項目1家庭網絡的組建.ppt

1、計算機網絡技術基礎 安徽財貿職業(yè)學院 電子信息系,主講：耿家禮,教材特點,簡單、基本、實用 基于學習情境和項目驅動展開 實踐性、動手性很強,學習方法,自主學習為主 多交流 閱讀相關的網絡教材 看一些與網絡相關的文章 充分利用網絡資源,考核方式,出勤率 實訓過程表現(xiàn)和實訓報告的質量 筆試,在生活中，網絡遠處不在，試舉例,學習情境一：構建小型對等網絡,項目一：家庭網絡（SOHO）的組建,計算機網絡基本概念,物理層,計算機網絡的分類,計算機網絡的硬件組成,相關知識,OSI參考模型、TCP/IP網絡模型,網絡中的傳輸介質,IP地址基礎知識,計算機網絡的概念,計算機網絡的概念,計算機網絡的功能,數據通信

2、； 實現(xiàn)資源共享； 進行數據信息的集中和綜合處理； 均衡負載，相互協(xié)作； 提高了計算機的可靠性和可用性； 進行分布式處理,計算機網絡的分類,1.按網絡覆蓋范圍的分類 局域網 LAN (Local Area Network):是一個小的地理區(qū)域，幾百米到千米左右（例如：辦公室、大樓和方圓幾公里遠的地域）內的專用網絡。 城域網 MAN (Metropolitan Area Network):MAN通常使用與LAN相似的技術。它可能覆蓋一個城市和地區(qū)，幾十公里到上百公里左右,廣域網 WAN (Wide Area Network) :WAN連接地理范圍較大，為幾十到幾千公里左右，常常是一個國家或一個洲

3、,其目的是讓分布較遠的各局域網互連成網。 接入網 AN (Access Network) 又稱本地接入網或居民接入網,城域網,城域網,接入網,接入網,接入網,接入網,接入網,接入網,廣域網,校園網,企業(yè)網,計算機網絡的分類,2.按傳輸技術分類 廣播式網絡： 所有計算機共享公共通信信道； 一個計算機發(fā)送信息，其它計算機都能收到,思考：接受到信息的計算機怎么判斷此信息是發(fā)給自己的,網絡的拓撲結構,總線型,星型,樹型,環(huán)型,全網狀,部分網狀,計算機網絡的演進,主機,主機互連,主機,主機,主機,主機,主機,主機,主機,局域網,因特網 （Internet,PSTN,LAN,LAN,WAN,LAN,互聯(lián)網

4、 （internet,ISP,企業(yè),ISP,校園,ISP,計算機網絡的硬件組成,網絡中的計算機 網絡接口卡 中繼器和集線器 網橋和交換機 路由器,網絡接口卡網卡,網卡（網絡適配器），是計算機和網絡的接口，計算機通過網卡和網絡進行數據的發(fā)送和接收，網卡需要安裝驅動程序才能工作。一個計算機可以安裝兩塊以上的網卡嗎,網卡具有地址，網卡地址又稱為硬件地址，物理地址或 MAC地址（Media Access Control-介質訪問控制地址) 網卡地址是計算機在網絡中的唯一標識符，它是全球唯一的,網卡的作用 發(fā)送和接收數據 緩存數據 對本機應用程序過來的數據進行封裝，叫幀，然后把幀發(fā)送出去，在接收端，再解

5、封裝。 網卡發(fā)送數據前，就在數據前寫入計算機源MAC地址，同時加上目的MAC地址；接收機器每收到一個幀，就首先用檢查幀中的目的 MAC 地址，同時去掉地址，把數據交給其它應用程序處理,網卡的分類 按接口類型分類： （1）PCI總線網卡 （2）PCMCIA網卡:筆記本電腦專用 （3）USB（Universal Serial Bus）網卡 無線網卡和有線網卡,按網卡的傳輸速率分類： （1）10Mbps網卡（2）100Mbps網卡（3）1000Mbps網卡 傳輸速率：發(fā)送速率，是網卡把數據發(fā)送到線路上的速率,傳輸速率單位: 傳輸速率,即每秒能傳輸的比特數,基本單位為比特/秒(bps或b/s). 注意

