计算机网络基础项目化教程（第2版）课件 蒋建峰 单元6-10 IP编址与子网划分-配置网络操作系统

单元6IP编址与子网划分《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology单元6IP编址与子网划分-内容列表《计算机网络基础》课程6.1网络地址分配6.2子网划分6.3VLSM与CIDR6.4IPv6子网划分网络地址分配《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology规划网络《计算机网络基础》课程网络地址规划是一个结构化过程，应该妥善规划和记录这些网络内部地址的分配。作用防止地址重复提供和控制访问监控安全和性能规划网络地址《计算机网络基础》课程用户使用的终端设备（私有IP）服务器和外围设备（固定IP）可以从Internet访问的主机（NAT）中间设备（互联IP地址）主机的类型Internet公网网络出口设备研发部:50人网络地址转换服务器使用固定IP地址销售部:10人销售部可以访问Internet网络互联IP地址手工分配IP地址《计算机网络基础》课程采用静态分配IP地址时，网络管理员必须给设备安排一下几个参数：IP地址子网掩码默认网关DNS服务器地址静态配置IP地址以太网“属性”→

TCP/IP协议栈→

使用下面的IP地址：Windows11操作系统下：自动分配IP地址《计算机网络基础》课程由于静态管理IP地址工作量繁重，而且容易出错，在大型网络中，通常使用动态主机配置协议（DHCP，DynamicHostConfigurationProtocol）为终端设备分配地址。以太网“属性”→

TCP/IP协议栈→自动获得IP地址：动态获取IP地址Windows10操作系统下：子网划分《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology为什么进行子网划分？《计算机网络基础》课程在ARPANET的早期，IP地址的设计不够合理，主要体现在以下几个方面：IP地址空间的利用率有时很低；给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏；两级的IP地址不够灵活。减少网络流量优化网络性能简化管理工作可以更为灵活地形成覆盖大范围的网络子网划分的优势172.16.10.0/24172.16.20.0/24172.16.30.0/24/24子网编址的实现《计算机网络基础》课程从主机域中借用若干个比特作为子网号，而主机号也就相应减少了若干个比特。

IP地址=[网络号，子网号，主机号]子网位从主机域的最左边开始连续借用子网号在网外是不可见的，仅在子网内使用子网号的位数是可变的，为了反映有多少位用于表示子网号，采用子网掩码(mask)

网络号

子网号主机号IP地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级的IP地址变成为三级的IP地址。

网络号主机号两级IP地址三级IP地址子网编址的实现《计算机网络基础》课程三级IP地址中的子网掩码同样也是32比特，在32位子网掩码中：网络地址、子网地址部分为“1”主机部分对应的为“0”

网络号

子网号主机号三级IP地址111111…………..…11111100000….00000三级IP地址中的网络地址

：

子网掩码与IP地址做逻辑“与”运算。1AND1=11AND0=00AND1=00AND0=0对应子网掩码与（AND）运算《计算机网络基础》课程地址和子网掩码之间的AND运算得到的结果就是网络地址。发送主机必须确定应该将数据包直接发送到本地网络中的主机还是应将其转发到网关。1721611/2410101100000100000000000100000001111111111111111111111111000000002552552550ANDAND101011000001000000000001000000001721610是一个B类地址，默认情况下网络号为172.16，主机号为1.1，网络地址为。采用三级IP地址结构后，根据子网掩码计算，网络号变成了172.16.1，主机号为1，网络地址为。划分子网前的准备《计算机网络基础》课程该网络内将划分几个子网？每个子网有多少有效主机？有效的子网地址是什么？在该子网划分中，网络掩码是什么？每个子网的广播地址是什么？回答5个问题划分子网《计算机网络基础》课程172160025525500255111111112551111111125511111111000000000IP地址默认的子网掩码扩展8位的子网掩码网络号主机号网络号主机号网络号子网主机“/16”表示子网掩码有16位.“/24”表示子网掩码有24位.11111111111111110000000000000000划分子网《计算机网络基础》课程扩展了8位地址的网络16网络主机172.16.20.66255.255.255.0172200101011001111111110101100000100001111111100010000111111110001010001000010000000000000000000010100子网网络地址子网号划分子网《计算机网络基础》课程172.16.10.0/24172.16.20.0/24172.16.30.0/24/24172.16.20.66/24172.16.20.66/24网络子网主机172162066网络主机网络地址，缺省的情况相未划分子网25525500172162066网络主机2552552550网络地址，划分子网子网计算《计算机网络基础》课程1）你所选择的子网掩码将会产生多少个子网?

2的x次方(x代表掩码位数)2）每个子网能有多少主机?

2的y次方-2(y代表主机位数)3）有效子网是?

有效子网号=256-子网掩码(基数)4）每个子网的广播地址是？

广播地址=下个子网号-15）每个子网的有效主机分别是?

忽略子网内全为0和全为1的地址剩下的就是有效主机地址

最后有效1个主机地址=下个子网号-2(即广播地址-1)划分子网方法核心思想“借用”主机位来“制造”新的“网络”C类地址子网划分《计算机网络基础》课程问题：网络地址，子网掩码92(/26)1.子网数=22=42.主机数=26-2=623.有效子网?基数=256-192=64;

第一个子网为,第二个为44.广播地址

下个子网-1，

2个子网的广播地址分别是3和275.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是

到2;第二个是3到26网络前缀《计算机网络基础》课程子网掩码是用来确定一个IP地址中网络部分与主机部分，而子网掩码的表示通常是一种比较繁琐的方式。网络前缀（network-prefix）是表示子网掩码的另外一种方法，指示的是子网掩码中“1”的位数，使用斜杠表示法，用符号“/”表示，后面紧跟着1的位数。例如，子网掩码为24，化成二进制后有27个1，因此，前缀长度为27，表示为“/27”。前缀表示方式子网掩码/24/2528/2692/2724/2840/2948/3052/3154/3255VLSM《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology概念《计算机网络基础》课程VLSM概念变长子网掩码(Variable-LengthSubnetMasks,VLSM)，即子网掩码长度可变，是一种用于IP网络地址分配和路由聚合的技术。合理的地址规划有助于减少路由表的复杂性，提高路由查找速度和转发效率。良好的地址规划应考虑到未来的网络扩展需求，为未来的增长预留足够的地址空间。便于网络管理提高地址利用率通过合理的地址规划，可以避免地址浪费，提高IP地址的利用率。支持未来扩展VLSM划分方法《计算机网络基础》课程确定需要划分的网络范围和可用IP地址数量。计算每个子网的IP地址范围、广播地址、可用主机数等信息。根据实际需求，选择合适的子网掩码长度进行子网划分。对每个子网进行命名和编号，方便管理和维护。VLSM实现《计算机网络基础》课程CBAHQ/24/24HQ/2428台主机D28台主机28台主机每个以太网分别具有28台主机，所以主机位至少需要5位所以网络位27VLSM实现《计算机网络基础》课程2/27

