計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),項(xiàng)目部 楊保龍 2019年03月,知識重點(diǎn),第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論,一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義： 我們將地理位置不同，具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過通信設(shè)備和線路互相連接起來，使用功能完整的網(wǎng)絡(luò)軟件來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)，稱之為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。,第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論,二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演變與發(fā)展 1.第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)系統(tǒng) 以主機(jī)為中心，面向終端 分時(shí)訪問和使用中央服務(wù)器上的信息資源 2.第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 20世紀(jì)6070年代，多個(gè)主機(jī)通過通信線路互連起來，為用戶提供服務(wù)。典型代表是美國國防部高級研究計(jì)劃局協(xié)助開發(fā)的ARPA網(wǎng),第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論

2、,3.第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)路-開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò) 20世紀(jì)80年代。這一時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)，具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議。標(biāo)準(zhǔn)化使得不同的計(jì)算機(jī)能方便地互聯(lián)在一起 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO在1984年正式頒布了一個(gè)開放系統(tǒng)互連基本參考模型（Open System Interconnection Basic Reference Model,OSI/RM）的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 7498 4.第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)路-信息高速公路階段,第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論,三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用 1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能 1）資源共享 2）數(shù)據(jù)通信 3）均衡負(fù)載和分布式處理 4）提高計(jì)算機(jī)的安全可靠性 5）綜合信息服務(wù) 2.計(jì)算機(jī)

3、網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論,四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成 1.從系統(tǒng)組成講，主要分成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件及協(xié)議三大部分； 2.從系統(tǒng)功能講，有個(gè)分為資源子網(wǎng)和系統(tǒng)子網(wǎng)兩大部分。,第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論,五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 1.按網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積分類 1）局域網(wǎng) 2）城域網(wǎng) 3）廣域網(wǎng) 2.無線網(wǎng) 3.點(diǎn)對點(diǎn)傳播和廣播式網(wǎng)絡(luò),第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論,六、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 1.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 2.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 3.環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論,七、網(wǎng)絡(luò)實(shí)例簡介 1.小型網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案：,第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論,七、網(wǎng)絡(luò)實(shí)例簡介 2.大型網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案：,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),

4、一、數(shù)據(jù)通信基本概念 二、物理傳輸媒體 三、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 四、數(shù)據(jù)交換,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),一、數(shù)據(jù)通信基本概念 1.信息、數(shù)據(jù)和信號 信號：數(shù)據(jù)的電編碼、電磁編碼或其他編碼 模擬信號 數(shù)字信號,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),一、數(shù)據(jù)通信基本概念 2.信道和信道容量 信道： 信道容量： 3.信道帶寬和數(shù)據(jù)傳輸率 信道帶寬： 數(shù)據(jù)傳輸率：,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),一、數(shù)據(jù)通信基本概念 4.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型 1）模擬通信系統(tǒng),第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),一、數(shù)據(jù)通信基本概念 4.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型 2）數(shù)字通信系統(tǒng) 3）模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的比較,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),一、數(shù)據(jù)通信基本概念 5.數(shù)據(jù)通信的主

5、要技術(shù)指標(biāo) 1）比特率 2）波特率 3）誤碼率 4）吞吐量 5）信道的傳播延時(shí),第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)通信基本概念 1.有線傳輸介質(zhì) 1）雙絞線 （1）非屏蔽雙絞線（UTP） 雙絞線電纜 非屏蔽雙絞線截面圖,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)通信基本概念 1.有線傳輸介質(zhì) 1）雙絞線 （2）屏蔽雙絞線（STP） 屏蔽雙絞線電纜 屏蔽雙絞線實(shí)物,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)通信基本概念 1.有線傳輸介質(zhì) 1）雙絞線 （3）網(wǎng)線的制作 線序標(biāo)準(zhǔn) 制作過程 撥線、理線、壓線、測試,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)通信基本概念 1.有線傳輸介質(zhì) 2）同軸電纜 同軸電纜實(shí)物 同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖,第二

