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1、2019/2/27,网络基础知识培训,太极计算机股份有限公司 孙岩,2019/2/27,主要内容,一、计算机网络概述 二、数据通讯基础 三、局域网基础 四、广域网基础,2019/2/27,一、计算机网络概述,定义： 凡是将地理位置不同并且具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和通信线路连接起来，由功能完善的网络软件（网络协议、网络操作系统等）实现资源共享者称为计算机网络。,2019/2/27,发展过程,计算机网络经历了一个从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。这个过程可以分为四个阶段： 具有通信功能的单机系统 具有通信功能的多机系统 计算机通信网络 计算机网络。,2019/2/27,计算机
2、网络功能,共享资源：如硬件、软件、数据库等 计算机用户间通过网络系统进行信息交流 提供分布式处理能力 提高整个系统的可靠性 集中管理,2019/2/27,分类,根据传输距离和传输速度等特点，计算机网络通常分为局域网和广域网两类。局域网的范围小但传输速度快，拓扑结构有总线型、星型和环型等。广域网覆盖范围广但传输速度慢，拓扑结构一般为网状或树型。 应用划分：Intranet、Internet,2019/2/27,通讯标准,产生原因：产品之间不兼容 种类： 事实标准：被广泛使用而产生发展的标准称为事实标准。事实标准是在生产中逐渐成为人们共同遵守的法则。 国际标准：得到国家或国际公认的机构正式认证并采
3、纳的标准。,2019/2/27,国际机构,美国国家标准协会（ANSI）： 国际电子技术委员会（IEC） 国际电信联盟（ITU） 电子工业协会（EIA） Internet工程特别任务组（IETF） 电气和电子工程师协会（IEEE） 国际标准化组织（ISO）,2019/2/27,开放系统互连模型,国际标准化组织（ISO）一直致力于允许多种设备相互通信的研究，并制定了开放系统互连模型OSI (Open System Interconnection)。 它是一种严格的理论模型，并不是一种特定的硬件设备或一套软件例程，而是厂商在设计硬件和软件时必须遵循的一套通信准则。,2019/2/27,OSI 七层模
4、型,数据流层,传输层,数据链路层,网络层,物理层,应用层 (高),会话层,表示层,应用层,2019/2/27,保证不同应用间的数据区分,用户接口,数据表示 加密等特殊处理过程,传输层,数据链路层,网络层,物理层,例子,会话层,表示层,应用层,应用层作用,2019/2/27,应用层（Application Layer）,直接与用户和应用程序打交道。必须注意的是它并不等同于一个应用程序。应用层为用户提供电子邮件、文件传输、远程登录和资源定位等服务。,2019/2/27,表示层（Presentation Layer）,以用户可理解的格式为上层用户提供必要的数据。 数据与信息之间的差异是表示层需要解决
5、的问题。 表示层也提供数据的安全措施。,2019/2/27,会话层（Session Layer）,允许不同主机上的应用程序进行会话，或建立虚连接。 如：某个用户登录到一个远程系统，并与之交换信息。会话层管理这一进程，控制哪一方有权发送信息，哪一方必须接收信息。这其实是一种同步机制。 会话层也处理差错恢复。 用户层次上的单一事务机制也是由会话层来实现的。一个常见的例子就是从数据库中删去一个记录。尽管在用户看来，这只是一个单一操作，但实际上它可能包括几个步骤。首先得找到这个记录，然后修改指针和地址，可能还需修改索引或散列表，最后完成删除动作。如果是通过网络访问数据库，在真正开始删除前，会话层必须确
6、保所有低级操作已经完成。,2019/2/27,TCP UDP SPX,802.3 / 802.2 HDLC,EIA/TIA-232 V.35,IP IPX,表示层,应用层,会话层,例子,数据流层的作用,可靠或不可靠的数据传输 数据重传前的错误纠正,将比特组合成字节进而组合成帧 用MAC地址访问介质 错误发现但不能纠正,设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等,传输层,数据链路层,物理层,网络层,提供路由器用来决定路径的逻辑寻址,2019/2/27,传输层（Transport Layer）,传输层主要负责确保数据可靠、顺序、无错地从点到传输到点（、点可能在也可能不在相同的网络段上）。因为如
7、果没有传输层，数据将不能被接受方验证或解释，传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。 传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。,2019/2/27,网络层（Network Layer）,网络层，即OSI模型的第三层，其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。 网络层的工作就是根据一定的路由策略选择最佳的路由。,2019/2/27,数据链路层（Data Link Layer）,数据链路层是OSI模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是将从网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层传输
