计算机专业知识讲义网络基础知识、数据通信协议

1、目录 2一、计算机网络的基本概念2二、计算机网络的 4三、计算机网络协议（数据通信协议）11四、综合布线和局域网组网16五、IP 地址和系统20六、ernet 应用25七、网络应用热点30第 1 页本章内容：计算机网络的基本概念计算机网络的计算机网络协议综合布线和局域网组网IP 地址和系统ernet 及应用一、计算机网络的基本概念（一） 计算机网络的基本概念计算机网络是现代计算机技术与通信技术的结合产物，是随着社会对信息的共享和信息传递的日益增强的需求而发展起来的。计算机网络：就是利用通信设备和线路，将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络共享和信息传递的系统。来实

2、现网络中资源因特网（ernet）是由 ARPANET 发展起来的，1973 年，英国和挪威加入了 ARPANET，实现了 ARPANET 的首次跨洲连接。20 世纪 80 年代，各学术和研究机构希望把自己的计算机连接到ARPANET 上的要求越来越强烈，从而掀起了一场 ARPANET 热。可以说，20 世纪 70 年代是因特网的孕育期，而 20 世纪 80 年代是因特网的发展期。计算机网络经历了由简单到复杂、由低级到高级的发展过程。纵观计算机网络的发展的历史，大致可以划分为四个阶段：第一阶段是具有通信功能的单机系统；第 2 页第二阶段是具有通信功能的多机系统第三阶段是资源共享的计算机网络第四阶

3、段是网络体系结构标准化以及ernet 的高级发展（二）计算机网络的1、 我国现有四大网络（1）中国公用计算机互联网（CHINANET）（2）中国教育科研网（CERNET）（3）中国科技信息网（CSTNET）（4）国家公用经济信息通信网络（金桥工程）（CHINAGBN）计算机网络的实现，为用户构造了分布式的网络计算机环境提供了基础2、 计算机网络的主要功能有以下几个方面：(1)数据传输(2)共享资源(3)提高可靠性(4)分布式数据处理3 计算机网络的分类(1)按覆盖范围局域网（LAN，Local Area Network）、城域网（MAN，Metropolitan Area Network）、广

4、域网（WAN，Wide Area Network）三种。(2)按使用者公用网（PublicNetwork）网（PrivateNetwork）(3)按通信介质有线网、无线网(4)按拓扑结构总线型、星型、环形、网状、树状4、计算机网络的功能(1)信息交换分布在不同地区的计算机系统可以及时、高速地传递各种信息。第 3 页(2)资源共享互相连接的计算机中的程序、数据和设备可相用，而这些使用者不必知道其实际位置，就可以像使用本地资源那样使用。(3)分布处理(4)综合性的大型问题可采用合适的算法，将任务分散到网络中不同的计算机上进行分布式处理。5 数字汇聚和三网合一计算机网络广播电视网络电信通信网络数字化

5、基础上的语音、数据与产业。的综合业务，会聚计算机、广播电视等6 各种网络接入方式xDSL（ADSL，HDSL,VDSL,RADSL）:铜线HFC：光纤同轴混合网Cable Modem光纤接入宽带无线接入：802.11 与 802.16 协议二、计算机网络的（一）计算机网络系统是由网络硬件和网络组成的1、 网络硬件网络硬件是计算机网系统的物质基础。要一个计算机网络系统，首先要将计算机及其附属硬件设备与网络中的其它计算机系统连接起来，以实现物理连接。(1) 计算机设备在计算机网络中，计算机设备根据其在网络中的服务特性，可划分为网络服务器和网络工作站。(2) 连接设备(3) 终端第 4 页终端设备是

6、用户进行网络操作所使用的设备。(4) 传输介质传输介质是传送信号的载体，负责将网络中的多种设备连接起来。（二）基于网络的信息系统基本架构1、网络管理系统：-网络应用系统网络数据库管理系统网络开发工具网络操作系统网络系统网络运行环境网络运行环境机房设备间配线间供电系统：UPS网络系统网络传输基础设置网络设备网络操作系统Windows Server2008Linux： Redhat，CentOS，UbnutuUnix： Sun SolarisNetware网络应用系统网络数据库管理系统Oracle,MS Sql, DB2网络开发工具Jave, C#.第 5 页各种网络应用电子商务，电子政务，教育，

7、信息管理2、网络系统应用的特点：在网络系统中，每个用户都可系统中的各种资源，为了协调系统资源，需要通过对网络资源进行全面的管理，进行合理的调度和分配，并采取一系列的安全措施，保证数据和信息的安全。3、常见网络：网络操作系统：Windows NT， Windows Server 2008，Linux，Unix， Ubuntu网络应用：比特彗星，迅雷，可牛影像，酷我音乐盒4、何谓 P2P对等网络（P2P，Peer to Peer）是一种资源（计算、通信与信息等）分布利用与共享的网络体系架构， 与目前网络中占据主导地位的客户机服务器（Cnt/Server，C/S）体系架构相对应。P2P 可以用来进行