6、章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)通信基本概念 1.有線傳輸介質(zhì) 3）光纜 （1）光纜簡介 光纜 光纜剖面示意圖,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)通信基本概念 1.有線傳輸介質(zhì) 3）光纜 （2）光纖分類 光線在光纖中的傳輸,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)通信基本概念 1.有線傳輸介質(zhì) 3）光纜 （3）光纖的連接方式 光纖連接器 光纖連接頭,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)通信基本概念 1.無線傳輸介質(zhì) 1）無線電波 2）微波傳輸 3）紅外傳輸 4）激光,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 1.數(shù)據(jù)傳輸過程 2.模擬傳輸與數(shù)字傳輸 （1）模擬傳輸?shù)奶攸c(diǎn)：不考慮內(nèi)容的模擬信號傳輸，使用放大器加強(qiáng)信號。 （

7、2）數(shù)字傳輸?shù)奶攸c(diǎn)：考慮內(nèi)容，使用轉(zhuǎn)發(fā)器。 （3）數(shù)字傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)： 遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)器,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 調(diào)幅 調(diào)頻 調(diào)相 數(shù)字調(diào)制的三種基本形式,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 3.基帶傳輸和寬帶傳輸 信號的傳輸方式分為兩大類：基帶傳輸和寬帶傳輸。 4.并行傳輸和串行傳輸 （1）并行傳輸：利用多條數(shù)據(jù)傳輸線將一個(gè)數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送。 特點(diǎn)： 傳送速率高，適于短距離通信 設(shè)備成本高，并行線路相互干擾會影響傳輸質(zhì)量 （2）串行傳輸：將比特流逐位在一條信道上傳送。 特點(diǎn)： 傳輸效率低，傳送速度高，適于長距離通信 設(shè)備成本低，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)路通信的主

8、要方式,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 并行數(shù)據(jù)傳輸 串行數(shù)據(jù)傳輸,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 5、 單工、半雙工和全雙工 （1）單工 （2）半雙工 （3）全雙工,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 6. 異步傳輸和同步傳輸 （1）異步傳輸 特點(diǎn)：以字符為單位，傳輸效率低，用于1200bit/s一下的數(shù)據(jù)傳輸 （2）同步傳輸 特點(diǎn)：以幀為單位，效率高，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，用于速率大于2400bit/s的傳輸。,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 7. 多路復(fù)用技術(shù) （1）頻分多路利用FDM 特點(diǎn)：用于傳輸模擬信號（收音機(jī)，電視機(jī)，載波電話通信系統(tǒng)） （ 2）時(shí)分多路利用TDM

9、 （ 3）波分多路利用WDM,第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ),三、數(shù)據(jù)交換 1.電路交換 （1）電路建立階段 （2）數(shù)據(jù)傳輸階段 （3）拆除電路連接階段 2.報(bào)文交換 3.分組交換 （1）數(shù)據(jù)報(bào) （2）虛電路,第四章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)簡介 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或者說是約定的集合。因?yàn)椴煌脩舻臄?shù)據(jù)終端可能采取的字符集是不同的，兩者需要進(jìn)行通信，必須要在一定的標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行。而ARPA公司與1977年到1979年推出了一種名為ARPANET的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議受到了廣泛的熱捧，其中最主要的原因就是它推出了人盡皆知的TCP/

10、IP標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。目前TCP/IP協(xié)議已經(jīng)成為Internet中的“通用語言”，下圖為不同計(jì)算機(jī)群之間利用TCP/IP進(jìn)行通信的示意圖。,第四章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)簡介 1)網(wǎng)絡(luò)層次的劃分 為了使不同計(jì)算機(jī)廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)能夠相互通信，以便在更大的范圍內(nèi)建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在1978年提出了“開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”，即著名的OSI/RM模型（Open System Interconnection/Reference Model）。它將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的通信協(xié)議劃分為七層，自下而上依次為：物理層（Physics Layer）、數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link

11、 Layer）、網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）、傳輸層（Transport Layer）、會話層（Session Layer）、表示層（Presentation Layer）、應(yīng)用層（Application Layer）。其中第四層完成數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，上面三層面向用戶。,第四章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)簡介 1)網(wǎng)絡(luò)層次的劃分 除了標(biāo)準(zhǔn)的OSI七層模型以外，常見的網(wǎng)絡(luò)層次劃分還有TCP/IP四層協(xié)議以及TCP/IP五層協(xié)議，它們之間的對應(yīng)關(guān)系如下圖所示：,第四章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 （OSI/RM） OSI七層模型示意圖,第四章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,二

