第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課件

1、實用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),華東理工大學(xué)計算機系李冬冬,聯(lián)系方式,MSN： ddwhy1981@msn.com （敲門：實用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）電子郵件：ldd@ecust.edu.cn辦公室： 徐匯校區(qū)八教403電話： 64253506轉(zhuǎn)8015分機課件： jszx.ecust.edu.cn,E-mail is the best way to communicate！,課程說明,

2、32課時=24理論課+16上機課上課時間： 3－15周上機時間：周三晚上5：45-8：45（第6，8，11，13周）關(guān)于考試：考勤、實驗、課程設(shè)計30%；考試70%（遲到、早退、曠課、上機玩游戲和聊天扣3分，回答有難度的問題獎勵3分）,教材及參考書目,教材《計算機網(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)

3、設(shè)計與應(yīng)用標準培訓(xùn)教程》，李宏明、盧志勇、李曉松《局域網(wǎng)實訓(xùn)教程》，唐濤《局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)大全》，劉曉輝、李利軍《無線局域網(wǎng)組建實戰(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) 了解計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念；掌握基本的網(wǎng)頁編寫語言；掌握計算機網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議的基本工作原理及其所采用的技術(shù)；實踐和理論并重的課程：按要求動手完成相應(yīng)的實驗；按要求完成相應(yīng)的實驗報告，發(fā)現(xiàn)相似平時成績計0分；,,如何學(xué)好《實用網(wǎng)絡(luò)

4、技術(shù)》？,疑問預(yù)習(xí)：我會怎么設(shè)計？找出難點認真聽課：筆記（PPT打印）、快速思考獨立完成大量實驗：設(shè)計《課程設(shè)計》：設(shè)計一個完整的實驗閱讀大量的參考書百度和GOOGLE是最好的老師,學(xué)習(xí)計算機知識兩種方法：一種是從原理和理論入手，注重理論和概念，側(cè)重知識學(xué)習(xí)；另一種是從實際應(yīng)用入手，注重計算機的應(yīng)用方法和使用技能，把計算機看做是一種工具，側(cè)重于熟練掌握和應(yīng)用它（興趣→愛好）本課程理念：檢查計算機學(xué)習(xí)好壞的主要標準，不是“知道

5、不知道”，而是“會用不會用”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)生實用技能，強調(diào)實際技能的培養(yǎng)和實用方法的學(xué)習(xí)，重點突出學(xué)習(xí)中的動手實際環(huán)節(jié)本課程采用案例式教學(xué)法，以應(yīng)用和實踐為主，使所學(xué)的知識可以快速地投入實際的應(yīng)用中－即學(xué)即用,,關(guān)于

6、這門課的說明,,案例一 用HTML語言制作網(wǎng)頁（做一個簡單的網(wǎng)頁）案例二 網(wǎng)頁制作軟件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）案例四 FTP服務(wù)器架設(shè)案例五 DNS服務(wù)器架設(shè)（用 友好的域名實現(xiàn)訪問）案例六表單與ASP（在網(wǎng)頁中實現(xiàn)與用戶的基本交互）,,實用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實驗,目錄,,2.,,3.,,數(shù)據(jù)通信基本技術(shù),4.,,計算機局域網(wǎng),5.,,計算機網(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、7.,,8.,腳本語言,ASP程序設(shè)計,,網(wǎng)頁制作,授課順序：1-6-4-7-8-2-3-5,關(guān)于上機實驗,地點：信息大樓211，218（帶好校園卡，有變化的話看實驗中心顯示屏幕）時間與內(nèi)容：9月27號（第五周）：HTML語言（做一個簡單的網(wǎng) 頁）10月18號（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）11月1號（第十一周）：表單與ASP（在網(wǎng)頁中實現(xiàn) 與用戶的基本交互）

8、11月15號（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 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),,1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)概述1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類1.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的組成1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式,2024/4/2,14,本章內(nèi)容,計算機網(wǎng)絡(luò)是通信技術(shù)和計算機技術(shù)緊密結(jié)合發(fā)展的產(chǎn)物。,1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)概述,,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)＝計算機技術(shù)+

9、通信技術(shù),4,2024/4/2,16,1、計算機網(wǎng)絡(luò)的定義把分布在不同地理位置的計算機通過通信設(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）實現(xiàn)互相通信及網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)。,1.1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和演變,5,主機：既要進行數(shù)據(jù)處理，又要擔(dān)負通信控制任務(wù),誕生階段：20世紀60年代中期之前，以傳輸信息為目的，實現(xiàn)遠程信息處理或進一步達到資源共享的系統(tǒng)。,2、計算機網(wǎng)絡(luò)的演變,,面向終端的計