8、流通信（如话音、或即时消息），也可以传送如控制信令、管理信息和其它数据文件，具体的应用如 Napster MP3 音乐文件搜索与共享、BitTorrent 多点文件和 Skype VoIP 话音通信等。【练计算机网络的定义，下列选项中不正确的是：(B )A.起来利用通信线路和通讯设备把地理上分散的、能够独立运行的计算机系统连接B.多种计算机系统的连接形式必须相同C.要有相应的网络支持D.实现资源共享和信息交互【练下列计算机网络中，不属于按覆盖范围分类的是：(D)A城域网B局域网C广域网D网际网【练习】计算机网络中可以共享的资源包括（A）。A.硬件、数据B.主机、外设、C.硬件、程序、数据第 6

9、 页D.主机、程序、数据（三）常见网络设备(1)中继器（Repeater）中继器是一个进行信号放大的硬设备(2)集线器（HUM）集线器类似于多种中继器，除完成集线功能外，还具有信号再生功能。(3)交换机（Switch）交换机与集线器的主要区别在于前者的并行性。集线器是在共享带宽的方式下工作的（4）路由器（Router）如何到达目的地的算法叫做路由。实现数据分组转发并能查找和选用最优路径的网络设备，叫做路由器。1、网络设备处于 OSI 的层次-网线，集线器物理层-网卡，网桥数据链路层-路由器网络层-交换机多为数据链路层2、交换机的主要功能包括：物理编址、网络拓扑、错误校验、帧序列以及流控。它可以

10、“学习”MAC 地址，并把其存放在MAC 地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。*交换机拥有一条背部总线和交换矩阵。这个背部总线的带宽很高，交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上。当收到数据包后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的 MAC 地址的网卡连接接在哪个端口上，随后通过交换矩阵，迅速地将该数据包传送到目的端口。若目的 MAC 地址不存在，则这才广播到所有的端口，在接收到端口的回应后，交换机会“学习”新的地址，并把它添加入其址表中。的 MAC 地3、交换机有以下分类方式：（1）根据 OSI 参考模型的层次分类可分为第

11、 2 层交换机、3 层交换机和多层交换机（2）根据交换机的构架分类可分为单台交换机、堆叠交换机和模块化交换机第 7 页(3)根据交换机支持的局域网标准分类分为 Ethernet 交换机、I 交换机、ATM 交换机和令牌环交换机(四)局域网交换机1功能(1)建立与交换表(2)建立虚连接(3)数据转发2工作原理例如结点 A 向结点 B 发送信息，局域网交换机收到 A 结点发出的数据帧后，根据帧中的目的 MAC 地址，查询交换表得到目的端，即 B 结点地址的端。如果 A结点与 B 结点处于交换机的同一个端口上，交换机得到源端出于某种安全控制，将该数据帧丢弃。与目的端号相同，则如果 A、B 结点处于不

12、同的端口且 B 地址在表中，则在源端口和目的端口之间建立起虚连接，形成的传输通道将该数据帧转发到目的端口；若 B 地址不在表中，则交换机向 A 结点所处端口以外的其它结点发送消息，得到B 端口的信息，则将所得到的信息添加到交换表中再连接虚连接进行数据帧交换操作。（五）路由器第 8 页1、路由器的概念作为网络层的网络互连设备，路由器在网络互连中起到了不可或缺的作用。与物理层或数据链路层的网络互连设备相比，其具有一些物理层或数据链路层的网络互连设备所没有的重要功能。它能实现异构网络的互连，在物理上拓展了网络的规模；实现网络的逻辑划分；实现 VLAN 之间的通信；同时，还可以实现其他一些重要的网络功

13、能，如提供制功能、优先级服务和负载平衡等。控2、路由器的基本功能（1）路由选择路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的主机 。路由器通过路由协议、网络连接的情况及网络的性能来建立网络的拓扑结构。路由算法为网络上的路由产生一个权值，路由器通过权值来选择最佳路由，权值越小，路由越佳。（2）分组转发对于一台路由器，其分组转发的任务即是在收到数据包后，根据路由表所提供的最佳路径的信息，将其转发给下一跳的路由器、目的端口或是缺省路由器。路由器必须具备路由选择和分组转发两个基本功能。路由选择让路由器知道如何将数据分组转发到目的主机，沿着哪一条路径进行转发

14、。分组转发是沿着路由选择所确定最佳路由，将分组从源主机通过若干个路由器发送到目的主机。这两个功能共同完成端到端的数据传送。3、路由器常用的权值（1）带宽（2）延迟（3）负载（4）可靠性（5）跳数（6）花费缺省路由也称为缺省网关，它是与主机在同一个子网中的路由器端口的 IP 地址。第 9 页主机 1 的缺省网关是 ，主机 4 的缺省网关是 路由器也有它的缺省网关，它一般指向与该路由器的一个端口的直接相连接的，并且通往ernet 的出口路由器。【练习】路由器是一种常用的网络互连设备，它工作在 OSI 模型 的（C络中它能够根据网络通信的情况动态选择路由，并识别网络地址。）上，在网A物理层B数据链路

15、层C网络层D传输层【练习】网络中用集线器或交换机连接各计算机的这种结构属于（C）。A.总线结构B.环型结构C.星型结构D.网状结构【练习】具有 24 个 10M 端口的交换机的总带宽可以达到(C )A.10MB.100M第 10 页C.240MD.10/24 M【练习】具有 5 个 10M 端口的集线器的总带宽可以达到（B）A.50MB.10MC.2MD.5M【练习】以太网交换机中的端口/MAC 地址表（B）A.是由交换机的生产厂商建立的B.是交换机在数据转发过程中通过学习动态建立的C.是由网络管理员建立的D.是由网络用户利用特殊令建立的三、计算机网络协议（数据通信协议）网络协议？协议在本质上

