第2章-网络基础

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1、第第2 2章章 网络基础网络基础王绍清本章主要内容本章主要内容o 计算机网络基础知识n 计算机网络概述n 计算机网络分层n 计算机网络的分类和拓扑结构n 网络的组成o Internet基础o 重点：重点：网络分层、拓扑结构、IP地址、域名o 计算机网络的发展 面向终端的计算机网络 多个计算机子网互连的网络 标准化的计算机网络 国际化的计算机网络第第1 1节节 计算机网络基础知识计算机网络基础知识o 计算机网络的概念计算机网络是指利用各种通信线路和通信设备，将地理位置分散的多个具有独立工作能力的计算机系统互相连接起来，在网络软件的支持下实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统。一、计算机网络的概念

2、和功能一、计算机网络的概念和功能o 计算机网络的功能n 硬件资源共享n 软件资源共享n 用户之间的信息交换n 分布式处理：网络内的计算机合作完成复杂任务一、计算机网络的概念和功能一、计算机网络的概念和功能o 网络协议n 网络协议网络协议是指通信双方必须遵守的是指通信双方必须遵守的规则和约定规则和约定。n 不同的计算机之间必须通过相同的网络协议才行进不同的计算机之间必须通过相同的网络协议才行进行通信。行通信。n Internet上的计算机使用的通信协议是上的计算机使用的通信协议是TCP/IP协议。协议。一、计算机网络的概念和功能一、计算机网络的概念和功能通信子网通信子网:网络的内层，负责完成网络

3、数据传输、转发等通信处理任务 资源子网资源子网：网络的外围，提供各种网络资源和网络服务 二、计算机网络的分层二、计算机网络的分层o 网络体系结构网络体系结构：指计算机网络的各个层和在各层上使用的指计算机网络的各个层和在各层上使用的协议。协议。o国际标准组织（ISO）在1984颁布了开放系统互连参考模型（开放系统互连参考模型（OSI），该模型将计算机网络分为7层，成为新一代计算机网络体系结构的基础。三、计算机网络的分类与拓扑结构三、计算机网络的分类与拓扑结构o拓扑结构是指网络中各个节点的物理连接形式。o局域网中常用的是星形、总星形、总线形和环形线形和环形终 端 电阻 器终 端 电阻 器三、计算机

4、网络的分类与拓扑结构三、计算机网络的分类与拓扑结构三、计算机网络的分类与拓扑结构三、计算机网络的分类与拓扑结构o 计算机网络按拓扑结构可分为：星形、总线形、环形、树形、和混合型n 局域网中常用的是星形、总线形和环形星形、总线形和环形n 城域网多采用双总线或双环结构n 广域网则一般采用混合型 总 线 结 构混 合 型 结 构星 型 结 构总 线节 点树 型 结 构环 型 结 构四、计算机网络的物理组成四、计算机网络的物理组成1各种类型的计算机：各种类型的计算机：（Server)、（Client）2共享的外部设备共享的外部设备3网络适配器（网卡）网络适配器（网卡）4传输介质（如光纤、双绞线、同轴电

5、缆）传输介质（如光纤、双绞线、同轴电缆）5局域网通信设备：局域网通信设备：（HUB）、（Switch）6网络互联设备：网络互联设备：（Router）、）、（Gateway)、（Modem）7网络软件（如网络操作系统、浏览器）网络软件（如网络操作系统、浏览器）插入主机扩展槽中插入RJ45头网卡网卡o 网卡一般集成在主板上，通过RJ45头和双绞线与交换机、路由器或Modem相连。交换机交换机（Switch)双绞线双绞线最大传输率为100Mb/s传输距离小于100m同轴电缆同轴电缆 粗同轴电缆：速率10Mb/s，传输距离500m细同轴电缆：速率0Mb/s，传输距离200m 双绞线和电缆双绞线和电缆集

6、线器和交换机集线器和交换机o 集线器（HUB）和交换机（Switch）是星型局域网中的中心设备。o 集线器和交换机的分类n 按端口分：8口、16口、24口和48口n 按速度分：10M、100M、1000M和10/100M自适应等。o 集线器和交换机的区别n 交换机采用电话交换原理，每个端口都有一条独占的带宽，可以同时让多个端口的工作站发送和接收数据。n 集线器不管有多少个端口，所有端口都是共享一条带宽，且在同一时刻只能有两个端口传送数据，其他端口只能等待。路由器路由器o 路由器用于连接多个逻辑上分开的网络（子网）。o 不同子网之间传送数据，需要使用路由器。o 路由器具有判断网络地址和选择网络路

7、径的功能。o 路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互联的必要设备。o 路由器也是多个同类网络（指具有相同的网络操作系统）互联、局域网和广域网互联的关键设备。网关网关o要连接两个完全不同的网络不同的网络(异构网异构网)，需要使用网关。o在Internet中，两个网络也要通过一台称为网关的计算机来实现互联。只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。n网关计算机能根据用户通信目标计算机的IP地址，决定是否将用户发出的信息送出本地网络，同时，它还将外界发送给属于本地网络计算机的信息接收过来，它是一个网络与另一个网络相联的通道。n为了使TCP/IP协议能够寻址

8、，该通道被赋予一个IP地址，这个IP地址就称为网关地址网关地址。n网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有：路由器、启用了路由协议的服务器（实质上相当于一台路由器）、代理服务器（也相当于一台路由器）。调制解调器（调制解调器（ModemModem）电话网电话网调制调制 解制解制 模拟信号数字信号数字信号调制解调器的传输速率：b/s（bit per second每秒比特）o Modem一种通过电话线连接计算机和网络的设备，能实现模拟信号模拟信号和数字信号数字信号的转换。o Modem可以分为普通电话拨号Modem、ADSL Modem和Cable Modem三种。五、局域

