计算机网络实习

一、局域网局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。局域网的现有拓扑结构网络中的计算机等设备要实现互联，就需要以一定的结构方式进行连接，这种连接方式就叫做“拓扑结构”，通俗地讲就是这些网络设备是如何连接在一起的。目前常见的网络拓扑结构主要有以下四大类：局域网的特点1.星型结构这种结构是目前在局域网中应用得最为普遍的一种，在企业网络中几乎都是采用这一方式。星型网络几乎是Ethernet（以太网）网络专用，它是因网络中的各工作站节点设备通过一个网络集中设备（如集线器或者交换机）连接在一起，各节点呈星状分布而得名。这类网络目前用的最多的传输介质是双绞线，如常见的五类线、超五类双绞线等。这种拓扑结构网络的基本特点主要有如下几点：（1）容易实现：它所采用的传输介质一般都是采用通用的双绞线，这种传输介质相对来说比较便宜，如目前正品五类双绞线每米也仅1.5元左右，而同轴电缆最便宜的也要2.00元左右一米，光缆那更不用说了。这种拓扑结构主要应用于IEEE802.2、IEEE802.3标准的以太局域网中；（2）节点扩展、移动方便：节点扩展时只需要从集线器或交换机等集中设备中拉一条线即可，而要移动一个节点只需要把相应节点设备移到新节点即可，而不会像环型网络那样“牵其一而动全局”；（3）维护容易；一个节点出现故障不会影响其它节点的连接，可任意拆走故障节点；（4）采用广播信息传送方式：任何一个节点发送信息在整个网中的节点都可以收到，这在网络方面存在一定的隐患，但这在局域网中使用影响不大；（5）网络传输数据快：这一点可以从目前最新的1000Mbps到10G以太网接入速度可以看出。其实它的主要特点远不止这些，但因为后面我们还要具体讲一下各类网络接入设备，而网络的特点主要是受这些设备的特点来制约的，所以其它一些方面的特点等我们在后面讲到相应网络设备时再补充。2.环型结构这种结构的网络形式主要应用于令牌网中，在这种网络结构中各设备是直接通过电缆来串接的，最后形成一个闭环，整个网络发送的信息就是在这个环中传递，通常把这类网络称之为“令牌环网”。实际上大多数情况下这种拓扑结构的网络不会是所有计算机真的要连接成物理上的环型，一般情况下，环的两端是通过一个阻抗匹配器来实现环的封闭的，因为在实际组网过程中因地理位置的限制不方便真的做到环的两端物理连接。这种拓扑结构的网络主要有如下几个特点：（1）这种网络结构一般仅适用于IEEE802.5的令牌网（Tokenringnetwork），在这种网络中，“令牌”是在环型连接中依次传递。所用的传输介质一般是同轴电缆。无线局域网络(WirelessLocalAreaNetworks；WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(RadioFrequency；RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。是指打印服务器连接在网络上能过支持的网络标准，一般的打印服务器只能支持IEEE802.3系列的协议。网络硬件组成局域网的组成包括网络硬件和网络软件二大部分。网络硬件主要包括网络服务器、工作站、外设、网络接口卡、传输介质，根据所输介质和拓扑结构的不同，还需要集线器（HUB）、集中器(concentrator)等，假如要进行网络互连，还需要网桥、路由器、网关、以及网间互连线路等。1、服务器：在局域网中，服务器可以将其CPU、内存、磁盘、打印机、数据等资源提供给莫斯科上使用，并负责对这些资源的管理，协调网络用户对这些资源的使用。所以请求服务器具备较高的性能，包括较快的处理速度、较大的内存、较大容量和较快访问速度的磁盘等。2、工作站：网络工作站的选择比较简单，任何微机都可以作为网络工作站，目前使用量多的网络工作站可能就是基于IntelCPU的微机了，这是由于这类微机的数量最多，用户最多，而且网络产品也最多。在考虑网络工作站的配置时，主要考虑以下几个方面：（1）根据不同的应用的请求配置计算机；（2）CPU的速度；（3）内存的大小；（4）总线结构和类型；（5）磁盘控制器及硬盘的大小；（6）工作站网络软件请求；（7）所支持的网卡；（8）扩展槽的数量；（9）购买费用。3、外设：外设主要是指网络上可供网络用户共享的外部设备，通常，网络上的共享外设包括打印机、绘图仪、扫描器、MODEM等。