16、是指通信双方必须遵守的、控制信息交换的规则集合。通信双方要实现彼此之间的信息交换和资源共享，同样必须遵守协议。（一）网络常用协议介绍(1) TCP/IP 协议簇TCP/IP 即传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)。计算机网络中最常用的协议TCP/IP 协议。 不同网络通过 TCP/IP 协议才能相互通信。全球最大的网络是因特网（ernet），它所采用的网络协议是 TCP/IP 协议。它是因特网的技术。传输控制协议(TCP)负责收集信息包，并将其按适当的次序放好传送，在接收端，收到后再将其正确的还原，数据包在传送过程中准确无误。网际协议(IP)负责将消息从一个主机送到另一个主机。为了安全，消

17、息在传送的过程中被分割成一个个的小包。(2)IPX/SPX 协议IPX/SPX 协议是 Novell 公司为了适应网络的发展而开发的通信协议，具有很强的适应性，安装很方便，同时还具有路由功能，可以实现多个网段之间的通信。IPX 协议负责数据包的传送；SPX 负责数据包传输的完整性。IPX/SPX 协议一般用于局域网中。第 11 页(3) NetBEUI 协议NetBEUI 协议 NetBEUI 的全称是 NetBIOS Extendes Usererface，就是NetBIOS 扩展用户接口的意思，其中 NetBIOS 是指网络基本输入/输出系统。NetBEUI 协议最初是为支持小型局域网络而

18、设计的，优点是效率高、速度快、内存开销少并易于实现，被广泛用于 Windows 组成的网络中。NETBEUI 是通信效率极高的广播型协议，但是由于缺乏路由和网络层寻址功能，该协议只能使用在小型网络中，无法在广域网中传输数据。对于小型的 Windows 服务器/工作站网络，应该选择 NetBEUI，这样可以充分发挥该协议的速度优势。如果是大型的 Windows 服务器/工作站网络或者该局域网要因特网，就要安装 TCP/IP 协议。(4)FTPFTP(File Transfrotocol)是文件传输协议，允许用户在网上计算机之间传送程序或文件。(5)SMTP 协议SMTP(Simpl之间互通信。T

19、ransfrotocol)是简单邮件传送协议，允许网上计算机（二）OSI 参考模型 标准网络体系结构在计算机网络产生之初，每个计算机厂商都有自己的网络体系结构的概念，他们之间互不相容。为此国际标准化组织（ISO）专门建立了一个分来研究一种用于开放系统互连（Open Systemserconnection，OSI）的体系结构。OSI 参考模型将计算机网络划分为 7 层，由下至上依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。(1)物理层物理层是 OSI 的第一层，它是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。物理层协议主要规定了

20、计算机或终端和通信设备之间的物理接口标准，涉及接口的机械、电个方面的特性，如规定使用电缆和接头的类型，传送信号的电压等。能和规程 4物理层传送的是原始的二进制比特流。典型的物理层协议是 RS-232 标准。(2)数据链路层物理层要为终端设备间的数据通信提供传输，在物理上传输的数据难免,为上层提供无差受到各种不可靠的影响而产生差错,为了弥补物理层上的错的数据传输,就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除,以及对数据的检错、纠错是数据链路层的基本任务。链路层的数据传输单元是帧。(3)网络层第 12 页网络层负责为网络上的不同主机提供通信服务。网络层最重要的一个功能是确定传输的分组由原端到达

21、目的端的路由。网络层的数据传输单元是分组，也称为数据包。(4)传输层传输层也称为层，是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次，它为上层用户提供端到端的、可靠的数据传输服务。同时，传输层还具备差错恢复、流量控制等功能，以提高网络的服务质量。传输层的数据传输单元是数据段。(5)会话层会话层为应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。会话层使用校验点可保证通信会话在失效时从校验点继续恢复通信。会话层同样要担负应用进程服务要求，实现管理、数据流同步和重新同步。(6)表示层表示层为上层用户提供数据或信息的语法、格式转换，实现对数据的压缩、恢复、加密和。同时，由于不同的计算机体系结构使用的数据

22、编码并不相同，在这种情况下，不同的体系结构的计算机之间的，需要会话层来完成数据格式转换。(7)应用层应用层是 OSI 参考模型的最向应用程序提供服务。，它是网络操作系统和网络应用程序之间的接口，OSI 只是一个参考模型，而不是一个具体的网络协议。但是每一层都定义了明确的功能，每一层都对它的上一层提供一套确定的服务，并且使用相邻下层提供的服务与远方计算机的对等层进行通信，通信传输的信息称为协议数据单元。虽然 OSI 只是一个参考模型，但是许多网络产品和协议都能在 OSI 中找到对应关系。遵照 OSI 参考模型，生产网络设备时只需满足层与层之间的接口要求和服务功能即可，这样生产厂商就可以开发兼容很

23、强的网络产品。（三）TCP/IP 分层模型与协议ernet 实际是采用基于开放系统的网络参考模型 TCP/IP 模型很多不同的厂家生产各种型号的计算机，它们运行完全不同的操作系统，但 TCP/IP协议簇允许它们相互进行通信。TCP/IP 是一组不同层次上的多个协议组合， TCP/IP 通常被认为是一个 4 层协议系统，分别为：应用层、传输层、网络层和链路层。与 OSI 参考模型相比，TCP/IP参考模型没有表示层和会话层,将其功能合并到应用层。链路层相当于 OSI 模型中的物理层和数据链路层。(1)链路层本层没有具体定义，只是主机必须使某种协议与网络连接，以便能在网络上传输分组。网络接口层负责

