计算机基础课件 第一章 网络基础

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1、第一章 TCP/IP网络基础计算机科学学院刘霞1课程简介l课程目标l课程实践效果l课程主要内容l本课程对同学的要求l成绩评估l参考书籍2课程目标l根据用户需求完成系统的规划设计和预算， 具有提出网络工程解决方案的能力和一定的技术管 理能力；l养成良好的表达、沟通和团队协作能力，掌 握快速学习方法，培养良好的分析问题和解决问题 的能力；3l大型园区网络设计案例华山医院4网管5l园区网企业网案例6 核心层 汇聚层 Cernet 电信1 电信2 RG-SAM认证计费平台 STAR-S2150G/S2126G 综合网络管理平台 服务器群 STAR-S2150G/S2126G 接入层 2台 （RG-S6

2、810） 一卡通核心 学院中心 行政楼中心 图书馆中心 实验室 一卡通 核心 双核心l园区网中国XX大学校园网案例7课程实践效果l理解网络工程项目的实施流程，熟悉网络规划及实施文档 撰写；l掌握园区网交换技术，体验各常用局域网交换技术的实际 应用过程，以及主流厂商产品的安装配置过程；l掌握园区网路由技术，体验各常用局域网路由技术的实际 应用过程，以及主流厂商产品的安装配置过程；l掌握广域网技术，体验路由技术、主流厂商设备的相关配 置过程；l掌握主机服务器技术，体验服务器的安装配置、各种网络 服务的部署过程；l掌握网络故障诊断与维护技术，体验网络管理与分析的工 作流程与技术细节；l通过工程实施过

3、程，了解工程施工过程中团队合作的重要 性；l具有一定的网络分析和设计能力。8本课程的主要内容第1章 TCP/IP网络基础第2章 常用网络应用服务的配置第3章 无线网络的搭建第4章 构建中小型园区网交换基础第5章 构建中小型园区网路由基础第6章 构建中小型园区网项目实施l 各小组项目经验分享 9课程实验l对等网的组建l无线网络的搭建l基本应用服务的配置l交换机的基本配置l路由器的基本配置l园区网的设计及实施10本课程对同学的要求要求学生掌握路由交换及服务器的相关知识和技术，掌握网络规划和实施的技 能, 并结合理论解决实际工作中遇到的问 题。11成绩评估l期末考试 70% l平时成绩 30% l考

4、核方式：分小组进行网络规划设计及实施，递交方案、实施结果并完成答辩。12参考书籍l网络管理与维护，杨尚森主编，电子工业出 版社，2003l计算机网络工程实用教程， 石炎生编著， 电子工业出版社，2007l计算机网络第5版，谢希仁 编著，电子工业出版社13网络教学资源l锐捷网络教学资源：l实践教学俱乐部：http:/le-learning网站：http:/l网络大学网站 ：http:/ 01051715910 l其他网络资源：l中国IT实验室：网址链接：http:/ http:/ l华为技术： http:/ http:/ hp 14他们是怎么实现通信的呢？TOM in AmericaMary i

5、n ChinaHello！Miss You much！15第一章 TCP/IP网络原理基 础n因特网的组成nTCP/IP网络体系结构 nIP协议 、ICMP协议 以及ARP协议 和RARP协议nTCP协议和UDP协议 16一、 因特网的组成 l从因特网的工作方式上看，可以划分为以下的两 大块：l边缘部分（资源子网）l 由所有连接在因特网上的主机组成。l这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传 送数据、音频或视频）和资源共享。l核心部分 （通信子网） l由大量网络和连接这些网络的路由器组成。l这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性 和交换）17因特网的核心部分（通信子网）因特网的边缘部分(资源

6、子网) 主机网络路由器因特网的边缘部分与核心部分18（一） 因特网的边缘部 分l端系统l处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所有的 主机。这些主机又称为端系统(end system)。l “主机 A 和主机 B 进行通信”，实际上是指：“运行在主 机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上的另一个程序进行 通信”。l边缘部分中的端系统中运行的程序之间的通信方 式分为：l客户服务器模式 Client/Serverl对等方式 Peer-to-Peer191. 客户服务器方式l客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的 两个应用进程。l客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被

7、服务 的关系。l客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。网络核心运行客户端程序运行服务器端程序1. 请求服务2. 得到服务网络边缘客户A客户B202. 对等连接方式 l对等连接l对等连接(peer-to-peer，简写为 P2P)是指两个主机在 通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。l只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件）， 它们就可以进行平等的、对等连接通信。l双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。 l对等连接的特点l对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式 ，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器 。l例如：21网络边缘网络核心运行 P2P 程

