网络基础培训教程

第六章网络根底6.1计算机网络概述6.2数据通讯根底知识6.3计算机网络的硬件与软件组成6.4局域网6.5网络互连.6.1计算机网络概述

6.1.1计算机网络开展史1.什么是计算机网络一群具有独立功能的计算机组成的系统经过通讯设备及传输媒体互连起来，在通讯软件支持下，实现资源共享、信息交换其他外设打印机产生计算机网络的根本条件:通讯技术与计算机技术的结合.6.1.1计算机网络开展史2.计算机网络的开展1954年第一代计算机网络1969年ARPA网，第二代计算机网络1983年OSI模型，第三代计算机网络Internet的建立，第四代计算机网络单个主机为中心、面向终端多处置中心体系构造规范化信息高速公路.计算机网络的开展史TTTTHTTTH分组交换网THT…TH…H单个主计算机为中心的网络多计算机为中心的网络T终端设备，H主计算机.6.1.2计算机网络系统的组成与功能计算机网络系统的组成通讯子网:网络内层，担任网络数据传输、转发等通讯处置义务资源子网：网络的外围，提供各种网络资源和网络效力通讯子网资源子网.1．信息交换2．资源共享3．分布式处置计算机网络最根本的功能，完成网络中各个节点之间的通讯。包括硬件、软件和数据资源的共享。网络系统中假设干台计算机可以相互协作共同完成一个义务。计算机网络的功能.共享软件共享硬件共享.从网络的地理范围进展分类局域网覆盖范围为几百米到几公里，局域网内传输速率较高，误码率低，构造简单容易实现。详细规范是美国电气工程师协会制定的IEEE802系列规范。6.1.3计算机网络的分类.通常是运用高速光纤的网络，在一个特定的范围内〔例如校园、社区或城市〕将不同的局域网衔接起来，构成一个覆盖该区域的网络，其传输速率比局域网高。城域网.在一个学校范围内的计算机网络通常我们称为校园网。本质上它是由假设干个局域网衔接构成的一个规模较大的局域网，也可视校园网为一种介于普通局域网和城域网之间规模较大的、构造较复杂的局域网络。普通是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联，地理范围通常为几十公里到几千公里，它的通讯传输安装和媒体普通由电信部门提供。广域网的通讯子网主要运用分组交换技术，它可以运用公用分组交换网、卫星通讯网和无线分组交换网。广域网.星形拓扑总线形拓扑构造特点：构造简单，可靠性高布线容易，连线总长度小于星形构造对站点扩展和删除容易总线义务重，易产生瓶颈问题特点：通讯协议简单对外围站点要求不高单个站点缺点不会影响全网电路利用率低，连线费用大网络性能依赖中央结点每个站点需求有一个公用链路6.1.4网络的拓扑构造.特点：传输速率高，传输间隔远各节点的位置和作用一样各节点传输信息的时间固定容易实现分布式控制站点的缺点会形起整个网络的解体环形拓扑构造特点：信息交换在上、下节点之间进展通讯线路衔接简单，网络管理软件也不复杂，维护方便资源共享才干差，可靠性低树形拓扑.Internet网是当今世界上规模最大、用户最多、影响最广泛的计算机互联网络。Internet网上联有大大小小成千上万个不同拓扑构造的局域网、城域网和广域网。应此，Internet网本身的拓扑只是一种虚拟拓扑构造，无固定方式。Internet拓扑构造.6.1.5计算机网络的体系构造例:甲乙两个人通语法：号码；语义：响铃〔表示有打进〕，乙接，通话等一系列的动作；同步：甲先拨，响铃，乙接听，等一系列的通话时序。物理网为实现计算机之间的数据通讯、协同任务和资源共享等功能将各自独立的计算机在物理上相互衔接起来,是实现网络通讯的根底。语法：数据与控制信息的构造或格式语义：用来阐明通讯双方该当怎样做同步：详细阐明事件如何实现协议一套关于信息传输顺序，信息格式和信息内容等的商定。协议三要素.开放系统互连OSI参考模型国际规范组织〔ISO〕提出的开放系统互联〔OSI〕参考模型。它将数据从一个站点到达另一个站点的任务按层分割成七个不同的义务。网络体系构造：指计算机网络的各个层和在各层上运用的协议。.双向箭头线表示概念上的通讯线路空心箭头表示实践通讯线路。开放系统互连OSI参考模型运用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层运用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层互连物理传输媒体通信子网资源子网.通讯系统根本要素6.2数据通讯根底知识