24、接收分组，并把它们发送到指定的物理网络上。(2)网络层第 13 页本层定义了 IP 协议(ernet Protocol)标准的分组格式和传输过程。它是整个体系结构的关键部分，该层的功能是实现路由选择，把 IP 报文从源端发送到目的端，IP 报文发送采用非面向连接方式，且各报文独立发送到目标网络。TCP/IP 网际层和OSI 网络层在功能上非常相似。(3)传输层传输层的功能是使源主机和目标主机上的对等实体可以进行进程间通信。在这一层定义了两个端到端的协议， 一个是传输控制协议 TCP(TransmisControlProtocol)，它是一个面向连接的协议。该协议提供了数据包的传输确认、丢失数据

25、包重新请求传输机制，以保证从一台主机发出的字节流无差错地发到另一台主机。TCP还要处理流量控制，以避免快速发送方向低速接收方发送过多的报文而使接收方无法处理。另一个协议是用户数据报协议 UDP(User Datagrrotocol)，它是一个不可靠的、无连结的协议，用于不需要传输确认机制或者网络状况很好的情况下。UDP 传输的可靠性不如 TCP，但是它具有更好的传输效率。(4)应用层应用层是 TCP/IP 网络系统与用户网络应用程序的接口，它包含所有的的协系统议,有虚拟终端协议NET、文件传输协议 FTP、简单邮件传输协议 SMTP、服务 DNS 以及超文本传输协议 HTTP 协议等。（四）无

26、线网络协议802.11a高速 WLAN 协议，使用 5G频段。最高速率 54Mbps，实际使用速率约为22-26Mbps。与 802.11b 不兼容，是其最大的缺点。802.11b目前流行的 WLAN 协议之一，使用 2.4G频段。最高速率 11Mbps，实际使用速率根据距离和信号强度可变 （150 米内 1-2Mbps，50 米内可达到 11Mbps）。802.11b的较低速率使得无线数据网的使用成本能够被大众接受。另外，通过的认证机构认证所有厂商的产品，802.11b 设备之间的兼容性得到了保证。兼容性促进了竞争和用户接受程度。802.11g802.11g 是 802.11b 在同一频段上

27、的扩展。支持达到 54Mbps 的最高速率。兼容802.11b。该标准已经战胜了 802.11a 成为下一步无线数据网的标准。应用:随着人们对无线局域网数据传输的要求,802.11g 协议也已经慢慢普及到无线局域网中,和 802.11b 协议的产品一起占据了无线局域网市场的大部分.而且,部分加强型的 802.11g 产品已经步入无线百兆时代.802.11h802.11h 是 802.11a 的扩展，目的是兼容其他 5GHyperLAN2。频段的标准，如欧盟使用的第 14 页【练习】TCP/IP 协议的体系结构分为应用层、传输层、网络层和（C ）A会话层B网络层C链路层D物理层【练网络协议，下列

28、说法正确的是： (AB)A.网络协议是为计算机之间正确，可靠传输数据而制定的约定或规则B.网络协议具有层次结构，每一层都规定有明确的任务和接口标准C.下层向上层传递参数，上层为下层提供服务D.开放系统互连参考模型将协议划分为 7 层，物理层在最上，应用层在最下【练习】完成路径选择功能是在 OSI 模型的（C ）。A.物理层B.数据链路层C.网络层D.层【练TCP/IP 协议簇的层次中， 保证端-端的可靠性是在哪层上完成的？（C）A.网络接口层B.互连层C.传输层D.应用层【练OSI 七层结构模型中，处于数据链路层与传输层之间的是（B）。A.物理层B.网络层C.会话层D.表示层【练习】下列哪种说

29、法是错误的？（B）A.IP 层可以各个物理网络的差异。层可以代替各个物理网络的数据链路层工作。C.IP 层可以隐藏各个物理网络的实现细节。D.IP 层可以为用户提供通用的服务。第 15 页四、综合布线和局域网组网本章内容网络拓扑结构综合布线IP 地址局域网组网（一）网络拓扑结构网络的拓扑结构是抛开网络物理连接来网络系统的连接方式，网络中各站点相互连接的方法称为拓扑。拓扑图给出了网络服务器、工作站点的网络配置及相互之间的连接。按拓扑结构来分类，计算机网络可分为星形结构，环形结构，总线形结构，网状形结构，树形结构等。(1) 星形结构星形结构是指各工作站点都通过连接电缆与主控制机相联。网络中有节点，

30、其它结点（工作站、服务器）都与节点直接相连，相关站点之间的通信都要通过结点，因此又称为集中式网络。(2) 环形结构环形结构由网络中若干节点通过点到点的连接线路依次互相连接一个闭合的环形，数据在环形路线中单向或双向传输，信息从一个节点传到另一个节点。第 16 页（3）总线结构是指各个工作站直接连接到一条作为公共传输介质的总线上，各工作站地位平等，无中心节点控制，数据源可以沿着两个不同的方向由一个工作站传到另一个工作站，如同广播电台发射的信息一样，因此又称广播式计算机网络。(4) 分布式结构（或称网状结构）分布式结构的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互相连接起来的一种形式。(5) 树形结构树

