第1章-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

實(shí)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)華東理工大學(xué)計(jì)算機(jī)系李冬冬.聯(lián)系方式MSN：ddwhy1981@

（敲門：實(shí)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）電子郵件：ldd@辦公室：徐匯校區(qū)八教403電話：64253506轉(zhuǎn)8015分機(jī)課件：E-mailisthebestwaytocommunicate！.課程說明32課時(shí)=24理論課+16上機(jī)課上課時(shí)間：3－15周上機(jī)時(shí)間：周三晚上5：45-8：45（第6，8，11，13周）關(guān)于考試：考勤、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)30%；考試70%（遲到、早退、曠課、上機(jī)玩游戲和聊天扣3分，回答有難度的問題獎(jiǎng)勵(lì)3分）.教材及參考書目教材《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用（第2版）》，董吉文、徐龍璽主編，電子工業(yè)出版社，2011參考書目《局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程》，苗鳳《邊用邊學(xué):局域網(wǎng)組建與維》，李保華、李敏《局域網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)教程》，李宏明、盧志勇、李曉松《局域網(wǎng)實(shí)訓(xùn)教程》，唐濤《局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)大全》，劉曉輝、李利軍《無線局域網(wǎng)組建實(shí)戰(zhàn)》，楊軍、李瑛、楊章玉

.課程的任務(wù)、目的和基本要求全面的理論基礎(chǔ)了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念；掌握基本的網(wǎng)頁編寫語言；掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議的基本工作原理及其所采用的技術(shù)；實(shí)踐和理論并重的課程：按要求動(dòng)手完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)；按要求完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)相似平時(shí)成績(jī)計(jì)0分；.如何學(xué)好《實(shí)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》？疑問預(yù)習(xí)：我會(huì)怎么設(shè)計(jì)？找出難點(diǎn)認(rèn)真聽課：筆記（PPT打?。?、快速思考獨(dú)立完成大量實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)《課程設(shè)計(jì)》：設(shè)計(jì)一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)閱讀大量的參考書百度和GOOGLE是最好的老師.學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)兩種方法：一種是從原理和理論入手，注重理論和概念，側(cè)重知識(shí)學(xué)習(xí)；另一種是從實(shí)際應(yīng)用入手，注重計(jì)算機(jī)的應(yīng)用方法和使用技能，把計(jì)算機(jī)看做是一種工具，側(cè)重于熟練掌握和應(yīng)用它（興趣→愛好）本課程理念：檢查計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)，不是“知道不知道”，而是“會(huì)用不會(huì)用”本課程核心內(nèi)容：不要講述“網(wǎng)絡(luò)有哪些功能，可以做些什么”，而是著重介紹“如何利用網(wǎng)絡(luò)來高效、高質(zhì)量地完成特定的工作任務(wù)”關(guān)于這門課的說明.本課程以“必需、夠用”為原則，掌握局域網(wǎng)最常用最關(guān)鍵的部分，其它需要學(xué)生自學(xué)本課程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)用技能，強(qiáng)調(diào)實(shí)際技能的培養(yǎng)和實(shí)用方法的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)突出學(xué)習(xí)中的動(dòng)手實(shí)際環(huán)節(jié)本課程采用案例式教學(xué)法，以應(yīng)用和實(shí)踐為主，使所學(xué)的知識(shí)可以快速地投入實(shí)際的應(yīng)用中－即學(xué)即用關(guān)于這門課的說明.案例一用HTML語言制作網(wǎng)頁（做一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁）案例二網(wǎng)頁制作軟件Dreamweaver的應(yīng)用案例三WEB服務(wù)器架設(shè)（人人都能訪問我的網(wǎng)頁）案例四

FTP服務(wù)器架設(shè)案例五DNS服務(wù)器架設(shè)（用友好的域名實(shí)現(xiàn)訪問）案例六表單與ASP（在網(wǎng)頁中實(shí)現(xiàn)與用戶的基本交互）實(shí)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn).目錄2.3.數(shù)據(jù)通信基本技術(shù)4.計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)5.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1.架設(shè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)安全.目錄7.8.腳本語言ASP程序設(shè)計(jì)網(wǎng)頁制作6.授課順序：1-6-4-7-8-2-3-5.關(guān)于上機(jī)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：信息大樓211，218（帶好校園卡，有變化的話看實(shí)驗(yàn)中心顯示屏幕）時(shí)間與內(nèi)容：9月27號(hào)（第五周）：HTML語言（做一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng) 頁）10月18號(hào)（第八周）：網(wǎng)絡(luò)配置與WEB服務(wù)（人人 都能訪問我的網(wǎng)頁）11月1號(hào)（第十一周）：表單與ASP（在網(wǎng)頁中實(shí)現(xiàn) 與用戶的基本交互）11月15號(hào)（第十三周）：DNS服務(wù)器與FTP服務(wù)器

