計算機等級考試三級網(wǎng)絡技術(shù)教程

計算機等級考試三級網(wǎng)絡技術(shù)教程計算機網(wǎng)絡技術(shù)根底與實訓第1章計算機網(wǎng)絡概述本課程的特點：概念多計算機網(wǎng)絡是一個復雜的系統(tǒng)，涉及的技術(shù)很多，各項技術(shù)都包含很多我們較少接觸的概念。更新快計算機網(wǎng)絡技術(shù)開展迅速，內(nèi)容變化較快，涉及很多新的東西。實踐性強計算機網(wǎng)絡屬工程技術(shù)，要注重理論聯(lián)系實際，重視實踐環(huán)節(jié)。計算機網(wǎng)絡技術(shù)根底與實訓篇章結(jié)構(gòu)介紹第一篇網(wǎng)絡理論與TCP/IP第二篇局域網(wǎng)組建第三篇WindowsServer2003 網(wǎng)絡應用第四篇網(wǎng)絡平安管理與維護第一篇網(wǎng)絡理論與TCP/IP第1章計算機網(wǎng)絡概論

第2章網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與IP地址第二篇局域網(wǎng)組建第3章局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)第4章虛擬網(wǎng)絡環(huán)境構(gòu)建第5章交換與虛擬局域網(wǎng)第6章局域網(wǎng)組建與綜合布線第三篇WindowsServer網(wǎng)絡應用第7章WindowsServer2003根本配 置管理第8章活動目錄與用戶管理第9章WindowsServer2003網(wǎng)絡效勞第10章接入Internet第四篇網(wǎng)絡平安管理與維護第11章網(wǎng)絡故障診斷及排除

第12章局域網(wǎng)性能與平安管理本章要點計算機網(wǎng)絡的開展；計算機網(wǎng)絡的定義和組成；計算機網(wǎng)絡的分類；計算機網(wǎng)絡的功能和應用；網(wǎng)絡的計算模式；計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)。為什么需要計算機網(wǎng)絡？使用網(wǎng)絡之前：我有工資報表需要打印，可以我沒有打印機！發(fā)揮土法煉鋼的精神，通過U盤拷貝到另一計算機上！使用網(wǎng)絡之前，有缺點？使用網(wǎng)絡之后的特點：網(wǎng)絡讓用戶之間共享信息更為容易，也更有效率，還有什么好處？使用網(wǎng)絡以后1.1計算機網(wǎng)絡的開展縱觀計算機網(wǎng)絡的形成與開展歷史，大致可以分為四個階段：

面向終端的網(wǎng)絡階段面向通信的網(wǎng)絡階段面向應用〔標準化〕網(wǎng)絡階段網(wǎng)絡互聯(lián)與高速網(wǎng)絡面向終端的網(wǎng)絡階段

由單用戶獨占一個系統(tǒng)開展到分時多用戶系統(tǒng)，即多個終端用戶分時占用主機上的資源，這種結(jié)構(gòu)被稱為第一代網(wǎng)絡。每一個分散的終端都要單獨占用一條通信線路，線路利用率低。主機既要承擔通信工作，又要承擔數(shù)據(jù)處理，因此主機的負荷較重，且效率低。多處理機的聯(lián)機終端系統(tǒng)為了提高通信線路的利用率和減輕主機的負擔，人們提出了改進方法，在具有通信功能的多機系統(tǒng)中使用了集中器和前端。前端機放在主機的前端，承擔通信處理功能，以減輕主機的負擔；集中器負責從終端到主機的數(shù)據(jù)集中以及從主機到終端的數(shù)據(jù)分發(fā)。大大提高了主機的利用率。1.1.2面向通信網(wǎng)絡階段

隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的進步，將多個單處理機聯(lián)機終端網(wǎng)絡互相連接起來，形成了以多處理機為中心的網(wǎng)絡。利用通信線路將多臺主機連接起來，為用戶提供效勞。典型代表ARPA網(wǎng)----現(xiàn)代意義上的計算機網(wǎng)絡是從1969年美國國防部高級研究方案局建成的ARPANET實驗網(wǎng)開始的。1.1.3面向應用〔標準化〕網(wǎng)絡階段1977年國際標準化組織ISO〔InternationalStandardizationOrganization〕開始著手指定開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM〔OpenSystemInterconnection/ReferenceModel〕，1984年正式公布。規(guī)定了可以互連的計算機系統(tǒng)之間的通信協(xié)議，遵從OSI協(xié)議的網(wǎng)絡通信產(chǎn)品被稱為所謂的開放系統(tǒng)。占主導地位的體系結(jié)構(gòu)：

一種：ISO的OSI體系結(jié)構(gòu)另一種：TCP/IP體系結(jié)構(gòu)90年代網(wǎng)絡互連，Internet崛起。1.1.4網(wǎng)絡互聯(lián)與高速網(wǎng)絡

未來的通信和網(wǎng)絡目標是實現(xiàn)5W的個人通信，即任何人〔whoever〕在任何時間〔whenever〕任何地方〔wherever〕都可以和任何人〔whomever〕通過網(wǎng)絡進行通信，傳送任何信息〔whatever〕。1.1.5中國互聯(lián)網(wǎng)開展史1987年9月20日錢天白發(fā)出我國第一封電子郵件1990年10月錢天白注冊登記我國頂級域名CN

1994年4月20日中國實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的全功能連接，被國際上正式成認為有互聯(lián)網(wǎng)的國家1996年1月中國互聯(lián)網(wǎng)全國骨干網(wǎng)建成并正式開通，開始提供效勞

1998年3月信息產(chǎn)業(yè)部成立1999年7月中華網(wǎng)在納斯達克首發(fā)上市2004年4月中國同意無限期延長無線局域網(wǎng)加密標準(WAPI)的強制實施期限什么是網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡是連接在一起的計算機的集合手段：通過通信設備和通信線路連接起來，并使用網(wǎng)絡軟件和協(xié)議進行管理目的：以實現(xiàn)資源共享為目的※你認為什么是網(wǎng)絡？

1.2計算機網(wǎng)絡的定義和組成

1.2.1計算機網(wǎng)絡的定義從計算機與通信技術(shù)相結(jié)合的觀點出發(fā)，人們把計算機網(wǎng)絡定義為“以計算機之間傳輸信息為目的而連接起來，實現(xiàn)遠程信息處理并進一步到達資源共享的系統(tǒng)〞。從強調(diào)資源共享的觀點出發(fā)，計算機網(wǎng)絡是“把地理上分散的資源，以能夠相互共享資源〔硬件、軟件和數(shù)據(jù)〕的方式連接起來，并且各自具備獨立功能的計算機系統(tǒng)之集合體〞。從物理結(jié)構(gòu)上看，計算機網(wǎng)絡又可定義為“在協(xié)議控制下，由假設干計算機、終端設備、數(shù)據(jù)傳輸和通信控制處理機等組成的集合〞。1.2計算機網(wǎng)絡的定義和組成1.2.1計算機網(wǎng)絡的定義綜合上述觀點，我們把計算機網(wǎng)絡定義為：利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統(tǒng)和通信設備按不同形式連接起來，按照網(wǎng)絡通信協(xié)議和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)來進行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。我們可以從以下三個方面理解計算機網(wǎng)絡的概念:計算機網(wǎng)絡是一個多機系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡是一個互連系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡是一個資源共享系統(tǒng)

1.2計算機網(wǎng)絡的定義和組成1.2.2計算機網(wǎng)絡的系統(tǒng)組成從資源構(gòu)成的角度講，計算機網(wǎng)絡是由硬件和軟件組成的。硬件包括各種主機、終端等用戶端設備，以及交換機、路由器等通信控制處理設備，而軟件那么由各種系統(tǒng)程序和應用程序以及大量的數(shù)據(jù)資源組成。從邏輯功能上來看將計算機網(wǎng)絡劃分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng),二者合一構(gòu)成以通信子網(wǎng)為核心，以資源共享為目的的計算機通信網(wǎng)絡。計算機網(wǎng)絡的軟件網(wǎng)絡協(xié)議軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)議功能，比方TCP/IP、IPX/SPX等。網(wǎng)絡通信軟件用于實現(xiàn)網(wǎng)絡中各種設備之間進行通信的軟件。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)資源共享，管理用戶的應用程序?qū)Σ煌Y源的訪問。典型的操作系統(tǒng)有NT、Netware、UNIX等。網(wǎng)絡管理軟件和網(wǎng)絡應用軟件網(wǎng)管軟件是用來對網(wǎng)絡資源進行管理，對網(wǎng)絡進行維護的軟件。網(wǎng)絡應用軟件是為網(wǎng)絡用戶提供效勞的，是網(wǎng)絡用戶在網(wǎng)絡上解決實際問題的軟件。資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)由主機、終端、終端控制器、連網(wǎng)外設、各種軟件資源與信息資源組成。資源子網(wǎng)負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務，向網(wǎng)絡用戶提供各種網(wǎng)絡資源與網(wǎng)絡效勞。通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)由通信控制處理機、通信線路與其它通信設備組成，完成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務。資源子網(wǎng)的組成主機大型機、中型機、小型機、工作站或微機。主機是資源子網(wǎng)的主要組成單元，它通過高速通信線路與通信子網(wǎng)的通信控制處理機相連接。普通用戶終端通過主機連入網(wǎng)內(nèi)。主機要為本地用戶訪問網(wǎng)絡其它主機設備與資源提供效勞，同時要為網(wǎng)中遠程用戶共享本地資源提供效勞。終端/終端控制器終端控制器連接一組終端，負責這些終端和主計算機的信息通信，或直接作為網(wǎng)絡節(jié)點。終端是直接面向用戶的交互設備，可以是由鍵盤和顯示器組成的簡單的終端，也可以是微型計算機系統(tǒng)。連網(wǎng)外設網(wǎng)絡中的一些共享設備，如大型的硬盤機、高速打印機、大型繪圖儀等。通信子網(wǎng)的組成通信控制處理機又被稱為網(wǎng)絡節(jié)點。一方面作為與資源子網(wǎng)的主機、終端連接的接口，將主機和終端連入網(wǎng)內(nèi)；另一方面它又作為通信子網(wǎng)中的分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，完成分組的接收、校驗、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)等功能，實現(xiàn)將源主機報文準確發(fā)送到目的主機的作用。通信線路計算機網(wǎng)絡采用了多種通信線路，如線、雙絞線、同軸電纜、光纖、無線通信信道、微波與衛(wèi)星通信信道等。一般在大型網(wǎng)絡中和相距較遠的兩結(jié)點之間的通信鏈路，都利用現(xiàn)有的公共數(shù)據(jù)通信線路。信號變換設備對信號進行變換以適應不同傳輸媒體的要求。比方，將計算機輸出的數(shù)字信號變換為線上傳送的模擬信號的調(diào)制解調(diào)器、無線通信接收和發(fā)送器、用于光纖通信的編碼解碼器等。1.3計算機網(wǎng)絡的分類按網(wǎng)絡覆蓋的地理范圍：局域網(wǎng)；城域網(wǎng)；廣域網(wǎng)；互聯(lián)網(wǎng)按傳輸技術(shù)：播送式網(wǎng)絡；點到點網(wǎng)絡；按網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)：總線型；星型；環(huán)型；樹型；網(wǎng)絡的應用領(lǐng)域：公用網(wǎng)；專業(yè)網(wǎng)；常用的分類方法按網(wǎng)絡覆蓋的地理范圍分類

