网络基础知识培训讲义范文.docx

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1、第一章 IP根本原理第一节 什么是INTERNET？Internet概述Internet网又称国际互连网，它是目前世界上最大的信息网络，通过INTERNET网，我们可以和世界上大多数国家进展沟通，检索各种信息资料。我国已连通INTERNET网，并向全社会开放。INTERNET网是由美国军用计算机网络开展起来的，1968年美国国防部探讨局主持研制用于支持军用探讨的计算机试验网络ARPANET。该网络的设计思想是：要求网络能够经受住故障而维持正常工作。为此，ARPA运用了国际互连协议IP和传输限制协议TCP实现网络互连，1969年ARPANET投入运行，标记着计算机网络的开展进入了一个崭新的纪元。

2、INTERNET的开展先后阅历了三个阶段：1、 19691984年，为军用试验阶段。2、 19841992年，学术应用阶段。3、 19921995年，向商业应用过度阶段。1995年以后，INTERNET网进入商用阶段。INTERNET网是一个“网络的网络它是以TCP/IP协议把各个国家, 各个部门, 各种机构的内部网络连接起来的数据通信网，从信息资源的观点看，INTERNET网是一个集各个部门, 各个领域内各种信息资源为一体的信息资源网。它供应的价值远远超出了任何一个单独网络。INTERNET实质是物理网络和信息资源相结合而形成的一个浩大的信息网络实体。具有以下特点：CP/IP协议是INTER

3、NET网的根底和核心。INTERNET网中，依靠该协议实现各种网络的互连。2.用户在运用INTERNET网时，并不须要了解网络底层的物理构造，这种透亮性使得用户在运用时特殊便利。3.由于INTERNET网也“互连了公用 网，因此，对一般用户，只要具备一部 机, 一台微机和一台调制解调器，就可以接入INTERNET网。4.没有对INTERNET网上的通信进展统一管理的机构，INTERNET网上的许多效劳和功能都是由用户来开发, 经营和管理的。可以说，从经营管理的角度来讲，INTERNET网是一个用户的网络。目前，连接到INTERNET网上的大型网络包括有NSINET美国宇航局NASA的网络, E

4、SNET美国能源部的网络, CREN由美国BITNET和CSNET合并的网络， 供应电子邮件及专题探讨等效劳, UUNET基于UNIX的UUCP协议, NCSANET美国 超级计算机网络, USAN美国院校卫星网, EBONE欧洲骨干网, SWITH瑞士院校 网, SUNET瑞士院校网, ILAN以色列科技网, AARNNT澳大利亚科研网等等。我国接入INTERNET网的骨干网是CHINANET中国公用计算机互连网。第二节TCP/IP网络协议IP协议供应一种全网间网通用的地址格式，并在统一的管理下进展地址支配，使网上的每一台计算机或其他设备都有一个唯一的网间网地址即IP地址及它相对应。而原来的

5、物理地址保持不变。这样，物理地址的差异就被IP地址所屏蔽。IP地址构造及表示一IP地址的构造IP地址是一种层次构造的地址，它的组成如下： 网络号+主机号其中，网络号确定计算机所在的网络，主机号确定计算机在该网络中的所处的位置。在INTERNET网中，依据TCP/IP协议规定，每个IP地址是由32bit的二进制数组成的。主要分为三类：图1-3-1 IP地址类型A类地址：前8位代表网络。第0位为特征位，内容为0，说明它是A类地址。A类地址共有128个，每个A类地址可带16777124个IP主机，所以A类地址主要用于大型网络，每个网络可包含大量的主机，但网络数量较少。B类地址：前16位代表网络，第0

6、位和第1位为特征位，内容为10，说明它是B类地址；B类地址共有16384个，每个B类地址可带65534个IP主机和网络。B类地址主要用于中型网络。C类地址：前24位代表网络，第0位, 第1位和第2位为特征位，内容为110，说明 它是C类地址。C类地址共有2097152个，每个C类地址可带254个IP主机和网络。C类地址主要用于小型网络。每个网络所带的主机数量较少，但可支持的网络数较多。除了以上A, B, C三类地址外，网间网还有另外两类地址，D类地址是一种组播地址，主要是留给Internet体系构造委员会IABInternet Architecture Board运用。E类地址保存在今后运用。

