計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程課件

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2016年11月1編輯版pppt1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和網(wǎng)絡(luò)操作技能是時(shí)代發(fā)展的需要，是社會(huì)進(jìn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：將地理上分散的且具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)通信線(xiàn)路和設(shè)備相互連接起來(lái)，在軟件（操作系統(tǒng)、管理軟件、通信協(xié)議）支持下實(shí)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(duì)于這個(gè)定義可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行理解：（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是多個(gè)計(jì)算機(jī)的集合系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)最少是兩臺(tái)，大型網(wǎng)絡(luò)可容納幾千臺(tái)甚至幾萬(wàn)

2、臺(tái)主機(jī)。目前世界上最復(fù)雜的最大的網(wǎng)絡(luò)就是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)即因特網(wǎng)（Internet）。這些計(jì)算機(jī)可處在不同的地理位置，小到一個(gè)房間，大至可在全球范圍內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)中的各計(jì)算機(jī)具有獨(dú)立功能，一臺(tái)計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行和停止不受其他計(jì)算機(jī)的控制。（2）網(wǎng)絡(luò)中的各計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)。（3）資源共享是指網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)都可以使用其它各計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)進(jìn)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(xiàn)的（如雙絞線(xiàn)、同軸電纜和光纖等），也可以是無(wú)線(xiàn)的（如激光、微波和通信衛(wèi)星等），通信設(shè)備是

3、在計(jì)算機(jī)與通信線(xiàn)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(jì)算機(jī)通過(guò)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)之間能夠互相進(jìn)行通信。 5編輯版pppt計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（1）1.共享打印機(jī)等各種硬件設(shè)備6編輯版pppt計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例（3）3.共享應(yīng)用程序，進(jìn)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(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要分成計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)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(chǔ)、處理和輸出任務(wù)，并提供各種網(wǎng)絡(luò)資源。計(jì)算機(jī)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(hù)機(jī)。（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(jī)、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(lèi)型 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)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(lèi) 縮寫(xiě) 分布距離約 計(jì)算機(jī)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(guó)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?xún)?nèi)，屬于一個(gè)部門(mén)、單位或?qū)W校組建的小范圍網(wǎng)。主要特點(diǎn)： 采用專(zhuān)用的傳輸媒介來(lái)構(gòu)成網(wǎng)路，一般采用有線(xiàn)傳輸介質(zhì)，如光纖、電纜和雙絞線(xiàn)，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(xiàn)型和環(huán)型； 信號(hào)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(zhuān)為一個(gè)企業(yè)、學(xué)校

6、或公司服務(wù)，即屬于某個(gè)組織完全擁有。 局域網(wǎng)易于建立、管理方便，可以隨時(shí)擴(kuò)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(gè)單位或一個(gè)城市組建的計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)，因此稱(chēng)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(jī)關(guān)、公司和社會(huì)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(chēng)遠(yuǎn)程網(wǎng)，是一種遠(yuǎn)距離的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。其覆蓋范圍遠(yuǎn)大于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)，通常可以覆蓋一個(gè)省、一個(gè)國(guó)家或一個(gè)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(fèi)用很高，因此很少像局域網(wǎng)一樣鋪設(shè)自己的專(zhuān)用信道，而是租用（或借用）電信通信部門(mén)的通信線(xiàn)路，如長(zhǎng)途電話(huà)線(xiàn)、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(guó)際互聯(lián)網(wǎng)（Internet），又稱(chēng)因特網(wǎng)，是一個(gè)跨越全球的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。它以開(kāi)放的連接方式將各個(gè)國(guó)家、各個(gè)地區(qū)、各個(gè)機(jī)構(gòu)，分布在世界每個(gè)角落的各種局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)連接起來(lái)，組成全球最大的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。它遵守TCPIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以實(shí)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(gè)問(wèn)題首先應(yīng)理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議/通信協(xié)議。 要想兩臺(tái)PC進(jìn)行通信，必須使用相同的交換規(guī)則。 把計(jì)算機(jī)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(chēng)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(xiě)信的例子進(jìn)行說(shuō)明。AB15編輯版pppt*補(bǔ)充知識(shí)：1、網(wǎng)絡(luò)帶寬（bits per second）存儲(chǔ)/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(shí)

