計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)項目部楊保龍2019年03月計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)項目部楊保龍1知識重點(diǎn)知識重點(diǎn)2第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：我們將地理位置不同，具有獨(dú)立功能的多個計算機(jī)系統(tǒng)，通過通信設(shè)備和線路互相連接起來，使用功能完整的網(wǎng)絡(luò)軟件來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)，稱之為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：3第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演變與發(fā)展1.第一代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)系統(tǒng)以主機(jī)為中心，面向終端分時訪問和使用中央服務(wù)器上的信息資源2.第二代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-計算機(jī)-計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)20世紀(jì)60~70年代，多個主機(jī)通過通信線路互連起來，為用戶提供服務(wù)。典型代表是美國國防部高級研究計劃局協(xié)助開發(fā)的ARPA網(wǎng)第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演變與發(fā)展4第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論3.第三代計算機(jī)網(wǎng)路-開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)20世紀(jì)80年代。這一時代的網(wǎng)絡(luò)，具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議。標(biāo)準(zhǔn)化使得不同的計算機(jī)能方便地互聯(lián)在一起國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO在1984年正式頒布了一個開放系統(tǒng)互連基本參考模型（OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel,OSI/RM）的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO74984.第四代計算機(jī)網(wǎng)路-信息高速公路階段第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論3.第三代計算機(jī)網(wǎng)路-開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)5第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論三、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用1.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1）資源共享2）數(shù)據(jù)通信3）均衡負(fù)載和分布式處理4）提高計算機(jī)的安全可靠性5）綜合信息服務(wù)2.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論三、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用6第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論四、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成1.從系統(tǒng)組成講，主要分成計算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件及協(xié)議三大部分；2.從系統(tǒng)功能講，有個分為資源子網(wǎng)和系統(tǒng)子網(wǎng)兩大部分。第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論四、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成7第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論五、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.按網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積分類1）局域網(wǎng)

2）城域網(wǎng)3）廣域網(wǎng)2.無線網(wǎng)3.點(diǎn)對點(diǎn)傳播和廣播式網(wǎng)絡(luò)第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論五、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類8第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論六、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論六、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)9第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論七、網(wǎng)絡(luò)實(shí)例簡介1.小型網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案：第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論七、網(wǎng)絡(luò)實(shí)例簡介10第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論七、網(wǎng)絡(luò)實(shí)例簡介2.大型網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案：第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論七、網(wǎng)絡(luò)實(shí)例簡介11第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念二、物理傳輸媒體三、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)四、數(shù)據(jù)交換第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念12第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念1.信息、數(shù)據(jù)和信號信號：數(shù)據(jù)的電編碼、電磁編碼或其他編碼

模擬信號數(shù)字信號第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念13第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念2.信道和信道容量信道：信道容量：3.信道帶寬和數(shù)據(jù)傳輸率信道帶寬：數(shù)據(jù)傳輸率：第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念14第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念4.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型1）模擬通信系統(tǒng)第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念15第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念4.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型2）數(shù)字通信系統(tǒng)3）模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的比較第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念16第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念5.數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)1）比特率2）波特率3）誤碼率4）吞吐量5）信道的傳播延時第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信基本概念17第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念1.有線傳輸介質(zhì)1）雙絞線（1）非屏蔽雙絞線（UTP）

雙絞線電纜

非屏蔽雙絞線截面圖第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念18第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念1.有線傳輸介質(zhì)1）雙絞線（2）屏蔽雙絞線（STP）

屏蔽雙絞線電纜

屏蔽雙絞線實(shí)物第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念19第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念1.有線傳輸介質(zhì)1）雙絞線（3）網(wǎng)線的制作?線序標(biāo)準(zhǔn)?制作過程撥線、理線、壓線、測試第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念20第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念1.有線傳輸介質(zhì)2）同軸電纜同軸電纜實(shí)物同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念21第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念1.有線傳輸介質(zhì)3）光纜（1）光纜簡介光纜光纜剖面示意圖第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念22第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念1.有線傳輸介質(zhì)3）光纜（2）光纖分類光線在光纖中的傳輸?shù)诙聰?shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念23第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念1.有線傳輸介質(zhì)3）光纜（3）光纖的連接方式

