計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程PPT課件

.,1,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2016年11月,.,2,1.1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識和網(wǎng)絡(luò)操作技能是時代發(fā)展的需要，是社會進(jìn)步的必然，更是高職學(xué)生職業(yè)技能的重要體現(xiàn)。1.1.1網(wǎng)絡(luò)的概念計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：將地理上分散的且具有獨立功能的多個計算機(jī)系統(tǒng)，通過通信線路和設(shè)備相互連接起來，在軟件（操作系統(tǒng)、管理軟件、通信協(xié)議）支持下實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源（資源包括硬件、軟件等）共享的系統(tǒng)。,.,3,.,4,對于這個定義可從以下幾個方面進(jìn)行理解：（1）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是多個計算機(jī)的集合系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)最少是兩臺，大型網(wǎng)絡(luò)可容納幾千臺甚至幾萬臺主機(jī)。目前世界上最復(fù)雜的最大的網(wǎng)絡(luò)就是國際互聯(lián)網(wǎng)即因特網(wǎng)（Internet）。這些計算機(jī)可處在不同的地理位置，小到一個房間，大至可在全球范圍內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)中的各計算機(jī)具有獨立功能，一臺計算機(jī)的啟動、運行和停止不受其他計算機(jī)的控制。（2）網(wǎng)絡(luò)中的各計算機(jī)之間交換信息和資源共享，必須在完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和軟件支持下才能實現(xiàn)。（3）資源共享是指網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)都可以使用其它各計算機(jī)系統(tǒng)提供的資源，包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)信息等。,.,5,（4）網(wǎng)絡(luò)中的各計算機(jī)進(jìn)行相互通信，需要有一條通道，即網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，它可以是有線的（如雙絞線、同軸電纜和光纖等），也可以是無線的（如激光、微波和通信衛(wèi)星等），通信設(shè)備是在計算機(jī)與通信線路之間按照一定通信協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計算機(jī)通過一定的互聯(lián)設(shè)備與通信技術(shù)連接在一起，通信技術(shù)為計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞和交換提供了必要的手段。因此，網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)之間能夠互相進(jìn)行通信。,.,6,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（1）,1.共享打印機(jī)等各種硬件設(shè)備,.,7,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（2）,2.共享數(shù)據(jù)資源,.,8,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（3）,3.共享應(yīng)用程序，進(jìn)行高效通信,.,9,1.1.2網(wǎng)絡(luò)的基本組成,1、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本組成一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要分成計算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)軟件及協(xié)議三大部分。,（1）計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的基本模塊，主要完成數(shù)據(jù)信息的收集、存儲、處理和輸出任務(wù)，并提供各種網(wǎng)絡(luò)資源。計算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的用途可分為服務(wù)器和客戶機(jī)。（2）數(shù)據(jù)通信設(shè)備數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是連接網(wǎng)絡(luò)基本模塊的橋梁，它提供各種連接技術(shù)和信息交換技術(shù)，主要由通信控制處理機(jī)、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備等組成。,.,10,（3）網(wǎng)絡(luò)軟件與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)軟件一般包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、通信軟件以及管理和服務(wù)軟件等。,.,11,1.1.3網(wǎng)絡(luò)類型計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類的方法很多，可按網(wǎng)絡(luò)范圍、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)傳輸方式等。1、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,.,12,（1）局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）局域網(wǎng)的覆蓋范圍一般為幾千米以內(nèi)，屬于一個部門、單位或?qū)W校組建的小范圍網(wǎng)。主要特點：采用專用的傳輸媒介來構(gòu)成網(wǎng)路，一般采用有線傳輸介質(zhì)，如光纖、電纜和雙絞線，傳輸速率在1兆比特/秒到100兆比特/秒之間或更高；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要為總線型和環(huán)型；信號的傳輸速度快、誤碼率低；網(wǎng)絡(luò)的建造周期短、使用靈活。局域網(wǎng)可以專為一個企業(yè)、學(xué)?；蚬痉?wù)，即屬于某個組織完全擁有。局域網(wǎng)易于建立、管理方便，可以隨時擴(kuò)充，因此發(fā)展很快，得到了廣泛的應(yīng)用。