计算机网络基本知识.ppt

2019/7/29,1/76,第2章 计算机网络基本知识,,2019/7/29,2/76,本章主要内容,2.1 计算机网络概述 2.2 计算机网络主要设备概述 2.3 计算机网络构建 2.4 计算机网络协议,2019/7/29,3/76,2.1 计算机网络概述,什么是计算机网络 计算机网络的作用 计算机网络的发展 计算机网络的分类,2019/7/29,4/76,2019/7/29,5/76,1) 什么是计算机网络,位于不同位置的自主计算机系统的互连。 Node：节点 Network：网络,2019/7/29,6/76,2) 计算机网络的作用,资源共享 提高系统处理能力 建立新的通讯手段 提高系统的可靠性,最主要目的：资源共享,2019/7/29,7/76,3) 计算机网络的分类,按照网络拓扑结构划分： 星形（Star） 总线形（Bus） 环形（Ring） 阶层树形（Hierarchical Tree 网形（Distributed Mesh）,2019/7/29,8/76,拓扑结构：节点互连的几何形状。 选择拓扑结构时应考虑的因素： 采用何种媒体访问控制方法； 性能、可靠性、成本、扩充灵活性，实现的难易程度及传输媒体的长度等。,2019/7/29,9/76,星形（Star）,2019/7/29,10/76,总线形（Bus）,2019/7/29,11/76,环形（Ring）,2019/7/29,12/76,阶层树形(Hierarchical Tree),2019/7/29,13/76,网形（Distributed Mesh）,2019/7/29,14/76,点对点通信（Point-to-Point）： . 一条线路连接一对节点。 . 信息的传输采用存贮转发方式。 . 常见拓扑结构：星形、树形、回路形、相交回路形、全连接形和不规则形式分布式等。 广播信道（Broadcast）： . 只有一条供所有节点共享的通信信道。 . 任一节点所发出的报文可被所有节点接收。 . 常见拓扑结构：总线性、环形、卫星或无线广播通信方式等。,按照网络连接方式划分：,2019/7/29,15/76,局域网（ LAN ，Local Area Network） 城域网（ MAN， Metropolitan Area Network） 广域网（ WAN ：Wide Area Network）,按地域范围划分：,2019/7/29,16/76,4) 计算机网络发展历史,2019/7/29,17/76,4) 计算机网络发展历史,60年代萌芽，70年代兴起，70年代中期至80年代发展和网络互连，90年代网络计算和因特网。 60年代：面向终端分布的计算机系统。 70年代：分组交换数据网（PSDN）出现。 80年代：LAN/因特网/综合业务数字网ISDN。 90年代：现代网络技术。,2019/7/29,18/76,2.2 组成计算机网络主要设备,1) 服务器（Server） 2) 网络适配器（Adapter，Network Interface Card） 3) 网络工作站（Work Station） 4) 中继器（Repeater） 5) 桥接器（Bridge） 6) 路由器（Router） 7) 网关（Gateway） 8) 交换机（Switch） 9) 集线器（HUB） A) 网线,2019/7/29,19/76,1)服务器（Server）,服务器是网络的核心控制计算机。用于管理网络资源、处理工作站提交的任务。网络操作系统主要运行在服务器上。,2019/7/29,20/76,2019/7/29,21/76,2)网络适配器（网卡）,用于连接通信介质和数据处理设备（计算机）。主要作用是完成数据转换、信息包的组装、网络访问控制、数据缓存、网络信号生成等。,2019/7/29,22/76,2019/7/29,23/76,3)网络工作站（Work Station）,工作站是指网络用户的工作终端，一般是指用户的计算机。,2019/7/29,24/76,4)中继器（Repeater）,主要作用是加强信号和整形信号，以延长传输距离。,2019/7/29,25/76,双绞线中继器 光纤中继器 一种远程中继器,2019/7/29,26/76,5)桥接器（Bridge）,桥接器也称网桥。用来连接若干个网络，这些网络一般运行相同的通信协议。,2019/7/29,27/76,VCOM-MUX4/8E1以太网网桥 SL2014 FE1-4Eth网桥,2019/7/29,28/76,6)路由器（Router）,用于连接多个运行不同协议的网络。主要功能是路由选择。