（網(wǎng)絡(luò)小工具）.第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式本章內(nèi)容7/3/202314.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合發(fā)展的產(chǎn)物。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)＝計(jì)算機(jī)技術(shù)+通信技術(shù)4.1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義把分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)通過通信設(shè)備和線路連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)互相通信及網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)。1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和演變57/3/202316.主機(jī)：既要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，又要擔(dān)負(fù)通信控制任務(wù)誕生階段：20世紀(jì)60年代中期之前，以傳輸信息為目的，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息處理或進(jìn)一步達(dá)到資源共享的系統(tǒng)。2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演變面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

終端中央主機(jī)終端6.第一代的改進(jìn)版專門負(fù)責(zé)用戶與主機(jī)的通信7.

形成階段

20世紀(jì)60年代中期至70年代，典型代表是ARPAnet，以能夠相互共享資源為目的互聯(lián)起來的具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)之集合體，形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念。世界上公認(rèn)的、最成功的第一個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是在1969年，該網(wǎng)絡(luò)稱為ARPAnet。ARPAnet網(wǎng)是因特網(wǎng)的前身7/3/202319.

互聯(lián)互通階段

70年代末至90年代，具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的開放式和標(biāo)準(zhǔn)化。即TCP/IP、OSI體系結(jié)構(gòu)。Internet9.

高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)階段

20世紀(jì)90年代末至今，出現(xiàn)光纖及高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò)等。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就像一個(gè)對(duì)用戶透明的大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，發(fā)展為以Internet為代表的互聯(lián)網(wǎng)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO于1984年正式頒布了一個(gè)被稱為開放系統(tǒng)互連基本參考模型。開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI模型分為七個(gè)層次，有時(shí)也稱為OSI七層模型。ISO?OSI?10.1、數(shù)據(jù)通信2、資源共享：

共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源。3、分布式處理1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能227/3/202322.給你發(fā)E-mail

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1mail共享資源實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信我的東西丟失了?。]關(guān)系！237/3/202323.

分布式處理：通過一定的算法將任務(wù)分交給不同的計(jì)算機(jī)，達(dá)到均衡使用網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)分布處理的目的。

分布式數(shù)據(jù)處理我的機(jī)器快，負(fù)責(zé)運(yùn)行程序我的機(jī)器慢負(fù)責(zé)編寫程序7/3/202324.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類局域網(wǎng)（LAN）應(yīng)用最廣的一種網(wǎng)絡(luò)。在局部地區(qū)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，它所覆蓋的地區(qū)范圍較小。地理距離一般可以是幾米~10公里。特點(diǎn)：連接范圍窄、用戶數(shù)少、配置容易、連接速率高。典型代表：以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)7/3/202325.在一個(gè)城市，但不在同一地理小區(qū)范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)。連接距離在10~100公里。特點(diǎn)：是LAN的一個(gè)延伸，連接距離更長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)數(shù)量更多，通常連接著多個(gè)LAN。

城域網(wǎng)（MAN）

廣域網(wǎng)（WAN）

也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，一般在不同城市之間的LAN和MAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。連接距離在幾百~幾千公里。

特點(diǎn)：速度慢、延遲長(zhǎng)、入網(wǎng)的站點(diǎn)不參與網(wǎng)絡(luò)的管理，管理工作由復(fù)雜的互聯(lián)設(shè)備（路由器、交換機(jī)）處理。267/3/202326.分布距離覆蓋范圍網(wǎng)絡(luò)種類10米房間局域網(wǎng)100米建筑物局域網(wǎng)1~10公里校園局域網(wǎng)10~100公里城市城域網(wǎng)100~1000公里國(guó)家廣域網(wǎng)1000公里以上洲或洲際互聯(lián)網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)的分類277/3/202327.