31、形结构是将各节点通过多级处理主机进行分级连接，是一种分级集中控制式网络。【练习】下列哪一种拓扑结构是集中控制（B）A.环形 B.星形 C .树形 D.总线形（二） 综合布线综合布线系统是一个用于语音、数据、影像和其他统。的标准结构化布线系综合布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络，它既能使语音和数据通信设备、交换设备和其它信息管理系统彼此相连接，包括建筑物到外部网络或局线的连接点与工作区的语音或数据终端之间的所有电缆及相关联的布线。(1) 工作区子系统（Work Area Subsystem）由终端设备到信息插座的连接（软线）组成(2) 水平区子系统（Horizontal Subsystem）第

32、 17 页将电缆从楼层配线架连接到各用户工作区上的信息插座上,一般处在同一楼层。(3) 垂直干线子系统（Riser Backbone Subsystem）将主配与各楼层配线架系统连接起来。(4) 管理子系统（Administration Subsystem）将垂直干缆线与各楼层水平布线子系统连接起来(5)设备间子系统将各种公共设备(如计算机主机、数字备)等与主配线架连接起来。交换机，各种控制系统，网络互连设（三）计算机网络的传输介质双绞线是用两根绝缘铜线扭在一起的通信介质。双绞线能力较强，在系统中双绞线被普遍采绞线可以用于模拟或数字传输；传输信号时，双绞线可以在几公里之内不用对信号进行放大光缆

33、（即光纤）是用极细的玻璃或极细的石英玻璃作传输，即光导。光缆传输是利用激光二极管或发光二极管在通电后产生光脉冲信号，这些光脉冲信号经检测器在光缆中传输。光导被同轴的保护层覆盖。第 18 页（四）VLanVLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。（1）按端口划分。将 VLAN 交换机上的物理端口和VLAN 交换机的 PVC（虚电路）端口分成若干个组，每个组一个虚拟网（2）按 MAC 地址划分。这种方式的 VLAN 允许网络用户从一个物理位置移动到另一个物理位置时，自动保留其所

34、属 VLAN 的成员。（3）按网络协议划分。VLAN 按网络层协议来划分，可分为Banyan 等 VLAN 网络。et、AppleTalk、（4）按 IPIPX 划分。基于 IP 子网的 VLAN，可按照 IPv4 和 IPv6 方式来划分 VLAN。其每个 VLAN 都是和一段独立的 IP 网段相对应的，（5）按策略划分。基于策略组成的 VLAN 能实现多种分配方法，包括 VLAN 交换机端口、MAC 地址、IP 地址、网络层协议等第 19 页（6）按用户定义、非用户划分。基于用户定义、非用户来划分 VLAN，是指为了适应特别的 VLAN 网络，特别的网络用户的特别要求来定义和设计 VLAN

35、，而且可以让非 VLAN 群体用户可以加入一个 VLAN。VLAN，但是需要提供用户，得到 VLAN 管理的认证后才（五）广播域和域（colli机在同时通信时会发生域) 在以太网中，如果某个 CSMA/CD 网络上的两台计算，那么这个 CSMA/CD 网络就是一个域。在同一个域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。广播域(Broadcast)是指网段上所有设备的集合。这些设备收听送往那个网段的所有广播。广播域是站点发出一个广播信号后能接收到这个信号的范围。通常来说一个局域网就是一个广播域。广播域可以跨网段，而域只是发生的同一个网段的。域基于第一层（物理层） 而广播域基于第二层（数据链路层）【练

36、习】对于用交换机互连的没有划分 VLAN 的交换式以太网，哪种描述是错误的？（B ）A.交换机将信息帧只发送给目的端口。B.交换机中所有端口属于一个域。C.交换机中所有端口属于一个广播域。D.交换机各端口可以并发工作。【练习】能完成 VLAN 之间数据传递的设备是（D ）A.中继器B.交换器C.集线器D.路由器五、 IP 地址和系统（一）IP 地址IP 地址是指人们为了通信，给每一台计算机都事先分配的标志地址，而且在范围内是惟一的。ernet1. IP 地址分类第 20 页一个 IP 地址包含 32 位的二进制数，在表示时，通常用十进制数标记，按字节分为四段，每段的取值范围是 0255，段间用

37、圆点“.”分开。例如，假设有一个 IP 地址是：“11011011 11001010 10101010 01010101”，则该IP 地址用十进制数表示为：“5”2、IP 地址类型IP 地址规定：网络号不能够以 127 开头；第一字节不能够全为 0 也不能够全为 1；机器号不能够全为 0 也不能够全为 1。【练习】IP 地址由 32 个二进制位，其组成结构为 IP 地址=网络地址+主机地址。分为五类（A 类至 E 类），其中提供作为组播地址的是（C）AA 类地址BC 类地址CD 类地址DE 类地址IP 地址中每个十进制数值的取值范围是 0255第 21 页(二)子网掩码1、子网在给网络分配 I

38、P 地址时，有时为了便于管理和网络，可能将网络分成几个部分，每个部分称为一个“子网”。划为子网的常用方法是用主机地址的其余位表示主机地址。来标识子网号，2、子网掩码由于子网的划定没有的算法 ，因此单从 IP 地址无法判定一台主机处于哪个子网，解决的方法是采用子网掩码技术。子网掩码的作用就是判断两个需要通信的主机是否需要经过网络转发。子网掩码也是一个 32 为地址，规则是：所有标识网络地址和子网地址的部分用“1”表示，主机地址用“0”表示，将子网掩码和 IP 地址进行“与”运算，得到的地址即为该 IP 地址所属的子网。（三）新一代 IP 地址IPv6IPv6 (ernet Protocol Ve