10、算機網(wǎng)絡(luò),6,第一代的改進版,專門負責(zé)用戶與主機的通信,,7,2024/4/2,19,形成階段 20世紀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)起來的具有獨立功能的計算機之集合體，形成了計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念。,世界上公認的、最成功的第一個遠程計算機網(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)

11、絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并遵循國際標準的開放式和標準化。 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。整個網(wǎng)絡(luò)就像一個對用戶透明的大的計算機系統(tǒng)，發(fā)展為以Internet為代表的互聯(lián)網(wǎng)。,,國際標準組織ISO于1984年正式頒布了一個被稱為開放系統(tǒng)互連基本參考模型。開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI模型分為七個層次，有時也稱為OSI七層模型。,ISO?

12、OSI?,10,2024/4/2,22,1、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 計算機網(wǎng)絡(luò)的功能,,22,2024/4/2,23,給你發(fā)E-mail,,,打印文件 1mail,共享資源,實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,我的東西丟失了！！,沒關(guān)系！,23,2024/4/2,24,分布式處理： 通過一定的算法將任務(wù)分交給不同的計算機，達到均衡使用網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)分布處理的目的。

13、,,分布式數(shù)據(jù)處理,我的機器快，負責(zé)運行程序,我的機器慢負責(zé)編寫程序,,2024/4/2,25,1.2 計算機網(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：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),2024/4/2,26,在一個城市，但不在同一地理小區(qū)范圍內(nèi)的計算機互聯(lián)。連

14、接距離在10~100公里。特點：是LAN的一個延伸，連接距離更長，計算機數(shù)量更多，通常連接著多個LAN。,城域網(wǎng)（MAN）,廣域網(wǎng)（WAN） 也稱遠程網(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：速度慢、延遲長、入網(wǎng)的站點不參與網(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）處理。,26,2024/4/2,27,網(wǎng)絡(luò)的分類,27,2024/4/2,28,資源硬件：計算機、輸入/輸出

15、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 計算機網(wǎng)絡(luò)的組成,2024/4/2,29,計算機網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成,1、通信子網(wǎng)負責(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

16、子網(wǎng)類型：點對點、廣播式。2、資源子網(wǎng)負責(zé)數(shù)據(jù)處理以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的計算機與終端。,2024/4/2,30,計算機網(wǎng)絡(luò)組成示意圖,29,（1）資源硬件服務(wù)器（server）工作站（workstation）共享的外圍設(shè)備,2024/4/2,31,（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,2024/4/2,32,服務(wù)器,一般需要一臺或多臺服務(wù)器，可以使用專用服務(wù)器或小型計算機，但通常采用高檔微

17、機，要求速度快、硬盤和內(nèi)存容量大、處理能力強。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、數(shù)據(jù)庫等等。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)計算機。網(wǎng)絡(luò)對工作站的要求不高，各種檔次的計算機都可以作為網(wǎng)絡(luò)工作站。,共享的外圍設(shè)備：各種打印機、繪圖儀、磁帶機、硬盤、光盤驅(qū)動器。,14,（2）通信硬件,網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）,計算機聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)的入

18、口。每一臺接入網(wǎng)絡(luò)的計算機都必須在擴展槽中插入網(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,15,2024/4/2,35,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)中一般采用無屏蔽雙絞線（UTP）。 UTP分為三個等級(3類~5類)。 3類UTP在100米以內(nèi)的數(shù)據(jù)

19、傳輸速率達10Mbps。 5類UTP在100米以內(nèi)可達100Mbps。,,雙絞線示意圖,18,2024/4/2,37,光纜,光纜是一種以光來傳送信息的介質(zhì)。由纖細柔軟的玻璃纖維材料制成。 光纜具有衰減小、壽命長、重量輕、傳輸速率高、抗干擾能力強、數(shù)據(jù)傳輸保密性、準確性高等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用在高速網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)中。 在光纜和計算機之間必須使用光端設(shè)備，進行光/電信號的轉(zhuǎn)換。,通信設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備