資源硬件：計(jì)算機(jī)、輸入/輸出設(shè)備網(wǎng)絡(luò)硬件通信硬件：網(wǎng)卡、通信線路、通信設(shè)備

系統(tǒng)軟件：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件資源應(yīng)用軟件1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成7/3/202328.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成1、通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的設(shè)備與通信線路，由物理通道、通信設(shè)備、通信控制軟件組成。要解決的兩大問題：提高信道利用率；傳輸可靠問題。兩種通信子網(wǎng)類型：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、廣播式。2、資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的計(jì)算機(jī)與終端。7/3/202329.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成示意圖網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)終端通信鏈路服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)圖例297/3/202330.（1）資源硬件服務(wù)器（server）工作站（workstation）共享的外圍設(shè)備（2）通信硬件網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）通信線路通信設(shè)備1.3.1網(wǎng)絡(luò)硬件7/3/202331.服務(wù)器一般需要一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器，可以使用專用服務(wù)器或小型計(jì)算機(jī)，但通常采用高檔微機(jī)，要求速度快、硬盤和內(nèi)存容量大、處理能力強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)中共享的資源大多集中在服務(wù)器上。如：高速打印機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)等等。服務(wù)器中裝有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的核心軟件。具有網(wǎng)絡(luò)管理、資源共享、管理網(wǎng)絡(luò)通信、為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的功能等。7/3/202332.工作站：除服務(wù)器以外的聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)對(duì)工作站的要求不高，各種檔次的計(jì)算機(jī)都可以作為網(wǎng)絡(luò)工作站。共享的外圍設(shè)備：各種打印機(jī)、繪圖儀、磁帶機(jī)、硬盤、光盤驅(qū)動(dòng)器。打印服務(wù)器文件服務(wù)器工作站14.（2）通信硬件網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）計(jì)算機(jī)聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)的入口。每一臺(tái)接入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)都必須在擴(kuò)展槽中插入網(wǎng)卡，通過網(wǎng)卡的電纜接頭接入網(wǎng)絡(luò)。ISA網(wǎng)卡PCI網(wǎng)卡15.通信線路通信線路是網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸通路，包括傳輸介質(zhì)、相應(yīng)的接口插件，常用的傳輸介質(zhì)有：雙絞線和光纜。雙絞線

由兩根相互絕緣的，均勻排列成螺旋的導(dǎo)線組成。網(wǎng)絡(luò)中一般采用無屏蔽雙絞線（UTP）。

UTP分為三個(gè)等級(jí)(3類~5類)。

3類UTP在100米以內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)10Mbps。

5類UTP在100米以內(nèi)可達(dá)100Mbps。7/3/202335.雙絞線示意圖18.光纜光纜是一種以光來傳送信息的介質(zhì)。由纖細(xì)柔軟的玻璃纖維材料制成。光纜具有衰減小、壽命長(zhǎng)、重量輕、傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸保密性、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用在高速網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)中。在光纜和計(jì)算機(jī)之間必須使用光端設(shè)備，進(jìn)行光/電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。7/3/202337.

通信設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備主要用來延長(zhǎng)傳輸距離和便于網(wǎng)絡(luò)布線。中繼器：對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行再生放大，以擴(kuò)展總線型網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。

集線器（Hub）：是一種集中完成多臺(tái)設(shè)備連接的專用設(shè)備，可以提供多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接端口，一個(gè)接口可以連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)。其它網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備：網(wǎng)橋、路由器、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)等。7/3/202338.1.3.2網(wǎng)絡(luò)軟件