7、目前运用大量IP地址仅A至C类三种二IP地址的表示为了便于记忆和书写，IP地址可以写成4个用小数点隔开的十进制整数，每个整数对应一个字节。列如：某主机的IP地址为： 11001010 01100000 00011110 00000101 A类地址的第一位表示网络号，后三位表示网内主机号；B类地址的前两位表示网络号，后两位表示网内主机号；C类地址的前三位表示网络号，最终一位表示网内主机号。如：A类地址10.28.1.2表示网络号为10，网内主机号为28.1.2。 结合IP地址的特征位和IP地址的十进制整数表示法，我们可以很便利地区分类IP地址，如表所示：表1-1 IP地址表示表特征位二进制表示的

8、前八位码组范围十进制表示的前八位码组范围地址类别0101100111111111011111111101111110127128191192223A类B类C类一IP地址举例以下表格列述不同类型的IP地址表1-2 IP地址类型实例地址类别网络地址主机地址ABB CC不存在上述IP地址中，10.0.0.0-10.255.255.255 (A类地址), 172.16.0.0-172.31.255.255(B类地址), 192.168.0.0-192.168.255.255(C类地址)不须要向网络信息中心InterNIC申请即可在企业内部网中运用。网络号127用于自环接口，例如当主机不能上网时，在主机

9、上执行Ping 127.0.0.1，可以检验主机的网卡是否正常。网络地址和播送地址: 组建局域网时还要留意，IP 地址范围的两个边界地址被保存为该局域网的网络地址和播送地址。应用程序可以运用 网络地址来表示整个本地网络。而播送地址那么可用来将同样的消息同时发送给网络上全部主机。例如要运用的地址范围为 192.168.1.0 到 192.168.1.128，那么第一个 IP 地址192.168.1.0被保存为网络地址，而最终一个地址192.168.1.128被保存成播送地址。因此，给这个局域网上的计算机支配 IP 地址时，只能在 192.168.1.1 到 192.168.1.127 之间选择：

10、子网掩码因特网的地址支配是由特地机构进展支配的。地址支配一般以网络为单位一个A类, B类或C类网进展支配。对于一个A类网或B类网来说，每个IP网络中包含了巨大的主机地址A类1600多万，B类6万多，一旦该网络ID为某机构或地区所申请，其它机构就不能运用。可以想像，没有一个机构或部门的网络主机数量会到达1600多万个。因此一般来说，对于A类网络和B类网络都存在巨大的IP地址奢侈问题。同时，在一个IP网络中，主机数量过于浩大，也不利于网络的管理。为解决此IP地址奢侈问题以及解决管理问题，可以将标准的A类, B类或C类网络再分成假设干子网。方法是从标准的A类, B类或C类网络中的主机ID局部，划分出

11、连续的假设干比特表示子网络号。那么我们须要从主机ID中划分出多少比特呢？这是由具体管理网络的人员依据网络须要进展划分的。划分方案确定后，用子网掩码来表示。如以下图3-32 所示。子网掩码是及IP地址等长的。其是由二进制连续的 1 和 0 组成，子网掩码开场是连续的 1，后面是连续的 0 完毕。它及IP地址一起来标识网络ID。IP地址及子网掩码 1 对应的局部标识网络ID，IP地址及子网掩码 0 对应的局部标识主机ID。许多人确定对设定子网掩码这个不熟悉，很头疼，那么我现在就告知大家一个很简洁算子网掩码的方法，扶植一下宠爱偷懒的人：大家都应当知道2的0次方到10次方是多少把？也给大家说一下，分别