4、网络接口卡：网络接口卡（简称网卡）提供数据说输功能，用于把计算机同电缆线（即传输介质）联接起来，进而把计算机联入网络，因此每一台联网的计算机都需要有一块网卡。5、传输介质：网络接口卡的类型决定了网络所采用的传输介质的类型、物理和电气特征性、信号种类、以及网络中各计算机访问介质的方法等。局域网中常用的电缆主要有：同轴电缆、双绞线和光纤。计算机网络软件的组成系统软件系统软件为计算机使用提供最基本的功能，可分为操作系统和支撑软件，其中操作系统是最基本的软件；系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。1.操作系统是一管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让使用者与系统交互的操作接口。★操作系统分为BIOS、BSD、DOS、Linux、MacOS、OS/2、QNX、Unix、Windows等。2.支撑软件是支撑各种软件的开发与维护的软件,又称为软件开发环境（IDE）。它主要包括环境数据库、各种接口软件和工具组。著名的软件开发环境有IBM公司的WebSphere,微软公司的Studio.NET等。★包括一系列基本的工具（比如编译器，数据库管理，存储器格式化，文件系统管理，用户身份验证，驱动管理，网络连接等方面的工具）。应用软件但是系统软件并不针对某一特定应用领域。而应用软件则相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一个特定的程序，比如一个图像浏览器。也可以是一组功能联系紧密，可以互相协作的程序的集合，比如微软的Office软件。也可以是一个由众多独立程序组成的庞大的软件系统，比如数据库管理系统。★较常见的应用软件有：行业管理软件：如电脑行业管理软件开龙IT200商软ERP等；文字处理软件：如Office、openoffice、WPS、永中office等；信息管理软件：如Assces数据库,mysql数据库等；辅助设计软件：如AutoCAD、Photoshop等；媒体播放软件：如暴风影音、QQ影音、kmplayer、豪杰超级解霸、WindowsMediaPlayer、RealPlayer等；系统优化软件：如windows优化大师、超级兔子魔法设置等；实时控制软件：如KingACT教育与娱乐软件：游戏；图形图像软件：coreldraw,painter,GIMP(linux下),3DSMAX,MAYA,softimage|xsi,lightwave,cineme4d,Houdini,ADOBE公司的：Photoshop、Illustrator、Acrobat、Reader、Golive、Indesign、CreativeSuite、Pagemaker、AfterEffects、Premiere、FontFolio、AdobeFramemaker、Flex、InCopy、Audition、SoundBooth、Captivate、Dreamweaver、Flash、Fireworks、LiveCycleEnterpriseSuite(ES)；数学软件：Mathematica，Maple，Matlab，MathCad；统计软件：SAS，SPSS后期合成软件：aftereffects,combustion,digitalfusion,shake,flame；杀毒软件：如瑞星、金山毒霸、卡巴斯基、诺顿、麦克菲、nod32、江民等；通信协作软件：电子邮件软件，传真软件，群件软件，通信软件，远程控制软件；管理效率软件：个人信息管理软件，财务软件，ocr软件，文档软件，项目管理软件。网络连接技术标准的电话线路和传统的调制解调器提供用户拨号上网的服务。虽然它是目前最常用的连接方式，但是由于其速度慢，许多用户需要找到一种性能更好的连接服务。许多年来，大型的公司一直从电话公司租用高速的的专线，这些线路称作为T1、T2、T3和T4线路。它们支持数字通信因此不需要传统的调制解调器，并能提供很高的数据速率。不幸的是，这种类型的连接非常昂贵，列入T1线路提供1.544Mbps速率，租用的费用大约为几千美金。为此，一些新型的连接技术也已出现。如综合业务数字网（IntergrateServicesDigitalNetwork，简记为ISDN）、异步数字用户线路（AsymmetricDigitalSubscriberLine，简记为ADSL）、电缆调制解调器（cablemodem)和卫星等无线连接方式。