9、在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，兩臺(tái)PC機(jī)的通信過(guò)程也和這個(gè)送信的過(guò)程類(lèi)似，它們每一個(gè)過(guò)程都有約定，層層約定才能讓兩臺(tái)PC進(jìn)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(jì)的復(fù)雜性，常常將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)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(yǔ)義（Semantics）：協(xié)議類(lèi)型，規(guī)定發(fā)出控制信息，完成何種 動(dòng)作以及做出何種應(yīng)答。(2)語(yǔ)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(shí)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(kāi)放系統(tǒng)互連參

10、考模型）一個(gè)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(jì)的藍(lán)圖，并非指一個(gè)現(xiàn)實(shí)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(jiàn)下圖： 本模型非常重要，TCP/IP就是靠它開(kāi)發(fā)出來(lái)的，兩外可以幫助我們進(jìn)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(dòng)過(guò)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(huì)話(huà)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(huì)話(huà)層表示層發(fā)送進(jìn)程接收進(jìn)程應(yīng)用層協(xié)議表示層協(xié)議會(huì)話(huà)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(jī)A主機(jī)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(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中同層實(shí)體間的對(duì)話(huà)，對(duì)話(huà)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(jī)通信實(shí)體間的邏輯通信是直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信， 下3層中主機(jī)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(xiě)，當(dāng)初是為美國(guó)國(guó)防部研究計(jì)劃局設(shè)計(jì)的，其目的在于能夠讓各種各樣的計(jì)算機(jī)都可以在一個(gè)共同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)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(gè)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(gè)最重要的協(xié)議。27編輯版ppptTCP/IP參考模型 *開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用*可運(yùn)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(diǎn):28編輯版ppptTCP/IP體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系29編輯版pppt30編輯版pppt31編輯版pppt32編輯版pppt2、對(duì)兩種模型的評(píng)價(jià) OSI模型層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會(huì)話(huà)層很少用到，表示層幾乎是空的；尋址、流量控制與差錯(cuò)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(jì)初期被忽略了；模型的設(shè)計(jì)更多是被通信的思想所支配，不適合計(jì)算機(jī)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(méi)有劃分出物理層與數(shù)據(jù)鏈路層，這個(gè)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(gè)4字

14、節(jié)的數(shù)字，實(shí)際上由兩部分合成，第一部分是IP網(wǎng)絡(luò)號(hào)，第二部分是主機(jī)號(hào)。IP地址可分成五類(lèi)，即A類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)、D類(lèi)和E類(lèi)。 請(qǐng)看本機(jī)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(gè)網(wǎng)絡(luò)連接到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的“關(guān)口”。實(shí)質(zhì)上是一個(gè)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(zhǎng)度： 32bits（4個(gè)字節(jié)）IP地址的組成（網(wǎng)絡(luò)地址，主機(jī)地址）網(wǎng)絡(luò)地址（Network ID） 標(biāo)識(shí)主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)地址（Host ID） 標(biāo)識(shí)在該網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)IP地址的格式網(wǎng)絡(luò)地址 主機(jī)地

15、址32Bits8Bits8Bits8Bits8Bits 202 . 112 . 0 . 36IP地址的表示每個(gè)字節(jié)以十進(jìn)制數(shù)表示4個(gè)十進(jìn)制數(shù)之間用小數(shù)點(diǎn)區(qū)分 11001010 0111000 00000000 0010011035編輯版pppt國(guó)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(lèi) A類(lèi)地址適用于大型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)可達(dá)224 -2= 16777214臺(tái)； B類(lèi)地址適用于中型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)可達(dá)216 -2 = 65534臺(tái)； C類(lèi)地址適用于小型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)可達(dá)28 -2 = 254臺(tái)；A類(lèi)地址E類(lèi)地址D類(lèi)地址C類(lèi)地址0783115162324B類(lèi)地

16、址110111011組播地址保留0網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址1網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址01網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址10IP地址的分類(lèi) 共分5類(lèi)： A、B、C、D、E 36編輯版ppptIP地址分為5類(lèi)：A類(lèi) 0.0.0.0 到127.255.255.255B類(lèi) 128.0.0.0 到191.255.255.255C類(lèi) 192.0.0.0 到223.255.255.255D類(lèi) 224.0.0.0 到239.255.255.255E類(lèi) 240.0.0.0 到247.255.255.255IP地址的分類(lèi)*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