计算机网络基础知识完整PPT课件

1、2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区电化教育站2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训学习目标 理解网络结构理解网络结构 知道局域网和广域网的基本概念知道局域网和广域网的基本概念 掌握掌握ISO参考模型的基本结构参考模型的基本结构 了解TCP/IP模型 交换机和路由器的功能2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训网络概述 网络定义 LAN和WAN 拓扑结构 标准化组织2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训计算机网络SOHO移

2、动用户移动用户企业内部网企业内部网酒店网酒店网Internet2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训服务器储存群服务器储存群2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训通信协议5432154321TCP/IP协议栈协议栈TCP/IP协议栈协议栈网络协议是网络设备之间通信规则的正式描述。Source Host ASource Host B请问可以用TCP/IP和你通信吗？好啊，我也懂TCP/IP2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训网络的演进Host低速连接低速连接基于网络的连接1970S1980

3、S网络互联1980S主机主机主机主机主机主机WAN简单连接1960S1970SHost2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训LAN定义 LAN定义:通常指几公里以内的,可以通过某种介质互联的计算机、打印机、modem或其它设备的集合。 特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。 标准：描述了协议的规定，设定了最简的性能集。2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训LAN常用设备LAN的设计目标： -运行在有限的地理区域 -允许网络设备同时访问高带宽的介质

4、 -通过局部管理控制网络的权限 -提供全时的局部服务 -连接物理上相邻的设备 HUB 交换机 路由器 ATM交换机路由器作用，使不同的网段能够转发交换数据包2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训主要局域网技术以太网令牌令牌环网FDDI环网2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训WAN的定义和分类 WAN定义：在大范围区域内提供数据通信服务，主要用于互连局域网。 WAN分类： -公用电话网：PSTN -综合业务数字网：ISDN -数字数据网：DDN -X. 25共用分组交换网 -帧中继：Frame Relay -异

5、步传输模式：ATM2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训WAN的常用设备 WAN的设计目标 -运行在广阔的地理区域； -通过低速串行链路进行访问 -网络控制服从公共服务的规则； -提供全时的或部分时间的连接； -连接物理上分离的、遥远的、甚至全球的设备。 Modem/CSU/DSU 路由器 广域网交换机 接入服务器2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训带宽和延迟 带宽：描述在一定时间范围内数据从网络的一个节点传送到任意节点的容量，通常用bit/s表示

6、以太网带宽：10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s等。 延迟：描述网络上数据从一个节点传送到另一个节点所经历的时间。2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训常见的网络拓扑结构总线型星型树型 环型 网形拓扑结构：2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训标准化组织 国际标准化组织（ISO） 电子电器工程师协会（IEEE） 美国国家标准局（ANSI） 电子工业协会（EIA/TIA） 国际电信联盟（ITU） INTERNET架构委员会（IAB）

7、2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训OSI参考模型 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层、表示层和应用层2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训OSI参考模型 OSI RM：开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model) OSI RM:定义了网络中设备所遵守的层次结构。 分层结构的优点： -简化网络的操作 -提供设备间兼容性和标准接口 -促进标准化工作 -结构上可以分隔 -易于实现和

8、维护2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训七层功能7654321高层：负责主机之间的数据传输底层：负责网络数据传输应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训七层功能7654321提供应用程序间通信提供应用程序间通信提供介质访问、链路管理等提供介质访问、链路管理等处理数据格式、数据加密等处理数据格式、数据加密等建立、维护和管理会话建立、维护和管理会话建立主机端到端连接建立主机端到端连接寻址和路由选择寻址和路由选择

9、比特流传输比特流传输应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训 每一层都利用下层提供的服务与对等层通信；每一层都使用自己的协议。HostAHostBAPDUPPDUSPDU Segment（段）（段） Packet（包）（包） Frame（帧）（帧） Bit（比特）（比特）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2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训对等层通信2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训

10、数据封装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Data主机主机交换机交换机路由路由服务器服务器数据的封装和解封装过程DataDataDataMMMMMMDataDataDataDataMMMMMM2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训物理层 物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输定义电压、接口、线缆标准、传输距离等距离等 物理层介质： 同轴电缆（同轴电缆（coaxial cable）：细缆和粗缆）：细缆和粗缆 双绞线（双绞线（twisted pair）：）：UTP、ST

11、P 光纤（光纤（fiber）：单模、多模）：单模、多模 无线（无线（wireless）：红外线、蓝牙）：红外线、蓝牙Blue Tooth、WLAN技术技术应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训物理层 局域网与物理层 线缆标准：线缆标准：10Base-T、 100Base-T、 100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX 网络设备：中继器、集线器网络设备：中继器、集线器2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/9

12、2015黄陂区教育城域网管理员培训数据链路层 局域网数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层 数据链路层的功能： 物理地址定义物理地址定义 网络拓扑结构网络拓扑结构 链路参数链路参数 差错验证差错验证 物理介质访问物理介质访问 流控制（可选）流控制（可选） 应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训MAC地址 MAC地址为48位二进制数，常用12位16进制数表示24位OUI24位EUI00 - E0 - FC - 01 - 23 - 45操作系统网络接口卡RAMIP: 10.

