网络建设实训教程 课件 项目1 计算机网络基础

ComputerNetworkFundamentals计算机网络基础OSI参考模型认知与IP地址规划7层架构IP规划故障排查课程目录CourseContents01课程概述与学习目标计算机网络基础概念、课程核心内容及三大学习目标02实训1：认知OSI参考模型7层架构、各层功能及故障排查方法论03实训2：合理规划IP地址IP地址基础、分类、规划原则与实施步骤04国赛真题解析技能大赛网络规划实战案例与详细解答05课后巩固与总结精选习题演练、核心知识点回顾与职业启示CourseOverview课程概述与学习目标课程概述计算机网络定义多台计算机/设备按协议连接，实现通信与资源共享的系统。这是现代信息化社会的核心基础设施。核心内容OSI参考模型IP地址规划网络故障排查实际项目应用三大目标1知识目标掌握OSI模型、IP地址规划等核心知识2能力目标培养故障分析、团队协作等实践能力3思政与素质目标培养爱国情怀、安全意识与职业素养知识维度掌握OSI模型层次与功能、IP地址分类与子网划分能力维度具备故障分析、IP规划设计、团队协作解决问题的能力素质维度培养爱国情怀、网络安全意识、职业素养与终身学习习惯OSIModelOSI参考模型概述定义开放系统互连（OSI）参考模型：由国际标准化组织（ISO）制定的标准化网络通信7层框架，实现不同厂商设备间的互联互通。标准化开放性互操作性核心价值简化网络理解：分层架构降低复杂度指导设计开发：标准化开发流程规范故障排查：分层诊断方法论应用场景网络设计协议分析设备配置故障诊断模型特点1分层结构将复杂通信过程拆解为7个独立层次，每层负责特定功能，降低系统复杂度。2标准化统一设备与应用开发标准，确保不同厂商产品互联互通。3独立性层次变更不影响其他层，降低维护成本，提高系统灵活性和可扩展性。OSISeven-LayerModel(Part1)OSI参考模型7层结构（上）OSI参考模型采用分层架构，将网络通信过程分解为7个独立层次。本页介绍下层4个层次，负责数据的基础传输与路由。层次层号核心功能关键设备/协议物理层Layer1传输比特流（0和1），定义物理连接规范

包括电压、电流、线缆标准等集线器中继器双绞线同轴电缆数据链路层Layer2数据帧封装、差错控制、流量控制

确保相邻节点间的可靠传输网桥交换机EthernetPPP网络层Layer3路由选择、逻辑寻址，确保数据达目标网络

跨网段传输的核心层次路由器IP协议ICMP协议传输层Layer4数据分段/重组、端到端可靠传输

提供进程到进程的通信服务无专用设备TCP协议UDP协议数据封装：自上而下添加头部信息数据解封：自下而上逐层解析OSISeven-LayerModel(Part2)OSI参考模型7层结构（下）本页介绍上层3个层次，负责会话管理、数据表示和网络应用服务，直接面向用户和应用程序。用户视角：应用层直接面向用户提供网络服务安全机制：表示层加密保护数据安全层次层号核心功能关键协议/工具会话层Layer5建立、管理、终止会话连接，同步数据交换

管理主机间的会话进程基于传输层无独立协议SQLRPC表示层Layer6数据加密/解密、压缩/解压缩、格式转换

确保数据的可读性和安全性基于低层无独立协议SSL/TLSJPEG应用层Layer7提供网络应用程序接口（文件传输、邮件等）

直接面向用户的网络服务HTTPFTPSMTPDNSDHCPTroubleshootingOSI模型的故障排查应用排查步骤（从下到上）1物理层检查检查电源、连接线、端口状态，使用showinterface命令查看物理连接2数据链路层检查验证端口封装一致性、帧传输差错控制，排查二层交换问题3网络层检查用ping测试连通性、traceroute追踪路径，检查IP与路由表配置4传输层检查端口扫描，排查TCP/UDP协议错误，检查端口占用与防火墙规则5高层检查（会话/表示/应用）检查应用配置、用Wireshark分析流量，排查应用层协议错误案例成果起航公司网络故障通过逐层排查法，从物理层开始依次检查各层功能，最终定位到网络层路由表配置错误。修正路由配置后恢复通信充分体现了OSI模型在故障排查中的指导价值排查要点•从底层开始，逐层向上排查•每层验证核心功能•使用对应诊断工具常用诊断工具pingtracerouteshowWiresharktelnetnetstat排查时间统计物理层问题45%网络层问题30%其他层问题25%排查原则•从底层开始排查•先物理后逻辑•分段定位问题IPAddressFundamentalsIP地址基础认知定义与组成IP地址定义网络设备的唯一标识，格式为4组0-255的十进制数（如）。核心组成网络位标识所属网段主机位标识具体设备子网掩码用于区分IP地址的网络位与主机位，与IP地址配合使用。1对应网络位，0对应主机位。示例：=/24地址分类（常用）类别首位特征地址范围适用场景A类第1位为0-大型网络B类前2位为10-中型网络C类前3位为110-小型网络A类地址网络数少，每个网络主机数多，适合大型网络B类地址网络数和主机数均衡，适合中型网络C类地址网络数多，每个网络主机数少，适合小型网络IPv4vsIPv6IPv4与IPv6对比IPv6是新一代IP协议，旨在解决IPv4地址耗尽问题，并在安全性、移动性等方面有显著提升。特性IPv4IPv6地址空间约43亿个，面临耗尽

