网络基础知识.ppt

1、网络基础知识,洛阳牡丹通讯股份有限公司,Company Logo,网络基础知识,Company Logo,网络概述,网络的定义 所谓计算机网络，就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。通俗来说，网络就是通过电缆、电话线、或无线通讯等互联的计算机的集合。 网络的功能 通过网络，您可以和其他连到网络上的用户一起共享网络资源，如磁盘上的文件及打印机、调制解调器等，也可以和他们互相交换数据信息。,Company Logo,网络概述,网络的分类 按计算机连网的区域大小，我们可以

2、把网络分为局域网（LAN，Local Area Network）和广域网（WAN，Wide Area Network）。局域网（LAN）是指在一个较小地理范围内的各种计算机网络设备互联在一起的通信网络，可以包含一个或多个子网，通常局限在几千米的范围之内。如在一个房间、一座大楼，或是在一个校园内的网络就称为局域网，广域网（WAN）连接地理范围较大，常常是一个国家或是一个洲。其目的是为了让分布较远的各局域网互联。我们平常讲的Internet就是最大最典型的广域网。,Company Logo,网络概述,网络协议 网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢？就象我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机

3、之间也有一种语言，这就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。当然，网络协议也有很多种，具体选择哪一种协议则要看情况而定。Internet上的计算机使用的是TCP/IP协议。 TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议，传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，但TCP/IP实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。,Company Logo,网络概述,TCP/IP

4、协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍： TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议 IP(Internetworking Protocol)网间网协议 UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议 ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议 SN

5、MP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议 FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议 ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议,Company Logo,网络概述,IP地址 网际协议地址（即IP地址）是为标识Internet上主机位置而设置的。Internet上的每一台计算机都被赋予一个世界上唯一的32位Internet地址（Internet Protocol Address，简称IP Address），这一地址可用于与该计算机机有关的全部通信。为了方便起见，在应用上我们以8bit为一单位，

6、组成四组十进制数字来表示每一台主机的位置。,Company Logo,网络概述,IP地址特点 IP地址由32Bit组成 IP地址是数字型的，32位(32bit)，由4个 8位的二进制数组成，每8位之间用圆点隔开。由于二进制数不利于记忆，通常转换成十进制数表示，其取值范围为0255 IP地址分为网络号和主机号，路由器所连接的网段要占用一个IP地址 IP地址是一个网络编码，它即可以是一个 主机（服务器、客户机）的地址，也可以是路由器一个端口的地址。即IP地址确定的是网络中的一个连接。,Company Logo,网络概述,IP地址的两种表示法 二进制 传输媒体; 网络适配器; 网络连接设备; 网络操

7、作系统。,Company Logo,局域网知识,局域网的传输媒体 同轴电缆(10Base5,10base2)、双绞线(10BASE-T)、光纤(10Base-F),Company Logo,局域网知识,同轴电缆 同轴电缆可分为两类：粗缆和细缆，这种电缆在实际应用中很广，比如有线电视网，就是使用同轴电缆。不论是粗缆还是细缆，其中央都是一根铜线，外面包有绝缘层。同轴电缆由内部导体环绕绝缘层以及绝缘层外的金属屏蔽网和最外层的护套组成，如下图 所示。这种结构的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁场，也可用来防止外界电磁场干扰中心导体的信号。,Company Logo,局域网知识,双绞线 双绞线(TP:

8、Twisted Pairwire)是布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线是由相互按一定扭距绞合在一起的类似于电话线的传输媒体，每根线加绝缘层并有色标来标记，如下图所示,左图为示意图，右图为实物图。成对线的扭绞旨在使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP:Unshilded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP:Shielded Twisted Pair)。我们平时一般接触比较多的就是UTP线。,Company Logo,局域网知识,目前 EIA/TIA（电气工业协会电信工业协会）为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。这五种型号如下： 第一类：主要用于

