【教学课件】第1章计算机局域网概论

1、2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 1层N-1层N层N+1层 外层 2021-4-21 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 信源信宿 对等层通信 网 络 高 层 通 信 子 网 二进制传输 （）介质访问 接入 寻址和最短路径 端到端的连接 主机间通信 数据表示 处理网络应用 2021-4-21 FTPHTTPSMTPDNSSNMPTFTP TCPUDP IP Inter

2、netEthernetToken Ring Many LANs and WANs 2021-4-21 2021-4-21 应用层 Application 表示层 Presentation 会话层 Session 传输层 Transport 网络层 Network 链路层 Data Link 物理层 Physical TCP UDP ICMP IP ARP Network Interface Application Session h t t p s m t p d n s f t p t f t p OSI参考模型 TCP/IP协议 （Ethernet,802.3, 802.5,FDDI）等

3、TCP /IP 支 持 所 有 、的 标 准 的 物 理 和 数 据 链 路 协 议 2021-4-21 应用层应用层 传输层传输层 网络接口网络接口 网际层网际层 文件传输文件传输 FTP、 、TFTP、NFS 电子邮件电子邮件 SMTP、POP3 WWW应用应用 HTTP 远程登录远程登录 Telnet、rlogin 网络管理网络管理 SNMP 名字管理名字管理 DNS 2021-4-21 2021-4-21 应用层应用层 传输层传输层 网络接口网络接口 网际层网际层 面向连接的面向连接的 TCP 无连接的无连接的 UDP 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 202

4、1-4-21 0 1 2 3 4 5 6 78 9 1516 2324 31 A类 B类 C类 D类 E类 主机号 主机号 主机号110 10 0 1110 11110 网络前缀 网络前缀 网络前缀 （）组播 Multicast 地址 保留使用 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 子网子网划分划分 因特网规模的急剧增长，对因特网规模的急剧增长，对IP地址的需求激增。带来的地址的需求激增。带来的 问题是：问题是： IP地址资源的严重匮乏地址资源的严重匮乏 路由表规模的急速增长路由表规模的急速增长 解决办法：解决办法：从主机号部分拿出几位作为子网号从主机

5、号部分拿出几位作为子网号 这种在原来这种在原来IP地址结构的基础上增加一级结构的方法称地址结构的基础上增加一级结构的方法称 为子网划分。为子网划分。 前提：网络规模较小前提：网络规模较小IP地址空间没有全部利用地址空间没有全部利用。 例如：三个例如：三个LAN，主机数为，主机数为20，25，48，均少于，均少于C类地址类地址 允许的主机数。为这三个允许的主机数。为这三个LAN申请申请3个个C类类IP地址显然有地址显然有 点浪费。点浪费。 2021-4-21 例如：例如：C类网络类网络，主机号部分的前三位，主机号部分的前三位 用于标识子网号，即：用于标识子网号，即： 1100

6、0000 00001010 00000001 xxxyyyyy 网络号网络号+子网号子网号新的主机号部分新的主机号部分 子网号为全子网号为全“0”全全“1”不能使用，于是划分出不能使用，于是划分出23-2=6个子个子 网，子网地址分别为：网，子网地址分别为： 11000000 00001010 00000001 00100000 - 2 11000000 00001010 00000001 01000000 - 4 11000000 00001010 00000001 01100000 - 6 11000000 00001010 00

7、000001 10000000 - 28 11000000 00001010 00000001 10100000 - 60 11000000 00001010 00000001 11000000 - 92 2021-4-21 子网划分后，如何识别不同的子网？子网划分后，如何识别不同的子网？ 解决：采用子网掩码来分离网络号和主机号。解决：采用子网掩码来分离网络号和主机号。 子网掩码格式：子网掩码格式：32比特，网络号比特，网络号(包括子网号包括子网号)部分全为部分全为 “1”，主机号部分全为，主机号部分全为“0”。 “网络号网络号+子网

8、号子网号”部分部分 “主机号主机号”部分部分 11 11 00 . 00 2021-4-21 前面的例子中：网络号前面的例子中：网络号24位，子网号位，子网号3位，总共位，总共 27位。所以子网掩码为：位。所以子网掩码为： 11111111 11111111 11111111 11100000 即即 255 . 255 . 255 . 224 2021-4-21 子网掩码子网掩码 IP地址，结果就是该地址，结果就是该 IP地址的网络号。地址的网络号。 例如：例如：IP地址地址07，子网掩码，子网掩码24 11001010 01110101 000

9、00001 110 01111 11111111 11111111 11111111 111 00000 11001010 01110101 00000001 110 00000 2021-4-21 2021-4-21 目的端无法到达（目的端无法到达（Destination unreachable） 数据报超时（数据报超时（Time exceeded） 数据报参数错（数据报参数错（Parameter problem） 重定向（重定向（Redirect） 回声请求（回声请求（Echo） 回声应答（回声应答（Echo reply） 信息请求（信息请求（Information request） 信息

10、应答（信息应答（Information reply） 地址请求（地址请求（Address request） 地址应答（地址应答（Address reply） 2021-4-21 最常用的是最常用的是“目的无法到达目的无法到达”和和“回声回声”消息消息。 AB 数据网数据网 发数据给发数据给Z 到到Z的数据的数据 我不知道如何我不知道如何 到达到达Z？ 用用ICMP通知通知A 目的端无法到达目的端无法到达 路由器用路由器用ICMP通知目的地不可达的示意图通知目的地不可达的示意图 2021-4-21 AB B可以到可以到 达吗？达吗？ ICMP回声请求回声请求 可以，可以， 我在这里。我在这里。

11、ICMP回声应答回声应答 用用PING命令产生的回声及其应答示意图命令产生的回声及其应答示意图 2021-4-21 地址解析协议地址解析协议(ARP, Address Resolution Protocol) ARP用于将一个已知的用于将一个已知的IP地址映射到地址映射到MAC地址。方法：地址。方法： 1）检查）检查ARP高速缓存表；高速缓存表； 2）若地址不包含在表中，就向网上发广播来寻找。具有）若地址不包含在表中，就向网上发广播来寻找。具有 该该IP地址的目的站用其地址的目的站用其MAC地址作为响应。地址作为响应。 ARP只能用于具有广播能力的网络只能用于具有广播能力的网络。 AC 我需要

12、我需要 的的MAC地址地址 IP = MAC = ? 我就是。我就是。 这是我的这是我的MAC地址地址 IP = MAC = 0800.0020.2C0A B 2021-4-21 反向地址解析协议反向地址解析协议(RARP, Reversed ARP) RARP用于将一个已知的用于将一个已知的MAC地址映射到地址映射到IP地址。地址。 RARP要依赖于要依赖于RARP服务器，该服务器中有一张服务器，该服务器中有一张MAC地址与地址与IP地址的映射地址的映射 表。表。 需要查找自己需要查找自己I

13、P地址的站点向网上发送包含有其地址的站点向网上发送包含有其MAC地址的地址的RARP广播，广播， RARP服务器收到后将该服务器收到后将该MAC地址翻译成地址翻译成IP地址予以响应。地址予以响应。 AC 我的我的IP地址地址 是什么？是什么？ MAC: 0800.0020.2C0A IP = ? 我听到广播了。我听到广播了。 这是你的这是你的IP地址地址 MAC = 0800.0020.2C0A IP = B RARP Server 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 2021-4-21 少的广域网中少的广域网中 星型扩展星型 树型 2021-4-21 202