計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)提綱

1、北京大學(xué)遠(yuǎn)程教育計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)提綱 1考試題型滿分 100 時間 90分鐘一、填空題 20二、單選題 20三、簡答題 16四、應(yīng)用題 22 小型局域網(wǎng)設(shè)計(jì)園區(qū)主干網(wǎng)設(shè)計(jì)五、計(jì)算填表 22已知IP地址,填寫缺省掩碼、網(wǎng)絡(luò)地址、主機(jī)地址和廣播地址已知IP地址和子網(wǎng)掩碼，填寫網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址用掩碼將一個網(wǎng)絡(luò)地址劃分為多個子網(wǎng) 2園區(qū)主干網(wǎng)設(shè)計(jì)，要求熟悉千兆以太網(wǎng)技術(shù)1. 一個校園有4個中心節(jié)點(diǎn)，用千兆以太網(wǎng)將4個節(jié)點(diǎn)連起來構(gòu)成校園主干網(wǎng)，具體要求如下：畫出網(wǎng)絡(luò)連接圖，圖中注明所用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備名稱和傳輸介質(zhì)及介質(zhì)連接部件寫出搭建主干網(wǎng)所需要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置和數(shù)量，以及傳輸介質(zhì)和全部配件的數(shù)量應(yīng)用練習(xí)

2、題一CDB270米500米7公里28公里A3應(yīng)用練習(xí)題一270米500米7公里28公里10m單模光纖1000Base-LX交換機(jī)AGBIC-ZXGBIC-ZX10m單模光纖GBIC-LXGBIC-LX62.5m多模光纖GBIC-SXGBIC-SX62.5m 多模光纖GBIC-LXGBIC-LX交換機(jī)B交換機(jī)C交換機(jī)D1000Base-SX1000Base-LX1000Base-ZX帶兩個GE端口的三層核心交換機(jī) 4GBIC-SX 2GBIC-LX 4GBIC-ZX 2m 多模光纜770米 10m 單模光纜 35公里GBIC-SX 4GBIC-LX 2GBIC-ZX 250m多模光纖 500米方

3、案二交換機(jī)C-交換機(jī)D1000Base-SX GBIC-SX 50m多模光纖4小型局域網(wǎng)設(shè)計(jì)一用100Base-T技術(shù)將6臺計(jì)算機(jī)連成一個局域網(wǎng)，將它們分到3個VLAN中，要求相互之間能夠通信，自選網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)。分配IP網(wǎng)絡(luò)地址。具體要求如下：畫出網(wǎng)絡(luò)連接圖，圖中注明所用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳輸介質(zhì)和介質(zhì)連接部件圖中畫出VLAN的劃分為每個站點(diǎn)分配一個IP地址和掩碼應(yīng)用練習(xí)題二交換機(jī)路由器VLAN11VLAN12VLAN135類UTPRJ-45PC6PC5PC4PC3PC2PC1網(wǎng)卡E0E1E2交換機(jī)路由器PCPCPCPCPCPCVLAN11VLAN12VLAN13Trunk VLAN1-35IP

4、地址分配IP網(wǎng)絡(luò)地址 掩碼 92 11111111.11111111.11111111.11000000 4個子網(wǎng) VLAN11 00 4VLAN12 01 28VLAN13 10 92 11 VLAN11 E0 interface vlan11 PC1 VLAN12 E1 interface vlan12 VLAN13 E2 interface vlan13應(yīng)用練習(xí)題二6小型局域網(wǎng)設(shè)計(jì)二請分別用共享式和交換式100Base-T技術(shù)，將6臺計(jì)算機(jī)連成一個小型局域網(wǎng)，具體要求如下：畫出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，圖中注明所用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳輸介質(zhì)及介質(zhì)連接部件類型說明共享式和交換式局域網(wǎng)的主要區(qū)別 關(guān)鍵是選好連網(wǎng)的

5、核心設(shè)備應(yīng)用練習(xí)題三7計(jì)算填表題練習(xí)1.已知IP地址,填缺省掩碼、網(wǎng)絡(luò)地址、主機(jī)地址和廣播地址IP地址 類別 缺省掩碼 網(wǎng)絡(luò)地址 主機(jī)地址 廣播地址8 已知IP地址和子網(wǎng)掩碼，填寫網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址IP地址 類別 掩碼 網(wǎng)絡(luò)地址 廣播地址 用掩碼劃分子網(wǎng)，自選掩碼，要求寫出每個子網(wǎng)的掩碼、網(wǎng)絡(luò)地址、可用主機(jī)地址空間和廣播地址。將 網(wǎng)絡(luò)地址劃分為4個子網(wǎng)8課程重點(diǎn)及要求第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍) 9課程重點(diǎn)及要求第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的幾個基本概念 協(xié)議 協(xié)議

6、分層 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2. 協(xié)議分層的特性與原則及幾個術(shù)語 接口 服務(wù)訪問點(diǎn) 實(shí)體 對等實(shí)體3.OSI參考模型的分層結(jié)構(gòu)4. 分層結(jié)構(gòu)中每個層次的主要作用主要功能主要協(xié)議各層之間的主要區(qū)別10課程重點(diǎn)及要求第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.數(shù)據(jù)通信的基本概念信息、數(shù)據(jù)和信號的概念；信道及信道的帶寬和容量香農(nóng)定理公式2.通信方式3.數(shù)據(jù)傳輸方式4.編碼技術(shù)，要求會畫曼徹斯特和差分曼徹斯特波形圖。5.多路復(fù)用技術(shù)，6.交換技術(shù)7.傳輸介質(zhì)的分類及各類介質(zhì)的特性和應(yīng)用環(huán)境。11課程重點(diǎn)及要求第4章 局域網(wǎng)技術(shù)1.局域網(wǎng)的基本組成，各組成部分的主要功能與作用。2.局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)MAC和LLC子層MAC地址概念

7、3.兩種介質(zhì)訪問控制方法畫原理圖 簡單敘述工作原理4.以太網(wǎng)的技術(shù)特性，以太網(wǎng)的系列標(biāo)準(zhǔn)，各種以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 編碼方案、硬件組成及其組網(wǎng)規(guī)則。5.交換式局域網(wǎng)定義及特點(diǎn)，它與共享式網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別 交換機(jī)的工作原理及種類 要求能用交換以太網(wǎng)技術(shù)搭建一個小型局域網(wǎng)12課程重點(diǎn)及要求第4章 局域網(wǎng)技術(shù)6.虛擬網(wǎng) 定義 技術(shù)特性 標(biāo)識方法 劃分方法 會用VLAN技術(shù)組建大型局域網(wǎng)。7.千兆以太網(wǎng) 兩個標(biāo)準(zhǔn) 4個介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及其特性和組網(wǎng)規(guī)則 要求能夠用千兆以太網(wǎng)設(shè)計(jì)一個園區(qū)主干網(wǎng)8.萬兆以太網(wǎng) 標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)特性13課程重點(diǎn)及要求第5章 網(wǎng)絡(luò)互連1.工作在OSI模型每個層次的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 每種設(shè)備的主要功能和特性 各