光纖連接器光纖連接頭第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念24第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念1.無線傳輸介質(zhì)1）無線電波2）微波傳輸3）紅外傳輸4）激光第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)通信基本概念25第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)1.數(shù)據(jù)傳輸過程2.模擬傳輸與數(shù)字傳輸（1）模擬傳輸?shù)奶攸c(diǎn)：不考慮內(nèi)容的模擬信號傳輸，使用放大器加強(qiáng)信號。（2）數(shù)字傳輸?shù)奶攸c(diǎn)：考慮內(nèi)容，使用轉(zhuǎn)發(fā)器。（3）數(shù)字傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)：

遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)器第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)26第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相

數(shù)字調(diào)制的三種基本形式第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)27第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)3.基帶傳輸和寬帶傳輸信號的傳輸方式分為兩大類：基帶傳輸和寬帶傳輸。4.并行傳輸和串行傳輸

（1）并行傳輸：利用多條數(shù)據(jù)傳輸線將一個數(shù)據(jù)的各位同時傳送。

特點(diǎn)：<1>傳送速率高，適于短距離通信

<2>設(shè)備成本高，并行線路相互干擾會影響傳輸質(zhì)量（2）串行傳輸：將比特流逐位在一條信道上傳送。

特點(diǎn)：<1>傳輸效率低，傳送速度高，適于長距離通信

<2>設(shè)備成本低，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，是目前計算機(jī)網(wǎng)路通信的主要方式第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)28第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

并行數(shù)據(jù)傳輸

串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)诙聰?shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)29第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)5、單工、半雙工和全雙工

（1）單工（2）半雙工（3）全雙工第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)30第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)6.

異步傳輸和同步傳輸（1）異步傳輸特點(diǎn)：以字符為單位，傳輸效率低，用于1200bit/s一下的數(shù)據(jù)傳輸（2）同步傳輸特點(diǎn)：以幀為單位，效率高，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，用于速率大于2400bit/s的傳輸。第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)31第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)7.

多路復(fù)用技術(shù)（1）頻分多路利用FDM

特點(diǎn)：用于傳輸模擬信號（收音機(jī)，電視機(jī)，載波電話通信系統(tǒng)）（2）時分多路利用TDM（3）波分多路利用WDM第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)32第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)三、數(shù)據(jù)交換1.電路交換（1）電路建立階段（2）數(shù)據(jù)傳輸階段（3）拆除電路連接階段2.報文交換3.分組交換（1）數(shù)據(jù)報（2）虛電路第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)三、數(shù)據(jù)交換33第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)簡介計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或者說是約定的集合。因為不同用戶的數(shù)據(jù)終端可能采取的字符集是不同的，兩者需要進(jìn)行通信，必須要在一定的標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行。而ARPA公司與1977年到1979年推出了一種名為ARPANET的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議受到了廣泛的熱捧，其中最主要的原因就是它推出了人盡皆知的TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。目前TCP/IP協(xié)議已經(jīng)成為Internet中的“通用語言”，下圖為不同計算機(jī)群之間利用TCP/IP進(jìn)行通信的示意圖。第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)簡介34第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)簡介1)網(wǎng)絡(luò)層次的劃分為了使不同計算機(jī)廠家生產(chǎn)的計算機(jī)能夠相互通信，以便在更大的范圍內(nèi)建立計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在1978年提出了“開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”，即著名的OSI/RM模型（OpenSystemInterconnection/ReferenceModel）。它將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的通信協(xié)議劃分為七層，自下而上依次為：物理層（PhysicsLayer）、數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）、網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）、傳輸層（TransportLayer）、會話層（SessionLayer）、表示層（PresentationLayer）、應(yīng)用層（ApplicationLayer）。其中第四層完成數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，上面三層面向用戶。第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)簡介35第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)簡介1)網(wǎng)絡(luò)層次的劃分除了標(biāo)準(zhǔn)的OSI七層模型以外，常見的網(wǎng)絡(luò)層次劃分還有TCP/IP四層協(xié)議以及TCP/IP五層協(xié)議，它們之間的對應(yīng)關(guān)系如下圖所示：第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)簡介36第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）OSI七層模型示意圖第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OS37第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）1.物理層1）通信接口與傳輸媒體的物理特性