4/27

6/27

CBAHQ/24/24HQ将子网/24划分为更小的子网，首先掩码长度为27VLSM实现《计算机网络基础》课程2/27

4/27

6/27

将没有使用的掩码长度为27的子网进一步划分为掩码长度为30CBAHQ/24/24HQ36/3032/3040/30VLSM实现《计算机网络基础》课程/24划分为27位掩码：2/27A4/27B6/27C28/27互联子网划分60/27未分配92/27未分配24/27未分配28/27进一步划分为30位掩码：28/30A-HQ互联32/30B-HQ互联36/30C-HQ互联40/30未分配44/30未分配48/30未分配52/30未分配56/30未分配CIDR《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology无类域间路由《计算机网络基础》课程CIDIR(classlessinterdomainRouting)无类域间路由选择，是在VLSM基础上又进一步研究出的无类编址方法。CIDR忽略A、B、C类网络的规则，定义前缀相同的一组网络为一个块，即一条路由条目。（如：/8）汇聚路由减少了网络数目，缩小了路由选择表从网络流量、CPU和内存方面说，开销更低对网络进行编址时，灵活性更大概念优点/16/16/16无类域间路由《计算机网络基础》课程消除了传统A、B、C类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空间CIDR使用各种长度的“网络前缀（network-prefix）”来代替分类地址中的网络号和子网号IP地址从三级编址（子网掩码）又回到了两级编址主要特点“无类型”是指选路决策是基于整个32bitIP地址的掩码操作，而不管其IP地址是A类、B类、C类，都没有什么区别。3.10/28

01100101.00010111.00001011.001000010/11

01100101.00010111.00001001.00001010/25

01100101.00010111.00001100.00001001/1501100101.00010111.00001000.00000001CDIR地址块《计算机网络基础》课程CIDR把网络前缀都相同的连续IP地址组成一个”CIDR地址块”。/20表示的地址块，共有212-2个地址（主机号的比特数是12），地址块的起始地址是地址块所有地址20bit前缀都是一样的10000000000011000100000000000001000000000001100010000000000001100000000000110001000000000001010000000000011000101111111111101000000000001100010111111111111最小地址：最大地址：55.................CIDR与路由聚合《计算机网络基础》课程一个CIDR地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个（例如上千个）原来传统分类地址的路由。/24/24/24/24核心路由器边界路由器核心路由器路由表条目：/22边缘路由器路由表条目：/24/24/24/2411000000.10101000.00001100.0000000011000000.10101000.00001101.0000000011000000.10101000.00001110.0000000011000000.10101000.00001111.0000000011000000.10101000.00001100.00000000

聚合地址/22IPv6子网划分《计算机网络基础》课程ComputernetworktechnologyIPv6子网划分《计算机网络基础》课程IPv6子网划分之前大家需要理解两个基本概念，子网ID和子网前缀（网络前缀）。其中子网ID（subnetID）指的是16比特的内容，用于分配子网；子网前缀（subnetprefix）则指的是全局路由前缀与子网ID的编址比特。全局路由前缀子网ID接口ID48bit16bit64bit子网前缀一个IPv6网路通常是由ISP分配前48比特的前缀，而后创建16比特的子网ID，16个比特的子网ID的取值范围是0000~FFFF，能够创建216个子网。000000010002....FFFFIPv6子网划分《计算机网络基础》课程IPv6的子网划分并不局限于16比特的子网ID，也可以借用接口ID中的比特作为子网ID。就像IPv4地址一样，如果希望增加子网数量或者减少每个子网中主机的数量，就必须从接口ID借位。全局路由前缀子网ID接口ID48bit20bit60bit子网前缀68bit但是这里需要注意的是，一般16位子网ID已经完全能够支持子网的数量，没有必要借用接口ID的比特，如果借用接口ID的比特，在IPv6的划分子网中，也建议只在半字节边界划分子网。2026:0DB8:AAAA:0000:0000::/682026:0DB8:AAAA:0000:1000::/682026:0DB8:AAAA:1111:2000::/68……….2026:0DB8:AAAA:FFFF:0000::/682026:0DB8:AAAA:FFFF:F000::/68谢谢观看《计算机网络基础》课程单元7

局域网技术《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology单元7局域网技术-内容列表《计算机网络基础》课程7.1局域网的基本概念7.2以太网概念与IEEE802标准7.3局域网网络设备7.4无线局域网概述7.5无线AP与无线路由器局域网基本概念《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology局域网《计算机网络基础》课程局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是一种在小范围内（如一个建筑物内、校园内或者一个相对接近的地理区域内）将各种计算机、外设和数据库等互相连接起来组成的计算机通信网络。局域网的主要作用是提供高速、可靠的数据传输服务，支持资源共享、信息交换和协同工作等功能，是现代化办公和信息化建设的基础设施之一。局域网主要优势《计算机网络基础》课程局域网通常采用高速传输技术，如以太网、光纤等，使得数据传输速度非常快，可以满足各种实时性要求较高的应用需求。传输速度快局域网通常采用专用的传输介质和网络设备，网络结构相对简单，因此具有较高的可靠性和稳定性。可靠性高局域网可以通过各种安全技术和措施，如访问控制、数据加密、防火墙等，保证网络的安全性和保密性。安全性高由于局域网范围相对较小，用户数量有限，因此网络管理和维护工作相对较为方便和容易。便于管理和维护以太网与IEEE802标准《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology

数据链路层功能《计算机网络基础》课程数据链路层分为以下两个子网:逻辑链路控制LogicalLinkControl(LLC)

与网络层进行会话。确定帧使用的网络层协议介质访问控制MediaAccessControl(MAC)

根据介质的物理信号要求和使用的数据链路层协议类型，提供数据链路层编址和数据分界方法。

网络层

数据链路层LLC子层MAC子层802.3（以太网）802.11（WLAN）802.15（蓝牙）物理层

逻辑链路控制（LLC)《计算机网络基础》课程当数据包从源主机发送到目的主机，会进入不同的物理网络环境。物理环境包括铜缆、光纤、无线信号。无线信号由电子电磁频率、微波频率。介质访问控制（MAC）《计算机网络基础》课程经过一个路由时：将帧接入一种介质。解封装帧重新封装帧至一个新数据包。以太网历史《计算机网络基础》课程早期以太网：物理逻辑总线拓扑传统以太网：物理星型逻辑总线当今以太网：物理星型逻辑点对点以太网帧《计算机网络基础》课程前导码和帧起始定界符SFD：“前导码”（7个字节）

，每个字节的比特模式“10101010”，用于实现收发双方的时钟同步目的地址DA：该字段占2到6个字节，第2层地址用来确定帧是否发给地址源地址SA：该字段占2到6个字节，用于标志帧的源端口或网卡。类型（“长度”）：该字段占2个字节，用于定义帧的数据字段的准确长度。数据和填充字符PAD：这两个字段总为（46-1500）字节包含来自较高层的封装数据，通常是指网络层的PDU。帧校验序列（FCS）：该字段占4个字节使用CRC循环冗余检测校验码检测帧中的错误。通用数据帧格式以太网数据帧格式介质访问控制概述《计算机网络基础》课程两种基本介质访问的方法：受控-每个节点各自都有使用介质的时间。争用-所有节点都有自由竞争介质的使用权。争用访问共享介质方法。为了防止在介质上造成混乱，使用载波侦听多路访问（CSMA）。CSMA/CD(冲突检测)CSMA/CA(冲突避免)共享介质CSMA/CD《计算机网络基础》课程CSMA/CD，全称为CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，即带有冲突检测的载波侦听多路存取。CSMA/CD的工作原理可以概括为：所有节点都共享网络传输信道。节点在发送数据之前，首先检测信道是否空闲。如果信道空闲则发送，否则就等待。在发送出信息后，节点再进行冲突检测。当发现冲突时，则取消发送。有帧要发送信道空闲？发送帧检测到碰撞？是否否碰撞检测到碰撞停止发送退避一段时间边发送数据边检测碰撞局域网网络设备《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology局域网网络设备-网卡《计算机网络基础》课程网卡，全名是网络适配器或NIC(网络接口控制器)，它是用于设备终端连接到计算机网络上通讯的计算机硬件。有线网卡无线网卡局域网网络设备-网卡《计算机网络基础》课程网卡的三种主要功能：1.数据的封装与解封发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部，然后送交上一层2.链路管理主要是CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，带冲突检测的载波监听多路访问）协议的实现3.编码与译码基带数据编码方式的实现，即曼彻斯特编码与译码。局域网网络设备-集线器《计算机网络基础》课程传统的以太网利用集线器互连节点，采用这种方式，在一个局域网内只能同时有且仅有一个客户端发送数据，其他客户端若要发送数据，必须等待一段时间。集线器传统以太网使用集线器互连的以太网局域网网络设备-交换机《计算机网络基础》课程交换机以太网是当今最常用的以太网。交换以太网支持的协议仍然是IEEE802.3以太网。以太网交换机工作于OSI网络参考模型的第二层（即数据链路层），是一种基于MAC（MediaAccessControl，介质访问控制）地址识别、实现以太网数据帧转发的网络设备。

交换以太网交换机使用交换机互连的以太网局域网网络设备-路由器《计算机网络基础》课程路由是指为每个到达网关接口的数据包做出转发决定的过程。路由器（Router）通过路由决定数据的转发，路由表将决定数据包转发到目的地网络，路由器需要有到目的网络的路由条目。转发策略称之为“路由选择”。路由器路由转发局域网网络设备-路由器《计算机网络基础》课程路由器的工作主要包括以下三个方面：连接网络：路由器支持各种局域网和广域网接口，主要实现局域网和广域网互连。数据处理：包括数据分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能。网络管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。局域网网络设备-网络介质《计算机网络基础》课程网络传输介质是网络中传输数据、连接各网络站点的载体。局域网常见的传输介质有同轴电缆、双绞线、光纤等。同轴电缆非屏蔽双绞线（UTP）光纤屏蔽双绞线（STP）虚拟局域网《计算机网络基础》课程虚拟局域网（VLAN，VirtualLocalAreaNetwork）是一种建立在交换技术基础上的局域网技术，它能够将局域网内的设备和用户逻辑上划分成多个独立的网段，以实现灵活的网络管理和控制。

常用的VLAN路由模式有：边界路由、“独臂”路由等、第三层交换等。虚拟局域网的交换技术包括端口交换（PortSwitch）、帧交换（FrameSwitch）、信元交换（CellSwitch）3种方式。虚拟局域网VLAN的划分有两种：静态实现和动态实现。无线局域网《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology无线局域网《计算机网络基础》课程0102随着无线通信技术的不断发展和成熟，无线局域网的应用越来越广泛，已成为现代通信网络的重要组成部分。无线局域网（WLAN）是一种利用无线通信技术构建的局域网，它允许用户在一定范围内无需线缆连接即可访问网络资源。无线局域网的关键技术参数包括无线频段、传输速率、调制方式、信道带宽等，这些参数决定了无线局域网的传输性能和稳定性。无线局域网的性能指标主要包括吞吐量、时延、丢包率等，这些指标反映了无线局域网在实际应用中的性能表现。性能指标关键技术参数IEEE802.11《计算机网络基础》课程IEEE802.11是IEEE在1997年6月颁布的无线网络标准。IEEE802.11是早期无线局域网标准之一，该标准定义了物理层和介质访问控制MAC协议的规范。IEEE802.11协议标准的接入速率有1Mbps和2Mbps。无线AP与无线路由器《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology无线AP《计算机网络基础》课程

