計算機網絡基礎教程課件

1、計算機網絡基礎2016年11月1編輯版pppt1.1 計算機網絡概述 計算機網絡是現代通信技術與計算機技術緊密結合的產物。掌握計算機網絡知識和網絡操作技能是時代發(fā)展的需要，是社會進步的必然，更是高職學生職業(yè)技能的重要體現。1.1.1 網絡的概念 計算機網絡：將地理上分散的且具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)，通過通信線路和設備相互連接起來，在軟件（操作系統(tǒng)、管理軟件、通信協(xié)議）支持下實現數據通信和資源（資源包括硬件、軟件等）共享的系統(tǒng)。 2編輯版pppt3編輯版pppt對于這個定義可從以下幾個方面進行理解：（1）計算機網絡是多個計算機的集合系統(tǒng)。網絡中的計算機最少是兩臺，大型網絡可容納幾千臺甚至幾萬

2、臺主機。目前世界上最復雜的最大的網絡就是國際互聯網即因特網（Internet）。這些計算機可處在不同的地理位置，小到一個房間，大至可在全球范圍內。網絡中的各計算機具有獨立功能，一臺計算機的啟動、運行和停止不受其他計算機的控制。（2）網絡中的各計算機之間交換信息和資源共享，必須在完善的網絡協(xié)議和軟件支持下才能實現。（3）資源共享是指網絡中的計算機都可以使用其它各計算機系統(tǒng)提供的資源，包括硬件、軟件和數據信息等。 4編輯版pppt （4）網絡中的各計算機進行相互通信，需要有一條通道，即網絡傳輸介質，它可以是有線的（如雙絞線、同軸電纜和光纖等），也可以是無線的（如激光、微波和通信衛(wèi)星等），通信設備是

3、在計算機與通信線路之間按照一定通信協(xié)議傳輸數據的設備。網絡內的計算機通過一定的互聯設備與通信技術連接在一起，通信技術為計算機之間的數據傳遞和交換提供了必要的手段。因此，網絡中的計算機之間能夠互相進行通信。 5編輯版pppt計算機網絡應用舉例（1）1.共享打印機等各種硬件設備6編輯版pppt計算機網絡應用舉例（2）2.共享數據資源7編輯版pppt計算機網絡應用舉例（3）3.共享應用程序，進行高效通信8編輯版pppt1.1.2 網絡的基本組成 1、網絡系統(tǒng)基本組成 一個計算機網絡主要分成計算機系統(tǒng)、數據通信設備、網絡軟件及協(xié)議三大部分。（1）計算機系統(tǒng) 計算機系統(tǒng)是網絡的基本模塊，主要完成數據信息

4、的收集、存儲、處理和輸出任務，并提供各種網絡資源。計算機系統(tǒng)根據在網絡中的用途可分為服務器和客戶機。（2）數據通信設備 數據通信系統(tǒng)是連接網絡基本模塊的橋梁，它提供各種連接技術和信息交換技術，主要由通信控制處理機、傳輸介質和網絡連接設備等組成。9編輯版pppt（3）網絡軟件與協(xié)議 網絡軟件一般包括網絡操作系統(tǒng)、網絡協(xié)議、通信軟件以及管理和服務軟件等。 10編輯版pppt 1.1.3 網絡類型 計算機網絡分類的方法很多，可按網絡范圍、網絡拓撲結構、網絡傳輸方式等。 1、網絡覆蓋范圍網絡分類 縮寫 分布距離約 計算機位于同一 傳輸速度范圍 局域網 LAN 10m 100m 1km 房間 建筑物 校

5、園 4Mbps2Gbps 城域網 MAN 10km 城市50Kbps100Mbps 廣域網 WAN 100km 國家9.6Kbps45Mbps 互聯網 INTERNET 1000km 全球11編輯版pppt（1）局域網（Local Area Network，LAN） 局域網的覆蓋范圍一般為幾千米以內，屬于一個部門、單位或學校組建的小范圍網。主要特點： 采用專用的傳輸媒介來構成網路，一般采用有線傳輸介質，如光纖、電纜和雙絞線，傳輸速率在1兆比特/秒到100兆比特/秒之間或更高； 拓撲結構主要為總線型和環(huán)型； 信號的傳輸速度快、誤碼率低； 網絡的建造周期短、使用靈活。 局域網可以專為一個企業(yè)、學校