8、層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主要區(qū)別及應(yīng)用場合2.交換機(jī)的工作原理及種類3.路由器基本功能工作原理路由選擇算法路由協(xié)議（RIP/OSPF）。14課程重點(diǎn)及要求第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)協(xié)議簇包含的各層協(xié)議的內(nèi)容及用途協(xié)議的作用及重要的IP地址概念。IP地址的表示與分類子網(wǎng)掩碼的概念網(wǎng)絡(luò)地址、主機(jī)地址、廣播地址的表示形式IP地址的分配方法。的傳輸層協(xié)議TCP和UDP的區(qū)別及其應(yīng)用環(huán)境。傳輸層地址(TSAP)的格式。端口的概念5.常用應(yīng)用層協(xié)議6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的五大功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15課程重點(diǎn)及要求第7章 Internet及應(yīng)用1.Internet基本概念2.Internet基本信息服務(wù)的工作原理

9、、客戶端應(yīng)用程序的使用方法。DNS名字系統(tǒng)的概念，名字空間的結(jié)構(gòu)及命名規(guī)則；DNS的工作原理和名字解析的過程。Mail 系統(tǒng)的組成、協(xié)議telnetftpwww16北京大學(xué)遠(yuǎn)程教育計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)提綱第1章 北京大學(xué)計(jì)算中心張立云 17第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義1. 定義將分布在不同地理位置上的具有獨(dú)立功能的多臺計(jì)算機(jī)、終端及附屬設(shè)備，用通信線路和通信設(shè)備連接起來，再配有功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件等），實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)，稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。181.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成與邏輯結(jié)構(gòu) 1.基本組成四大要素計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信線路和通信設(shè)備網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)軟件第1章 計(jì)

10、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論192. 邏輯結(jié)構(gòu)資源子網(wǎng)提供訪問網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理以及管理和分配共享資源的能力通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)的通信功能，專門負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)間通信的控制與處理，為資源子網(wǎng)提供信息傳輸服務(wù)第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)H : 主機(jī)T: 終端201.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 拓樸結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和通信鏈路所組成的幾何形狀1.總線型總線型結(jié)構(gòu)采用一條單根的通信線路（總線）作為公共的傳輸通道，所有的節(jié)點(diǎn)都通過相應(yīng)的接口直接連接到總線上，并通過總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。2.環(huán)型環(huán)型結(jié)構(gòu)是將各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過環(huán)接口連在一條首尾相接的閉合環(huán)型通信線路中。第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論213.星型每個節(jié)點(diǎn)都有一條單獨(dú)的鏈路與

11、中心節(jié)點(diǎn)相連，信息的傳輸是通過中心節(jié)點(diǎn)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，并且只能通過中心站點(diǎn)與其它站點(diǎn)通信 屬于集中控制方式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4.樹型結(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu)是從總線型和星型結(jié)構(gòu)演變來的，網(wǎng)上各結(jié)點(diǎn)按一定的層次連接起來，形狀像一棵倒置的樹。第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論225. 網(wǎng)狀網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是指將各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與通信線路互連成不規(guī)則的形狀，每個節(jié)點(diǎn)至少與其它兩個結(jié)點(diǎn)相連，或者說每個節(jié)點(diǎn)至少有兩條鏈路與其他節(jié)點(diǎn)連接6.混合型結(jié)構(gòu) 混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由以上幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合而成的環(huán)星型結(jié)構(gòu)、總線型和星型混合結(jié)構(gòu)廣州北京西安成都武漢南京上海沈陽第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論231.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍 局域網(wǎng)（LAN)

12、 城域網(wǎng)(MAN) 廣域網(wǎng)(WAN)局域網(wǎng)（LAN- Local Area Network）將較小的地理區(qū)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備連接在一起的通信網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng)（WAN- Wide Area Network） 廣域網(wǎng)是在一個廣闊的地理區(qū)域內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)、語音、圖象信息傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)城域網(wǎng)（MAN-Metroplitan Area Network） 是一種大型的LAN，它的覆蓋范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍在一個城市內(nèi)第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論24北京大學(xué)遠(yuǎn)程教育計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)答疑第2章 北京大學(xué)計(jì)算中心張立云 cczly 25第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議2.1 幾個重要概念協(xié)議 協(xié)議分層

13、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1. 協(xié)議協(xié)議是關(guān)于通信雙方通信過程的一組約定和規(guī)則協(xié)議的關(guān)鍵成分: 三要素 語義控制信息的內(nèi)容，需要做出的動作及響應(yīng) 語法數(shù)據(jù)與控制信息的格式、數(shù)據(jù)編碼、信號電平 時序事件發(fā)生的先后順序和速度匹配?？刂剖裁磿r候 開始交流信息、講話順序、講話速度等26第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議2.協(xié)議分層把開放系統(tǒng)的信息交換問題分解到一系列較易控制的軟硬件模塊（層）中，各層可獨(dú)立進(jìn)行修改或功能擴(kuò)充 協(xié)議分層的幾個概念實(shí)體對等實(shí)體接口服務(wù)訪問點(diǎn)27第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議1）接口 相鄰兩層之間的邊界，低層通過接口為上層提供服務(wù)，上層通過接口調(diào)用低層提供的服務(wù)。接口定義本層的基本操

14、作和向上一層提供的服務(wù)n-PDUIDUICISDUICISDU報(bào)頭SDUSAP接口n+1層n層服務(wù)提供者服務(wù)用戶2）服務(wù)訪問點(diǎn)（SAP-Service Access Point)下一層實(shí)體向上一層實(shí)體提供服務(wù)的交互處28第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議3）實(shí)體（entity) 每一層中的活動元素通常稱為實(shí)體，實(shí)體是指能夠發(fā)送和接收信息的任何物體。包括軟件實(shí)體（一個應(yīng)用進(jìn)程）和硬件實(shí)體4）對等實(shí)體不同機(jī)器上同一層的實(shí)體叫做對等實(shí)體 3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是層和協(xié)議的集合29 2.2 OSI參考模型ISO/OSI國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議

15、應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層傳輸介質(zhì)5234167301. 物理層（physical layer)1)物理層的主要作用物理層是OSI參考模型的最低層，它建立在傳輸介質(zhì)之上，主要作用是建立物理連接，確保二進(jìn)制比特流的正確傳輸。2）物理層的接口特性DTE與DCE之間標(biāo)準(zhǔn)接口的機(jī)械特性 電氣特性 功能特性 規(guī)程特性 DTE 數(shù)據(jù)終端設(shè)備 DCE 數(shù)據(jù)鏈路端接設(shè)備計(jì)算機(jī) Modem路由器交換機(jī) HUB第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概覽31機(jī)械特性接插連接器（插頭/插座）的形狀、規(guī)格尺寸、插針、插孔的數(shù)量與排列順序、固定和鎖定裝置等電氣特性規(guī)定了信號線