无线AP是指AP，AccessPoint，无线访问节点、会话点或存取桥接器，它不仅包含单纯的无线接入点（无线AP），也同样是无线路由器（含无线网关、无线网桥）等类设备的统称。

无线AP主要用于覆盖距离几十米至几百米，一般用于大楼内部、校园内部或园区网络。

无线AP主要技术为IEEE802.11系列无线AP根据需求选择合适的AP设备，确保信号覆盖范围和信号质量。选择合适的位置部署AP设备，如中心位置或离用户较近的位置。无线路由器《计算机网络基础》课程无线路由器（WirelessRouter）被视为一个转发器，它将宽带信号通过天线转发给附近的无线网络设备，如笔记本电脑、带有无线上网功能的手机。无线路由器一般都支持专线xDSL、Cable、动态xDSL、PPTP四种接入方式。无线路由器无线路由器配置方法《计算机网络基础》课程为路由器和交换机分配静态IP地址或动态获取IP地址。设置无线网络名称（SSID），并选择合适的加密方式（如WPA2-PSK）。启用或禁用DHCP服务，根据实际需求分配IP地址。根据需求设置端口映射和转发规则，以满足特定应用需求。IP地址配置SSID设置DHCP服务端口映射与转发无线路由器-参数介绍《计算机网络基础》课程SSID:ServiceSetIdentifier，服务集标识。一个无线局域网可以分为几个需要不同身份验证的子网络，每一个子网络都需要独立的身份验证，只有通过身份验证的用户才可以进入相应的子网络，防止未被授权的用户进入本网络。无线安全设置：WPA(Wi-FiProtectedAccess)称之为无线网络安全接入。谢谢观看《计算机网络基础》课程单元8

传输层协议与端口《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology单元8

传输层协议与端口-内容列表《计算机网络基础》课程8.1传输层服务8.2传输控制协议（TCP）8.3用户数据报协议（UDP）传输层服务《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology传输层《计算机网络基础》课程传输层位于网络层和应用层之间，是整个网络层次结构的核心，为上层提供可靠的数据传输服务。传输层的主要功能包括分段与重组、流量控制、差错控制以及提供不同传输服务等。定义传输层《计算机网络基础》课程TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是传输层最常见的两种协议。常见传输层协议TCP提供面向连接的、可靠的数据流传输服务，具有流量控制、差错控制和拥塞控制等功能。TCP服务UDP提供无连接的、不可靠的数据报传输服务，适用于对实时性要求较高但允许少量丢包的应用场景。UDP服务传输控制协议-TCP《计算机网络基础》课程连接导向可靠传输流量控制拥塞控制TCP是一种面向连接的协议，通信双方必须先建立连接才能进行数据传输。TCP能够根据网络状况进行流量控制，避免发送方过快地发送数据导致接收方无法处理。TCP提供可靠的数据传输服务，通过确认机制、重传机制等保证数据能够正确、有序地到达目的地。TCP还具备拥塞控制功能，当网络出现拥塞时能够降低发送速率，减轻网络负担。用户数据报协议-UDP《计算机网络基础》课程UDP是一种无连接的协议，通信双方不需要建立连接即可进行数据传输。UDP不提供可靠的数据传输服务，数据可能会丢失、重复或乱序到达。由于UDP不需要进行连接建立和维护等操作，因此具有更高的传输效率。UDP适用于对实时性要求较高的应用，如在线视频、在线游戏等。无连接不可靠传输高效性适用于实时应用TCP与UDP比较《计算机网络基础》课程连接方式TCP是面向连接的，而UDP是无连接的。TCP提供可靠的数据传输服务，而UDP则不提供。UDP的传输效率高于TCP，因为UDP不需要进行连接建立和维护等操作。TCP适用于对数据传输可靠性要求较高的场景，如文件传输、电子邮件等；而UDP则适用于对实时性要求较高的场景，如在线游戏等。可靠性效率适用场景传输层端口寻址《计算机网络基础》课程端口号标识应用程序在网络通信中，端口是传输层的一个重要概念，用于标识不同应用程序或服务的网络通信端点。端口使得同一台计算机上的多个应用程序可以独立地进行网络通信，而不会相互干扰。每个应用程序通过监听特定的端口来接收和发送数据。端口作用端口（Port）定义传输层端口寻址-端口号类型《计算机网络基础》课程端口号应用程序协议20文件传输协议（FTP）数据TCP21文件传输协议（FTP）控制TCP23TelnetTCP25简单邮件传输协议（SMTP）TCP80超文本传输协议（HTTP）TCP110邮局协议3（POP3）TCP公认端口（0~1023）已注册端口（1024~49151）动态或私有端口（49152~65535）公认端口也称熟知端口号，分配给最重要的TCP/IP应用，如HTTP、SMTP/POP3等。传输层端口寻址-端口号类型《计算机网络基础》课程公认端口（0~1023）已注册端口（1024~49151）动态或私有端口（49152~65535）端口号应用程序协议1812RADIUS身份验证UDP1863MSNMessengerTCP2000思科信令连接控制协议（SCCP，用于VoIP语音）UDP这类端口号分配给非公认的应用程序。使用这类端口要按规定的手续登记，以防止重复。传输层端口寻址-端口号类型《计算机网络基础》课程公认端口（0~1023）已注册端口（1024~49151）动态或私有端口（49152~65535）端口号应用程序端口类型53DNS公认TCP/UDP端口161简单网络管理协议SNMP公认TCP/UDP端口531AOL即时通信，IRC公认TCP/UDP端口动态端口也称临时端口，动态分配给客户端应用。netstat命令《计算机网络基础》课程检验网络主机中开放并运行了哪些活动的TCP连接列出正在使用的协议、本地地址和端口号、外部地址和端口号以及连接的状态传输控制协议（TCP)《计算机网络基础》课程ComputernetworktechnologyTCP的段结构《计算机网络基础》课程TCP虽然是面向字节流的，但TCP传送的数据单元却是报文段。一个TCP报文段分为首部和数据两部分，而TCP的全部功能都体现在它首部的各字段中。TCP报文段首部的前20个字节是固定的，后面有4n字节是根据需要而增加的选项(n是整数)。因此TCP首部的最小长度是20字节。TCP数据部分TCP首部TCP报文段IP数据报的