12、是：1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024。假如你渴望每个子网中只有5个ip地址可以给机器用，那么你就最少须要准备给每个子网7个ip地址，因为须要加上两头的不行用的网络和播送ip，所以你须要选比7多的最近的那位，也就是8，就是说选每个子网8个ip。好，到这一步，你就可以算掩码了，这个方法就是：最终一位掩码就是256减去你每个子网所须要的ip地址的数量，那么这个例子就是256-8=248，那么算出这个，你就可以知道那些ip是不能用的了，看：0-7,8-15,16-23,24-31依此类推，写在上面的0, 7, 8, 15, 16, 23, 24, 31依此类推都是不能

13、用的，你应当用某两个数字之间的IP，那个就是一个子网可用的IP，怎么了？是不是不信任？太简洁了。我再试验一下，就拿200台机器分成4个子网来做例子吧。200台机器，4个子网，那么就是每个子网50台机器，设定为，C类的IP，大子网掩码应为，对巴，但是我们要分子网，所以依据上面的，我们用32个IP一个子网内不够，应当每个子网用64个IP其中62位可用，足够了吧，然后用我的方法：子网掩码应当是256-64=192，那么总的子网掩码应当为：。不信任？算算：0-63，64-127，128-191，192-255，这样你就可以把四个区域分别设定到四个子网的机器上了，是不是很简洁？不须要软件算了吧。呵呵。渴

14、望大家能看懂我写的如：255.255.255.192 254-192=64 该网最多能有62个主机IP地址管理IP地址在INTERNET网中全网有效，因此须要统一管理。INTERNET的管理机构和管理方式是分层的。最高管理机构是网络信息中心NIC，负责支配IP地址的网络号。目前有以下地区性NIC： INTER-NIC 负责美国和其他地区 RIPENCC 负责欧洲地区 APNIC 负责亚太地区主机号那么由提出申请的组织负责。IP地址解析在前面的章节我们提到，IP地址能够将不同的物理地址“统一起来，使网间网中IP层以上表现出统一的地址格式，但对于全部的物理地址，并不做任何变更。在物理网络内部，照旧

15、运用各自原来的物理地址。这样，在网间网中就存在着两种地址，二者之间必需要建立一个映射关系。地址之间的映射叫做地址解析，他包括两个方面的内容：从IP地址到物理地址的映射和从物理地址到IP地址的映射。在TCP/IP中，实现地址解析是靠ARP和RARP协议软件实现的。 ARPAddress Resolution Protocol,即地址解析协议，它负责从IP地址到物理地址的映射；RARPReserve Address Resolution Protocol即反向地址解析协议，它负责从物理从物理地址到IP地址的映射。一从IP地址到物理地址的映射ARP协议负责从IP地址到物理地址的转换。ARP软件维护着

16、一张IP地址到物理地址的映射表，它是动态生成的。当ARP接收到转换IP地址的请求时，就在表中寻求该地址，假如找到，就将对应的物理地址返回给请求软件；否那么，就向该物理网络的每一个主机播送一个ARP请求报文，该报文包含着请求转换的IP地址，假如一个接收主机识别出该IP地址就是它自己，便向请求主机回送一个ARP响应，答复自己的物理地址。ARP随即将这个物理地址存储在自己的ARP表中。在Windows系统中可以通过执行叮嘱“arp a查看MAC和IP地址的对应关系。二从物理地址到IP地址的映射RARP协议负责物理地址到IP地址的转换。及ARP软件类似，RARP软件维护着一张物理地址到IP地址的映射表

17、。RARP是一个和ARP过程正好相反的协议，ARP的作用是用IP找到MAC地址，RARP那么是通过MAC地址获得IP地址。在通信中也有许多在初始化时没有IP地址的状况，MAC地址那么是物理存在的，这种状况下就须要用RARP协议获得IP地址。尽管ARP和RARP是两个相反操作的协议，但是在实现手段上却不能设计成为完全相反的过程，在目的上也不是完全相反的。首先从目的上来说，ARP是为了找到你要通信的物理目的地，RARP那么是为了得到IP地址。其次从实现的手段来说，ARP通过播送MAC帧的方式被全部主机听到，然后有一个主机答复你；RARP要请求得到IP地址却不能向全部主机发送，否那么就乱套了，必需向