6、：b表示比特數（bit），而B表示字節(jié)數（Byte），它們之間什么換算關系？ 1Byte=8b,在通信領域，更常用的數據傳輸速率單位還有： 兆比特每秒，即 kb/s （1Kb/s=103 b/s） 千比特每秒，即 Mb/s（1Mb/s=106 b/s） 吉比特每秒，即 Gb/s（1Gb/s=109 b/s） 太比特每秒，即 Tb/s（1Tb/s=1012 b/s） 請注意：但在表示一個具體的數據量時: 1KB = 210B= 1024B , 1MB= 220B, 1GB = 230B, 1TB = 240B,作業(yè)： 1.三網融合中的三網指什么？融合什么含義？ 2.計算機網絡是哪兩種技術發(fā)展的結

7、果？ 3.計算機網絡從完成的功能劃分可分為哪兩種子網？ 4.預習下節(jié)課,通信和資源共享的關系？ 網絡中不同的節(jié)點通信是否需要共同遵守一些約定、規(guī)則和標準？ 大小不同 廠家不同 性能不同 操作系統(tǒng)不同 處理能力不同,補充知識點,網絡通信協(xié)議 定義：為進行網絡中的數據交換而建立的規(guī)則、標準或約定即網絡協(xié)議(network protocol)，簡稱為協(xié)議。 協(xié)議的三要素： 語義：需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。 (做什么) 語法：傳輸數據與控制信息的格式和結構（如何做） 時序：事件實現(xiàn)順序的詳細說明（什么時候做,劃分層次的概念舉例,計算機 1 向計算機 2 通過網絡發(fā)送文件。 可

8、以將要做的工作進行如下的劃分。 第一類工作與傳送文件直接有關。 確信對方已做好接收和存儲文件的準備。 雙方協(xié)調好一致的文件格式。 兩個計算機將文件傳送模塊作為最高的一層 。剩下的工作由下面的模塊負責,兩個計算機交換文件,文件傳送模塊,計算機 1,計算機 2,文件傳送模塊,只看這兩個文件傳送模塊 好像文件及文件傳送命令 是按照水平方向的虛線傳送的,把文件交給下層模塊 進行發(fā)送,把收到的文件交給 上層模塊,再設計一個通信服務模塊,文件傳送模塊,計算機 1,計算機 2,文件傳送模塊,只看這兩個通信服務模塊 好像可直接把文件 可靠地傳送到對方,把文件交給下層模塊 進行發(fā)送,把收到的文件交給 上層模塊,

9、通信服務模塊,通信服務模塊,再設計一個網絡接入模塊,文件傳送模塊,計算機 1,計算機 2,文件傳送模塊,通信服務模塊,通信服務模塊,網絡接入模塊,網絡接入模塊,通信網絡,網絡 接口,網絡 接口,網絡接入模塊負責做與網絡接口細節(jié)有關的工作 例如，規(guī)定傳輸的幀格式，幀的最大長度等,分層的好處,各層之間是獨立的。 靈活性好。 結構上可分割開。 易于實現(xiàn)和維護。 能促進標準化工作,層數多少要適當,若層數太少，就會使每一層的協(xié)議太復雜。 層數太多又會在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務時遇到較多的困難,郵政通信系統(tǒng)模型,通信者活動,通信者活動,郵局服務業(yè)務,郵局轉送業(yè)務,郵局轉送業(yè)務,郵局服務業(yè)務,運輸部

10、門的郵件運輸業(yè)務,發(fā)信,收信,書寫、地址、貼郵票、投遞,收集、蓋郵戳、分揀,打包、送運輸部分,選擇路徑、運輸,接收郵包、送郵局,郵件拆包、分發(fā)郵件,信件投遞、信件分揀,閱讀,思考： 通過郵政通信系統(tǒng)模型這個例子你能得到什么啟發(fā)呢,結論：分層思想 分層可將龐大而復雜系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，分解為若干個容易處理和研究的子問題，然后分別去實現(xiàn)。 計算機網絡是一個十分復雜龐大的系統(tǒng)，要實現(xiàn)計算機之間的數據通信，對計算機網絡系統(tǒng)進行分層也是實現(xiàn)復雜系統(tǒng)功能的方法之一,1.2.4 OSI層次結構模型,OSI（Open System Interconnection）：開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，由ISO(Intern