连接技术分类（1）ISDNISDN是由许多本地电话公司使用特殊的高速电话线路所提供的服务。近几年来，它在许多城市得到广泛的推广和使用，现在主要是较小的单位和个人使用ISDN。ISDN提供了比传统的调制解调器快两倍多的数据传输速率，且其租用价格远远低于T1和E1线路。（2）ADSLADSL使用已经存在的电话线路提供与T1线路同样速度的连接，并且价格低廉。这是一种非常新的、发展迅速的技术。虽然这种技术推广不久，但相信在不远的将来。许多用户能享受到高技术所带来的好处。（3）电缆调制解调器电缆调制解调器使用已存在的有限电视电缆，以较低的价格，提供与ADSL和T1一样高速的连接。虽然绝大部分用户都拥有有线电视连接，但是，它们都不支持电缆调制解调器，只有通过改造，才能达到电缆调制解调器上网的要求。（4）卫星／大气连接服务该服务利用卫星和大气，以7倍拨号上网的速度进行数据的接受和发送。遗憾的是，一般用户只能接受数据发送还得依赖于拨号和链接，尽管它的速度低于ADSL和cablemodem，但只要使用卫星接收器，可以在任何地方进行卫星通信。外围设备互连异步通信；电缆和布线；光缆；FibreChannel(光纤信道)；FireWire；HIPPI(高性能并行接口)；HSSI(高速串行接口)；InfiniBand(无限频带)；红外技术；IP存储；并行接口；SCSI(小型机系统接口)；串行通信和接口；SSA(串行存储体系结构)；交换结构和总线设计；同步通信；USB(通用串行总线)；VI体系结构LAN/企业网ATM(异步传输模式)；电缆和布线；以太网；快速以太网；FDDI(光纤分布数据接口)；光缆；吉比特以太网；红外技术；LAN(局域网)；LocalTalk；微波通信:令牌环网；无线LAN；无线PAN(个人区域网)宽带/城域/广域网ATM(异步传输模式)；电缆(CATV)数据网络；DBS(直播卫星)；DSL(数字用户线)；无纤光网络；光缆；FibreChannel(光纤信道)；帧中继；FTTH(光纤到家庭)；吉比特以太网；HALO(高度长时运行)；红外技术；ISDN(综合业务数字网)；LMDS(本地多点分配业务)；微波通信；MMDS(多信道多点分配业务)；光网络；PON(无源光网络)；住宅宽带；卫星通信系统；SONET(同步光网络)；T载波；WDM(波分复用)；无线宽带接入技术；无线本地环路连接设备和交换/路由选择技术网桥和桥接；集中器设备；多层交换；复用和复用器；中继器；路由器；交换结构和总线设计；交换和交换网络；VI体系结构二、（1）局域网访问控制方法（令牌总线网）令牌总线网TokenBusNetWorkIEEE802.4令牌总线网络类似于令牌环网络，其中，站点可与在网络上进行发送之前，必须拥有一个令牌。但是，它们的拓扑结构和令牌传递方式是不同的。电气电子工程师协会(IEEE)802．4委员会已经定义了令牌总线标准是宽带网络标准，以与以太网的基带传输技术区别。令牌总线网络通过总线拓扑结构，使用75欧姆CATV同轴电缆构造。802．4标准的宽带特性，支持在不同的信道上同时进行传输。宽带电缆有较长的传输能力，传输率可达10Mbps。在生产厂房的网络中，令牌总线网有时采用生产自动化协议来实现。令牌按照站点地址的序列号，从一个站点传送到另外一个站点。这个令牌实际上是按照逻辑环而不是物理环进行传递。在数字序列的最后一个站点将令牌返回到第一个站点。这个令牌并不遵照连接到这条电缆的工作站的物理顺序进行传递。可能站点1在一条电缆的一端，而站点2在这条电缆的另外一端，站点3却在这条电缆的中间。电缆的拓扑结构可以包括被长干线电缆连接的工作站的一些组。这些工作站从一种星形配置的集线器中分支出来，所以这个网络既是一个总线拓扑又是一个星形拓扑的网络。ARCNET是一个令牌总线网络，但是它不承认IEEE802．4标准。令牌总线拓扑结构的例子有“ARCNET”。令牌总线拓扑对于组织分离在较远地点的用户是很适合的。虽然在一些生产环境使用令牌总线结构，但是以太网和令牌环标准却已经在办公室环境起着决定性的作用。公共总线结构可以实现生产流水线和产品装配线上的计算机设备节点接入，但是实时环境不适合采用CSMA／CD协议，一个节点数据无法预期的延迟，使流水线的流程没有确定性。令牌环网可以满足实时性和确定性要求，但是，物理环不符合流水线那样的线性组织结构；因此，解决方案就是在网络线性组织分布上采用逻辑环访问协议来使每个站点具有确定的令牌等待时间。