16、的電器連接及有關(guān)的電路特性。功能特性規(guī)定各接口信號線的功能及相互間的操作關(guān)系規(guī)程特性規(guī)定利用信號線進(jìn)行二進(jìn)制位流傳輸?shù)囊唤M操作過程。3）數(shù)據(jù)單元 位 （bit)第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概覽322.數(shù)據(jù)鏈路層（data link layer) 1）數(shù)據(jù)鏈路層的主要作用在物理層提供的比特服務(wù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)物理層傳輸原始比特流的功能，使之成為邏輯上無錯的數(shù)據(jù)鏈路，確保在一段物理鏈路上數(shù)據(jù)幀的正確傳輸。 2）數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 面向字符型與面向比特型廣域網(wǎng)常用的兩個數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是： HDLC-高級數(shù)據(jù)鏈路控制（只支持同步串行） PPP-點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議 （支持同步串行和異步串行） 3）數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)

17、的地址是 物理地址 MAC地址 48比特 6字節(jié) 4）數(shù)據(jù)單元 幀 (frame)第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概覽33第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概覽局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的分層介質(zhì)訪問控制層（Media Access Control）MAC 向下與物理層通訊邏輯鏈路控制層（Logical Link Control）LLC向上與網(wǎng)絡(luò)層通訊343.網(wǎng)絡(luò)層（Network layer)1）主要作用網(wǎng)絡(luò)層主要用于控制通信子網(wǎng)的運(yùn)行。將從高端傳送下來的數(shù)據(jù)分組打包，再進(jìn)行必要的路由選擇、流量控制、差錯控制、順序檢測等處理，使數(shù)據(jù)正確無誤地傳送到目的端。它解決的是在通信子網(wǎng)中由多段物理鏈路組成的數(shù)據(jù)鏈路的數(shù)據(jù)傳輸問題2）兩個基本

18、功能 路徑選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概覽353)基本數(shù)據(jù)單元 包 packet 4）網(wǎng)絡(luò)層地址（網(wǎng)絡(luò)地址，邏輯地址） 路由器路徑選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)的地址 IPV4地址 32位（bit) 4字節(jié)(byte)IPV6地址 128位（bit) 16字節(jié)(byte)第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概覽365)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP、ARPR、ARP、ICMP（TCP/IP)IPX DECNET APPLEtalk路由選擇協(xié)議 RIP OSPF IGRP BGP4第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概覽374. 傳輸層（Transport Layer)1）主要作用傳輸層是OSI參考模型的第四層,傳輸層的主要作用是為利用通信子網(wǎng)進(jìn)行通信的兩

19、個主機(jī)，提供端到端(兩個應(yīng)用進(jìn)程）的可靠的、透明的通信服務(wù)。2）傳輸?shù)刂穫鬏數(shù)刂?- 傳輸服務(wù)訪問點(diǎn)（TSAP) TSAP ( IP地址，端口號）用于識別應(yīng)用進(jìn)程，使一個應(yīng)用進(jìn)程與一個遠(yuǎn)程應(yīng)用進(jìn)程建立連接3）基本數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)報(bào) 4）協(xié)議 TCP UDP第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概覽385. 會話層（ Session Layer) OSI參考模型的第五層會話層允許在不同機(jī)器上的兩個應(yīng)用進(jìn)程之間，建立、使用和結(jié)束會話，主要作用是管理兩個應(yīng)用進(jìn)程之間的會話6. 表示層（ Prosentation Layer) 表示層位于OSI參考模型的第6層，包含處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)格式的協(xié)議，使被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)保持原來的含義

20、7. 應(yīng)用層（ Aoolication Layer)應(yīng)用層的作用是實(shí)現(xiàn)開放系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)程的相互通信，同時完成一系列與處理業(yè)務(wù)有關(guān)的服務(wù)功能第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概覽39數(shù)據(jù)封裝的圖示各層數(shù)據(jù)單元：物理層 二進(jìn)制位（bit)數(shù)據(jù)鏈路 幀 (frame)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包(packet)高層數(shù)據(jù)報(bào)(data stream)第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議40北京大學(xué)成人本科計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程第3章 北京大學(xué)計(jì)算中心張立云 cczly 413.1 幾個基本概念信息是對客觀物質(zhì)的反映，信息有文字、聲音、圖象等各種存在形式。從通信的角度看，信息是人們要通過通信系統(tǒng)傳遞的內(nèi)容。2. 數(shù)據(jù)數(shù)字化的信息稱為數(shù)據(jù)。3. 信

21、號數(shù)據(jù)的電磁編碼、電編碼或光編碼4. 噪聲信號在傳輸過程中受到的干擾第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)425. 信道 是傳送信號的一條通路6. 信道容量是信道允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率 香農(nóng)（Shannon）定理香農(nóng)定理計(jì)算公式C=Blog2(1+S/N) （bps) 其中： C 信道容量 B 信道的帶寬 S 信號能量 N 噪聲能量 S/N 信噪比第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)437. 信道帶寬信道所能傳送電磁波的有效頻率范圍 信道帶寬=最高信號頻率-最低信號頻率8. 吞吐量 在單位時間內(nèi)信道能夠成功傳輸?shù)男畔⒖偭?.誤碼率 傳送中數(shù)據(jù)被傳錯的比例10.傳輸速率 調(diào)制速率 單位：波特（baud) 公式： B = 1/ T

22、 （T 調(diào)制信號波的周期） 傳輸速率 單位：bits/s bps 公式：S = 1/T log2N S = B*log2N (N 調(diào)制信號波的狀態(tài)數(shù))第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)443.3 通信方式1.單工 數(shù)據(jù)只能沿信道的一個固定方向傳送2.半雙工 允許數(shù)據(jù)沿兩個方向傳輸，但在每一時刻信息只能在一個方向傳輸數(shù)據(jù)，它不能同時進(jìn)行雙向傳輸。3.全雙工 允許數(shù)據(jù)同時沿兩個方向傳輸。即通信雙方能同時在兩個相反的方向上傳輸信息。AB發(fā)送端接收端AB發(fā)送端接收端AB發(fā)送端接收端第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)453.4 數(shù)據(jù)傳輸方式1.根據(jù)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的特點(diǎn)基帶傳輸 頻帶傳輸 寬帶傳輸 1）基帶傳輸 直接利用基帶信號通

23、過傳輸信道進(jìn)行傳輸?shù)姆绞交鶐盘栁唇?jīng)調(diào)制的數(shù)字信號 2）頻帶傳輸 將基帶信號經(jīng)調(diào)制后，再通過傳輸信道進(jìn)行傳輸?shù)姆绞?，稱為頻帶傳輸 3）寬帶傳輸 在數(shù)據(jù)傳輸過程中，用編碼表示的數(shù)字基帶信號經(jīng)高頻調(diào)制后在信道中傳輸，我們把這種傳輸方式稱為寬帶傳輸。第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)462.根據(jù)傳送的單位并行 串行 1)并行傳輸 數(shù)據(jù)在多條信道上同時傳輸?shù)姆绞椒Q為并行傳輸。 2）串行傳輸數(shù)據(jù)在一條信道上按位依次傳輸?shù)姆绞椒Q為串行傳輸。3.根據(jù)串行傳輸?shù)耐椒绞?異步（起止同步） 同步 1) 異步傳輸起止同步法,字符同步 2）同步傳輸 同步傳輸方式不對每個字符進(jìn)行同步，而是對一組字符組成的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行同步。在數(shù)據(jù)塊前