LAN通常安裝在一個建筑物或校園〔園區(qū)〕中，覆蓋的地理范圍從幾十米至數(shù)公里。例如，一個實驗室、一棟大樓、一個校園或一個單位。LAN是計算機通過高速線路相連組成的網(wǎng)絡，網(wǎng)上傳輸速率較高，從10Mbps～100Mbps～1000Mbps。通過LAN，各種計算機可以共享資源;例如，共享打印機和數(shù)據(jù)庫。1.局域網(wǎng)〔LocalAreaNetwork〕按網(wǎng)絡覆蓋的地理范圍分類

MAN規(guī)模局限在一座城市的范圍內(nèi)，覆蓋的地理范圍從幾十公里至數(shù)百公里。MAN是對局域網(wǎng)的延伸，用來連接局域網(wǎng)，在傳輸介質(zhì)和布線結(jié)構(gòu)方面牽涉范圍較廣。2.城域網(wǎng)〔MetropolitanAreaNetwork〕按網(wǎng)絡覆蓋的地理范圍分類

WAN覆蓋的地理范圍從數(shù)百公里至數(shù)千公里，甚至上萬公里?？梢允且粋€地區(qū)或一個國家，甚至世界幾大洲，故稱遠程網(wǎng)。WAN在采用的技術(shù)、應用范圍和協(xié)議標準方面有所不同。在WAN中，通常是利用郵電部門提供的各種公用交換網(wǎng)，將分布在不同地區(qū)的計算機系統(tǒng)互連起來，到達資源共享的目的。廣域網(wǎng)使用的主要技術(shù)為存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。3.廣域網(wǎng)〔WideAreaNetwork〕按網(wǎng)絡覆蓋的地理范圍分類4.互聯(lián)網(wǎng)〔Internet〕Internet是目前最流行的一種國際互連網(wǎng)。Internet起源于美國，自1995年開始啟用，開展非常迅速，特別是隨著Web瀏覽器的普遍應用，Internet已在全世界范圍得到應用。利用在全球性的各種通信系統(tǒng)根底上，像一個無法比較的巨大數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合多媒體的“聲、圖、文〞表現(xiàn)能力，不僅能處理一般數(shù)據(jù)和文本，而且也能處理語音、靜止圖象、電視圖像、動畫和三維圖形等等。1.3.3按網(wǎng)絡的傳輸技術(shù)分類

播送式網(wǎng)絡僅有一條通信信道，網(wǎng)絡上的所有計算機都共享這個通信信道。當一臺計算機在信道上發(fā)送分組或數(shù)據(jù)包時，網(wǎng)絡中的每臺計算機都會接收到這個分組，并且將自己的地址與分組中的目的地址進行比較，如果相同，那么處理該分組，否那么將它丟棄。在播送式網(wǎng)絡中，假設某個分組發(fā)出以后，網(wǎng)絡上的每一臺機器都接收并處理它，那么稱這種方式播送〔Broadcasting〕，假設分組是發(fā)送給網(wǎng)絡中的某些計算機，那么被稱為多點播送或組播〔Multicasting〕，假設分組只發(fā)送給網(wǎng)絡中的某一臺計算機，那么稱為單播(Unicasting)。1.播送式網(wǎng)絡〔BroadcastNetwork〕1.3.3按網(wǎng)絡的傳輸技術(shù)分類

在點到點網(wǎng)絡中，兩臺計算機之間通過一條物理線路連接。假設兩臺計算機之間沒有直接連接的線路，分組可能要通過一個或多個中間節(jié)點的接收、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)，才能將分組能從信源發(fā)送到目的地。由于連接多臺計算機之間的線路結(jié)構(gòu)可能非常復雜，存在著多條路由，因此在點到點的網(wǎng)絡中如何選擇最正確路徑顯得特別重要。2.點到點網(wǎng)絡〔Point-to-PointNetwork〕1.3.4公用網(wǎng)和專用網(wǎng)公用網(wǎng)由電信部門組建，一般由政府電信部門管理和控制，網(wǎng)絡內(nèi)的傳輸和交換裝置可提供〔如租用〕給任何部門和單位使用，例如公共交換網(wǎng)PSTN、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN等。專用網(wǎng)由某個單位或部門組建，不允許其他部門或單位使用，例如金融、石油、鐵路等行業(yè)都有自己的專網(wǎng)。專用網(wǎng)可以租用電信部門的傳輸線路，也可以自己鋪設線路，但后者的本錢非常高。給你發(fā)E-mail計算機網(wǎng)絡的功能及應用打印文件mail共享資源實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸分布式數(shù)據(jù)處理我的東西喪失了??！提高可靠性沒關(guān)系！1.4計算機網(wǎng)絡的功能和應用數(shù)據(jù)交換和通信計算機網(wǎng)絡中的計算機之間或計算機與終端之間，可以快速可靠地相互傳遞數(shù)據(jù)、程序或文件。資源共享充分利用計算機網(wǎng)絡中提供的資源〔包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)〕是計算機網(wǎng)絡組網(wǎng)的主要目標之一。提高系統(tǒng)的可靠性和可用性在一些用于計算機實時控制和要求高可靠性的場合，通過計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)備份技術(shù)可以提高計算機系統(tǒng)的可靠性。分布式處理與負載均衡對于大型的任務或當網(wǎng)絡中某臺計算機的任務負荷太重時，可將任務分散到網(wǎng)絡中的各臺計算機上進行，或由網(wǎng)絡中比較空閑的計算機分擔負荷。提高系統(tǒng)性能價格比，易于擴充，便于維護1.4.1計算機網(wǎng)絡的功能1.4計算機網(wǎng)絡的功能和應用

方便的信息檢索現(xiàn)代化的通信方式辦公自動化電子商務與電子政務企業(yè)的信息化遠程教育與E-learning豐富的娛樂和消遣軍事指揮自動化

1.4.2計算機網(wǎng)絡的應用1.5網(wǎng)絡的計算模式1.5.1對等網(wǎng)〔PeertoPeer〕對等網(wǎng)又稱為同級網(wǎng)絡，每一臺接入網(wǎng)絡的計算機既是效勞器，又是工作站，擁有絕對的自主權(quán)。對等網(wǎng)能夠提供靈活的共享模式，組網(wǎng)簡單、方便、但難于管理，平安性能較差。1.5網(wǎng)絡的計算模式1.5.2客戶機/效勞器模式

客戶機/效勞器〔Client/Server〕，簡稱C/S。在基于效勞器的網(wǎng)絡中必須有一臺效勞器，這臺效勞器提供了整個網(wǎng)絡的平安保護和資源共享的管理功能?？蛻魴C發(fā)出效勞請求，效勞器對用戶的請求予以響應。效勞器有足夠的能力做到把通過其處理后用戶所需的那一局部數(shù)據(jù)而不是整個文件通過網(wǎng)絡傳送到客戶機去，減輕了網(wǎng)絡的傳輸負荷。網(wǎng)絡的計算模式1.5.3瀏覽器/效勞器模式瀏覽器/效勞器計算模式〔Brower/Server〕，簡稱B/S模式，是指基于瀏覽器、WWW效勞器和應用效勞器的計算結(jié)構(gòu)。B/S模式繼承和共融了傳統(tǒng)C/S模式中的網(wǎng)絡軟、硬件平臺和應用，所不同的是更加開放、與軟、硬件平臺無關(guān)、應用開發(fā)速度快、生命周期長、應用擴充和系統(tǒng)維護升級方便等。網(wǎng)絡的計算模式1.5.4專用效勞器專用效勞器網(wǎng)絡，其特點和基于效勞器模式功能差不多，只是效勞器在分工上更加明確?？蔀橛脩籼峁┎煌男诤凸δ?，如：文件打印效勞、WEB、郵件、DNS等等。1.6計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)