8、的帧。 它使用检错或纠错技术来确保数据的正确传输。当数据链路检测到错误时，它请求重发，或是根据情况进行纠正。数据链路层还要解决流量控制的问题。,2019/2/27,物理层（Physical Layer）,物理层负责在网络上传输数据比特流。这与数据通信的物理或电气特性有关。 在你的桌面P C上插入网络接口卡，你就建立了计算机连网的基础。换言之，你提供了一个物理层。,2019/2/27,传输层,数据链路层,物理层,网络层,上层数据,上层数据,TCP 头,数据,IP 头,数据,LLC 头,0101110101001000010,数据,MAC 头,表示层,应用层,会话层,段,包,位,帧,PDU,封装数
9、据,2019/2/27,上层数据,LLC 头 + IP + TCP + 上层数据,MAC 头,IP + TCP +上层数据,LLC 头,TCP+上层数据,IP 头,上层数据,TCP 头,0101110101001000010,传输层,数据链路层,物理层,网络层,表示层,应用层,会话层,解封装数据,2019/2/27,OSI总结,OSI模型的下面三层主要处理网络通信的细节问题。它们一起向上层用户提供服务。上面四层主要针对端对端的通信，它们定义用户间的通信协议，但不关心数据传输的低层实现细节。,2019/2/27,主要内容,一、计算机网络概述 二、数据通讯基础 三、局域网基础 四、广域网基础,20
10、19/2/27,二、数据通讯基础,1.传输介质 2.数据发送方式 3.数据通讯方式,2019/2/27,1.传输介质,在网络的最低层次上，所有计算机通信都以某种能量形式对数据进行编码，并将这些能量通过传输媒介发送出去。 铜缆 光纤 无线电波 卫星 微波 激光 红外线,2019/2/27,铜缆,双绞线（T P）电缆类似于电话线，由绝缘的彩色铜线对组成，每根铜线的直径为0 . 4毫米 0 . 8毫米，两根铜线互相缠绕在一起。,两对电缆,四对电缆,2019/2/27,STP,屏蔽双绞线（ S T P）电缆中的缠绕电线对被一种金属如箔制成的屏蔽层所包围，而且每个线对中的电线也是相互绝缘的。 一些S T
11、 P使用网状金属屏蔽层。这层屏蔽层如同一根天线，将噪声转变成直流电（假设电缆被正确接地），该直流电在屏蔽层所包围的双绞线中形成一个大小相等，方向相反的直流电（假设电缆被正确接地）。屏蔽层上的噪声与双绞线上的噪声反相，从而使得两者相抵消。,封套,屏蔽层,2019/2/27,UTP,非屏蔽双绞线（ U T P）电缆包括一对或多对由塑料封套包裹的绝缘电线对。正如名字所示， U T P没有用来屏蔽双绞线的额外的屏蔽层。,封套,2019/2/27,T I A / E I A国际协会指定了双绞线电缆的标准 1类线（CAT1）：一种包括两个电线对的UTP形式。1类适用于话音通信，而不适用于数据通信。它每秒最
12、多只能传输2 0千位（Kbps）的数据。 2类线（CAT2）：一种包括四个电线对的UTP形式。数据传输速率可以达到4Mbps。 3类线（ CAT3）：一种包括四个电线对的UTP形式。在带宽为16MHz时，数据传输速度最高可达10Mbps 4类线（ CAT4）：一种包括四个电线对的UTP形式。它能支持高达10Mbps的吞吐量。 5类线（CAT5）：用于新网安装及更新到快速Ethernet 的最流行的UTP形式。CAT5包括四个电线对，支持100Mbps 吞吐量和100Mbps 信号速率 增强CAT5：CAT5电缆的更高级别的版本。它包括高质量的铜线，能提供一个高的缠绕率，并使用先进的方法以减少串
13、扰。 6类线（CAT6）：包括四对电线对的双绞线电缆。每对电线被箔绝缘体包裹，另一层箔绝缘体包裹在所有电线对的外面，同时一层防火塑料封套包裹在第二层箔层外面。,2019/2/27,UTP设备,RJ-45 连接器,1,8,8,线对4 R4,1,2,3,4,5,6,7,线对 T 代表发送 R 代表接收,线对2 T2,线对2 R2,线对3 T3,线对1 R1,线对1 T1,线对3 R3,线对4 T4,针,2019/2/27,UTP实现直连线,两端的线序相同,针 线 1 RD+ 2 RD- 3 TD+ 4 NC 5 NC 6 TD- 7 NC 8 NC,直连10BaseT/ 100BaseT,针 线
14、1 TD+ 2 TD- 3 RD+ 4 NC 5 NC 6 RD- 7 NC 8 NC,服务器/路由器,1,8,直连线,8,1,集线器/交换机,2019/2/27,UTP实现交叉线,部分线序交叉,8,1,交叉连接10BaseT/ 100BaseT,针 线 1 RD+ 2 RD- 3 TD+ 4 NC 5 NC 6 TD- 7 NC 8 NC,针 线 1 RD+ 2 RD- 3 TD+ 4 NC 5 NC 6 TD- 7 NC 8 NC,交叉线,1,8,1,8,8,1,集线器/交换机,集线器/交换机,棕 白,棕,蓝百,绿,绿 白,橙 白,蓝,橙,棕 白,橙 白,蓝 白,棕,绿,橙,绿 白,蓝,2
15、019/2/27,光纤,光导纤维简称为光缆。在它的中心部分包括了一根或多根玻璃纤维，通过从激光器或发光二极管发出的光波穿过中心纤维来进行数据传输。在光纤的外面，是一层玻璃称之为包层。它如同一面镜子，将光反射回中心，反射的方式根据传输模式而不同。这种反射允许纤维的拐角处弯曲而不会降低通过光传输的信号的完整性。在包层外面，是一层网状的凯夫拉材料，以保护内部的中心线。最后一层塑料封套覆盖在网状屏蔽物上。,内核,包层,外套,2019/2/27,各种类型的光缆最终分成两大类：单模式和多模式。单模光缆携带单个频率的光将数据从光缆的一端传输到另一端。通过单模光缆，数据传输的速度更快，并且距离也更远。 多模光缆可以在单根或多根光缆上同时携带几种光波。,2019/2/27,无线电波,一个使用无线电波通信
