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1、第一讲 计算机网络基本概念及基本命令,计算机网络技术,第一章 计算机网络基本概念及基本命令,课程介绍及要求,1,计算机网络基本知识,2,计算机网络新技术,3,几个常用的网络命令,4,一、课程介绍及要求 课程介绍,1、课程代码 151221 2、课程名称 计算机网络技术 Computer networks Technology 3、授课对象 计算机科学与技术专业本科学生 4、学分3分 5、修读期 第7学期（四年制）第9学期（五年制） 12周54课时,一、课程介绍及要求 课程介绍,6、课程简介 本课程是计算机或计算机网络专业的一门专业课。 是理论与实践并重的课程。 不但要理解掌握计算机网络的基本概
2、念、原理、协议等，还必须通过实验训练来掌握其内在的含义。 课程内容主要包括： 双绞线的制作和对等网的组建 交换机的基本配置和VLAN的划分 跨交换机的VLAN的配置与划分 路由器的基本配置和基本应用 常用网络服务器的架设，简单Socket编程方法 网络数据包的捕获和分析等知识点的实验内容等,一、课程介绍及要求 课程介绍,7、课程目标 通过该科目的学习，能够利用路由器和交换机、服务器等进行简单的组网，能利用包捕获工具进行协议包的分析和简单的网络维护，能进行基本的基于Socket的网络编程 8、成绩考评 考查课 成绩：实验操作50%，实验报告40%，考勤和纪律10% 9、参考教材 计算机网络实验教
3、程、叶少珍，蒋启强，安淑梅著、清华大学出版社、2010年09月 第一版、252页、定价29元,一、课程介绍及要求 课程介绍,10、参考书目 计算机网络（第四版），潘爱民等译，清华大学出版社 数据通信与计算机网络，高传善等，高等教育出版社出版,一、课程介绍及要求 课程要求,1、上课要求 保持课堂安静，头脑清醒，思维活跃 不迟到、不早退、不旷课 既要重视理论学习，又要多上机实践，要两者并重 以饱满的精神状态和热情的求知欲充实地度过本学期！ 2、上机要求 每4人组成一个小组，每一个小组选一个组长 每次上机实验之后必须按时完成实验报告 上机考勤3次缺席，按不及格处理 发现上机时间做与本次实验无关事情的
4、，按缺席一次处理 重视上机实践，刻苦钻研，追求进步，认真做好每次实验,二、计算机网络基本知识,1、计算机网络的概念 计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。 2、计算机网络的基本组成 概括来说有两部分组成：资源子网和通信子网 就是按物理结构分为网络硬件和网络软件两部分。 在计算机网络中，硬件是物理基础，软件是支持网络运行提高效率和开发资源的工具。,资源子网是计算机网络中面向用户的部分，负责数据处理工作。它包括网络中独立工作的计算机及其外围设备，软件资
5、源和整个网络共享的数据。,通信子网指的是网络中的数据通信系统，由用于信息交换的网络节点处理机和通信链路组成，主要负责通信处理工作。,计算机网络,网络硬件,网络软件,计算机主机,网络设备,传输介质,网络系统软件,网络应用软件,主机：可独立工作的计算机，是计算机网络的核心，也是用户的主要的网络资源。,网络设备：网卡、调制解调器、集线器、中继器、网桥、交换机、路由器、网关等。,网传输介质：按其特性可分为有线通信介质和无线通信介质。双绞线、同轴电缆和光缆；无线电、微波、卫星通信和移动通信。,网络系统软件：是指控制和管理网络运行、提供网络通信、管理和维护共享资源的网络软件。它包括网络操作系统，网络通信和
6、协议软件，网络管理软件和网络编程软件等。,网络应用软件：一般是指某一应用目的而开发的网络软件，它为用户提供一些实际的应用。如：为特定的应用而开发的软件,二、计算机网络基本知识,3、网络拓扑结构（ network topology ） 网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。 拓扑图给出服务器、工作站的网络配置和相互间的连接。 网络拓扑结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等。,二、计算机网络基本知识,4、网络协议 网络协议：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。 举例：网络中
7、一个微机用户和一个大型主机的操作员进行通信，由于这两个数据终端所用字符集不同，因此操作员所输入的命令彼此不认识。为了能进行通信，规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后，才进入网络传送，到达目的终端之后，再变换为该终端字符集的字符。当然，对于不相容终端，除了需变换字符集字符外。其他特性，如显示格式、行长、行数、屏幕滚动方式等也需作相应的变换。 要素：网络协议至少包括语法、语义、定时三要素。,语法：用来规定信息格式；数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。,语义：用来说明通信双方应当怎么做；用于协调与差错处理的控制信息。,定时（时序）：定义了何时进行通信，先讲什么，后讲什么
8、，讲话的速度等。比如是采用同步传输还是异步传输！,二、计算机网络基本知识,4、网络协议 常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。,TCP/IP协议 TCP/IP协议是这三大协议中最重要的一个，其实指的是一组网络协议集。 TCP/IP协议是互联网的基础协议，没有它就根本不可能上网，任何和互联网有关的操作都离不开这个协议。 不过TCP/IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个，单机上网还好，而通过局域网访问互联网的话，就要详细设置IP地址，网关，子网掩码，DNS服务器等参数。,TCP/IP尽管是目前最流行的网络协议，但TCP/IP协议在局域网中的通信效率并不高
9、，使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时，经常会出现不能正常浏览的现象。此时安装NetBEUI协议就会解决这个问题。,NetBEUI协议（NetBios Enhanced User Interface） NetBEUI协议是NetBIOS协议的增强版本，曾被许多操作系统采用，例如Win 9x系列、Windows NT等。是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。 NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议，安装后不需要进行设置，特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外，小型局域网的计算机也可以安上NetBEUI协议。另外还有一点要注意，如果一台只装了T