拓撲學把實體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的點，將連接實體的線路抽象成線，進而研究點、線、面之間關(guān)系；在計算機網(wǎng)絡中，將主機和終端抽象為點，將通信介質(zhì)抽象為線，各個結(jié)點或其它組件通過纜線相互連接的方法和形式，及它們的空間布局稱為網(wǎng)絡拓撲。1.6計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)

特點：(1)結(jié)構(gòu)簡單靈活，便于擴充(2)可靠性高(3)網(wǎng)絡節(jié)點響應速度快(4)易于布線，本錢較低。(5)實時性差(6)物理平安性差(7)故障診斷困難網(wǎng)絡中所有的站點共享一條數(shù)據(jù)通道，一個節(jié)點發(fā)出的信息可以被網(wǎng)絡上的多個節(jié)點接收。由于多個節(jié)點連接到一條公用信道上，必須采取某種方法分配信道，以決定哪個節(jié)點可以發(fā)送數(shù)據(jù)。1.6.1總線型拓撲網(wǎng)絡

特點：(1)結(jié)構(gòu)簡單、便于集中控制和管理

(2)網(wǎng)絡易于擴展

(3)故障檢測和隔離方便

(4)延遲時間小

(5)傳輸誤碼率低⑹中心節(jié)點負擔重⑺網(wǎng)絡脆弱⑻通信線路利用率較各節(jié)點通過點到點的鏈路與中心節(jié)點相連，中心節(jié)點可以是轉(zhuǎn)接中心，起到連通的作用，也可以是一臺主機，此時就具有數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)接的功能。1.6.2星型拓撲網(wǎng)絡

在環(huán)行拓撲網(wǎng)絡中，每個節(jié)點均與下一個節(jié)點連接，最后一個節(jié)點與第一個節(jié)點連接，構(gòu)成一個閉合的環(huán)路。環(huán)中數(shù)據(jù)將沿一個方向逐站傳送。特點：網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)簡單路徑選擇的控制得到簡化擴充不方便環(huán)上節(jié)點過多時，傳輸效率嚴重下降。當環(huán)中某一節(jié)點出現(xiàn)故障時整個網(wǎng)絡將癱瘓，查找故障點不易。1.6.3環(huán)型拓撲網(wǎng)絡

特點：(1)擴展方便。

(2)故障隔離容易。

(3)高層節(jié)點性能要求高。

網(wǎng)絡中的各節(jié)點形成了一個層次化的結(jié)構(gòu)，樹中的各個節(jié)點都為計算機。樹中低層計算機的功能和應用有關(guān)，一般都具有明確定義的和專業(yè)化很強的任務，如數(shù)據(jù)的采集和變換等，而高層的計算機具備通用的功能，以便協(xié)調(diào)系統(tǒng)的工作，如數(shù)據(jù)處理、命令執(zhí)行和綜合處理等。一般來說，層次結(jié)構(gòu)的層不宜過多，以免轉(zhuǎn)接開銷過大，使高層節(jié)點的負荷過重。1.6.4樹型拓撲網(wǎng)絡

1.6.5網(wǎng)狀型拓撲網(wǎng)絡

網(wǎng)狀型拓撲網(wǎng)絡中，節(jié)點之間的連接是任意的，沒有規(guī)律。特點：⑴可靠性高，但結(jié)構(gòu)復雜，必須采用路由選擇算法和流量控制方法。⑵廣域網(wǎng)根本上采用網(wǎng)狀型拓撲結(jié)構(gòu)?；旌闲屯負渚W(wǎng)絡，由幾種不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡結(jié)合而成。1.6.6混合型拓撲網(wǎng)絡

特點：既解決星型網(wǎng)絡在傳輸距離上的局限，又解決總線型網(wǎng)絡在接連用戶數(shù)量的限制。本章小結(jié)本章重點介紹了計算機網(wǎng)絡的開展過程、網(wǎng)絡的定義、組成、分類、功能、應用以及網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)。計算機網(wǎng)絡技術(shù)與根底實訓第2章網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與IP地址學習要點理解并掌握計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)理解并掌握開放系統(tǒng)互連參考模型各層功能掌握TCP/IP體系結(jié)構(gòu)掌握TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的各層功能熟練掌握IP協(xié)議和IP地址掌握TCP/IP傳輸層協(xié)議掌握TCP/IP實用程序掌握OSI參考模型與TCP/IP參考模型的區(qū)別與聯(lián)系2.1計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)2.1.1協(xié)議協(xié)議(Protocol)是一種通信約定。就郵政通信而言，就存在很多通信約定。網(wǎng)絡協(xié)議就是為實現(xiàn)網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換建立的規(guī)那么標準或約定，它主要由語法、語義和時序三局部組成，即協(xié)議的三要素。⑴語法：是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式。⑵語義：是需要發(fā)出何種控制信息，以及要完成的動作與應做出的響應。⑶時序：是對事件實現(xiàn)順序控制的時間。2.1計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)2.1.2計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)把網(wǎng)絡層次結(jié)構(gòu)模型與各層次協(xié)議的集合定義為計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，簡稱體系結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)對計算機網(wǎng)絡應實現(xiàn)的功能進行了精確的定義，而這些功能是用什么樣的硬件與軟件去完成的，那么是具體的實現(xiàn)問題。為了減少計算機網(wǎng)絡的復雜程度，按照結(jié)構(gòu)化設計方法，計算機網(wǎng)絡將其功能劃分為假設干個層次，較高層次建立在較低層次的根底上，并為其更高層次提供必要的效勞功能。網(wǎng)絡中的每一層都起到隔離作用，使得低層功能具體實現(xiàn)方法的變更不會影響到高一層所執(zhí)行的功能。2.1計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡中采用層次結(jié)構(gòu)的好處是：⑴各層之間相互獨立。⑵靈活性好。⑶各層都可采用最適宜的技術(shù)來實現(xiàn)。⑷易于實現(xiàn)維護。⑸有利于促進標準化。2.2開放系統(tǒng)互連參考模型2.2.1開放系統(tǒng)互連參考模型OSI1974年，美國IBM公司首先公布了世界上第一個計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)〔SNA，SystemNetworkArchitecture〕，但凡遵循SNA的網(wǎng)絡設備都可以很方便地進行互連。1977年3月，國際標準化組織ISO的技術(shù)委員會TC97成立了一個新的技術(shù)分委會SC16專門研究“開放系統(tǒng)互連〞，并于1983年提出了開放系統(tǒng)互連參考模型，即著名的ISO7498國際標準〔我國相應的國家標準是GB9387〕，記為OSI/RM。2.2開放系統(tǒng)互連參考模型OSI參考模型分層的原那么是：每層的功能應是明確的，并且是相互獨立的。當某一層具體實現(xiàn)方法更新時，只要保持與上、下層的接口不變，那么就不會對鄰層產(chǎn)生影響。層間接口必須清晰，跨越接口的信息量應盡可能少。每一層的功能選定都應基于已有的成功經(jīng)驗。在需要不同的通信效勞時，可在一層內(nèi)再設置兩個或更多的子層次，當不需要該效勞時，也可繞過這些子層次。2.2開放系統(tǒng)互連參考模型2.2.2OSI參考模型各層之間的關(guān)系

表示層協(xié)議應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理媒體網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層協(xié)議會話層協(xié)議傳輸層協(xié)議系統(tǒng)A系統(tǒng)B2.2開放系統(tǒng)互連參考模型OSI七層協(xié)議模型2.2開放系統(tǒng)互連參考模型2.2.3OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程

OSI的通信模型結(jié)構(gòu)2.2開放系統(tǒng)互連參考模型OSI中數(shù)據(jù)傳輸過程2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)2.3.1TCP/IP的概念Protocol/InternetProtocol〕是指傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議。它起源于美國ARPAnet網(wǎng)，由它的兩個主要協(xié)議即TCP和IP協(xié)議而得名。TCP/IP是Interent上所有網(wǎng)絡和主機之間進行交流所使用得共同“語言〞，是Internet上使用得一組完整得標準網(wǎng)絡連接協(xié)議。2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)TCP/IP協(xié)議棧的特點：開放的協(xié)議標準，可以免費使用，并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)。獨立于特定的網(wǎng)絡硬件，可以運行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)中，更適用于互聯(lián)網(wǎng)中。統(tǒng)一的網(wǎng)絡地址分配方案，使得整個TCP/IP設備在網(wǎng)絡中具有唯一的地址。標準化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶效勞。2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)2.3.2TCP/IP的層次結(jié)構(gòu)OSI與TCP/IP對應關(guān)系表

2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)TCP/IP分層：網(wǎng)絡接口層：也叫網(wǎng)絡訪問層，是模型的最底層，負責將幀放入線路或從線路中取下幀。它包括了能使用與物理網(wǎng)絡進行通信的協(xié)議，且對應著OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。Internet層：也叫網(wǎng)際層，是在Internet標準中正式定義的第一層。它將數(shù)據(jù)包封裝成Internet數(shù)據(jù)包并運行必要的路由算法。傳輸層：也被稱為主機至主機層，它主要負責主機至主機之間的端到端通信。應用層：本層是應用程序進入網(wǎng)絡的通道，用于提供網(wǎng)絡效勞。2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP各層協(xié)議