,.,13,（2）城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）城域網(wǎng)處于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，覆蓋范圍為幾千米至幾十千米，可作為多個單位或一個城市組建的計算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)，因此稱為城域網(wǎng)。城域網(wǎng)的主要功能是為連入網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)、機(jī)關(guān)、公司和社會單位提供通信、數(shù)據(jù)傳輸，以及聲音、圖像的集成服務(wù)。(3)廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）廣域網(wǎng)又稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，是一種遠(yuǎn)距離的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。其覆蓋范圍遠(yuǎn)大于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)，通?？梢愿采w一個省、一個國家或一個洲，可以從幾十千米到幾千千米。由于距離遙遠(yuǎn)，信道的建設(shè)費用很高，因此很少像局域網(wǎng)一樣鋪設(shè)自己的專用信道，而是租用（或借用）電信通信部門的通信線路，如長途電話線、光纜通道、微波與衛(wèi)星通道等。,.,14,（4）互聯(lián)網(wǎng)（Internet）世界上最大的廣域網(wǎng)是國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet），又稱因特網(wǎng)，是一個跨越全球的計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。它以開放的連接方式將各個國家、各個地區(qū)、各個機(jī)構(gòu)，分布在世界每個角落的各種局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)連接起來，組成全球最大的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。它遵守TCPIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以實現(xiàn)相互通信、資源共享。,.,15,1.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),1.2.1層次結(jié)構(gòu)與協(xié)議什么是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，要明白這個問題首先應(yīng)理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議/通信協(xié)議。要想兩臺PC進(jìn)行通信，必須使用相同的交換規(guī)則。把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用于規(guī)定信息的格式，以及如何發(fā)送和接受信息的一套規(guī)則稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或者通信協(xié)議。為什么要使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？以寫信的例子進(jìn)行說明。,A,B,.,16,*補(bǔ)充知識：1、網(wǎng)絡(luò)帶寬,（bitspersecond）,存儲/傳輸速率單位：b(bit)最小單位；B(Byte)字節(jié)=8b；1024B=1KB；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB；1PB=1024TB；1EB=1024PB；1ZB=1024EB；1YB=1024ZB。,.,17,其實在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，兩臺PC機(jī)的通信過程也和這個送信的過程類似，它們每一個過程都有約定，層層約定才能讓兩臺PC進(jìn)行正常的通信。這就是為何要使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。,為減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的復(fù)雜性，常常將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分成多個不同功能的層。,網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：就是網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)及各層功能的精確定義（協(xié)議集合）。,協(xié)議（Protocol）三要素(1)語義（Semantics）：協(xié)議類型，規(guī)定發(fā)出控制信息，完成何種動作以及做出何種應(yīng)答。(2)語法（Syntax）：協(xié)議格式，規(guī)定數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)和格式。(3)同步（Timing）：規(guī)定事件實現(xiàn)順序，雙方應(yīng)答關(guān)系。,分層的好處,.,18,1.2.2ISO/OSI（開放系統(tǒng)互連參考模型）,一個非常重要的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是ISO/OSI參考模型。,OSI參考模型是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的藍(lán)圖，并非指一個現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)，它將網(wǎng)絡(luò)劃分為七層，每層執(zhí)行一種明確定義的功能，并由較低層執(zhí)行附加的功能，為較高層提供服務(wù)。見下圖：本模型非常重要，TCP/IP就是靠它開發(fā)出來的，兩外可以幫助我們進(jìn)行故障排除。,.,19,ISO/OSI參考模型及協(xié)議,由底向上,.,20,完整的OSI數(shù)據(jù)傳遞與流動過程,.,21,應(yīng)用層,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,物理層,數(shù)據(jù)鏈,路層,網(wǎng)絡(luò)層,傳輸層,會話層,表示層,發(fā)送進(jìn)程,接收進(jìn)程,應(yīng)用層協(xié)議,表示層協(xié)議,會話層協(xié)議,傳輸層協(xié)議,物理層,數(shù)據(jù)鏈,路層,網(wǎng)絡(luò)層,主機(jī)A,主機(jī)B,路由器,路由器,物理層,數(shù)據(jù)鏈,路層,網(wǎng)絡(luò)層,通信子網(wǎng),物理介質(zhì),物理介質(zhì),邏輯通信,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議2,鏈路層協(xié)議2,物理層協(xié)議2,邏輯通信：位于不同主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中同層實體間的對話，對話遵循某一特定協(xié)議，且每層協(xié)議各不相同；傳輸層及以上層不同主機(jī)通信實體間的邏輯通信是直接點對點的通信，下3層中主機(jī)與路由器和路由器與路由器之間的通信也是直接通信，且同層通信協(xié)議不盡相同。