9、传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），该类用于电话线，不用于数据传输。 第二类：该类包括用于低速网络的电缆，这些电缆能够支持最高4Mbps的实施方案，这两类双绞线在LAN中很少使用。 第三类:这种在以前的以太网中（10M）比较流行，最高支持16Mmbps的容量，但大多数通常用于10Mbps的以太网，主要用于10base-T。 第四类:该类双绞线用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输。4类电缆用于比3类距离更长且速度更高的网络环境。它可以支持最高20Mbps的容量。主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。这类双绞线可以是UTP，也可以是STP。

10、第五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，这种电缆用于高性能的数据通信。它可以支持高达100Mbps的容量。主要用于100base-T和10base-T网络。,Company Logo,局域网知识,光缆 光缆不仅是目前可用的媒体，而且是今后若干年后将会继续使用的媒体，其主要原因是这种媒体具有很大的带宽。光缆是由许多细如发丝的塑胶或玻璃纤维外加绝缘护套组成，光束在玻璃纤维内传输，防磁防电，传输稳定，质量高，适于高速网络和骨干网。光纤与电导体构成的传输媒体最基本的差别是，它的传输信息是光束，而非电气信号。

11、因此，光纤传输的信号不受电磁的干扰。,Company Logo,局域网知识,无线媒体 无线电的频率范围在10KHz-16KHz之间。在电磁频谱里，属于对频。使用无线电的时候，需要考虑的一个重要问题是电磁波频率的范围（频谱）是相当有限的。其中大部分都已被电视、广播以及重要的政府和军队系统占用。因此，只有很少一部分留给网络电脑使用，而且这些频率也大部分都由国内无线电管理委员会（无委会）统一管制。要使用一个受管制的频率必须向无委会申请许可证，这在一定程度上会相当不便。如果设备使用的是未经管制的频率，则功率必须在1W以下，这种管制目的是限制设备的作用范围，从而限制对其它信号的干扰。,Company L

12、ogo,局域网知识,网络适配器 网络适配器又称网卡或网络接口卡（NIC），英文名NetworkInterfaceCard。它是使计算机联网的设备。平常所说的网卡就是将PC机和LAN连接的网络适配器。网卡（NIC） 插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。它的基本功能为：从并行到串行的数据转换，包的装配和拆装，网络存取控制，数据缓存和网络信号。目前主要是32位网卡。 网卡的接口类型： 根据传输介质的不同，网卡出现了AUI接口（粗缆接口）、BNC接口（细缆接口）和RJ-45接口（双绞线接口）

13、三种接口类型。,Company Logo,局域网知识,网卡的分类 按网卡所支持带宽的不同可分为10M网卡、100M网卡、10/100M自适应网卡、1000M网卡几种；根据网卡总线类型的不同，主要分为ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡三大类，其中ISA网卡和PCI网卡较常使用。ISA总线网卡的带宽一般为10M，PCI总线网卡的带宽从10M到1000M都有。同样是10M网卡，因为ISA总线为16位，而PCI总线为32位，所以PCI网卡要比ISA网卡快。,Company Logo,局域网知识,网卡实物图,Company Logo,局域网知识,局域网连接设备 集线器（HUB）是对网络进行集中管理的最

14、小单元，像树的主干一样，它是各分枝的汇集点。HUB是一个共享设备，其实质是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。正是因为HUB只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备自动寻址能力，即不具备交换作用。所有传到HUB的数据均被广播到之相连的各个端口，容易形成数据堵塞。,Company Logo,局域网知识,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。目前所使用的HUB基本是以上三种分类的组

15、合，例如我们经常所讲的10/100M自适应智能型可堆叠式HUB等。HUB根据端口数目的不同主要有8口，16口和24口等。,Company Logo,局域网知识,网络交换机 交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品。交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。交换机拥有许多端口，每个端口有自己的专用带宽，并且可以连接不同的网段。交换机各个端口之间的通信是同时的、并行的，这就大大提高了信息吞吐量。为了进一步提高性能，每个端口还可以只连接一个设备。 为了实现交换机之间的互连或与高档服务器的连接，局域网交换机一般拥有一个或