假定总线上的站点均由P057单片机构成，其站地址分别为01H、08H、23H、45H。系统不采用主从访问方式而采用令牌方式进行通信。逻辑环上相邻的编号站点，物理位置不一定相邻。例如，逻辑环顺序（按地址）可以为：45H→23H→08H→01H→45H；也可以为：08H→45H→01H→23H→08H。这与站点在总线上的物理位置无关。与令牌环协议一样，获得令牌的站点得到发送权，它可以向其它站点发送数据，总线上其它站点都处在接收状态，与发送帧地址匹配的站点复制数据，是否需要应答，协议设计中均应规定：1.不要求接收站响应2.要求接收站响应在现场总线中，由于传输可靠性很高，而实时性显得重要。获得令牌的站点发送完数据后，不等待接收站的响应，就将令牌传递给它的后继站。如果持有令牌的站没有数据要发送，它就直接将令牌传递给他的后继站，如此循环反复。令牌总线的工作原理令牌总线是一种在总线拓扑结构中利用“令牌”（token）作为控制节点访问公共传输介质的确定型介质访问控制方法。在采用令牌总线方法的局域网中，任何一个结点只有在取得令牌后才能使用共享总线去发送数据。二、（2）广域网路由选择接入的全部是电信，或接入的全部是网通等，这种多WAN就是“带宽汇聚”。在宽带路由器中，应该选择相应的“带宽汇聚”工作模式。宽带路由应用在这种模式时，遇到的最大障碍是“身份绑定”的问题，泡泡堂、QQ、MSN、网上银行等各种业务不允许通过两条宽带线路同时运行。尤其是泡泡堂等，连接的端口每次都是变化的，无法固定绑定在一条线路上。如果采用“带宽汇聚”方式，又不支持“身份绑定”，泡泡堂、QQ等无法正常工作。没有支持“身份绑定”的路由器，在这种方式下工作是根本不行的。但某些没有“身份绑定”功能的路由器确实又在正常使用，这是什么原因呢？原来这些路由器采用了瞒天过海的方法。你应该注意它是否在多WAN的设置中要求诸如“IP负载均衡”的选项。如果这样，它采用的回避矛盾的方法是，把你所有用户硬性分开，每个用户只能在一条线上上网，泡泡堂不卡了，QQ不掉了，看起来正常了。但这样使用的效果是你的带宽被大大打了折扣，带宽不能复用。从多线程下载测试结果看，带宽效率下降了40%多。而且，多WAN路由成了两个单WAN的组合，投资多WAN成了没有意义的事。另外，还要注意有些路由器有设计缺陷，不能支持同一局端的接入，也就是两条宽带不能用同一电信网关。这种路由器是不能选用的。所以，在同一运营商的“带宽汇聚”方式下，一定要选择支持“身份绑定”功能的宽带路由器。这样你的带宽效率和多WAN投资才不会打折。自动识别宽带线路、全自动一吧多网、网络自动升级路由地址库等更进一步的高级功能，在安装和维护管理中是多么的重要。欣向路由是大陆多WAN技术的首先倡导者，是目前网吧多WAN路由的主流品牌。在网吧多WAN的应用中，欣向路由的丰富功能应对各种接入方式游刃有余。在“身份绑定”、“全自动一吧多网”、“自动升级”、“第四代多WAN”等方面，目前，欣向牢牢占据着网吧多WAN不可替代的技术领导地位，赢得大量用户的首肯，这与他们不间断的技术创新和服务理念密切相关。四、TCP协议和UDP协议TCP：TransmissionControlProtocol传输控制协议TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transportlayer）通信协议，由IETF的RFC793说明（specified）。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，UDP是同一层内另一个重要的传输协议。UDP是UserDatagramProtocol的简称，中文名是用户数据包协议，是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。它是IETFRFC768是UDP的正式规范。TCP协议和UDP协议的区别1,TCP协议面向连接，UDP协议面向非连接2，TCP协议传输速度慢，UDP协议传输速度快3，TCP协议保证数据顺序，UDP协议不保证4,TCP协议保证数据正确性，UDP协议可能丢包5，TCP协议对系统资源要求多，UDP协议要求少TCP=TechnologyControlPlan,技术管制计划IP地址的分类基本的IP地址是分成8位一个单元(称为8