20、主要用來延長傳輸距離和便于網(wǎng)絡(luò)布線。中繼器：對數(shù)字信號進行再生放大，以擴展總線型網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。 集線器（Hub）：是一種集中完成多臺設(shè)備連接的專用設(shè)備，可以提供多個網(wǎng)絡(luò)連接端口，一個接口可以連接一臺計算機。其它網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備：網(wǎng)橋、路由器、交換機、網(wǎng)關(guān)等。,2024/4/2,38,2024/4/2,39,1.3.2 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：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工作站之間的通信。 網(wǎng)絡(luò)操作

21、系統(tǒng) 它是最主要的網(wǎng)絡(luò)軟件，實現(xiàn)系統(tǒng)資源共享、管理用戶對不同資源訪問的應(yīng)用程序。 網(wǎng)絡(luò)管理及應(yīng)用軟件管理軟件是對網(wǎng)絡(luò)資源進行管理和對網(wǎng)絡(luò)進行維護的程序。應(yīng)用軟件是為用戶提供服務(wù)并為用戶解決實際問題的程序。,1.3.3 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS，Network Operating System）是向網(wǎng)絡(luò)中的計算機提供服務(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，它是負責(zé)管理整個網(wǎng)絡(luò)的資源和方便網(wǎng)絡(luò)用戶使

22、用的軟件集合；也是網(wǎng)絡(luò)用戶與計算機網(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。,2024/4/2,40,1、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的定義,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)Windows Server2008Linux操作系統(tǒng),2024/4/2,41,計算機網(wǎng)絡(luò)是由一組結(jié)點和鏈路組成的幾何圖形，它反映了網(wǎng)絡(luò)中各種實體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)通常有以下四種類型：總線型

23、拓撲、星型拓撲、樹型拓撲、環(huán)型拓撲。,1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu),30,1 總線型結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)中的計算機和其他通信設(shè)備均連接到一條公用的總線上，所有結(jié)點共同使用這條總線，共享總線的全部帶寬。一個結(jié)點向另一個結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，所有結(jié)點都被動的偵聽該數(shù)據(jù)，只有目標結(jié)點接收并處理數(shù)據(jù)。,特點：該拓撲結(jié)構(gòu)容易實現(xiàn)，組建成本低，但擴展性較差，容錯能力較差。,31,2 星型結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點通過一個中央設(shè)備連接在一起。中心節(jié)點是主節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)中的

24、各個節(jié)點通過點到點的方式連接到一個中心節(jié)點上，再由中心節(jié)點向目的節(jié)點傳輸信息。,,特點：單個結(jié)點故障不會影響其它結(jié)點；中心結(jié)點是一個瓶頸；易于擴展。,HUB,,,,,,,,,,,,,32,3 樹型結(jié)構(gòu),樹型結(jié)構(gòu)實際上是星型結(jié)構(gòu)的一種變形，它將原來用單獨鏈路直接連接的結(jié)點通過多級處理主機進行分級連接。,特點：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)點及其連線外，任一節(jié)點或連線的故障均影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正

25、常工作。,33,2024/4/2,46,4 環(huán)型結(jié)構(gòu),每個節(jié)點與兩個最近的節(jié)點相連接以使整個網(wǎng)絡(luò)形成一個環(huán)形，數(shù)據(jù)沿著環(huán)路逐點傳輸。,特點：單純的環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)非常不靈活或不易于擴展。單個結(jié)點或一處線纜發(fā)生故障將會造成整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。,網(wǎng)狀,細胞狀,不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(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，常采用星型、總線型，樹型結(jié)構(gòu)在廣域網(wǎng)中比較常見。但在一個實際的網(wǎng)絡(luò)中，可能是上述幾種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型的混合。,35,2024/4/2,4

26、8,1.5 計算機網(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算機網(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)議對計算機網(wǎng)絡(luò)是不可缺少的，一個功能完備的計算機網(wǎng)絡(luò)需要指定一整套復(fù)雜的協(xié)議集。對于結(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算機之間的通信合作，把計算機互聯(lián)的功能劃分成有明確定義的層次，規(guī)定同層次

27、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)。,37,2024/4/2,50,,,寄信人,,郵政局,,運輸部門,,收信人,,郵政局,,運輸部門,用戶層,郵政系統(tǒng)層,運輸層,,,,,,,,郵政系統(tǒng)分層模型,通信模型的特點：模型有三個層次 相同層次的交流都是獨立進行的，不受其他層次影響上下相鄰兩個層次之間的聯(lián)系可以用“使用服務(wù)”和“提供服務(wù)” 來進行說明,,,,鐵路航空,運輸部門

