第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)ppt課件

.,實(shí)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),華東理工大學(xué)計(jì)算機(jī)系李冬冬,.,聯(lián)系方式,MSN：ddwhy1981（敲門：實(shí)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）電子郵件：ldd辦公室：徐匯校區(qū)八教403電話：64253506轉(zhuǎn)8015分機(jī)課件：,E-mailisthebestwaytocommunicate！,.,課程說明,32課時(shí)=24理論課+16上機(jī)課上課時(shí)間：315周上機(jī)時(shí)間：周三晚上5：45-8：45（第6，8，11，13周）關(guān)于考試：考勤、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)30%；考試70%（遲到、早退、曠課、上機(jī)玩游戲和聊天扣3分，回答有難度的問題獎(jiǎng)勵(lì)3分）,.,教材及參考書目,教材計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用（第2版），董吉文、徐龍璽主編，電子工業(yè)出版社，2011參考書目局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程，苗鳳邊用邊學(xué):局域網(wǎng)組建與維，李保華、李敏局域網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)教程，李宏明、盧志勇、李曉松局域網(wǎng)實(shí)訓(xùn)教程，唐濤局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)大全，劉曉輝、李利軍無(wú)線局域網(wǎng)組建實(shí)戰(zhàn)，楊軍、李瑛、楊章玉,.,課程的任務(wù)、目的和基本要求,全面的理論基礎(chǔ)了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念；掌握基本的網(wǎng)頁(yè)編寫語(yǔ)言；掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議的基本工作原理及其所采用的技術(shù)；實(shí)踐和理論并重的課程：按要求動(dòng)手完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)；按要求完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)相似平時(shí)成績(jī)計(jì)0分；,.,如何學(xué)好實(shí)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)？,疑問預(yù)習(xí)：我會(huì)怎么設(shè)計(jì)？找出難點(diǎn)認(rèn)真聽課：筆記（PPT打?。?、快速思考獨(dú)立完成大量實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)閱讀大量的參考書百度和GOOGLE是最好的老師,.,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)兩種方法：一種是從原理和理論入手，注重理論和概念，側(cè)重知識(shí)學(xué)習(xí)；另一種是從實(shí)際應(yīng)用入手，注重計(jì)算機(jī)的應(yīng)用方法和使用技能，把計(jì)算機(jī)看做是一種工具，側(cè)重于熟練掌握和應(yīng)用它（興趣愛好）本課程理念：檢查計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)，不是“知道不知道”，而是“會(huì)用不會(huì)用”本課程核心內(nèi)容：不要講述“網(wǎng)絡(luò)有哪些功能，可以做些什么”，而是著重介紹“如何利用網(wǎng)絡(luò)來高效、高質(zhì)量地完成特定的工作任務(wù)”,關(guān)于這門課的說明,.,本課程以“必需、夠用”為原則，掌握局域網(wǎng)最常用最關(guān)鍵的部分，其它需要學(xué)生自學(xué)本課程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)用技能，強(qiáng)調(diào)實(shí)際技能的培養(yǎng)和實(shí)用方法的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)突出學(xué)習(xí)中的動(dòng)手實(shí)際環(huán)節(jié)本課程采用案例式教學(xué)法，以應(yīng)用和實(shí)踐為主，使所學(xué)的知識(shí)可以快速地投入實(shí)際的應(yīng)用中即學(xué)即用,關(guān)于這門課的說明,.,案例一用HTML語(yǔ)言制作網(wǎng)頁(yè)（做一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁(yè)）案例二網(wǎng)頁(yè)制作軟件Dreamweaver的應(yīng)用案例三WEB服務(wù)器架設(shè)（人人都能訪問我的網(wǎng)頁(yè)）案例四FTP服務(wù)器架設(shè)案例五DNS服務(wù)器架設(shè)（用友好的域名實(shí)現(xiàn)訪問）案例六表單與ASP（在網(wǎng)頁(yè)中實(shí)現(xiàn)與用戶的基本交互）,實(shí)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn),.,目錄,2.,3.,數(shù)據(jù)通信基本技術(shù),4.,計(jì)算機(jī)局域網(wǎng),5.,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),架設(shè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)安全,.,目錄,7.,8.,腳本語(yǔ)言,ASP程序設(shè)計(jì),網(wǎng)頁(yè)制作,授課順序：1-6-4-7-8-2-3-5,.,關(guān)于上機(jī)實(shí)驗(yàn),地點(diǎn)：信息大樓211，218（帶好校園卡，有變化的話看實(shí)驗(yàn)中心顯示屏幕）時(shí)間與內(nèi)容：9月27號(hào)（第五周）：HTML語(yǔ)言（做一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁(yè)）10月18號(hào)（第八周）：網(wǎng)絡(luò)配置與WEB服務(wù)（人人都能訪問我的網(wǎng)頁(yè)）11月1號(hào)（第十一周）：表單與ASP（在網(wǎng)頁(yè)中實(shí)現(xiàn)與用戶的基本交互）11月15號(hào)（第十三周）：DNS服務(wù)器與FTP服務(wù)器（網(wǎng)絡(luò)小工具）,.,第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),.,14,1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式,本章內(nèi)容,.,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合發(fā)展的產(chǎn)物。