6、或公司服務，即屬于某個組織完全擁有。 局域網易于建立、管理方便，可以隨時擴充，因此發(fā)展很快，得到了廣泛的應用。12編輯版pppt（2）城域網（Metropolitan Area Network，MAN） 城域網處于局域網和廣域網之間，覆蓋范圍為幾千米至幾十千米，可作為多個單位或一個城市組建的計算機高速網絡，因此稱為城域網。城域網的主要功能是為連入網絡的企業(yè)、機關、公司和社會單位提供通信、數據傳輸，以及聲音、圖像的集成服務。 (3)廣域網（Wide Area Network，WAN） 廣域網又稱遠程網，是一種遠距離的計算機網絡。其覆蓋范圍遠大于局域網和城域網，通常可以覆蓋一個省、一個國家或一個洲

7、，可以從幾十千米到幾千千米。由于距離遙遠，信道的建設費用很高，因此很少像局域網一樣鋪設自己的專用信道，而是租用（或借用）電信通信部門的通信線路，如長途電話線、光纜通道、微波與衛(wèi)星通道等。13編輯版pppt（4）互聯網（Internet）世界上最大的廣域網是國際互聯網（Internet），又稱因特網，是一個跨越全球的計算機互聯網絡。它以開放的連接方式將各個國家、各個地區(qū)、各個機構，分布在世界每個角落的各種局域網、城域網和廣域網連接起來，組成全球最大的計算機通信網絡。它遵守TCPIP網絡協(xié)議，以實現相互通信、資源共享。14編輯版pppt1.2 網絡體系結構 1.2.1 層次結構與協(xié)議 什么是網絡體

8、系結構，要明白這個問題首先應理解網絡協(xié)議/通信協(xié)議。 要想兩臺PC進行通信，必須使用相同的交換規(guī)則。 把計算機網絡中用于規(guī)定信息的格式，以及如何發(fā)送和接受信息的一套規(guī)則稱為網絡協(xié)議或者通信協(xié)議。 為什么要使用網絡協(xié)議？以寫信的例子進行說明。AB15編輯版pppt*補充知識：1、網絡帶寬（bits per second）存儲/傳輸速率單位：b(bit) 最小單位；B(Byte)字節(jié)=8b；1024B= 1KB；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB；1PB=1024TB； 1EB=1024PB； 1ZB = 1024EB； 1YB=1024ZB。16編輯版pppt 其實

9、在網絡環(huán)境中，兩臺PC機的通信過程也和這個送信的過程類似，它們每一個過程都有約定，層層約定才能讓兩臺PC進行正常的通信。這就是為何要使用網絡協(xié)議。為減少網絡設計的復雜性，常常將計算機網絡劃分成多個不同功能的層。網絡體系結構：就是網絡分層結構及各層功能的精確定義（協(xié)議集合）。協(xié)議（Protocol）三要素(1)語義（Semantics）：協(xié)議類型，規(guī)定發(fā)出控制信息，完成何種 動作以及做出何種應答。(2)語法（Syntax）：協(xié)議格式，規(guī)定數據與控制信息的結構和格式。(3)同步（Timing）：規(guī)定事件實現順序，雙方應答關系。分層的好處17編輯版pppt1.2.2 ISO/OSI （開放系統(tǒng)互連參

10、考模型）一個非常重要的網絡體系結構是ISO/OSI參考模型。 OSI參考模型是網絡設計的藍圖，并非指一個現實的網絡，它將網絡劃分為七層，每層執(zhí)行一種明確定義的功能，并由較低層執(zhí)行附加的功能，為較高層提供服務。見下圖： 本模型非常重要，TCP/IP就是靠它開發(fā)出來的，兩外可以幫助我們進行故障排除。18編輯版pppt ISO/OSI參考模型及協(xié)議 由底向上19編輯版pppt完整的OSI數據傳遞與流動過程20編輯版pppt 應用層物理層 數據鏈路層網絡層傳輸層會話層表示層應用層物理層 數據鏈路層網絡層傳輸層會話層表示層發(fā)送進程接收進程應用層協(xié)議表示層協(xié)議會話層協(xié)議傳輸層協(xié)議物理層 數據鏈路層網絡層主