39、r6)，从 20 世纪 90 年代起,人们开始开发 IPv6 协议，并于 1998 年发布了草案标准。这一协议的地址长度从 IPV4 的 32 发展到 128 位，提供了巨大的网络地址空间。从而将从根本上解决网络地址枯竭。一个 IPv6 的 IP 地址由 8 个地址节组成，每节包含 16 个地址位，以 4 个十六进制数书写，节与节之间用冒号分隔。Ipv6 是用于替代现行版本 IP 协议 IPv4 的下一代 IP协议。IPv4 地址：76IPv6 地址：1080:8:800:200C:417A（三）系统和与名系统在网络上识别一台计算机的方式是利用 IP 地址，但是一组 IP 地址数字不容易，且看

40、不出拥有该地址的组织的名称或性质。因此，人们为网络上的计算机取了一个有意义又容易的名字，这个名字就叫（Name）。具有唯一性，即在全世界范围内没有重复的文字母或数字组成，由“.”分割成几部分，如。的形式是以若干个英就是一个。采用层次结构，每一层分为顶级，二级，三级等。一个子，子之间用圆点分开，自右至左第 22 页主机名.机构名.顶层如： 中国教育部*常见缩写代表意义缩写代表意义COM商业组织CN中国EDU教育机构AG南极大陆机构AU澳大利亚国际性组织HK中国MIL系统机构IT意大利NET网络技术组织DE德国研究或非商业机构UK英国*资源定位符 URLURL 的：协议、主机名（或 IP 地址）、

41、路径及文件名.例如：它表示主机名为的 WWW 服务器的主页。例如： HYPERLINK http:/w/ http:/we.htm格式：协议：/主机名：端/路径名/文件名【练习】正确的互联网络地址是：(C )A. 25B.C. 4D.【练习】下列关于 IP 地址的叙述中，正确的是：(BC)A.接入ernet 计算机及路由器必须有唯一的 IP 地址B.根据 TCPIP 协议的规定，IP 地址由 32 位二进制数组成。C.根据 IPV4 协议下，IP 地址已经成为一种稀缺的资源D.2【练习】资源从左到右的正确组成是：(B)A 服务器地址、端口、路径、ERNET 资源类型BERNET 资源类型、服务

42、器地址、端口、路径第 23 页C 服务器地址、端口、ERNET 资源类型、路径DERNET 资源类型、服务器地址、路径、端口【练习】把网络 划分为多个子网（子网掩码是 92），各子网中可用的主机地址总数是（D）。则A.254B.252C.128D.124【练习】55 地址称为（A）。A.有限广播地址B.直接广播地址C.回送地址D.预留地址【练习】以下 IP 地址中，属于 C 类地址的是（B）。A.B.C.9D.IPV4 和 IPV6现有的互联网是在 IPv4 协议的基础上运行的。IPv6 是下一版本的互联网协议，也可以说是下一代互联网的协议，它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展，IPv4定义

43、的有限地址空间将被耗尽，而地址空间的必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过 IPv6 以重新定义地址空间。IPv4 采用 32 位地址长度，只有大约 43 亿个地址，而 IPv6 采用 128 位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算 IPv6 实际可分配的地址，整个地球的每平方米面积上仍可分配 1000 多个地址。在 IPv6 的设计过程中除解决了地址短缺问题以外，还考虑了在 IPv4 中解决不好的其它一些问题，主要有端到端 IP 连接、服务质量（QoS）、安全性、多播、移动性、即插即用等。与 IPv4 相比，IPv6 主要有如下一些优势。第一，明显地扩大了地址空

44、间。IPv6 采用 128 位地址长度，几乎可以不受限制地提供 IP 地址，从而确保了端到端连接的可能性。第二，提高了网络的整体吞吐量。由于 IPv6 的数据包可以远远超过 64k 字节，应用程序可以利用最大传输单元（MTU），获得更快、更可靠的数据传输，同时在设计上改进了选路结构，采用简化的报头定长结构和更合理的分段方法，使路由器加快数据包处理速度，提高了转发效率，从而提高网络的整体吞吐量。第三，使得整个服务质量得到很大改善。报头中的业务级别和流标记通过路由器的配置可以实现优先级控制和 QoS 保障，从而极大改善了 IPv6 的服务质量。第 24 页扩展知识第四，安全性有了更好的保证。采用

45、IPSec 可以为上层协议和应用提供有效的端到端安全保证，能提高在路由器水平上的安全性。第五，支持即插即用和移动性。设备接入网络时通过自动配置可自动获取 IP 地址和必要的参数，实现即插即用，简化了网络管理，易于支持移动节点。而且 IPv6不仅从 IPv4 中借鉴了许多概念和术语，它还定义了许多移动 IPv6 所需的新功能。第六，更好地实现了多播功能。在 IPv6 的多播功能中增加了“范围”和“标志”，限定了路由范围和可以区分性与临时性地址，更有利于多播功能的实现。六、ernet 应用因特网（ernet）是世界上最大的计算机网络通信系统，它的全称为“国际计算机分组交换互联网络”。ernet 可

