土木工程综合布线与网络工程2网络技术基础课件

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1、项目2网络技术基础,能力目标：能够根据给定的IP地址等相关信息进行正确的配置；能够根据实际应用正确进行网络硬件设备的选择和使用；能够进行网络常见故障的排除。,项目2网络技术基础,2.1 网络概述 2.2 TCP/IP模型和IP地址 2.3 网络硬件设备 2.4 网络操作系统 2.5 网络测试与常见鼓掌分类,2.1 网络概述,2.1.1 计算机网络的概念 2.1.2 计算机网络的分类 2.1.3 计算机网络的拓扑结构 2.1.4 综合布线工程网络概述实训,2.1.1 计算机网络的概念,计算机网络是将若干台“独立”的计算机通过 传输介质相互连接，并通过网络软件逻辑地 相互联系到一起而实现资源共享的

2、计算机系 统。 计算机之间的连接是物理的，是由硬件实 现的。,2.1.2 计算机网络的分类,计算机网络可以按不同的内容进行分类： 如按分布地理范围分类可分为：局域网、城域 网、广域网；按交换方式分类可分为：电路交换网、 报文交换网、分组交换网；按传输媒体分类：双绞 线网络、同轴电缆网络、光纤网络、无线网络；按 通信带宽分类：窄带网、宽带网；按信息交换范围 分类：内部网、外部网；按社会职能分类：公用网、 专用网；按用途分类：教育网、校园网、科研网、 商业网、企业网、军事网等。,1、局域网 局域网（Local Area Network，LAN）是将 较小地理区域内的计算机或数据终端设备连 接在一起

3、组成的计算机网络。其覆盖的地理 范围比较小。它具有传输速率高、误码率低、 网络拓扑结构简单以及归属明确等特点。局 域网示例如图2.1所示。,图2.1 局域网示例,2、城域网（Metropolitan Area Network， MAN）是覆盖范围介于局域网和广域网之间 的一种高速网络。城域网示例如图2.2所示。,图2.2教育城域网示例,3、广域网 广域网（Wide Area Network，WAN）是 在一个广阔的地理区域内进行数据、语音、 图像信息传输的计算机网络。广域网的数据 传输速率比局域网要慢得多。广域网可以覆 盖一个城市、一个国家甚至于全球。广域网 示例如图2.3所示。,图2.3 广

4、域网示例,2.1.3计算机网络的拓扑结构,计算机网络有很多种拓扑结构，最常见的 网络拓扑结构有总线型、环型、星型、树型 和网状型。 1、总线型 总线型结构采用一条单根的通信线路（总 线）作为公共的传输通道，所有的节点都通 过相应的接口直接连接到总线上，并通过总 线进行数据传输。总线型拓扑结构如图2.8所 示。,图2.4总线型拓扑结构,2、环型 环型结构是各个网络节点通过环接口连在 一条首尾相接的闭合环状通信线路中，每个 节点设备只能与它相邻的一个或两个设备直 接通信。环型结构可以分为单环结构和双环 结构。相比单环结构来说双环结构具有更好 的可靠性。环型拓扑结构如图2.5所示。,图2.5 环型拓

5、扑结构,3、星型 星型结构的每个节点都通过一条点对点通 信线路与中心节点连接。星型拓扑结构如图 2.6所示。 星型结构特点： （1）结构简单，管理维护方便； （2）易于结构化布线，结构易扩充，易升级； （3）中心节点的负担重，容易成为信息传输的瓶颈。,图2.6 星型拓扑结构,4、树型 树型结构可以看成是星型拓扑结构的扩展。 在树型结构中，节点按层次进行连接，信息 交换主要在上、下节点之间进行。树型拓扑 结构易于扩展，便于故障隔离，可靠性高。 树型拓扑结构如图2.7所示。,图2.7 树型拓扑结构,5、网状型 网状型结构是指将各网络节点与通信线路 互连成不规则的形状，每个节点至少与其它 两个节点相