28、間約定,郵政間約定,用戶間約定,上海,北京,2024/4/2,51,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,為在網(wǎng)絡(luò)中進行數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)定、約束與標準被稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Protocol）。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議代表著標準化，是一組規(guī)則的集合。主要有三個要素組成：,語義是指構(gòu)成協(xié)議的元素含義的解釋，亦即“講什么” 語法資料與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式，即“怎么講” 時序（規(guī)則）規(guī)定了事件的執(zhí)行順序。,2024/4/2,52,2、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

29、層的用戶，同時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：獨立性強：每一層都具有相對獨立的功能。功能簡單：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：只要層間接口不變，變化不會影響別層。易于實現(xiàn)和維護,2024/4/2,53,1.5.2 開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI/RM),國際標準化組織（ISO）制定了開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型OSI/RM（Open System Interconnection Basic

30、 Reference Model），從而形成了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的國際標準。,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、會話層、表示層、應(yīng)用層。不同系統(tǒng)對等層之間按相應(yīng)協(xié)議進行通信，同一系統(tǒng)不同層之間通過接口進行通信。,,,,,,,,42,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3,2,1,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,,計算機 2,應(yīng)用進程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層,加上應(yīng)用層首部

31、，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,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,,計算機 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，成為表示層報文,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),44,,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3,2,1,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,,計算機 2,,,6,5,,,7,6,表示層報文再傳送到會話層,

32、加上會話層首部，成為會話層報文,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),45,,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3,2,1,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,,計算機 2,,,6,5,,,7,6,會話層報文再傳送到傳輸層,加上傳輸層首部，成為傳輸層報文,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),46,,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3,2,1,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,,計算機 2,,,6,5,,,7,6,傳

33、輸層報文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層,加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為 IP 數(shù)據(jù)報（或分組）,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),47,,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3,2,1,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,,計算機 2,,,6,5,,,7,6,IP 數(shù)據(jù)報再傳送到數(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,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),48,,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3,2,1,,,,,計算機 1,,AP2

34、,,AP1,,計算機 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,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),49,,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3,2,1,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,,計算機 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,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),50,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3

35、,2,1,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,計算機 2,,,6,5,,,7,6,應(yīng)用層(application layer),,,物理傳輸媒體,,,電信號（或光信號）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,,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),51,,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3,2,1,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,計算機 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

36、算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),52,,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3,2,1,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,計算機 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,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),53,,,7,4,3,2,1,,,,,,5,4,3,2,1,,,,,計算機 1,,AP2,,AP1,計算機 2,,,6,5,,,7,6,,應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞浚〕鰬?yīng)用程序數(shù)據(jù)上

37、交給應(yīng)用進程,,我收到了 AP1 發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！,計算機 1 向計算機 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、語法轉(zhuǎn)換等。,提供建立和

38、維護應(yīng)用之間通信的機制，如會話的建立釋放，數(shù)據(jù)傳送方式（單、半、雙工）等,數(shù)據(jù)分段成報文并負責(zé)數(shù)據(jù)的尋址、多路復(fù)用、流量差錯控制等,把數(shù)據(jù)分組封裝成數(shù)據(jù)包（組包/拆包），路由選擇，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，擁塞控制以確保傳送，實現(xiàn)端對端通信。,把數(shù)據(jù)包封裝成數(shù)據(jù)幀，對數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持、拆除，對數(shù)據(jù)的檢錯、糾錯、流量控制等，實現(xiàn)相鄰節(jié)點間的通信。,提供物理連接的建立、維持和拆除；并把數(shù)據(jù)包對應(yīng)的比特流轉(zhuǎn)化成光電信號在物理媒體中傳輸；實現(xiàn)四大特性匹

39、配。,低層(通信)，面向通信，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，即提供電信傳輸，是點到點的通信,高層（資源），面向信息處理，實現(xiàn)用戶功能，即提供網(wǎng)絡(luò)與用戶的通信。,OSI參考模型,55,1.5.3 TCP/IP體系結(jié)構(gòu) （協(xié)議）,TCP/IP 常被稱為事實上的(de facto) 國際標準。注：TCP/IP是一組協(xié)議，不是兩個協(xié)議。它主要考慮異種網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)問題。,56,2024/4/2,69,兩種模型的對比,,,,,從層次結(jié)構(gòu)圖中可以看出，TCP/

40、IP是一個四層的體系結(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)鏈路和物理層相對應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)接口層負責(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，它是整個模型中的核心和關(guān)鍵，該層運行的協(xié)議就是IP協(xié)議。,網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層是整個TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，它解決兩個不同IP地址的計算機之間的通信問題。