12、、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 （OSI/RM） 1.物理層 1）通信接口與傳輸媒體的物理特性 （1）機(jī)械特性 DTE-DCE接口框圖 常用連接機(jī)械特性 （2） 電氣特性 （3）功能特性 （4） 規(guī)程特性 2）物理層協(xié)議舉例,第四章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 （OSI/RM） 2.數(shù)據(jù)鏈路層 1）數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能 （1） 幀同步功能 （2） 差錯控制功能 （3）流量控制功能 （4）鏈路管理功能 2）數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議舉例,第四章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 （OSI/RM） 3.網(wǎng)絡(luò)層 1）網(wǎng)絡(luò)層的主要功能 （1） 路由選擇 （2） 流量控制 （3） 數(shù)據(jù)的傳輸

13、與中繼 （4）清除子網(wǎng)的質(zhì)量差異 2）網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù) （1） 虛電路服務(wù) （2）數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) 3）網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議舉例 X.25協(xié)議和IP協(xié)議,第四章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 （OSI/RM） 4.傳輸層（Transport Layer） 第一個(gè)端到端，即主機(jī)到主機(jī)的層次。傳輸層負(fù)責(zé)將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外，傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。 傳輸層的任務(wù)是根據(jù)通信子網(wǎng)的特性，最佳的利用網(wǎng)絡(luò)資源，為兩個(gè)端系統(tǒng)的會話層之間，提供建立、維護(hù)和取消傳輸連接的功能，負(fù)責(zé)端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸。在這一層，信息傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為段或報(bào)文。 網(wǎng)絡(luò)層只

14、是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址將源結(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)包傳送到目的結(jié)點(diǎn)，而傳輸層則負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)可靠地傳送到相應(yīng)的端口。 有關(guān)網(wǎng)絡(luò)層的重點(diǎn)： 1） 傳輸層負(fù)責(zé)將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題； 2） 包含的主要協(xié)議：TCP協(xié)議（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）、UDP協(xié)議（User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）； 3）重要設(shè)備：網(wǎng)關(guān)。,第四章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 （OSI/RM） 5.其它各層簡介 1）會話層 會話層管理主機(jī)之間的會話進(jìn)程，即負(fù)責(zé)建立、管理、終止進(jìn)程之間的會話。

15、會話層還利用在數(shù)據(jù)中插入校驗(yàn)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步。 2）表示層 表示層對上層數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行變換以保證一個(gè)主機(jī)應(yīng)用層信息可以被另一個(gè)主機(jī)的應(yīng)用程序理解。表示層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)的加密、壓縮、格式轉(zhuǎn)換等。 3）應(yīng)用層 為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。 會話層、表示層和應(yīng)用層重點(diǎn)： 1）數(shù)據(jù)傳輸基本單位為報(bào)文； 2）包含的主要協(xié)議：FTP（文件傳送協(xié)議）、Telnet（遠(yuǎn)程登錄協(xié)議）、DNS（域名解析協(xié)議）、SMTP（郵件傳送協(xié)議）、POP3協(xié)議（郵局協(xié)議）、HTTP協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol）。,第四章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型

16、 （OSI/RM） 6.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,一、IP地址 1.IP地址的概念 IP地址就是IP協(xié)議為唯一標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)所規(guī)定的地址。 2.IP地址的分類 1）A類IP地址： 范圍： - 55 2）B類IP地址： 范圍： - 55 3）C類IP地址： 范圍： - 55 4）D類IP地址： 范圍： - 55 4）E類IP地址： 范圍： -

17、55 5）特殊IP地址：（1）廣播地址 55 （2）網(wǎng)絡(luò)地址 網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)號為全0 （3）本網(wǎng)主機(jī)地址 （4）回送地址 /8,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,一、IP地址 3.子網(wǎng) 1）子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼的概念 2）確定子網(wǎng)掩碼位數(shù) 3）子網(wǎng)掩碼的標(biāo)注 （1） 無子網(wǎng)的標(biāo)注法 A類 11111111 00000000 00000000 00000000，十進(jìn)制數(shù)表示為 B類 11111111 11111111 00000000 00000000，十進(jìn)制數(shù)表示為 C類 11111111 11111111 1