24、面加同步字符（SYN）第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)473.5 編碼技術(shù)1.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號 調(diào)制解調(diào) 調(diào)幅（ASK） 調(diào)頻(FSK） 調(diào)相（PSK）2.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼）非歸零編碼（NRZ）曼徹斯特編碼（Manchester) 每比特中間跳變，低到高 ，表示“1” 高到低 ，表示“0”差分曼徹斯特編碼（Difference Manchester) 不論是“0”還是“1”每個比特中間有一次跳變兩比特之間邊界有跳變，下一位是“0” 兩比特中間邊界無跳變，下一位是“1”第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)48第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 0 1 0 1 1 0 0 1 0數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(a)NRZ編碼NRZ編

25、碼的同步時鐘(b)曼徹斯特編碼(c)差分曼徹斯特編碼高變低 0低變高 1下一位0 有跳變下一位1 無跳變低電平 0高電平 13.模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號脈碼調(diào)制（PCM - Pulse Code Modulation)493.6 多路復(fù)用技術(shù)1.時分多路復(fù)用（TDM）2.統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用（STDM）3.頻分多路復(fù)用（FDM ）4.波分多路復(fù)用（WDM， DWDM)第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)503.6 交換技術(shù)電路交換（circuit switching)報(bào)文交換 (message switching)分組交換(packet switching)第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)513.7 傳輸介質(zhì) 1.有線傳輸介質(zhì)（硬

26、介質(zhì)） 1)雙絞線屏蔽雙絞線（STP )無屏蔽雙絞線（UTP) Category 1、2、3、4、5、超5類 、6、7 2)同軸電纜 (Coaxial cable)50同軸電纜傳輸數(shù)字信號75同軸電纜傳輸模擬信號 3)光纖(Optical Fiber)2.無線傳輸介質(zhì) 微波 衛(wèi)星第3章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)52北京大學(xué)遠(yuǎn)程教育計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)答疑第4章 北京大學(xué)計(jì)算中心張立云 cczly 53第4章 局域網(wǎng)技術(shù)4.1 局域網(wǎng)概述1.局域網(wǎng)的基本組成硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)工作站網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳輸介質(zhì)及其介質(zhì)連接部件 54第4章 局域網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）是工作在數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備網(wǎng)卡的主要功能網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)計(jì)

27、算機(jī)與傳輸介質(zhì)的物理連接網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的大部分功能介質(zhì)訪問控制（如：CSMA/CD）錯誤校驗(yàn)數(shù)據(jù)幀的拆裝 幀的發(fā)送與接收數(shù)據(jù)信號的編/解碼（如：曼徹斯特代碼的轉(zhuǎn)換）數(shù)據(jù)的串、并行轉(zhuǎn)換等功能55第4章 局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層OSI 參考模型傳輸媒體物理層物理層傳輸媒體MAC子層LLC子層MAC子層LLC子層高層協(xié)議 局域網(wǎng)參考模型高層協(xié)議高層協(xié)議IEEE802標(biāo)準(zhǔn)范圍4.2 局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與IEEE802標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)鏈路分為兩個子層LLCMAC56第4章 局域網(wǎng)技術(shù)MAC地址是數(shù)據(jù)鏈路層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)依據(jù)的地址 00-D0-59-C0-49-36（12個16進(jìn)

28、制數(shù)） 查看計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡MAC地址的命令：winipcfg (Windows 98)ipconfig/all (Win2000,NT)廠家標(biāo)識碼 （Vendor Code）系列號（Serial Number）24 bits24 bits57第4章 局域網(wǎng)技術(shù)4.3 介質(zhì)訪問控制協(xié)議 爭用型 CSMA/CD 無爭用型 令牌環(huán)（Token Ring)協(xié)議 要求會畫原理圖，并能講述其工作原理及工作流程工作原理：要發(fā)送數(shù)據(jù)的站點(diǎn)，先監(jiān)聽電纜上的載波信號有載波為線路忙，繼續(xù)監(jiān)聽信道，直到線路閑。無載波為線路閑，開始發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)時，邊發(fā)送邊檢測沖突信號，若檢測到?jīng)_突信號，所有沖突站點(diǎn)都停止數(shù)據(jù)發(fā)送，

29、并發(fā)送JAM然后，按二進(jìn)制指數(shù)退避算法（Backoff）計(jì)算等待時間，在等待一個隨機(jī)時間后，再重新嘗試發(fā)送若無沖突信號則傳輸完畢58第4章 局域網(wǎng)技術(shù)CSMA/CD工作原理圖 注意：書中圖有誤，傳輸數(shù)據(jù)并檢測沖突信號 錯為傳輸數(shù)據(jù)并監(jiān)聽信道 準(zhǔn)備發(fā)送站準(zhǔn)備發(fā)送站監(jiān)聽信道傳輸數(shù)據(jù)并檢測沖突信號 信道空閑 信道忙檢測到?jīng)_突無沖突傳輸完成發(fā)送JAM信號 按Backoff策略等待59第4章 局域網(wǎng)技術(shù) 2.令牌環(huán)(Token Ring) 令牌控制網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的發(fā)送權(quán)工作原理環(huán)網(wǎng)中的每個環(huán)接口有兩種操作模式，偵聽和發(fā)送令牌一直在環(huán)中單向繞環(huán)傳遞環(huán)接口令牌站點(diǎn)SDACEDByte 1 1 1a.令牌開始界符(

30、SD)訪問控制(AC)結(jié)束界符(ED60第4章 局域網(wǎng)技術(shù)環(huán)結(jié)點(diǎn)接收令牌，沒有信息發(fā)送，就把令牌直接傳遞給下一個環(huán)結(jié)點(diǎn)有信息發(fā)送，則先把令牌標(biāo)志位從“0”轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”，刪除令牌，然后開始發(fā)送數(shù)據(jù)幀環(huán)上的各站都接收數(shù)據(jù)幀，檢查幀中的目的MAC地址， 不是指向本站，把幀重發(fā)到環(huán)上，直接轉(zhuǎn)發(fā)給下一站 是指向本站，拷貝幀，將信息幀連同接收狀態(tài)、地址識別指示位和幀拷貝指示位等信息一并重發(fā)到環(huán)上當(dāng)信息返回到源發(fā)送站點(diǎn)時，發(fā)送站丟棄或保存該幀、錯誤校驗(yàn)。發(fā)送站發(fā)送完最后一幀的最后一個比特時便釋放令牌，令牌標(biāo)志為從“1”轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”61第4章 局域網(wǎng)技術(shù)4.3 以太網(wǎng)（Ethernet） 重點(diǎn)掌握高速以太網(wǎng)和