6.2.1根本概念信源信宿传输媒体数字数据编码跳变0无跳变110011010数据非归零编码曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码跳变0.调幅：载波的振幅随数字信号变化调频：载波的频率随数字信号变化调相：载波的初始相位随数字信号变化模拟信号编码调幅调制调频调制调相调制100111001110011.带宽指信道能传送信号的频率宽度，可传送的信号的最高频率与最低频率之差。比特率：单位时间内传输二进制代码有效位数，单位为bps波特率：线路中每秒传送的波形的个数，其单位为baud两者的换算关系为：比特率=波特率×log2N数字信号模拟信号.数据传输方式并行传输以比特为单位串行传输数据通讯发送安装数据通讯接纳安装0101001ASSCII码字符TASSCII码字符T数据通讯发送安装1011000数据通讯接纳安装以字符为单位.线路通讯方式单工通讯〔单向〕信息流是一方向的且不能改动半双工通讯〔双向交替〕通讯双方不能同时进展收发全双工通讯〔双向同时〕通讯双方可同时收发信息.电路交换是一种直接交换方式。发送点与接纳点之间构成一条实践衔接的公用物理线路。分组交换报文交换电路交换报文以报文为交换单位，暂时选择通讯网络中的一条线路传送数据。分组交换将报文划分成一个个平均大小坚持不变的小组作为交换单位，其他与报文交换一样。6.2.2信息交换技术与过失控制报文控制信息报文正文信息终了信息.同步技术使接纳速度和发送速度坚持一致数据接纳端能识别所收到的数据同步同步方法异步传输传输以字符为单位同步传输传输以数据块为单位.在每个发送的字符前参与一个起始位，后面插入一个〔或两个〕停顿位。起始位的编码值为0，停顿位的编码值为1。异步传输字符间隔不定长发

送器接纳器字符码n10011010停顿位起始位字符码111001001停顿位起始位当没有数据发送时，发送器就延续发出停顿码1，接纳器根据从1至0的跳变来识别一个新字符的开场。.在每一个数据块的开场处和终了处各附加一个或多个特殊的字符或比特序列，用于标志数据块，这些组合称为帧。接纳端接纳到同步脉冲序列后，根据同步脉冲来确定数据的起始与终止，从而实现发送端信号和接纳端信号同步的目的。同步传输发送器接纳器数据字符〔数据长度可变〕终了位同步位校验位控制位.6.2.3数据传输介质双绞线非屏蔽双绞线〔UTP〕和屏蔽双绞线〔STP〕组网方便，价钱最廉价，运用广泛五类双绞线最大传输率为100Mbps传输间隔小于100米同轴电缆基带同轴电缆：速率10Mb/s，传输间隔1000m宽带同轴电缆：速率20Mb/s，传输间隔100km它是有线电视系统CATV中的规范传输电缆.光缆光缆的芯线是由光导纤维做成，它传输光脉冲数字信号。多模光纤：由发光二极管产生用于传输的光脉冲，经过内部的多次反射沿芯线传输。可以存在多条不同入射角的光线在一条光纤中传输。单模光纤：运用激光，光线与芯轴平行，损耗小，传输间隔远，具有很高的带宽，但价钱更高。在2.5Gb/s的高速率下，单模光纤不用采用中继器可传输数十公里。光纤和光端设备.无线介质包括无线频段、红外线、激光等。目前可用于通讯的电磁波频谱有无线电波、微波、红外、可见光。地面微波通讯卫星微波通讯.6.3计算机网络的硬件与软件组成

6.3.1网络的主体设备主体设备〔HOST〕中心站〔效力器〕提供共享资源任务站〔客户机〕用户入网操作的节点常用效力器文件效力器域名效力器打印效力器通讯效力器数据库效力器大多数时候效力器是网络的中心386以上档次的电脑都可作为组网的任务站。.网络适配器(网卡)网卡经过总线与计算机设备接口相连，另一方面又经过电缆接口与网络传输媒介相连。插入主机扩展槽中有线介质在PC机中主要运用PCI总线构造的网卡和USB接口的网卡安装网卡后，还要进展协议的配置。例如，TCP/IP协议。6.3.2网络的衔接设备.网络传输媒介的中间节点，具有信号再生转发功能。集线器类型无源有源智能不对信号做任何处置，任务站到集线器之间的间隔在30米以内。