数据部分IP首部《计算机网络基础》课程TCP数据部分TCP首部TCP报文段IP数据报的

数据部分IP首部TCP首部20字节的固定首部目的端口数据偏移检验和选项（长度可变）源端口序号紧急指针窗口确认号保留FIN32位SYNRSTPSHACKURG位08162431填充发送在前TCP报文段的首部格式TCP的段结构TCP创建可靠会话《计算机网络基础》课程主机间采用TCP进行通信，连接和会话机制保障了TCP的可靠性。数据发送方向数据接受方法送请求。数据接收方回应对连接请求的确认段。数据发送方向对方发送确认段的确认。三次握手连接建立TCP连接终止《计算机网络基础》课程释放连接在数据传输结束后，通信双方都可以发出释放连接的请求。TCP协议采用“文雅”的方式释放连接，也就是说，TCP连接的释放是在两个方向上分别释放连接，每个方向上连接的释放只终止本方向的数据传输。四次握手当一个方向的连接释放后，TCP的连接就处于“半连接”或“半关闭”状态。当两个方向的连接都已释放后，TCP连接才完全释放TCP连接建立和终止-会话连接和终止的实例《计算机网络基础》课程SYN,SEQ=x客户进程服务器进程LISTEN（被动打开）(主动打开)SYN_SENTSYN_RCVDESTABLISHEDESTABLISHED(主动关闭)FIN_WAIT_1FIN_WAIT_2LAST_ACKTIME_WAITCLOSED（全双工数据传送阶段）SYN,ACK,SEQ=y,ACK=x+1ACK,SEQ=x+1,ACK=y+1FIN,SEQ=uACK,SEQ=v,ACK=u+1FIN,ACK,SEQ=v,ACK=u+1ACK,SEQ=u+1,ACK=v+1TIME_WAITCLOSE_ACKSYN_RCVDESTABLISHED数据传输TCP可靠性控制措施-面向连接的传输机制《计算机网络基础》课程TCP面向连接服务TCP数据段重组TCP创建可靠会话-超时重传机制《计算机网络基础》课程重传机制的核心是设立重传定时器，该定时器在发送方开始发送数据时启动，如果在定时器超时前收到确认数据段，定时器将被关闭，否则，就重传数据段。TCP数据段重传TCP可靠性控制措施-拥塞控制《计算机网络基础》课程拥塞控制是为了避免过多的数据同时经过网络中的某个节点，从而导致网络性能下降或网络崩溃。常见的拥塞控制策略包括慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复。当TCP的发送速率达到慢启动阈值时，它会进入拥塞避免阶段。在这个阶段，TCP会更加谨慎地增加发送速率，以避免网络拥塞。TCP拥塞控制TCP流量控制-滑动窗口《计算机网络基础》课程滑动窗口协议（SlidingWindowProtocol），属于TCP协议的一种应用，用于网络数据传输时的流量控制，以避免拥塞的发生。该协议允许发送方在停止并等待确认前发送多个数据分组。由于发送方不必每发一个分组就停下来等待确认。因此该协议可以加速数据的传输，提高网络吞吐量。滑动窗口流量控制用户数据包协议（UDP)《计算机网络基础》课程ComputernetworktechnologyUDP的段结构《计算机网络基础》课程虽然UDP用户数据报只能提供不可靠的交付，但UDP在某些方面有其特殊的优点。用户数据报UDP有两个字段：数据字段和首部字段。首部字段有8个字节，由4个字段组成，每个字段都是2个字节。UDP的首部开销小，比TCP的20个字节的首部要短。IP数据报的数据部分IP首部数据UDP首部UDP报文段《计算机网络基础》课程数据首部IP数据报伪首部源端口目的端口长度检验和UDP长度源IP地址目的IP地址017字节44112122222发送在前数据首部UDP用户数据报UDP的段结构UDP数据报的首部格式UDP服务场景《计算机网络基础》课程简单网络管理协议（SNMP）域名系统(DNS)动态主机配置协议(DHCP)简单文件传输协议（TFTP）距离矢量动态路由协议(RIP)UDP客户端进程《计算机网络基础》课程DNS数据报格式工作过程PC在浏览器中输入网址后，请求服务器解析服务器所在地址。分析DNS服务器收到的DNS数据报，客户端自选随机源端口1025，目的端口使用DNS服务器的53公认端口。谢谢观看《计算机网络基础》课程单元9

应用层服务与协议《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology单元9应用层服务与协议-内容列表《计算机网络基础》课程9.1应用层基础9.2网络服务模式9.3应用层协议及服务9.4域名系统9.5万维网9.6HTTP协议9.7文件传输FTP9.8DHCP协议应用层基础《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology应用层位置《计算机网络基础》课程0102应用层通过传输层提供的服务，与远程主机上的对应应用程序进行通信。应用层位于网络体系结构的顶层，建立在传输层提供的可靠传输服务基础之上。对应关系应用层基本功能《计算机网络基础》课程应用层，提供了人们所有的应用程序与下层网络的接口，通过下层网络传递信息。在OSI和TCP/IP模型中，应用层相关软件实现了上层应用于底层数据的对接。当我们打开任何一个应用程序时，就启动了一个应用进程，载入设备内存。我们打开任务管理器，所有的应用程序都已进程的方式显示在里面。功能网络服务模式《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology常见网络服务模式《计算机网络基础》课程当人们利用笔记本电脑、手机登设备上网或者访问其他信息时，都是从别的服务器上下载资源，把资源读取到自己的内存中加以访问，这就是网络服务模式。