,1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)+通信技術(shù),4,.,16,1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義把分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)通過通信設(shè)備和線路連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)互相通信及網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)。,1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和演變,5,.,主機(jī)：既要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，又要擔(dān)負(fù)通信控制任務(wù),誕生階段：20世紀(jì)60年代中期之前，以傳輸信息為目的，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息處理或進(jìn)一步達(dá)到資源共享的系統(tǒng)。,2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演變,面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),6,.,第一代的改進(jìn)版,專門負(fù)責(zé)用戶與主機(jī)的通信,7,.,19,形成階段20世紀(jì)60年代中期至70年代，典型代表是ARPAnet，以能夠相互共享資源為目的互聯(lián)起來的具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)之集合體，形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念。,世界上公認(rèn)的、最成功的第一個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是在1969年，該網(wǎng)絡(luò)稱為ARPAnet。,ARPAnet網(wǎng)是因特網(wǎng)的前身,.,互聯(lián)互通階段70年代末至90年代，具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的開放式和標(biāo)準(zhǔn)化。即TCP/IP、OSI體系結(jié)構(gòu)。,9,.,高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)階段20世紀(jì)90年代末至今，出現(xiàn)光纖及高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò)等。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就像一個(gè)對(duì)用戶透明的大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，發(fā)展為以Internet為代表的互聯(lián)網(wǎng)。,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO于1984年正式頒布了一個(gè)被稱為開放系統(tǒng)互連基本參考模型。開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI模型分為七個(gè)層次，有時(shí)也稱為OSI七層模型。,ISO?OSI?,10,.,22,1、數(shù)據(jù)通信2、資源共享：共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源。3、分布式處理,1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能,22,.,23,給你發(fā)E-mail,打印文件1mail,共享資源,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,我的東西丟失了！,沒關(guān)系！,23,.,24,分布式處理：通過一定的算法將任務(wù)分交給不同的計(jì)算機(jī)，達(dá)到均衡使用網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)分布處理的目的。,分布式數(shù)據(jù)處理,我的機(jī)器快，負(fù)責(zé)運(yùn)行程序,我的機(jī)器慢負(fù)責(zé)編寫程序,.,25,1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類,局域網(wǎng)（LAN）應(yīng)用最廣的一種網(wǎng)絡(luò)。在局部地區(qū)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，它所覆蓋的地區(qū)范圍較小。地理距離一般可以是幾米10公里。特點(diǎn)：連接范圍窄、用戶數(shù)少、配置容易、連接速率高。典型代表：以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng),.,26,在一個(gè)城市，但不在同一地理小區(qū)范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)。連接距離在10100公里。特點(diǎn)：是LAN的一個(gè)延伸，連接距離更長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)數(shù)量更多，通常連接著多個(gè)LAN。,城域網(wǎng)（MAN）,廣域網(wǎng)（WAN）也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，一般在不同城市之間的LAN和MAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。連接距離在幾百幾千公里。特點(diǎn)：速度慢、延遲長(zhǎng)、入網(wǎng)的站點(diǎn)不參與網(wǎng)絡(luò)的管理，管理工作由復(fù)雜的互聯(lián)設(shè)備（路由器、交換機(jī)）處理。,26,.,27,網(wǎng)絡(luò)的分類,27,.,28,資源硬件：計(jì)算機(jī)、輸入/輸出設(shè)備網(wǎng)絡(luò)硬件通信硬件：網(wǎng)卡、通信線路、通信設(shè)備系統(tǒng)軟件：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件資源應(yīng)用軟件,1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成,.,29,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成,1、通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的設(shè)備與通信線路，由物理通道、通信設(shè)備、通信控制軟件組成。