8、序运行 P2P 程序DCEF运行 P2P 程序运行 P2P 程序l例如主机 C 请求 D 的服务时，C 是客户，D 是 服务器。但如果 C 又同时向 F提供服务，那么 C 又同时起着服务器的作用。22（二） 因特网的核心部分l网络核心部分是因特网中最复杂的部分。l在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。l路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件 ，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重 要的功能。 网络网络网络网络网络网络网络路由器路由器路由器路由器路由器路由器23二、 TCP/IP网络体系结构 1、OSI网络体系结构242、TCP/IP网络体系结构

9、25两种网络体系结构的关系应用层运输层网络层表示层会话层数据链路层物理层7654321OSI 的体系结构应用层网络接口层网际层 IP运输层TCP/IP 的体系结构SMTPDNSFTPTFTPTELNET SNMPTCPUDPIPICMPARPRARPLAN技术，以太 网令牌环，FDDIWAN技术，串行 线，桢中继，ATM26TCP/IP各层功能l网络接口层：l定义与物理网络的接口规范（物理层），负责接 收IP数据包，传递给物理网络（数据链路层）l网际层：l实现两个不同IP地址的计算机的通信，这两个主 机可能位于同一网络或互连的两个不同网络中。l传输层：l提供应用程序间的通信。l应用层：l支持应

10、用服务，向用户提供了一组常用的应用协 议。 27lIP地址及其表示方法l我们把整个因特网看成一个单一的、抽象的 网络。IP 地址就是给每个连接在因特网上的主 机（或路由器）分配一个在全世界范围惟一的 32 bit 的标识符。lIP 地址现在由因特网名字与号码指派公司 ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配 三、IP协议簇 （一）IP编址28lIP 地址的编址方法l 分类的IP地址。这是最基本的编址方法 ，在 1981 年就通过了相应的标准协议。l子网的划分。这是对最基本的编址方法 的改进，其标准RFC 95

11、0在 1985 年通过。l构成超网。这是比较新的无分类编址方 法。1993 年提出后很快就得到推广应用。29l1、分类的IP地址l每一类地址都由两个固定长度的字段组成， 其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则 是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。l两级的 IP 地址可以记为：IP 地址 := , := 代表“定义为”30net-id 24 bithost-id 24 bitnet-id 16 bitnet-id 8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id 16 bitB 类地址C 类地址01 1h

12、ost-id 8 bitD 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 00131net-idnet-idhost-id 为全 0net-id网络地址A 类 地 址默认子网掩码 255.0.0.0网络地址B 类 地 址默认子网掩码 255.255.0.0网络地址C 类 地 址默认子网掩码 255.255.255.01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

13、1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0host-id 为全 0host-id 为全 01.0.0.0 127.255.255.255128.0.0.1 191.255.255.255192.0.0.0 223.255.255.255D类:224.0.0.0 239.255.255.255 E类:240.0.0.0247.255.255.255 IP地址的范 围32l特殊的IP地址l一些特殊的IP地址用于专门的用途，一般在给网 络中的主机分配IP地址时作为保留地址，不进行分 配。l（1）回送地址:12

14、7.*.*.* l（2）直接广播地址:主机号全为255，如A类 *.255.255.255l（3）有限广播地址:255.255.255.255，用于本 网广播 l（4）网络地址:主机号为0的地址为网络地址， 如10.0.0.0l（5）全0地址:网络系统启动时使用l（6）多播地址:用于特定工作组中的通信的地址l（7）私有地址：A类：10.0.0.110.255.255.254B类：172.16.0.1172.31.255.254C类：192.168.0.1192.168.255.25433网 1 10.0.0.0网 4 40.0.0.0网 3 30.0.0.0网 2 20.0.0.010.0.0

15、.440.0.0.430.0.0.220.0.0.920.0.0.7目的主机所在的网络下一跳路由器的地址20.0.0.0 30.0.0.0 10.0.0.0 40.0.0.020.0.0.7 30.0.0.1直接交付，接口 1直接交付，接口 0路由器 R2 的路由表30.0.0.110.0.0.440.0.0.430.0.0.220.0.0.920.0.0.730.0.0.1 链路 4链路 3链路 2链路 1R2R3R101R2R3R1在路由表中，对每一条路由，最主要的是 （目的网络地址，下一跳地址） IP数据包：源地址：20.0.0.5目的地址：40.0.0.634互联网中的 IP 地址 B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.