网络理论1.ppt

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1、第一部分第一部分 网络技术网络技术第一部分第一部分 网络技术网络技术第1章 网络基础知识第2章 协议和参考模型和第3章 网络互连设备第4章 局域网第5章 IP地址第6章 Internet接入方案第7章 网络操作系统概述第一部分第一部分 网络技术网络技术第 1 章 网络基础知识第一章第一章 网络基础知识网络基础知识1.11.1 为什么要建立网络为什么要建立网络1.1.2 2 网络的概念网络的概念1.1.3 3 网络的发展网络的发展1.1.4 4 网络的分类网络的分类1.1.5 5 网络中的计算机网络中的计算机1.1.6 6 网络传输介质网络传输介质1.1.7 7 网络拓扑结构网络拓扑结构1.1.

2、8 8 相关国际机构相关国际机构1.91.9 复习复习1.1 1.1 为什么要连网为什么要连网1.1.1 未连网计算机的弊病 1.2.2 计算机连网的益处 1.11.1.1 .1 未连网计算机的弊病未连网计算机的弊病无法进行数据共享无法进行软件应用程序共享 无法进行打印机及其他硬件资源的共享无法进行Internet资源共享 无法进行集中式的数据管理 工作效率低下 1.11.1.2 .2 计算机连网的益处计算机连网的益处网络可以提高工作效率 网络可以节省资源 网络可以帮助确保信息的一致性并减小数据冗余 网络可以将不同的思想和观点带至一个公共位置 1.1.2 2 网络的概念网络的概念 计算机网络(

3、Network)是将处在 不同地理不同地理位置位置 且相互独立的 计算机计算机 或 设备设备，通过 传输介传输介质质 和 网络设备网络设备 按照特定的 结构结构 和 协议协议 相互连接起来，利用 网络操作系统网络操作系统 进行管理和控制，从而实现 信息传输 和 资源共享资源共享 的一种信息系统。简单网络示意图1.1.3 3 网络的发展网络的发展1.3.1 1.3.1 ARPAnetARPAnet ARPAnet（高 级 研 究 计 划 署 网 络，Advanced Research Projects Agency net）是世界上第一个计算机网络，出现在20世纪60年代后期，由美国国防部资助。

4、其第一个节点于1969年在加利福利亚大学洛杉矶分校安装，最终发展成为今天的Internet。1.3.2 我国Internet的发展 1987年9月下旬，钱天白教授发出我国第一封电子邮件“越过长城，通向世界”，揭开了中国人使用Internet的序幕。1.1.4 4 网络的分类网络的分类1.4.1 1.4.1 按照地理范围分类按照地理范围分类1.4.2 1.4.2 按照管理方式分类按照管理方式分类1.4.3 1.4.3 按照数据传输方式分类按照数据传输方式分类1.1.4.1 4.1 按照地理范围分类按照地理范围分类局域网局域网 (Local Area Network,LAN)(Local Area

5、 Network,LAN)覆盖范围一般不超过数十公里，通常是一幢建筑物内、相邻的几幢建筑物之间或者是一个园区的网络。广域网广域网 (Wide Area Network,WAN)(Wide Area Network,WAN)覆盖范围通常为数百公里到数千公里，甚至数万公里，可以是一个地区或一个国家，甚至世界几大洲或整个地球。城域网城域网 (Metropolitan Area Network,MAN)(Metropolitan Area Network,MAN)覆盖的地理范围介于局域网和广域网之间，通常为数十公里到数百公里的一座城市内。按照地理范围分类按照地理范围分类1.1.4.2 4.2 按照管理

6、方式分类按照管理方式分类 对等网对等网 (Peer to Peer)(Peer to Peer)通常是由很少几台计算机组成的工作组。对等网采用分散管理的方式，网络中的每台计算机既作为客户机又可作为服务器来工作，每个用户都管理自己机器上的资源。客户机客户机/服务器网服务器网 (Client/Server)(Client/Server)网络的管理工作集中在运行特殊网络操作系统服务器软件的计算机上进行，这台计算机被称为服务器，它可以验证用户名和密码的信息，处理客户机的请求。而网络中其余的计算机则不需要进行管理，而是将请求通过转发器(Redirector)发给服务器。按照管理方式分类按照管理方式分类1

7、.1.4.3 4.3 按照数据传输方式分类按照数据传输方式分类广播网络广播网络 (Broadcasting Network)(Broadcasting Network)网络中的计算机或设备通过一条共享的通信介质进行数据传播，所有节点都会收到任何节点发出的数据信息。这种传输方式主要应用于局域网中。广播网络中有三种传输类型：单播、组播单播、组播和广播广播。点对点网络点对点网络 (Point to Point Network)(Point to Point Network)网络中的计算机或设备通过单独的链路进行数据传输，并且两个节点间都可能会有多条单独的链路。这种传播方式主要应用于广域网中。广播网络

