計算機網(wǎng)絡技術項目課件2

1、 目 錄 .2任務分析.1 情境描述.4任務實施.3知識儲備內(nèi)容提要網(wǎng)絡體系結構是為了完成計算機間的協(xié)同工作，把計算機間互連的功能劃分成具有明確定義的層次，規(guī)定了同層次進程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口服務。網(wǎng)絡體系結構是網(wǎng)絡各層及其協(xié)議的集合，所研究的是層次結構及其通信規(guī)則的約定。本項目將引導大家熟悉計算機網(wǎng)絡體系結構的分層原理、ISO的開放式系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM、OSI/RM各層的功能、TCP/IP協(xié)議的體系結構及各層功能等。通過任務案例訓練大家規(guī)劃IP地址、劃分子網(wǎng)、添加網(wǎng)絡協(xié)議組件，以及配置TCP/IP等方面的技能。知識目標了解協(xié)議、層次、接口與網(wǎng)絡體系結構的基本概念了解網(wǎng)絡體系

2、結構的層次化研究方法掌握OSI參考模型及各層的基本服務功能TCP/IP參考模型及各層的基本服務功能掌握協(xié)議組件的添加方法技能目標會規(guī)劃IP地址能安裝網(wǎng)絡協(xié)議組件會配置TCP/IP協(xié)議會使用命令檢查網(wǎng)絡配置情況態(tài)度目標培養(yǎng)認真細致的工作態(tài)度和工作作風養(yǎng)成刻苦、勤奮、好問、獨立思考和細心檢查的學習習慣能與組員精誠合作，能正確面對他人的成功或失敗具有一定自學能力，分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新的能力人們在寄送信件的時候，一定要寫清楚收件人的地址，一般會具體到街道、門牌號。這樣信件才能準確地寄送到收件人的手中。在計算機網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)，也需要類似于門牌號的地址信息表示目的地，即目的地址。那么網(wǎng)絡信息的目的

3、地址是如何表示的？信息從發(fā)送端如何到達目的地址（接收端）的呢？ 李恒雖然熟悉了公司內(nèi)部網(wǎng)的結構、組成及相關設備的工作原理，同時也了解了計算機網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)通信方面的基礎知識。但是，他并不知道計算機之間通信是如何完成的？為此，他還得熟悉計算機網(wǎng)絡的體系結構。計算機網(wǎng)絡是一個復雜的具有綜合性技術的系統(tǒng)，為了允許不同系統(tǒng)實體互連和互操作，不同系統(tǒng)的實體在通信時都必須遵從相互均能接受的規(guī)則，這些規(guī)則的集合稱為協(xié)議(Protocol)。本任務學習網(wǎng)絡體系結構、網(wǎng)絡協(xié)議以及協(xié)議分層模型這3個計算機網(wǎng)絡中最基本的概念，以便為后續(xù)學習打下基礎。2.1 情境描述網(wǎng)絡體系結構是為了完成計算機間的協(xié)同工作，把計算機間互

4、連的功能劃分成具有明確定義的層次，規(guī)定了同層次進程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口服務。網(wǎng)絡體系結構是網(wǎng)絡各層及其協(xié)議的集合，所研究的是層次結構及其通信規(guī)則的約定。本項目需要完成的任務是：（1）熟悉計算機網(wǎng)絡體系結構；（2）了解開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)和TCP/IP參考模型；（3）熟悉IP地址的組成與分類方法；（4）根據(jù)用戶需求規(guī)劃IP地址，并能正確配置IP地址；（5）能夠使用命令隊配置的參數(shù)進行測試，保證系統(tǒng)正常工作。2.2 任務分析2.3.1 計算機網(wǎng)絡體系結構概述2.3 知識儲備1計算機網(wǎng)絡體系結構計算機網(wǎng)絡體系結構是指整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的邏輯組成和功能分配，定義和描述了一組用于計算機

5、及其通信設施之間互聯(lián)的標準和規(guī)范。計算機網(wǎng)絡通信系統(tǒng)與郵政通信系統(tǒng)的工作過程十分類似，如圖2-1所示。2.3.1 計算機網(wǎng)絡體系結構概述2.3 知識儲備2計算機網(wǎng)絡協(xié)議計算機之間進行數(shù)據(jù)通信僅有傳送數(shù)據(jù)的通路是不夠的，還必須遵守一些事先約定好的規(guī)則，由這些規(guī)則明確所交換數(shù)據(jù)的格式及有關同步等問題。這類規(guī)則包括如何解釋信號、如何識別網(wǎng)絡上的計算機、如何發(fā)起和結束聯(lián)網(wǎng)通信以及如何管理網(wǎng)絡介質(zhì)上的信息交換。這種共同遵守的規(guī)則就是網(wǎng)絡協(xié)議，簡稱協(xié)議。網(wǎng)絡協(xié)議是為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標準。網(wǎng)絡協(xié)議的三要素如下：語義：用于解釋比特流的每一部分的意義。即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及何種

