計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識

1、黃陂區(qū)電化教育站學(xué)習(xí)目標(biāo) 理解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 知道局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的基本概念 掌握ISO參考模型的基本結(jié)構(gòu) 了解TCP/IP模型 交換機(jī)和路由器的功能2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)概述 網(wǎng)絡(luò)定義 LAN和WAN 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)化組織2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)SOHO移動用戶移動用戶企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)酒店網(wǎng)酒店網(wǎng)Internet2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)服務(wù)器儲存群服務(wù)器儲存群通信協(xié)議5432154321TCP/IP協(xié)議棧協(xié)議棧TCP/IP協(xié)議棧協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通信規(guī)則的正式描述

2、。Source Host ASource Host B請問可以用TCP/IP和你通信嗎？好啊，我也懂TCP/IP2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)Host低速連接低速連接基于網(wǎng)絡(luò)的連接1970S1980S網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)1980S主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)WAN簡單連接1960S1970SHost2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)LAN定義 LAN定義:通常指幾公里以內(nèi)的通常指幾公里以內(nèi)的, ,可以通過某種介質(zhì)互聯(lián)的計算機(jī)可以通過某種介質(zhì)互聯(lián)的計算機(jī)、打印機(jī)、打印機(jī)、modemmodem或其它設(shè)備的集合。或其它設(shè)備的集合。 特點(diǎn)：距距離短、延

3、遲小、離短、延遲小、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)速速率高、傳輸可靠。率高、傳輸可靠。 標(biāo)準(zhǔn)：描述了協(xié)議的規(guī)定，設(shè)定了最簡的性能集。描述了協(xié)議的規(guī)定，設(shè)定了最簡的性能集。2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)LAN常用設(shè)備 LAN的設(shè)計目標(biāo)： - -運(yùn)行在有限的地理區(qū)域運(yùn)行在有限的地理區(qū)域 - -允許網(wǎng)絡(luò)允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)設(shè)備同時備同時訪訪問高帶寬的介質(zhì)問高帶寬的介質(zhì) - -通過局部通過局部管管理理控控制網(wǎng)絡(luò)的制網(wǎng)絡(luò)的權(quán)權(quán)限限 - -提供全時的局部提供全時的局部服服務(wù)務(wù) - -連接連接物物理上相鄰的設(shè)備理上相鄰的設(shè)備 HUB HUB 交換機(jī)交換機(jī) 路由器路由器 ATMATM交換機(jī)交換機(jī) 路由器作用，使

4、不同的網(wǎng)段能夠轉(zhuǎn)發(fā)交換數(shù)據(jù)包2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)主要局域網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)令牌令牌環(huán)網(wǎng)FDDI環(huán)網(wǎng)WAN的定義和分類 WAN定義：在大范圍區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，主要用于互連局域網(wǎng)。在大范圍區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，主要用于互連局域網(wǎng)。 WAN分類： - -公用電話網(wǎng)：公用電話網(wǎng)：PSTNPSTN - -綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)：綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)：ISDNISDN - -數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)網(wǎng)：據(jù)網(wǎng)：DDNDDN -X. 25 -X. 25共用分組交換網(wǎng)共用分組交換網(wǎng) - -幀中繼：幀中繼：Frame RelayFrame Relay - -異步傳輸模式：異步傳輸模式：ATMAT

5、M2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)WAN的常用設(shè)備 WAN的設(shè)計目標(biāo) - -運(yùn)行在運(yùn)行在廣廣闊的地理闊的地理區(qū)區(qū)域；域； - -通過低速串行鏈路通過低速串行鏈路進(jìn)進(jìn)行行訪訪問問 - -網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)控控制制服服從從公公共共服服務(wù)的務(wù)的規(guī)規(guī)則；則； - -提供全時的或提供全時的或部部分分時時間的間的連連接；接； - -連接連接物物理上理上分分離的、離的、遙遙遠(yuǎn)的、遠(yuǎn)的、甚甚至全球的至全球的設(shè)設(shè)備備。 Modem/CSU/DSU Modem/CSU/DSU 路由器路由器 廣域網(wǎng)交換機(jī)廣域網(wǎng)交換機(jī) 接入服務(wù)器接入服務(wù)器2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)

6、帶寬和延遲 帶寬：描述在一定時間范圍內(nèi)數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點(diǎn)傳送到任意節(jié)點(diǎn)的容量，描述在一定時間范圍內(nèi)數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點(diǎn)傳送到任意節(jié)點(diǎn)的容量，通常用通常用bit/sbit/s表示表示 以太網(wǎng)帶寬：10Mbit/s10Mbit/s、100Mbit/s100Mbit/s、1000Mbit/s1000Mbit/s等。等。 延遲：描述網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)從一個節(jié)點(diǎn)傳送到另一個節(jié)點(diǎn)所經(jīng)歷的時間。描述網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)從一個節(jié)點(diǎn)傳送到另一個節(jié)點(diǎn)所經(jīng)歷的時間。2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型星型樹型 環(huán)型 網(wǎng)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理

