计算机网络应用.ppt

1、计算机网络应用,本节目标,理解局域网概念；拓扑结构、局域网体系结构，网络互联及网络安全,本节主要内容,421 局域网特点及分类 422 Ethernet网络 423 网络互连,1 、局域网的特点,局域网根据其规模的大小可以细分为小型局域网和大型局域网。 特点如下:,（1）极高的数据传输速率。 （2）范围较小。 （3）误码率较低。,421 局域网特点及分类,2、 局域网的参考模型与协议标准,IEEE802系列标准该标准主要是对数据链路层进一步划分成两个子层次，即逻辑链路控制子层（LLC）和介质访问控制子层（MAC）。,421 局域网特点及分类,3、局域网的构成,一个局域网（LAN）通常由四个部分

2、组成，它们分别是： 服务器、工作站、通信设备和通信协议,421 局域网特点及分类,1）. 服务器,服务器是整个网络系统的核心，它为网络用户提供服务并管理整个网络，在其上运行的操作系统是网络操作系统。 文件服务器、打印服务器和通信服务器。,2）. 客户机,客户机是指当一台计算机连接到局域网上时，这台计算机就成为局域网的一个客户机。 客户机与服务器的区别?,3）. 网络通信设备,指连接服务器与工作站之间的物理线路或连接设备。 （1）网络适配器 （2）集线器 （3）交换机 直通方式 存储转发方式 无碎片直通方式 （4）路由器,4）. 通信协议,（1）NetBEUI协议 （2）IPX/SPX协议 （3

3、）TCP/IP协议,常用传输介质,网络通信中的传输介质分有线介质和无线介质两大类。 （1）双绞线 （2）光纤 （3）无线介质 微波通信 卫星通信 蜂窝无线通信,VLAN技术简介,VLAN，又称虚拟局域网，是由位于不同物理局域网段的设备组成。虽然VLAN所连接的设备来自不同的网段，但是相互之间可以进行直接通信，好像处于同一网段中一样，由此得名虚拟局域网。相比较传统的局域网布局，VLAN技术更加灵活。为了创建虚拟网络，需要对已有的网络拓扑结构进行相应的调整。,网络互连的目的，主要是在地理位置不同的网络之间建立通信链路，完成信息的交换。,根据中继系统所在的层次不同，可以有以下几种不同的中继系统： （

4、1）物理层中继系统：中继器（Repeater）。 （2）数据链路层中继系统：网桥或桥接器（Bridge）。 （3）网络层中继系统：路由器（Router）。 （4）网络层以上的中继系统：网关（Gateway）。,423 网络互连,互连在一起的网络要进行通信，会遇到许多问题需要解决，如： 不同的寻址方案 不同的最大分组长度 不同的网络接入机制 不同的超时控制 不同的差错恢复方法 不同的状态报告方法 不同的路由选择技术 不同的用户接入控制 不同的服务（面向连接服务和无连接服务） 不同的管理与控制方式,423 网络互连,网络传输介质接口,网络线路与用户节点具体连接时，可能遇到以下几种不同的连接设备及接

5、口单元： T型连接器； 收发器； 屏蔽或非屏蔽双绞线连接器RJ-45； RS232接口（DB-25）； DB-15接口； VB35同步接口； 网络接口单元； 调制解调器。,中继器（Repeater）,中继器是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。 1. 工作方式,2. 类型 中继器有两种基本类型。一种是电中继器 ；另一种常用的中继器是一种光电设备。 3. 应用及限制 中继器的限制法则，即5-4-3法则： 最多可以使用4个中继器连接最多五个以太网段3表示高密度以太网网段的最大数量。,集线器（HUB）,HUB是一个共享设备，其实质是一个中继器 。 1. HUB在网络

6、中所处的位置 HUB主要用于共享网络的组建，是解决从服务器直接到桌面的最佳、最经济的方案。 2. HUB的分类 依据总线带宽的不同，HUB分为10M，100M和10/100M自适应三种； 若按配置形式的不同可分为独立型HUB，模块化HUB和堆叠式HUB三种； 根据管理方式可分为智能型HUB和非智能型HUB两种。 HUB根据端口数目的不同主要有8口，16口和24口等。,在选用HUB时，要注意信号输入口的接口类型，与双绞线连接时需要具有RJ-45接口；如果与细缆相连，需要具有BNC接口；与粗缆相连需要有AUI接口；,HUB在组网中的应用,网桥是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。网桥的作用

7、是扩展网络和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时又有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。,网桥（Bridge）,1. 工作方式,2. 类型 （1） 透明网桥 （2） 源站选路网桥 3. 特点 （1） 过滤和转发 （2） 选择性转发 （3） 对多端口的支持 （4） 帧翻译 （5） 帧封装,路由器（Router）,路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络，而逻辑网络是指一个单独的网络或一个子网。,路由器的功能如下： （1）网络地址的使用 （2）多路径传输和路由控制 （3）流量控制 （4）帧的分段,网关（Gatewa