18、特定的主机进展请求，于是在RARP中必需有RARP效劳器。一句话，RARP协议发送的请求帧/应答帧和ARP协议有根本一样的构造，不同的是请求帧之中MAC地址的目的不是播送地址而是RARP效劳器的地址。ICMP协议IP协议在传送IP包时不保证不丢失，万一到达不了或者出现什么问题时，须要一个机制告知相应的设备。在网络层运用ICMP因特网限制信息协议完成这一功能。常用的ICMP询问报文ICMP Echo请求报文是由主机或者路由器向一个特定的目的主机发出的询问。收到此报文的目的主机发送ICMP Echo答复报文。这种询问报文用来测试目的站是否可达以及了解其有关状态。在应用层中有一个效劳叫做PINGPa

19、cket InterNet Groper，用来测试两个主机之间的连通性。PING运用了ICMP Echo请求及Echo答复报文。第二章 局域网第一节 局域网根底传统上把网络按区域大小划分为局域网及广域网两大类。局域网由Local Area Network(LAN)翻译而来，顾名思义局域网就是局部区域的网络，一般来讲局域网的物理覆盖范围比拟小。早期的局域网主要是把一个办公室或者一个办公楼的计算机连接在一起，后来开展到校园网，连接数十幢大楼，覆盖范围越来越大，现在又开展到城域网。城域网在主要技术方面虽然和局域网根本一样，但是由于规模的扩大，特殊是在管理和运营方式方面，城域网及一般的局域网差异比拟大

20、，所以这里就不在说了。常见的局域网主要有以太网，令牌环网，FDDI光纤分布式数据接口网络等，其中后面两种网络正在逐步消逝，尤其在中国几乎全部的局域网都是以太网。一般认为，以太网的雏形是1976年由Xerox(施乐)公司的Palo Alto探讨中心开发出来的。当时有许多类似的网络，最初的以太网速度是1.5Mbit/s ，1980年2月制定的IEEE 802系列标准统一了这些网络，成为10 Mbit/s以太网。以太网演化到今日已经成为一个丰富的家族，分类方式和角度也有多种多样，比拟好用的分类方法有下面几种：1, 按访问方式分类可分为共享式以太网和交换式以太网，早期的以太网都是共享式的，现在许多办公

21、室内部照旧接受共享的设备HUB，新建的网络一般都是交换式的。 2, 按带宽分类 可分成10Mbit/s, 100Mbit/s, 1000Mbit/s等，其中100M以太网和1000M以太网是近几年开展起来的技术。3, 按传送介质分类 以太网的传送介质有双绞线10Base-T, 100Base-T, 光纤100Base-FX, 1000Base-SX, 1000Base-LX等多种类型。一般来讲，诸如10Base-T前面的数字代表速率，如10代表10 Mbit/s，100代表100 Mbit/s，1000代表1000 Mbit/s；以TTwist结尾是双绞线，以FX结尾的是光纤Fiber，以SX

22、结尾的是短波长光纤，以LX结尾的长波长光纤。如下图就是一个简洁的局域网。图 简洁的局域网第二节 局域网网线双绞线接法 一, 标准排线法：接从左向右的依次第一根 第二根 第三根 第四根 第五根 第六根 第七根 第八根黄白 黄 绿白 绿 蓝白 蓝 棕白 棕二, 连接原那么：同类穿插，异类平行。1, 计算机及计算机做穿插线。2, 交换机及交换机做穿插线。2, 交换机及计算机做平行线。4, 路由器及计算机做平行线。三, 连接方法：双绞线有两种接法：EIA/TIA 568B标准和EIA/TIA 568A标准。将水晶头的尾巴向下，从左至右，分别定为1 2 3 4 5 6 7 8，以下是各口线的分布：一,