18、1111111 00000000，十進(jìn)制數(shù)表示為 （2）有子網(wǎng)的標(biāo)注法,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,一、IP地址 3.子網(wǎng) 4）IP地址和子網(wǎng)掩碼的關(guān)系 最為簡單的理解就是兩臺計(jì)算機(jī)各自的IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行AND運(yùn)算后，如果得出的結(jié)果是相同的，則說明這兩臺計(jì)算機(jī)是處于同一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)上的，可以進(jìn)行直接的通信；反之說明兩臺計(jì)算機(jī)不是處在同一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)上的，不能進(jìn)行直接的通信。 4.IPV6 IPV6是“Internet Protocol Version 6”的縮寫，它是IETF設(shè)計(jì)的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議（IPV4）的下一代IP協(xié)議。,第五章 Internet

19、基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 1.域名系統(tǒng) 1）什么是域名 域名是Internet網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)服務(wù)器或一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的名字。 機(jī)構(gòu)性質(zhì)：.com .net .gov .edu 國家代碼：.cn .uk .us .hk .jp 2）域名解析 3）域名解析的過程 DNS的原理及解析過程： 域名解析舉例示意圖,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 2.電子郵件 1）什么電子郵件 2）電子郵件的工作過程 電子郵件地址的格式及常見的電子郵件協(xié)議： 常見的電子郵件協(xié)議有以下幾種：SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）、POP3（郵局協(xié)議）、IMAP（Internet郵件訪問協(xié)議

20、）、MIME（多用途Internet郵件擴(kuò)允協(xié)議）這幾種協(xié)議都是由TCP/IP協(xié)議族定義的。 3.萬維網(wǎng)（WWW）服務(wù) 1）萬維網(wǎng)概述 2）萬維網(wǎng)的工作原理 3）創(chuàng)建和管理Web站點(diǎn),第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 4. FTP服務(wù) 1）FTP服務(wù)概述 2）創(chuàng)建和管理FTP站點(diǎn) IIS 在安裝時(shí)會在硬盤上創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)網(wǎng)站配置。您可以使用 InetpubWwwroot 目錄發(fā)布 Web 內(nèi)容，也可以創(chuàng)建所選的任何目錄或虛擬目錄。為了創(chuàng)建 FTP 站點(diǎn)，必須安裝和啟動文件傳輸協(xié)議 (FTP) 服務(wù)。默認(rèn)情況下不會安裝它。 5.遠(yuǎn)程登錄 遠(yuǎn)程登陸是指用戶使用Teln

21、et命令，使自己的計(jì)算機(jī)暫時(shí)成為遠(yuǎn)程主機(jī)的一個(gè)仿真終端的過程。,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 5. ARP/RARP協(xié)議 地址解析協(xié)議，即ARP（Address Resolution Protocol），是根據(jù)IP地址獲取物理地址的一個(gè)TCP/IP協(xié)議。主機(jī)發(fā)送信息時(shí)將包含目標(biāo)IP地址的ARP請求廣播到網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)，并接收返回消息，以此確定目標(biāo)的物理地址；收到返回消息后將該IP地址和物理地址存入本機(jī)ARP緩存中并保留一定時(shí)間，下次請求時(shí)直接查詢ARP緩存以節(jié)約資源。地址解析協(xié)議是建立在網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)主機(jī)互相信任的基礎(chǔ)上的，網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)可以自主發(fā)送ARP應(yīng)答消