对信号可再生和放大，任务站到集线器之间的间隔可达600米。具有有源集线器的全部功能外，还提供网络管理、智能选择网络传输通路等功能。集线器〔HUB〕.6.3.3网络软件系统局域网上流行的传输协议有：NetBEUINetBEUI〔NetBIOSExtendUserInterface〕网络根本输入输出系统扩展用户接口。适宜单网段小型局域网，无路由功能。IPX〔InternetPacketExchangeProtocol〕运转在网络层的包交换协议。使运用程序能在网络上发送包和接纳包。SPX〔SequencedPacketProtocol〕运转在传输层上的顺序包交换协议，在通讯誉户之间建立并运用应对进展过失检测。IPX/SPX包括了100多个不同功能的协议，最主要的是TCP和IP协议。TCP/IP协议的主要特点：规范化，任何网络软件或设备都能在该协议下运转；可路由性，用户可以将多个局域网连成一个大型互联网络。TCP/IP协议包.TCP〔TransmissionControlProtocol〕传输控制协议用于保证被传送信息的完好性。IP〔InternetProtocol〕网际互连协议担任将音讯从一个地方传送到另一个地方。TCP/IP资料：TCP/IP协议OSI参考模型TCP/IP模型应用层应用层Telnet、SMTP、FTP、DNS表示层会话层传输层传输层TCP、UDP协议网络层网际网层IP协议数据链路层网络接口层物理层.6.3.4网络操作系统网络操作系统：具有网络功能的操作系统特点复杂性——要对全网资源进展管理，以实现整个系统的资源共享。实现计算机之间通讯与同步。并行性——每个节点机上的程序都可以并行执行，一个作业可以分配到本地的节点机上，也可以分配到远程节点机上。平安性——可对不同用户规定不同的权限；提供身份验证机制；保证数据传输的平安和严密。提供高效可靠的网络通讯才干提供多种网络效力功能.网络操作系统对等式网络操作系统客户机/效力器〔Client/Server〕方式分类对等网网络中的一切计算机都具有同等位置，没有主次之分。任何一个节点机所拥有的资源都作为网络资源，可被其他节点机上的用户共享。客户机/效力器方式网络中有几台计算机专门充任效力器，为整个网络提供共享资源和效力。.网络操作系统UnixLinuxNovellNetware.IP地址是IP协议提供的一种地址格式，它为Internet上的每一个网络和每一台主机分配一个网络地址，以此来屏蔽物理地址的差别。是运转TCP/IP协议的独一标识。XXX.XXX.XXX.XXX0~2556〔中国教育科研网〕IP地址构造：网络部分+机器部分分类：A、B、C6.3.5网络地址.IP地址类型~54~191.255.254~54A类B类C类1261638420971152167721465534254B类A类18162432网络号网络号机器号机器号C类机器号网络号011010允许数量.在寻址时经过子网掩码对IP地址进展屏蔽运算，先找出网络部分，再确定子网中的主机地址。子网掩码某位为1，表示该位所对应IP地址中的一位是网络地址部分中的一位，假设某位为0，表示它对应IP地址中的一位是主机地址部分中的一位。A类地址的掩码:B类地址的掩码:C类地址的掩码:IP地址6与掩码进展“与〞运算，可得到网络地址202.112.0，屏蔽IP地址中的网络部分，可得到中国教育科研网主机地址36。子网掩码.DNS采用分层次构造，入网的每台主机都可以有一个类似下面的域名：主机名.机构名.顶层域名从左到右，域的范围变大。具有实践含义，比IP地址好记。Internet上几乎在每一子域都设有域名效力器，效力器中包含有该子域的全体域名和地址信息。Internet每台主机上都有地址转换恳求程序，担任域名与IP地址转换。中国教育部域名系统DNS.域名意义域名意义域名意义com商业类edu教育类gov政府部门int国际机构mil军事类Net网络机构org非盈利组织arts文化文娱arc康乐活动firm公司企业info信息效力nom个人stor销售单位web与WWW有关单位分为类型名和区域名两类。类型名共14个，区域名用两个字母表示世界各国和地域。顶级域名cn中国jp日本se瑞典de德国kr韩国sg新加坡.可以直接运用中文命名域名。