2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)Internet層協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議〔InternetProtocol，IP〕：IP是一個無連接的協(xié)議，它的任務是對數(shù)據(jù)包進行相應的尋址和路由，并從一個網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡。網(wǎng)際控制報文協(xié)議〔InternetControlMessageProtocol，ICMP〕：為IP協(xié)議提供過失報告。網(wǎng)際主機組管理協(xié)議〔InternetGroupManageMentProtocol，IGMP〕：負責報告主機組之間的關(guān)系，以便相關(guān)的設備〔路由器〕可支持多播發(fā)送。地址解析協(xié)議〔AddressResolutionProtocol，ARP〕和反向地址解析協(xié)議RARP：它們的作用是將源主機和目的主機的IP地址與它們的物理地址相匹配。2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)傳輸層協(xié)議：傳輸控制協(xié)議〔TransmissionControlProtocol，TCP〕：TCP協(xié)議是傳輸層的一種面向連接的通信協(xié)議，它提供可靠的數(shù)據(jù)傳送。TCP協(xié)議將源主機應用層的數(shù)據(jù)分成多個分段，然后將每個分段傳送到網(wǎng)際層，網(wǎng)際層將數(shù)據(jù)封裝為IP數(shù)據(jù)包，并發(fā)送到目的主機。目的主機的網(wǎng)際層將IP數(shù)據(jù)包中的分段傳送給傳輸層，再由傳輸層對這些分段進行重組，復原成原始數(shù)據(jù)，并傳送給應用層。另外，TCP協(xié)議還要完成流量控制和過失檢驗的任務，以保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸。2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)傳輸層協(xié)議：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議〔UserDatagramProtocol，UDP〕：UDP協(xié)議是一種面向無連接的協(xié)議，它不能提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，而且UDP不進行過失檢驗，必須由應用層的應用程序來實現(xiàn)可靠性機制和過失控制，以保證端到端數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。假設要實現(xiàn)多個主機之間的一對多或多對多的數(shù)據(jù)傳輸，即播送或多播，就需要使用UDP協(xié)議。2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)應用層協(xié)議：文件傳輸協(xié)議FTP：實現(xiàn)主機之間的文件傳送。簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP：實現(xiàn)主機之間電子郵件的傳送。域名效勞DNS：用于實現(xiàn)主機名與IP地址之間的映射。動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP：實現(xiàn)對主機的地址分配和配置工作。路由信息協(xié)議RIP：用于網(wǎng)絡設備之間交換路由信息。超文本傳輸協(xié)議HTTP：用于Internet中的客戶機與WWW效勞器之間的數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS：實現(xiàn)主機之間的文件系統(tǒng)的共享。引導協(xié)議BOOTP：用于無盤主機或工作站的啟動。簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP：實現(xiàn)網(wǎng)絡的管理。2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)OSI和TCP/IP的共同點都采用了協(xié)議分層方法，將龐大且復雜的問題劃分為假設干個較容易處理的范圍較小的問題各協(xié)議層次的功能大體上相似，都存在網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層兩者都可以解決異構(gòu)網(wǎng)的互連，實現(xiàn)世界上不同廠家生產(chǎn)的計算機之間的通信都是計算機通信的國際性標準都是計算機通信的國際性標準都是基于一種協(xié)議棧的概念2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)OSI和TCP/IP的差異模型設計的差異層數(shù)和層間調(diào)用關(guān)系不同最初設計的差異對可靠性的強調(diào)不同標準的效率和性能上存在差異市場應用和支持上不同2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.1網(wǎng)絡層協(xié)議在網(wǎng)絡層中，最常用的協(xié)議網(wǎng)際協(xié)議IP〔Internetprotocol〕，其他一些協(xié)議用來協(xié)助IP進行操作，如ARP、ICMP、IGMP協(xié)議等。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.1網(wǎng)絡層協(xié)議1．IP協(xié)議IP協(xié)議定義了IP數(shù)據(jù)報格式，并且對數(shù)據(jù)報尋址和路由、數(shù)據(jù)報分片和重組、過失控制和處理等做出了具體規(guī)定。IP數(shù)據(jù)報格式如以下圖所示。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.1網(wǎng)絡層協(xié)議1．IP協(xié)議版本：指明所用IP的版本。IP的當前版本是4，它的二進制模式是0100。首標長度：以4個字節(jié)為單位表示IP首標的長度。首標最小長度是20個字節(jié)。本域的典型二進制模式是0101。效勞類型：源IP可以指定特定路由信息。主要選項涉及延遲、吞吐量、可靠性等。總長度：以字節(jié)為單位表示IP數(shù)據(jù)報長度，該長度包括IP首標和數(shù)據(jù)有效負載。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.1網(wǎng)絡層協(xié)議1．IP協(xié)議標識號：源IP賦予數(shù)據(jù)報的一個遞增序號。分段標志：用于指明分段可能性的標志。分段偏移量：為實現(xiàn)順序重組數(shù)據(jù)報而賦予每個相連數(shù)據(jù)報的一個數(shù)值。留存時間〔TimeToLive，TTL〕：指明數(shù)據(jù)報在被刪除之前可以留存的時間，以秒或路由器劃分的網(wǎng)段為單位。每個路由器都要查看該域并至少將它遞減1，或減去數(shù)據(jù)報在該路由器內(nèi)延遲的秒數(shù)。當該域的值到達零時，該數(shù)據(jù)報即被刪除。協(xié)議：規(guī)定了使用IP的高層協(xié)議。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.1網(wǎng)絡層協(xié)議1．IP協(xié)議首標校驗和：存放一個16位的計算值，用于檢驗首標的有效性。隨著TTL域的值遞減，本域的值在每個路由器中都要重新計算。源IP地址：本地址供目的IP在發(fā)送回執(zhí)時使用。目的IP地址：本地址供目的IP用來檢驗數(shù)據(jù)傳送的正確性。選項：用于網(wǎng)絡控制或測試，這個域是可選的。填充：確保首標在32位邊界處結(jié)束。IP數(shù)據(jù)有效負載：本域常包含送往傳輸層ICMP或IGMP中的TCP或UDP的數(shù)據(jù)。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.1網(wǎng)絡層協(xié)議2．ICMP協(xié)議因特網(wǎng)控制消息協(xié)議ICMP〔InternetControlMessageProtocol，ICMP〕為IP協(xié)議提供了過失控制、網(wǎng)絡擁塞控制和路由控制等功能。主機、路由器和網(wǎng)關(guān)利用它來實現(xiàn)網(wǎng)絡層信息的交互，ICMP中最多的用途就是錯誤匯報。ICMP信息有一個類型字段和一個代碼字段，同時還包含導致ICMP消息首先被產(chǎn)生的IP數(shù)據(jù)報頭部和其數(shù)據(jù)局部的前8個字節(jié)〔由此可以確定導致錯誤的分組〕，如以下圖所示。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.1網(wǎng)絡層協(xié)議2．ICMP協(xié)議8位類型8位代碼16位校驗和不同類型和代碼有不同的內(nèi)容2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.1網(wǎng)絡層協(xié)議3．ARP和RARP地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ARP用于查找與給定IP地址對應的主機的網(wǎng)絡物理地址。IP地址是互聯(lián)網(wǎng)中標識主機的邏輯地址，在數(shù)據(jù)報封裝傳送時，還必須知道彼此的物理地址。反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議RARP用于解決網(wǎng)絡物理地址到IP地址的轉(zhuǎn)換。例如在無盤工作站啟動時，只知道本地主機的網(wǎng)絡物理地址〔即網(wǎng)卡地址〕，而不知道IP地址，那么本地主機需要從遠程效勞器上獲取其操作系統(tǒng)的映像，通過向本網(wǎng)絡中發(fā)送RARP報文，獲得它的IP地址。在網(wǎng)絡中被授權(quán)提供RARP效勞的計算機也稱為RARP效勞器。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議Internet傳輸層包含了兩個重要協(xié)議：傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP。TCP是專門為在不可靠的Internet上提供可靠的端到端的字節(jié)流通信而設計的一種面向連接的傳輸協(xié)議。UDP是一種面向無連接的傳輸協(xié)議。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議1.傳輸層端口網(wǎng)絡進程間的通信需要確定給定主機上的哪個本地進程使用了哪種協(xié)議與哪臺遠程主機上的哪個進程進行了通信。端口和套接字概念提供了一種以統(tǒng)一的方式惟一地標識連接以及參與連接的程序和主機的方法。端口有公用端口和臨時端口兩種。套接字是用于通信協(xié)議的幾種應用編程接口API之一。套接字是一種特殊的文件句柄，被一個進程用來向操作系統(tǒng)請求網(wǎng)絡效勞。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議1.傳輸層端口2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議2.TCP報文格式2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議2.TCP報文格式源端口〔16位〕：說明源效勞訪問點。目的端口〔16位〕：表示目標效勞訪問點。序列號〔32位〕：本段中第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的順序號。確認號〔32位〕：捎帶應答的順序號，指明接收方期望接收的下一個數(shù)據(jù)字節(jié)的順序號。TCP頭長〔4位〕：在TCP頭部中的32位字的個數(shù)。因為傳輸頭有任選局部，長度不固定〔最少5個字節(jié)〕，所以需要指明數(shù)據(jù)局部在段內(nèi)部的起始位置。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議2.TCP報文格式TCP頭長〔4位〕：在TCP頭部中的32位字的個數(shù)。因為傳輸頭有任選局部，長度不固定〔最少5個字節(jié)〕，所以需要指明數(shù)據(jù)局部在段內(nèi)部的起始位置。保存字段〔6位〕：以后使用，所有實現(xiàn)必須把這個字段置全0。標志字段〔6位〕：表示各種控制信息，其中URG：緊急指針字段有效標志，表示該段中攜帶有緊急數(shù)據(jù)。ACK：確認號字段有效標志。PSH：推進功能有效標志。RST：需要中止連接標志，通常用于連接故障后的恢復。SYN：請求建立連接標志，用于連接的建立。FIN：請求中止連接標志。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議2.TCP報文格式窗口〔16位〕：表示本地接收窗口尺寸，即本地接收緩沖區(qū)大小。校驗和〔16位〕：包括TCP頭部和數(shù)據(jù)在內(nèi)的校驗和。緊急指針〔16位〕：從序列號開始的偏置值，指向字節(jié)流中的一個位置，此位置之前的數(shù)據(jù)是緊急數(shù)據(jù)。任選局部〔長度可變〕：目前只一個任選項，即在連接建立階段指定的最大段長。填充：保證TCP報頭以32位為界對齊。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議3．TCP可靠傳輸TCP是利用網(wǎng)絡層IP協(xié)議提供的不可靠的通信效勞，為應用進程提供可靠的、面向連接的、端到端的基于字節(jié)流的傳輸效勞。TCP提供面向連接的、可靠的字節(jié)流傳輸。TCP連接是全雙工和點到點的。全雙工意味著可以同時進行雙向傳輸，點到點的意思是每個連接只有兩個端點，TCP不支持組播或播送。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，TCP使用三次握手的方法來建立和釋放傳輸?shù)倪B接，并使用確認和重傳機制來實現(xiàn)傳輸過失的控制，另外TCP采用窗口機制以實現(xiàn)流量控制和擁塞控制。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議4.TCP連接的建立與釋放“三次握手〞就是在連接建立和釋放的過程中，通信的雙方需要交換三個報文。以下圖顯示了TCP利用三次握手建立連接的正常過程。主動參與方（客戶端）被動參與方（服務器端）發(fā)送SYN=1，初始順序號=X接收SYN發(fā)送ACK=1，SYN=1確認號=X+1，初始順序號=Y接收SYN和ACK發(fā)送ACK=1，確認號=Y+1接收ACK和確認號=Y+12.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議5．TCP的過失控制〔確認與重傳〕為了保證TCP協(xié)議傳輸?shù)目煽啃?，TCP采用了“確認〞和“重傳〞技術(shù)。為了提高系統(tǒng)確認的效率，TCP采用了“滑動窗口〞技術(shù)。根本思想是：首先確定發(fā)送雙方協(xié)商一個窗口的大小，并規(guī)定只有位于這個窗口中的數(shù)據(jù)段才可以被發(fā)送出去。其次，當收到接收方對窗口中第一個數(shù)據(jù)段確實認信息后，窗口就向后滑動一個數(shù)據(jù)段。在規(guī)定時間內(nèi)接收方假設沒有收到窗口中第一個數(shù)據(jù)段確實認消息，那么重傳窗口中第一個數(shù)據(jù)段。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議5．TCP的過失控制〔確認與重傳〕以下圖說明了TCP的過失控制機制。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.2TCP協(xié)議6.流量控制TCP使用窗口機制進行流量控制。當一個連接建立時，連接的每一端分配一塊緩沖區(qū)來存儲接收到的數(shù)據(jù)，并將緩沖區(qū)的尺寸發(fā)送給另一端。當數(shù)據(jù)到達時，接收方發(fā)送確認，其中包含了自己剩余的緩沖區(qū)尺寸。這個剩余緩沖區(qū)空間的數(shù)量叫做窗口，接收方在發(fā)送的每一確認中都含有一個窗口通告〔非零的窗口通告、零窗口通告〕。窗口和窗口通告可以有效地控制TCP的數(shù)據(jù)傳輸流量，使發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)不會溢出接收方的緩沖空間。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.3UDP協(xié)議UDP建立在IP協(xié)議的根底上，它提供了與IP協(xié)議相同的面向無連接的、不可靠傳輸效勞。UDP協(xié)議不使用確認信息對數(shù)據(jù)段的到達進行確認，不能保證數(shù)據(jù)段到達的順序，也不能向發(fā)送端反響信息進行流量控制，因而會出現(xiàn)數(shù)據(jù)段喪失現(xiàn)象。由于UDP的簡單性，采用UDP協(xié)議的應用程序可以高效地傳輸數(shù)據(jù)，例如流式多媒體、因特網(wǎng)等，其可靠性可以有應用程序來解決。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.3UDP協(xié)議1.UDP的協(xié)議數(shù)據(jù)單元TPDUUDP的TPDU是由8B報頭和可選局部的0個或多個數(shù)據(jù)字節(jié)組成。它在IP分組數(shù)據(jù)報中的封裝及組成如下圖。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.3UDP協(xié)議1.UDP的協(xié)議數(shù)據(jù)單元TPDUUDP報文格式如下圖2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.3UDP協(xié)議1.UDP的協(xié)議數(shù)據(jù)單元TPDUUDP報頭各個字段意義如下：源端口號、目的端口號：分別用于標識和尋找源端和目的端的應用進程。它們分別與IP報頭中的源端IP地址和目的端IP地址組合就惟一確定一個UDP連接。報文長度：包括UDP報頭和數(shù)據(jù)在內(nèi)的報文長度，以字節(jié)為單位，最小值為8〔報頭長度〕。校驗和：可選字段。假設計算校驗和，那么對IP首部、UDP報頭和UDP數(shù)據(jù)全部計算在內(nèi)，用于檢錯，即由發(fā)送端計算校驗和并存儲，由接收端進行驗證。否那么，取值為0。2.4TCP/IP協(xié)議棧2.4.3UDP協(xié)議2．UDP的工作原理利用UDP協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程遠比利用TCP協(xié)議要簡單得多。UDP數(shù)據(jù)報是通過IP協(xié)議發(fā)送和接收的。發(fā)送端主機分配源端口，并指定目的端口，構(gòu)造UDP的TPDU，提交給IP協(xié)議處理。網(wǎng)間尋址由IP地址完成，進程間尋址那么由UDP端口來實現(xiàn)。當發(fā)送數(shù)據(jù)時，UDP實體構(gòu)造好一個UDP數(shù)據(jù)報后遞交給IP協(xié)議，IP協(xié)議將整個UDP數(shù)據(jù)報封裝在IP數(shù)據(jù)報中，即加上IP報頭，形成IP數(shù)據(jù)報發(fā)送到網(wǎng)絡中。在接收數(shù)據(jù)時，UDP實體首先判斷接收到的數(shù)據(jù)報的目的端口是否與當前使用的某端口相匹配。如果匹配，那么將數(shù)據(jù)報放入相應的接收隊列；否那么丟棄該數(shù)據(jù)報，并向源端發(fā)送一個“端口不可達〞的ICMP報文。2.5IP地址管理在網(wǎng)絡中，對主機的識別要依靠地址，所以，Internet在統(tǒng)一全網(wǎng)的過程中首先要解決地址的統(tǒng)一問題。因此IP編址與子網(wǎng)劃分就顯得很重要。