22、息，其他主機(jī)收到應(yīng)答報(bào)文時(shí)不會檢測該報(bào)文的真實(shí)性就會將其記入本機(jī)ARP緩存；由此攻擊者就可以向某一主機(jī)發(fā)送偽ARP應(yīng)答報(bào)文，使其發(fā)送的信息無法到達(dá)預(yù)期的主機(jī)或到達(dá)錯誤的主機(jī)，這就構(gòu)成了一個(gè)ARP欺騙。ARP命令可用于查詢本機(jī)ARP緩存中IP地址和MAC地址的對應(yīng)關(guān)系、添加或刪除靜態(tài)對應(yīng)關(guān)系等。 ARP工作流程舉例： 主機(jī)A的IP地址為，MAC地址為0A-11-22-33-44-01； 主機(jī)B的IP地址為，MAC地址為0A-11-22-33-44-02； 當(dāng)主機(jī)A要與主機(jī)B通信時(shí)，地址解析協(xié)議可以將主機(jī)B的IP地址（）解析成主機(jī)B

23、的MAC地址，以下為工作流程： （1）根據(jù)主機(jī)A上的路由表內(nèi)容，IP確定用于訪問主機(jī)B的轉(zhuǎn)發(fā)IP地址是。然后A主機(jī)在自己的本地ARP緩存中檢查主機(jī)B的匹配MAC地址。 （2）如果主機(jī)A在ARP緩存中沒有找到映射，它將詢問的硬件地址，從而將ARP請求幀廣播到本地網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)。源主機(jī)A的IP地址和MAC地址都包括在ARP請求中。本地網(wǎng)絡(luò)上的每臺主機(jī)都接收到ARP請求并且檢查是否與自己的IP地址匹配。如果主機(jī)發(fā)現(xiàn)請求的IP地址與自己的IP地址不匹配，它將丟棄ARP請求。 （3）主機(jī)B確定ARP請求中的IP地址與自己的IP地址匹配，則將主機(jī)A的IP地址和

24、MAC地址映射添加到本地ARP緩存中。 （4）主機(jī)B將包含其MAC地址的ARP回復(fù)消息直接發(fā)送回主機(jī)A。 （5）當(dāng)主機(jī)A收到從主機(jī)B發(fā)來的ARP回復(fù)消息時(shí)，會用主機(jī)B的IP和MAC地址映射更新ARP緩存。本機(jī)緩存是有生存期的，生存期結(jié)束后，將再次重復(fù)上面的過程。主機(jī)B的MAC地址一旦確定，主機(jī)A就能向主機(jī)B發(fā)送IP通信了。,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 逆地址解析協(xié)議，即RARP，功能和ARP協(xié)議相對，其將局域網(wǎng)中某個(gè)主機(jī)的物理地址轉(zhuǎn)換為IP地址，比如局域網(wǎng)中有一臺主機(jī)只知道物理地址而不知道IP地址，那么可以通過RARP協(xié)議發(fā)出征求自身IP地址的廣播請求，然

25、后由RARP服務(wù)器負(fù)責(zé)回答。 RARP協(xié)議工作流程： （1）給主機(jī)發(fā)送一個(gè)本地的RARP廣播，在此廣播包中，聲明自己的MAC地址并且請求任何收到此請求的RARP服務(wù)器分配一個(gè)IP地址； （2）本地網(wǎng)段上的RARP服務(wù)器收到此請求后，檢查其RARP列表，查找該MAC地址對應(yīng)的IP地址； （3）如果存在，RARP服務(wù)器就給源主機(jī)發(fā)送一個(gè)響應(yīng)數(shù)據(jù)包并將此IP地址提供給對方主機(jī)使用； （4）如果不存在，RARP服務(wù)器對此不做任何的響應(yīng)； （5）源主機(jī)收到從RARP服務(wù)器的響應(yīng)信息，就利用得到的IP地址進(jìn)行通訊；如果一直沒有收到RARP服務(wù)器的響應(yīng)信息，表示初始化失敗。,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)

26、用,二、Internet主要應(yīng)用 6. 路由選擇協(xié)議 常見的路由選擇協(xié)議有：RIP協(xié)議、OSPF協(xié)議。 RIP協(xié)議 ：底層是貝爾曼福特算法，它選擇路由的度量標(biāo)準(zhǔn)（metric)是跳數(shù)，最大跳數(shù)是15跳，如果大于15跳，它就會丟棄數(shù)據(jù)包。 OSPF協(xié)議 ：Open Shortest Path First開放式最短路徑優(yōu)先，底層是迪杰斯特拉算法，是鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議，它選擇路由的度量標(biāo)準(zhǔn)是帶寬，延遲。,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 7. TCP/IP協(xié)議 TCP/IP協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議、Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，由網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議和傳