7、員培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)化組織 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO） 電子電器工程師協(xié)會（IEEE） 美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（ANSI） 電子工業(yè)協(xié)會（EIA/TIA） 國際電信聯(lián)盟（ITU） INTERNET架構(gòu)委員會（IAB）2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)OSI參考模型 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 傳輸層 會話層、表示層和應(yīng)用層2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)OSI參考模型 OSI RM：開放系統(tǒng)互連參考模型（Open System Interconnection Reference Model) OSI RM:定義了網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備所遵守的層次結(jié)構(gòu)。 分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：

8、- -簡化網(wǎng)絡(luò)的操作簡化網(wǎng)絡(luò)的操作 - -提供設(shè)備間兼容性和標(biāo)準(zhǔn)接口提供設(shè)備間兼容性和標(biāo)準(zhǔn)接口 - -促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作 - -結(jié)構(gòu)上可以分隔結(jié)構(gòu)上可以分隔 - -易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)七層功能7654321高層：負(fù)責(zé)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)讓樱贺?fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)七層功能7654321提供應(yīng)用程序間通信提供應(yīng)用程序間通信提供介質(zhì)訪問、鏈路管理等提供介質(zhì)訪問、鏈路管理等處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等建立、

9、維護(hù)和管理會話建立、維護(hù)和管理會話建立主機(jī)端到端連接建立主機(jī)端到端連接尋址和路由選擇尋址和路由選擇比特流傳比特流傳輸輸應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn) 每一層都利用下層提供的服務(wù)與對等層通信；每一層都使用自己的協(xié)議。HostAHostBAPDUPPDUSPDU Segment（段）（段） Packet（包）（包） Frame（幀）（幀） Bit（比特）（比特）應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)對等層通信數(shù)

10、據(jù)封裝應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層Data主機(jī)主機(jī)交換機(jī)交換機(jī)路由路由服務(wù)器服務(wù)器數(shù)據(jù)的封裝和解封裝過程DataDataDataMMMMMMDataDataDataDataMMMMMM2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)物理層 物理層：定義電壓、接口、線纜標(biāo)準(zhǔn)、傳輸定義電壓、接口、線纜標(biāo)準(zhǔn)、傳輸距離等距離等 物理層介質(zhì)： 同軸電纜（同軸電纜（coaxial cable）：細(xì)纜和粗纜）：細(xì)纜和粗纜 雙絞線（雙絞線（twisted pair）：）：UTP、STP 光纖（光纖（fiber）：單模、多模）：單模、多

11、模 無線（無線（wireless）：紅外線、藍(lán)牙）：紅外線、藍(lán)牙Blue Tooth、WLAN技術(shù)技術(shù)應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)物理層 局域網(wǎng)與物理層 線纜標(biāo)準(zhǔn)：線纜標(biāo)準(zhǔn)：10Base-T、 100Base-T、 100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：中繼器、集線器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：中繼器、集線器2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)數(shù)據(jù)鏈路層 局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層分為2個子層：LLC子層和MAC子層 數(shù)據(jù)鏈路層的功能： 物理地址定義物理地址定義 網(wǎng)絡(luò)拓

12、撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 鏈路參數(shù)鏈路參數(shù) 差錯驗(yàn)證差錯驗(yàn)證 物理介質(zhì)訪問物理介質(zhì)訪問 流控制（可選）流控制（可選） 應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)MAC地址 MAC地址為48位二進(jìn)制數(shù)，常用12位16進(jìn)制數(shù)表示24位OUI24位EUI00 - E0 - FC - 01 - 23 - 45操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口卡RAMIP: ROMMAC: 00-E0-FC-01-23-4548位MAC地址網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層 編址 路由2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)網(wǎng)

13、絡(luò)地址IP 地址IPX 地址網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址主機(jī)地址網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址主機(jī)地址1aceb0b1.0000.0c00.6e25 網(wǎng)絡(luò)層地址由兩部分組成:網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址 網(wǎng)絡(luò)層地址是全局唯一的2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)路由協(xié)議和可路由協(xié)議IP網(wǎng)絡(luò)IP網(wǎng)絡(luò)可路由協(xié)議：IP路由協(xié)議： RIP、OSPF、BGPRIPOSPFBGP2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)面向連接和無連接的服務(wù) 面向連接的服務(wù)：適合延遲敏感性應(yīng)用 建立連接建立連接 數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸 斷開連