8、的三种类型广播网络的三种类型1.1.5 5 网络中的计算机网络中的计算机 1.5.1 计算机的分类1.5.2 计算机的主要部件1.5.3 网卡的主要作用1.5.4 网卡的MAC地址1.1.5.1 5.1 计算机的分类计算机的分类台式机台式机 PC机或工作站，一般由个人使用。台式机上常用操作系统包括Windows、Linux以及Macintosh。小型机和服务器小型机和服务器 小型机和服务器是介于台式机和大型机之间的各种计算机系统。大型机大型机 也称作超级计算机，能够管理大型企业网，存储大量重要数据并保证其完整性及在一个机构中传送数据。笔记本电脑和掌上型电脑笔记本电脑和掌上型电脑 是为了满足日益

9、走向移动的社会需求而出现的计算机类型。1.1.5.2 5.2 计算机的主要部件计算机的主要部件 CPU(CPU(中央处理单元中央处理单元)I/O(I/O(输入输入/输出系统输出系统)内存内存(Random Access Memory,RAM)(Random Access Memory,RAM)网络接口卡网络接口卡(Network Interface Card,NIC)(Network Interface Card,NIC)也叫作网卡(Network Adapter)，是连接计算机与网络(网线)的硬件部件。PCIPCI总线的网卡总线的网卡ISAISA总线的网卡总线的网卡1.5.3 1.5.3 网

10、卡的主要作用网卡的主要作用在发送方，把从计算机系统要发送的数据转在发送方，把从计算机系统要发送的数据转换成能在网线上传输的换成能在网线上传输的bitbit流。流。在接收方，把从网线上接收来的在接收方，把从网线上接收来的bitbit流重组成流重组成计算机系统可以处理的数据。计算机系统可以处理的数据。判断数据是否是发给自己的。判断数据是否是发给自己的。发送和控制计算机系统和网线数据流。发送和控制计算机系统和网线数据流。1.1.5.4 5.4 网卡的网卡的MACMAC地址地址存在形式存在形式 由网卡的生产厂商固化在每块网卡只读存储器(ROM)中。作用作用 计算机或设备之间进行通信时，需要使用MAC地

11、址格式格式 MAC地址由48位二进制数组成，使用12个十六进制数字来表示，如00-80-C8-EF-D2-C3。1.1.5.4 5.4 网卡的网卡的MACMAC地址地址0000.0C xx.xxxxVendor assignedIEEE assigned1.1.5.5 5.5 试验查看试验查看MACMAC地址地址l怎样获取MAC地址呢？l1.打开机箱，直接从网卡上抄取，l2.用网卡驱动盘来进行测试，l3.利用网址冲突获取网卡号（Windows 98）。l利用操作系统工具：Windows 95/98/Me:lWinipcfg,IpconfigWindowsNT/2000/XPlIpconfig(

12、Dos界面下)1.1.6 6 网络传输介质网络传输介质 1.6.1 双绞线概述1.6.2 制作和测试UTP(实验)1.6.3 同轴电缆1.6.4 光纤1.6.5 无线传输1.1.6.1 6.1 双绞线概述双绞线概述双绞线的两种类型双绞线的结构双绞线的颜色双绞线的接头(RJ45)双绞线的线材等级 双绞线的两种类型双绞线的两种类型非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted-Pair,UTP)(Unshielded Twisted-Pair,UTP)屏蔽双绞线屏蔽双绞线(Shielded Twisted-Pair,STP)(Shielded Twisted-Pair,STP)比比

13、UTPUTP多一层屏蔽层多一层屏蔽层 双绞线的结构双绞线的结构(1)(1)双绞线的结构双绞线的结构(2)(2)双绞线的颜色双绞线的颜色序号12345678颜色 橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕双绞线示意图直通线Wires on cable ends are in same orderPin Label1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NCPin Label1TD+2TD-3RD+4NC5NC6RD-7NC8NCServer/Router18Straight-through Cable81Hub/Switch双绞线示意图交叉线Some wires on cable ends are c

14、rossedPin Label1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NCPin Label1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NCCrossover Cable1818Hub/SwitchHub/Switch 双绞线的接头双绞线的接头(RJ45)(RJ45)正面正面侧面侧面 双绞线的线材等级双绞线的线材等级类别 最大传输速度应 用1类2Mbit/s模拟和数字语音(电话)通信以及低速的数据传输。2类4Mbit/s语音、ISDN和不超过的4Mbit/s的局域网数据传输。3类16Mbit/s不超过16Mbit/s的局域网数据传输。4类20Mbit/s不超过20Mbit/