2.5IP地址管理1.物理地址與IP地址Internet是通過路由器〔或網(wǎng)關(guān)〕將物理網(wǎng)絡互連在一起的虛擬網(wǎng)絡。在任何一個物理網(wǎng)絡中，各個節(jié)點的設備必須都有一個可以識別的地址，這樣才能使信息在其中進行交換，這個地址稱為“物理地址〞〔PhysicalAddress〕。由于物理地址表達在數(shù)據(jù)鏈路層上，因此，物理地址也被稱為硬件地址或媒體訪問控制MAC地址。2.5IP地址管理1.物理地址與IP地址網(wǎng)絡的物理地址給Internet統(tǒng)一全網(wǎng)地址帶來一些問題：物理地址是物理網(wǎng)絡技術(shù)的一種表達，不同的物理網(wǎng)絡，其物理地址的長短、格式各不相同。例如，以太網(wǎng)的MAC地址在不同的物理網(wǎng)絡中難以尋找，而令牌環(huán)網(wǎng)的地址格式也缺乏惟一性。顯然，這兩種地址管理方式都會給跨網(wǎng)通信設置障礙。物理網(wǎng)絡的地址被固化在網(wǎng)絡設備中，通常是不能修改的。物理地址屬于非層次化的地址，它只能標識出單個的設備，而標識不出該設備連接的是哪一個網(wǎng)絡。2.5IP地址管理1.物理地址與IP地址Internet采用一種全局通用的地址格式，為全網(wǎng)的每一個網(wǎng)絡和每一臺主機分配一個Internet地址，以此屏蔽物理網(wǎng)絡地址的差異。IP協(xié)議的一項重要功能就是專門處理這個問題，即通過IP協(xié)議把主機原來的物理地址隱藏起來，在網(wǎng)絡層中使用統(tǒng)一的IP地址。2.5IP地址管理2.IP地址的劃分IP地址由32bit組成，它包括3個局部：地址類別、網(wǎng)絡號和主機號，IP地址的結(jié)構(gòu)如以下圖所示。2.5IP地址管理2.IP地址的劃分為了便于用戶閱讀和理解IP地址，Internet管理委員會采用了一種“點分十進制〞表示方法來表示IP地址。也就是說，將IP地址分為4個字節(jié)〔每個字節(jié)為8bit〕，且每個字節(jié)用十進制表示，并用點號“.〞隔開，如以下圖所示。2.5IP地址管理3.IP地址分類