6、连。其结构特点是可靠性高，结 构复杂，不利于管理和维护，网状拓扑结构 如图2.8所示。,图2.8 网状拓扑结构,2.1.4综合布线工程网络概述实训,1实训目的与要求： 通过实训了解网络在现实生活中的应用情 况；通过观察能够分析出网络的拓扑结构和 网络互联的类型。 2实训内容： (1)分析现实生活中你所能感受到的应用计算 机网络的情况，体会计算机网络的重要性；,(2)观察实验室的网络环境，分析其网络拓扑结构， 并画出整个校园网的网络拓扑结构图。 （3）分析实验室以及整个校园网的拓扑结 构，说明其网络互联的类型； （4）形成校园网拓扑结构以及网络互联类型 的实训报告。,3实训条件 使用网络的环境，

7、如机房、实验室、校园 网络中心等。 4实训步骤： （1）分析现实生活中能接触到的网络环境，体会网络对现实生活的重要性；,（2）观察实验室的网络环境，分析其网络拓扑结 构，并画出整个校园网的网络拓扑结构图： （3）分析网络互联的类型： （4）形成校园网拓扑结构以及网络互联类型 的实训报告。,2.2 TCP/IP模型和IP地址,2.2.1 基本概念 2.2.2 TCP/IP参考模型 2.2.3 IP地址 2.2.4 综合布线工程TCP/IP模型和IP地址实训,2.3.1 基本概念,1、分层和协议 计算机网络的功能在逻辑上将其分成了若 干层，每层的功能是特定的。 在计算机网络中能发送和接收信息的软件

8、 模块或硬件称为实体。两个实体间要通信， 就必须能够相互理解，共同遵守某种相互都 能接受的规则、标推和约定。这些规则、标 准和约定被称为协议。,2、网络体系结构 计算机网络的各层及其协议的集合，称为 网络体系结构。网络体系结构示意如图2.9所 示。（2.9中虚线箭头表示的通信为虚拟通2信，实线箭头表示的通信为实际通信） 不同计算机系统中的相同层实体称为对等 实体，须遵循同层协议。,图2.9 网络体系结构示意图,3、服务类型 服务类型分为两类，即：面向连接服务和 无连接服务。服务具有连接建立、数据传输 和连接释放这三个阶段。无连接服务是不需 要在数据交换前建立连接的服务。传输数据 的每个分组携带

9、完整的目的地址，各分组在 系统中独立传送。,2.2.2 TCP/IP参考模型,TCP/IP体系结构分为四层，即：应用层、传输层、 网际层和网络接口层，TCP/IP体系结构如图2.10所 示。,图2.10 TCP/IP体系结构,1、应用层 提供应用程序的进程之间进行通信的协 议，并利用传输层提供的端到端的服务为应 用进程之间的通信服务。应用层的主要协议 有HTTP、FTP、SMTP、DNS等。,2、传输层 传输层利用网际层提供的服务，为应用层 的应用程序提供端到端的通信服务。传输层 服务有两种，可靠的面向连接的服务与不可 靠的无连接的服务。 传输层包含了两个协议：传输控制协议 和用数据报协议,3

10、、网际层 网际层是通信子网的最高层，对传输层提 供统一格式的数据报，是网络互连的基础。 网际层提供无连接的数据报传输机制。其特 点是快速、简单、效率高。网际层的主要工 作是分组转发和路由选择。 网际层的主要协议有IP、ARP/RARP、 ICMP等。,4、网络接口层 网络接只是网际层与硬件设备间的接口， 负责接收IP数据报，并通过网络发送出去， 或者从网络上接收物理帧，装配成IP数据报 上交给网际层。 通常提到的TCPIP并不一定是指TCP和 IP这两个具体的协议，而是表示TCP/IP体系 结构或整个TCPIP协议族。,2.2.3 IP地址,1、IP地址的概念 IP地址是用户使用TCP/IP协

11、议的一种最直 接的表现形式。 按照TCP/IP协议规定，IP地址用二进制来 表示，每个IP地址长32bit，即就是4个字节。 为了方便使用，IP地址经常被写成十进制的 形式，并且每个数字的取值范围为0255， 中间使用符号“.”分开不同的字节。,2、IP地址的分类 根据TCP/IP协议，IP地址分成五类：A类、 B类、C类、D类、E类。其中A、B和C类IP地 址是基本的Internet地址，D类地址叫做多播 地址，E类地址作为保留地址尚未使用。表 2.1列出了每类地址的取值范围,表2.1 IP地址定义范围,A类：主要用于拥有大量主机的网络，它的特 点是网络数少。 B类：主要用于中等规模的网络。

