Windows服务器操作系统配置与管理课件02TCP与IP协议架构

第02讲TCP/IP协议架构本讲任务为理论而理论吗？不是！是基本的概念。网络的基本术语。了解计算机通信协议（TCP/IP）。网络基本术语2.1为什么需要计算机网络？使用网络之前：我有工资报表需要打印，可以我没有打印机！发挥土法炼钢的精神，通过U盘拷贝到另一计算机上！使用网络之前，有缺点？使用网络之后的特点：网络让用户之间共享信息更为容易，也更有效率，还有什么好处？使用网络以后2.2什么是网络你认为什么是网络？计算机网络是连接在一起的计算机的集合手段：通过通信设备和通信线路连接起来，并使用网络软件和协议进行管理目的：以实现资源共享为目的网络由什么组成？你在我们教室看到了什么？或者你家里有什么和网络有关的？学生回答！网络由什么组成？计算机网络线机柜？机柜里有什么？Hub？交换机？ADSLModem？有线电视Modem？网络的组成（看得见的硬件）通信设备、线路（通信子网）通信设备：集线器、交换机、路由器、ADSLModem，包括程控交换机等通信线路：双绞线、电话线、光纤、无线电波等计算机（资源子网）有的计算机上提供资源（服务）把文件共享出来存放有网页，供浏览共享出打印机提供股票行情、网络游戏等有的计算机使用资源（服务）到网上浏览网页从网上下载文件、电影网络的组成（还有看不见的东西）网络操作系统等软件通信协议(Protocol)2.3计算机网络的历史网络不是一开始就是今天的样子50年代：计算机网络初步形成，目的就是共享资源；60年代：美国国防部发明了ARPANET，TCP/IP协议出现；70年代中期：局域网发展迅速，中小企业也可以组建自己的网络；90年代Internet飞速发展的时代，才有我们今天的网络2.4计算机网络的类型网络的分类方式有很多种，例如按拓扑结构分，按地理位置范围分等等。根据网络覆盖范围分为局域网、城域网、广域网1.局域网(LAN，LocalAreaNetwork)2.城域网(MAN，MetropolitanAreaNetwork)3.广域网(WAN，WideAreaNetwork)强调：不是绝对的划分局域网(LAN)局域网限于较小的地理区域内，一般不超过2km，通常是由一个单位组建拥有的。请同学举例？？你用过吗？城域网(MAN)－－分布在一个城市内请同学举例？？你用过吗？广域网(WAN)广域网覆盖范围可以是几个城市、地区，甚至国家、洲和全球。请同学举例？？你用过吗？三种网络的比较网络类型范围传输速度成本局域网2km内,同一栋建筑物内或同一园区快10M/100M便宜城域网2～10km,同一都市内中等昂贵广域网10km以上,可跨越国家或洲界慢很贵关键：传输距离不同，技术不同，性能和成本也不同对等式网络对等式网络中，计算机之间是平等的每部计算机都可以担任服务器或者客户端客户和服务器是相对的！A计算机把文件共享给B，则A提供文件服务给B，A就是服务器，B就是客户。如果同时B计算机也把文件共享给A，则B就是服务器，A是客户。这时A和B即是服务器，也是客户端。什么是客户？什么是服务器？服务的提供服务器Server客户Client主从式网络主从网络中，有明确的服务器和客户端常见的有什么服务？（第一讲讲过）文件服务：把文件共享出来打印服务：把打印机共享出来Web服务：提供网页浏览Ftp服务：提供文件下载和上载Pop3和Smtp服务：提供邮件收发即时通信服务：QQ、MSN等……….TCP/IP协议通信协议的一个比喻要完成的任务－－通信：深圳的老总A要告诉北京的老总B：货已发出。A用中文写好信；把信交给秘书；秘书把信投进邮筒；邮局根据收信人地址选择好信件的传递路线；把信件打包后交给火车站；火车站负责把信件运输到北京；北京的火车站收到信件后，以后的步骤是什么？B怎么收到信息？分析上述例子（1）目的：通信是怎么完成的通信？每个人遵守一定的规则A按一定的格式写好信秘书在信封上填好地址邮局根据邮件的处理方法发送邮件铁路有自己的运作方式以上每个人协同工作，相互依赖，完成同一件事：通信每个人又相互独立明确分工秘书只需要知道把信投到邮筒就行了邮递员不需要会开火车分析上述例子（2）2.5计算机通信协议（Protocol）目的：完成计算机通信（communicate）什么是协议：为了计算机能通信而制定的一组规则规则规定了不同设备应该如何协同工作以保证把数据传输到对方有什么通信协议？•TCP/IP•IPX/SPX•NetBEUI•AppleTalk•、、、、、、•你也可以制定一个！OSI模型描述了通信过程中不同设备的功能实际上也规定了不同设备之间如何协同由ISO（国际标准化组织）提出确定网络设备的标准分层通常是解决复杂问题的好方法分层意味着分工分层的3大优点：各层之间独立，一层变化不影响其他层易于实现和维护有利标准化：不同厂家的设备可以共存分层物理层（Physical）负责0和1的传送:1.