9、网的规划五、局域网的规划o 网络规划主要是指网络操作系统的选择和网络结构的确定。o 目前常用的局域网规划：n 对等网对等网(PeertoPeer)n 客户机客户机/服务器网服务器网(Client/Server)o 对等网n 所有计算机地位平等n 每台计算机既是服务器，又是客户机o 客户机服务器网n 由专门的服务器提供共享资源和服务n 服务器一般需要安装网络操作系统六、局域网的组建与访问六、局域网的组建与访问 o 硬件准备：计算机、双绞线和RJ45头、集线器、交换机或路由器（端口数要大于计算机数）o 硬件安装T568BT568A1白橙白绿2橙绿3白绿白橙4兰兰5白兰白兰6绿橙7棕棕8白棕白棕T5

10、68BIBM RS/6000T568B两端连接的设备类型相同用反接线 两端连接的设备类型不同正接线T568AT568BIBM RS/6000IBM RS/6000排线顺序 3 6双绞线的连接方法双绞线的连接方法设置设置TCP/IPTCP/IP协议协议 当网卡驱动程序安装完成后，创建了一当网卡驱动程序安装完成后，创建了一个个“本地连接本地连接”，设置，设置TCP/IP 协议协议 查看查看/更改计算机名更改计算机名网络上的每台计算机必网络上的每台计算机必须有一个惟一的名称须有一个惟一的名称 1.控制面板|系统 2.计算机名 3.设置 设置资源共享设置资源共享通过通过“网上邻居网上邻居”访问共享资源

11、访问共享资源第第2 2节节 Internet Internet 基础基础n Internet 又叫互联网、因特网，是由很多不同结构的局域网通过统一的协议（TCP/IP）构成的世界范围的大型网络。n 1968年 美国建立了一个名为ARPA计算机网络。n 1983年 ARPA网采用了TCP/IP协议。n 1985年 美国科学基金会建立基于TCP/IP协议的NSF网络。n 1986年 NSF取代ARPA网成为今天的Internet的基础。n 1990年以后 进入了商业网阶段。Internet采用采用客户机客户机/服务器（服务器（B/S)方式访问资源方式访问资源浏览FTP请求MailInternet客

12、户机服务器应答一、一、InternetInternet提供的主要服务提供的主要服务oWWW浏览服务o电子邮件(E_mail)服务o信息搜索服务o文件传输(FTP)服务o远程登录服务o论坛服务o网络聊天o网络教育o电子商务o网上娱乐地址是IP协议提供的一种地址格式，它为Internet上的每一个网络和每一台主机分配一个唯一的地址，以此来屏蔽物理地址的差异。IP地址由32个二进制位表示，用“.”分成4节，每节8位，可用二进制数表示，也可用十进制数表示。XXX.XXX.XXX.XXX0255（中国教育科研网）（中国教育科研网）IPIP地址地址结构：结构：网络地址网络地址+主机地址主机地址分类：分类：

13、A、B、C二、二、InternetInternet的的IPIP地址与域名地址与域名IPIP地址类型地址类型1.0.0.1126.255.255.254128.0.0.1191.255.254192.0.0.1223.255.255.254A类类B类类C类类126163842097115216772146553425418162432网络号网络号网络号网络号机器号机器号机器号机器号机器号机器号网络号网络号01101 0允许数量在寻址时通过子网掩码对IP地址进行屏蔽运算，先找出网络地址，再确定子网中的主机地址。子网掩码某位为1，表示该位所对应IP地址中的一位是网络地址中的一位，若某位为0，表示它对

14、应IP地址中的一位是主机地址中的一位。类地址的掩码:类地址的掩码:.0.0类地址的掩码:.0IP地址与掩码进行“与”运算，可得到网络地址，屏蔽IP地址中的网络部分，可得到中国教育科研网中国教育科研网主机地址36。子网掩码子网掩码DNS采用分层次结构，入网的每台主机都可以有一个类似下面的域名：主机名主机名.机构名机构名.顶层域名顶层域名域名从左到右，域的范围变大，并且具有实际含义，比IP地址好记。Internet上几乎在每一子域都设有域名服务器（DNS），服务器中包含有该子域的全体域名和地址信息。Internet每台主机上都有地址转换请求程序，负责域名与IP地址转换。.swjtu.域名和域名系统

15、域名和域名系统DNSDNS域名域名意义意义域名域名意义意义域名域名意义意义com商业类商业类edu教育类教育类gov政府部门政府部门int国际机构国际机构mil军事类军事类Net网络机构网络机构org非盈利组织非盈利组织arts文化娱乐文化娱乐arc康乐活动康乐活动firm公司企业公司企业info信息服务信息服务nom个人个人stor销售单位销售单位web与与WWWWWW有关单位有关单位顶级域名顶级域名cn中国jp日本se瑞典de德国kr韩国sg新加坡分为类型名类型名和区域名区域名两类。类型名用共14个，区域名用两个字母表示世界各国和地区。p TCPTCP（Transmission Control Protocol）：传输控制协议传输控制协议，用于保证被传送信息的完整性。p IPIP（Internet Protocol）：网际互连协议网际互连协议，负责将消息从一个地方传送到另一个地方。p TCP/IP实际上是一个协议集，它还有一些配套的高层协议。三、三、InternetInternet的核心协议的核心协议TCP/IPTCP/IP