15、s的局域网数据传输。5类100Mbit/s100Mbit/s距离100米的局域网数据传输。E5类1000Mbit/s1000Mbit/s的局域网数据传输6类2.4Gbit/s1000Mbit/s以上的的局域网数据传输。1.1.6.2 6.2 制作和测试双绞线制作和测试双绞线(UTP)(UTP)准备工具和材料连接UTP和RJ45接头制作和测试直通缆(参见第四章)制作和测试交叉缆(参见第四章)准备工具和材料准备工具和材料UTP压线钳压线钳RJ45接头接头护套护套简易测线仪简易测线仪连接连接UTPUTP和和RJ45RJ45接头接头(1)(1)连接连接UTPUTP和和RJ45RJ45接头接头(2)(2

16、)连接连接UTPUTP和和RJ45RJ45接头接头(3)(3)实验总结在线缆安装中应该注意的问题在线缆安装中应该注意的问题1.1.6.3 6.3 同轴电缆同轴电缆 同轴电缆的结构同轴电缆的分类和技术标准 同轴电缆的结构同轴电缆的结构同轴电缆实物图同轴电缆实物图（续）同轴电缆的类型和技术标准同轴电缆的类型和技术标准类型技术标准细缆粗缆直径0.25英寸0.5英寸传输距离185m500m接头螺旋形BNC头(端接)T形头(分接)AUI阻抗50 50 应用的局域网类型10Base2(细缆以太网)10Base5(粗缆以太网)1.1.6.4 6.4 光纤光纤 光纤的结构光纤的尺寸光纤的类型光纤通信系统光纤的

17、结构光纤的结构光纤的尺寸光纤的尺寸描述光纤尺寸的参数有两个：内芯直径和反射层直径，其度量单位都为微米(m,1m=110-6m)。最细的光纤其内芯直径通常只有510m，粗一些的光纤其内芯直径为50100m。局域网中最常用的光纤是62.5m/125m的光纤，其中62.5m是内芯直径，而125m是反射层的直径。光纤的类型光纤的类型 多模光纤多模光纤(Multimode Fiber,MMF)(Multimode Fiber,MMF)光信号不止一种波长，典型的多模光纤尺寸为62.5m/125m 单模光纤单模光纤(SinglemodeSinglemode Fiber,SMF)Fiber,SMF)光信息只有

18、一种波长，典型的单模光纤尺寸为8m/125m光纤的类型光纤的类型光纤通信系统光纤通信系统1.1.6.5 6.5 无线传输介质无线传输介质红外线无线电波 红外线红外线 红外线红外线红外线(Infrared,IR)技术广泛的应用在电视机和立体声系统的遥控器中，也可以做为网络通信的介质。它通过使用位于红外频率波谱中的锥形或者线型光束来传输数据信号。红外网络需要通信的双方设备都拥有一个收发器，最好还有同步软件。传输速度4Mbit/s16Mbit/s。红外线是一种视线技术，不能通过不透明的物理(如墙壁)，并且易受外界光线干扰。无线电波无线电波 窄带无线电波窄带无线电波 发射器与接收器使用相同的频率传输信

19、号，如广播收音机。容易被非法听众截获信号。扩频无线电波扩频无线电波 (1)跳频扩频 (Frequency hopping spread spectrum,FHSS)(2)直序扩频 (Direct sequence spread spectrum,DSSS)1.1.7 7 网络拓扑结构网络拓扑结构 1.7.1 总线拓扑1.7.2 星形拓扑1.7.3 环形拓扑1.7.4 网状拓扑1.7.5 混合拓扑1.7.6 蜂窝拓扑1.7.1 1.7.1 总线拓扑总线拓扑1.7.2 1.7.2 星形拓扑星形拓扑1.7.3 1.7.3 环形拓扑环形拓扑1.7.4 1.7.4 网状拓扑网状拓扑1.7.5 1.7.5

20、 混合拓扑混合拓扑1.7.6 1.7.6 蜂窝拓扑蜂窝拓扑1.1.8 8 相关国际机构相关国际机构ISOISO国际标准化组织（国际标准化组织（OSIOSI参考模型）参考模型）ANSIANSI美国国家标准协会（美国国家标准协会（FDDIFDDI）EIA/TIAEIA/TIA电子电子/电信工业协会（电信工业协会（RS232RS232，568568）IEEEIEEE电子及电气工程师协会（电子及电气工程师协会（802.802.x x）ITU-TITU-T国际电信联盟电信标准部门（国际电信联盟电信标准部门（X.25X.25）ISOCISOC国际互联网协会国际互联网协会 IABIABInternetInternet体系结构委员会（体系结构委员会（RFCRFC，请求注解）请求注解）IETFIETFInternetInternet工程任务组（近期问题）工程任务组（近期问题）IRTFIRTFInternetInternet研究任务组（未来问题）研究任务组（未来问题）1.1.8 8 相关国际机构相关国际机构