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議軟件：通過協(xié)議程序?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議功能。網(wǎng)絡(luò)通信軟件：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工作站之間的通信。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)它是最主要的網(wǎng)絡(luò)軟件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源共享、管理用戶對(duì)不同資源訪問的應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)管理及應(yīng)用軟件管理軟件是對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行管理和對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)的程序。應(yīng)用軟件是為用戶提供服務(wù)并為用戶解決實(shí)際問題的程序。7/3/202339.1.3.3網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS，NetworkOperatingSystem）是向網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)提供服務(wù)的特殊操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的心臟和靈魂，它是負(fù)責(zé)管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的資源和方便網(wǎng)絡(luò)用戶使用的軟件集合；也是網(wǎng)絡(luò)用戶與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的接口。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)從根本上說是一種管理器，用來管理連接、資源和通信量的流向。1、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的定義7/3/202340.2.常用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)UNIX操作系統(tǒng)Netware操作系統(tǒng)WindowsServer2008Linux操作系統(tǒng)7/3/202341.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由一組結(jié)點(diǎn)和鏈路組成的幾何圖形，它反映了網(wǎng)絡(luò)中各種實(shí)體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常有以下四種類型：總線型拓?fù)洹⑿切屯負(fù)?、樹型拓?fù)洹h(huán)型拓?fù)洹?.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)30.1總線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)和其他通信設(shè)備均連接到一條公用的總線上，所有結(jié)點(diǎn)共同使用這條總線，共享總線的全部帶寬。一個(gè)結(jié)點(diǎn)向另一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，所有結(jié)點(diǎn)都被動(dòng)的偵聽該數(shù)據(jù)，只有目標(biāo)結(jié)點(diǎn)接收并處理數(shù)據(jù)。特點(diǎn)：該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)，組建成本低，但擴(kuò)展性較差，容錯(cuò)能力較差。同軸電纜線終結(jié)器T型頭BNC頭31.2星型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過一個(gè)中央設(shè)備連接在一起。中心節(jié)點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)的方式連接到一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)上，再由中心節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)傳輸信息。特點(diǎn)：?jiǎn)蝹€(gè)結(jié)點(diǎn)故障不會(huì)影響其它結(jié)點(diǎn)；中心結(jié)點(diǎn)是一個(gè)瓶頸；易于擴(kuò)展。HUB32.3樹型結(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu)實(shí)際上是星型結(jié)構(gòu)的一種變形，它將原來用單獨(dú)鏈路直接連接的結(jié)點(diǎn)通過多級(jí)處理主機(jī)進(jìn)行分級(jí)連接。特點(diǎn)：與星型結(jié)構(gòu)相比降低了通信線路的成本，但增加了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性。網(wǎng)絡(luò)中除最低層節(jié)點(diǎn)及其連線外，任一節(jié)點(diǎn)或連線的故障均影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作。33.4環(huán)型結(jié)構(gòu)每個(gè)節(jié)點(diǎn)與兩個(gè)最近的節(jié)點(diǎn)相連接以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)環(huán)形，數(shù)據(jù)沿著環(huán)路逐點(diǎn)傳輸。特點(diǎn)：?jiǎn)渭兊沫h(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常不靈活或不易于擴(kuò)展。單個(gè)結(jié)點(diǎn)或一處線纜發(fā)生故障將會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

7/3/202346.網(wǎng)狀細(xì)胞狀不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適用于不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。例如，在組建局域網(wǎng)時(shí)，常采用星型、總線型，樹型結(jié)構(gòu)在廣域網(wǎng)中比較常見。但在一個(gè)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中，可能是上述幾種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型的混合。35.1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的概念和組成了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的基本概念理解OSI參考模型結(jié)構(gòu)和各層功能了解TCP/IP體系結(jié)構(gòu)7/3/202348.1.5.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的定義網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是不可缺少的，一個(gè)功能完備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要指定一整套復(fù)雜的協(xié)議集。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來說，最好的組織方式是利用層次結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)體系就是為了完成計(jì)算機(jī)之間的通信合作，把計(jì)算機(jī)互聯(lián)的功能劃分成有明確定義的層次，規(guī)定同層次通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口及服務(wù)等。

將這些同層進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。

37.寄信人郵政局運(yùn)輸部門收信人郵政局運(yùn)輸部門用戶層郵政系統(tǒng)層運(yùn)輸層郵政系統(tǒng)分層模型通信模型的特點(diǎn)：模型有三個(gè)層次相同層次的交流都是獨(dú)立進(jìn)行的，不受其他層次影響上下相鄰兩個(gè)層次之間的聯(lián)系可以用“使用服務(wù)”和“提供服務(wù)”來進(jìn)行說明鐵路航空運(yùn)輸部門間約定郵政間約定用戶間約定上海北京7/3/202350.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)定、約束與標(biāo)準(zhǔn)被稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Protocol）。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議代表著標(biāo)準(zhǔn)化，是一組規(guī)則的集合。主要有三個(gè)要素組成：語義是指構(gòu)成協(xié)議的元素含義的解釋，亦即“講什么”