16、几个高速端口，如100M以太网端口、FDDI端口或155MATM端口，从而 保证整个网络的传输性能。,Company Logo,局域网知识,交换机的种类 局域网交换机根据使用的网络技术可以分为： 以大网交换机； 令牌环交换机； FDDI交换机； ATM交换机； 快速以太网交换机； 按交换机应用领域可分为： 台式交换机； 工作组交换机； 主干交换机； 企业交换机； 分段交换机； 端口交换机； 网络交换机 ；,Company Logo,局域网知识,路由器 路由器是一种网络设备，（下图是一款3COM路由器）它能够利用一种或几种网络协议将本地或远程的一些独立的网络连接起来，每个网络都有自己的逻辑标识。

17、路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（router，转发者）。,Company Logo,局域网知识,路由器的类型 接入路由器 。接入路由器连接家庭或ISP内的小型企业客户。 企业级路由器企业或校园级路由器连接许多终端系统，其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互联，并且进一步要求支持不同的服务质量。 。 骨干级路由器 。骨干级路由器实现企业级网络的互联。对它的要求是速度和可靠性，而代价则处于次要地位。 太比特路由器 。太比特路由器主要用于光纤技术和DWDM技术，现在还主要处于开发实验阶段。,Comp

18、any Logo,网络互联,网络互联 OSI参考模型 。在计算机网络产生之初，每个计算机厂商都有一套自己的网络体系结构的概念，它们之间互不相容。为此，国际标准化组织（ISO）在年建立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统互联的体系结构(Open Systems Interconnection)简称OSI，开放这个词表示：只要遵循OSI标准，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI标准的其他任何系统进行连接。这个分委员提出了开放系统互联，即OSI参考模型，它定义了连接异种计算机的标准框架。OSI参考模型分为层，分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。,Comp

19、any Logo,网络互联,物 理 层(Physical Layer)。物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。 如规定使用电缆和接头 的类型，传送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是比特。 数 据 链 路 层(Data Link Layer)。数据链路层负责在两个相邻结点间的线路上，无差错的传送以帧为单位的数据。数据链路层要负责建立、维持和释放数据链路的连接。在传送数据时，如果接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发方重发这一帧。,Company Logo,网络互联,网 络 层(Network Layer

20、)。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。 传 输 层(Transport Layer)。传输层的任务时根据通信子网的特性最佳的利用网络资源，并以可靠和经济的方式，为两个端系统（也就是源站和目的站）的会话层之间，提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责可靠地传输数据。在这一层，信息的传送单位是报文。,Company Logo,网络互联,会 话 层(Session Layer)。在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不

21、参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。 表 示 层(Presentation Layer)。这一层主要解决拥护信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。,Company Logo,网络互联,应 用 层(Application Layer)。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户需要以及提供网络与用户应用软件之间的接口服务。 网络拓扑结构 星行拓扑结构; 环行拓扑结

22、构; 总线型拓扑结;,Company Logo,网络互联,星型拓扑结构 星型结构是最古老的一种连接方式，这种结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。,Company Logo,网络互联,环型网络拓扑结构 环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有端用户连成环型。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。,Company Logo,网络互联,总线拓扑结构 总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享。使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。,Company Logo,网络互联,网络互联的方式 （综合业务数字网） 。ISDN的英文全称是Integrated Services Digital Network，中文意思就是综合业务数字网。是以电话综合数字网（IDN）为基础发展而成的通信网，它能提供端到端的数字连接，用来承载包括语音和非语音等多种电信业务。ISDN分为两种：NISDN（窄带综合业务数字网）和BISDN（宽带综合业务数字网）。目前我们国内使用的是NISDN。 专线 。DDN是“Digital Data Networ