地址類第1個8位位組的格式可能的網(wǎng)絡數(shù)目網(wǎng)絡中節(jié)點的最大數(shù)目地址范圍A類0xxxxxxx27-2224-2～54B類10xxxxxx214216-2～54C類110xxxxx22128-2～54D類1110xxxx1110后跟28比特的多路廣播地址～54E類11110xxx11110開始，為將來使用保留～542.5IP地址管理3.IP地址分類有一些IP地址具有專門用途或特殊意義。對于IP地址的分配、使用應遵循以下規(guī)那么：網(wǎng)絡號必須是唯一的；網(wǎng)絡號的首字節(jié)不能是127，此數(shù)保存給內(nèi)部回送函數(shù)，用于診斷；主機號對所屬的網(wǎng)絡號必須是唯一的；主機號的各位不能全為“1〞，全為“1〞用作播送地址；主機號的各位不能全為“0〞，全為“0〞表示本地網(wǎng)絡。2.5IP地址管理4.特殊地址IP地址空間中的某些地址已經(jīng)為特殊目的而保存，而且通常并不允許作為主機地址。如表所示，這些保存地址的規(guī)那么如下：網(wǎng)絡部分主機地址類型用途Any全0網(wǎng)絡地址代表一個網(wǎng)段Any全1廣播地址特定網(wǎng)段的所有節(jié)點127Any回環(huán)地址回環(huán)測試全0所有網(wǎng)絡QuidWay路由器，用于指定默認路由全1廣播地址本網(wǎng)段所有節(jié)點2.5IP地址管理4.特殊地址特殊地址(單播,播送,組播)單播：是指設備與設備之間點對點的通信。單播通信時所用的IP地址是確定的某臺的IP地址。播送：是某一臺設備對全網(wǎng)段的所有結(jié)點的一種通信模式。組播：是一臺設備對多臺特定設備的通信模式。2.5IP地址管理5.私用地址私用地址不需要注冊，僅用于局域網(wǎng)內(nèi)部，該地址在局域網(wǎng)內(nèi)部是惟一的。當網(wǎng)絡上的公用地址缺乏時，可以通過網(wǎng)絡地址翻譯〔NAT〕，利用少量的公用地址把大量的配有私用地址的機器連接到公用網(wǎng)上。以下地址作為私用地址：2.6IPV6現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)是在IPv4協(xié)議的根底上運行的，IPv6〔IPVersion6〕是下一版本的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，也可以說是下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。IPv4采用32位地址長度，只有大約43億個地址，在不久的將來將被分配完畢。而Ipv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。2.6IPV62.6.1IPv4的局限性及其缺點IP地址空間危機IP性能議題IP平安性議題自動配置2.6IPV62.6.2IPV6改進1．擴展地址IPv6的地址結(jié)構(gòu)中除了把32位地址空間擴展到了128位外，還對IP主機可能獲得的不同類型地址作了一些調(diào)整。IPv6中取消了播送地址而代之以任意點播地址。IPv4中用于指定一個網(wǎng)絡接口的單播地址和用于指定由一個或多個主機偵聽的組播地址根本不變。2.6IPV62.6.2IPV6改進2．簡化的包頭包頭的簡化使得IP的某些工作方式發(fā)生了變化。一方面，所有包頭長度統(tǒng)一，因此不再需要包頭長度字段。此外，通過修改包分段的規(guī)那么可以在包頭中去掉一些字段。IPv6中的分段只能由源節(jié)點進行：該包所經(jīng)過的中間路由器不能再進行任何分段。最后，去掉IP頭校驗和，但不會影響可靠性，因為頭校驗和將由更高層協(xié)議(UDP和TCP)負責。2.6IPV62.6.2IPV6改進3．對擴展和選項支持的改進 在IPv4中可以在IP頭的尾部參加選項，與此不同，IPv6中把選項加在單獨的擴展頭中。通過這種方法，選項頭只有在必要的時候才需要檢查和處理。2.6IPV62.6.2IPV6改進4．流在IPv4中，對所有包大致同等對待，這意味著每個包都是由中間路由器按照自己的方式來處理的。路由器并不跟蹤任意兩臺主機間發(fā)送的包，因此不能“記住〞如何對將來的包進行處理。IPv6實現(xiàn)了流概念：流指的是從一個特定源發(fā)向一個特定〔單播或者是組播〕目的地的包序列，源點希望中間路由器對這些包進行特殊處理。2.6IPV62.6.2IPV6改進5．身份驗證和保密IPv6使用了兩種平安性擴展：IP身份驗證頭(AH)首先由RFC1826(IP身份驗證頭)描述。2.6IPV62.6.3IPV6的地址結(jié)構(gòu)IPv6的IP地址由8個地址節(jié)組成，每地址節(jié)包含16個地址位，用4個16進制位書寫，地址節(jié)與地址節(jié)間用冒號分隔。

2.7練習題一、填空題1.網(wǎng)絡的參考模型有兩種：和。前者出自國際標準化組織；后者就是一個事實上的工業(yè)標準。2．從低到高依次寫出OSI的七層參考模型中的各層名稱：、、、、、和。3．物理層是OSI分層結(jié)構(gòu)體系中最重要、最根底的一層。它是建立在通信媒體根底上的，實現(xiàn)設備之間的接口。4．IP地址由和組成。5．Internet傳輸層包含了兩個重要協(xié)議：和。6．在Internet傳輸層中，每一端口是用來描述的。7．端口號是一個16位二進制數(shù)，約定以下的端口號被標準效勞保存，取值大于的為自由端口。8．是一種面向無連接的傳輸協(xié)議。9．TCP協(xié)議的全稱是指，IP協(xié)議全稱是指。10．TCP/IP協(xié)議參考模型由、、、四層組成。11．IPv4地址由位二進制數(shù)組成，IPv6地址由位二進制數(shù)組成。12．以太網(wǎng)利用協(xié)議獲得目的主機IP地址與MAC地址的映射關(guān)系。2.7練習題二、選擇題1．OSI開放系統(tǒng)模型是〔〕。A．網(wǎng)絡協(xié)議軟件B．應用軟件C．強制性標準D．自愿性的參考標準2．當一臺計算機向另一臺計算機發(fā)送文件時，下面的〔〕過程正確描述了數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換步驟。A．數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)段、數(shù)據(jù)包、數(shù)據(jù)幀、比特B．比特、數(shù)據(jù)幀、數(shù)據(jù)包、數(shù)據(jù)段、數(shù)據(jù)C．數(shù)據(jù)包、數(shù)據(jù)段、數(shù)據(jù)、比特、數(shù)據(jù)幀D．數(shù)據(jù)段、數(shù)據(jù)包、數(shù)據(jù)幀、比特、數(shù)據(jù)3．物理層的功能之一是〔〕。A．實現(xiàn)實體間的按位無過失傳輸B．向數(shù)據(jù)鏈路層提供一個非透明的位傳輸C．向數(shù)據(jù)鏈路層提供一個透明的位傳輸D．在DTE和DTE間完成對數(shù)據(jù)鏈路的建立、保持和撤除操作4．關(guān)于數(shù)據(jù)鏈路層的表達正確的選項是〔〕。A．數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是建立在無過失物理連接根底上的B．數(shù)據(jù)鏈路層是計算機到計算機間的通路C．數(shù)據(jù)鏈路上傳輸?shù)囊唤M信息稱為報文 D．數(shù)據(jù)鏈路層的功能是實現(xiàn)系統(tǒng)實體間的可靠、無過失數(shù)據(jù)信息傳輸5．為了保證連接的可靠建立，TCP通常采用〔〕。A．三次握制B．窗口控制機制C．自動重發(fā)機制D．端口機制6．以下IP地址中〔〕是C類地址。A．4B．212.87.256.51C．4D．7．IP地址的哪一局部表示主機號？A．205B．205.140C.88D．8．以下〔〕表示網(wǎng)卡的物理地址〔MAC地址〕。A．51B．19-23-05-77-88 C．0001.1234.Fbc3 D．50-78-4C-6F-03-8D9．IP地址表示〔〕。 A．一個暫時未用的保存地址B．一個B類IP地址C．一個本網(wǎng)絡的播送地址D．一個表示本機的IP地址2.7練習題三、簡答題1什么是分層網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)？分層的含義是什么？2.畫出OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu)，并簡述各層功能。3.簡述TCP/IP四層結(jié)構(gòu)及各層的功能。4.比較OSI參考模型與TCP/IP參考模型異同。5.簡述OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程。6.IP地址中的網(wǎng)絡號與主機號各起了什么作用？7.為創(chuàng)立一個子網(wǎng)至少要借多少位？8.有一個IP地址：，請寫出該IP地址所在子網(wǎng)內(nèi)的合法主機IP地址范圍、播送地址及子網(wǎng)的網(wǎng)絡號。9.一個公司有三個部門，分別為財務、市場、人事，網(wǎng)絡管理。要求建三個子網(wǎng)，請根據(jù)網(wǎng)絡號劃分，寫出每個子網(wǎng)的網(wǎng)絡號、子網(wǎng)掩碼、合法主機范圍。要求有步驟。10.為什么要推出IPv6？IPv6中的變化表達在哪幾個方面？11.TCP的連接管理分為幾個階段？簡述TCP連接建立的“三次握手〞機制。12.TCP和UDP有何主要區(qū)別？TCP和UDP的數(shù)據(jù)格式分別包含哪些信息？13.舉三個例子來說明TCP/IP實用程序的作用。2.8拓展訓練IP子網(wǎng)規(guī)劃與劃分一.實訓目的掌握IP地址的設置。掌握子網(wǎng)規(guī)劃的方法。二.實訓內(nèi)容學生分組進行實驗，每組10臺計算機。為各計算機設置IP地址，在設置IP地址前，先對各計算機的IP地址進行規(guī)劃。IP地址設為：192.168.22.學號〔由于學號唯一，不至于出現(xiàn)沖突〕，子網(wǎng)掩碼采取默認，如果不上互聯(lián)網(wǎng)，默認網(wǎng)關(guān)及DNS效勞器可以不設。設置完成后進行測試。假設這10臺計算機組成一個局域網(wǎng)，該局域網(wǎng)的網(wǎng)絡地址是200.200.組號.0，將該局域網(wǎng)劃分成兩個子網(wǎng)，求出子網(wǎng)掩碼和每個子網(wǎng)的IP地址，并重新設置該組計算機的IP地址。測試結(jié)果。2.8拓展訓練IP子網(wǎng)規(guī)劃與劃分三.實訓步驟1．IP地址的配置2．劃分子網(wǎng)3．使用ping命令測試子網(wǎng)的連通性計算機網(wǎng)絡技術(shù)與根底實訓第3章局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)學習要點了解局域網(wǎng)的特點掌握局域網(wǎng)的硬件組成掌握局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及介質(zhì)訪問方式掌握以太網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)掌握無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方法和特點3.1局域網(wǎng)分類局域網(wǎng)是小范圍內(nèi)的網(wǎng)絡，可從不同的角度對其進行劃分：