語法資料與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式，即“怎么講”

時(shí)序（規(guī)則）規(guī)定了事件的執(zhí)行順序。

7/3/202351.2、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的分層原理在網(wǎng)絡(luò)分層當(dāng)中，每一層是其下一層的用戶，同時(shí)又是其上一層的服務(wù)提供者。

網(wǎng)絡(luò)體系分層有以下好處：獨(dú)立性強(qiáng)：每一層都具有相對(duì)獨(dú)立的功能。功能簡(jiǎn)單：各層完成其特定的功能，每一層都為上一層提供某種服務(wù)。適應(yīng)性強(qiáng)：只要層間接口不變，變化不會(huì)影響別層。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)7/3/202352.1.5.2開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI/RM)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定了開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型OSI/RM（OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel），從而形成了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

OSI構(gòu)造了七層模型，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。不同系統(tǒng)對(duì)等層之間按相應(yīng)協(xié)議進(jìn)行通信，同一系統(tǒng)不同層之間通過接口進(jìn)行通信。7/3/202353.

42.計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

數(shù)據(jù)657643.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576應(yīng)用層數(shù)據(jù)再傳送到表示層加上表示層首部，成為表示層報(bào)文計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)44.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576表示層報(bào)文再傳送到會(huì)話層加上會(huì)話層首部，成為會(huì)話層報(bào)文計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)45.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576會(huì)話層報(bào)文再傳送到傳輸層加上傳輸層首部，成為傳輸層報(bào)文計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)46.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576傳輸層報(bào)文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報(bào)（或分組）計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)47.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576IP數(shù)據(jù)報(bào)再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)48.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)49.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)50.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576應(yīng)用層(applicationlayer)物理傳輸媒體電信號(hào)（或光信號(hào)）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(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)51.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)52.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)53.7432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

26576應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞?，取出?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)54.物理層(Ph)數(shù)據(jù)鏈路層(DL)網(wǎng)絡(luò)層(N)傳輸層(T)會(huì)話層(S)表示層(Pr)應(yīng)用層(A)每一層使用下一層提供的服務(wù)，并向它的上一層提供一定的服務(wù)提供用戶與用戶應(yīng)用軟件之間的接口服務(wù)，如文件的傳送、訪問、管理等。提供通信雙方數(shù)據(jù)格式的表示和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)服務(wù)等，如數(shù)據(jù)解壓縮、加密解密、語法轉(zhuǎn)換等。提供建立和維護(hù)應(yīng)用之間通信的機(jī)制，如會(huì)話的建立釋放，數(shù)據(jù)傳送方式（單、半、雙工）等數(shù)據(jù)分段成報(bào)文并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的尋址、多路復(fù)用、流量差錯(cuò)控制等把數(shù)據(jù)分組封裝成數(shù)據(jù)包（組包/拆包），路由選擇，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，擁塞控制以確保傳送，實(shí)現(xiàn)端對(duì)端通信。把數(shù)據(jù)包封裝成數(shù)據(jù)幀，對(duì)數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持、拆除，對(duì)數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)、流量控制等，實(shí)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)間的通信。提供物理連接的建立、維持和拆除；并把數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的比特流轉(zhuǎn)化成光電信號(hào)在物理媒體中傳輸；實(shí)現(xiàn)四大特性匹配。低層(通信)，面向通信，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，即提供電信傳輸，是點(diǎn)到點(diǎn)的通信高層（資源），面向信息處理，實(shí)現(xiàn)用戶功能，即提供網(wǎng)絡(luò)與用戶的通信。OSI參考模型55.1.5.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)（協(xié)議）TCP/IP常被稱為事實(shí)上的(defacto)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。注：TCP/IP是一組協(xié)議，不是兩個(gè)協(xié)議。它主要考慮異種網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)問題。OSI模型結(jié)構(gòu)TCP/IP模型TCP/IP協(xié)議組應(yīng)用層應(yīng)用層HTTP、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、Telent、RPC、DNS、Ping、……表示層會(huì)話層傳輸層傳輸層TCP、UDP網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層IP、ARP、RARP、ICMP、IGMP數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)接口層Ethernet、ATM、FDDI、X.25、PPP、Token-Ring物理層56.兩種模型的對(duì)比7/3/202369.從層次結(jié)構(gòu)圖中可以看出，TCP/IP是一個(gè)四層的體系結(jié)構(gòu)，包括應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)絡(luò)接口層。

