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第2章技术基础第1页，本讲稿共43页第2章 Internet技术基础2.1 计算机网络的基础知识 2.2 Internet数据通信基础 2.3 TCP/IP协议 2.4 Internet的域名管理2022/10/252第2页，本讲稿共43页2.1 计算机网络的基础知识2.1.1 计算机网络的定义 2.1.2 计算机网络的功能 2.1.3 传输介质 2.1.4 计算机网络的拓扑结构 2.1.5 计算机网络的类型与模式 2022/10/253第3页，本讲稿共43页2.1.1 2.1.1 计算机网络的定义计算机网络的定义什么是计算机网络？目前还没有一个严格的定义，这里可以作如下理解：把分布在不同地理位置上的具有独立功能的多台计算机、终端及其附属设备在物理上互连，按照网络协议相互通信，以共享硬件、软件和数据资源为目的的系统称作计算机网络。2022/10/254第4页，本讲稿共43页2.1.2 计算机网络的功能l数据通信l资源共享 l计算机系统可靠性和可用性的提高 l易于进行分布处理 2022/10/255第5页，本讲稿共43页2.1.3 传输介质l双绞线 双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。l表2-1 双绞线的引脚定义线路线号12345678线路色标白橙橙白绿蓝白蓝绿白褐褐引脚定义Tx+Tx-Rx+Rx-2022/10/256第6页，本讲稿共43页2.1.3 传输介质l双绞线 制作双绞线的方法。常规双绞线接法 错线双绞线接法 2022/10/257第7页，本讲稿共43页2.1.3 传输介质l同轴电缆 同轴电缆的结构，它的中央是铜质的芯线（单股的实心线或多股绞合线），铜质的芯线外包着一层绝缘层，绝缘层外是一层网状编织的金属丝作外导体屏蔽层（可以是单股的），屏蔽层把电线很好地包起来，再往外就是外包皮的保护塑料外层了。2022/10/258第8页，本讲稿共43页2.1.3 传输介质l光纤光纤通信就是利用光导纤维（简称光纤）传送光脉冲来进行通信。光纤不仅具有通信容量非常大的特点，而且还具有其他的一些特点：l抗电磁干扰性能好l保密性好，无串音干扰l信号衰减小，传输距离长l抗化学腐蚀能力强2022/10/259第9页，本讲稿共43页2.1.4 2.1.4 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构 星型拓扑结构 总线型拓扑结构 总线拓扑结构是一种共享通路的物理结构。这种结构中总线具有信息的双向传输功能，普遍用于局域网的连接,总线一般采用同轴电缆或双绞线。2022/10/2510第10页，本讲稿共43页环型拓扑结构树型拓扑2.1.4 计算机网络的拓扑结构2022/10/2511第11页，本讲稿共43页2.1.4 计算机网络的拓扑结构全互连型混合型拓扑结构2022/10/2512第12页，本讲稿共43页2.1.5计算机网络的类型与模式 l计算机网络的类型 局域网（LANLocal Area Network）和广域网（WANWide Area Network）是计算机网络的两种基本类型。在局域网和广域网两种网络类型之间还有一些有意思的变种：l校园网（Campus Network）l城域网（MAN，Metropolitan Area Network）2022/10/2513第13页，本讲稿共43页2.1.5 计算机网络的类型与模式l计算机网络的模式计算机网络的模式主要有两种，分别是：对等网络模式和客户服务器网络模式。l对等网络模式在对等网络模式中，相连的机器之间彼此处于同等地位，没有主从之分故又称为对等网络（Peer to Peer network）。它们能够相互共享资源，每台计算机都能以同样方式作用于对方。2022/10/2514第14页，本讲稿共43页2.1.5计算机网络的类型与模式l客户机服务器网络客户机服务器网络是一种基于服务器的网络，与对等网络相比，基于服务器的网络提供了更好的运行性能并且可靠性也有所提高。在基于服务器的网络中，不需要将工作站计算机的硬盘与他人共享。共享数据全部都集中存放在服务器上。2022/10/2515第15页，本讲稿共43页2.1.52.1.5计算机网络的类型与模式客户机服务器模式的网络和对等网络模式的网络相比，无疑地有许多优点。首先，它有助于主机和小型计算机系统配置的规模缩小化；其次，由于在客户机服务器网络中是由服务器完成主要的数据处理任务，这样在服务器和客户机之间网络传输的数据就减少了很多。另外，客户机服务器网络中把数据都集中起来，这种结构能提供更严密的安全保护功能，也有助于数据的保护和恢复。2022/10/2516第16页，本讲稿共43页2.2 Internet数据通信基础数据通信基础 2.2.1 数据通信的基本概念2.2.2 模拟数据与数字数据的传输形式 2.2.3 数据传输中的检错与纠错 2.2.4 多路复用 2022/10/2517第17页，本讲稿共43页2.2.1 数据通信的基本概念1.