局域網(wǎng)分類依據(jù)分類拓撲結(jié)構(gòu)總線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡、星型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡、環(huán)型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡及復合型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)的類型有線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)。介質(zhì)訪問方式以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、令牌總線網(wǎng)。工作模型對等網(wǎng)、客戶機/服務器網(wǎng)絡、無盤工作站網(wǎng)絡。3.1局域網(wǎng)分類常見的局域網(wǎng)類型：以太網(wǎng)〔Ethernet〕光纖分布式數(shù)據(jù)接口〔FDDI〕異步傳輸模式〔ATM〕令牌環(huán)網(wǎng)〔TokenRing〕交換網(wǎng)Switching舉例介紹：以太網(wǎng)〔Ethernet〕、光纖分布式數(shù)據(jù)接口〔FDDI〕、異步傳輸模式〔ATM〕3.1局域網(wǎng)分類以太網(wǎng)：以太網(wǎng)是采用總線拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡，采用一種叫做載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測技術(shù)解決了總線上的多個節(jié)點爭用信道的問題，提高了局域網(wǎng)的共享信道的傳輸利用率，從而得以迅速開展。光纖分布式數(shù)據(jù)接口：FDDI的英文全稱為“FiberDistributedDataInterface〞，是采用光纜和5類電纜構(gòu)成的環(huán)形網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，同時采用定時令牌的方法，提供了高速、平安的數(shù)據(jù)通信能力。異步傳輸模式：ATM的英文全稱為“AsynchronousTransferMode〞，采用面向連接的交換方式，它以信元為單位，基于異步時分復用技術(shù)和虛電路技術(shù)實現(xiàn)的快速傳輸。3.2局域網(wǎng)硬件的組成1.網(wǎng)絡效勞器——網(wǎng)絡中心向用戶提供共享資源和網(wǎng)絡效勞的計算機。特點：運行網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，提供超容量的硬盤、文件數(shù)據(jù)及打印機共享等效勞功能。2.工作站——以個人計算機和分布式網(wǎng)絡計算為根底。特點：面向?qū)I(yè)應用領(lǐng)域，具備強大的數(shù)據(jù)運算與圖形、圖像處理能力3.2局域網(wǎng)硬件的組成3.網(wǎng)絡設備——實現(xiàn)多臺終端設備的連接。舉例：網(wǎng)卡〔NIC〕：負責計算機與網(wǎng)絡介質(zhì)之間的電氣連接，比特數(shù)據(jù)流的傳輸和網(wǎng)絡地址確認。集線器〔Hub〕：主要指共享式集線器。相當于一個多口的中繼器，一條共享的總線。交換機〔Switch〕指交換式集線器。交換機的出現(xiàn)是為了提高原有網(wǎng)絡的性能同時又保護原有投資，降低網(wǎng)絡響應速度，提高網(wǎng)絡負載能力。3.2局域網(wǎng)硬件的組成4.通信介質(zhì)——網(wǎng)絡中信息傳輸?shù)妮d體，是網(wǎng)絡通信的物質(zhì)根底之一。分類有線介質(zhì)無線介質(zhì)同軸電纜雙絞線電纜光纜微波、激光、紅外線和無線電由中心導體、絕緣層、導體網(wǎng)和護套層組成。

由假設干對雙絞線外包纏護套組成由光纖芯、包層和護套層組成。

3.3局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)參考模型局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)一般僅包含OSI參考模型的最低兩層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。3.3局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)1．物理層物理層的主要作用是處理機械、電氣、功能和規(guī)程等方面的特性，確保在通信信道上二進制位信號的正確傳輸。2．數(shù)據(jù)鏈路層邏輯鏈路控制〔LLC〕子層——負責向網(wǎng)際層提供效勞，它提供的主要功能是尋址、過失控制和流量控制等；介質(zhì)訪問控制〔MediaAccessControl，MAC〕子層——控制對傳輸介質(zhì)的訪問，不同類型的LAN，需要采用不同的控制法，并且在發(fā)送數(shù)據(jù)時負責把數(shù)據(jù)組裝成帶有地址和過失校驗段的幀，在接收數(shù)據(jù)時負責把幀拆封，執(zhí)行地址識別和過失校驗。3.3局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)3.3.2IEEE802標準IEEE802標準定義了網(wǎng)卡如何訪問傳輸介質(zhì)〔如光纜、雙絞線、無線等〕，以及如何在傳輸介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)的方法，還定義了傳輸信息的網(wǎng)絡設備之間連接建立、維護和撤除的途徑。具體標準如圖：3.3局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)IEEE802系列標準關(guān)系圖

3.3局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)〔1〕IEEE802.1綜述和體系結(jié)構(gòu)。它除了定義IEEE802標準和OSI參考模型高層的接口外，還解決尋址、網(wǎng)絡互連和網(wǎng)絡管理等方面的問題?！?〕IEEE802.2邏輯鏈路控制，定義LLC子層為網(wǎng)絡層提供的效勞。對于所有的MAC標準，LLC是共同的?！?〕IEEE802.3帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問〔CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，CSMA/CD〕控制方法和物理層標準。〔4〕IEEE802.4令牌總線〔TokenBus〕訪問控制方法和物理層標準?！?〕IEEE802.4令牌環(huán)〔TokenRing〕訪問控制方法和物理層標準。〔6〕IEEE802.6城域網(wǎng)〔MetropolitanAreaNetwork，MAN〕訪問控制方法和物理層標準?！?〕IEEE802.7時隙環(huán)〔SlottedRing〕訪問控制方法和物理層標準?！?〕IEEE802.8光纖技術(shù)咨詢組標準定義了光纖技術(shù)所使用的一些標準。3.3局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)〔9〕IEEE802.9綜合數(shù)據(jù)聲音網(wǎng)標準定義了介質(zhì)訪問控制子層〔MAC〕與物理層〔PHY〕上的集成效勞〔IS〕接口。同時，該標準又被稱為同步效勞LAN〔ISLAN〕?！?0〕IEEE802.10網(wǎng)絡平安技術(shù)咨詢組標準定義了互操作LAN平安標準。〔11〕IEEE802.11無線聯(lián)網(wǎng)標準定義了無線局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制子層與物理層標準〔WirelessLAN〕。該工作組正在開發(fā)以和無線頻譜進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線標準。標準主要包括三個標準，即、和。〔12〕IEEE802.12需求優(yōu)先〔100VG-AnyLAN〕定義了需要優(yōu)先訪問方法?！?3〕IEEE802.14交互電視標準對交互式電視網(wǎng)〔包括CableModem〕進行了定義以及相應的技術(shù)參數(shù)標準?！?4〕IEEE802.15短距離無線網(wǎng)標準規(guī)定了短距離無線網(wǎng)絡〔WPAN〕，包括藍牙技術(shù)的所有技術(shù)參數(shù)?！?5〕IEEE802.16寬帶無線接入標準主要應用于寬帶無線接入方面。工作組的目標是開發(fā)固定寬帶無線接入系統(tǒng)的標準，這些標準主要解決最后一英里本地環(huán)路問題。3.4局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制包括：確定網(wǎng)絡結(jié)點能夠?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到介質(zhì)上去的特定時刻和解決如何對公用傳輸介質(zhì)訪問和利用并加以控制。傳統(tǒng)的局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式有三種：載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD令牌環(huán)TOKENRING令牌總線TOKENBUS3.4局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式3.4.1CSMA/CDCSMA/CD是一種適用于總線結(jié)構(gòu),的分布式介質(zhì)訪問控制方法，是的核心協(xié)議，是一種典型的隨機訪問的爭用型技術(shù)。