31、交換以太網(wǎng)技術(shù)，會使用這些技術(shù)設(shè)計(jì)、組建小型局域網(wǎng)1.10Mb/s以太網(wǎng)(標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)） 10Base-5粗同軸電纜10Base-2細(xì)同軸電纜10Base-T無屏蔽雙絞線 10Base-F光纜 編碼方案： 曼徹斯特6210Base-T組網(wǎng)規(guī)則各網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)須通過HUB連入網(wǎng)絡(luò)中傳輸介質(zhì)用3類或5類無屏蔽雙絞線（UTP）雙絞線與網(wǎng)絡(luò)接口卡，或與HUB之間的連接使用RJ-45標(biāo)準(zhǔn)接口網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)與HUB之間的最大距離長度為100米在需要擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)時，可以將HUB級連起來，但最多只能連接4個HUB，且HUB到HUB之間的最大距離長度為100米第4章 局域網(wǎng)技術(shù)632. 快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet）1

32、)快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3u(1995年6月) 100Base-T（ 100Base-TX和100Base-T4）100Base-X（ 100Base-TX和100Base-FX）（ 100VG-AnyLAN）以太網(wǎng)媒體訪問控制第4章 局域網(wǎng)技術(shù)64Base-TX 信號編碼采用4B/5B編碼方案(FDDI標(biāo)準(zhǔn)) 組網(wǎng)規(guī)則各網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)必須通過HUB(100M)連入網(wǎng)絡(luò)中傳輸介質(zhì)用5類無屏蔽雙絞線或150屏蔽雙絞線雙絞線與網(wǎng)絡(luò)接口卡，或與HUB之間的連接，使用8針RJ-45標(biāo)準(zhǔn)連接器網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)與HUB之間的最大距離長度為100米在一個沖突域中只能連接一個I 類集線器，網(wǎng)絡(luò)的最大直徑（站點(diǎn)HUB

33、站點(diǎn)）為200米。在一個沖突域中可連接兩個II類集線器，網(wǎng)絡(luò)的最大直徑（站點(diǎn)HUBHUB站點(diǎn)）為205米。第4章 局域網(wǎng)技術(shù)65Base-FX100Base-FX是光纖介質(zhì)快速以太網(wǎng) 組網(wǎng)規(guī)則使用光纖芯徑為m，外徑為125m(62.5/125)，波長 為1310nm的多模光纜，支持單模光纖支持半雙工、全雙工。全雙工方式傳輸距離為 2000米當(dāng)站點(diǎn)與站點(diǎn)不經(jīng)過HUB而直接連接，且工作在半雙工方式時，兩點(diǎn)之間的最大距離為412米SC、ST、 MIC標(biāo)準(zhǔn)光纖介質(zhì)連接器編碼方案4B/5B共享帶寬第4章 局域網(wǎng)技術(shù)664.4 交換式以太網(wǎng)(Switching Ethernet)重點(diǎn)掌握什么是交換式局域網(wǎng)

34、與共享式局域網(wǎng)的區(qū)別虛擬網(wǎng)技術(shù)1.什么是交換式局域網(wǎng)交換式局域網(wǎng)是指以數(shù)據(jù)鏈路層的幀或更小的數(shù)據(jù)單元（信元）為數(shù)據(jù)交換單位，以交換設(shè)備為基礎(chǔ)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)第4章 局域網(wǎng)技術(shù)672.共享式與交換式局域網(wǎng)的主要區(qū)別交換式局域網(wǎng) 共享式局域網(wǎng)獨(dú)享傳輸通道 共享傳輸通道獨(dú)享帶寬 共享帶寬系統(tǒng)總帶寬=B * N 一個碰撞域的系統(tǒng)總帶寬固定每個站點(diǎn)帶寬固定 每個站點(diǎn)平均帶寬等于總帶寬/N同時允許多對站點(diǎn)通信 同時只能一對站點(diǎn)通信交換機(jī)端口之間不受 受CSMA/CD約束CSMA/CD約束第4章 局域網(wǎng)技術(shù)683.虛擬網(wǎng)（VLAN） 要求理解虛擬網(wǎng)，掌握其技術(shù)特性及應(yīng)用 虛擬網(wǎng)是以交換式網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),把網(wǎng)絡(luò)上的用戶

35、分為若干個邏輯工作組,每個邏輯工作組就是一個VLAN。1）虛擬網(wǎng)的技術(shù)特性虛擬網(wǎng)技術(shù)是OSI第二層的技術(shù)虛擬網(wǎng)技術(shù)實(shí)質(zhì)是將連接到交換機(jī)上的用戶進(jìn)行邏輯分組。每個邏輯分組是一個獨(dú)立的邏輯網(wǎng)段。每個VLAN等效于一個廣播域虛擬網(wǎng)是一個獨(dú)立的邏輯網(wǎng)絡(luò)，都有唯一的子網(wǎng)號。虛擬網(wǎng)之間通信不能直接通信，必須通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)第4章 局域網(wǎng)技術(shù)69 2）虛擬網(wǎng)的標(biāo)識VLAN 名（VLAN name） VLAN 號（VLAN ID） 3）虛擬網(wǎng)中繼（VLAN Trunk） 4）VLAN國際標(biāo)準(zhǔn) 5) VLAN的劃分方法基于端口劃分VLAN基于 MAC地址劃分VLAN基于第三層協(xié)議類型或地址劃分VLAN第4章 局域

36、網(wǎng)技術(shù)路由器交換機(jī)VLAN1VLAN2TrunkVLAN1 & VLAN2704.5 千兆以太網(wǎng)(Gigabit Ethernet)要求重點(diǎn)掌握千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、特別是物理層的4種介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，包括標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)，能夠用千兆以太網(wǎng)設(shè)計(jì)組建一個園區(qū)主干網(wǎng)千兆以太網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)傳輸速率高，1Gbps千兆以太網(wǎng)支持全雙工操作，最高速率可以達(dá)到2Gbps仍是以太網(wǎng),與傳統(tǒng)以太網(wǎng)的幀格式、幀大小完全相同，仍采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法千兆以太網(wǎng)系統(tǒng)采用8B/10B編碼方案第4章 局域網(wǎng)技術(shù)712.千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 1）定義的三種介質(zhì)系統(tǒng) 第4章 局域網(wǎng)技術(shù)1000Base-SX 1000Base-X1000Ba

37、se-LX 1000Base-CX 采用8B/10B編碼方案支持全雙工/半雙工3種類型收發(fā)器、傳輸媒體72 2）IEEE802.3ab 長銅線千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，1000Base-T1997年3月 成立工作組1999年6月正式公布標(biāo)準(zhǔn)1000Base-T長銅線介質(zhì)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)使用4D-PAM5編碼方案支持4對5類無屏蔽雙絞線（UTP）傳輸距離最長: 100米網(wǎng)絡(luò)直徑：200米與10Base-T、100Base-T完全兼容第4章 局域網(wǎng)技術(shù)73 3.千兆以太網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn) 物理層規(guī)定了4種介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)短波長激光光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)1000Base-SX長波長激光光纖介質(zhì)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)1000Base