常见的网络服务模式有以下三种：客户机-服务器模型（Client/Server，C/S）对等网络服务模型（Peer-to-Peer，P2P）浏览器-服务器模型（Browser/Server，B/S）Internet服务端客户端客户端客户端Client-Server《计算机网络基础》课程传统的网络服务基本上都是基于客户机-服务器模型（Client/Server，C/S），例如，WWW，E-Mail、FTP、Telnet等。

请求信息的称为客户端，而响应请求的设备称为服务器，客户端与服务器的进程都位于应用层。

①请求响应（上传）②响应请求（下载）Peer-to-Peer《计算机网络基础》课程对等网络服务模型，又称为点对点网络模型，端系统主机既充当客户机，又充当服务器。两台计算机直接通过网络互连，它们共享资源可以不借用服务器。

目前，P2P应用相当广泛，常见的应用有Bitcomet（比特彗星）、eMule（电驴）、PPLive、迅雷、PPStream等。

客户端A客户端BBrowser-Server《计算机网络基础》课程浏览器-服务器模式（Browser/Server，B/S），是Web广泛应用的一种网络结构模式，Web浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。客户端A客户端B客户端C客户端D通过浏览器访问服务器和数据库应用层常见协议及服务《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology应用层常用协议及服务《计算机网络基础》课程FTP（文件传输协议）：用于在网络上进行文件传输，支持文件上传、下载、重命名等操作。DNS（域名系统）：用于将域名解析为对应的IP地址，实现网络资源的寻址和访问。POP3（邮局协议版本3）：用于从邮件服务器上下载邮件到本地计算机，支持邮件的离线阅读和管理。SMTP（简单邮件传输协议）：用于电子邮件的发送和接收，支持邮件服务器之间的邮件传输。HTTP（超文本传输协议）：用于Web浏览器与Web服务器之间的通信，支持网页浏览、文件下载等功能。应用层协议传输层协议端口号动态主机配置协议（DHCP）UDP67简单文件传输协议（TFTP）UDP69远程登录协议（Telnet）TCP23SMTP/POP3/IMAP协议《计算机网络基础》课程SMTP（SimpleMailTransferProtocol，简单邮件传输协议）是一种用于发送电子邮件的协议，在互联网上应用非常广泛。它基于TCP实现，使用客户/服务器模式进行通信。SMTP协议规定了邮件的发送方式和邮件的格式等。POP3（PostOfficeProtocolversion3，邮局协议第3版）是一种用于接收电子邮件的协议。它基于TCP实现，使用客户/服务器模式进行通信。POP3协议规定了邮件的下载方式和邮件的存储格式等。通过POP3协议，用户可以将邮件从服务器上下载到本地计算机上，并在本地计算机上阅读和管理邮件。IMAP（InternetMailAccessProtocol，互联网邮件访问协议）是一种更先进的电子邮件接收协议。它基于TCP实现，也使用客户/服务器模式进行通信。与POP3不同，IMAP协议支持在服务器上对邮件进行操作和管理，如标记、移动、删除等，而不需要将邮件下载到本地计算机上。这大大方便了用户对邮件的管理和操作。010203电子邮件服务与应用《计算机网络基础》课程用于发送和接收电子邮件的客户端软件，如Outlook、Foxmail等。电子邮件客户端电子邮件服务器SMTP协议POP3/IMAP协议提供电子邮件发送、接收和存储的服务端软件，如Exchange、IMAP等。用于电子邮件传输的标准协议，负责将邮件从发送方传输到接收方。用于从电子邮件服务器检索邮件的协议，支持离线邮件处理和邮件同步等功能。收件人邮箱名字@邮箱所在主机的域名电子邮件地址《计算机网络基础》课程电子邮件由信封（Envelope）和内容（Content）两部分组成，电子邮件的传输程序根据邮件信封上的信息来传送邮件，用户在从自己的邮箱中读取邮件时才能见到邮件的内容，在邮件的信封上，最重要的就是收信人的地址。TCP/IP体系的电子邮件系统规定电子邮件的地址格式如下：在该域名范围内唯一在全世界范围内唯一电子邮件的工作方式《计算机网络基础》课程用户代理用户代理

邮件服务器

邮件服务器SMTPSMTPPOP3(发送邮件)(发送邮件)(读取邮件)(TCP连接)(TCP连接)(TCP连接)邮件缓存

接收端邮件服务器用户代理SMTPSMTPPOP3

发送端邮件服务器用户代理用户邮箱接收方(发送邮件)（发送邮件）(读取邮件)因特网远程登录（Telnet）《计算机网络基础》课程

Telnet是一个简单的远程终端协议，能将用户的击键传到远地主机，同时也能将远地主机的输出通过TCP连接返回到用户屏幕，这种服务是透明的。Telnet也使用客户服务器方式，在本地系统运行Telnet客户进程，指定远程计算机的名字，而远程主机则运行Telnet服务器进程。和FTP的情况相似，服务器中的主进程等待新的请求，并产生从属进程来处理每一个连接。Internet客户端登录密码：123456789黑客telnet传输明文密码被我看到了服务器域名系统（DNS）《计算机网络基础》课程ComputernetworktechnologyDNS协议《计算机网络基础》课程定义DNS（DomainNameSystem，域名系统）是一种用于将域名解析为IP地址的分布式数据库系统，是互联网的基础设施之一。特点DNS协议基于UDP（UserDatagramProtocol，用户数据报协议）实现，采用层次化的命名结构和分布式的管理方式，具有高效、可靠、可扩展等特点。查询方式DNS协议支持递归查询和迭代查询两种方式，递归查询是指DNS服务器代替客户端进行查询，迭代查询是指DNS服务器只提供查询所需的下一步信息，由客户端自行查询。记录类型DNS协议支持多种记录类型，如A记录、CNAME记录、MX记录等，分别用于解析域名对应的IP地址、别名、邮件交换器等信息。因特网的域名结构《计算机网络基础》课程因特网采用层次结构的命名树作为主机的名字，并使用分布式的域名系统DNS（DomainNameSystem），运行域名服务器程序的机器称为域名服务器。