11、ational Standards Organization)制定，目的是實現(xiàn)網絡互連和計算機之間的通信。 OSI參考模型的結構 OSI參考模型由七層結構組成：應用層、表示層、會話層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層，如下圖,7,6,5,4,3,2,1,1.OSI的七層結構模型,2.各層功能,這些功能在計算機里是怎樣實現(xiàn)的？ 通過協(xié)議軟件和硬件來實現(xiàn),分成七層后，數據是怎樣從一臺計算機傳到另一臺計算機的呢？又是怎樣依次經過各層的呢,應用程序數據,3 數據流向,應用程序數據,H7,應用程序數據,H5,H5,H4,H5,H4,H3,10100110100101 比 特 流 11010111010

12、1,H5,H4,H3,H5,H4,H5,H7,應用程序數據,應用程序數據,應用程序數據,是指網絡結點將要傳送的數據用特定的協(xié)議軟件打包,有時候也可能加上尾部,4 數據封裝和解封裝,1.2.5 TCP/IP層次網絡模型,1.TCP/IP的含義 TCP/IP本身指兩個協(xié)議： TCP (Transmission Control Protocol-傳輸控制協(xié)議; IP(Internet Protocol)-網絡互聯(lián)協(xié)議； 同時TCP/IP又代表一組用于實現(xiàn)網絡中計算機通信的協(xié)議集,2.TCP/IP 是四層結構模型，分為應用層、傳輸層、 網絡互連層、 網絡接口層,3.TCP/IP各層功能,通過協(xié)議軟件和

13、硬件來實現(xiàn),4.五層結構的層次模型,OSI模型過于復雜，并沒有實踐；TCP/IP 是四層結構的模型，最下面的網絡接口層并沒有具體內容，因此往往采取折中的辦法，即綜合 OSI 模型和 TCP/IP模型 的優(yōu)點，采用一種只有五層結構的TCP/IP層次模型，我們后面學習都基于這種五層模型,數據鏈路層,5 應用層,4 運輸層,3 網絡層,2 數據鏈路層,1 物理層,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,應用進程數據先傳送到應用層,加上應用層首部，成為應用層數據,5.五層模型中的數據流向,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5

14、,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,應用層數據再傳送到運輸層,加上運輸層首部，成為運輸層報文,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,運輸層報文再傳送到網絡層,加上網絡層首部，成為 IP 數據報（或分組,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,IP 數據報再傳送到數據鏈路層,加上鏈路層首部和尾部，成為數據鏈路層幀,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,A

15、P2,AP1,計算機 2,數據鏈路層幀再傳送到物理層,成為比特流,最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,應用層(application layer,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,物理傳輸媒體,計算機 1,AP2,AP1,電信號（或光信號）在物理媒體中傳播 從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層,計算機 2,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,物理層接收到比特流，上交給數據鏈路層,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,A

16、P1,計算機 2,數據鏈路層剝去幀首部和幀尾部 取出數據部分，上交給網絡層,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,網絡層剝去首部，取出數據部分 上交給運輸層,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,運輸層剝去首部，取出數據部分 上交給應用層,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,應用層剝去首部，取出應用程序數據 上交給應用進程,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5

17、,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,我收到了 AP1 發(fā)來的 應用程序數據,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,應 用 程 序 數 據,10100110100101 比 特 流 110101110101,注意觀察加入或剝去首部（尾部）的層次,應 用 程 序 數 據,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,10100110100101 比 特 流 110101110101,計算機 2 的物理層收到比特

18、流后 交給數據鏈路層,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,數據鏈路層剝去幀首部和幀尾部后 把幀的數據部分交給網絡層,H2,T2,H3,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,網絡層剝去分組首部后 把分組的數據部分交給運輸層,H4,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,運輸層剝去報文首部后 把報文的數據部分交給應用層,應 用 程 序 數 據,H5,應 用 程 序 數

19、 據,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,應用層剝去應用層 PDU 首部后 把應用程序數據交給應用進程,計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數據,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,計算機 1,AP2,AP1,計算機 2,我收到了 AP1 發(fā)來的 應用程序數據,總結,協(xié)議及協(xié)議的三要素 OSI模型和TCP/IP模型 我們建議的TCP/IP五層模型 在通信過程中，應用程序的數據經過應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層和物理層時，經過協(xié)議軟件處理打包后名稱分別稱為什么？ 網絡層次模型結構是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正在

