計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)項(xiàng)目課件2

1、 目 錄 .2任務(wù)分析.1 情境描述.4任務(wù)實(shí)施.3知識(shí)儲(chǔ)備內(nèi)容提要網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是為了完成計(jì)算機(jī)間的協(xié)同工作，把計(jì)算機(jī)間互連的功能劃分成具有明確定義的層次，規(guī)定了同層次進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)各層及其協(xié)議的集合，所研究的是層次結(jié)構(gòu)及其通信規(guī)則的約定。本項(xiàng)目將引導(dǎo)大家熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的分層原理、ISO的開放式系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM、OSI/RM各層的功能、TCP/IP協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)及各層功能等。通過任務(wù)案例訓(xùn)練大家規(guī)劃IP地址、劃分子網(wǎng)、添加網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組件，以及配置TCP/IP等方面的技能。知識(shí)目標(biāo)了解協(xié)議、層次、接口與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念了解網(wǎng)絡(luò)體系

2、結(jié)構(gòu)的層次化研究方法掌握OSI參考模型及各層的基本服務(wù)功能TCP/IP參考模型及各層的基本服務(wù)功能掌握協(xié)議組件的添加方法技能目標(biāo)會(huì)規(guī)劃IP地址能安裝網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組件會(huì)配置TCP/IP協(xié)議會(huì)使用命令檢查網(wǎng)絡(luò)配置情況態(tài)度目標(biāo)培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致的工作態(tài)度和工作作風(fēng)養(yǎng)成刻苦、勤奮、好問、獨(dú)立思考和細(xì)心檢查的學(xué)習(xí)習(xí)慣能與組員精誠(chéng)合作，能正確面對(duì)他人的成功或失敗具有一定自學(xué)能力，分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新的能力人們?cè)诩乃托偶臅r(shí)候，一定要寫清楚收件人的地址，一般會(huì)具體到街道、門牌號(hào)。這樣信件才能準(zhǔn)確地寄送到收件人的手中。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)，也需要類似于門牌號(hào)的地址信息表示目的地，即目的地址。那么網(wǎng)絡(luò)信息的目的

3、地址是如何表示的？信息從發(fā)送端如何到達(dá)目的地址（接收端）的呢？ 李恒雖然熟悉了公司內(nèi)部網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、組成及相關(guān)設(shè)備的工作原理，同時(shí)也了解了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信方面的基礎(chǔ)知識(shí)。但是，他并不知道計(jì)算機(jī)之間通信是如何完成的？為此，他還得熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)復(fù)雜的具有綜合性技術(shù)的系統(tǒng)，為了允許不同系統(tǒng)實(shí)體互連和互操作，不同系統(tǒng)的實(shí)體在通信時(shí)都必須遵從相互均能接受的規(guī)則，這些規(guī)則的集合稱為協(xié)議(Protocol)。本任務(wù)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及協(xié)議分層模型這3個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最基本的概念，以便為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。2.1 情境描述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是為了完成計(jì)算機(jī)間的協(xié)同工作，把計(jì)算機(jī)間互

4、連的功能劃分成具有明確定義的層次，規(guī)定了同層次進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)各層及其協(xié)議的集合，所研究的是層次結(jié)構(gòu)及其通信規(guī)則的約定。本項(xiàng)目需要完成的任務(wù)是：（1）熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；（2）了解開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)和TCP/IP參考模型；（3）熟悉IP地址的組成與分類方法；（4）根據(jù)用戶需求規(guī)劃IP地址，并能正確配置IP地址；（5）能夠使用命令隊(duì)配置的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，保證系統(tǒng)正常工作。2.2 任務(wù)分析2.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述2.3 知識(shí)儲(chǔ)備1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的邏輯組成和功能分配，定義和描述了一組用于計(jì)算機(jī)

5、及其通信設(shè)施之間互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與郵政通信系統(tǒng)的工作過程十分類似，如圖2-1所示。2.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述2.3 知識(shí)儲(chǔ)備2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信僅有傳送數(shù)據(jù)的通路是不夠的，還必須遵守一些事先約定好的規(guī)則，由這些規(guī)則明確所交換數(shù)據(jù)的格式及有關(guān)同步等問題。這類規(guī)則包括如何解釋信號(hào)、如何識(shí)別網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)、如何發(fā)起和結(jié)束聯(lián)網(wǎng)通信以及如何管理網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上的信息交換。這種共同遵守的規(guī)則就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，簡(jiǎn)稱協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素如下：語義：用于解釋比特流的每一部分的意義。即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及何種

6、應(yīng)答。語法：語法是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)順序的意義。時(shí)序：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。2.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述2.3 知識(shí)儲(chǔ)備3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層2.3.2 OSI參考模型2.3 知識(shí)儲(chǔ)備1OSI參考模型描述2.3.2 OSI參考模型2.3 知識(shí)儲(chǔ)備2 OSI模型中各層的互聯(lián)協(xié)議2.3.2 OSI參考模型2.3 知識(shí)儲(chǔ)備3模型中的數(shù)據(jù)傳輸2.3.3 TCP/IP參考模型2.3 知識(shí)儲(chǔ)備1TCP/IP參考模型描述2.3.3 TCP/IP參考模型2.3 知識(shí)儲(chǔ)備2TCP/IP協(xié)議簇2.3.3 TCP/IP參考模型2.3 知識(shí)儲(chǔ)備3 OSI與TCP/IP的比較OSI參考模