41、 其中IP協(xié)議是Internet中的基礎(chǔ)協(xié)議和重要組成部分。主要功能是進行尋址和路由選擇，并將數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)。,59,傳輸層傳輸層（TCP層）的作用是負責(zé)將源主機的報文分組發(fā)送到目的主機，源主機和目的主機可以在一個網(wǎng)上，也可以在不同的網(wǎng)上。有兩個協(xié)議：傳輸控制協(xié)議TCP（TCP Transmission Control Protocol），是一個面向連接的協(xié)議。用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP（User Datagram

42、 Protocol）,定義了兩臺計算機之間進行可靠的數(shù)據(jù)傳輸所交換的數(shù)據(jù)和確認信息的格式，及確保數(shù)據(jù)正確到達而采取的措施。,UDP提供協(xié)議端口號，UDP可以根據(jù)端口號對許多應(yīng)用程序進行多路復(fù)用 如IP電話、網(wǎng)絡(luò)會議、可視電話、視頻點播 。,60,IP協(xié)議負責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，而TCP協(xié)議負責(zé)數(shù)據(jù)的可靠傳輸 。,TCP協(xié)議可確認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，

43、但不確認數(shù)據(jù)包的完整性。,61,TCP協(xié)議是面向連接的協(xié)議，當(dāng)計算機雙方通信時必須經(jīng)歷三個階段，即先建立連接，然后進行數(shù)據(jù)傳輸，最后拆除連接。TCP在建立連接時也要分三步走，即三次握手。,,,,被動打開,主動打開,確認,確認,主機 B,主機 A,第一次握手,連接請求,第二次握手,第三次握手,62,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準的應(yīng)用程序及相應(yīng)的協(xié)議。功能是使應(yīng)用程序、應(yīng)用進程與協(xié)議相

44、互配合，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。,2024/4/2,75,63,2、IP地址與子網(wǎng)掩碼,IP地址：給每個連接在Internet上的主機和路由器分配的一個全球唯一的地址。IP地址有IPv4和IPv6兩個版本，分別是用32位和128位二進制數(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)計互聯(lián)網(wǎng)到現(xiàn)在仍在使用中的版本。,2024/4/2,76,2024/4/2,77,1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是維持計算機網(wǎng)絡(luò)的運行

45、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)打下了一個良好的基礎(chǔ)。利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可將多個計算機系統(tǒng)通過傳輸介質(zhì)等連接構(gòu)成計算機網(wǎng)絡(luò)，或?qū)蓚€或兩個以上相同或相近或不同的網(wǎng)段連接在一起，構(gòu)成一個更大范圍的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)更大范圍的信息傳輸和資源共享。,2024/4/2,78,完成的功能之一：計算機與電纜系統(tǒng)的物理連接；功能之二：提供數(shù)據(jù)傳輸功能。實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的封裝、拆 封、差錯校驗等。網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處理器之間的速率并不匹配，為防止

46、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）,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)備可以將一個傳輸介質(zhì)傳輸過來的二進制信號位進行復(fù)制、整形、再生和轉(zhuǎn)發(fā)。1、中繼器：作用是信號的放大和中轉(zhuǎn)，增加信號的有效傳輸距離。 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。

47、,2024/4/2,79,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，連接的計算機越多，網(wǎng)絡(luò)速度越慢。,82,2024/4/2,81,1.6.3 數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備,作用于物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，用于對網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點的物理地址進行過濾、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)中機器一多的話產(chǎn)生的沖突就會增多。我們將局域網(wǎng)分段，如果100臺機

48、器我們分成50臺的兩個段，那么整個沖突就會減少一半。數(shù)據(jù)鏈路層互連設(shè)備主要有網(wǎng)橋和交換機。,網(wǎng) 橋,網(wǎng)橋也稱橋接器，工作在數(shù)據(jù)鏈路層，是連接兩個以上局域網(wǎng)或網(wǎng)段的存儲轉(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，是一個局域網(wǎng)與另一個局域網(wǎng)之間建立連接的橋梁。,網(wǎng)橋是一個存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,84,2024/4/2,83,交換機,交換機（Switch）屬于數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備，它是更高級的集線器。傳統(tǒng)的集線器是將某個端口傳送過