（1）機(jī)械特性

DTE-DCE接口框圖常用連接機(jī)械特性（2）

電氣特性（3）功能特性（4）

規(guī)程特性2）物理層協(xié)議舉例第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OS38第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）2.數(shù)據(jù)鏈路層1）數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能（1）

幀同步功能（2）

差錯控制功能（3）流量控制功能（4）鏈路管理功能2）數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議舉例第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OS39第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）3.網(wǎng)絡(luò)層1）網(wǎng)絡(luò)層的主要功能（1）

路由選擇（2）

流量控制（3）

數(shù)據(jù)的傳輸與中繼（4）清除子網(wǎng)的質(zhì)量差異2）網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)（1）

虛電路服務(wù)（2）數(shù)據(jù)報服務(wù)3）網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議舉例

X.25協(xié)議和IP協(xié)議第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OS40第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）4.傳輸層（TransportLayer）第一個端到端，即主機(jī)到主機(jī)的層次。傳輸層負(fù)責(zé)將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外，傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。傳輸層的任務(wù)是根據(jù)通信子網(wǎng)的特性，最佳的利用網(wǎng)絡(luò)資源，為兩個端系統(tǒng)的會話層之間，提供建立、維護(hù)和取消傳輸連接的功能，負(fù)責(zé)端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸。在這一層，信息傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為段或報文。網(wǎng)絡(luò)層只是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址將源結(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)包傳送到目的結(jié)點(diǎn)，而傳輸層則負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)可靠地傳送到相應(yīng)的端口。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)層的重點(diǎn)：

1）

傳輸層負(fù)責(zé)將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題；

2）

包含的主要協(xié)議：TCP協(xié)議（TransmissionControlProtocol，傳輸控制協(xié)議）、UDP協(xié)議（UserDatagramProtocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）；

3）重要設(shè)備：網(wǎng)關(guān)。第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OS41第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）5.其它各層簡介1）會話層會話層管理主機(jī)之間的會話進(jìn)程，即負(fù)責(zé)建立、管理、終止進(jìn)程之間的會話。會話層還利用在數(shù)據(jù)中插入校驗點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步。2）表示層表示層對上層數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行變換以保證一個主機(jī)應(yīng)用層信息可以被另一個主機(jī)的應(yīng)用程序理解。表示層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)的加密、壓縮、格式轉(zhuǎn)換等。3）應(yīng)用層為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。會話層、表示層和應(yīng)用層重點(diǎn)：

1）數(shù)據(jù)傳輸基本單位為報文；

2）包含的主要協(xié)議：FTP（文件傳送協(xié)議）、Telnet（遠(yuǎn)程登錄協(xié)議）、DNS（域名解析協(xié)議）、SMTP（郵件傳送協(xié)議）、POP3協(xié)議（郵局協(xié)議）、HTTP協(xié)議（HyperTextTransferProtocol）。第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OS42第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）6.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程第四章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議二、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OS43第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用一、IP地址1.IP地址的概念

IP地址就是IP協(xié)議為唯一標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)所規(guī)定的地址。2.IP地址的分類1）A類IP地址：范圍：---552）B類IP地址：范圍：---553）C類IP地址：范圍：---554）D類IP地址：范圍：---554）E類IP地址：范圍：---555）特殊IP地址：（1）廣播地址55（2）網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)號為全0（3）本網(wǎng)主機(jī)地址（4）回送地址/8第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用一、IP地址44第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用一、IP地址3.子網(wǎng)

1）子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼的概念2）確定子網(wǎng)掩碼位數(shù)