11、機A主機B 路由器路由器物理層 數據鏈路層網絡層通信子網物理介質物理介質邏輯通信網絡層協(xié)議2鏈路層協(xié)議2物理層協(xié)議2 邏輯通信：位于不同主機和網絡設備中同層實體間的對話，對話遵循 某一特 定協(xié)議，且每層協(xié)議各不相同； 傳輸層及以上層不同主機通信實體間的邏輯通信是直接點對點的通信， 下3層中主機與路由器和路由器與路由器之間的通信也是直接通信，且同 層通信協(xié)議不盡相同。網絡層協(xié)議1網絡層協(xié)議3鏈路層協(xié)議1鏈路層協(xié)議3物理層協(xié)議1物理層協(xié)議321編輯版pppt22編輯版pppt物理層主要功能：數據鏈路層主要功能：23編輯版pppt網絡層主要功能：傳輸層主要功能：24編輯版pppt25編輯版pppt2

12、6編輯版pppt1.2.3 TCP/IP 模型 TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是傳輸控制協(xié)議/互聯網絡協(xié)議的縮寫，當初是為美國國防部研究計劃局設計的，其目的在于能夠讓各種各樣的計算機都可以在一個共同的網絡環(huán)境中運行。 TCP/IP是指一整套數據通信協(xié)議, 其名字是由這些協(xié)議中的兩個協(xié)議組成的, 雖然還有很多其他協(xié)議，但是TCP和IP顯然是兩個最重要的協(xié)議。27編輯版ppptTCP/IP參考模型 *開放的協(xié)議標準，可以免費使用*可運行于局域網、廣域網和互聯網中*統(tǒng)一的網絡地址分配方案*標準化的高層協(xié)議TCP/IP協(xié)議

13、的主要特點:28編輯版ppptTCP/IP體系結構與OSI參考模型的對應關系29編輯版pppt30編輯版pppt31編輯版pppt32編輯版pppt2、對兩種模型的評價 OSI模型層次數量與內容選擇不是很好，會話層很少用到，表示層幾乎是空的；尋址、流量控制與差錯控制在每一層都重復出現，降低了系統(tǒng)效率；數據安全性、加密與網絡管理在模型設計初期被忽略了；模型的設計更多是被通信的思想所支配，不適合計算機與軟件的工作方式。 TCP/IP模型在服務、接口與協(xié)議上區(qū)別不是很清楚；沒有劃分出物理層與數據鏈路層，這個劃分是有必要的。 33編輯版pppt1.3 IP地址及子網劃分1、IP地址 IP地址是一個4字

14、節(jié)的數字，實際上由兩部分合成，第一部分是IP網絡號，第二部分是主機號。IP地址可分成五類，即A類、B類、C類、D類和E類。 請看本機的網絡連接情況：控制面板 /查看網絡狀態(tài)和任務/本地連接/屬性/協(xié)議版本4。主要參數：IP地址；子網掩碼；默認網關；DNS。*網關（Gateway）就是一個網絡連接到另一個網絡的“關口”。實質上是一個網絡通向其他網絡的IP地址。 34編輯版ppptIP地址的組成IP地址長度： 32bits（4個字節(jié)）IP地址的組成（網絡地址，主機地址）網絡地址（Network ID） 標識主機所在的網絡主機地址（Host ID） 標識在該網絡上的主機IP地址的格式網絡地址 主機地

15、址32Bits8Bits8Bits8Bits8Bits 202 . 112 . 0 . 36IP地址的表示每個字節(jié)以十進制數表示4個十進制數之間用小數點區(qū)分 11001010 0111000 00000000 0010011035編輯版pppt國際網絡信息中心組織InterNIC可以分配的IP地址為A、B、C 3類 A類地址適用于大型網絡，網絡中主機數可達224 -2= 16777214臺； B類地址適用于中型網絡，網絡中主機數可達216 -2 = 65534臺； C類地址適用于小型網絡，網絡中主機數可達28 -2 = 254臺；A類地址E類地址D類地址C類地址0783115162324B類地

16、址110111011組播地址保留0網絡地址主機地址1網絡地址主機地址01網絡地址主機地址10IP地址的分類 共分5類： A、B、C、D、E 36編輯版ppptIP地址分為5類：A類 0.0.0.0 到127.255.255.255B類 128.0.0.0 到191.255.255.255C類 192.0.0.0 到223.255.255.255D類 224.0.0.0 到239.255.255.255E類 240.0.0.0 到247.255.255.255IP地址的分類*37編輯版pppt子網劃分（1）劃分子網的原因 網絡1202.120.1.0 網絡2202.120.2.0 網絡3202.120.3.0劃分子網可以提高IP地址的利用率，緩解IP地址的缺乏。 202.120.1.1 202.120.1.2 202.120.1.3 202.120.1.4 202.120.3.1 202.120.3.2 202.120.3.3 202.120.2.1 202.120.2.2 202.120.2.3路