计算机网络协议

计算机网络技术

等网络

：家庭网络的组建

1*■<(SOHO)

相关知识

计算机网络基本概念

计算机网络的分类

计算机网络的硬件组成

OSI参考模型、TCP/IP网络模型

物理层

网络中的传输介质

IP地址基础知识

3

计算机网络的概念

计算机网络的基本要素?

网络中的某个独立的计算机

之间要能相互通信，必须定制相

互可确认的规范标准或协议。

计算机网络的概念

将分布在不同地理位置上的具有独

立工作能力的计算机、终端及其附属设

备用通信设备和通信线路连接起来，并

配置网络软件，以实现计算机资源共享

的系统。

5

计算机网络的功能

•数据通信；

•实现资源共享；

•进行数据信息的集中和综合处理;

•均衡负载，相互协作；

•提高了计算机的可靠性和可用性;

•进行分布式处理

6

计算机网络的分类,

按网络的覆盖范围

•对等网络

按数据的传输方式•基于服务器网络

按网络组件的关系・接入网

计算机网络的分类

广域网

城域网、一城域网

/\、

接入网接入网接入网接入网接入网接入网

』」」JJJ

局域网校园网企业网局域网

8

计算机网络的硬件组成

•网络中的计算机

•网络接口卡

•中继器和集线器

•网桥和交换机

•路由器

・传输介质连接器件

9

修计算机处理的数据转换为能够通过

功能介质底输的信号

组成由网卡驱动程序和网卡硬件组成

分类10Mbps.100Mbps.10/100Mbps.

1000Mbps

OSI参考模型

国际标准化组织(ISO)在1978年提出了开放

系统互连参考模型(OSI：OpenSystemInterconn

ectionReferenceMode),该模型是设计和描述

网络通信的基本框架。生产厂商根据0SI模型的标准

设计自己的产品。0SI描述了网络硬件和软件如何以

层的方式协同工作进行网络通信。

什么是协议？

12

文件传输协议

阶段发送方接收方（MostB）

向接收方发建链请求：

建链受到建链请求后，同意建港，向发送方发

阶段CennhostAhostB请求确认：

ConnhostAhostB同意

收到建链确认后，向B发文gF传输请求：同意发送方文件传输的谙求，发确H信

息：

SendFileAFileBsizetype请求

•••SendFfleAlFfleBl

数

收到文件传输确认后，开始进行文件传输:

据

向接收方发第1个记录：接收方接收第1个记录

传

输Reclenth11data

阶

段继续发第2个记录

接收方接收第2个记录

Recfenth2data

继续发送，直至最后一个记录：

接收方接收最后一个记录

RecfenthNdata

文件发送完毕，向接收方发拆椅谙求：同意拆链，发确认信息:

拆链DischostAhostB请求DischostAhostB同意

阶段

j溺痂礴断链福状定二＞分本次文件传输结案:落秉薪1宿

13

OSI参考模型

■■■■■■■■■■

■■■■■■■■■

OSI的分层

‘处理网络应用

资源V

子网■・数据表示

LA主机间通信

卜A端到端的连接

।A寻址和最短路径

通信J

子网1―介质访问（接入）

.蒯”二进制传输

14

LocatfonALocationB

Philosopner

Translator

2

Informslior.

forthergmose

国©cr83ySecretary

Fig.1-10.Hiephilosopher-translatQr-sccretar>architecture.

15

OS1参考模型各层功能X

•有关物理设备通过物理媒体进行互连的描述和规定；

•以比特流的方式传送数据，物理层识别。和1；

•定义了接口的机械特性、电气特性、功能特性和规程

特性。

16

•负责通过物理层在两台计算机之间无差错地传输数据帧;

•允许网络层通过网络连接进行虚拟无差错地传输；

•实现点对点的连接。

•负责寻址，将IP地址转换为MAC地址；

•选择合适的路径并转发数据包；

•能协调发送、传输及接收设备的能力不平衡。

。畛"型各层功能/

•保证不同子网的设备间数据包可靠、顺序、无错传输；

•实现端到端的连接；

・将收到的乱序数据包重新排序，并验证所有的分组是否

都已收到。

19

。畛"型各层功能/

•向表示层或会话用户提供会话服务；

•在两结点间建立、维护和释放面向用户的连接；

•对会话进行管理和控制，保证会话数据可靠传送;

20

21

•负责不同的数据格式之间进行转换;

•负责数据的加密；

•负责文件的压缩。

•提供各种网络服务。

数据名称

对等层之间传送数据的单位.

.A

协议数据单元(PDU)

服务数据单元(SDq『..

相邻层之间交换数据的单位.

