、计算机以及智能终端。如图1-25所示为网络中大型服务器。1.4网络系统分类通信设备（硬件）网络通信设备是连接网络中的计算机和通信线路之间的通信设备，是连接计算机系统传输数据的通道，负责网络中数据传送、接收或转发，图1-26所示为通信设备连接场景。1.4网络系统分类网络协议（软件）网络通信协议是网络中的通信设备之间必须遵守的约定和通信规则，如TCP/IP协议、IEEE802协议等，图1-27所示的为安装在Windows系统内的TCP/IP通信协议。1.4网络系统分类网络管理软件（软件）网络管理软件是在网络环境中实现集中控制和网络管理的软件。根据软件功能不同网络管理软件可分为网络系统软件和网络应用软件两大类。1.5认识组网设备1.网络工作站（智能终端设备）网络中的工作站是网络中最基本的信息接入设备。通常为计算机或智能终端。每一台智能终端都有一个网络地址，接入网络设备，实现网络通信，如图1-30所示。1.5认识组网设备2.网络服务器网络服务器是网络的核心，负责向网络中的用户提供资源共享服务。服务器可以由一台高性能计算机承担，也可以是专用服务器。根据作用不同，网络服务器可划分为文件服务器、邮件服务器、打印服务器等，如图1-31所示。1.5认识组网设备3.网卡网卡也称网络适配器(NTC)，是计算机与局域网接口，将用户要传输的数据，转换为网络传输介质识别的信号，实现网络传输，如图1-32所示。1.5认识组网设备4.中继器网络中传输的信号在传输过程中存在损耗，信号的功率会衰减，衰减到一定程度时，造成信号失真，导致接收错误。中继器能实现信号放大和整形，延伸和扩展网络的距离，如图1-33所示。1.5认识组网设备5.集线器集线器（HUB）是星型组网重要设备，能把所有网络节点集中连接，以此中心采用广播的方式，对接收到信号整形、放大，扩大网络传输距离和范围，如图1-35所示。1.5认识组网设备5.集线器集线器（HUB）是星型组网重要设备，能把所有网络节点集中连接，以此中心采用广播的方式，对接收到信号整形、放大，扩大网络传输距离和范围，如图1-35所示。1.5认识组网设备集线器主要用于共享型、星型网络组建，是解决从服务器直接到桌面最佳方案。这里的共享，指从一个端口在向另一个端口传输数据时，其它端口处于“等待”状态。在交换网络中，集线器与交换机相连，实现终端设备接入，如图1-37所示。1.5认识组网设备6.网桥网桥（Bridge）也叫桥接器，如图1-38所示。可以有效地连接两个局域网，实现在不同网段之间网络连接的功能。网桥像一台“聪明”中继器，不仅能像中继器从一个网络接收信号，放大信号；还能智能识别信号携带的地址信息，匹配地址表后，发送到指定的网络中。1.5认识组网设备通常网桥工作在数据链路层，通常连接同一类型的二个网段。如图1-39所示网段1和网段2通过网桥连接，网桥将网络分成二个网段。网桥接收网段1发送来的数据帧，检查数据帧中的MAC地址。1.5认识组网设备如图1-40所示，网络1和网络2通过网桥连接后，网桥接收网络1发送的数据，检查数据帧中携带的地址。如果地址属于网络1，它就将其放弃；相反，如果是网络2的地址，它就继续发送给网络2。这样，可利用网桥隔离信息。由于网络的分段，各网段相对独立，一个网段的故障不会影响到另一个网段的运行。1.5认识组网设备7.交换机交换机（Switch）是一台简化、低价、高性能、端口密集的交换产品，是网桥的升级设备，体现了更加复杂的桥接、交换技术，如图1-41所示。1.5认识组网设备从外观上来看，交换机与集线器相似，都有多个接入端口。但在传输过程中有很大不同。交换机拥有一条高带宽的背板总线和内部交换矩阵，所有的端口都挂接在这条背板总线上，通过交换方式传输数据。而集线器是单总线结构设计，只能通过广播方式传输数据。如图1-42所示。1.5认识组网设备8.路由器路由是把数据从一个网络传送到另一个网络的过程，路由器是执行这种传输过程中的重要网络设备。如图1-43所示路由器设备。1.5认识组网设备路由器设备具有以下功能：一是网络互连：路由器拥有各种局域网接口和广域网接口，实现不同网络通信。二是数据包处理：提供包括分组过滤、分组转发、优先级等功能。三是网络管理：路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。1.5认识组网设备9.防火墙防火墙是一种用来加强网络之间安全访问控制的设备，防止外部网络以非法手段进入内部网络，攻击内部网络，访问内部网络资源，提供内网安全保障，如图1-45所示。1.5认识组网设备通常防火墙安装在内部网络出口处，对两个网络之间传输的数据包，按照一定的安全策略检查通过的数据包，以决是否被允许转发，实现网络的安全访问控制，如图1-46所示。1.6了解互联网1.什么是互联网互联网（Internet）又称网际网，或音译英特网，是实现全世界网络与网络之间互相连接而形成的全球性的网络，如图1-48所示。这些网络之间通过TCP/IP协议实现通信。1.6了解互联网2.互联网早期开发二十世纪六十年代，全球处于冷战时期。美国国防部认为，如果仅有一个集中控制的网络指挥中心风险很大。如果这个中心被核武器摧毁，全国的军事指挥将处于瘫痪状态。因此，希望设计一个分散的军事网络指挥系统，它由一个个分散的指挥点组成，当部分指挥点被摧毁后，网络还能实现连通，其它点仍能正常工作。1969年，美国国防部高级研究计划管理局ARPA（AdvancedResearchProjectsAgency）开始建立一个名为ARPAnet网络，把美国的几个军事研究用的网络主机连接起来。1.6了解互联网3.Internet发展阶段1986年，冷战结束，ARPAnet的军用部分脱离母网，建立独立的Milnet网。而美国国家科学基金会NSF（NationalScienceFoundation）则依托ARPAnet网，建立了NSFnet网。很多大学、政府资助的研究机构甚至私营研究机构，纷纷把各自局域网并入NSFnet网中，ARPAnet网络逐步被NSFne网所替代。1990年，ARPAnet网正式退出历史舞台，西方七国经济共同体也把各自的国家网络并入NSFnet网，形成Internet重要骨干网。1989年，由CERN成功开发万维网WWW技术，为Internet实现超媒体信息检索，奠定良好基础，极大地推动了Internet网的应用、普及和发展。今天的Internet已经联发展成为超过160个国家和地区，4万多个子网，上亿台计算机相连，成为世界上信息资源最丰富的全球网络。1.6了解互联网4.Internet主要应用万维网WWW全球信息网WWW（WorldWideWeb）也称Web网、万维网，起源于1989年3月，由欧洲量子物理实验室（CERN，theEuropeanLaboratoryforParticlePhysics）研发。研究人员为研究需要，希望开发一种共享资源远程访问系统，这种系统提供统一浏览器,访问不同类型信息，如文字、图像、音频、视频等，如图1-49所示。1.6了解互联网任何人都可以设计网页，上传到WWW网上，通过超级链接与其它Web站链接，形成一个巨大环球信息网。目前，全世界大概有数万个Web站点，每个Web站都通过超链接与其它Web站连接，如图1-51所示。1.6了解互联网搜索引擎搜索引擎也是Internet发展史上重要应用之一，主要任务是在Internet中搜索其它Web站点信息，并对其自动