中国互联网络信息中心网站：中国互联网络的域名体系域名意义域名意义域名意义ac科研机构edu教育机构Net网络机构com工商金融gov政府部门org非盈利组织顶级域名二级域名cn34个行政区域名6个类别域名用两个字符的汉语拼音：bj北京、sh上海.6.4局域网局域网定义功能:由一组台式计算机和其他设备在物理地址上彼此相隔不远，允许用户相互通讯和共享资源的方式互连在一同的系统。技术:局域网是由特定类型的传输媒体和网络适配器互连在一同的计算机，并受网络操作系统监控的网络系统。局域网特点覆盖范围比较小 •数据传输速率高传输延时小 •出错率低等局域网的关键要素拓扑构造传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤规划设计：线性或星型介质访问控制：载波监听多路访问/冲突检测或令牌.6.4.2局域网体系构造1980年2月，美国电气和电子工程师学会IEEE成立了专门委员会开发了IEEE802系列局域网规范局域网不存在路由选择问题，因此它不需求网络层IEEE802为局域网规定的规范只对应OSI参考模型的最低两层802.3基带总线CSMA/CD802.4令牌总线802.5令牌802.11无线局域网802.2逻辑链路控制子层802.1体系构造与网络互连802.14电缆电视.IEEE802.3规范IEEE802.3局域网是一种基带总线网符合IEEE802.3规范的以太网(Ethernet〕其拓扑构造为总线形常用的以太网规范有10BASE5〔规范以太网〕、10BASE2〔细缆以太网〕和10Base-T〔双绞线以太网〕双绞线以太网10Base-T是1990年后出现的，它采用集线器和双绞线组网，其拓扑构造为星形网〔T代表双绞线星形网〕100Base-T的快速以太网技术已被广泛运用，运用光纤作为传输介质的千兆以太网的传输速率到达了1000Mbit/s.6.4.3局域网组网例如建网步骤网络规划布线线缆制造安装网卡标识计算机协议设置设置网络共享资源.双绞线的衔接方法T568BT568A1白橙白绿2橙绿3白绿白橙4兰兰5白兰白兰6绿橙7棕棕8白棕白棕T568BT568B反接线两端衔接的设备类型一样正接线两端衔接的设备类型不同T568AT568B排线顺序36.安装网络协议当网卡驱动程序安装完成后，创建一个局域网衔接，设置TCP/IP协议.标识计算机网络上的每台计算机必需有一个独一的称号1.控制面板|系统2.计算机名3.设置.设置资源共享翻开资源管理器定位到要共享的文件夹或驱动器右键单击该文件夹或驱动器，然后单击“共享〞。共享当用户衔接到此共享文件夹或驱动器时将看到的称号。.共享资源的运用经过映射驱动器翻开Windows资源管理器，单击“工具|映射网络驱动器〞菜单命令定位到共享文件夹所在的计算机〔1〕以\\servername\sharename的方式键入资源效力器名和共享名选择将映射到共享资源的驱动器号.6.5网络互连

6.5.1网络互连概述TCP/IP协议来互联不同的网络网络互连方式:局域网与局域网局域网与广域网广域网与广域网TCP/IP网络互连:实现网络之间的通讯网络间用户实现较高级的运用效力.在OSI模型的物理层上实现信号放大和再生。在OSI模型的数据链路层上实现互连。在OSI模型的网络层上实现互连。交换发生在OSI参考模型的数据链路层在OSI模型的传输层上实现互连。经过公用网〔PSTN〕衔接计算机的设备。中继器网桥路由器交换机网关调制解调器6.5.2网络间的互连设备.中继器在OSI模型的物理层上实现信号放大和再生.网桥在OSI模型的数据链路层上实现互连的设备网桥可以读取目的地址信息，并决议能否向网络的其他段转发同一网段不转发不同网段网桥转发不同网段网桥转发.衔接多个网络或网段的网络设备，在OSI模型的网络层上实现互连路由器不同网络之间数据格式转换和转发维护和更新路由表寻觅一条最正确传输途径网络控制和管理路由器功能.交换机交换机取代集线器和网桥，加强路由选择功能。交换和路由之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的数据链路层，而路由发生在网络层。虚拟局域网只是给用户提供的一种效力。它经过设置用户群将分布在不同实践局域网内的计算机组合成一个任务群体，而不需求改动布线。