網(wǎng)絡(luò)接口層是TCP/IP與各種物理網(wǎng)絡(luò)的接口，它與OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路和物理層相對(duì)應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)接口層負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)分組，并把分組封裝成數(shù)據(jù)幀，再將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到指定的網(wǎng)絡(luò)上。58.TCP/IP專門設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)層，它是整個(gè)模型中的核心和關(guān)鍵，該層運(yùn)行的協(xié)議就是IP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是整個(gè)TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，它解決兩個(gè)不同IP地址的計(jì)算機(jī)之間的通信問題。其中IP協(xié)議是Internet中的基礎(chǔ)協(xié)議和重要組成部分。主要功能是進(jìn)行尋址和路由選擇，并將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

59.傳輸層傳輸層（TCP層）的作用是負(fù)責(zé)將源主機(jī)的報(bào)文分組發(fā)送到目的主機(jī)，源主機(jī)和目的主機(jī)可以在一個(gè)網(wǎng)上，也可以在不同的網(wǎng)上。有兩個(gè)協(xié)議：傳輸控制協(xié)議TCP（TCPTransmissionControlProtocol），是一個(gè)面向連接的協(xié)議。用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP（UserDatagramProtocol）

定義了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸所交換的數(shù)據(jù)和確認(rèn)信息的格式，及確保數(shù)據(jù)正確到達(dá)而采取的措施。

UDP提供協(xié)議端口號(hào)，UDP可以根據(jù)端口號(hào)對(duì)許多應(yīng)用程序進(jìn)行多路復(fù)用如IP電話、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議、可視電話、視頻點(diǎn)播。60.IP協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，而TCP協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的可靠傳輸。計(jì)算機(jī)A計(jì)算機(jī)BInternetInternet計(jì)算機(jī)B計(jì)算機(jī)ATCP協(xié)議可確認(rèn)A發(fā)送到B的數(shù)據(jù)包的完整性，若數(shù)據(jù)包丟失或有錯(cuò)誤，則要求A重發(fā)，直到正確為止。通過IP協(xié)議，A發(fā)出的數(shù)據(jù)最后送到B，但不確認(rèn)數(shù)據(jù)包的完整性。61.TCP協(xié)議是面向連接的協(xié)議，當(dāng)計(jì)算機(jī)雙方通信時(shí)必須經(jīng)歷三個(gè)階段，即先建立連接，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最后拆除連接。TCP在建立連接時(shí)也要分三步走，即三次握手。被動(dòng)打開主動(dòng)打開確認(rèn)確認(rèn)主機(jī)B主機(jī)A第一次握手連接請(qǐng)求第二次握手第三次握手62.