49、來的信號經(jīng)過放大以后傳輸給所有其他端口，而交換機能夠通過檢查數(shù)據(jù)包中的目標物理地址來選擇目標端口。,由于交換機采用交換技術(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100M交換機的每端口都是100M，互連的每臺計算機均以100M的速率通信，而不像集線器那樣平均分配帶寬，這使交換機能夠提供更佳的通信性能。,交換機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撲的網(wǎng)絡(luò)。從外觀上看，交換機與集線器幾乎一樣，其端口與連接方式和

50、集線器也是一樣的，但是，由于交換機采用了交換技術(shù)，其性能大大優(yōu)于集線器。,普通交換機,千兆以太網(wǎng)的主干交換機,86,2024/4/2,85,路由器工作在OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，適于在運行多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的大型網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。路由器在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)上起著至關(guān)重要的作用，通過路由器設(shè)備可以把不同的網(wǎng)絡(luò)連接成一個范圍更大的網(wǎng)絡(luò)。路由器的主要功能：是路由選擇和數(shù)據(jù)交換。路由選擇： 當(dāng)一個數(shù)據(jù)包到達路由器時，路由器根據(jù)數(shù)據(jù)包的目標邏輯地址

51、，查找路由表，如果存在一條到達目標網(wǎng)絡(luò)的路徑，路由器將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。,1.6.4 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備—路由器,,,路由原理,,,,,,,,網(wǎng)絡(luò)1,網(wǎng)絡(luò)2,網(wǎng)絡(luò)3,,路由表網(wǎng)絡(luò)1 接口A1網(wǎng)絡(luò)2 接口A2 網(wǎng)絡(luò)3 接口B1,接口A1,接口A2,接口B1,接口B2,,路由表網(wǎng)絡(luò)1 接口A2網(wǎng)絡(luò)2 接口B1 網(wǎng)絡(luò)3

52、 接口B2,1.1,1.3,1.2,2.3,2.2,2.1,3.3,3.2,3.1,88,2024/4/2,87,1.6.5 網(wǎng)關(guān),概括來說，網(wǎng)關(guān)是能夠連接不同結(jié)構(gòu)體系的網(wǎng)絡(luò)的軟件和硬件的結(jié)合產(chǎn)品。網(wǎng)關(guān)的主要功能是完成傳輸層以上的協(xié)議轉(zhuǎn)換。,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)用實例,通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成LAN-WAN的連接，實現(xiàn)局域網(wǎng)之間的遠程互連，以構(gòu)成更大規(guī)模的互連網(wǎng)。,91,,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的層次關(guān)系,92,1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式,1.7.1 C

53、/S模式,網(wǎng)絡(luò)中分為服務(wù)器和客戶機，網(wǎng)絡(luò)中的操作系統(tǒng)也相應(yīng)地分為兩部分，即服務(wù)器端的操作系統(tǒng)和客戶端軟件。這種模式稱為C/S（Client/Server，客戶機－服務(wù)器）模式 。服務(wù)器（Server）：提供服務(wù)的計算機。 客戶機（Client）：接受服務(wù)器或者需要訪問服務(wù)器上共享資源的計算機成為客戶機。,服務(wù)器端通常采用高性能的計算機、工作站或小型機，并采用大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ；客戶端要安裝專用的客戶軟件。,93,C/S模式的優(yōu)點是能夠

54、充分發(fā)揮客戶端的處理能力，客戶端響應(yīng)速度快，安全性好。 缺點是客戶端需要安裝專用的客戶端軟件；其維護和升級成本高；一般只適用于局域網(wǎng)。,如：計算機文化基礎(chǔ)考試系統(tǒng),94,2024/4/2,92,1.7.2 B/S模式,B/S模式（Browser/Server，瀏覽器－服務(wù)器模式）是對C/S模式的一種改進。客戶機上只要安裝一個瀏覽器軟件 ，服務(wù)器上安裝Oracle、Sybase、Informix或SQL Server等數(shù)據(jù)庫，瀏

55、覽器通過Web Server同數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互。,B/S模式最大的優(yōu)點就是可以在任何地方進行操作而不用安裝任何專門的軟件，客戶端在維護方面的工作量非常小，系統(tǒng)的擴展非常容易 。,96,2024/4/2,94,C/S與B/S模式的比較,2024/4/2,95,本章小結(jié),計算機網(wǎng)絡(luò)的功能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，計算機網(wǎng)絡(luò)的分類資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：OSI/RM、TCP/IP、IP地址和子網(wǎng)掩碼計算機網(wǎng)絡(luò)的組成：軟