要解決的兩大問題：提高信道利用率；傳輸可靠問題。兩種通信子網(wǎng)類型：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、廣播式。2、資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的計(jì)算機(jī)與終端。,.,30,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成示意圖,29,.,31,（1）資源硬件服務(wù)器（server）工作站（workstation）共享的外圍設(shè)備,（2）通信硬件網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）通信線路通信設(shè)備,1.3.1網(wǎng)絡(luò)硬件,.,32,服務(wù)器,一般需要一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器，可以使用專用服務(wù)器或小型計(jì)算機(jī)，但通常采用高檔微機(jī)，要求速度快、硬盤和內(nèi)存容量大、處理能力強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)中共享的資源大多集中在服務(wù)器上。如：高速打印機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)等等。服務(wù)器中裝有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的核心軟件。具有網(wǎng)絡(luò)管理、資源共享、管理網(wǎng)絡(luò)通信、為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的功能等。,.,工作站：除服務(wù)器以外的聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)對(duì)工作站的要求不高，各種檔次的計(jì)算機(jī)都可以作為網(wǎng)絡(luò)工作站。,共享的外圍設(shè)備：各種打印機(jī)、繪圖儀、磁帶機(jī)、硬盤、光盤驅(qū)動(dòng)器。,14,.,（2）通信硬件,網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）,計(jì)算機(jī)聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)的入口。每一臺(tái)接入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)都必須在擴(kuò)展槽中插入網(wǎng)卡，通過網(wǎng)卡的電纜接頭接入網(wǎng)絡(luò)。,ISA網(wǎng)卡,PCI網(wǎng)卡,15,.,35,通信線路,通信線路是網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸通路，包括傳輸介質(zhì)、相應(yīng)的接口插件，常用的傳輸介質(zhì)有：雙絞線和光纜。,雙絞線由兩根相互絕緣的，均勻排列成螺旋的導(dǎo)線組成。網(wǎng)絡(luò)中一般采用無(wú)屏蔽雙絞線（UTP）。UTP分為三個(gè)等級(jí)(3類5類)。3類UTP在100米以內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)10Mbps。5類UTP在100米以內(nèi)可達(dá)100Mbps。,.,雙絞線示意圖,18,.,37,光纜,光纜是一種以光來傳送信息的介質(zhì)。由纖細(xì)柔軟的玻璃纖維材料制成。光纜具有衰減小、壽命長(zhǎng)、重量輕、傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸保密性、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用在高速網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)中。在光纜和計(jì)算機(jī)之間必須使用光端設(shè)備，進(jìn)行光/電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。,.,38,通信設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備主要用來延長(zhǎng)傳輸距離和便于網(wǎng)絡(luò)布線。中繼器：對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行再生放大，以擴(kuò)展總線型網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。集線器（Hub）：是一種集中完成多臺(tái)設(shè)備連接的專用設(shè)備，可以提供多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接端口，一個(gè)接口可以連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)。其它網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備：網(wǎng)橋、路由器、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)等。,.,39,1.3.2網(wǎng)絡(luò)軟件,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議軟件：通過協(xié)議程序?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議功能。網(wǎng)絡(luò)通信軟件：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工作站之間的通信。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)它是最主要的網(wǎng)絡(luò)軟件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源共享、管理用戶對(duì)不同資源訪問的應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)管理及應(yīng)用軟件管理軟件是對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行管理和對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)的程序。應(yīng)用軟件是為用戶提供服務(wù)并為用戶解決實(shí)際問題的程序。