8、y）,网关，又叫协议转换器，可以支持不同协议之间的转换，实现不同协议网络之间的互连。主要有三类网关： （1）协议网关 （2）应用网关 （3）安全网关,目录,双机互联 集线器组网 对等网组网 无线组网 互联网,双机互联,关键技术,网卡安装 非屏蔽双绞线的制作 连通测试,安装过程,关闭计算机电源，打开机箱。 在计算机的主板上选择一个用来插网卡的插槽，要保证该插槽和网卡类型匹配。如PCI网卡要和PCI插槽匹配。卸掉计算机后面板上的金属挡板。 将网卡插入插槽，用力按下网卡，使其与插槽结合牢固，并固定，盖上机箱盖。 网卡的插口上接上网线。 打开计算机电源开关，如果网络接口卡上的绿色指示灯亮，说明两机已在

9、物理上实现了连接。接着必须在每台计算机上安装操作系统，安装网卡驱动程序，配置网络协议，用Ping命令测试网络的连通性，最后实现资源共享。,协议安装与配置,协议安装：TCP/IP 每台电脑的IP地址（静态地址）和子网掩码的设置,10/100M一样,1000M 使用八根线,网络测试仪,连通测试,网络连接好后，使用PING命令 Ping 检查TCP/IP的安装 Ping 本机地址 检查IP地址是否重复 Ping 另一台IP地址 检查与其他电脑的连接,用集线器组建局域网,用以两台以上的电脑的联网 特点是：组网成本低，施工、管理和维护简单。 在网络结构上，把所有节点电缆集中在以集线器

10、为中心的节点上。常有星型结构和星总线型结构。,优点：当网络中某条线路或某计算机出现故障时，不会影响网上其它计算机的正常工作。 缺点：集线器的每个端口的带宽（速度）随着接入用户的增多，而不断减少；集线器不具备交换能力，所有传到集线器的数据均被广播到与之相连的各个端口，容易造成网络堵塞；集线器在同一时刻每一个端口只能进行一个方向的数据通信，网络执行效率低，不能满足较大型网络通信需求。 目前，已经开始加入一些交换机技术。,目前常用集线器的端口数量主要有8口、16口和24口等大类，但也有少数品牌提供非标准端口数，如4口、5口、9口、12口和18口的，多数集线器提供了Uplink级联端口，方便网络扩容。

11、 集线器带宽分为10Mbps，100Mbps和10/100Mbps自动匹配。由于集线器中所有端口都是共享集线器的带宽，也就是说如果集线器总带宽为10Mbps，共有16个端口，16个端口同时使用时，每个端口的带宽只有1016Mbps。,单一集线器组网,多集线器级联组网,多个集线器连接，进行网络的扩容。 交叉线连接 用交叉线连接两个集线器的普通端口，实现集线器的级联 直通连接 用直通线连接一个集线器的上行端口（Uplink）和另外一个集线器的普通端口，实现集线器的级联,对等网组网,对等模式注重网络共享功能，对等网组建成本低、网络配置和维护简单，非常适合于对安全要求较低的家庭、小型企业选择使用。 对

12、等网上各台计算机无主从之分，网上任意节点计算机既可以作为网络服务器，为其它计算机提供资源；也可以作为工作站，以分享其它服务器的资源。对等网除了共享文件外，还可以共享打印机资源,配置,配置TCP/IP网络协议 配置工作组中的标识数据 安装网络客户 配置共享和打印服务,无线局域组网,利用无线技术实现快速接入以太网的技术。即无需线缆介质，利用电磁波在空气中发送和接收数据。 目前是对有线联网方式的一种补充和扩展。 特点：安装便捷，使用灵活，易于扩展。 拓扑结构有两种，对等网络（Ad-hoc）和结构化网络（Infrastructure）。,对等网络（Ad-hoc） 结构化网络（Infrastructur

13、e） 无线网安装,对等网络,对等网络是指网络中的用户通过无线网卡直接连接，不必使用接入点设备。 几台计算机装上无线网卡，即可达到相互连接，资源共享的目的。 但是，当用户数量一般为4-8个，用户数较多时网络性能较差，并且用户之间的有效通信距离约为100米。 该网络无法接入有线网络中，只能独立使用。,结构化网,在结构化网络中，无线工作站是通过一个集中接入设备Access Point（AP，接入点）进行网络通信的。 Access Point作为无线局域网的中心，负责信号的接收和转发。 通过AP可实现无线网络和以太网的有机结合。 一个AP的覆盖范围大约为90-150米。,操作,无线网卡的安装 配置 注

14、意网络类型、无线网络的网络名称SSID（Service Set IDentifier）、工作信道、IP地址和子网掩码等参数。,互联网,互联网服务 互联网协议 TCP/IP协议 互联网地址 互联网接入方式,互联网提供的服务,万维网信息浏览(WWW) 电子邮件(E-mail) 文件传输(FTP) 网络电话（IP Phone） 在线聊天（IRC） 网上寻呼（ICQ） 网络娱乐 虚拟现实 其他：远程登录(Telnet)、新闻组(Usenet) 电子公告板（BBS）,FTP 允许不同主机间传送文件。 面向连接，基于TCP，端口号=21。 需要拥有该主机的IP地址(主机域名)、账号、密码。 FTP的使用：

