2.2局域网的构建.ppt

1、第二节 局域网的构建,课程回顾,计算机网络的基本功能; 网络的几种拓扑结构; 常用的网络硬件,计算机网络的基本功能： 数据传送、资源共享(包括软件和硬件) 网络的几种拓扑结构： 星形、总线形、环形,常用的网络硬件： 交换机、集线器、路由器、网卡、网线、光纤、同轴电缆,一、局域网的构建,思考：为什么构建局域网,实现数据传送和资源共享， 给我们的工作和生活带来方便,怎样构建网络,任务一 选择相应的硬件,若采用，请打“”,2、连接硬件（需要考虑采用什么类型的拓扑结构,3、检查网卡驱动是否已经正确安装,如果网卡没安装好，在此会有一个黄色的感叹号(!),则需重新安装网卡驱动程序,表示网卡安装正确,任务二

2、（讨论）以上我们把硬件都安装好了，那么是不是网络可以正常使用了呢？如果没有，还缺什么,除了硬件，最核心的部分还是软件。 我们还需要安装相应的网络通信软件,二、网络通信软件,任务三 了解一个人写信到另一个人收到信的全部过程,写信人,收信人,有协议,有协议,有协议,1、网络通信软件协议,什么是协议,协议：支持网络运行的通信规则。 任何形式的通信，都要有一套通信 规则的保证才能正常进行,如何安装协议,TCP/IP协议是广域网协议，为互联网中采用的标准,在计算机网络发展初期，所有的计算机设备都能象现在这样自由联网吗,答案是否定的，为什么呢,70年代以来，国外一些主要计算机生产厂家先后推出了各自的网络体

3、系结构，但都属于专用的。为使不同计算机厂家的计算机能够互相通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，有必要建立一个国际范围的网络体系结构标准。国际标准化组织ISO推荐了一个网络系统结构开放系统互联参考模型(Open System Interconnection reference model)OSI/RM,简称OSI。由于这个标准模型的建立，使得各种计算机网络向它靠拢，大大推动了网络通信的发展。 “开放”这个词表示：只要遵循OSI标准，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI标准的其他任何系统进行连接,数据链路层,应用层,物理层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,物理层,数据链路层

4、,网络层,传输层,会话层,表示层,发送进程,接收进程,主机A,主机B,OSI参考模型,通信线路,虚拟的数据传输,实际的数据传输过程,实际的数据传输过程,实际的数据传输过程,应用程序,应用程序,TCP 头,IP 头,LLC 头,MAC 头,应用层,表示层,上层数据,上层数据,传输层,数据链路层,物理层,网络层,会话层,TCP+上层数据,IP + TCP +上层数据,0101110101001000010,LLC 头 + IP + TCP + 上层数据,FCS,应用层,表示层,数据链路层,物理层,网络层,会话层,上层数据,上层数据,TCP 头,TCP+上层数据,IP 头,IP + TCP +上层数

5、据,LLC 头,0101110101001000010,LLC 头 + IP + TCP + 上层数据,MAC 头,通信线路,发送方,接收方,OSI参考模型,1、在发送方从上层向下层传输数据，每经过一层添加一个协议控制信息。 2、在接收方从下层向上层传输数据，每经过一层去掉一个协议控制信息,OSI参考模型,应用层,与用户应用程序的接口,做什么,表示层,数据格式的转换,对方看起来象什么,会话层,会话管理与数据传输同步,该谁讲话”，“从哪儿讲起,传输层,端到端可靠的数据传输,对方在哪儿,网络层,分组传送，路由选择，流量控制,走哪条路可以到达对方,数据链路层,相邻结点间无差错地传送帧,每一步该怎么走

6、,物理层,在物理媒体上透明传输位流,怎样利用物理媒体,分 层 功能与作用 形象比喻,应用层是OSI参考模型的最高层，直接面向用户，负责两个应用进程（应用程序）之间的通信。它是用户使用OSI功能的唯一窗口。 应用程序不用去关心实际数据传输过程中的细节，这一切已全部交给执行这些协议的通信软件去处理了,7、应用层,6、表示层,表示层是对通信双方计算机系统之间交换数据的“表示方式”加以约定。 例如，用什么样的二进制数表示A、B、C等字母，一个8位的数字“201412116”是表示日期还是电话号码等。为了传输安全，对传输的信息的加密和解密也由表示层协议解决,5、会话层,会话层协议维持两台计算机上的两个应

7、用实体（执行中的程序）之间的交互过程。 如同打一次电话的过程,4、传输层,传输层的主要作用是为通信的两个主机，提供可靠的“端”到“端”数据传输通道。 传输层不关心路径选择,3、网络层,网络层协议解决“跨”网络的数据通信问题。包括传输路由选择、传输数据流量控制和差错检测等,2、数据链路层,数据链路层在物理层的基础上，为两个相邻的网络实体（计算机、路由路、交换机等）建立一条可靠的数据链路。 该层传输的是以一组数据（称为帧）为单位的数据块。帧的收发过程有应答关系，每帧数据都经过校验，错误的数据通过重发加以纠正。 网卡的功能就是执行物理层与数据链路层协议,1、物理层,物理层是OSI参考模型的最低层，与