数据 数据是定义为有意义的实体，是表征事物的形式。数据可分为模拟数据和数字数据两类。2.信号 信号是数据的电磁或电子编码。信号在通信系统中可分为模拟信号和数字信号。3.信道 信道是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。2022/10/2518第18页，本讲稿共43页2.2.2 模拟数据与数字数据的传输形式由于数据信号分成模拟数据信号和数字数据信号，而信道又分成模拟信道和数字信道，这样就构成了四种数据的传输形式：l模拟数据在模拟信道上传输l数字数据在模拟信道上传输l模拟数据在数字信道上传输l数字数据在数字信道上传输2022/10/2519第19页，本讲稿共43页2.4 TCP/IP协议 2.4.1 TCP/IP协议概述 2.4.2 Internet 网际协议（IP）2.4.3 TCP/IP的配置 2.4.4 TCP/IP测试2.4.5 下一代的网际协议IPv62022/10/2520第20页，本讲稿共43页 2.4.1 TCP/IP协议概述 TCP/IP协议，即传输控制协议/网际协议 TCP/IP协议可以在各种硬件和操作系统上实现，并且TCP/IP协议已成为建立计算机局域网、广域网的首选协议，并将随着网络技术的进步和信息高速公路的发展而不断地完善。TCP/IP已成为Internet网络事实上的工业标准和国际标准。2022/10/2521第21页，本讲稿共43页2.4.2 Internet 2.4.2 Internet 网际协议（网际协议（IP）l1。IP地址 IP协议要求在每次与TCP/IP网络建立连接时，每台主机都必须为这个连接分配一个唯一的32位地址，因为在这个32位IP地址中，不但可以用来识别某一台主机，而且还隐含着网际间的路由信息。2022/10/2522第22页，本讲稿共43页2.4.2 Internet 网际协议（网际协议（IP）lIP地址的分类2022/10/2523第23页，本讲稿共43页2.4.2 Internet 网际协议（IPIP）特殊的IP地址 如果网络ID为127，主机地址任意，这种地址是用来做循环测试用的，不可用作其它用途。在IP地址中，如果某一类网络的主机地址为全1，则该IP地址表示是一个网络或子网的广播地址。在IP地址中，如果某一类网络的主机地址为全0，则该IP地址表示为网络地址或子网地址。私有地址的范围是：10.0.0.1 10.255.255.254 （A类）172.13.0.1 172.32.255.254 （B类）192.168.0.1 192.168.255.254 （C类）2022/10/2524第24页，本讲稿共43页2.4.2 Internet 2.4.2 Internet 网际协议（IP）l子网及子网掩码 子网是指在一个IP地址上生成的逻辑网络，它使用源于单个IP地址的IP寻址方案，把一个网络分成多个子网，要求每个子网使用不同的网络ID，通过把主机号（主机ID）分成两个部分，为每个子网生成唯一的网络ID。一部分用于标识作为唯一网络的子网，另一部分用于标识子网中的主机。2022/10/2525第25页，本讲稿共43页2.4.2 Internet 网际协议（IP）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ID和主机ID；用来将网络分割为多个子网；判断目的主机的IP地址是在本局域网还是在远程网。在TCP/IP网络上的每一个主机都要求有子网掩码。这样当TCP/IP网络上的主机相互通信时，就可用子网掩码来判断这些主机是否在相同的网段内。2022/10/2526第26页，本讲稿共43页2.4.2 Internet 2.4.2 Internet 网际协议（IP）lIP路由 在上面讲述了子网及利用子网掩码来划分子网，那么不同的网络段之间是怎样进行互连的呢？这就需要通过设置IP路由来实现。路由是数据从一个节点传输到另一个节点的过程。在TCP/IP网络中，同一网络区段中的计算机可以直接通信，不同网络区段中的计算机要相互通信，则必须借助于IP路由。2022/10/2527第27页，本讲稿共43页2.4.3 TCP/IP2.4.3 TCP/IP的配置 lIP地址：标识TCP/IP主机的唯一的32位地址 l子网掩码：用来测试IP地址是在本地网络还是远程网络 l默认网关：与远程网络互连的路由器的IP地址。如果没有规定默认网关，则通信仅局限于局域网络内部 2022/10/2528第28页，本讲稿共43页对ip的几个常用命令lping+ip/电脑名称/域名地址 检查网络连通性l(例ping 192.168.5.88 ping ks37 Ping )lipconfig all 查看我的电脑的IP地址lipconfig/release 释放iplIpconfig/renew 更新ip2022/10/2529第29页，本讲稿共43页2.4.4 TCP/IP2.4.4 TCP/IP测试测试 1.TCP/IP测试工具Ping（1 1）PingPing工具的格式工具的格式Ping命令的格式为：ping目的地址参数1参数2其中目的地址是指被测试计算机的IP地址或域名。