27、輸層的TCP協(xié)議組成。通俗而言：TCP負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，一有問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡?。而IP是給因特網(wǎng)的每一臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備規(guī)定一個(gè)地址。 IP層接收由更低層（網(wǎng)絡(luò)接口層例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動程序）發(fā)來的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層-TCP或UDP層；相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來的數(shù)據(jù)包傳送到更低層。IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，因?yàn)镮P并沒有做任何事情來確認(rèn)數(shù)據(jù)包是否按順序發(fā)送的或者有沒有被破壞，IP數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)的地址（源地址）和接收它的主機(jī)的地址（目的地址）。 TCP是面向連接的通信協(xié)議，通過三次握手建立連接，通訊完成時(shí)要拆除連接，由于T

28、CP是面向連接的所以只能用于端到端的通訊。TCP提供的是一種可靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)，采用“帶重傳的肯定確認(rèn)”技術(shù)來實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)目煽啃?。TCP還采用一種稱為“滑動窗口”的方式進(jìn)行流量控制，所謂窗口實(shí)際表示接收能力，用以限制發(fā)送方的發(fā)送速度。,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 TCP協(xié)議的三次握手和四次揮手：,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 TCP連接建立過程：首先Client端發(fā)送連接請求報(bào)文，Server段接受連接后回復(fù)ACK報(bào)文，并為這次連接分配資源。Client端接收

29、到ACK報(bào)文后也向Server段發(fā)生ACK報(bào)文，并分配資源，這樣TCP連接就建立了。 TCP連接斷開過程：假設(shè)Client端發(fā)起中斷連接請求，也就是發(fā)送FIN報(bào)文。Server端接到FIN報(bào)文后，意思是說我Client端沒有數(shù)據(jù)要發(fā)給你了，但是如果你還有數(shù)據(jù)沒有發(fā)送完成，則不必急著關(guān)閉Socket，可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。所以你先發(fā)送ACK，告訴Client端，你的請求我收到了，但是我還沒準(zhǔn)備好，請繼續(xù)你等我的消息。這個(gè)時(shí)候Client端就進(jìn)入FIN_WAIT狀態(tài)，繼續(xù)等待Server端的FIN報(bào)文。當(dāng)Server端確定數(shù)據(jù)已發(fā)送完成，則向Client端發(fā)送FIN報(bào)文，告訴Client端，好了，我這

30、邊數(shù)據(jù)發(fā)完了，準(zhǔn)備好關(guān)閉連接了。Client端收到FIN報(bào)文后，就知道可以關(guān)閉連接了，但是他還是不相信網(wǎng)絡(luò)，怕Server端不知道要關(guān)閉，所以發(fā)送ACK后進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)，如果Server端沒有收到ACK則可以重傳?！埃琒erver端收到ACK后，就知道可以斷開連接了。Client端等待了2MSL后依然沒有收到回復(fù)，則證明Server端已正常關(guān)閉，那好，我Client端也可以關(guān)閉連接了。Ok，TCP連接就這樣關(guān)閉了！,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 為什么要三次揮手？ 在只有兩次“握手”的情形下，假設(shè)Client想跟Server建立連接，但是卻因?yàn)橹?/p>

31、途連接請求的數(shù)據(jù)報(bào)丟失了，故Client端不得不重新發(fā)送一遍；這個(gè)時(shí)候Server端僅收到一個(gè)連接請求，因此可以正常的建立連接。但是，有時(shí)候Client端重新發(fā)送請求不是因?yàn)閿?shù)據(jù)報(bào)丟失了，而是有可能數(shù)據(jù)傳輸過程因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)并發(fā)量很大在某結(jié)點(diǎn)被阻塞了，這種情形下Server端將先后收到2次請求，并持續(xù)等待兩個(gè)Client請求向他發(fā)送數(shù)據(jù).問題就在這里，Cient端實(shí)際上只有一次請求，而Server端卻有2個(gè)響應(yīng)，極端的情況可能由于Client端多次重新發(fā)送請求數(shù)據(jù)而導(dǎo)致Server端最后建立了N多個(gè)響應(yīng)在等待，因而造成極大的資源浪費(fèi)！所以，“三次握手”很有必要！ 為什么要四次揮手？ 試想一下，假如現(xiàn)