20、運行的計算機硬件和協(xié)議軟件去實現(xiàn)的,作業(yè),1.協(xié)議的含義和三要素 2. OSI模型和TCP/IP模型的含義和區(qū)別 3.上網查詢計算機網絡是怎么誕生的？以及它的發(fā)展史,物理層是OSI模型的最低層，它向下直接與傳輸介質相連接，是計算機和傳輸介質的接口層，物理層同時把比特流轉化為電信號或光信號在傳輸介質上傳播,1.2.6 物理層,雙絞線,同軸電纜,光纖,1.2.7 網絡中的傳輸介質,雙絞線,雙絞線,雙絞線分類,雙絞線有非屏蔽雙絞線UTP (Unshielded Twisted Pair) 和 屏蔽雙絞線 STP(Shielded Twisted Pair)兩種,主要特點： 非屏蔽雙絞線易彎曲、易安裝

21、，具有阻燃性，布線靈活。 屏蔽雙絞線價格高，安裝困難，抗干擾性好。 傳輸的是信號。 傳輸距離可達到100m 用于到桌面的連接，價格便宜,雙絞線的連接器件,RJ-45信息插座,RJ-45水晶頭,雙絞線的線序標準,EIA/TIA規(guī)定的線序標準（8條小銅線從左到右排線標準） 568A:白綠、綠、白橙、藍、白藍、橙、白棕、棕色 568B:白橙、橙、白綠、藍、白藍、綠、白棕、棕色,端1,端2,白橙,白橙,橙,橙,白綠,白綠,藍,白藍,綠,白棕,棕,藍,白藍,綠,白棕,棕,直通線線序,直通線一般用來連接不同設備不同端口或接口，如計算機和交換機之間的連接,用雙絞線制作網線的類型,端1,端2,白橙,白綠,橙,

22、綠,白綠,白橙,藍,白藍,綠,白棕,棕,藍,白藍,橙,白棕,棕,交叉線線序,交叉線一般用來連接同種設備同種類型端口，如兩臺計算機之間的連接，交換機之間連接,端1,端2,白橙,棕,橙,白棕,白綠,綠,藍,白藍,綠,白棕,棕,白藍,藍,白綠,白橙,全反線線序,全反線主要用于路由器或交換機的Console端口與計算機COM口的連接,橙,光纖,光纖通信中，傳輸的信號是激光，即光信號,光纖中光的傳輸,光線在纖芯中傳輸的方式是不斷地全反射,光電轉換,按照傳輸的總模數來分,單模光纖,多模光纖,光纖的分類,與光連接的設備,光纖收發(fā)器 光接口網卡 帶光纖接口的交換機,光纖收發(fā)器,同軸電纜,同軸電纜,按導體粗細的

23、不同,按阻抗的不同,粗纜（直徑為1.27cm,細纜（直徑為0.635cm,基帶同軸電纜,寬帶同軸電纜,同軸電纜的分類,粗纜連接器,AUI連接器,細纜連接器,BNC連接器 BNC T型接頭,1.2.8 IP地址基礎知識,Internet,網絡1,網絡2,網絡n,注意：不同網絡中計算機要通信，發(fā)送數據的主機要在發(fā)送的應用程序數據前加上目的主機的標識，這種標識能讓數據首先到達目的網絡，然后再找到目的網絡中的目的主機。 IP地址可以幫助我們完成此功能，目的ip地址可以讓數據首先到達目的網絡，再根據目的ip地址到目的MAC的映射，獲得目的主機MAC地址，就可以把數據發(fā)送目的主機了,1、IP地址的含義,I

24、P 地址就是給每個連接在因特網上的每個主機（或路由器）分配一個在全世界范圍是唯一的 32 bit 的標識符,IP地址是主機或路由器在網絡層的唯一標識符,2、IP地址表示方法,采用點分十進制記法 則進一步提高可讀性,128.11.3.31,128 11 3 31,將每 8 bit 的二進制數 轉換為十進制數,3、IP地址的二級結構,IP地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網絡號 net-id，它標志主機（或路由器）所連接到的網絡，而另一個字段則是主機號 host-id，它標志網絡中某主機（或路由器）。 兩級的 IP 地址可以記為： P 地址表示為：= ,根據網絡號和主機號所占比特數不同