38、-LX短銅線介質(zhì)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)1000Base-CX長銅線介質(zhì)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)1000Base-T第4章 局域網(wǎng)技術(shù)74 1）1000Base-SX短波長激光（SWL）發(fā)送器多模光纖采用短波激光作為信號源，波長：770860nm（800nm）只支持多模光纖m/125 m 50m/ 125 m 傳輸距離 m/125 m 220-275米 50m/ 125 m 500-550米 光纖連接器：SC第4章 局域網(wǎng)技術(shù)75 2)1000Base-LX長波長激光(LWL)發(fā)送器光纖介質(zhì)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)長波激光作為信號源，波長為1300nm支持單/多模光纖介質(zhì) 9m/125m 單模光纖10m /125m 單模光纖m /125m

39、多模光纖50m /125m 多模光纖最大的鏈路距離多模光纖 550米單模光纖5公里 10公里 光纖連接器： SC 第4章 局域網(wǎng)技術(shù)76 3)1000Base-CX 短距離銅線千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 傳輸介質(zhì)：150屏蔽雙絞線 最大鏈路距離：25米。 介質(zhì)連接器： HSSC連接器（9針的D微型連接器） 4) 1000Base-T長銅線千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)支持5類以上無屏蔽雙絞線（UTP） 1,2 和 4,5 發(fā)送 3,6 和 7,8 接收 傳輸距離 ：100米第4章 局域網(wǎng)技術(shù)1659956177 5)千兆以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器(GBIC) GBICGigabit Ethernet Interface Conve

40、rter GBIC-SX GBIC-LX GBIC-ZX GBIC-TX第4章 局域網(wǎng)技術(shù)78第4章 局域網(wǎng)技術(shù)792.3.6 萬兆以太網(wǎng)1. 萬兆以太網(wǎng)的技術(shù)特性 僅工作在全雙工通信方式 只支持光纖介質(zhì) 采用8B/10B 或 64B/66B 編碼方案 物理層有兩個標(biāo)準(zhǔn)，LANPHY WANPHY 傳輸速率 10Gbps 傳輸距離：1310nm 單模光纖2-10公里 1550nm 單模光纖40公里 多模光纖 WWDM300m 單模光纖 WWDM10公里第4章 局域網(wǎng)技術(shù)802. 萬兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 3.萬兆以太網(wǎng)物理層的介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 1）LAN PHY 10GBase-SR 850nm短波 MMF 1

41、0GBase-LR 1310nm長波 SMF 10GBase-ER 1550nm長波 SMF 10GBase-LX4 1310nm長波 SMF/MMF DWDM波分復(fù)用技術(shù) 2）WAN PHY 10GBase-SW 850nm短波 MMF 10GBase-LW 1310nm長波 SMF 10GBase-EW 1550nm長波 SMF第4章 局域網(wǎng)技術(shù)813.萬兆以太網(wǎng)物理層的介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)萬兆以太網(wǎng)物理層的LAN PHY和WAN PHY標(biāo)準(zhǔn)10GBase-S 850nm短波 MMF 300m 64B/66B LAN/WAN10GBase-L 1310nm長波 SMF 10km 64B/66B L

42、AN/WAN10GBase-E 1550nm長波 SMF 40km 64B/66B LAN/WAN10GBASE-LX4 1310nm長波 SMF/MMF DWDM 8B/10B LAN第4章 局域網(wǎng)技術(shù)82北京大學(xué)遠(yuǎn)程教育計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課件第5章 北京大學(xué)計(jì)算中心張立云 cczly 83第5章 網(wǎng)絡(luò)互連要求掌握各個層次的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，熟悉他們的功能與特性，以及它們之間的區(qū)別，能夠按實(shí)際需求使用這些設(shè)備，特別重點(diǎn)掌握路由器和交換機(jī)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備物理層 中繼器（Repeater）、HUB數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)橋、交換機(jī)、網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)層 路由器（Router）傳輸層-應(yīng)用層 網(wǎng)關(guān)(Gateway）84第5章

43、 網(wǎng)絡(luò)互連5.1 中繼器（Repeater）1.主要作用放大、再生二進(jìn)制位信號（物理信號），延長電纜長度2.特性只具有簡單的放大、再生物理信號的功能只能連接相同或不同傳輸介質(zhì)的同類局域網(wǎng)把多個獨(dú)立的物理網(wǎng)段連成一個大的物理網(wǎng)絡(luò)用中繼器連接的局域網(wǎng)在物理上、邏輯上都是一個網(wǎng)絡(luò)沒有任何隔離功能855.2 集線器（HUB）集線器是中繼器的一種形式，也稱為多端口中繼器 1.主要功能所有網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)都通過HUB接入到網(wǎng)絡(luò)中是共享10Base-T、100Base-T的核心設(shè)備放大、再生二進(jìn)制位信號的功能具有自動檢測和處理沖突信號的功能具有自動隔離故障站點(diǎn)的功能 第5章 網(wǎng)絡(luò)互連862.集線器的特性集線器工作在

44、OSI參考模型的第1層，即物理層。集線器是一種共享型設(shè)備，所有連在集線器上的站點(diǎn)共享一條傳輸通道，共享帶寬。 集線器采用半雙工（Half Duplex）通信方式存在爭用信道的問題。以太網(wǎng)集線器使用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法來控制信道的分配 第5章 網(wǎng)絡(luò)互連873.集線器的工作原理廣播 共享 從一個端口接收到一個數(shù)據(jù)幀后，便把從端口接收到的所有二進(jìn)制位信號，無選擇的進(jìn)行放大再生，并把放大后的信號，通過廣播的方式向其他所有端口分發(fā)出去。 第5章 網(wǎng)絡(luò)互連HUBABCDHUBABCD88第5章 網(wǎng)絡(luò)互連5.3 網(wǎng)橋(Bridge) 網(wǎng)橋能將兩個以上獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)連接在一起，構(gòu)成一個單個的邏輯LA

45、N1.網(wǎng)橋的主要作用將兩個以上局域網(wǎng)（物理網(wǎng)絡(luò)）互連為一個邏輯網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍，實(shí)現(xiàn)更大范圍的局域網(wǎng)互連。隔離一個物理網(wǎng)段的故障，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。根據(jù)MAC地址對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行過濾89第5章 網(wǎng)絡(luò)互連2.網(wǎng)橋的特性工作在數(shù)據(jù)鏈路層是一種存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備支持任何網(wǎng)絡(luò)層及高層協(xié)議根據(jù)MAC地址過濾數(shù)據(jù)不能隔離廣播信息能互連不同的網(wǎng)絡(luò)用網(wǎng)橋互連起來的網(wǎng)絡(luò)是一個單個的邏輯網(wǎng)90 局域網(wǎng)交換機(jī)（LAN Switch）1.交換機(jī)工作的邏輯機(jī)理擺脫了CSMA/CD的約束同時存在多個數(shù)據(jù)通道是一個受控制的多端口開關(guān)矩陣控制邏輯 5 4 3 2 112345XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX第5章

46、網(wǎng)絡(luò)互連912.交換機(jī)的主要功能在發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)之間建立一條虛連接轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀建立并維護(hù)交換表 3.交換機(jī)的主要特性局域網(wǎng)交換技術(shù)操作在OSI的第二層根據(jù)MAC地址進(jìn)行幀轉(zhuǎn)發(fā)、幀過濾每個交換機(jī)端口獨(dú)占帶寬系統(tǒng)帶寬為端口帶寬 n (端口個數(shù)）內(nèi)部可同時存在多個通信通道第5章 網(wǎng)絡(luò)互連923.交換機(jī)的工作原理建立和維護(hù)一個交換表（轉(zhuǎn)發(fā)地址表）在源端口和目的端口直接建立虛連接交換表 目的MAC地址類型 VLAN ID 目的端口0050.ba40.8c5c Dynamic 148 FastEthernet0/80050.babc.3077 Dynamic 148 FastEthernet0/24.

