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1、,计算机与网络基础,本章要点,第八章 网络技术基础,网络的概念,网络基础知识,计算机网络（Network）是由计算机、通信子网和网间设备经过通信介质连接起来并可以进一步扩展的共享与通信系统。网络的主要功能是数据通信、资源共享和分布式处理。,网络的概念,客户机/服务器（C/S）模型：网络中的计算机、外设和网间设备都称为网络“节点”，位于主节点的计算机被称为服务器，位于从节点的计算机被称为客户机。,网络基础知识,网络的组成,网络基础知识,网络的拓扑结构,组建通信子网结构的策略称为网络拓扑结构（Network Topology），常见的网络拓扑结构有总线型、环型和星形三种。,网络基础知识,总线型拓扑
2、结构,网络中所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上，介质访问控制方法采用的是“共享介质”方式。,优点：结构简单、布线容易、成本低廉、易于扩展等。 缺点：总线的故障会导致网络瘫痪,信息是按广播式进行通信的。任何一个时刻只能有一个站点发送信息，其他结点均可接受信息。,网络基础知识,环型拓扑结构,各个站点通过通信线路连接成一个闭合的环。在单条环路的环型网络中信息流向是单方向的。,优点：结构简单、抗干扰性强。 缺点：一个站点的故障会导致网络瘫痪。,网络基础知识,星型拓扑结构,网络中有一台中央设备来连接网络中的所有节点。中央设备用双绞线连接网络中的所有节点并提供独立的数据传输。,优点：结构简单、易
3、于实现和便于管理。 缺点：转接结点的故障会导致网络瘫痪。,网络基础知识,网络的种类,网络基础知识,网络的种类,局域网,具有高带宽、低延时、低差错率和网内广播能力。,网络基础知识,网络的种类,广域网,传输距离远，传输速率较低，误码率较高。,网络基础知识,网络的种类,城域网,覆盖范围和性能介于局域网和广域网之间。,网络基础知识,局域网、城域网、广域网的比较,网络基础知识,网络协议,网络基础知识_网络协议和体系结构,网络中计算机之间进行通信的前提是参与通信的各方都必须使用相同的信息格式化规则和收发信息的方法。这种规则和方法就是网络通信协议，简称协议（Protocol）。,网络层次结构,网络基础知识_
4、网络协议和体系结构,分层是一种结构化技术，系统可以从逻辑上看成是一些连续层次的组合，每一层都包裹住下面的层次，把它们和上面的层次隔离起来。 分层的作用：把复杂问题分解开、保持层次之间的独立性。,网络体系结构,网络基础知识_网络协议和体系结构,网络体系结构：网络层次结构模型与各层协议的集合。,层次结构的优点是：各层之间相互独立，灵活性好；各层都可以采用最合适的技术来实现，易于实现和维护，利于促进标准化。,OSI模型,网络基础知识_网络协议和体系结构,二进制传输,建立数据链路,寻址和最短路径,端到端连接,互连主机通信,数据表示,用户程序接口,TCP/IP模型与协议,网络基础知识_网络协议和体系结构
5、,TCP/IP模型,OSI模型,TCP/IP模型与协议,网络基础知识_网络协议和体系结构,网络通信介质,第八章 网络技术基础,双绞线,网络通信介质_双绞线,类型：屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线 传输信号：模拟信号、数字信号 传输速率：10Mbps100Mbps 传输距离：不超过100m 连接：RJ-45水晶头,双绞线(TP) 由两条相互绝缘的铜导线组成。,水晶头连接,网络通信介质_双绞线,568A：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕,568B：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕,水晶头连接,网络通信介质_双绞线,568B,568B,568A,568B,直通线的接法,交叉线的接法,交叉线 网卡
6、 网卡 直通线 网卡集线器LAN口网卡交换机LAN口网卡路由器LAN口网卡路由器LAN口网卡ADSL调制解调器,光纤,网络通信介质_光纤,特点:抗干扰性好、保密性强、使用安全、重量轻、便于敷设、具有很大的带宽、传输时信号损耗小、传输距离长。 类型：多模光纤，内径62.5m/50m，带宽100Mbps；单模光纤，内径5m10m，带宽100Mbps3Gbps。,无线介质,网络通信介质_无线介质,红外介质：利用红外线作为传输介质，波长 850nm900nm。不受无线电的干扰、成本低廉、应用广泛。 射频：是一种高频率变化的交流电磁波，也称射频电流。可以支持计算机及其外设在短距离内高速传输数据。常用技术
7、有蓝牙、超宽带、冲激无线电等。,无线介质是指可以承载网络信号传输的某一个频段范围的红外线(Ir)或射频(RF)无线电波。,小结,第八章 网络技术基础,网络硬件,第八章 网络技术基础,网卡,网络硬件_物理层设备,网卡工作在网络物理层和数据链路层之间。是构成网络的基本部件，其功能是实现网络信号包的装配和拆卸、数据的转换和存取控制。,Ethernet网络适配器(Network Interface Card，NIC),网卡的MAC地址,网络通信介质_物理层设备,MAC 地址 （Media Access Control, 介质访问控制）任何一个网卡在生产中都会被赋予一个惟一的物理地址(Physical
8、Address)，作为其身份标识，称为MAC地址，也称数据链路层地址或硬件地址。,长度为48位二进制数，由6组十六进制数组成， 如某个网卡的MAC地址为00-10-5C-AD-72-E3。,常用命令：查询： Ipconfigall 或 arp a捆绑： Arp -s IP地址 MAC地址解除捆绑： Arp -d IP地址 MAC地址 注意：arp命令仅用于校园网络中获得静态IP地址的计算机，不适用于获得动态IP地址的计算机。,网络硬件_物理层设备,网卡种类 1.按总线接口类型分 （1）ISA总线网卡 （2）PCI总线网卡 （3）PCI-X总线网卡 （4）PCMCIA总线网卡 （5）USB总线接