位位组)的32位二进制数。二进制与十进制大家都懂吧。为了方便人们的使用，对机器友好的二进制地址转变为人们更熟悉的十进制地址。IP地址中的每一个8

位位组用0～255之间的一个十进制数表示。这些数之间用点(.)隔开，这是所谓的点-十进制格式。因此，最小的IPv4地址值为，最大的地址值为55，然而这两个值是保留的，没有分配给私人的端系统。

点分十进制数表示的IPv4

地址分成几类，以适应大型、中型、小型的网络。这些类的不同之处在于用于表示网络的位数与用于表示主机的位数之间的差别。IP地址分成五类，用字母表示：

A

类地址

B

类地址C

类地址

D

类地址

E

类地址

每一个IP地址包括两部分：网络地址和主机地址，上面五类地址对所支持的网络数和主机数有不同的组合。

1.

A

类地址

一个A

类IP地址仅使用第一个8位位组表示网络地址。剩下的3个8位位组表示主机地址。A类地址的第一个位总为0，这一点在数学上限制了A类地址的范围小于

127,127是64+32+16+8+4+2+1的和。最左边位表示128，在这里空缺。因此仅有127个可能的A类网络。A类地址后面的24位(3个点-十进制数)表示可能的主机地址，A类网络地址的范围从到。注意只有第一个8位位组表示网络地址，剩余的3个8位位组用于表示第一个8位位组所表示网络中惟一的主机地址，当用于描述网络时这些位置为0。注意技术上讲，

也是一个A类地址，但是它已被保留作闭环（look

back

）测试之用而不能分配给一个网络。每一个A类地址能支持16777214个不同的主机地址，这个数是由2的24次方再减去2得到的。减2是必要的，因为

IP把全0保留为表示网络而全1表示网络内的广播地址。其中

和55保留

0—127。

网络号码范围是,用于128个网络。但网络不能近由0组成且保留用于回路。剩下的126个网络，1到126，共有16777214个可能的主机地址（16777216减2）

A类

网络

—主机——主机—主机

0-127

127

0

0

0

2.

B

类地址

设计B类地址的目的是支持中到大型的网络。B类网络地址范围从到。B

类地址蕴含的数学逻辑是相当简单的。一个B类IP地址使用两个8位位组表示网络号，另外两个8位位组表示主机号。B类地址的第1个8位位组的前两位总置为

10，剩下的6位既可以是0也可以是1，这样就限制其范围小于等于191，由128+32+16+8+4+2+1得到。最后的16位(

2个8位位组)标识可能的主机地址。每一个B类地址能支持64534

个惟一的主机地址，这个数由2的16次方减2得到。B类网络仅有16382个，其中和55保留。

128—191。B类，网络号码范围是--

用于16256个网络。共有65534个可能的主机地址

B类

网络网络主机--主机

128—191

128

123

0

0

3.

C

类地址

C类地址用于支持大量的小型网络。这类地址可以认为与A类地址正好相反。A类地址使用第一个8位位组表示网络号，剩下的3个表示主机号，而C类地址使用三个8位位组表示网络地址，仅用一个8位位组表示主机号。C类地址的前3位数为110，前两位和为192(128+64)，这形成了C类地址空间的下界。第三位等于十进制数32,这一位为0限制了地址空间的上界。不能使用第三位限制了此8位位组的最大值为255-32等于223。因此C类网络地址范围从

至。最后一个8位位组用于主机寻址。每一个C类地址理论上可支持最大256个主机地址(0～255)，但是仅有254个可用，因为0和255不是有效的主机地址。可以有2097150个不同的C类网络地址，其中和55保留。192--223。网络号码范围是--，用于2064512个网络。共有254个可能的主机地址

C类

网络网络网络主机.

192--223

192

0

0

0

4.

D

类地址

D

类地址用于在IP网络中的组播(

multicasting

，又称为多目广播)。D类地址的前4位恒为1110

，预置前3位为1意味着D类地址开始于128+64+32等于224。第4位为0意味着D类地址的最大值为128+64+32+8+4+2+1为239，因此D类地址空间的范围从到239.

255.

255.254。

5.

E

类地址所有的网络空间计算都必须“减2”，这是因为要扣除两个保留地址：“0”给这个网络255给广播。地址1-254分配给主机，第一个八位组号码224-254保留给在这儿未讨论的特殊类（组播和调查）。通过上述讨论，可以知道只有很少数非常大的组织才能拥有A类地址，实际上只有126个这样的组织，我们中大多数用的是B类和C类IP地址与INTERNET相连。子网掩码子网掩码(subnetmask)是每个网管必须要掌握的基础知识，只有掌握它，才能够真正理解TCP/IP协议的设置。以下我们就来深入浅出地讲解什么是子网掩码。1)子网掩码的概念子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。2)

确定子网掩码数用于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目。在定义子网掩码前，必须弄清楚本来使用的子网数和主机数目。IP地址的结构要想理解什么是子网掩码，就不能不了解IP地址的构成。互联网是由许多小型网络构成的，每个网络上都有许多主机，这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点，将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分，以便于IP地址的寻址操作。IP地址的网络号和主机号各是多少位呢？如果不指定，就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号，这就需要通过子网掩码来实现。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示；右边是主机位，用二进制数字“0”表示。子网掩码就确定了一个IP地址的32