14、接斷開連接 無連接的服務(wù)：適合于對延遲不敏感的應(yīng)用 無需建立連接無需建立連接 資源動態(tài)分配資源動態(tài)分配2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議操作網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層表示層會話層傳輸層應(yīng)用層RTARTBRTC網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層表示層會話層傳輸層應(yīng)用層HostAHostBRTARTBRTCRTDRTEHostAHostB2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)傳輸層 傳輸層功能： 分段上層數(shù)據(jù)分段上層數(shù)據(jù) 建立端到端連接建立端到端連接 將數(shù)據(jù)從一端主機(jī)傳到另一端主機(jī)將數(shù)據(jù)從一

15、端主機(jī)傳到另一端主機(jī) 傳輸層協(xié)議： 主要有主要有TCP/IP協(xié)議協(xié)議族族的的TCP協(xié)議和協(xié)議和UDP協(xié)議，協(xié)議，以及以及IPX/SPX協(xié)議協(xié)議組組的的SPX協(xié)議協(xié)議等。等。應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層2015黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)黃陂區(qū)教育城域網(wǎng)管理員培訓(xùn)會話層、表示層和應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議：為應(yīng)用程序進(jìn)程（比如文字處理、郵件、為應(yīng)用程序進(jìn)程（比如文字處理、郵件、電子表格）提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)電子表格）提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)SQLSQL、NFSNFS、RPCRPC等等表示層協(xié)議：定義數(shù)據(jù)格式與結(jié)構(gòu)定義數(shù)據(jù)格式與結(jié)構(gòu)協(xié)商上層數(shù)據(jù)格式協(xié)商上層數(shù)據(jù)格式ASCIIASCII、MPEGMPEG、JPEG

16、JPEG等等會話層協(xié)議：主機(jī)間通信主機(jī)間通信建立、維護(hù)、終結(jié)應(yīng)用程序之間的會話建立、維護(hù)、終結(jié)應(yīng)用程序之間的會話文字處理、郵件、電子表格等文字處理、郵件、電子表格等應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCP/IP模型的層次結(jié)構(gòu)應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層1234567應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層1234OSI參考模型TCP/IP模型網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層1234TCP/IP模型 負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包送達(dá)正確的目的 數(shù)據(jù)包的路由數(shù)據(jù)包的路由 路由的維護(hù)路由的維護(hù) 主要協(xié)議 IPIP ICMPICMP IGMPIGMP傳輸層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層1234TCP

17、/IP模型 負(fù)責(zé)提供端到端通信 數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn) 差錯重傳差錯重傳 數(shù)據(jù)的重新排序數(shù)據(jù)的重新排序 主要協(xié)議 TCPTCP UDPUDP應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層1234TCP/IP模型 負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序細(xì)節(jié) 遠(yuǎn)程訪問遠(yuǎn)程訪問 資源共享資源共享 主要協(xié)議 TelnetTelnet FTP/TFTPFTP/TFTP SMTP/POP3SMTP/POP3 SNMP/HTTPSNMP/HTTP網(wǎng)絡(luò)接口層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層1234TCP/IP模型 負(fù)責(zé)處理與傳輸介質(zhì)相關(guān)的細(xì)節(jié) 物理線路和接口物理線路和接口 鏈路層通信鏈路層通信 主要協(xié)議 以太網(wǎng)以太網(wǎng)/FDDI/FDD

18、I/令令牌環(huán)牌環(huán) SLIP/HDLC/PPPSLIP/HDLC/PPP X.25/X.25/幀中繼幀中繼/ATM/ATMHub同軸電纜l共享式以太網(wǎng)中，所有的終端主機(jī)都處于同一個沖突域中，局域網(wǎng)中的所有共享式以太網(wǎng)中，所有的終端主機(jī)都處于同一個沖突域中，局域網(wǎng)中的所有接入終端共享總線的帶寬。接入終端共享總線的帶寬。沖突域沖突域共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)二層交換機(jī)沖突域沖突域沖突域l在交換式以太網(wǎng)中，交換機(jī)的每個端口處于獨(dú)立的沖突域中，終端主機(jī)獨(dú)占在交換式以太網(wǎng)中，交換機(jī)的每個端口處于獨(dú)立的沖突域中，終端主機(jī)獨(dú)占端口的帶寬。端口的帶寬。網(wǎng)橋沖突域沖突域沖突域廣播域二層交換機(jī)廣播域l路由器或三層交換機(jī)的三層接口處于獨(dú)立的廣播域中，終端主機(jī)發(fā)出的廣播路由器或三層交換機(jī)的三層接口處于獨(dú)立的廣播域中，終端主機(jī)發(fā)出的廣播幀在三層接口被終止。幀在三層接口被終止。三層交換機(jī)Hub廣播域廣播域PCAPCBPCCPCD交換機(jī)的作用PCB PCA PCDPCCSWA SWB 連接多個以太網(wǎng)物理段，隔離沖突域 對以太網(wǎng)幀進(jìn)行高速而透明的交換轉(zhuǎn)發(fā) 自行學(xué)