,.,40,1.3.3網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS，NetworkOperatingSystem）是向網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)提供服務(wù)的特殊操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的心臟和靈魂，它是負(fù)責(zé)管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的資源和方便網(wǎng)絡(luò)用戶使用的軟件集合；也是網(wǎng)絡(luò)用戶與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的接口。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)從根本上說是一種管理器，用來管理連接、資源和通信量的流向。,1、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的定義,.,41,2.常用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),UNIX操作系統(tǒng)Netware操作系統(tǒng)WindowsServer2008Linux操作系統(tǒng),.,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由一組結(jié)點(diǎn)和鏈路組成的幾何圖形，它反映了網(wǎng)絡(luò)中各種實(shí)體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常有以下四種類型：總線型拓?fù)?、星型拓?fù)洹湫屯負(fù)?、環(huán)型拓?fù)洹?1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),30,.,1總線型結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)和其他通信設(shè)備均連接到一條公用的總線上，所有結(jié)點(diǎn)共同使用這條總線，共享總線的全部帶寬。一個(gè)結(jié)點(diǎn)向另一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，所有結(jié)點(diǎn)都被動(dòng)的偵聽該數(shù)據(jù)，只有目標(biāo)結(jié)點(diǎn)接收并處理數(shù)據(jù)。,特點(diǎn)：該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)，組建成本低，但擴(kuò)展性較差，容錯(cuò)能力較差。,31,.,2星型結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過一個(gè)中央設(shè)備連接在一起。中心節(jié)點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)的方式連接到一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)上，再由中心節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)傳輸信息。,特點(diǎn)：?jiǎn)蝹€(gè)結(jié)點(diǎn)故障不會(huì)影響其它結(jié)點(diǎn)；中心結(jié)點(diǎn)是一個(gè)瓶頸；易于擴(kuò)展。,HUB,32,.,3樹型結(jié)構(gòu),樹型結(jié)構(gòu)實(shí)際上是星型結(jié)構(gòu)的一種變形，它將原來用單獨(dú)鏈路直接連接的結(jié)點(diǎn)通過多級(jí)處理主機(jī)進(jìn)行分級(jí)連接。,特點(diǎn)：與星型結(jié)構(gòu)相比降低了通信線路的成本，但增加了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性。網(wǎng)絡(luò)中除最低層節(jié)點(diǎn)及其連線外，任一節(jié)點(diǎn)或連線的故障均影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作。,33,.,46,4環(huán)型結(jié)構(gòu),每個(gè)節(jié)點(diǎn)與兩個(gè)最近的節(jié)點(diǎn)相連接以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)環(huán)形，數(shù)據(jù)沿著環(huán)路逐點(diǎn)傳輸。,特點(diǎn)：?jiǎn)渭兊沫h(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常不靈活或不易于擴(kuò)展。單個(gè)結(jié)點(diǎn)或一處線纜發(fā)生故障將會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。,.,網(wǎng)狀,細(xì)胞狀,不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適用于不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。例如，在組建局域網(wǎng)時(shí)，常采用星型、總線型，樹型結(jié)構(gòu)在廣域網(wǎng)中比較常見。但在一個(gè)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中，可能是上述幾種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型的混合。,35,.,48,1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的概念和組成了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的基本概念理解OSI參考模型結(jié)構(gòu)和各層功能了解TCP/IP體系結(jié)構(gòu),.,1.5.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的定義,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是不可缺少的，一個(gè)功能完備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要指定一整套復(fù)雜的協(xié)議集。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來說，最好的組織方式是利用層次結(jié)構(gòu)。,網(wǎng)絡(luò)體系就是為了完成計(jì)算機(jī)之間的通信合作，把計(jì)算機(jī)互聯(lián)的功能劃分成有明確定義的層次，規(guī)定同層次通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口及服務(wù)等。,將這些同層進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。