47、交換機(jī)種類 二層交換機(jī)三層交換機(jī)四層交換機(jī)第5章 網(wǎng)絡(luò)互連935.5 路由器（Router)路由器又稱選徑器 連接兩個以上邏輯子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層互連設(shè)備邏輯子網(wǎng)一個單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)一個獨(dú)立的廣播域每個邏輯子網(wǎng)具有不同的網(wǎng)絡(luò)地址一個邏輯子網(wǎng)可以是一個獨(dú)立的物理網(wǎng)段，也可以是虛擬網(wǎng) 第5章 網(wǎng)絡(luò)互連942.路由器的主要特點(diǎn)有很強(qiáng)的異種網(wǎng)互連能力有很強(qiáng)的廣域網(wǎng)互連能力互連不同的邏輯子網(wǎng)具有很強(qiáng)的隔離廣播信息的能力具有流量控制、擁塞控制功能網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議有關(guān)，多協(xié)議路由器路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層地址，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包（Packet）具有基于IP地址的包過濾功能第5章 網(wǎng)絡(luò)互連953. 路由器的基本功能 路由選擇(路徑選擇）和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

48、發(fā)1)路徑選擇通過路由選擇算法確定到達(dá)目的站點(diǎn)的最佳路徑路由器需要確定下一跳路由器的地址第5章 網(wǎng)絡(luò)互連HHHHHCCPCCPCCPCCPCCPCCPTTTTT962）路徑選擇的實(shí)現(xiàn)方法 路由表C /24 is directly connected, GigabitEthernet6/1 subnetted, 1 subnetsC 2 is directly connected, GigabitEthernet4/0 subnetted, 200 subnets, 3 masksO /24 110/3 via 8, 02:55:44, GigabitEthernet6/0第5章 網(wǎng)絡(luò)互連972

49、.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)1)指定缺省路由缺省路由與主機(jī)在同一個子網(wǎng)的路由器端口的IP地址“0”地址的下一跳路由器的地址 2 5 路由器交換機(jī)交換機(jī)第5章 網(wǎng)絡(luò)互連98路由器的缺省路由 目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)沒有直接顯示在路由表里的時候，應(yīng)將數(shù)據(jù)傳送到下一跳路由器的地址“0”地址的下一跳路由器的地址第5章 網(wǎng)絡(luò)互連99第5章 網(wǎng)絡(luò)互連ABRouter 1Router 2Router 3傳送到：目的主機(jī)（網(wǎng)絡(luò)地址） Router 1（物理地址）數(shù)據(jù)包 Router 2（物理地址）數(shù)據(jù)包傳送到：目的主機(jī)（網(wǎng)絡(luò)地址） Router 3（物理地址）數(shù)據(jù)包傳送到：目的主機(jī)（網(wǎng)絡(luò)地址） 目的主機(jī)（物理地址）數(shù)據(jù)包傳送到：目的主機(jī)（網(wǎng)絡(luò)

50、地址）ABR1R2R31002)關(guān)于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的幾點(diǎn)說明路由器根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址（即IP地址）轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包當(dāng)數(shù)據(jù)包通過互聯(lián)網(wǎng)傳送時，它的目的物理地址是變化的，目的站的網(wǎng)絡(luò)地址一直保留不變?yōu)榱送瓿啥说蕉说耐ㄐ牛ヂ?lián)網(wǎng)中的每臺計(jì)算機(jī)都須分配一個全球唯一的網(wǎng)絡(luò)層地址（IP地址）在計(jì)算機(jī)與路由器之間或路由器與路由器之間的信息傳送，仍然依賴于數(shù)據(jù)鏈路層完成，因此路由器在具體傳送過程中需要進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換（IP地址 MAC)第5章 網(wǎng)絡(luò)互連1015.6 路由選擇算法與路由協(xié)議1.靜態(tài)路由和動態(tài)路由 1)靜態(tài)路由（Static routing）不根據(jù)實(shí)測或估計(jì)的距離、當(dāng)前通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等度量權(quán)值來進(jìn)行路由選擇，

51、而是由網(wǎng)絡(luò)管理員預(yù)先設(shè)定好固定的路由表，這樣的路由選擇就稱為靜態(tài)路由2)動態(tài)路由（Dynamic routing）使用路由選擇算法根據(jù)實(shí)測或估計(jì)的距離、時延和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等度量權(quán)值，自動計(jì)算最佳路徑、建立路由表。這種能自動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化，實(shí)時、動態(tài)地更新路由表的路由選擇為動態(tài)路由。第5章 網(wǎng)絡(luò)互連1022. 路由選擇算法距離矢量 鏈路狀態(tài) 1)距離矢量協(xié)議：RIP IGRP EIGRP基本要素： 距離和矢量距離是距離矢量選擇最佳路徑的度量標(biāo)準(zhǔn)度量標(biāo)準(zhǔn) ：網(wǎng)絡(luò)的延遲時間 負(fù)載情況 網(wǎng)絡(luò)可靠性 路由器跳數(shù) 多種權(quán)值綜合度量向量（Vector） 指從源路由器到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的路徑第5章 網(wǎng)絡(luò)互連1

52、03 2)鏈路狀態(tài)路由選擇算法 協(xié)議： OSPF IS-IS 工作原理路由器收集鏈路狀態(tài)信息建立和維護(hù)一張互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖用Dijkstra算法，計(jì)算出最短路徑路由表更新時路由器發(fā)送描述自己的鏈路狀態(tài)的信息給互聯(lián)網(wǎng)上的所有路由器鏈路狀態(tài)算法的最短路徑度量標(biāo)準(zhǔn)路由器個數(shù)（跳數(shù)）站點(diǎn)之間的距離傳輸?shù)难舆t時間線路的帶寬第5章 網(wǎng)絡(luò)互連1043.路由協(xié)議（Routing Protocol） 路由協(xié)議是實(shí)現(xiàn)路由選擇算法的協(xié)議 1)動態(tài)路由協(xié)議內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 自治系統(tǒng)（AS）自治系統(tǒng)AS（Autonomous System)擁有同一路由選擇策略的路由器組內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP)在AS內(nèi)部運(yùn)行的路由