總線結(jié)構(gòu)圖

3.4局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式CSMA/CD工作過程:1．載波監(jiān)聽總線，即先聽后發(fā)總線上各結(jié)點都在監(jiān)聽總線，即檢測總線上是否有別的結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù),無那么發(fā)送，有那么等待一隨機時間再發(fā)。2．總線沖突檢測，即邊發(fā)邊聽當兩個或兩個以上結(jié)點同時監(jiān)聽到總線空閑或傳輸延遲都會產(chǎn)生沖突，那么立即停止發(fā)送，并產(chǎn)生一阻塞信號，等待一隨機時間再發(fā)。3.4局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式3.4.2令牌環(huán)訪問控制方式該方式適用于環(huán)型網(wǎng)絡，這種介質(zhì)訪問技術(shù)的根底是令牌。令牌是一種特殊的幀，用于控制網(wǎng)絡結(jié)點的發(fā)送權(quán)，只有持有令牌的結(jié)點才能發(fā)送數(shù)據(jù)。令牌環(huán)的根本過程3.4局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式令牌有“忙〞和“閑〞兩種狀態(tài)。工作過程如下：當某一個結(jié)點要發(fā)送數(shù)據(jù)時，它須等待空閑令牌的到來。它獲得空令牌后，將令牌置“忙〞，并以幀為單位發(fā)送數(shù)據(jù)。如果下一結(jié)點是目的結(jié)點，那么將幀拷貝到接收緩沖區(qū)，在幀中標志出幀已被正確接收和復制，同時將幀送回環(huán)上，否那么只是簡單地將幀送回環(huán)上。幀繞行一周后到達源結(jié)點后，源結(jié)點回收已發(fā)送的幀，并將令牌置“閑〞狀態(tài)，再將令牌向下一個結(jié)點傳送。3.5以太網(wǎng)技術(shù)3.5.1以太網(wǎng)的MAC幀格式以太網(wǎng)一種基帶局域網(wǎng)技術(shù)，以其高度靈活，相對簡單，易于實現(xiàn)的特點，成為當今最重要的一種局域網(wǎng)建網(wǎng)技術(shù)?！皫暿切畔⒃谝蕴W(wǎng)中傳輸?shù)淖钚挝?。結(jié)構(gòu)如下：以太網(wǎng)幀格式

3.5以太網(wǎng)技術(shù)1．前導碼(preamble)：包含了8個字節(jié)，前7個字節(jié)位0XAA,最后一個字節(jié)是0XAB就是幀起始定界符2．目的地址(da)：包含6個字節(jié)，標示了幀目的站點的mac地址3．源地址(sa)：包含了6個字節(jié)，標示的幀的源站點得分mac地址4．類型長度包含兩個字節(jié)用來標示上層協(xié)議的類型或后續(xù)數(shù)據(jù)的字節(jié)長度，此段值大于0600H時表示協(xié)議類型，小于時標示長度5．數(shù)據(jù)包含了46----1500個字節(jié)6．幀校驗序列(FCS)：包含了4個字節(jié)FCS是從da開始到數(shù)據(jù)結(jié)束局部的校驗和3.5以太網(wǎng)技術(shù)3.5.2以太網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)采用競爭機制和總線拓樸結(jié)構(gòu)。因而以太網(wǎng)具有如下特征：共享媒體：所有網(wǎng)絡設備連接在同一通信媒體。播送域：需要傳輸?shù)膸话l(fā)送到所有節(jié)點，但只有尋址到的節(jié)點才會接收到幀。CSMA/CD：以太網(wǎng)中利用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測方法，以防止twp或更多節(jié)點同時發(fā)送。MAC地址：媒體訪問控制層的所有Ethernet網(wǎng)絡接口卡〔NIC〕都采用48位網(wǎng)絡地址。這種地址全球唯一。3.5以太網(wǎng)技術(shù)1．以太網(wǎng)組建標準傳統(tǒng)以太網(wǎng)的物理層標準的命名方法是：IEEE802.3xType-yName代號含義單位X數(shù)據(jù)傳輸速率MbpsY網(wǎng)段的最大長度100mType傳輸方式是基帶/頻帶Name局域網(wǎng)名稱3.5以太網(wǎng)技術(shù)具體以太網(wǎng)組建標準如下表：

特性IEEE802.310Base5010Base210BaseT10BaseFL100BaseT數(shù)據(jù)速率(Mbps)1010101010信號方法基帶基帶基帶基帶基帶最大網(wǎng)段長度(m)500185100000100網(wǎng)絡介質(zhì)50歐姆粗同軸電纜50歐姆粗同軸電纜非屏蔽雙絞線光纜非屏蔽雙絞線拓撲結(jié)構(gòu)總線型總線型星型星型星型3.5以太網(wǎng)技術(shù)2．以太網(wǎng)的構(gòu)成共享媒體：10BaseT〔雙絞線〕，10Base-2〔同軸細纜〕。轉(zhuǎn)發(fā)器或集線器：集線器或轉(zhuǎn)發(fā)器用來接收網(wǎng)絡設備上的大量以太網(wǎng)連接的一類設備。網(wǎng)橋：網(wǎng)橋?qū)儆诘诙釉O備，負責將網(wǎng)絡劃分為獨立的沖突域獲分段，到達能在同一個域/分段中維持播送及共享的目標。交換機：交換機，與網(wǎng)橋相同，也屬于第二層設備，且是一種多端口設備。以太網(wǎng)協(xié)議：標準中提供了以太幀結(jié)構(gòu)。3.5以太網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)在使用過程中要求遵守5-4-3規(guī)那么，也稱5-4-3-2-1規(guī)那么，具體指4個中繼器最多能連接5個網(wǎng)段，其中最多有3個網(wǎng)段能包含網(wǎng)絡節(jié)點。因此最多有2個以太網(wǎng)網(wǎng)段可被用作“鏈接〞網(wǎng)段來延伸1個以太網(wǎng)的總長度。如以下圖一個10Base-5的以太網(wǎng)段的最大長度為500米，這樣如果用4個中繼器鏈接，其最大長度可到達2500米。3.5以太網(wǎng)技術(shù)3.5.3快速以太網(wǎng)1993年10月，GrandJunction公司推出了世界上第一臺快速以太網(wǎng)集線器Fastch10/100和網(wǎng)絡接口卡FastNIC100，快速以太網(wǎng)技術(shù)正式得以應用。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u100BASE-T快速以太網(wǎng)標準〔FastEthernet〕，就這樣開始了快速以太網(wǎng)的時代。100Mbps快速以太網(wǎng)標準又分為：100BASE-TX、100BASE-FX、100BASE-T4三個子類。3.5以太網(wǎng)技術(shù)100Mbps快速以太網(wǎng)標準又分為：100BASE-TX、100BASE-FX、100BASE-T4三個子類。100BASE-TX：是一種使用5類數(shù)據(jù)級無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網(wǎng)技術(shù)。100BASE-FX：是一種使用光纜的快速以太網(wǎng)技術(shù)，可使用單模和多模光纖〔和125um〕多模光纖連接的最大距離為550米。單模光纖連接的最大距離為3000米。100BASE-T4：是一種可使用3、4、5類無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網(wǎng)技術(shù)。3.5以太網(wǎng)技術(shù)3.5.4千兆位以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)技術(shù)采用了與10M以太網(wǎng)相同的幀格式、幀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡協(xié)議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線系統(tǒng)，因此可與10M或100M的以太網(wǎng)很好地配合工作。千兆以太網(wǎng)技術(shù)有兩個標準：和。制定了光纖和短程銅線連接方案的標準。制定了五類雙絞線上較長距離連接方案的標準。

3.5以太網(wǎng)技術(shù)3.5.510Gbps以太網(wǎng)萬兆以太網(wǎng)標準擴展了IEEE802.3協(xié)議和MAC標準使其支持10Gb/s的傳輸速率。除此之外，通過WAN界面子層〔WIS：WANinterfacesublayer〕，10千兆位以太網(wǎng)也能被調(diào)整為較低的傳輸速率，如9.584640Gb/s〔OC-192〕，這就允許10千兆位以太網(wǎng)設備與同步光纖網(wǎng)絡〔SONET〕STS-192c傳輸格式相兼容。3.5以太網(wǎng)技術(shù)10GBASE-SR和10GBASE-SW主要支持短波〔850nm〕多模光纖〔MMF〕，光纖距離為2m到300m。10GBASE-SR主要支持“暗光纖〞〔darkfiber〕，暗光纖是指沒有光傳播并且不與任何設備連接的光纖。10GBASE-SW主要用于連接SONET設備，它應用于遠程數(shù)據(jù)通信。10GBASE-LR和10GBASE-LW主要支持長波〔1310nm〕單模光纖〔SMF〕，光纖距離為2m到10km〔約32808英尺〕。3.6無線局域網(wǎng)——無線局域網(wǎng)WLAN〔WirelessLocalAreaNetwork〕是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。WLAN使用場合：無固定工作場所的使用者有線局域網(wǎng)絡架設受環(huán)境限制作為有線局域網(wǎng)絡的備用系統(tǒng)3.6無線局域網(wǎng)3.6.1無線局域網(wǎng)標準是第一代無線局域網(wǎng)標準之一。該標準定義了物理層和介質(zhì)訪問控制MAC協(xié)議標準，物理層定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘柼卣骱驼{(diào)制方法，定義了兩個射頻〔RF〕傳輸方法和一個紅外線傳輸方法。3.6無線局域網(wǎng)3.6.2無線局域網(wǎng)的主要類型無線局域網(wǎng)使用的是無線傳輸介質(zhì)，按照所采用的技術(shù)可以分為3類：1．紅外線局域網(wǎng)紅外線是按視距方式傳