應(yīng)用層應(yīng)用層為用戶提供調(diào)用和訪問網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用程序的接口，并向用戶提供各種標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序及相應(yīng)的協(xié)議。功能是使應(yīng)用程序、應(yīng)用進(jìn)程與協(xié)議相互配合，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。637/3/202375.2、IP地址與子網(wǎng)掩碼IP地址：給每個(gè)連接在Internet上的主機(jī)和路由器分配的一個(gè)全球唯一的地址。IP地址有IPv4和IPv6兩個(gè)版本，分別是用32位和128位二進(jìn)制數(shù)表示。其中IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)地址的理想方案，IPv4是從最初設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)到現(xiàn)在仍在使用中的版本。7/3/202376.1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是維持計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和工作的基礎(chǔ)。了解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的作用和性能，為組網(wǎng)打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可將多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過傳輸介質(zhì)等連接構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，或?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上相同或相近或不同的網(wǎng)段連接在一起，構(gòu)成一個(gè)更大范圍的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大范圍的信息傳輸和資源共享。7/3/202377.完成的功能之一：計(jì)算機(jī)與電纜系統(tǒng)的物理連接；功能之二：提供數(shù)據(jù)傳輸功能。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的封裝、拆封、差錯(cuò)校驗(yàn)等。網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處理器之間的速率并不匹配，為防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中丟失，網(wǎng)卡必須設(shè)置數(shù)據(jù)緩存。網(wǎng)卡主機(jī)傳輸介質(zhì)幀網(wǎng)絡(luò)編碼信號(hào)1.6.1網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）7/3/202378.1.6.2物理層設(shè)備物理層互連設(shè)備只作用于物理層，主要有中繼器（Repeater）和集線器（Hub）。物理層的互聯(lián)設(shè)備可以將一個(gè)傳輸介質(zhì)傳輸過來的二進(jìn)制信號(hào)位進(jìn)行復(fù)制、整形、再生和轉(zhuǎn)發(fā)。1、中繼器：作用是信號(hào)的放大和中轉(zhuǎn)，增加信號(hào)的有效傳輸距離。2、集線器：是一種基于星型結(jié)構(gòu)的設(shè)備，作用同中繼器，是一種多端口中繼器。集線器的所有端口共享集線器帶寬。7/3/202379.在局域網(wǎng)中常以集線器為中心，將所有分散的工作站與服務(wù)器連接在一起，形成星形拓樸結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)系統(tǒng)。集線器的所有端口共享集線器帶寬。即用集線器組網(wǎng)時(shí)，連接的計(jì)算機(jī)越多，網(wǎng)絡(luò)速度越慢。工作站服務(wù)器工作站工作站Hub82.1.6.3數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備作用于物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)的物理地址進(jìn)行過濾、網(wǎng)絡(luò)分段以及跨網(wǎng)段數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)段：局域網(wǎng)中機(jī)器一多的話產(chǎn)生的沖突就會(huì)增多。我們將局域網(wǎng)分段，如果100臺(tái)機(jī)器我們分成50臺(tái)的兩個(gè)段，那么整個(gè)沖突就會(huì)減少一半。數(shù)據(jù)鏈路層互連設(shè)備主要有網(wǎng)橋和交換機(jī)。

7/3/202381.網(wǎng)橋網(wǎng)橋也稱橋接器，工作在數(shù)據(jù)鏈路層，是連接兩個(gè)以上局域網(wǎng)或網(wǎng)段的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，用它可以完成具有相同或相似體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接，是一個(gè)局域網(wǎng)與另一個(gè)局域網(wǎng)之間建立連接的橋梁。

網(wǎng)橋是一個(gè)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備84.交換機(jī)交換機(jī)（Switch）屬于數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備，它是更高級(jí)的集線器。傳統(tǒng)的集線器是將某個(gè)端口傳送過來的信號(hào)經(jīng)過放大以后傳輸給所有其他端口，而交換機(jī)能夠通過檢查數(shù)據(jù)包中的目標(biāo)物理地址來選擇目標(biāo)端口。由于交換機(jī)采用交換技術(shù)，使其可以并行通信而不像集線器那樣平均分配帶寬。如一臺(tái)100M交換機(jī)的每端口都是100M，互連的每臺(tái)計(jì)算機(jī)均以100M的速率通信，而不像集線器那樣平均分配帶寬，這使交換機(jī)能夠提供更佳的通信性能。7/3/202383.交換機(jī)也是目前使用較廣泛的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一，同樣用來組建星型拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)。從外觀上看，交換機(jī)與集線器幾乎一樣，其端口與連接方式和集線器也是一樣的，但是，由于交換機(jī)采用了交換技術(shù)，其性能大大優(yōu)于集線器。普通交換機(jī)千兆以太網(wǎng)的主干交換機(jī)86.路由器工作在OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，適于在運(yùn)行多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的大型網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。路由器在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)上起著至關(guān)重要的作用，通過路由器設(shè)備可以把不同的網(wǎng)絡(luò)連接成一個(gè)范圍更大的網(wǎng)絡(luò)。路由器的主要功能：是路由選擇和數(shù)據(jù)交換。路由選擇：

當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)路由器時(shí)，路由器根據(jù)數(shù)據(jù)包的目標(biāo)邏輯地址，查找路由表，如果存在一條到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路徑，路由器將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。

1.6.4網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備—路由器7/3/202385.路由原理網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)3路由表網(wǎng)絡(luò)1接口A1網(wǎng)絡(luò)2接口A2網(wǎng)絡(luò)3接口B1接口A1接口A2接口B1接口B2路由表網(wǎng)絡(luò)1接口A2網(wǎng)絡(luò)2接口B1網(wǎng)絡(luò)3接口B21.11.31.22.32.2