25、，IP地址可分為A類、B類、C類、D類和E類IP地址,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 8 bit,0,A 類地址,C 類地址,0,1,1,D 類地址,1 1 1 0,多 播 地 址或組播地址,E 類地址,保 留 為 今 后 使 用,1 1 1 1,10,注意:網絡標識不能出現(xiàn)全0或全1比特組合； 主機標識不能出現(xiàn)全0或全1比特組合,常用三種類別的 IP 地址總結,給你一個IP地址，怎樣判斷網絡類別？ 通過類別比特 通過網絡號的范圍,例子： 例1：221.125.34.1， 187.45.0.12，111.23.34.245 例2：上面三個IP地址的網絡號

26、、主機號、網絡地址分別是多少？ 網絡號 主機號 網絡地址 221.125.34 1 221.125.34.0 187.45 0.12 17.45.0.0 111 23.34.245 111.0.0.0,1) 網絡地址：用于表示網絡本身，網絡號正常，主機號全部為0。 例如：98.0.0.0，163.234.0.0， 202.182.10.0都是網絡地址 （2）廣播地址：用于向網絡中所有主機廣播分組，網絡號正常，主機號全為1 例如： 122.255.255.255，212.0.23.255，139.48.255.255都是廣播地址,5 特殊含義的地址,每個網絡擁有IP地址數減2的原因： 1.主機號

27、比特數全為0除去。因為主機號比特數全為0時是標識某個網絡地址 2.主機號比特數全為1除去，因為主機號比特數全為1標識某個網絡所有主機，相當于廣播地址,3.回送地址： 127.0.0.1127.255.255.255用于本機回路測試地址，測試本機TCP/IP協(xié)議安裝是否正確和相關參數配置是否正確。 A類網絡數減2的原因 (27 -2 =126) ? 01111111.0.0.101111111.255.255.255 0(0000000).X.X.X,網絡號字段為全0的IP地址是個保留地址，意思是本網絡的某個主機,4.私有地址，也稱為內部地址，只在本網絡內部使用，目的地址為私有地址的分組，網絡一

28、律不予轉發(fā)到外部網絡,4.子網掩碼(subnet mask,子網掩碼定義：由前面是連續(xù)的1，后面是連續(xù)的0，總共32比特組成，連續(xù)1的位數對應于網絡號位數，連續(xù)的0對應于主機號位數,net-id (24位,net-id (8位,host-id (24位,net-id (16位,A類網絡,A 類 地 址,默認掩碼 255.0.0.0,B類網絡,B 類 地 址,默認掩碼 255.255.0.0,C類網絡,C 類 地 址,默認掩碼 255.255.255.0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

29、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0,host-id (8位,host-id (16位,網絡掩碼作用:網路掩碼同IP地址相“與”，可得出該IP地址所在網絡的網絡地址 與運算特點： 二進制與運算： 1 and 0=0， 0 and 0=0， 1 and 1=1 十進制與運算： 255 and x=x, 0 and x=0,例子：現(xiàn)有一個網絡中的主機IP地址為156.34.129.45，網絡掩碼為

30、255.255.0.0,問此主機所在網絡的網絡地址為多少，什么類型地址？網絡號占多少位,總結,1、物理層特點 2、傳輸介質 3、IP地址表示、結構、分類 4、 特殊含義的IP地址 廣播地址 網絡地址 回送地址 私有地址（內部地址） 5、子網掩碼的含義和作用 6、IP地址和MAC的區(qū)別和聯(lián)系,作業(yè),1、怎么查看本機IP地址和子網掩碼，有那些方法？ 2、同一網絡中的主機IP地址網絡號相同嗎？它們之間可以直接通信嗎？不同網絡中的主機呢？ 3、IP地址和MAC地址的區(qū)別和聯(lián)系 4、完成書本P46,P47的題目,I地址是主機在網絡層的標識，地址是主機在數據鏈路層的標識。 IP地址是邏輯地址，每個主機在不同網絡中獲得的IP地址是不同的，MAC地址是物理地址，不論在何時何地，MAC地址是不變的 網絡層的分組包含源IP地址和目的IP地址，目的IP地址可以讓