设置任务组1A1B1C1LAN1A2B2C2虚拟局域网1虚拟局域网2交换机LAN2交换式集线器设置任务组2.网关网关的衔接操作是在OSI模型的七层协议的传输层以上，用于衔接运用不同通讯协议或构造的网络。.调制解调器一种经过公用网〔PSTN〕衔接计算机的设备。实现模拟信号和数字信号的转换。网调制解调模拟信号数字信号数字信号调制解调器的技术目的传输速率：9600bps、14400bps、28800bps、33.6kbps、56kbps、112kbps.分组交换网〔PDN〕帧中继〔FR〕数字数据网〔DDN〕光纤分布数据接口FDD有线电视网综合业务数字网〔ISDN〕ADSL技术ATM技术6.5.3广域网上的通讯技术.分组交换网采用X.25通讯协议，故常叫作X.25网。我国已建立中国公用分组交换网ChinaPAC帧中继〔快速分组交换〕使分组交换技术从窄带开展到宽带分组交换网与帧中继分组交换网和帧中继网数据传输的过程FR网18274563X.25网12347865采用确认非确认.FDDI光纤分布数据接口网是一个运用光纤作为传输媒体的、高速、通用令牌环形网，支持多种拓扑构造。其传输速率高达100Mb/s，相邻站间的最大长度可达2Km，最大站间间隔为200KM。FDDI最广泛的用于城域网和校园网，作为衔接局域网的主干线。局域网衔接到FDDI主干线网桥FDDI环网桥.有线电视网经过有线电视网宽带接入因特网的主流连线设备是CableModem传输媒体划分为三个宽带，分别用于CableModem数字信号上传、数字信号下传及电视节目模拟信号下传。机顶合WebTV是经过电视机来阅读Web需求将电视机衔接到机顶合设备.综合业务数字网是网络与数字网络结合而成的网络以光纤为主要传输媒体支持端到端的数字衔接支持及非话等各种通讯业务〔2B+D〕提供规范的用户-网络接口，便于各种用户终端接入ISDN综合业务：、、电视会议等广泛的通讯效力ISDN根本信道：两条64Kbps带宽的B信道和一条16Kbps的D信道B信道传送语音或数据资料，D信道传送控制信息更高速率的规范是30B+D，带宽2Mbps.一种半永久性衔接电路的公共数据网用户数据在传输率、到达地点等方面根据事先的商定进展传输而不能自行改动利用DDN的主要方式是租用专线在用户向电信部门恳求了专线后，衔接就已完成，这与经过X.25进展数据传输的过程不同。X.25需求经过呼叫建立暂时虚电路进展通讯我国已建立ChinaDDN数字数据网数字数据网DDN.ADSLDSL数字用户线技术以铜质线为传输介质的传输技术组合。任务流程：经ADSL调制解调器编码后的信号经过线传到局后，经过一个信号识别/分别器，假设是语音信号就传到交换机上，假设是数字信号就接入因特网.组合了电路交换和分组交换技术的优点开展而成抑制了同步传输方式不能顺应恣意速率业务简化了分组通讯中的协议，由硬件对简化的协议进展处置交换结点不再对信息进展流量控制和过失控制一条线路上实现高速率、高带宽地传输信息异步传输方式ATM技术ATM运用同步光纤传输速率：622Mbps1.2Gbps2.4Gbps.6.5.4常用网络测试工具IPCONFIG用来查看IP协议的详细配置信息，显示网卡的物理地址、主机的IP地址、子网掩码以及默许网关等，还可以查看主机的相关信息如：主机名、DNS效力器、节点类型等。命令：IPCONFIG/ALLHostName............:jsjjc1 PrimaryDNSSuffix.......:NodeType............:MixedIPRoutingEnabled........:NoWINSProxyEnabled........:NoEthernetadapter本地衔接:Connection-specificDNSSuffix:Description...........:Legend/D-LinkDFE-530TXPCIFastEthernetAdapterPhysicalAddress.......:00-50-BA-2A-0A-52 〔网卡的物理地址〕DHCPEnabled........:NoIPAddress............:8 〔IP地址〕SubnetMask.........: 〔