32、在你是客戶端你想斷開跟Server的所有連接該怎么做？第一步，你自己先停止向Server端發(fā)送數(shù)據(jù)，并等待Server的回復(fù)。但事情還沒有完，雖然你自身不往Server發(fā)送數(shù)據(jù)了，但是因?yàn)槟銈冎耙呀?jīng)建立好平等的連接了，所以此時(shí)他也有主動權(quán)向你發(fā)送數(shù)據(jù)；故Server端還得終止主動向你發(fā)送數(shù)據(jù)，并等待你的確認(rèn)。其實(shí)，說白了就是保證雙方的一個(gè)合約的完整執(zhí)行！ 使用TCP的協(xié)議：FTP（文件傳輸協(xié)議）、Telnet（遠(yuǎn)程登錄協(xié)議）、SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）、POP3（和SMTP相對，用于接收郵件）、HTTP協(xié)議等。,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 8. UDP

33、協(xié)議 UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，是面向無連接的通訊協(xié)議，UDP數(shù)據(jù)包括目的端口號和源端口號信息，由于通訊不需要連接，所以可以實(shí)現(xiàn)廣播發(fā)送。UDP通訊時(shí)不需要接收方確認(rèn)，屬于不可靠的傳輸，可能會出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，實(shí)際應(yīng)用中要求程序員編程驗(yàn)證。 UDP與TCP位于同一層，但它不管數(shù)據(jù)包的順序、錯誤或重發(fā)。因此，UDP不被應(yīng)用于那些使用虛電路的面向連接的服務(wù)，UDP主要用于那些面向查詢-應(yīng)答的服務(wù)，例如NFS。相對于FTP或Telnet，這些服務(wù)需要交換的信息量較小。 每個(gè)UDP報(bào)文分UDP報(bào)頭和UDP數(shù)據(jù)區(qū)兩部分。報(bào)頭由四個(gè)16位長（2字節(jié)）字段組成，分別說明該報(bào)文的源端口、目的端口、報(bào)文長度以及校驗(yàn)值。

34、UDP報(bào)頭由4個(gè)域組成，其中每個(gè)域各占用2個(gè)字節(jié)，具體如下： （1）源端口號； （2）目標(biāo)端口號； （3）數(shù)據(jù)報(bào)長度； （4）校驗(yàn)值。 使用UDP協(xié)議包括：TFTP（簡單文件傳輸協(xié)議）、SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）、DNS（域名解析協(xié)議）、NFS、BOOTP。 TCP 與 UDP 的區(qū)別：TCP是面向連接的，可靠的字節(jié)流服務(wù)；UDP是面向無連接的，不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 9. DNS協(xié)議 DNS是域名系統(tǒng)(DomainNameSystem)的縮寫，該系統(tǒng)用于命名組織到域?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)中的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，可以簡單地理解為將URL轉(zhuǎn)換為I

35、P地址。域名是由圓點(diǎn)分開一串單詞或縮寫組成的，每一個(gè)域名都對應(yīng)一個(gè)惟一的IP地址，在Internet上域名與IP地址之間是一一對應(yīng)的，DNS就是進(jìn)行域名解析的服務(wù)器。DNS命名用于Internet等TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中，通過用戶友好的名稱查找計(jì)算機(jī)和服務(wù)。 10. NAT協(xié)議 NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation)屬接入廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)，是一種將私有（保留）地址轉(zhuǎn)化為合法IP地址的轉(zhuǎn)換技術(shù)，它被廣泛應(yīng)用于各種類型Internet接入方式和各種類型的網(wǎng)絡(luò)中。原因很簡單，NAT不僅完美地解決了lP地址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，隱藏并

36、保護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)。 11. DHCP協(xié)議 DHCP動態(tài)主機(jī)設(shè)置協(xié)議（Dynamic Host Configuration Protocol）是一個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用UDP協(xié)議工作，主要有兩個(gè)用途：給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動分配IP地址，給用戶或者內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理員作為對所有計(jì)算機(jī)作中央管理的手段。,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 12. HTTP協(xié)議 超文本傳輸協(xié)議（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。所有的WWW文件都必須遵守這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。 HTTP 協(xié)議包括哪些請求？ GET：請求讀取