24

数据名称

APDU

PPDU

SPDU

数据段

数据包

数据帧

比特流

25

数据流向

数据是怎样从一台计算机传

到另一台计算机的呢？

26

数据流向

计算机1计算机2

应用程序数据

27

数据流向

计算机1计算机2

AP2

应用层应用层

7应用层首部电应用程序数据7

/

表示层表示层

66

/

会话层55会话层

/

传输层44传输层

/

网络层33网络层

/

数据链数据链

路层22路层

/

物理层11物理层

/

28

数据流向

计算机1计算机2

AP

271

应用层

应用层7

表示层

表示层6表TJ7层首部%I应用程序数据6

会话层55会话层

传输层44传输层

网络层33网络层

数据链数据链

路层22路层

物理层11物理层

29

数据流向

计算机1计算机2

会话层首部应用程序数据

坛H6H7

30

数据流向

计算机1计算机2

AP

271

应用层77应用层

表示层66表示层

会话层5会话层

传输层4传输层

传输层首部H4H5H6H7应用程序数据

网络层33网络层

数据链数据链

路层22路层

物理层11物理层

31

数据流向

计算机1计算机2

网络层首部，H4|H51H61H7|应用程序数据

32

计算机1计算机2

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路数据链

路层

层首部

物理层

数据流向

计算机1计算机2

应用层7

表示层6

会话层5

传输层44传输层

网络层33网络层

数据链数据链

路层2路层

物理层▼110100110100101比特流1101011101011物理层

物理传输媒体

34

计算机1计算机2

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路数据链

路层

层首部

物理层

数据流向

计算机1计算机2

网络层首部，H4|H51H61H7|应用程序数据

36

数据流向

计算机1计算机2

AP

271

应用层77应用层

表示层66表示层

会话层55会话层

传输层44传输层

传输层首部H4H5H6H7应用程序数据

网络层33网络层

数据链数据链

路层22路层

物理层11物理层

37

数据流向

计算机1计算机2

会话层首部坛H6H7应用程序数据

38

数据流向

计算机1计算机2

AP

271

应用层

应用层77

表示层表示层

6表TJ7层首部取1+1应用程序数据6

会话层55会话层

传输层44传输层

网络层33网络层

数据链数据链

路层22路层

物理层11物理层

39

数据流向

计算机1计算机2

应用层首部电应用程序数据

40

数据流向

计算机1计算机2

应用程序数据

数据封装

TCP/IP网络模型

OSI的体系结构TCP/IP的体系结构

应用层

（各种应用层协议如

TELNET,FTP,

SMTP等）/

传输层（TCP或UDP）/

网络层/

网络接口层

43

网络接口层：是TCP/IP模型的最低层，负责接收从

网络层交来的IP数据报并将IP数据报通过底层物理网络

发送出去，或者从底层物理网络上接收物理帧，抽出IP

数据报，交给网络层。

网络层负责独立地将分组从源主机送往目的主机，

涉及为分组提供最佳路径的选择和交换功能，并使这一

过程与它们所经过的路径和网络无关。

44

传输层的作用是在源结点和目的结点的两个对等实体

间提供可靠的端到端的数据通信。为保证数据传输的可靠

性，传输层协议也提供了确认、差错控制和流量控制等机

制。传输层从应用层接收数据，并且在必要的时候把它分

成较小的单元，传递给网络层，并确保到达对方的各段信

息正确无误。

应用层涉及为用户提供网络应用，并为这些应用提供

网络支撑服务，把用户的数据发送到低层，为应用程序提

供网络接口。

45

TCP/IP各层主要协议,

46

数据封装

①

②

分段

数据包

Eth.④帧

⑤

10000100110101011100010101001110111001

47

数据解封装

⑤

④

分段

数据包

48

物理层

■■■

■

物理层是OSI模型的最低层，它向下直接与传

输介质相连接，是开放系统和物理传输介质的接

口，向上相邻且服务于数据链路层。是整个开放

系统的基础，它是惟一直接提供原始比特流传输

的层。

物理层

数据终端设备又称DTE,指数据输入、输出设

备和传输控制器或计算机等数据处理装置及其通信

控制器。数据电路端接设备又称DCE,指自动呼叫

设备、调制解调器以及其他一些中间装置的集合。

DTE的基本功能是产生、处理数据；DCE的基本功能

是沿传输介质发送和接收数据。

DTE/DCE接口DTE/DCE接口

DTEDCE

50

物理层

机械特性;

电气特性;

功能特性;