7、型的兩個(gè)最低層物理層和數(shù)據(jù)鏈路層定義了如何將計(jì)算機(jī)連接到特定的聯(lián)網(wǎng)介質(zhì)，以及這類計(jì)算機(jī)如何接入那些介質(zhì)并且不會(huì)相互妨礙介質(zhì)通信。IEEE 802進(jìn)一步研究了這一問題，創(chuàng)建了定義最成功的LAN技術(shù)(包括以太網(wǎng)和令牌環(huán))的規(guī)范(主要是802.1到802.5)。IEEE 802規(guī)范在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層上擴(kuò)展了OSI參考模型。圖1-8說明了802標(biāo)準(zhǔn)是如何在這些層上提供更多的細(xì)節(jié)的，將數(shù)據(jù)鏈路層分為以下兩個(gè)子層：邏輯鏈路控制(LLC)：用于錯(cuò)誤恢復(fù)和流控制。介質(zhì)接入控制(MAC)：用于接入控制。邏輯鏈路控制(LLC)子層控制數(shù)據(jù)鏈路通信，并且定義了邏輯接口點(diǎn)的使用(稱為服務(wù)接入點(diǎn)(SAP)，其他計(jì)算機(jī)

8、可以通過它將信息從LLC子層傳遞到上面的OSI層)。LLC子層還負(fù)責(zé)錯(cuò)誤恢復(fù)。LLC子層有多種操作模式；一些模式要求LLC子層檢測(cè)傳輸中的錯(cuò)誤并從中恢復(fù)。這個(gè)功能大部分是在NIC上的硬件中實(shí)現(xiàn)的。介質(zhì)接入控制(MAC)子層提供了多個(gè)NIC對(duì)物理層的共享接入。MAC子層直接與計(jì)算機(jī)的NIC通信，并且負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)之間的無誤數(shù)據(jù)傳輸。固化在每個(gè)NIC的PROM中的數(shù)據(jù)鏈路地址又稱為MAC層地址，因?yàn)樗ぷ髟?02.2規(guī)范的這個(gè)子層上。IEEE 802規(guī)范映射到LLC子層和MAC子層，為L(zhǎng)LC、CSMA/CD聯(lián)網(wǎng)、令牌總線聯(lián)網(wǎng)、令牌環(huán)聯(lián)網(wǎng)和請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)提供規(guī)范。2.3.4 NetBIOS協(xié)議和Net

9、BEUI協(xié)議2.3 知識(shí)儲(chǔ)備1NetBIOS和NetBEUI與OSI模型的比較2.3.4 NetBIOS協(xié)議和NetBEUI協(xié)議2.3 知識(shí)儲(chǔ)備2NetBIOS編址NetBIOS不包括網(wǎng)絡(luò)層，因而不能被路由。然而，為了在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)，NetBIOS需要到達(dá)每個(gè)工作站。因此，網(wǎng)絡(luò)管理員必須對(duì)每個(gè)工作站分配一個(gè)NetBIOS名。NetBIOS名由16個(gè)或更少的字符組成(唯一的例外是NetBIOS名不能由一個(gè)星號(hào)開始)。一旦NetBIOS協(xié)議發(fā)現(xiàn)一個(gè)工作站的NetBIOS名后，它將能發(fā)現(xiàn)工作站的MAC地址，并使用這個(gè)地址與工作站進(jìn)行進(jìn)一步的通信。2.3.5 IP地址與子網(wǎng)技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備1

10、 IP地址的組成與表示方法2.3.5 IP地址與子網(wǎng)技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備2IP地址的分類2.3.5 IP地址與子網(wǎng)技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備3特殊的IP地址2.3.5 IP地址與子網(wǎng)技術(shù)2.3 知識(shí)儲(chǔ)備4子網(wǎng)技術(shù)（4）劃分子網(wǎng)的步驟（3）子網(wǎng)劃分（2）子網(wǎng)掩碼（1）子網(wǎng)2.3.6 下一代網(wǎng)際協(xié)議IPv62.3 知識(shí)儲(chǔ)備1 IPv6的主要特點(diǎn)（1）IPv6地址長(zhǎng)度為128位，地址空間增大了2的96次方倍；（2）靈活的IP報(bào)文頭部格式。使用一系列固定格式的擴(kuò)展頭部取代了IPV4中可變長(zhǎng)度的選項(xiàng)字段。IPv6中選項(xiàng)部分的出現(xiàn)方式也有所變化，使路由器可以簡(jiǎn)單路過選項(xiàng)而不做任何處理，加快了報(bào)文處理速度；（3）IPv6簡(jiǎn)化了報(bào)文頭部格式，字段只有8個(gè)，加快報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)，提高了吞吐量；（4）提高了安全性。身份認(rèn)證和隱私權(quán)是IPV6的關(guān)鍵特性；（5）支持更多的服務(wù)類型；（6）允許協(xié)議繼續(xù)演變，增加新的功能，使之適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展；2.3.6 下一代網(wǎng)際協(xié)議IPv62.3 知識(shí)儲(chǔ)備2IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式2.3.6 下一代網(wǎng)際協(xié)議IPv62.3 知識(shí)儲(chǔ)備3IPv6的地址表示首選格式壓縮格式內(nèi)