53、協(xié)議外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP)在AS之間運(yùn)行的路由協(xié)議第5章 網(wǎng)絡(luò)互連1052)路由信息協(xié)議（ RIP）距離矢量算法常用協(xié)議RIP協(xié)議的特性僅以路由器跳數(shù)（hop）最少為最佳路徑路由表的更新時鐘為30秒，每隔30秒自動更新一次路由表更新時，向鄰居傳送整個路由表的拷貝收斂速度慢，路由更新慢限制跳數(shù)，最大hop數(shù)為15不支持變長掩碼（VLSM)RIP只適合在小型局域網(wǎng)環(huán)境中使用第5章 網(wǎng)絡(luò)互連106 3)開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF鏈路狀態(tài)算法最常用的協(xié)議 OSPF 的特性傳輸成本（cost）最低為最佳路徑網(wǎng)絡(luò)的帶寬 吞吐量 延遲時間 可靠性更新路由表時，只發(fā)送鏈路狀態(tài)公告，信息量少。收斂速度快沒有

54、路由器跳數(shù)的限制支持變長掩碼安全性高，在OSPF路由器之間，可使用認(rèn)證功能OSPF分層結(jié)構(gòu)，把一個自治域劃分為多個區(qū)域（area)OSPF常用于大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中第5章 網(wǎng)絡(luò)互連1074. 路由選擇算法和路由協(xié)議的對應(yīng)關(guān)系 距離矢量內(nèi)部路由協(xié)議：RIP IGRP EIGRP 鏈路狀態(tài)內(nèi)部路由協(xié)議：OSPF IS-IS第5章 網(wǎng)絡(luò)互連1085.2.5 網(wǎng)關(guān)(Gateway)網(wǎng)關(guān)又稱為協(xié)議轉(zhuǎn)換器網(wǎng)關(guān)的主要作用在OSI參考模型的傳輸層到應(yīng)用層。它是一種實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)級網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備網(wǎng)關(guān)的主要功能是完成傳輸層以上的協(xié)議轉(zhuǎn)換傳輸網(wǎng)關(guān)是在傳輸層連接兩個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)是在應(yīng)用層連接兩部分應(yīng)用程序的網(wǎng)關(guān)，由

55、于應(yīng)用網(wǎng)關(guān)是應(yīng)用系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換。網(wǎng)關(guān)可以是一個專用設(shè)備也可以用計(jì)算機(jī)作為硬件平臺，由軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的功能第5章 網(wǎng)絡(luò)互連109北京大學(xué)遠(yuǎn)程教育計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課件第6章 北京大學(xué)計(jì)算中心張立云 cczly 110第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP本章重點(diǎn)： TCP/IP協(xié)議簇IPV4地址的表示與分類子網(wǎng)掩碼的概念I(lǐng)P地址的分配與管理要求能夠根據(jù)掩碼計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)地址、主機(jī)地址和廣播地址， 能使用掩碼劃分子網(wǎng)。111第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP6.1 TCP/IP參考模型應(yīng)用層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會話層表示層OSI參考模型TCP/IP參考模型應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口層互連層傳輸層7654321以太網(wǎng) 8

56、02.3802.5 FDDI112第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP 物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會話層表示層應(yīng)用層以太網(wǎng)令牌環(huán)FDDIIPICMPARP RARPARP RARPTCP UDP NVPSMTPFTPTFTPTelnetSNMPDNSother6.2 TCP/IP協(xié)議簇 網(wǎng)路層： IP ICMP ARP RARP 傳輸層： TCP UDP NVP 應(yīng)用層： telnet FTP TFTP DNS SMTP POP3 SNMP HTTP113 6.3 Internet地址(IPV4地址)IP地址是用來唯一標(biāo)識互聯(lián)網(wǎng)上計(jì)算機(jī)的邏輯地址互聯(lián)網(wǎng)地址 Internet地址1.IP地址的表示

57、IP地址長度： 32bits（4個字節(jié)）4個以小數(shù)點(diǎn)隔開的十進(jìn)制整數(shù)IP地址的構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)號 標(biāo)識某個網(wǎng)絡(luò)主機(jī)號標(biāo)識在該網(wǎng)絡(luò)上的一臺特定的主機(jī)IP地址第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IPNetworkHost32Bits8Bits8Bits8Bits8Bits 162 . 105 . 122 . 204114地址的分類共5類： A B CD E A類地址E類地址D類地址C類地址0783115162324110111011組播地址保留0網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)號B類地址1網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)號01網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)號10第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP115第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP高位第一個字節(jié)的十進(jìn)制數(shù)地址類01126A10

58、128191B110192223C1110224239D11110240E1166. IP地址的分配方法靜態(tài)分配指定IP地址，固定地址動態(tài)分配自動獲取IP地址，不固定地址 動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP)DHCP Serverip dhcp pool 5 dns domain-name DHCP client 自動獲得IP地址 自動獲得DNS服務(wù)器地址 不配默認(rèn)網(wǎng)關(guān)第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP1176.3.2 子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼1.子網(wǎng)掩碼（netmask) 掩碼的意義 .32.子網(wǎng)(subnet) 大網(wǎng)小網(wǎng) 主機(jī)號的一部分位標(biāo)識子網(wǎng) 主機(jī)號字段再分為兩部分，子網(wǎng)號 主機(jī)號第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TC

59、P/IP1183.網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址 = 網(wǎng)絡(luò)號 + 主機(jī)號為“0” 網(wǎng)絡(luò)地址 = 網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號+ 主機(jī)號為“0”4.主機(jī)地址每一個設(shè)備或接口都必須有一個非 “0”的主機(jī)號主機(jī)地址= 網(wǎng)絡(luò)號為“0” + 主機(jī)號5.直接廣播地址(direct broadcast)直接廣播地址 = 網(wǎng)絡(luò)號 + 主機(jī)地址部分為全“1” 地址的每個字節(jié)的二進(jìn)制權(quán)值128 64 32 16 8 4 2 1 （0 - 255） 1 1 1 1 1 1 1 1 第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP119練習(xí)題已知IP地址,填寫缺省掩碼、網(wǎng)絡(luò)地址、主機(jī)地址和廣播地址IP地址 類別 缺省掩碼 網(wǎng)絡(luò)地址 主機(jī)地址 廣播地址8 00

60、已知IP地址和子網(wǎng)掩碼，填寫網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址IP地址 類別 掩碼 網(wǎng)絡(luò)地址 廣播地址 5 6 5 第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP120 3. 將劃分為4個子網(wǎng)，具體要求如下：1）自選子網(wǎng)掩碼2）將各子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址和可用的IP地址空間填入表中 第6章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP網(wǎng)絡(luò)地址可用IP地址段廣播地址子網(wǎng)掩碼-62392428921215. 具有特殊意義的IP地址 1)廣播地址（Broadcast)直接廣播地址(direct broadcast)直接廣播地址 = 網(wǎng)絡(luò)號 + 主機(jī)地址部分為全“1”有限廣播地址(limited broadcast address) 有限廣播地址或