37、由URL所標(biāo)志的信息。 POST：給服務(wù)器添加信息（如注釋）。 PUT：在給定的URL下存儲一個(gè)文檔。 DELETE：刪除給定的URL所標(biāo)志的資源。 HTTP 中， POST 與 GET 的區(qū)別 1）Get是從服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)，Post是向服務(wù)器傳送數(shù)據(jù)。 2）Get是把參數(shù)數(shù)據(jù)隊(duì)列加到提交表單的Action屬性所指向的URL中，值和表單內(nèi)各個(gè)字段一一對應(yīng)，在URL中可以看到。 3）Get傳送的數(shù)據(jù)量小，不能大于2KB；Post傳送的數(shù)據(jù)量較大，一般被默認(rèn)為不受限制。 4）根據(jù)HTTP規(guī)范，GET用于信息獲取，而且應(yīng)該是安全的和冪等的。 I. 所謂 安全的 意味著該操作用于獲取信息而非修改信息

38、。換句話說，GET請求一般不應(yīng)產(chǎn)生副作用。就是說，它僅僅是獲取資源信息，就像數(shù)據(jù)庫查詢一樣，不會修改，增加數(shù)據(jù)，不會影響資源的狀態(tài)。 II. 冪等 的意味著對同一URL的多個(gè)請求應(yīng)該返回同樣的結(jié)果。,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,二、Internet主要應(yīng)用 13. 一個(gè)舉例 在瀏覽器中輸入 后執(zhí)行的全部過程 現(xiàn)在假設(shè)如果我們在客戶端（客戶端）瀏覽器中輸入,而為要訪問的服務(wù)器（服務(wù)器），下面詳細(xì)分析客戶端為了訪問服務(wù)器而執(zhí)行的一系列關(guān)于協(xié)議的操作： 1）客戶端瀏覽器通過DNS解析到的IP地址8，通過這個(gè)IP地址找到客戶端到服務(wù)器的路徑?？蛻舳藶g覽器發(fā)起一個(gè)HTTP

39、會話到8，然后通過TCP進(jìn)行封裝數(shù)據(jù)包，輸入到網(wǎng)絡(luò)層。 2）在客戶端的傳輸層，把HTTP會話請求分成報(bào)文段，添加源和目的端口，如服務(wù)器使用80端口監(jiān)聽客戶端的請求，客戶端由系統(tǒng)隨機(jī)選擇一個(gè)端口如5000，與服務(wù)器進(jìn)行交換，服務(wù)器把相應(yīng)的請求返回給客戶端的5000端口。然后使用IP層的IP地址查找目的端。 3）客戶端的網(wǎng)絡(luò)層不用關(guān)系應(yīng)用層或者傳輸層的東西，主要做的是通過查找路由表確定如何到達(dá)服務(wù)器，期間可能經(jīng)過多個(gè)路由器，這些都是由路由器來完成的工作，不作過多的描述，無非就是通過查找路由表決定通過那個(gè)路徑到達(dá)服務(wù)器。 4）客戶端的鏈路層，包通過鏈路層發(fā)送到路由器，通過鄰居協(xié)議查找給定IP地址的MAC地址，然后發(fā)送ARP請求查找目的地址，如果得到回應(yīng)后就可以使用ARP的請求應(yīng)答交換的IP數(shù)據(jù)包現(xiàn)在就可以傳輸了，然后發(fā)送IP數(shù)據(jù)包到達(dá)服務(wù)器的地址。,第五章 Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,三、因特網(wǎng)的接入 目前，整個(gè)通信網(wǎng)大致可以分為三個(gè)部分：傳送網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)。其中，接入網(wǎng)又稱用戶接入網(wǎng)。 目前用戶接入因特網(wǎng)的主要方法 ： 以傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器撥號上網(wǎng)。 以現(xiàn)有電話網(wǎng)銅線為基礎(chǔ)的xDSL技術(shù)接入。 以有線電視產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)的電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)接入。 以光纖為基