46、以连接各种各样的计算机系统和计算机网络。只要遵循TCP/IP 协议，就可以连入ernet。ernet 已经成为现代人获取信息的一种最有效段。*接入ernet：ernet 可以采用如下几种技术接入：1.PSTN(Published Switchedephone Network,公用交换网)2.ISDN(egrated Service Digital Network,综合业务数字网)3.ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line,非对称数字用户环路)4.DDN 专线5.光纤接入6.HFC 接入方式（一）典型ernet 服务ernet 上不仅有丰富的信息资源，

47、同时提供了多种服务主要有以下几种:信息资源的服务，其提供的1.网(WWW)WWW 是 world wide web 的缩写，译为全球信息网或网。www 是基于超文本(Hypertext)方式的，是使用简单、功能强大的全球信息系统，是ernet 中发展最快的一项服务。www 具有多信息集成功能，向用户提供一个具有声音、动画等的多全图形浏览界面。想得到某一专题的信息，只需用鼠标在页面关键字或上一点,就可以看到通过超文本的详细信息。2. 电子邮件（）服务电子邮件又叫 E_，它是英文 Electronic的简写，它是利用计算机风络进行信息传输的一种现代化通信方式。由于国际互联网的广泛应用，使得一种新的

48、信息传递方式电子邮件的使用变得更加普遍。电子邮件就是电子信件，即依靠计算机网络以电子的形式传送的信件。计算机网络出现以后，电子邮件也随之而产第 25 页生，这样一来，朋友间的信息传送可以大大快于一般的邮政信件。计算机络通过电子邮件系统来传送和管理电子邮件。3. 文件传输（FTP）服务FTP(File Transfrotocol)即文件传输协议，这个协议的作用是把文件从一台计算机传送到另一台计算机。因此，使用 FTP 可以不管两台计算机的位置，也可以不管它们是如何连接的，甚至可以不管它们是否使用同一操作系统，只要两台计算机使用相同的协议进行通信，就可以使 FTP 来传送文件。当用户从的异地计算机

49、向本地计算机传输文件时，称为计算机上称为上传(upload)。(download)；而把本地文件传输到其它4.登录（net）服务net 协议是 TCP/IP 通信协议中的终端机协议。假设 A、B 两地相距很远，地点A 的人想使用位于地点 B 的巨型计算机的资源，有了ernet 的登录服务，位于A 地的用户就可以通过ernet 很方便的使用B 地巨型机的资源了。5. 信息检索与信息发布ernet 如同一个信息的海洋，在上面寻找所需要的东西，就好象大海捞针。怎样才能快速准确的找到真正所需要的信息呢？ “搜索引擎（Search Engine）”就是解决这个问题的一个有效途径。搜索引擎是一种特殊的er

50、net 资源。它搜集了大量的各种类型网上资源的线索，使用专门的搜索，依据用户要求进行查找。它的作用就象生活中的地图一样，为人们指明如何到达想要去的地方；或者象是一份电视报一样，便于用来查阅电视。6. 网络聊天（二）ranet(网)和 Extranet（外联网）ranet 称为企业网，或称网，是一个使用与因特网同样技术的计算机网络，它通常建立在一个企业或组织的务.并为其成员提供信息的共享和交流等服Extranet 是一个使用ernet/ranet 技术,使企业与其客户和其它企业相连来完成其共同目标的合作网络。Extranet 可以作为公用的ernet 和的ranet 之间的桥梁，也可以被看作是一

51、个能被企业成员ranet 的一部分。或与其它企业合作的企业（三）网络信息服务系统DNS 服务器DHCP 服务器WWW 服务器FTP 服务器服务器第 26 页某企业的网络服务系统环境：1、DNS 服务器介绍DNS 是是将人们易于Name System 的缩写，中文的含义是系统。其作用的与人们不容易IP 地址进行转换。执行此项功能的主机被称为 DNS Server。例：在ernet 中是一个，其 IP 地址是已经在 DNS 服01。为实现二者的对应，必须确保用到的务器中做好了相应的 IP 地址工作。2、DNS 的结构：DNS 的结构是一个树状结构被称为空间。3、服务器可以分为四种类型：根服务器顶级

52、服务器第 27 页权限服务器（服务器）本地服务器（四）的过程主机向本地服务器的查询一般都是采用递归查询。如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询的 IP 地址，那么本地服务器就以 DNS 客户的，向其他根服务器继续发出查询请求报文。本地到本地本地服务器向根服务器的查询通常是采用迭代查询。当根服务器收服务器的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的 IP 地址，要么告诉服务器：“你下一步应当向哪一个服务器进行查询”。然后让本地服务器进行后续的查询。（五）DHCP 服务器介绍1基本概念DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）分为两个部份：

53、即服务器端和客户端，其中所有的 IP 网络设定数据都由 DHCP 服务器集中管理，并负责处理客户端的 DHCP 要求；而客户端则会使用从服务器分配下来的 IP 环境数据。2DHCP 的工作过程没有任何 IP 数据设定的 DHCP 客户端第一次登录网络的时候，它会向网络发出一个 DHCP DISCOVER 封包，该封包的来源地址为 ，而目的地址则为55。当 DHCP 服务器到客户端发出的 DHCPDISCOVER 广播后，它会从那些还没有租出的地址中选择最前面的空置 IP，连同其它 TCP/IP 设定，响应客户端 DHCPOFFER封包。在 DHCPOFFER 封包中同时还会带有其 MAC 地址