3）子網(wǎng)掩碼的標(biāo)注（1）無子網(wǎng)的標(biāo)注法A類11111111000000000000000000000000，十進(jìn)制數(shù)表示為B類11111111111111110000000000000000，十進(jìn)制數(shù)表示為C類11111111111111111111111100000000，十進(jìn)制數(shù)表示為

（2）有子網(wǎng)的標(biāo)注法第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用一、IP地址45第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用一、IP地址3.子網(wǎng)4）IP地址和子網(wǎng)掩碼的關(guān)系最為簡單的理解就是兩臺計算機(jī)各自的IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行AND運(yùn)算后，如果得出的結(jié)果是相同的，則說明這兩臺計算機(jī)是處于同一個子網(wǎng)絡(luò)上的，可以進(jìn)行直接的通信；反之說明兩臺計算機(jī)不是處在同一個子網(wǎng)絡(luò)上的，不能進(jìn)行直接的通信。4.IPV6IPV6是“InternetProtocolVersion6”的縮寫，它是IETF設(shè)計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議（IPV4）的下一代IP協(xié)議。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用一、IP地址46第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用

1.域名系統(tǒng)1）什么是域名域名是Internet網(wǎng)絡(luò)上的一個服務(wù)器或一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的名字。機(jī)構(gòu)性質(zhì)：.com.net.gov.edu國家代碼：.cn.uk.us.hk.jp2）域名解析3）域名解析的過程

DNS的原理及解析過程：

域名解析舉例示意圖第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要47第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用

2.電子郵件1）什么電子郵件2）電子郵件的工作過程電子郵件地址的格式及常見的電子郵件協(xié)議：常見的電子郵件協(xié)議有以下幾種：SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）、POP3（郵局協(xié)議）、IMAP（Internet郵件訪問協(xié)議）、MIME（多用途Internet郵件擴(kuò)允協(xié)議）這幾種協(xié)議都是由TCP/IP協(xié)議族定義的。3.萬維網(wǎng)（WWW）服務(wù)1）萬維網(wǎng)概述2）萬維網(wǎng)的工作原理3）創(chuàng)建和管理Web站點(diǎn)第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要48第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用

4.

FTP服務(wù)1）FTP服務(wù)概述

2）創(chuàng)建和管理FTP站點(diǎn)

IIS在安裝時會在硬盤上創(chuàng)建一個默認(rèn)網(wǎng)站配置。您可以使用\Inetpub\Wwwroot目錄發(fā)布Web內(nèi)容，也可以創(chuàng)建所選的任何目錄或虛擬目錄。為了創(chuàng)建FTP站點(diǎn)，必須安裝和啟動文件傳輸協(xié)議(FTP)服務(wù)。默認(rèn)情況下不會安裝它。5.遠(yuǎn)程登錄

遠(yuǎn)程登陸是指用戶使用Telnet命令，使自己的計算機(jī)暫時成為遠(yuǎn)程主機(jī)的一個仿真終端的過程。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要49第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用5.ARP/RARP協(xié)議地址解析協(xié)議，即ARP（AddressResolutionProtocol），是根據(jù)IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協(xié)議。主機(jī)發(fā)送信息時將包含目標(biāo)IP地址的ARP請求廣播到網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)，并接收返回消息，以此確定目標(biāo)的物理地址；收到返回消息后將該IP地址和物理地址存入本機(jī)ARP緩存中并保留一定時間，下次請求時直接查詢ARP緩存以節(jié)約資源。地址解析協(xié)議是建立在網(wǎng)絡(luò)中各個主機(jī)互相信任的基礎(chǔ)上的，網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)可以自主發(fā)送ARP應(yīng)答消息，其他主機(jī)收到應(yīng)答報文時不會檢測該報文的真實(shí)性就會將其記入本機(jī)ARP緩存；由此攻擊者就可以向某一主機(jī)發(fā)送偽ARP應(yīng)答報文，使其發(fā)送的信息無法到達(dá)預(yù)期的主機(jī)或到達(dá)錯誤的主機(jī)，這就構(gòu)成了一個ARP欺騙。ARP命令可用于查詢本機(jī)ARP緩存中IP地址和MAC地址的對應(yīng)關(guān)系、添加或刪除靜態(tài)對應(yīng)關(guān)系等。