8、传输线路直接相连。它定义了硬件接口的标准，如数字信号的“1”和“0”的电压值、规定线缆与网络接口卡的连接头的形状、几何尺寸、引脚线数、引线排列方式、锁定装置等一系列外形特征。 在物理层看来，通信线路中传输的是一串以二进制位为单位的电信号，它不管这些二进制电信号的意义及正确与否,互联参考模型的特点,每个层次向上一层次提供服务 每个层次向下一层次请求服务 上层是为下层指引方向的，下层为上层提供更好的服务,OSI参考模型： 物理层：定义硬件接口的标准 数据链路层：介质访问 网络层：确定地址和最佳路径 传输层：端到端连接 会话层：互连主机通信 表示层：数据表示 应用层：为应用程序提供网络服务,归纳总结

9、,前面我们讲过：TCP/IP协议是是因特网中最基本的网络通信协议，下面我们来了解一下TCP/IP协议有哪些作用和特点,TCP/IP协议因特网的互联基础,TCP/IP协议就是传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol,简称TCP/IP协议），整个协议结构分成：应用层协议、TCP协议层和IP协议层。 TCP协议层和OSI参考模型的传输层相当。 IP协议层和OSI参考模型网络层相当； TCP/IP协议没有定义数据链路层和物理层，它可以建构在不同的数据链路上面,1、TCP/IP协议的主要特点 开放的协议标准，可以免费使用，并且

10、独立于特定的计算机硬件与操作系统； 独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网中； 统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有惟一的地址,在网络中，使两台计算机上的应用程序间相互通信的前提是什么？ 前提就是保证应用程序所在的两台计算机能够相互通信。如何做到这一点呢？ 两台计算机间的通信，这是OSI参考模型网络层解决的问题。我们知道在TCP/IP协议中的IP协议层就工作在网络层，下面我们来看一下IP协议层和TCP协议层它们是怎么工作的,网络的数据链路层和物理层,IP协议层,OSI的网络层,2、IP协议层 IP协议层主要保证网络中计算机到计算机的数据通信。主要

11、功能有： 1、IP地址的转换。IP地址是因特网中每台计算机的唯一标识，但在通信链路上使用的不是IP地址而是MAC地址。IP协议层通过“询问”的方式获得对方的MAC地址，并动态地维持着一张通信各方的IP地址和硬件地址的对照表。 2、数据传输路由选择。 IP协议层还具有数据流量控制、传输差错报告等方面的功能,3、TCP协议层 TCP协议层主要为上层的应用层提供“端”到“端”的通信服务。TCP协议层还执行数据的差错检验等功能,网络的数据链路层和物理层,IP协议层,OSI的网络层,OSI的传输层,网络的数据链路层和物理层,IP协议层,TCP/IP协议,OSI的网络层,OSI的传输层,4、应用层协议 常

12、用的简单邮件传送协议（SMTP）、文件传送协议（FTP）和浏览网页的超文本传送协议（HTTP）都是应用层协议，它们直接支持应用程序对网络通信的要求,思考探究： 在使用TCP/IP协议的网络中，每台计算机都有自己的IP地址，那什么是IP地址呢,2、IP地址是什么,IP地址由32位二进制数组成，即4个字节（8位构成一个字节），为方便起见，将IP地址表示为4段十进制数。将二进制11111111.11111111.11111111.11111111写成十进制的IP地址是55就可表示网络中的某台主机的地址(点分十进制），每段数字的取值只允许在0-255之间,IP地址的分类,按照

13、国际互联网组织的规定，IP地址的4段分成主机地址区域和主机所在的网络地址区域两部分，即网络地址和主机地址。 分为：A类、B类、C类、D类、E类等5类地址格式,A类IP地址,特点： 1、首位是0 2、网络号占用1个字节，主机号占用3个字节 3、第一字节数字从0到127，IP地址范围.0.0.055 4、适用于大型网络,B类IP地址,特点： 1、首位是10 2、网络号占用2个字节，主机号占用2个字节 3、第一字节数字从128到191，IP地址范围55 4、适用于中型网络,C类IP地址,特点： 1.首位是110 2.网络号占用3个字

14、节，主机号占用1个字节 3.第一字节数字从192到223，IP地址范围55 适用于小型网络,IP地址的分类,D类地址被称为组播（MULTICAST）地址，用于多点广播。 IP地址范围55 E类地址保留将来使用。 IP地址范围55,特别提醒： 在给计算机分配IP地址时，网络地址和主机地址部分中的全“0”和全“1”是保留地址，不分配给主机使用。另外，55也作为保留范围不分配给主机使用。 在实际应用中，为了使网络便于管理，可以

15、把A、B、C类网络进一步分成若干个子网。 方法：把IP地址中表示主机地址的部分划分为两个部分：子网地址和主机地址,子网掩码 不同类型的网络对应不同的子网掩码，子网掩码由32位二进数组成。 未划分子网的网络子网掩码分别是： A类： B类： C类：,子网的子网掩码 格式：将子网掩码中与网络地址和子网地址相对应的所有位都设为二进制的1，与主机地址相对应的位全都设为二进制的0。 （1）子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用（配置静态IP地址时设置）； （2）子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成子网络地址和主机地址两部

16、分； （3）与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位,牛刀小试 下列IP地址分别属于哪一类的IP地址： 00 0 00 00 00 0,B,A,C,A,C,B,下列哪些IP不能做为主机的IP地址： 0 202.256.10.100 55 56 55 55 ,课后探究 设置计算机IP地址的方式有哪些？ 如何设置计算机静态（固定）IP地址？ 静态IP与动态IP的区别,2、设