12、 C类：主要用于小型局域网，特点是网络数 多，主机数少。 D类：用于已知的多点传送或者组的寻址。 E类：保留地址，尚未使用。,在应用过程中，按主机的IP地址是否需要 变化将IP地址分为固定IP地址和动态IP地址。 按IP地址所使用的范围可以分为公有IP地 址和私有IP地址。 各组织机构可以根据自己的网络规模选择 相应的内部私有地址来分配给局域网中的主 机，并负责相应的维护管理工作。,3、子网和子网掩码 采用子网寻址技术，是将主机标识部分划 出一定的位数用作本网的各个子网的网络标 识，剩余的主机标识作为相应子网的主机标 识部分。 进行子网划分需要使用子网掩码。子网掩 码的作用就是标识本网的子网是

13、如何划分的。 其表达方式是：,（1）凡是IP地址的网络和子网标识部分都用 二进制1表示； （2）凡是子网的主机标识部分都用二进制0 表示； （3）同IP一样用点分十进制书写； 对C类IP地址218.118.110.0进行子网划分， 取不同子网掩码时得到的子网数如表2.2所示。,表2.2 C类地址子网划分实例,按一定规律命名的字符来标识主机的IP地 址，这样的一些字符就是域名。从技术上 讲，域名只是一个Internet中用于解决地址对 应问题的一种方法。 域名的定义需要满足一定的规律，它是一 个分级的结构， 域名分级结构如图2.11所示。,图2.11 域名分级结构,DNS是一种帮助人们在Inte

14、rnet上用名字来 唯一标识计算机，并保证主机名（域名）和 其IP地址一一对应的网络服务，它是一个分 级的、基于域的命名机制为核心的分布式命 名数据库系统。 网关（Gateway）就是一个网络连接到另 一个网络的“关口”。网关的IP地址是具有路由 功能的设备的某个端口的IP地址。,配置IP地址时的相关信息如IP地址、网关、 子网掩码以及DNS服务器等都需要预先知 道，一般由网络管理员负责分配和管理。 （以Windows2000 Server操作系统为例介绍 一下IP地址的配置）。如图2.12所示。,图2.12 本地连接属性窗口,Windows2000 IP地址的配置如图2.13所示,图2.13

15、 Windows2000 IP地址的配置,2.2.4综合布线工程TCP/IP模型和IP地址实训,1实训目的与要求： 体会网络体系结构的作用，掌握在 Windows操作系统中配置IP地址、子网掩 码、网关和DNS的方法。 2实训内容： 1、对Windows操作系统进行配置； 2、用net send命令给其他同学发送一条信息，根据网络体系结构分析其传输过程；,（3）形成IP地址配置和对信息传输过程的理解的实训报告。 3实训条件：计算机，局域网环境 4实训步骤： （1）配置IP地址、子网掩码、网关以及DNS等信息 （2）用net send命令给其他同学发送一条信息，根据网络体系结构分析其传输过程 （

16、3）形成IP地址配置与实训报告。,2.3 网络硬件设备,2.3.1 网卡 2.3.2 集线器 2.3.3 交换机 2.3.4 路由器 2.3.5 防火墙 2.3.6 网络服务器 2.3.7 综合布线工程网络硬件设备实训,2.3.1网卡,网络接口卡（NIC），简称网卡，又叫网 络适配器，是连接计算机和网络硬件的设 备，它一般插在计算机的主机扩展槽中。 可以根据不同的分类标准对网卡进行分类: 1.按传输速度分类： 分为10M网卡、10/100M自适应网卡以及 1000M网卡3种，,2.按总线接口类型分类: 分为ISA接口的网卡、PCI接口的网卡、 PCMCIA接口的网卡和USB接口的网卡 。,图2.14 PCI总线接口网卡,图2.15 PCMCIA总线接口网卡,3.按连接线接口类型: 分为RJ-45接口，BNC接口，AUI接口,（b）BNC接口 图2.16 各种连接线接口类型,（a）RJ45接口,（c）AUI接