ARP工作流程舉例：主機(jī)A的IP地址為，MAC地址為0A-11-22-33-44-01；主機(jī)B的IP地址為，MAC地址為0A-11-22-33-44-02；當(dāng)主機(jī)A要與主機(jī)B通信時，地址解析協(xié)議可以將主機(jī)B的IP地址（）解析成主機(jī)B的MAC地址，以下為工作流程：（1）根據(jù)主機(jī)A上的路由表內(nèi)容，IP確定用于訪問主機(jī)B的轉(zhuǎn)發(fā)IP地址是。然后A主機(jī)在自己的本地ARP緩存中檢查主機(jī)B的匹配MAC地址。（2）如果主機(jī)A在ARP緩存中沒有找到映射，它將詢問的硬件地址，從而將ARP請求幀廣播到本地網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)。源主機(jī)A的IP地址和MAC地址都包括在ARP請求中。本地網(wǎng)絡(luò)上的每臺主機(jī)都接收到ARP請求并且檢查是否與自己的IP地址匹配。如果主機(jī)發(fā)現(xiàn)請求的IP地址與自己的IP地址不匹配，它將丟棄ARP請求。（3）主機(jī)B確定ARP請求中的IP地址與自己的IP地址匹配，則將主機(jī)A的IP地址和MAC地址映射添加到本地ARP緩存中。（4）主機(jī)B將包含其MAC地址的ARP回復(fù)消息直接發(fā)送回主機(jī)A。（5）當(dāng)主機(jī)A收到從主機(jī)B發(fā)來的ARP回復(fù)消息時，會用主機(jī)B的IP和MAC地址映射更新ARP緩存。本機(jī)緩存是有生存期的，生存期結(jié)束后，將再次重復(fù)上面的過程。主機(jī)B的MAC地址一旦確定，主機(jī)A就能向主機(jī)B發(fā)送IP通信了。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要50第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用逆地址解析協(xié)議，即RARP，功能和ARP協(xié)議相對，其將局域網(wǎng)中某個主機(jī)的物理地址轉(zhuǎn)換為IP地址，比如局域網(wǎng)中有一臺主機(jī)只知道物理地址而不知道IP地址，那么可以通過RARP協(xié)議發(fā)出征求自身IP地址的廣播請求，然后由RARP服務(wù)器負(fù)責(zé)回答。

RARP協(xié)議工作流程：（1）給主機(jī)發(fā)送一個本地的RARP廣播，在此廣播包中，聲明自己的MAC地址并且請求任何收到此請求的RARP服務(wù)器分配一個IP地址；（2）本地網(wǎng)段上的RARP服務(wù)器收到此請求后，檢查其RARP列表，查找該MAC地址對應(yīng)的IP地址；（3）如果存在，RARP服務(wù)器就給源主機(jī)發(fā)送一個響應(yīng)數(shù)據(jù)包并將此IP地址提供給對方主機(jī)使用；（4）如果不存在，RARP服務(wù)器對此不做任何的響應(yīng)；（5）源主機(jī)收到從RARP服務(wù)器的響應(yīng)信息，就利用得到的IP地址進(jìn)行通訊；如果一直沒有收到RARP服務(wù)器的響應(yīng)信息，表示初始化失敗。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要51第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用

6.路由選擇協(xié)議常見的路由選擇協(xié)議有：RIP協(xié)議、OSPF協(xié)議。

RIP協(xié)議：底層是貝爾曼福特算法，它選擇路由的度量標(biāo)準(zhǔn)（metric)是跳數(shù)，最大跳數(shù)是15跳，如果大于15跳，它就會丟棄數(shù)據(jù)包。

OSPF協(xié)議：OpenShortestPathFirst開放式最短路徑優(yōu)先，底層是迪杰斯特拉算法，是鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議，它選擇路由的度量標(biāo)準(zhǔn)是帶寬，延遲。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要52第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用