54、信息，并且有一个 XID该封包。来辨别如果客户端收到网络上多台 DHCP 服务器的响应只会挑选其中一个 DHCPOFFER，通常是最先抵达的那个,并且向网络发送一个 DHCPREQUEST 广播封包,告诉所有 DHCP服务器它将指定接受哪一台服务器提供的 IP 地址。（六）WWW 服务器介绍1、基本概念WWW 服务器可以使ernet 用户全世界范围内的 Web 服务器上的文本、音像、等数据信息，WWW 已成为最流行的ernet 的信息浏览工具。Web 服务器的工作过程（1）Web 浏览器向某 Web 服务器发出 Web 页面请求。（2）Web 服务器找到符合请求条件的 Web 页面，将其传送给

55、 Web 浏览器。（3）Web 浏览器将接收到的 Web 页面显示出来。第 28 页2、WWW 服务器的安装配置1WWW 服务器的安装（1）【开始】【控制面板】【添加/删除程序】，弹出“添加或删除程序”对话框。（2）双击“应用程序服务器”选项，进入“应用程序服务器信息服务（IIS）”选项，点击【确定】。框，选中“ernet2默认属性配置（1）【开始】【控制面板】【管理工具】，单击“管理器”图标进入 IIS 管理器。ernet 信息服务（IIS）WWW 服务器的安装配置（2）在 IIS 管理器窗口中的左侧目录树中，点击【SCTFSERVER（本地计算机） 】【】 【默认】，选中【默认】，右键单击

56、显示下拉菜单，选择“属性（R）”选项，弹出“默认属性”框，选中“主目录”选项卡。（3）在“本地路径（C）:”框中输入用于存放网页文件的文件夹，这里设置为：“D:Web”，每一个都对应服务器上的一个目录，因此建立 Web 站点时要对每一个站点指定一个目录。WWW 服务器的安装配置（4）选择“文档”选项卡，来设置默认的文档。比如设置“index.html”，则浏览器点击【添加】。时能自动打开“index.html”网页；这里设置为“index.html”，（七）FTP 服务器介绍1基本概念FTP 即文件传输协议，FTP 服务被广泛应用于 web服务以及不同类型计算机间的文件传输。内容更新服务、2F

57、TP 服务的功能（1）Web更新（2）（3）不同类型计算机间的文件传输（4）数据的和备份2、的工作过程（1）客户使用客户端创建新的邮件。（2）客户端使用 SMTP 协议将该邮件发送到发送方的邮件服务器。（3）发送方的邮件服务器将邮件使用 SMTP 协议发送到接收方的邮件服务器。第 29 页（4）接收方的邮件服务器将收到的邮件在接收方用户的邮箱中。（5）接收方的客户通过 POP/IMAP4 协议使用客户端对邮件进行。【练习】以下命令中，（B ）命令从 DHCP 获取新的 IP 地址。A.ipconfig/allconfig/renewC.ipconfig/flushdnsD.ipconfig/r

58、elease【练DNS 下列叙述错误的是（D）。A.子节点能识别父节点的 IP 地址。B.DNS 采用客户服务器工作模式。C.名原则是采用层次结构名树。D.计算机所在的物理地址。【练习】下列不属于电子邮件协议的是 （C ）。A.POP3B.SMTPC.SNMPD.IMAP七、网络应用热点（一）组播技术1、IP 组播的概念和特点单播：通常采用的方式，基本特点是一对一传输数据。单播发送者发送的信息一次只能传到一个接收方。（一对一）广播：由路由器或交换机将同一个信息无条件地发送给每一条路径中的节点，有接收者决定接收还是丢弃。（一对所有）组播：允许一个或多个发送方发送信息到多个接收方的网络传输方式。无

59、论组成员多少，只发送一次数据包，采用组播地址方式寻址，只向需要数据包的主机或网络发送。（一对一组）*组播特点：组播使用组地址：每个组播组拥有唯一的组播地址（D 类地址），组播数据包可以第 30 页送到标识目的主机的组地址。动态组成员：组播成员是动态的，可以参加特定组，也可在任意时间退出。底层硬件支持：ernet 是由许多网络互联而成，其中有些网络是以太网，以太网本身具有硬件组播能力。2、组播技术基础（1）IP 组播地址：A、B、C 为单播地址，D 为组播地址，E 保留地址。组播地址最高 4 位为 1110 + 28 位，范围 55。每一个组播地址标识为一个组播组。（2）组播相关协议组播协议分为

60、主机和路由器之间的协议（组播管理协议）；路由器和路由器之间的协议（路由器协议）。IP 组播组管理协议：组管理协议（IGMP）在主机和与主机直连接接的路由器之间运行。实现双向：主机通过 IGMP 通知本地路由希望加入特定组；另一方面，路由器通过 IGMP 周期查询局域网内某个已知组的成员是否处于活动状态，实现组成员关系的收集与。IP 组播路由协议：组播路由协议分为域内组播路由协议和域间组播路由协议。组播路由不同于单播路由，由源地址、组地址、入接口列表和出接口列表 4 部分组成。只有匹配源和组地址，且从入接口到达时，才算是完全匹配一条路由。组播要扩展到ernet，需要域间组播路由支持。（二） P2