10、CP/IP协议的WINDOWS98机器要想加入到WINNT域，也必须安装NetBEUI协议。,IPX/SPX协议 IPX/SPX协议本来是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议，但是现在也非常常用-大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议，比如星际争霸，反恐精英等等。虽然这些游戏通过TCP/IP协议也能联机，但显然还是通过IPX/SPX协议更省事，因为根本不需要任何设置。除此之外，IPX/SPX协议在局域网络中的用途似乎并不是很大，如果确定不在局域网中联机玩游戏，那么这个协议可有可无。,二、计算机网络基本知识,5、网络体系结构的概念 网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络
11、硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。 广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出了开放系统互连（OSI-Open System Interconnection)的参考模型。 TCP/IP：Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网协议的缩写。目前形式的TCP/IP体系结构和协议是美国国防部高级研究计划局DARPA于1977年到1979年间推出的。其使用范围极广，在局域网和广域网中均适用，许多厂商的计算机操作系统和网络操作系统产品都采用或含有该协议，是目前异种网络通信使用的唯一协议体系，已成为目前事实上的国
12、际标准和工业标准。,二、计算机网络基本知识,5、网络体系结构OSI七层体系结构,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,物理层（Physical Layer)用来规定通信设备机械的、电气的、功能的和规程的特性，以建立、维护和拆除物理链路连接。 机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等 电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等,功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义，即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能 规程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程，是指在物理连接的建立、维护、交换信
13、息时，DTE和DCE双方在各电路上的动作系列。 在这一层上，传输的数据单位为比特（bit）。 物理层的主要设备：中继器、集线器。,数据链路层（DataLinkLayer）在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。 数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。,在这一层上，传输的数据单位为帧（frame）。 数据链路层主要设备有：二层交换机、网桥。,网络层（Network layer）在计算机网络中进行通信的两个计算机之间
14、可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息-源站点和目的站点地址的网络地址。,网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。 在这一层上，传输的数据单位为数据包（packet）。 网络层协议主要有：IP、IPX、RIP、ARP、RARP、OSPF等。 网络层主要设备：路由器、三层交换机。,传输层（Transport Layer） 根据通信子网的特性最佳地利用网络资源，并以可靠和经济的方式为在源站和目的站的进程之间，建立一条运输连接以透明地传送报
15、文（运输层的信息传送单位）。 为上层提供端到端的透明的、可靠的数据传输服务。,传输层分为可靠传输（TCP）与不可靠传输（UDP）两种。TCP的数据单元称为段（segments），UDP协议的数据单元称为“数据报（datagrams）”。 传输层协议主要有：TCP、UDP、IPX/SPX 协议集的SPX（序列包交换）等。,会话层（Session Layer） 也称为会晤层或对话层。 负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信。 主要功能有：建立通信链接，保持会话过程通信链接的畅通，同步两个节点之间的对 话，决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。,在会话层及以上的高层次中，数据传送
16、的单位不再另外命名，统称为报文。,表示层（Presentation Layer） 这一层主要解决用户信息的语法表示问题。将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩，加密和解密等工作都由表示层负责。例如图像格式的显示，就是由位于表示层的协议来支持。,打比方，一个讲日语的人要和一个讲汉语的人交谈。假设每人各有一翻译，两个翻译都懂英语而不懂其他语言，因此，每一个翻译都必须把各自本地语言翻译成英语。这两个交谈的人可以类比为应用层实体，两个翻译为表示层实体。,应用层（Application Layer） 应用层协议并不是解决用户各种具体应用的协议。客户具体问题的解决往往是通过作于不同主机中的 进程之间的通信和协议来完成的。这些为了解决具体的应用问题而彼此通信的进程就称为“应用进程”。应用层就是规定应用进程在通信时所遵循的协议。,应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。 主要是一些终端的应用，比如说FTP（各种文件下载），WEB（IE浏览），QQ