7.TCP/IP協(xié)議TCP/IP協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議、Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，由網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議組成。通俗而言：TCP負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，一有問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡?。而IP是給因特網(wǎng)的每一臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備規(guī)定一個地址。

IP層接收由更低層（網(wǎng)絡(luò)接口層例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動程序）發(fā)來的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層---TCP或UDP層；相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來的數(shù)據(jù)包傳送到更低層。IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，因為IP并沒有做任何事情來確認(rèn)數(shù)據(jù)包是否按順序發(fā)送的或者有沒有被破壞，IP數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)的地址（源地址）和接收它的主機(jī)的地址（目的地址）。

TCP是面向連接的通信協(xié)議，通過三次握手建立連接，通訊完成時要拆除連接，由于TCP是面向連接的所以只能用于端到端的通訊。TCP提供的是一種可靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)，采用“帶重傳的肯定確認(rèn)”技術(shù)來實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)目煽啃?。TCP還采用一種稱為“滑動窗口”的方式進(jìn)行流量控制，所謂窗口實(shí)際表示接收能力，用以限制發(fā)送方的發(fā)送速度。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要53第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要54第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用TCP協(xié)議的三次握手和四次揮手：第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要55第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用TCP連接建立過程：首先Client端發(fā)送連接請求報文，Server段接受連接后回復(fù)ACK報文，并為這次連接分配資源。Client端接收到ACK報文后也向Server段發(fā)生ACK報文，并分配資源，這樣TCP連接就建立了。

TCP連接斷開過程：假設(shè)Client端發(fā)起中斷連接請求，也就是發(fā)送FIN報文。Server端接到FIN報文后，意思是說"我Client端沒有數(shù)據(jù)要發(fā)給你了"，但是如果你還有數(shù)據(jù)沒有發(fā)送完成，則不必急著關(guān)閉Socket，可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。所以你先發(fā)送ACK，"告訴Client端，你的請求我收到了，但是我還沒準(zhǔn)備好，請繼續(xù)你等我的消息"。這個時候Client端就進(jìn)入FIN_WAIT狀態(tài)，繼續(xù)等待Server端的FIN報文。當(dāng)Server端確定數(shù)據(jù)已發(fā)送完成，則向Client端發(fā)送FIN報文，"告訴Client端，好了，我這邊數(shù)據(jù)發(fā)完了，準(zhǔn)備好關(guān)閉連接了"。Client端收到FIN報文后，"就知道可以關(guān)閉連接了，但是他還是不相信網(wǎng)絡(luò)，怕Server端不知道要關(guān)閉，所以發(fā)送ACK后進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)，如果Server端沒有收到ACK則可以重傳?！?，Server端收到ACK后，"就知道可以斷開連接了"。Client端等待了2MSL后依然沒有收到回復(fù)，則證明Server端已正常關(guān)閉，那好，我Client端也可以關(guān)閉連接了。Ok，TCP連接就這樣關(guān)閉了！第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要56第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用為什么要三次揮手？在只有兩次“握手”的情形下，假設(shè)Client想跟Server建立連接，但是卻因為中途連接請求的數(shù)據(jù)報丟失了，故Client端不得不重新發(fā)送一遍；這個時候Server端僅收到一個連接請求，因此可以正常的建立連接。但是，有時候Client端重新發(fā)送請求不是因為數(shù)據(jù)報丟失了，而是有可能數(shù)據(jù)傳輸過程因為網(wǎng)絡(luò)并發(fā)量很大在某結(jié)點(diǎn)被阻塞了，這種情形下Server端將先后收到2次請求，并持續(xù)等待兩個Client請求向他發(fā)送數(shù)據(jù)...問題就在這里，Cient端實(shí)際上只有一次請求，而Server端卻有2個響應(yīng)，極端的情況可能由于Client端多次重新發(fā)送請求數(shù)據(jù)而導(dǎo)致Server端最后建立了N多個響應(yīng)在等待，因而造成極大的資源浪費(fèi)！所以，“三次握手”很有必要！為什么要四次揮手？試想一下，假如現(xiàn)在你是客戶端你想斷開跟Server的所有連接該怎么做？第一步，你自己先停止向Server端發(fā)送數(shù)據(jù)，并等待Server的回復(fù)。但事情還沒有完，雖然你自身不往Server發(fā)送數(shù)據(jù)了，但是因為你們之前已經(jīng)建立好平等的連接了，所以此時他也有主動權(quán)向你發(fā)送數(shù)據(jù)；故Server端還得終止主動向你發(fā)送數(shù)據(jù)，并等待你的確認(rèn)。其實(shí)，說白了就是保證雙方的一個合約的完整執(zhí)行！使用TCP的協(xié)議：FTP（文件傳輸協(xié)議）、Telnet（遠(yuǎn)程登錄協(xié)議）、SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）、POP3（和SMTP相對，用于接收郵件）、HTTP協(xié)議等。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要57第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用8.UDP協(xié)議

UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，是面向無連接的通訊協(xié)議，UDP數(shù)據(jù)包括目的端口號和源端口號信息，由于通訊不需要連接，所以可以實(shí)現(xiàn)廣播發(fā)送。UDP通訊時不需要接收方確認(rèn)，屬于不可靠的傳輸，可能會出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，實(shí)際應(yīng)用中要求程序員編程驗證。UDP與TCP位于同一層，但它不管數(shù)據(jù)包的順序、錯誤或重發(fā)。因此，UDP不被應(yīng)用于那些使用虛電路的面向連接的服務(wù)，UDP主要用于那些面向查詢---應(yīng)答的服務(wù)，例如NFS。相對于FTP或Telnet，這些服務(wù)需要交換的信息量較小。每個UDP報文分UDP報頭和UDP數(shù)據(jù)區(qū)兩部分。報頭由四個16位長（2字節(jié)）字段組成，分別說明該報文的源端口、目的端口、報文長度以及校驗值。UDP報頭由4個域組成，其中每個域各占用2個字節(jié)，具體如下：（1）源端口號；（2）目標(biāo)端口號；（3）數(shù)據(jù)報長度；（4）校驗值。使用UDP協(xié)議包括：TFTP（簡單文件傳輸協(xié)議）、SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）、DNS（域名解析協(xié)議）、NFS、BOOTP。

TCP與UDP的區(qū)別：TCP是面向連接的，可靠的字節(jié)流服務(wù)；UDP是面向無連接的，不可靠的數(shù)據(jù)報服務(wù)。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要58第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用9.DNS協(xié)議

DNS是域名系統(tǒng)(DomainNameSystem)的縮寫，該系統(tǒng)用于命名組織到域?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)中的計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，可以簡單地理解為將URL轉(zhuǎn)換為IP地址。域名是由圓點(diǎn)分開一串單詞或縮寫組成的，每一個域名都對應(yīng)一個惟一的IP地址，在Internet上域名與IP地址之間是一一對應(yīng)的，DNS就是進(jìn)行域名解析的服務(wù)器。DNS命名用于Internet等TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中，通過用戶友好的名稱查找計算機(jī)和服務(wù)。10.NAT協(xié)議

NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NetworkAddressTranslation)屬接入廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)，是一種將私有（保留）地址轉(zhuǎn)化為合法IP地址的轉(zhuǎn)換技術(shù)，它被廣泛應(yīng)用于各種類型Internet接入方式和各種類型的網(wǎng)絡(luò)中。原因很簡單，NAT不僅完美地解決了lP地址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，隱藏并保護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計算機(jī)。11.DHCP協(xié)議

DHCP動態(tài)主機(jī)設(shè)置協(xié)議（DynamicHostConfigurationProtocol）是一個局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用UDP協(xié)議工作，主要有兩個用途：給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動分配IP地址，給用戶或者內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理員作為對所有計算機(jī)作中央管理的手段。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要59第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用12.HTTP協(xié)議超文本傳輸協(xié)議（HTTP，HyperTextTransferProtocol)是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。所有的WWW文件都必須遵守這個標(biāo)準(zhǔn)。