,2019/7/29,29/76,2019/7/29,30/76,7)网关（Gateway）,网关可以互连不同体系结构的网络，主要用来进行高层协议之间的转换。 网关比网桥/路由器的功能更加强大。,2019/7/29,31/76,8)交换机（Switch）,交换机是一种基于网卡硬件地址和机器逻辑地址识别、能完成封装转发数据包功能的网络设备。,2019/7/29,32/76,9)集线器（HUB）,用来集中连接网络系统中各种设备。,2019/7/29,33/76,16口集线器,16口交换机,2019/7/29,34/76,A)网线,双绞线 同轴电缆 光纤 无线介质 . 微波 . 激光 . 红外线,2019/7/29,35/76,2019/7/29,36/76,双绞线,铜线,铜线,聚氯乙烯 套层,聚氯乙烯 套层,屏蔽层,绝缘层,绝缘层,无屏蔽双绞线 UTP,屏蔽双绞线 STP,2019/7/29,37/76,同轴电缆,适用于： 较大型的局域网。,性能： 传输速率：100Mbps 传输距离：1000M,2019/7/29,38/76,光纤,特点： 传输速度快，距离远，不导电，不受电磁干扰，不怕雷电击，很难在外部窃听等。 适用于： 长距离；信息量大；要求高度安全的场合。 性能： 传输速率：1000Mbps。 传输距离：10000M,2019/7/29,39/76,光纤的工作原理,高折射率 (纤芯),低折射率 (包层),光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射,2019/7/29,40/76,无线传输媒质,微波、红外线、激光,微波信道：频带宽，数据传输速率高。 适用于：不同建筑物之间的局域网互联。,典型应用： 卫星通信、移动通信、广播,2019/7/29,41/76,2019/7/29,42/76,2.3 计算机网络构建,1) 网线制作 2) 网卡安装 3) 计算机连接入网,2019/7/29,43/76,1) 网线制作,双绞线有两种接法： T568A线序： 1 2 3 4 5 6 7 8 绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕 T568B线序： 1 2 3 4 5 6 7 8 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕,2019/7/29,44/76,以下是各种设备的连接情况下，正线和反线的正确选择。其中HUB代表集线器，SWITCH代表交换机，ROUTER代表路由器：,PC-PC:反线 PC-HUB:正线 HUB-HUB普通口:反线 HUB-HUB级连口-级连口：反线 HUB-HUB普通口-级连口：正线 HUB-SWITCH:反线 HUB(级联口）-SWITCH:正线 SWITCH-SWITCH:反线 SWITCH-ROUTER:正线 ROUTER-ROUTER:反线 100BaseT连接双绞线，以100Mb/S的EIA/TIA 568B作为标准规格。,2019/7/29,45/76,步骤 1：利用斜口错剪下所需要的双绞线长度，至少 0.6米，最多不超过 100米。然后再利用双绞线剥线器（实际用什么剪都可以）将双绞线的外皮除去23厘米。 有一些双绞线电缆上含有一条柔软的尼龙绳，如果您在剥除双绞线的外皮时，觉得裸露出的部分太短，而不利于制作RJ45接头时，可以紧握双绞线外皮，再捏住尼龙线往外皮的下方剥开，就可以得到较长的裸露线。（如图）,2019/7/29,46/76,步骤2：剥线完成后的双绞线电缆如右图所示,2019/7/29,47/76,步骤3：接下来就要进行拨线的操作。将裸露的双绞线中的橙色对线拨向自己的前方，棕色对线拨向自己的方向，绿色对线剥向左方，蓝色对线剥向右方，如图所示。 上：橙 左：绿 下：棕 右：蓝,2019/7/29,48/76,步骤4：将绿色对线与蓝色对线放在中间位置，而橙色对线与棕色对线保持不动， 即放在靠外的位置，如图所示。 左一：橙 左二：绿 左三：蓝 左四：棕,2019/7/29,49/76,步骤5：小心的剥开每一对线，因为我们是遵循EIATIA 568B的标准来制作接头，所以线对颜色是有一定顺序的（如图所示）。 需要特别注意的是，绿色条线应该跨越蓝色对线。这里最容易犯错的地方就是将白绿线与绿线相邻放在一起，这样 会造成串扰，使传输效率降低。 左起：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕 常见的错误接法是将绿色线放到第4只脚的位置（如图所示）。,2019/7/29,50/76,应该将绿色线放在第6只脚的位置才是正确的，因为在100BaseT网络中，第3只脚与第6只脚是同一对的，所以需要使用同一对残。