Ping工具主要参数有：A：解析主机地址。N：数据，发出的测试包的个数，缺省值为4。L：数值，所发送缓冲区的大小。T：持续执行Ping命令，直到用户按Ctrl+C终止。2022/10/2530第30页，本讲稿共43页2.4.4 TCP/IP测试（2）用Ping工具测试TCP/IP协议的工作情况Ping工具测试成功的示意图 2022/10/2531第31页，本讲稿共43页2.4.4 TCP/IP测试Ping工具测试不成功的示意图2022/10/2532第32页，本讲稿共43页2.4.4 TCP/IP2.4.4 TCP/IP测试测试 Ping回环地址以验证TCP/IP协议已经安装且正确装入。命令：Ping 127.0.0.1 Ping 工作站的IP地址以验证工作站是否正确加入，并检验IP地址是否冲突。命令：ping工作站IP地址 Ping默认网关的IP地址，以验证默认网关打开且在运行，验证是否可以与本地网络通信。命令：Ping 默认网关IP地址 Ping 远程网络上主机的IP地址以验证你能通过路由器进行通信。命令：Ping远程主机的IP地址 2022/10/2533第33页，本讲稿共43页2.4.4 TCP/IP测试测试2.测试TCP/IP协议配置工具Ipconfig/Winipcfg（1）Ipconfig工具的命令格式和应用 Ipconfig可运行在Windows 95/98/NT/2000/XP的命令提示符下，其命令格式为：Ipconfig /参数l/参数2其中两个最实用的参数为：all：显示与TCP/IP协议相关的所有细节，其中包括主机名、节点类型、是否启用IP路由、网卡的物理地址、默认网关等。Batch 文本文件名：将测试的结果存入指定的文本文件中，以便于逐项查看。2022/10/2534第34页，本讲稿共43页2.4.4 TCP/IP测试（2）Winipcfg工具的使用 “IP配置”对话框 “IP配置”的详细情况 2022/10/2535第35页，本讲稿共43页2.4.4 TCP/IP测试测试3.网络协议统计工具Netstat Netstat工具的命令格式为：Netstat 参数1 参数2其中主要参数有：A：显示所有与该主机建立连接的端口信息。E：显示以太网的统计信息，该参数一般与S参数共同使用。N：以数字格式显示地址和端口信息。S：显示每个协议的统计情况 2022/10/2536第36页，本讲稿共43页2.4.5 2.4.5 下一代的网际协议IPv6 现在看来，当初IP地址的设计确实有不够合理的地方。为此，在l992年6月就提出要制订下一代的IP，即IPng（IP Next Generation）。由于IPv5打算用作面向连接的网际层协议，因此IPng现正式称为IPv6。1995年以后陆续公布了一系列有关IPv6的协议、编址方法、路由选择以及安全等问题的RFC文档。2022/10/2537第37页，本讲稿共43页2.4.5 下一代的网际协议IPv6lIPv6把原来IPv4地址增大到了128bit，其地址空间大于3.4 1038，是原来IPv4地址空间的296倍。l这种下一代的IP协议并不是完全抛弃了原来的IPv4，且允许与IPv4在若干年内共存。lIPv6对IP数据报协议单元的头部与原来的IPv4相比进行了相应的简化，仅包含7个字段（IPv4有13个），这样数据报文经过中间的各个路由器时，各个路由器对其处理的速度加快，这样提高了网络吞吐率。lIPv6另一个主要的改善方面是在安全方面。2022/10/2538第38页，本讲稿共43页2.5 Internet2.5 Internet的域名管理2.5.1 域名系统概述2.5.2 DNS域名结构2.5.3 DNS的设置2022/10/2539第39页，本讲稿共43页2.5.1 2.5.1 域名系统概述 域名系统是一种基于分布式数据库系统，并采用客户/服务器模式进行主机名称与IP地址之间的转换。通过建立DNS数据库，记录主机名称与IP地址的对应关系，并驻留在服务器端为处于客户端的主机提供IP地址的解析服务。2022/10/2540第40页，本讲稿共43页2.5.2 DNS2.5.2 DNS域名结构域名结构 任何一个连接在Internet网络上的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构名字即域名。这里的“域”是名字空间中一个可被管理的划分。域名只是个逻辑上的概念，并不反映计算机所在的物理地点。2022/10/2541第41页，本讲稿共43页表表2-1 部分机构域名表部分机构域名表2022/10/2542第42页，本讲稿共43页2.5.3 DNS的设置 在“DNS服务器搜索顺序”中输入要使用的DNS服务器的IP地址，点击“添加”按钮，则该DNS服务器即被设定，并且被显示在DNS服务器列表框中。排在最前面的DNS服务器将被该工作站首先使用，当该DNS服务器进行地址解析失败后，将使用后面的DNS服务器进行地址解析。2022/10/2543第43页，本讲稿共43页