計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程課件

1、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2016年11月1編輯版pppt1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)概述 計算機網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)與計算機技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。掌握計算機網(wǎng)絡(luò)知識和網(wǎng)絡(luò)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(xué)生職業(yè)技能的重要體現(xiàn)。1.1.1 網(wǎng)絡(luò)的概念 計算機網(wǎng)絡(luò)：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(shè)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(xiàn)數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)是多個計算機的集合系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中的計算機最少是兩臺，大型網(wǎng)絡(luò)可容納幾千臺甚至幾萬

2、臺主機。目前世界上最復(fù)雜的最大的網(wǎng)絡(luò)就是國際互聯(lián)網(wǎng)即因特網(wǎng)（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(nèi)。網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)中的各計算機之間交換信息和資源共享，必須在完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和軟件支持下才能實現(xiàn)。（3）資源共享是指網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)信息等。 4編輯版pppt （4）網(wǎng)絡(luò)中的各計算機進行相互通信，需要有一條通道，即網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，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(shè)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(shù)據(jù)的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計算機通過一定的互聯(lián)設(shè)備與通信技術(shù)連接在一起，通信技術(shù)為計算機之間的數(shù)據(jù)傳遞和交換提供了必要的手段。因此，網(wǎng)絡(luò)中的計算機之間能夠互相進行通信。 5編輯版pppt計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（1）1.共享打印機等各種硬件設(shè)備6編輯版pppt計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（2）2.共享數(shù)據(jù)資源7編輯版pppt計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（3）3.共享應(yīng)用程序，進行高效通信8編輯版pppt1.1.2 網(wǎng)絡(luò)的基本組成 1、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本組成 一個計算機網(wǎng)絡(luò)主要分成計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的基本模塊，主要完成數(shù)據(jù)信息

4、的收集、存儲、處理和輸出任務(wù)，并提供各種網(wǎng)絡(luò)資源。計算機系統(tǒng)根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的用途可分為服務(wù)器和客戶機。（2）數(shù)據(jù)通信設(shè)備 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是連接網(wǎng)絡(luò)基本模塊的橋梁，它提供各種連接技術(shù)和信息交換技術(shù)，主要由通信控制處理機、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備等組成。9編輯版pppt（3）網(wǎng)絡(luò)軟件與協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)軟件一般包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、通信軟件以及管理和服務(wù)軟件等。 10編輯版pppt 1.1.3 網(wǎng)絡(luò)類型 計算機網(wǎng)絡(luò)分類的方法很多，可按網(wǎng)絡(luò)范圍、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)傳輸方式等。 1、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍網(wǎng)絡(luò)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(wǎng) LAN 10m 100m 1km 房間 建筑物 校

5、園 4Mbps2Gbps 城域網(wǎng) MAN 10km 城市50Kbps100Mbps 廣域網(wǎng) WAN 100km 國家9.6Kbps45Mbps 互聯(lián)網(wǎng) INTERNET 1000km 全球11編輯版pppt（1）局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN） 局域網(wǎng)的覆蓋范圍一般為幾千米以內(nèi)，屬于一個部門、單位或?qū)W校組建的小范圍網(wǎng)。主要特點： 采用專用的傳輸媒介來構(gòu)成網(wǎng)路，一般采用有線傳輸介質(zhì)，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?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要為總線型和環(huán)型； 信號的傳輸速度快、誤碼率低； 網(wǎng)絡(luò)的建造周期短、使用靈活。 局域網(wǎng)可以專為一個企業(yè)、學(xué)校