9、口网卡 2. 按网络接口划分 （1）RJ-45接口网卡 （2）BNC接口网卡 （3）AUI接口网卡 （4）FDDI接口网卡 （5）ATM接口网卡,3. 按带宽划分 （1）10Mbps网卡 （2）100Mbps网卡 （3）10Mbps/100Mbps网卡 （4）1000Mbps以太网卡 4. 按网卡应用领域来分工作站的网卡服务器的网卡,网络硬件_物理层设备,集线器,网络硬件_物理层设备,集线器将网络信号整理放大后再以广播的方式转发到所有的端口。由于集线器是星型网络的中央设备，网络中节点通过网卡与集线器相连接。集线器上的所有端口就会争用一个共享信道的带宽。,集线器,网络硬件_物理层设备,中继器,网
10、络硬件_物理层设备,中继器又称重发器，工作在物理层。可以将弱信号放大和整形，以保持原数据的完整性。常用中继器来扩展网络中节点间的物理距离。,交换机,网络硬件_数据链路层设备,交换机是数据链路层设备。采用点对点的方式进行传送。即只将数据包发送到目的节点的端口，而不向所有节点的端口发送，因而不会使网络中的节点为争用同一个端口而产生冲突，可以保证每个端口都可以独享带宽。,路由器,网络硬件_网络层设备,路由器具有在不同的网络之间判断网络地址和选择路径的功能。它能从多条路径中选择最佳的路径传递数据包和路由数据流。因此适合连接复杂的大型网络或异种网互连。,路由的作用,路由作用: 完全依靠路标, 找到一条最
11、佳路径(路径最短、速度最快、安全可靠、开销最小等),网络硬件_网络层设备,What is Routing?,网络硬件_网络层设备,国际互联网Internet,第八章 网络技术基础,Internet的发展,国际互联网Internet_网络层设备,互联网始于1969年，ARPA（国防部研究计划署）的“阿帕网”（ARPANET）。,1986年，美国国家科学基金会(NSF)，采用TCPIP协议组建NSFNET，替代ARPAnet成为Internet的主干网。,1993年，伊利诺斯大学的马克安德森开发出Mosaic浏览器，并免费提供给全世界的用户使用。,IP地址,国际互联网Internet_IP地址和域
12、名,Internet中的每一个主机都必须有授权单位分配的全球都能接收和识别的唯一标识，即IP地址 一个IP地址由32位二进制数组成。 每个IP地址被分成四组，每组8位。,IP地址的“点分十进制表示法”：nnn.nnn.nnn.nnn 128.28.116.18,IP地址,国际互联网Internet_IP地址和域名,路由器利用IP地址来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。 网络号和主机号合起来才构成一个完整的IP地址。同一个网络中的主机IP地址，其网络号必须相同。,IP 地址除了标识一台特定的主机外，还标识一台主机与一个网络的连接。,一个有多个网络连接的计算机必须为每个连
13、接分配一个IP地址。,Token ring 223.240.129.0,WAN 78.0.0.0,Ethernet 131.108.0.0,131.108.99.5,223.240.129.2,78.0.0.17,223.240.129.17,国际互联网Internet_IP地址和域名,IP地址分类,国际互联网Internet_IP地址和域名,01 7 8 31,0 2 1516 31,0 3 23 24 31,IP地址：N.H.H.H,IP地址：N.N.H.H,IP地址：N.N.N.H,0,IP地址分类,国际互联网Internet_IP地址和域名,保留地址,国际互联网Internet_IP地
14、址和域名,在A至C类IP地址中，有若干地址有专门的用途或特殊意义，不能分配给主机。具体 如下：网络地址：即主机号为全0 例如：129.1.0.0广播地址：即主机号为全1 例如：129.1.255.255自检地址：127.H.H.H,子网编址,国际互联网Internet_IP地址和域名,子网编址是为了实现更小的广播域并更好地利用主机地址中的每一位，把网络进一步分成更小的网络。子网内的IP地址由三级组成。,子网编址,国际互联网Internet_IP地址和域名,提高安全性。将网络由一个广播域变成多个广播域。 可提高网络的性能。 便于管理，节省IP地址。,子网掩码,国际互联网Internet_IP地址
15、和域名,子网编址技术规定TCPIP网络上的每一台主机都需要一个子网掩码，A类网络默认子网掩码255.0.0.0；B类网络255.255.0.0；C类网络255.255.255.0。 子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的重要根据。,子网掩码,国际互联网Internet_IP地址和域名,例如：有一个C类地址为192.9. 200.13，其默认的子网掩码为255.255.255.0，则它的网络号和主机号可按如下方法得到。,将IP地址192.9.200.13转换为二进制11000000000010011100100000001101。,将子网掩码255.255.255.0转换为二进制11111111111111111111111100000000。,将两个二进制数逻辑乘(AND)后得出的结果即为网络部分： 11000000 00001001 11001000 00001101 (1P地址) 11111111 11111111 11111111 00000000 (子网掩码) 11000000 00001001 11001000 00000000,