15、 账号、口令、FTP服务器地址； 许多FTP服务器允许用户用anonymous用户名登录。口 令任意，一般为电子邮件地址。 命令格式： FTP FTP常用命令： CD、LS、DIR、GET、PUT、QUIT,通信协议TCP/IP,Internet协议体系的核心是IP协议，在其上运行的是两个传输层的协议TCP和用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol) TCP先于UDP出现，故Internet的协议便称为TCP/IP协议套,互联网的通信协议TCP/IP,TCP/IP协议分层 网络接口层：接收、发送数据报，或从物理网络上接收物理帧，抽出数据报，递交互联网层 互联网层：负责

16、相邻结点之间的数据传送。处理传输层的数据发送请求、输入数据报、网络的路由选择、流量控制和拥塞控制 传输层：与OSI参考模型中的传输层作用相同 应用层：包括所有的高层协议，提供诸如文件传输、电于邮件等应用程序,TCP/IP与OSI参考模型的对应关系,7 6 5 4 3 2 1,OSI参考模型,TCP/IP概念层次,Ethernet,802.3,802.5,FDDI等等,TCP/IP与应用层,应用层协议支持了文件传输、电子邮件、远程登录、网络管理、Web浏览等应用。,TCP/IP与传输层,传输层的两项主要功能： 流量控制：通过滑动窗口实现； 可靠传输：由序号和确认来实现。,传输层提供了TCP和UD

17、P两种传输协议： TCP是面向连接的、可靠的传输协议。它把报文分解为多个段进行传输，在目的站再重新装配这些段，必要时重新发送没有收到的段。 UDP是无连接的。由于对发送的段不进行校验和确认，因此它是“不可靠”的。,面向连接的 TCP 无连接的 UDP,传输层提供了两种传输协议,TCP/IP与网络层,网际层的主要协议IP。本层提供无连接的传输服务（不 保证送达，不保序）。本层的主要功能是寻找一条能够把数据 报送到目的地的路径。 网际层的PDU称为IP数据报； ICMP（Internet Control Message Protocol）提供控制 和传递消息的功能； ARP（Address Res

18、olution Protocol）为已知的IP地址确 定相应的MAC地址； RARP（Reverse Address Resolution Protocol）根据 MAC地址确定相应的IP地址。,TCP/IP网络层的四个主要协议,TCP,UDP,6,17,IP,传输层,网际层,IP数据报的协议域确定目的端的上层协议,互联网的地址,IP 地址 域名和主机名,IP 地址 “点分十进制”表示法：nnn.hhh.hhh.hhh IP地址通常分为A，B，C，D，E五类，其中常用的是A，B，C三类 A类：nnn取值为1127，主机所在网络为大网，其余三段数字表示主机号 B类：nnn取值为128191，主机

19、所在网络为中型网，前两段数字合在一起表示该网的网络号，第三段为子网号，第四段为主机号 C类：nnn取值为192223，主机所在网络为小型网，第一到第三段合在一起为网络号，第四段为主机号,IP 地址 不能以十进制数 127 开头 在A类地址中数字127保留给诊断用 第一个8位组不能全 0 全0表示本地网络段为主机号 第一个8位组不能全 1 即不能为十进制数255，作为广播地址使用,IP 地址 A类0000 0001 0000 0000 0000 0000 0000 00010111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1127 (网络数126、网络主机数1677

20、7214) B类1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 00011011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110128 191 (网络数16384、网络主机数65534),C类1100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 00011101 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110192 223 (网络数2097154、网络主机数254),子网掩码,用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。 最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后，如果得出

21、的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯,IP 地址 子网掩码 IP 地址11010000.10101000.00000000.00000001子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000 11010000.10101000.00000000.00000000 192. 168. 0. 0,IP 地址 54子网掩码转化为二进制进行运算： IP 地址11010000.10101000.00000000.11111110子网掩码 1

22、1111111.11111111.11111111.00000000 AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000 转化为十进制后为： ,域名地址 通过域名服务系统(DNS)，将域名转换成IP地址。 采用多段形式，段与段间用圆点分开，形式为： 主机名.网络名.机构名.一级域名 例如： 域名中的最后一个域有些约定，以区分组织或机构的性质。常用的有： edu教育机构com商业机构 mil军事部门gov政府机构 在美国外的其它国家则用代表国家和地区的两个字母作为最后一个域名，如： cn 中国uk 英国ca 加拿大jp 日本 hk 香港it 意大利in 印度.,在访问一台计算机时，既可用IP地址表示，也可用域名表示 通过域名服务器自动将域名翻译成IP地址 1个域名对应1个IP地址 可以只有IP地址，无域名 1个IP地址可