6、或公司服務(wù)，即屬于某個組織完全擁有。 局域網(wǎng)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(yīng)用。12編輯版pppt（2）城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network，MAN） 城域網(wǎng)處于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)，因此稱為城域網(wǎng)。城域網(wǎng)的主要功能是為連入網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)、機關(guān)、公司和社會單位提供通信、數(shù)據(jù)傳輸，以及聲音、圖像的集成服務(wù)。 (3)廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN） 廣域網(wǎng)又稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，是一種遠(yuǎn)距離的計算機網(wǎng)絡(luò)。其覆蓋范圍遠(yuǎn)大于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)，通?？梢愿采w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(yuǎn)，信道的建設(shè)費用很高，因此很少像局域網(wǎng)一樣鋪設(shè)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(lián)網(wǎng)（Internet）世界上最大的廣域網(wǎng)是國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet），又稱因特網(wǎng)，是一個跨越全球的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。它以開放的連接方式將各個國家、各個地區(qū)、各個機構(gòu)，分布在世界每個角落的各種局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)連接起來，組成全球最大的計算機通信網(wǎng)絡(luò)。它遵守TCPIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以實現(xiàn)相互通信、資源共享。14編輯版pppt1.2 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 1.2.1 層次結(jié)構(gòu)與協(xié)議 什么是網(wǎng)絡(luò)體

8、系結(jié)構(gòu)，要明白這個問題首先應(yīng)理解網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)協(xié)議或者通信協(xié)議。 為什么要使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？以寫信的例子進行說明。AB15編輯版pppt*補充知識：1、網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)協(xié)議。為減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的復(fù)雜性，常常將計算機網(wǎng)絡(luò)劃分成多個不同功能的層。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：就是網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)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(yīng)答。(2)語法（Syntax）：協(xié)議格式，規(guī)定數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)和格式。(3)同步（Timing）：規(guī)定事件實現(xiàn)順序，雙方應(yīng)答關(guān)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(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是ISO/OSI參考模型。 OSI參考模型是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的藍(lán)圖，并非指一個現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)，它將網(wǎng)絡(luò)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(wù)。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(shù)據(jù)傳遞與流動過程20編輯版pppt 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發(fā)送進程接收進程應(yīng)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(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層主

11、機A主機B 路由器路由器物理層 數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層通信子網(wǎng)物理介質(zhì)物理介質(zhì)邏輯通信網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)設(shè)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(wǎng)絡(luò)層協(xié)議1網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)鏈路層主要功能：23編輯版pppt網(wǎng)絡(luò)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(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的縮寫，當(dāng)初是為美國國防部研究計劃局設(shè)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(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行。 TCP/IP是指一整套數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)，可以免費使用*可運行于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中*統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案*標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)與OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)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(shù)量與內(nèi)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(fù)出現(xiàn)，降低了系統(tǒng)效率；數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理在模型設(shè)計初期被忽略了；模型的設(shè)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(wù)、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(shù)據(jù)鏈路層，這個劃分是有必要的。 33編輯版pppt1.3 IP地址及子網(wǎng)劃分1、IP地址 IP地址是一個4字

14、節(jié)的數(shù)字，實際上由兩部分合成，第一部分是IP網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)連接情況：控制面板 /查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和任務(wù)/本地連接/屬性/協(xié)議版本4。主要參數(shù)：IP地址；子網(wǎng)掩碼；默認(rèn)網(wǎng)關(guān)；DNS。*網(wǎng)關(guān)（Gateway）就是一個網(wǎng)絡(luò)連接到另一個網(wǎng)絡(luò)的“關(guān)口”。實質(zhì)上是一個網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)地址，主機地址）網(wǎng)絡(luò)地址（Network ID） 標(biāo)識主機所在的網(wǎng)絡(luò)主機地址（Host ID） 標(biāo)識在該網(wǎng)絡(luò)上的主機IP地址的格式網(wǎng)絡(luò)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(shù)表示4個十進制數(shù)之間用小數(shù)點區(qū)分 11001010 0111000 00000000 0010011035編輯版pppt國際網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中主機數(shù)可達224 -2= 16777214臺； B類地址適用于中型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中主機數(shù)可達216 -2 = 65534臺； C類地址適用于小型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中主機數(shù)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(wǎng)絡(luò)地址主機地址1網(wǎng)絡(luò)地址主機地址01網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)劃分（1）劃分子網(wǎng)的原因 網(wǎng)絡(luò)1202.120.1.0 網(wǎng)絡(luò)2202.120.2.0 網(wǎng)絡(luò)3202.120.3.0劃分子網(wǎng)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