13、1.1.3ROMMAC: 00-E0-FC-01-23-4548位MAC地址2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训网络层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层 编址 路由2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训网络地址IP 地址IPX 地址网络地址网络地址主机地址主机地址网络地址网络地址主机地址主机地址1aceb0b1.0000.0c00.6e25 网络层地址由两部分组成:网络地址和主机地址 网络层地址是全局唯一的2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/

14、3/92015黄陂区教育城域网管理员培训路由协议和可路由协议IP网络IP网络可路由协议：IP路由协议： RIP、OSPF、BGPRIPOSPFBGP2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训面向连接和无连接的服务 面向连接的服务：适合延迟敏感性应用 建立连接建立连接 数据传输数据传输 断开连接断开连接 无连接的服务：适合于对延迟不敏感的应用 无需建立连接无需建立连接 资源动态分配资源动态分配2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城

15、域网管理员培训网络层协议操作网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层表示层会话层传输层应用层RTARTBRTC网络层数据链路层物理层表示层会话层传输层应用层HostAHostBRTARTBRTCRTDRTEHostAHostB2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训传输层 传输层功能： 分段上层数据分段上层数据 建立端到端连接建立端到端连接 将数据从一端主机传到另一端主机将数据从一端主机传到另一端主机 传输层协议： 主要有主要有TCP/IP协议协议族族的的TCP协议和协议和UD

16、P协议，协议，以及以及IPX/SPX协议协议组组的的SPX协议协议等。等。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层2015黄陂区教育城域网管理员培训黄陂区教育城域网管理员培训2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训会话层、表示层和应用层应用层协议：为应用程序进程（比如文字处理、邮件、为应用程序进程（比如文字处理、邮件、电子表格）提供网络服务电子表格）提供网络服务SQLSQL、NFSNFS、RPCRPC等等表示层协议：定义数据格式与结构定义数据格式与结构协商上层数据格式协商上层数据格式ASCIIASCII、MPEGMPEG、JPEGJPEG等等会话层协议：主机间通信主机间通信建立

17、、维护、终结应用程序之间的会话建立、维护、终结应用程序之间的会话文字处理、邮件、电子表格等文字处理、邮件、电子表格等应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训TCP/IP模型的层次结构应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层1234567应用层传输层网络层网络接口层1234OSI参考模型TCP/IP模型2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训网络层应用层传输层网络层网络接口层1234TCP/IP模型 负责将数据包送达正确的目的 数据包的路由数据包的路由 路由的维护路由的维护 主要协议 IPIP ICMPICMP IGMPIG

18、MP2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训传输层应用层传输层网络层网络接口层1234TCP/IP模型 负责提供端到端通信 数据完整性校验数据完整性校验 差错重传差错重传 数据的重新排序数据的重新排序 主要协议 TCPTCP UDPUDP2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训应用层应用层传输层网络层网络接口层1234TCP/IP模型 负责处理特定的应用程序细节 远程访问远程访问 资源共享资源共享 主要协议 TelnetTelnet FTP/TFTPFTP/TFTP SMTP/POP3SMTP/POP3 SNMP/HTTPSNMP/HTTP2021/3/92015黄陂区教育

19、城域网管理员培训网络接口层应用层传输层网络层网络接口层1234TCP/IP模型 负责处理与传输介质相关的细节 物理线路和接口物理线路和接口 链路层通信链路层通信 主要协议 以太网以太网/FDDI/FDDI/令令牌环牌环 SLIP/HDLC/PPPSLIP/HDLC/PPP X.25/X.25/帧中继帧中继/ATM/ATM2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训Hub同轴电缆l共享式以太网中，所有的终端主机都处于同一个冲突域中，局域网中的所有共享式以太网中，所有的终端主机都处于同一个冲突域中，局域网中的所有接入终端共享总线的带宽。接入终端共享总线的带宽。冲突域冲突域共享式以太网2021

20、/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训交换式以太网二层交换机冲突域冲突域冲突域l在交换式以太网中，交换机的每个端口处于独立的冲突域中，终端主机独占在交换式以太网中，交换机的每个端口处于独立的冲突域中，终端主机独占端口的带宽。端口的带宽。网桥冲突域冲突域冲突域2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训广播域二层交换机广播域l路由器或三层交换机的三层接口处于独立的广播域中，终端主机发出的广播路由器或三层交换机的三层接口处于独立的广播域中，终端主机发出的广播帧在三层接口被终止。帧在三层接口被终止。三层交换机Hub广播域广播域PCAPCBPCCPCD2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训交换机的作用PCB PCA PCDPCCSWA SWB 连接多个以太网物理段，隔离冲突域 对以太网帧进行高速而透明的交换转发 自行学习和维护MAC地址信息2021/3/92015黄陂区教育城域网管理员培训交换机的特点 主要工作在OSI模型的物理层、数据链路层 提供以太网间的透明桥接和交换 依据链路层的MAC地址，将以太网数据帧在端口间进行转发 2021/3/92015黄陂