6、應答。語法：語法是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結構與格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)順序的意義。時序：事件實現(xiàn)順序的詳細說明。2.3.1 計算機網(wǎng)絡體系結構概述2.3 知識儲備3計算機網(wǎng)絡協(xié)議分層2.3.2 OSI參考模型2.3 知識儲備1OSI參考模型描述2.3.2 OSI參考模型2.3 知識儲備2 OSI模型中各層的互聯(lián)協(xié)議2.3.2 OSI參考模型2.3 知識儲備3模型中的數(shù)據(jù)傳輸2.3.3 TCP/IP參考模型2.3 知識儲備1TCP/IP參考模型描述2.3.3 TCP/IP參考模型2.3 知識儲備2TCP/IP協(xié)議簇2.3.3 TCP/IP參考模型2.3 知識儲備3 OSI與TCP/IP的比較OSI參考模

7、型的兩個最低層物理層和數(shù)據(jù)鏈路層定義了如何將計算機連接到特定的聯(lián)網(wǎng)介質(zhì)，以及這類計算機如何接入那些介質(zhì)并且不會相互妨礙介質(zhì)通信。IEEE 802進一步研究了這一問題，創(chuàng)建了定義最成功的LAN技術(包括以太網(wǎng)和令牌環(huán))的規(guī)范(主要是802.1到802.5)。IEEE 802規(guī)范在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層上擴展了OSI參考模型。圖1-8說明了802標準是如何在這些層上提供更多的細節(jié)的，將數(shù)據(jù)鏈路層分為以下兩個子層：邏輯鏈路控制(LLC)：用于錯誤恢復和流控制。介質(zhì)接入控制(MAC)：用于接入控制。邏輯鏈路控制(LLC)子層控制數(shù)據(jù)鏈路通信，并且定義了邏輯接口點的使用(稱為服務接入點(SAP)，其他計算機

8、可以通過它將信息從LLC子層傳遞到上面的OSI層)。LLC子層還負責錯誤恢復。LLC子層有多種操作模式；一些模式要求LLC子層檢測傳輸中的錯誤并從中恢復。這個功能大部分是在NIC上的硬件中實現(xiàn)的。介質(zhì)接入控制(MAC)子層提供了多個NIC對物理層的共享接入。MAC子層直接與計算機的NIC通信，并且負責網(wǎng)絡上計算機之間的無誤數(shù)據(jù)傳輸。固化在每個NIC的PROM中的數(shù)據(jù)鏈路地址又稱為MAC層地址，因為它工作在802.2規(guī)范的這個子層上。IEEE 802規(guī)范映射到LLC子層和MAC子層，為LLC、CSMA/CD聯(lián)網(wǎng)、令牌總線聯(lián)網(wǎng)、令牌環(huán)聯(lián)網(wǎng)和請求優(yōu)先級提供規(guī)范。2.3.4 NetBIOS協(xié)議和Net

9、BEUI協(xié)議2.3 知識儲備1NetBIOS和NetBEUI與OSI模型的比較2.3.4 NetBIOS協(xié)議和NetBEUI協(xié)議2.3 知識儲備2NetBIOS編址NetBIOS不包括網(wǎng)絡層，因而不能被路由。然而，為了在網(wǎng)絡節(jié)點間傳輸數(shù)據(jù)，NetBIOS需要到達每個工作站。因此，網(wǎng)絡管理員必須對每個工作站分配一個NetBIOS名。NetBIOS名由16個或更少的字符組成(唯一的例外是NetBIOS名不能由一個星號開始)。一旦NetBIOS協(xié)議發(fā)現(xiàn)一個工作站的NetBIOS名后，它將能發(fā)現(xiàn)工作站的MAC地址，并使用這個地址與工作站進行進一步的通信。2.3.5 IP地址與子網(wǎng)技術2.3 知識儲備1

10、 IP地址的組成與表示方法2.3.5 IP地址與子網(wǎng)技術2.3 知識儲備2IP地址的分類2.3.5 IP地址與子網(wǎng)技術2.3 知識儲備3特殊的IP地址2.3.5 IP地址與子網(wǎng)技術2.3 知識儲備4子網(wǎng)技術（4）劃分子網(wǎng)的步驟（3）子網(wǎng)劃分（2）子網(wǎng)掩碼（1）子網(wǎng)2.3.6 下一代網(wǎng)際協(xié)議IPv62.3 知識儲備1 IPv6的主要特點（1）IPv6地址長度為128位，地址空間增大了2的96次方倍；（2）靈活的IP報文頭部格式。使用一系列固定格式的擴展頭部取代了IPV4中可變長度的選項字段。IPv6中選項部分的出現(xiàn)方式也有所變化，使路由器可以簡單路過選項而不做任何處理，加快了報文處理速度；（3）IPv6簡化了報文頭部格式，字段只有8個，加快報文轉發(fā)，提高了吞吐量；（4）提高了安全性。身份認證和隱私權是IPV6的關鍵特性；（5）支持更多的服務類型；（6）允許協(xié)議繼續(xù)演變，增加新的功能，使之適應未來技術的發(fā)展；2.3.6 下一代網(wǎng)際協(xié)議IPv62.3 知識儲備2IPv6數(shù)據(jù)報格式2.3.6 下一代網(wǎng)際協(xié)議IPv62.3 知識儲備3IPv6的地址表示首選格式壓縮格式內(nèi)