计算机网络最基本概念-226753

1、计算机网络 最基本概念之二,1. IP 地址 IP 地址的作用 IP 地址的表示方法 怎样获得 IP 地址 域名服务器 DNS 2.局域网参考模型 3. 以太网CSMA/CD 4. 交换机原理 5. 结束语,F,IP 地址的惟一性,连接在因特网的每一台计算机都有一个 IP 地址。这个 IP 地址在世界范围内必须是惟一的。 路由器根据分组首部中的目的 IP 地址查找出下一跳路由器的地址。,网络,网络,路由器,路由器,每个分组的首部都有 IP 地址信息,网络,路由器,根据目的 IP 地址 查找路由表 查出下一跳路由器的地址,根据目的 IP 地址 查找路由表 查出下一跳路由器的地址,网络,路由器,下

2、面的图说明IP 网络是虚拟网络,IP 网络是虚拟的。在 IP 网络上传送的是 IP数据报（IP 分组）。 实际上在网络链路上传送的是“帧”，使用的是帧的硬件地址（MAC 地址）。 地址解析协议 ARP 用来把 IP 地址（虚拟地址）转换为硬件地址（物理地址）。,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,硬件地址,路由器 R2,HA2,IP1,IP2,局域网,局域网,局域网,1. IP 地址 IP 地址的作用 IP 地址的表示方法 怎样获得 IP 地址 域名服务器 DNS 2.局域网参考模型 3. 以太网CSMA/CD 4. 交换机原理 5. 结束语,F,这就

3、是“点分十进制”记法。我们从键盘上输入点分十进制的 IP 地址，计算机就把它转换为 32位的二进制数字。,二进制与点分十进制,1. IP 地址 IP 地址的作用 IP 地址的表示方法 怎样获得 IP 地址 域名服务器 DNS 2.局域网参考模型 3. CSMA/CD 4. 局域网交换机原理 5. 结束语,F,IP 地址是宝贵的网络资源,IP 地址的总数：232 = 4 294 967 296 个，接近 43 亿个。 由于 IP 地址的总数有限，因此 IP 地址是非常宝贵的资源。需要使用大量 IP 地址的单位必须向有关机构进行申请。 考虑到 IP 地址不久会用尽，因此现在已考虑对 IP 协议进行

4、版本升级，即从现在的 IPv4 升级到新的版本 IPv6。,向某个本地因特网服务提供者 ISP 注册申请，并按月交付费用。 ISP (Internet Service Provider)已经向有关机构申请到了批量的 IP 地址（相当于批发商） 购买某个 ISP 的上网卡。,个人用户怎样获得 IP 地址？,路由器,因特网服务提供者 ISP （拥有批量的 IP 地址）,用户线,至因特网,调制 解调器,用户 PC机,ISP 向用户 PC 机提供临时 IP 地址（以拨号上网为例）,调制 解调器,市 话 交 换 机,ISP 把 IP 地址 临时租给用户使用,IP 地址1,IP 地址2,IP 地址n,若同

5、一时间拨号上网用户数 超过 ISP 所能提供的 IP 地址数， 则有部分用户将得不到 IP 地址。,长期使用大量 IP 地址（例如，几千个） 向中国互联网络信息中心 CNNIC 申请 CNNIC 的网址： 长期使用少量 IP 地址 向就近的本地因特网服务提供者 ISP 申请,中国的单位用户怎样获得 IP 地址？,1. IP 地址 IP 地址的作用 IP 地址的表示方法 怎样获得 IP 地址 域名服务器 DNS 2.局域网参考模型 3. CSMA/CD 4. 局域网交换机原理 5. 结束语,F,用名字表示 IP 地址,IP 地址既难记忆，又很难从键盘输入。 一个事实： 人不擅长于记忆长串数字，

6、但记忆名字却比较容易。 因此想到把 IP 地址变成名字。 因特网设立专门的机构管理名字： 采用分级管理名字的方法。 每一级的名字都是各不相同的。,因特网的域名,域名其实就是名字。只是因为使用分级管理，因特网使用多级的域，因此就出现了“域名”这个名词。 因特网的域名分为： 顶级域名 二级域名 三级域名 四级域名 ,中央电视台向因特网提供万维网服务的计算机的域名是： ,因特网的域名举例,意思是：,顶级域名,二级域名,三级域名,清华大学向因特网提供网站服务的计算机的域名是： ,因特网的域名举例,意思是：,域名服务器 DNS (Domain Name Server),因特网中设有很多的域名服务器 DN