,37,.,50,寄信人,郵政局,運(yùn)輸部門,收信人,郵政局,運(yùn)輸部門,用戶層,郵政系統(tǒng)層,運(yùn)輸層,郵政系統(tǒng)分層模型,通信模型的特點(diǎn)：模型有三個(gè)層次相同層次的交流都是獨(dú)立進(jìn)行的，不受其他層次影響上下相鄰兩個(gè)層次之間的聯(lián)系可以用“使用服務(wù)”和“提供服務(wù)”來進(jìn)行說明,鐵路航空,運(yùn)輸部門間約定,郵政間約定,用戶間約定,上海,北京,.,51,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,為在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)定、約束與標(biāo)準(zhǔn)被稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Protocol）。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議代表著標(biāo)準(zhǔn)化，是一組規(guī)則的集合。主要有三個(gè)要素組成：,語(yǔ)義是指構(gòu)成協(xié)議的元素含義的解釋，亦即“講什么”語(yǔ)法資料與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式，即“怎么講”時(shí)序（規(guī)則）規(guī)定了事件的執(zhí)行順序。,.,52,2、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的分層原理,在網(wǎng)絡(luò)分層當(dāng)中，每一層是其下一層的用戶，同時(shí)又是其上一層的服務(wù)提供者。,網(wǎng)絡(luò)體系分層有以下好處：獨(dú)立性強(qiáng)：每一層都具有相對(duì)獨(dú)立的功能。功能簡(jiǎn)單：各層完成其特定的功能，每一層都為上一層提供某種服務(wù)。適應(yīng)性強(qiáng)：只要層間接口不變，變化不會(huì)影響別層。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù),.,53,1.5.2開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI/RM),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定了開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型OSI/RM（OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel），從而形成了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。,OSI構(gòu)造了七層模型，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。不同系統(tǒng)對(duì)等層之間按相應(yīng)協(xié)議進(jìn)行通信，同一系統(tǒng)不同層之間通過接口進(jìn)行通信。,.,42,.,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層,加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層數(shù)據(jù),6,5,7,6,43,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,應(yīng)用層數(shù)據(jù)再傳送到表示層,加上表示層首部，成為表示層報(bào)文,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),44,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,表示層報(bào)文再傳送到會(huì)話層,加上會(huì)話層首部，成為會(huì)話層報(bào)文,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),45,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,會(huì)話層報(bào)文再傳送到傳輸層,加上傳輸層首部，成為傳輸層報(bào)文,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),46,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,傳輸層報(bào)文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層,加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報(bào)（或分組）,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),47,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,IP數(shù)據(jù)報(bào)再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層,加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),48,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層,最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),49,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層,最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),50,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,應(yīng)用層(applicationlayer),物理傳輸媒體,電信號(hào)（或光信號(hào)）在物理媒體中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),51,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),52,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),53,.,7,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計(jì)算機(jī)1,AP2,AP1,計(jì)算機(jī)2,6,5,7,6,應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞浚〕鰬?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程,我收到了AP1發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！