,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議1,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議3,鏈路層協(xié)議1,鏈路層協(xié)議3,物理層協(xié)議1,物理層協(xié)議3,.,22,.,23,物理層主要功能：,數(shù)據(jù)鏈路層主要功能：,.,24,網(wǎng)絡(luò)層主要功能：,傳輸層主要功能：,.,25,.,26,.,27,1.2.3TCP/IP模型,TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）是傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的縮寫，當(dāng)初是為美國國防部研究計劃局設(shè)計的，其目的在于能夠讓各種各樣的計算機(jī)都可以在一個共同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行。TCP/IP是指一整套數(shù)據(jù)通信協(xié)議,其名字是由這些協(xié)議中的兩個協(xié)議組成的,雖然還有很多其他協(xié)議，但是TCP和IP顯然是兩個最重要的協(xié)議。,.,28,TCP/IP參考模型,*開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費使用*可運行于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中*統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案*標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議,TCP/IP協(xié)議的主要特點:,.,29,TCP/IP體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系,.,30,.,31,.,32,.,33,2、對兩種模型的評價OSI模型層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會話層很少用到，表示層幾乎是空的；尋址、流量控制與差錯控制在每一層都重復(fù)出現(xiàn)，降低了系統(tǒng)效率；數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理在模型設(shè)計初期被忽略了；模型的設(shè)計更多是被通信的思想所支配，不適合計算機(jī)與軟件的工作方式。TCP/IP模型在服務(wù)、接口與協(xié)議上區(qū)別不是很清楚；沒有劃分出物理層與數(shù)據(jù)鏈路層，這個劃分是有必要的。,.,34,1.3IP地址及子網(wǎng)劃分,1、IP地址IP地址是一個4字節(jié)的數(shù)字，實際上由兩部分合成，第一部分是IP網(wǎng)絡(luò)號，第二部分是主機(jī)號。IP地址可分成五類，即A類、B類、C類、D類和E類。,請看本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接情況：控制面板/查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和任務(wù)/本地連接/屬性/協(xié)議版本4。,主要參數(shù)：IP地址；子網(wǎng)掩碼；默認(rèn)網(wǎng)關(guān)；DNS。,*網(wǎng)關(guān)（Gateway）就是一個網(wǎng)絡(luò)連接到另一個網(wǎng)絡(luò)的“關(guān)口”。實質(zhì)上是一個網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的IP地址。,.,35,IP地址的組成IP地址長度：32bits（4個字節(jié)）IP地址的組成（網(wǎng)絡(luò)地址，主機(jī)地址）網(wǎng)絡(luò)地址（NetworkID）標(biāo)識主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)地址（HostID）標(biāo)識在該網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī),IP地址的格式,網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址,32Bits,8Bits,8Bits,8Bits,8Bits,202.112.0.36,IP地址的表示每個字節(jié)以十進(jìn)制數(shù)表示4個十進(jìn)制數(shù)之間用小數(shù)點區(qū)分,1100101001110000000000000100110,.,36,國際網(wǎng)絡(luò)信息中心組織InterNIC可以分配的IP地址為A、B、C3類A類地址適用于大型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)可達(dá)224-2=16777214臺；B類地址適用于中型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)可達(dá)216-2=65534臺；C類地址適用于小型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)可達(dá)28-2=254臺；,A類地址,E類地址,D類地址,C類地址,0,7,8,31,15,16,23,24,B類地址,IP地址的分類,共分5類：A、B、C、D、E,.,37,IP地址分為5類：A類0.0.0.0到127.255.255.255B類128.0.0.0到191.255.255.255C類192.0.0.0到223.255.255.255D類224.0.0.0到239.255.255.255E類240.0.0.0到247.255.255.255,IP地址的分類,*,.,38,子網(wǎng)劃分,（1）劃分子網(wǎng)的原因,網(wǎng)絡(luò)1202.120.1.0,網(wǎng)絡(luò)2202.120.2.0,網(wǎng)絡(luò)3202.120.3.0,劃分子網(wǎng)可以提高IP地址的利用率，緩解IP地址的缺乏。,202.120.1.1,202.120.1.2,202.120.1.3,202.120.1.4,202.120.3.1,202.120.3.2,202.120.3.3,202.120.2.1,202.120.2.2,202.120.2.3