7、S，用来把域名转换为 IP 地址。 例如，DNS 收到 后，经过查询过程，就把这个域名转换为 IP 地址： 11001010011011001111100111001110 用点分十进制表示就是： 06,分布在因特网中 DNS 服务器可将名字转换为 IP 地址,因特网,DNS 服务器,DNS 服务器,DNS 服务器,DNS 服务器,DNS 服务器,DNS 服务器,不知道,不知道,不知道,查到了,DNS 服务器,1. IP 地址 2.局域网参考模型 3. CSMA/CD 4. 局域网交换机原理 5. 结束语,F,局域网参考模型,局域网（LAN） 局域网是一种局限在较小范

8、围内（通常在1000m内）提供通信服务的网络，采用适宜于小范围内信号传送的技术，能为计算机网络应用提供基本的数据传输服务 局域网作为通信网络不涉及第三层以上的内容，底下两层也与OSI的有很大差别,局域网参考模型,局域网（LAN） 局域网是一种局限在较小范围内（通常在1000m内）提供通信服务的网络，采用适宜于小范围内信号传送的技术，能为计算机网络应用提供基本的数据传输服务 局域网作为通信网络不涉及第三层以上的内容，底下两层也与OSI的有很大差别,局域网参考模型,局域网参考模型与OSI参考模型的关系,局域网参考模型,IEEE 802委员会 专门研究和制定有关局域网的各种标准 网址：http:/i

9、 最初的IEEE 802委员会共有6个分委员会，其编号分别为802.1802.6 目前已经有22个分委员会 数据链路层 媒体接入控制（Medium Access Control，MAC）子层 逻辑链路控制（Logical Link Control，LLC）子层,MAC 层的硬件地址,在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址。 802 标准所说的“地址”严格地讲应当是每一个站的“名字”或标识符。 但鉴于大家都早已习惯了将这种 48 位的“名字”称为“地址”，所以本书也采用这种习惯用法，尽管这种说法并不太严格。,48 位的 MAC 地址,IEEE 的注册管理机构 R

10、A 负责向厂家分配地址字段的前三个字节(即高位 24 位)。 地址字段中的后三个字节(即低位 24 位)由厂家自行指派，称为扩展标识符，必须保证生产出的适配器没有重复地址。 一个地址块可以生成224个不同的地址。这种 48 位地址称为 MAC-48，它的通用名称是EUI-48。 “MAC地址”实际上就是适配器地址或适配器标识符EUI-48。,1. IP 地址 2.局域网参考模型 3. 以太网CSMA/CD 4. 交换机原理 5. 结束语,F,以太网是1973年由美国施乐（Xerox）公司开发的，当时的数据传输速率是10Mbps，而目前的以太网能够达到更高的速率，例如快速以太网（100Mbps）

11、、千兆以太网（1000Mbps）等等。 以太网属于广播网络，采用总线型网络拓扑结构，共享总线的信道资源。若有多台主机同时发送数据，则会导致冲突。所以必须使用某种协议协调多个节点对共享广播信道的访问。 用来决定共享广播信道中信道分配的协议称为媒体访问控制（MAC）协议。以太网采用载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议来控制节点对总线的访问。,CSMA/CD协议的基本思想：在连接到共享广播总线上的多个节点中，其中的任意一个节点在发送数据之前，必须侦听一下总线信道上是否有载波，即其它节点是否在发送数据。 如果信道有载波，则暂时不能发送数据。继续侦听信道。 若信道空闲，则该节点可以发送数据，

12、并且边发送数据，边检测信道，以便了解其是否发送成功。若没有检测到冲突，则说明发送成功；若检测到冲突，即总线上传输的信号产生了严重失真，则每一个正在发送数据的节点，都立即停止发送，然后等待一段随机时间后再次发送。 CSMA/CD可归结为四句话： 先听后发，边发边听，冲突停止，随机重发。,最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上。当初认为这样的连接方法既简单又可靠，因为总线上没有有源器件。,B向 D 发送数据,C,D,A,E,匹配电阻（用来吸收总线上传播的信号）,匹配电阻,不接受,不接受,不接受,接受,B,只有 D 接受 B 发送的数据,CSMA/CD的流程图,1. IP 地址 2.局域网参考模型 3. 以太网CSMA/CD 4. 交换机原理 5. 结束语,F,交换机的结构与工