,計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),54,.,物理層(Ph),數(shù)據(jù)鏈路層(DL),網(wǎng)絡(luò)層(N),傳輸層(T),會(huì)話層(S),表示層(Pr),應(yīng)用層(A),每一層使用下一層提供的服務(wù)，并向它的上一層提供一定的服務(wù),提供用戶與用戶應(yīng)用軟件之間的接口服務(wù)，如文件的傳送、訪問、管理等。,提供通信雙方數(shù)據(jù)格式的表示和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)服務(wù)等，如數(shù)據(jù)解壓縮、加密解密、語(yǔ)法轉(zhuǎn)換等。,提供建立和維護(hù)應(yīng)用之間通信的機(jī)制，如會(huì)話的建立釋放，數(shù)據(jù)傳送方式（單、半、雙工）等,數(shù)據(jù)分段成報(bào)文并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的尋址、多路復(fù)用、流量差錯(cuò)控制等,把數(shù)據(jù)分組封裝成數(shù)據(jù)包（組包/拆包），路由選擇，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，擁塞控制以確保傳送，實(shí)現(xiàn)端對(duì)端通信。,把數(shù)據(jù)包封裝成數(shù)據(jù)幀，對(duì)數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持、拆除，對(duì)數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)、流量控制等，實(shí)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)間的通信。,提供物理連接的建立、維持和拆除；并把數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的比特流轉(zhuǎn)化成光電信號(hào)在物理媒體中傳輸；實(shí)現(xiàn)四大特性匹配。,低層(通信)，面向通信，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，即提供電信傳輸，是點(diǎn)到點(diǎn)的通信,高層（資源），面向信息處理，實(shí)現(xiàn)用戶功能，即提供網(wǎng)絡(luò)與用戶的通信。,OSI參考模型,55,.,1.5.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)（協(xié)議）,TCP/IP常被稱為事實(shí)上的(defacto)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。注：TCP/IP是一組協(xié)議，不是兩個(gè)協(xié)議。它主要考慮異種網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)問題。,56,.,69,兩種模型的對(duì)比,.,從層次結(jié)構(gòu)圖中可以看出，TCP/IP是一個(gè)四層的體系結(jié)構(gòu)，包括應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)絡(luò)接口層。,網(wǎng)絡(luò)接口層是TCP/IP與各種物理網(wǎng)絡(luò)的接口，它與OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路和物理層相對(duì)應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)接口層負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)分組，并把分組封裝成數(shù)據(jù)幀，再將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到指定的網(wǎng)絡(luò)上。,58,.,TCP/IP專門設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)層，它是整個(gè)模型中的核心和關(guān)鍵，該層運(yùn)行的協(xié)議就是IP協(xié)議。,網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層是整個(gè)TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，它解決兩個(gè)不同IP地址的計(jì)算機(jī)之間的通信問題。其中IP協(xié)議是Internet中的基礎(chǔ)協(xié)議和重要組成部分。主要功能是進(jìn)行尋址和路由選擇，并將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。,59,.,傳輸層傳輸層（TCP層）的作用是負(fù)責(zé)將源主機(jī)的報(bào)文分組發(fā)送到目的主機(jī)，源主機(jī)和目的主機(jī)可以在一個(gè)網(wǎng)上，也可以在不同的網(wǎng)上。有兩個(gè)協(xié)議：傳輸控制協(xié)議TCP（TCPTransmissionControlProtocol），是一個(gè)面向連接的協(xié)議。用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP（UserDatagramProtocol）,定義了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸所交換的數(shù)據(jù)和確認(rèn)信息的格式，及確保數(shù)據(jù)正確到達(dá)而采取的措施。,UDP提供協(xié)議端口號(hào)，UDP可以根據(jù)端口號(hào)對(duì)許多應(yīng)用程序進(jìn)行多路復(fù)用如IP電話、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議、可視電話、視頻點(diǎn)播。,60,.,IP協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，而TCP協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的可靠傳輸。,TCP協(xié)議可確認(rèn)A發(fā)送到B的數(shù)據(jù)包的完整性，若數(shù)據(jù)包丟失或有錯(cuò)誤，則要求A重發(fā)，直到正確為止。,通過IP協(xié)議，A發(fā)出的數(shù)據(jù)最后送到B，但不確認(rèn)數(shù)據(jù)包的完整性。,61,.,TCP協(xié)議是面向連接的協(xié)議，當(dāng)計(jì)算機(jī)雙方通信時(shí)必須經(jīng)歷三個(gè)階段，即先建立連接，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最后拆除連接。TCP在建立連接時(shí)也要分三步走，即三次握手。,被動(dòng)打開,主動(dòng)打開,確認(rèn),確認(rèn),主機(jī)B,主機(jī)A,第一次握手,連接請(qǐng)求,第二次握手,第三次握手,62,.,75,應(yīng)用層,應(yīng)用層為用戶提供調(diào)用和訪問網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用程序的接口，并向用戶提供各種標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序及相應(yīng)的協(xié)議。