任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构的名字，即域名。域名的结构由若干个分量组成，各分量之间用点隔开。顶级域名《计算机网络基础》课程顶级域名的划分采用了两种模式，即组织模式和地理模式。一共有15个域对应组织模式，地理模式的顶级域是按国家进行划分的。常见顶级域名如下表所示。顶级域名分配情况顶级域名分配情况.com公司企业.info适用于各种情况.net网络服务机构.museum用于博物馆.org非赢利性组织.name用于个人.edu教育机构（美国专用）.pro用于会计、律师和医师等自由职业者.gov政府机构（美国专用）.cn中国.mil军事机构（美国专用）.us美国.aero用于航空运输企业.uk英国.biz用于公司和企业.jp日本.coop用于合作团体域名服务器《计算机网络基础》课程域名服务器共有一下3种不同类型：

本地域名服务器（LocalNameServer）：本地域名服务器保存了本子域的域名与IP地址的对应关系。当主机需要域名解析时，首先把请求发送到本地域名服务器进行解析。

根域服务器（RootNameServer）：当一个本地域名服务器不能解析某个域名时，它就以DNS客户的身份向某个根域名服务器查询。如果根域名不能没有锁查询的域名信息，它一定知道被查询主机名字映射的授权域名服务器的IP地址。

授权域名服务器（AuthoritativeNameServer）：因特网上的每台主机都必须在授权域名服务器处登记。在Internet上，域名服务器解析域名是按域名层次执行的，每个域名服务器上不仅能够进行域名解析，还能够与其他域名服务器相连，当本服务器不能解析相关域名时，就会把申请发到上一个层级的域名服务器解析。本地域名服务器根域名服务器DNS工作过程《计算机网络基础》课程在因特网中，网络只能识别IP地址，不能识别域名。需要通过域名服务器（DNSServer）进行域名解析从而将域名转换成IP地址。Local_DNSRoot_DNSHTTPServerIP：DNS缓存读取缓存Internet兄弟，服务器的IP地址是啥1根兄对应的地址是啥3哥们，我也不知道，但是com兄弟可能知道，你去问他吧4com兄，你知道对应的IP地址是啥5我看一下，

对应的IP地址是6查询本地named.conf配置文件对应解析的IP对应的IP地址存放入缓存7我现在不知道，我帮你查一下2终于查到了对应的IP地址是8DNS递归查询客户端Com_DNSnslookup命令《计算机网络基础》课程

nslookup命令用于查询Internet网络域名信息命令，nslookup发送域名查询包给指定的（或默认的）域名系统（DNS）服务器，根据使用系统的不同，如windows系统和linux系统返回的值就可能有所不同，默认值可能是使用的服务提供商的本地的DNS名字服务器，一些中间名字服务器，或者整个域名系统层次的根服务器系统。本地域名服务器地址是21百度服务器地址是6和命令格式：nslookup域名直接查询实例：利用windows操作系统查询，如果没有指定域名，则查询默认DNS服务器。万维网（WWW）《计算机网络基础》课程ComputernetworktechnologyWeb服务与应用《计算机网络基础》课程用于访问和浏览Web页面的客户端软件，如Chrome、Firefox等。提供Web页面访问和数据传输的服务端软件，如Apache、Nginx等。Web服务与应用之间通信的标准协议，用于传输超文本内容。基于Web技术开发的应用程序，如在线购物、网上银行等。Web浏览器Web服务器HTTP协议Web应用程序WWW的基本概念-超文本《计算机网络基础》课程超文本（Hypertext）：超文本是万维网的基础，一个超文本由多个信息源链接成，利用一个链接可使用户找到另一个文档，这些文档可以位于任何一个接在因特网上的超文本系统中。超文本的格式有很多，最常使用的是超文本标记语言（标准通用标记语言下的一个应用）及富文本格式。WWW的基本概念-超媒体《计算机网络基础》课程超媒体（Hypermedia）：是超文本系统的扩充，超媒体与超文本的区别是文档内容不同，超文本文档仅包含文本信息，而超媒体文档包含其他表示方式的信息，如图形、图像、声音、动画，甚至活动视频图像。

超媒体的关键特点在于其非线性网状结构，能够通过超链接在不同媒体之间建立丰富的连接，使用户能够根据兴趣和需求，自由地导航和探索信息。WWW的工作方式《计算机网络基础》课程万维网以客户机服务器方式工作，浏览器就是在用户计算机上的万维网客户程序，万维网的文档所驻留的计算机运行服务器程序，因此这个计算机也称为万维网服务器。客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户索要的万维网文档。在一个客户程序主窗口上显示出的万维网文档称为页面（Page）。WWW工作时的关键问题《计算机网络基础》课程

万维网在工作时的几个关键问题是：①使用统一资源定位符URL（UniformResourceLocator）来标志万维网上的各种文档，使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符URL。

②在万维网客户程序与万维网服务器程序之间进行交互所使用的协议是超文本传送协议HTTP（HyperTextTransferProtocol），HTTP是一个应用层协议，使用TCP进行可靠传送，它是万维网上能够可靠地交换文件的基础。

③使用超文本标记语言HTML（HyperTextMarkupLanguage）设计页面。URL的一般形式<URL的访问方式>://<主机>:<端口>/<路径>例1http:///index.htm例2ftp://04:8080/login.aspxHTTP协议《计算机网络基础》课程定义HTTP（HyperTextTransferProtocol，超文本传输协议）是一种用于传输超文本（如HTML）的协议，在互联网上应用非常广泛，构成了WWW（WorldWideWeb，万维网）的基础。HTTP协议支持多种请求方法，如GET、POST、PUT、DELETE等，用于获取、提交、更新或删除资源。HTTP报文分请求报文、响应报文两种格式。HTTP请求报文（RequestMessage）指从Web客户端向Web服务器方向发送的HTTP报文。HTTP响应报文（ResponseMessage）则相反，是从服务器发送至客户端的HTTP报文。服务器客户端HTTP协议请求响应HTTP报文格式-HTTP工作过程《计算机网络基础》课程浏览器发起GET请求，且请求资源是