32位地址长度，地址资源紧张约3.4×10³⁸个，彻底解决短缺

128位地址长度，几乎无限供应安全性基础安全支持

安全性依赖上层协议，存在IP欺骗等风险内置安全机制，支持IPsec

原生支持端到端加密认证，安全性更高移动性有限支持

移动设备切换网络时IP变化，连接中断原生支持移动设备接入

保持连接连续性，无缝切换网络现状广泛使用

当前主流，但逐渐被IPv6替代逐步替代，未来主流

加速部署，与IPv4共存过渡IPv4优势•技术成熟，广泛支持•部署简单，兼容性好•大量现有设备支持IPv6优势•地址空间巨大•内置安全机制•自动配置，管理简便过渡策略•双栈部署•隧道技术•协议转换IPAddressPlanningIP地址规划原则与步骤规划原则1连续性地址连续分配，避免浪费，简化路由表2可扩展性预留未来扩展空间，避免频繁变更3安全性隔离网段，防范风险，实施访问控制4可管理性简化分配与维护流程，建立文档记录规划注意事项避免地址冲突合理控制广播域大小预留网关和服务器地址做好文档记录规划步骤1需求分析调研拓扑、设备数量、业务需求2地址分类选择A/B/C类或IPv6地址3子网划分按功能区域划分，避免广播风暴4地址分配静态或DHCP动态分配，预留备用5管理维护建立分配记录，实施地址回收CaseStudyIP地址规划案例：校园网络项目背景某中职学校扩建校园网络，需解决现有地址混乱、冲突问题，支持新教学楼、图书馆等区域接入。地址冲突频发利用率低下扩展困难规划目标消除地址冲突提高管理效率支持未来扩展实施步骤1现状调研收集设备配置，分析地址冲突、利用率低等问题，梳理现有网络拓扑2方案设计划分子网（教学楼、图书馆等），配置VLAN隔离区域，规划地址分配方案3设备配置更新路由器路由表、交换机VLAN设置、DHCP服务器地址池配置4文档更新建立IP分配记录，绘制新网络拓扑图，形成完整的文档资料5人员培训开展子网划分、VLAN配置等实操培训，提升运维能力实施效果地址冲突率下降95%，管理效率提升60%核心经验规划先行、文档完备、培训到位团队协作多部门配合，确保方案顺利实施NationalCompetition国赛真题解析题目要求网络地址：00/19基础网段为/19，可用地址范围-544个部门：营销（110台）产品（600台）法务（126台）财务（14台）规划规则：从第一个网段顺延，网关为网段最后一个可用地址计算要点主机数计算：2^(32-掩码位数)-2子网划分：根据主机数确定掩码位数网关地址：网段最后一个可用地址部门名称最大所需主机数网络地址（X.X.X.X/N）网关地址（X.X.X.X）营销110/2526产品600/2254法务126/2454财务14/270解题关键：根据主机数确定子网掩码，从开始依次分配考核要点：子网划分能力、地址计算、规划逻辑PracticeQuestions课后巩固（选择题）请仔细阅读以下题目，选择正确答案。这些题目涵盖了OSI模型、IP地址等核心知识点。1OSI参考模型中，物理层的功能是（B）A.建立和释放连接B.透明地传输原始比特流C.在物理实体间传送数据帧D.发送和接收用户数据解析：物理层负责传输原始比特流（0和1），实现透明传输。2下列描述中，不属于网络层实现的功能是（A）A.尽力而为的不可靠传输服务B.数据报的路由选择与转发C.数据报的分段与重组解析："尽力而为"是传输层特征，网络层负责路由、寻址、分段重组。3IP地址为，子网掩码为92，则网络标识为（C）A.B.92C.D.28解析：掩码92=/26，网络位26位。属于/26网段。FillintheBlanks课后巩固（填空题）请根据所学知识完成以下填空，巩固对OSI模型、网络设备等核心概念的理解。1在OSI参考模型中，网桥处于数据链路层。解析：