功能是使應(yīng)用程序、應(yīng)用進(jìn)程與協(xié)議相互配合，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。,63,.,76,2、IP地址與子網(wǎng)掩碼,IP地址：給每個(gè)連接在Internet上的主機(jī)和路由器分配的一個(gè)全球唯一的地址。IP地址有IPv4和IPv6兩個(gè)版本，分別是用32位和128位二進(jìn)制數(shù)表示。其中IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)地址的理想方案，IPv4是從最初設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)到現(xiàn)在仍在使用中的版本。,.,77,1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是維持計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和工作的基礎(chǔ)。了解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的作用和性能，為組網(wǎng)打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可將多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過傳輸介質(zhì)等連接構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，或?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上相同或相近或不同的網(wǎng)段連接在一起，構(gòu)成一個(gè)更大范圍的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大范圍的信息傳輸和資源共享。,.,78,完成的功能之一：計(jì)算機(jī)與電纜系統(tǒng)的物理連接；功能之二：提供數(shù)據(jù)傳輸功能。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的封裝、拆封、差錯(cuò)校驗(yàn)等。網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處理器之間的速率并不匹配，為防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中丟失，網(wǎng)卡必須設(shè)置數(shù)據(jù)緩存。,1.6.1網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）,.,79,1.6.2物理層設(shè)備,物理層互連設(shè)備只作用于物理層，主要有中繼器（Repeater）和集線器（Hub）。物理層的互聯(lián)設(shè)備可以將一個(gè)傳輸介質(zhì)傳輸過來的二進(jìn)制信號(hào)位進(jìn)行復(fù)制、整形、再生和轉(zhuǎn)發(fā)。1、中繼器：作用是信號(hào)的放大和中轉(zhuǎn)，增加信號(hào)的有效傳輸距離。2、集線器：是一種基于星型結(jié)構(gòu)的設(shè)備，作用同中繼器，是一種多端口中繼器。集線器的所有端口共享集線器帶寬。,.,在局域網(wǎng)中常以集線器為中心，將所有分散的工作站與服務(wù)器連接在一起，形成星形拓樸結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)系統(tǒng)。,集線器的所有端口共享集線器帶寬。即用集線器組網(wǎng)時(shí)，連接的計(jì)算機(jī)越多，網(wǎng)絡(luò)速度越慢。,82,.,81,1.6.3數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備,作用于物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)的物理地址進(jìn)行過濾、網(wǎng)絡(luò)分段以及跨網(wǎng)段數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)段：局域網(wǎng)中機(jī)器一多的話產(chǎn)生的沖突就會(huì)增多。我們將局域網(wǎng)分段，如果100臺(tái)機(jī)器我們分成50臺(tái)的兩個(gè)段，那么整個(gè)沖突就會(huì)減少一半。數(shù)據(jù)鏈路層互連設(shè)備主要有網(wǎng)橋和交換機(jī)。,.,網(wǎng)橋,網(wǎng)橋也稱橋接器，工作在數(shù)據(jù)鏈路層，是連接兩個(gè)以上局域網(wǎng)或網(wǎng)段的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，用它可以完成具有相同或相似體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接，是一個(gè)局域網(wǎng)與另一個(gè)局域網(wǎng)之間建立連接的橋梁。,網(wǎng)橋是一個(gè)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,84,.,83,交換機(jī),交換機(jī)（Switch）屬于數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備，它是更高級(jí)的集線器。傳統(tǒng)的集線器是將某個(gè)端口傳送過來的信號(hào)經(jīng)過放大以后傳輸給所有其他端口，而交換機(jī)能夠通過檢查數(shù)據(jù)包中的目標(biāo)物理地址來選擇目標(biāo)端口。,由于交換機(jī)采用交換技術(shù)，使其可以并行通信而不像集線器那樣平均分配帶寬。如一臺(tái)100M交換機(jī)的每端口都是100M，互連的每臺(tái)計(jì)算機(jī)均以100M的速率通信，而不像集線器那樣平均分配帶寬，這使交換機(jī)能夠提供更佳的通信性能。,.,交換機(jī)也是目前使用較廣泛的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一，同樣用來組建星型拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)。從外觀上看，交換機(jī)與集線器幾乎一樣，其端口與連接方式和集線器也是一樣的，但是，由于交換機(jī)采用了交換技術(shù)，其性能大大優(yōu)于集線器。,普通交換機(jī),千兆以太網(wǎng)的主干交換機(jī),86,.,85,路由器工作在OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，適于在運(yùn)行多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的大型網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)