下所有资源。服务器回送一条HTTP响应报文。这条报文响应中包含了HTTP的版本（HTTP/1.0）、一个成功状态码（200）、一个描述性的原因短语（OK）、以及一块响应首部字段。最后包含着请求文档的响应主体。如最后一行所示响应的是HTML页面。《<文件传输协议（FTP）《计算机网络基础》课程定义FTP（FileTransferProtocol，文件传输协议）是用于在网络上进行文件传输的标准协议，使用客户/服务器模式。传输模式FTP协议支持两种传输模式，ASCII模式和二进制模式，分别用于传输文本文件和二进制文件。特点FTP协议基于TCP实现，支持断点续传、文件夹操作等功能，但明文传输存在安全风险。匿名FTPFTP协议支持匿名访问，用户可以使用anonymous作为用户名，自己的电子邮件地址作为密码登录FTP服务器。FTP的工作方式《计算机网络基础》课程FTP使用客户服务器方式，一个FTP服务器可同时为多个客户进程提供服务。FTP的服务器进程由两大部分组成，一个主进程，复制接收新的请求；另外有若干个从属进程，负责处理单个请求。

主进程主要负责打开端口21，使客户进程能够与服务器建立连接，等待客户进程发出连接请求。当客户进程向服务器进程发出连接请求时，就需要找到端口号21，同时还要钙素服务器进程自己的另一个端口号，用于建立数据传输连接，然后服务器进程利用端口号20于客户进程所提供的端口号建立数据传输连接。DHCP协议《计算机网络基础》课程ComputernetworktechnologyDHCP概述《计算机网络基础》课程动态主机配置协议DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）提供了即插即用（Plug-And-PlayNetworking）的机制，允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不用手工参与。通过DHCP服务，网络中的设备可以从DHCP服务器获取IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器地址等信息。DHCP采用客户端/服务器通信模式，由客户端向服务器提出配置申请，服务器返回IP地址等相应的配置信息，以实现IP地址等信息的动态配置。在DHCP的典型模型中，一般包含一台DHCP服务器和多台客户端DHCP服务的工作过程《计算机网络基础》课程IP数据报：源IP：目的IP：55DHCP报文：“YOUR”CLIENTADDRESS：SERVERADDRESS：IP数据报：源IP：目的IP：55DHCP报文：“YOUR”CLIENTADDRESS：SERVERADDRESS：IP数据报：源IP：目的IP：55DHCP报文：“YOUR”CLIENTADDRESS：SERVERADDRESS：IP数据报：源IP：目的IP：55DHCP报文：“YOUR”CLIENTADDRESS：SERVERADDRESS：DHCPDiscovery报文：广播提供DHCP客户端的Mac地址DHCPOffer报文：广播DHCP服务器自己的IP地址和它能为DHCP客户端提供的IP地址DHCPRequest报文：广播正式申请DHCPOffer中提供的IP地址DHCPAck报文：广播使DHCP正式将IP地址分配给客户端，租期生效并放入数据库DHCP租约《计算机网络基础》课程客户端从DHCP服务器获得IP地址的过程叫做DHCP的租约过程。如果DHCP客户端需要延长其IP租约，则必须重新向服务器申请IP租约。DHCP客户端启动时和IP租约期限过一半时，DHCP客户端都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息通常使用租期超过50%之时，客户端向服务器发送单播DHCPREQUEST报文续延租期。DHCPREQUEST报文源IP：目的IP：22DHCP作用域参数《计算机网络基础》课程DHCP作用域常用基本参数：作用域名称：确保局域网内所有机器都能分配到一个IP地址，首先要创建一个作用域。地址分发范围（地址池）：确定DHCP地址池范围。其中需排除如网关地址、DNS地址。保留：确保某客户端永远分配得到同一个IP地址。租约时间：默认将客户端获取的IP地址使用期限限制为8天。DHCP中继《计算机网络基础》课程并不是每个网络上都有DHCP服务器，现在每个网络至少有一个DHCP中继代理，它配置了DHCP服务器的IP地址信息。

当DHCP中继代理收到主机发送的发现报文后，就以单播方式向DHCP服务器转发此报文并等待回答。收到DHCP服务器回答的提供报文后，DHCP中继代理再将此提供报文发回给主机。谢谢观看《计算机网络基础》课程单元10配置网络操作系统《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology单元10配置网络操作系统-内容列表《计算机网络基础》课程10.1网络设备10.2IOS简介10.3网络设备访问方式10.4IOS操作模式10.5IOS命令网络设备《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology网络设备《计算机网络基础》课程

路由器一种网络设备，用于连接不同网络，并根据路由表转发数据包。交换机一种网络设备，用于在同一网络内部转发数据包，根据MAC地址表进行转发。主要功能路由器和交换机都用于实现网络通信，但路由器更注重不同网络间的通信，而交换机更注重同一网络内部的通信。路由器《计算机网络基础》课程路由器的基本组件CPURAMROM操作系统（IOS）路由器是网络的中心

路由器通常用于两种连接接口:WAN连接(连接到ISP)LAN

连接路由器是一台小型的电脑，和常用的PC一样，其基本的硬件包括CPU、RAM、ROM、FLASH；另外和PC不同的是路由器还有基本的网络连接接口：WAN接口和LAN接口。路由器的存储部件《计算机网络基础》课程CPU–中央处理器，执行操作系统指令，主要负责路由的计算随机访问存储器(RAM)–又称内存，存储CPU执行的指令和数据，RAM中内容断电丢失运行操作系统:IOS运行配置文件:RunningConfigurationFileIP路由表:ARP缓存:数据包缓存:路由器的组成及功能路由器的存储部件《计算机网络基础》课程只读存储器(ROM)–保存开机自检软件

，存储路由器的启动引导程序bootstrap指令基本的自检软件迷你版IOS非易失RAM(NVRAM)–存储启动配置.这包括IP地址，路由协议，主机名闪存FLASH–运行操作系统(IOS)Interfaces

–接口，连接广域网和局域网路由器的启动过程《计算机网络基础》课程网络设备的简单启动过程检测路由器硬件Power-OnSelfTest(POST)执行引导装入程序定位加载CiscoIOS软件定位IOS加载IOS定位加载启动配置文件或进入配置模式启动程序搜寻配置文件IOS简介《计算机网络基础》课程Computern