（见标准EIATIA 568B） 左起：白橙橙白绿绿白蓝蓝白棕棕 步骤 6：将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约 14mm的长度，之所以留下这个长度是为了符合EIATIA的标准，您可以参考有关用RJ-45接头和双绞线制作标准的介绍。最后再将双绞线的每一根线依序放入RJ45接头的引脚内，第一只引脚内应该放白橙色的线，其余类推，如图,2019/7/29,51/76,步骤7：确定双绞线的每根线已经正确放置之后，就可以用RJ45压线钳压接RJ45接头，如右图 市面上还有一种RJ45接头的保护套，可以防止接头在拉扯时造成接触不良。使用这种保护套时，需要在压接RJ45接头之前就将这种胶套插在双绞线电缆上，如图。,2019/7/29,52/76,步骤8：重复步骤2到步骤7，再制作另一端的RJ45接头。因为工作站与集线器之间是直接对接，所以另一端RJ45接头的引脚接法完全一样。完成后的连接线两端的RJ45接头无论引脚和颜色都完全样，这种连接方法适用于ADSL MODEM和计算机网卡之间的连接，计算机与集线器（交换机）之间的连接。完成的RJ45接头应该如下图所示。,2019/7/29,53/76,2)网卡安装,10Mbps网卡 100Mbps网卡 10/100Mbps自适应网卡 千兆网卡,2019/7/29,54/76,3) 计算机连接入网,2019/7/29,55/76,2.4 计算机网络协议,1) 网络协议 2) OSI/RM体系结构 3) TCP/IP体系结构 4) IEEE802.体系结构,2019/7/29,56/76,1) 网络协议,网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。,网络协议三要素： 语法：用来规定信息格式，数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。 语义：用来说明通信双方应当怎么做，用于协调与差错处理的控制信息。 时序（定时）：详细说明事件的先后顺序，速度匹配和排序等。,2019/7/29,57/76,通过邮局寄信件,? 如何传送,! 制订各种标准：如邮编、地址格式等,2019/7/29,58/76,2) OSI/RM体系结构,2019/7/29,59/76,应用层（application layer）,功能：应用层将用户接入网络，给用户提供了接口和服务支持。 功能包括：网络虚拟终端、文件传送、存取和管理、邮件服务、名录服务等。,2019/7/29,60/76,表示层（presentation layer）,功能：表示层考虑的是两个系统所交换的信息的语法和语义。 功能包括：信息的表示、转换、加密和解密、压缩等。,2019/7/29,61/76,会话层（session layer）,功能：会话层是网络的对话控制器，它建立、维持和同步通信系统之间的对话。 功能包括：对话控制、同步等。,2019/7/29,62/76,传输层（transport layer）,功能：传输层负责整个报文的源端到目的端（端到端）的传送。传输层要确保整个报文完整地到达目的地，并进行差错控制和流量控制。 功能包括：服务点编址、分段与重装、连接控制、流量控制、差错控制等。 传输数据：报文。,2019/7/29,63/76,网络层（network layer）,功能：对报文进行分组，选择合适的路由，使源站传输层发下来的报文能够正确无误的传送到目的地。 功能包括：逻辑编址、路由选择、流量控制等。 传输数据：分组（packet） 。,2019/7/29,64/76,数据链路层（data-link layer）,功能：负责在两个相邻的节点间的线路上无差错的传送以帧为单位的数据。每一帧包括一定的数据和必要的控制信息，在接收点接收到数据出错时要通知发送方重发，知道这一帧无误得到达接收节点。 功能包括：组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制等。 传输数据：帧（Frame）。,2019/7/29,65/76,物理层（physical layer）,功能：完成在传输媒体中传送比特流。主要涉及接口和传输媒体的机械和电气规约。 功能包括：接口和媒体的物理特性、比特的表示、传输速率、比特的同步、线路配置、物理拓扑、传输模式等。 传输数据：位（bit）。,2019/7/29,66/76,通信子网与资源子网,通信子网：物理层、数据链路层和网络层。 资源子网：会话层、表示层和应用层。 传输层是通信子网和资源子