23、T568A线序： 1 2 3 4 5 6 7 8 绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕 二, T568B线序： 1 2 3 4 5 6 7 8 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕 一般地： 直通线也叫平行线：两头都按T568B线序标准连接。 测试仪显示：1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8 穿插线：一头按T568A线序连接，一头按T568B线序连接。 测试仪显示：1 2 3 4 5 6 7 83 6 1 4 5 2 7 8即有如下几种状况：1对等网两台计算机的网卡干脆互连：接受穿插线接法，网线两端接法不同。 2网卡及交换机或HUB：接受直通线接法，网线两端接法一样

24、。 3交换机及交换机或HUB级联：接受穿插线接法，网线两端接法不同。 四, 接线原理图：1, 穿插线接法：按标准排线法13，26穿插，其余线不动 标准线序1, 2用于发送，3, 6用于接收，4, 5，7, 8是双向线。 第三节 以太网交换机LAN Swith二层交换机和三层交换机二层交换机L2 Swith相比照拟简洁，它只查看MAC地址进展信息交换，二层交换机维持一个MAC地址和端口之间对应关系的表格，这个表格通过设备之间通信的播送方式得到，假设状况发生了变更也通过播送将表格进展更新。如在办公室中，计算机的物理位置发生变更时，二层交换机中的MAC地址表会随之更新。三层交换机L3 Swith那么

25、要看帧中包含的网络层的信息，依据网络层的目的地址转发数据。早期的三层交换机只是将二层交换和三层路由功能结合在一台设备上，以削减设备数量。那时的第三层功能是基于软件的，包转发速度很慢，目前三层交换机已普遍接受硬件来实现第三层功能。由于用户或者网络管理员通常不能限制第二层，例如，不能便利地为特定的MAC地址制定访问规那么，因此大型网络不通接受纯二层交换机来组网。在现实组网中，通常接受二层和三层的结合的方式，干脆连接用户的设备通常接受二层交换机，上层的设备一般接受三层交换机，这样做的主要好处是利用了二层交换机简洁，本钱比拟低的优势，管理规那么在三层交换机上实现，这就表达了简洁的接入，智能的会聚这一网

26、络设计思想。 第四节 VLAN及其应用尽管交换机把网络冲突域隔离起来，但是它们还处在一个播送域之中，这就意味着彼此还是可见的，于是，在网络足够大，播送报文特殊多的状况下很简洁造成播送风暴，这时就须要隔离播送域。假设通过路由器进展隔离，那么播送域的划分和路由器的物理位置干脆相关，不够灵敏。VLANVirtual LAN,虚拟局域网技术解决了这个问题,它供应了不依靠于物理位置的LAN划分方案,并隔离播送域,通过对VLAN技术的引入,交换机不仅解决了效率的问题,也解决了网络访问限制的问题,不同部门之间可依据实际需求设置VLAN或者接受某种规那么进展限制.早期的VLAN各个厂商之间是兼容的,现在VLA

27、N根本上接受了IEEE802.1Q标准,这是一种接受帧标记的技术,其方法是在帧头上加上VLAN标记,依据标记确定帧的转发等.IEEE802.1Q的标记是在以太帧头和数据之间插入12比特来标示的,因此理论上在一个网络中最多可能有2的12次方,4096个VLAN.在传统的HUB中通常比拟难实现VLAN,因为HUB无法进展播送域的隔离,在Swith和HUB混合的网络中,VLAN一般划分到HUB一级并不能到每个计算机.但现在HUB在网络中已经逐步被Swith所替代,尤其是新建立的网络,几乎全部接受Swith,VLAN的划分就相当灵敏了.VLAN是通过软件进展设置的,不依靠于用户的物理位置,也不依靠用户连接在哪个具体的Swith上.一般教科书讲解并描述VLAN应用时,常举的一个应用实例就是,员工办公室的位置搬动时,不须要网络管理员调整配线架,而是只要在网管工作站上将用户VLAN重新设置一下即可.接受VLAN方式管理,对于不在同一物理位置的计算机可以组成一个VLAN工作组,组网特殊灵敏,适应性强.VLAN技术已经成为建立较大型局域网(例如校园网)所接受的标准技术,通过VLAN技术可以很便利地实现一个网络中各个工作组和成员的划分, 调整和管理。