HTTP協(xié)議包括哪些請求？

GET：請求讀取由URL所標(biāo)志的信息。

POST：給服務(wù)器添加信息（如注釋）。

PUT：在給定的URL下存儲一個文檔。

DELETE：刪除給定的URL所標(biāo)志的資源。

HTTP中，POST與GET的區(qū)別

1）Get是從服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)，Post是向服務(wù)器傳送數(shù)據(jù)。

2）Get是把參數(shù)數(shù)據(jù)隊列加到提交表單的Action屬性所指向的URL中，值和表單內(nèi)各個字段一一對應(yīng)，在URL中可以看到。

3）Get傳送的數(shù)據(jù)量小，不能大于2KB；Post傳送的數(shù)據(jù)量較大，一般被默認(rèn)為不受限制。

4）根據(jù)HTTP規(guī)范，GET用于信息獲取，而且應(yīng)該是安全的和冪等的。

I.所謂安全的意味著該操作用于獲取信息而非修改信息。換句話說，GET請求一般不應(yīng)產(chǎn)生副作用。就是說，它僅僅是獲取資源信息，就像數(shù)據(jù)庫查詢一樣，不會修改，增加數(shù)據(jù)，不會影響資源的狀態(tài)。

II.

冪等的意味著對同一URL的多個請求應(yīng)該返回同樣的結(jié)果。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要60第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要應(yīng)用13.一個舉例在瀏覽器中輸入

后執(zhí)行的全部過程現(xiàn)在假設(shè)如果我們在客戶端（客戶端）瀏覽器中輸入,而為要訪問的服務(wù)器（服務(wù)器），下面詳細(xì)分析客戶端為了訪問服務(wù)器而執(zhí)行的一系列關(guān)于協(xié)議的操作：

1）客戶端瀏覽器通過DNS解析到的IP地址8，通過這個IP地址找到客戶端到服務(wù)器的路徑?？蛻舳藶g覽器發(fā)起一個HTTP會話到8，然后通過TCP進(jìn)行封裝數(shù)據(jù)包，輸入到網(wǎng)絡(luò)層。

2）在客戶端的傳輸層，把HTTP會話請求分成報文段，添加源和目的端口，如服務(wù)器使用80端口監(jiān)聽客戶端的請求，客戶端由系統(tǒng)隨機(jī)選擇一個端口如5000，與服務(wù)器進(jìn)行交換，服務(wù)器把相應(yīng)的請求返回給客戶端的5000端口。然后使用IP層的IP地址查找目的端。

3）客戶端的網(wǎng)絡(luò)層不用關(guān)系應(yīng)用層或者傳輸層的東西，主要做的是通過查找路由表確定如何到達(dá)服務(wù)器，期間可能經(jīng)過多個路由器，這些都是由路由器來完成的工作，不作過多的描述，無非就是通過查找路由表決定通過那個路徑到達(dá)服務(wù)器。

4）客戶端的鏈路層，包通過鏈路層發(fā)送到路由器，通過鄰居協(xié)議查找給定IP地址的MAC地址，然后發(fā)送ARP請求查找目的地址，如果得到回應(yīng)后就可以使用ARP的請求應(yīng)答交換的IP數(shù)據(jù)包現(xiàn)在就可以傳輸了，然后發(fā)送IP數(shù)據(jù)包到達(dá)服務(wù)器的地址。第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用二、Internet主要61第五章Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用三、因特網(wǎng)的接入目前，整個通信網(wǎng)大致可以分為三個部分：傳送網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)。其中，接入網(wǎng)又稱用戶接入網(wǎng)。目前用戶接入因特網(wǎng)的主要方法：①以傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器撥號上網(wǎng)。②以現(xiàn)有電話網(wǎng)銅線為基礎(chǔ)的xDSL技術(shù)接入。③以有線電視產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)的電纜調(diào)