规程特性。

y

51

网络层的传输介质

双绞线同轴电缆

光纤

52

抵消相邻线对之间的电

磁干扰和减少近端串扰

53

SYSTEMSCABLEE138034jW国人™；UL)CMR/MPR

ORC函PCCfFT4VERIFIEDETLjg而*p44766FT(

表示5类线表示生产年月

表示线缆当前所在的英尺数

54

双绞线

非屏蔽双绞线（UTP）屏蔽双绞线（STP）

55

双级线

■■■■■■■■■■■■■■■■

跖屏蔽RJ-45信息模块

^hk',星

RJ-45信息模块

56

双绞线

双绞线的线序标准

T568A

T568A-标准

白绿一1,绿一2,白橙一3,蓝一4,

白蓝—5,橙—6,白棕—7,棕—8o

57

双绞线

双绞线的线序标准[.mwi

____________________________________12345678

T568B

T568B-标准

白橙一1,橙一2,白绿一3,蓝一4,

白蓝—5,绿—6,白棕—7,棕—8o

58

双绞线

双绞线跳线的类型

拣

端1白橙橙白绿riTL白蓝绿白棕棕

於

端2白橙橙白绿rm.白蓝绿白棕棕

直通线一般用来连接异型设备,

如计算机和交换机之间的连接。

59

双绞线

双绞线跳线的类型

端1白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕

端2白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕

交叉线一般用来连接同种设备,

如两台计算机之间的连接。

60

双绞线

双绞线跳线的类型

端1白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕

端2棕白棕绿白蓝蓝白绿橙白橙

全反线主要用于路由器或交换机的

Console端口与计算机COM端口的连接。

61

光纤通信中，传输数据的介质是光导

纤维简称光纤，介质中传输的信号是激光

（或荧光），即光信号。

62

光纤

L光纤纤芯

光纤纤芯

.----------►——光纤的结构Y包层

包层

<-------------------------►

涂覆层＜涂覆层

光纤

光纤中光的传输

包层折射角包层

纤/低折射率的媒体）

纤芯

（高折射率的媒体）

包层

（低折射率的媒体）

64

光纤

低折射率高折射率

（包层）（纤芯）

65

光电转换

电信号光信号电信号

＞接收器」^终端

终端」_►发送器——L-

66

光纤

光纤的分类

"均匀光纤（突变型光纤）

照折射率分布不同来分Y

＜非均匀光纤（渐变型光纤）

’单模光纤

按照传输的总模数来分＜

＜多模光纤

67

光纤

多模光纤

输入脉冲单模光纤输出脉冲

68

光纤

光纤使用的连接器件

(a)ST(b)SC(c)FC

LC/vrcsi光纤活动连接噩

(a)ST光纤连接器(b)SC光纤连接器(c)FC光纤连接器(d)LC光纤连接器

与光连接的设备

・光纤收发器

•光接口网卡

•带光纤接口的交换机

光纤收发器

70

塑料保护外皮

中央铜导线

金属屏敝层绝缘层

71

同轴电缆

同轴电缆的分类

，粗缆（直径为l.27cm）

r按导体粗细的不同v

I细缆（直径为0.635cm）

同轴电缆Y

r基带同轴电缆

＜按阻抗的不同＜

I宽带同轴电缆

72

同轴电缆

粗缆连接器

AUI连接器

■73

同轴电缆

细缆连接器

BNC连接器BNCT型接头

■74

每台直接连接到Internet上的计算机、

路由器都必须有一个唯一的IP地址。IP地址

是Internet赖以工作的基础。

75

IP地址的结构

IP地址

网络标识主标识

net-idhost-id

76

IP地址长度为二进制32位，每8位为一组，

共4组，每组用隔开，但书写时为了方便，

都用十进制写出，每组的取值范围为0-255.

如B类地址:

10000001.00001000.00000001.00011111

书写成：129.8.1.31

77

IP地址的分类

•A类地址：主要用于拥有大量主机的网络编址。

•B类地址：主要用于中等规模的网络编址。

•C类地址：主要用于小型局域网编址。

•D类地址：提供网络组播服务或作为网络测试之用。

•E类地址：它是一个实验地址，保留给未来扩充使用。

78

E类地址11110；保留为今后使用

79

D类地士』A痴&址的网络号字段net-id为1字节

E类地址11110；保留为今后使用

80

E类地址11110；保留为今后使用

81

A类地址0；

net-idhost-id

8bit’24bit

E类地址11110；保留为今后使用

82

E类地址11110；保留为今后使用

83

84

B类地址10:

net-idhost-id

16bit16bit

E类地址11110；保留为今后使用

E类地址11110；保留为今后使用

86

A类地址0；

net-idhost-id

8bit〃24bit

87

IP地址编码方案/

网络最大第一个最后一个每个网络

类别网络数可用的可用的中最大的

网络号网络号主机数

A126(27-2)112616,777,214

B16,384(214)128.0191.25565,534

C2,097,152(221)192.0.0223.255.255254

注意：网络标识不能出现全0或全1状态;

主机标识不能出现全0或全1状态。

88

子网掩码

A

类网络地址net-id（8位）host-id（24位）

地

址默认子网掩码

11111111000000000000000000000000

B

类网络地址net-id（16位）host-id（16位）

地

址默认子网掩码

11111111111111110000000000000000

C

网络地址net-id（24位）host-id（8位）

类

地

址默认子网掩码

11111111111111111111111100000000

网络部分主机部分地址类型途

任意全0网络地址代表一个网段

任意全1广播地址某一网段的所有结点

127任意回送地址回送测试

全0所有网络路由器指定默认路由

本网段所有结点

全1广播地址

90

私有IP地址

«10.0.0.1-10.255.255.254（A类）

・172.17.0.1〜172.31.255.254（B类）

•192.168.0.1〜192.168.255.254,类）

91

项口实施

任务1:双绞线线缆及其制作

任务2：利用网卡实现双机直接连接

任务3：利用计算机串/并口实现双机直接电缆连接

92

任务1:双绞线线缆及其制作

工作任务

(1)制作一条双绞