使用什么传输介质？2.0和1在线路上如何表示？3.线的接头是什么样的？4.机械、电气、功能特性等。比喻：信是用火车拉还是汽车拉？数据链路层（DataLink）介质访问控制帧的封装:将传输数据增加同步信息、校验信息及地址信息后封装成数据帧。差错检测检错，不纠错循环冗余校验：一种算法而已介质访问控制方法同一线路有多台计算机要访问，要避免冲突比喻：邮局会在信上盖上邮戳网络层（Network）1.定址：数据是谁发送的、发给谁？如何表示不同的计算机？例如：IP地址（类似我们的通信地址）。2.选择最佳路径将信息从最合适的路径传送到接收端。比喻：信从什么线路送到北京？从A到C有什么路径？传输层（Transport）提供可靠（或者不可靠）的端到端服务。流量控制。比喻：秘书发现对方没收到信，会再发一封？会话层（Session）1.允许用户在设备之间建立、维持和终止会话。2.管理会话。3.举例：元首之间的会晤，先派人谈好议事规则表示层（Presentation）对数据进行编码数据压缩数据的加密比喻：信用中文还是英文写？应用层（Application）实际的协议：http、ftp作为用户应用程序与网络间的接口。使用户的应用程序能够与网络进行交互式联系。2.6数据封装（DataEncapsulation）对等层通信数据协议单元(PDU)：1.应用层、表示层、会话层：数据（Data）2.传输层：段（Segment）3.网络层：包（Packet）4.数据层：帧（Frame）5.物理层：位（Bit）2.7TCP/IP参考模型（DOD模型）DOD：美国国防部应用层传输层网际层网络访问层TCP/IP是互联网上事实上的标准协议OSI七层模型和DOD四层模型对比TCP/IP协议集（一组协议）2.8物理层（稍后的章节详细介绍）传输介质物理层的设备（中继器、集线器）2.9数据链路层解决介质访问冲突：采用CSMA/CD帧的封装冲突冲突产生的原因：因为大家共享介质产生冲突的解决办法：CSMA/CDCSMA/CD的工作原理先听后发边听边发冲突等待随机重发CSMA/CD详细流程帧的封装Preamble：同步位Destination：目的MACSource：源MACType：帧的类型Data：数据FCS：帧校验位安装抓包软件ethereal选择网卡开始抓包查看帧（Frame）2.9网络层的知识1、IP地址2、路由器IP地址的作用IP地址的作用：如同电话号码，标识不同的计算机Internet上的计算机IP地址要惟一共32bit10000000000010110000001100011111有谁能记住？IP地址表示法：点分十进制记法首先将32Bits的IP地址分成4段：例：10000000000010110000001100011111将各段的二进制数值转化为十进制写成：128.11.3.31计算机世界网址：61.135.135.5是不是容易一些了？层次型的地址：和电话号码的区号类似，否则无法寻址网络地址：位于IP地址的前段，用来识别所属网络，相当于电话号码的区号。主机地址：位于IP地址的后段，用来识别网络上的不同设备，相当于市内的电话号码。网络号主机号IP地址的组成IP地址的组成问题：哪一部分是网络地址、主机地址？解决问题的方法：分类IP地址分类：A、B、C、D、E类等。我们只介绍A,B,C类，其余的在高级课程介绍IP地址的分类ClassA：以0开头的IP地址范围:(网络地址和主机地址不能全部为0或全部为1)00000001.00000000.00000000.0000000101111111.11111111.11111111.11111110即1.0.0.1到127.255.255.254网络数量：全世界只有126个（1-126）？？每个网络的主机数量：224-2=16777214A类IP地址ClassB:以10开头的IP地址范围:(网络地址和主机地址不能全部为0或全部为1)10000000.00000000.00000000.0000000110111111.11111111.11111111.11111110即128.0.0.1到191.255.255.254网络数量：214＝16384每个网络的主机数量：216-2=65534B类IP地址ClassC:以110开头的IP地址范围:(网络地址和主机地址不能全部为0或全部为1)11000000.00000000.00000000.0000000111011111.11111111.11111111.11111110即192.0.0.1到223.255.255.254网络数量：221＝2097152每个网络的主机数量：28-2=254C类IP地址快速判断IP地址的类型：A类:1-126（127也被保留了，127.0.0.1）B类:128-191C类:192-223IP地址类别的判定特殊的IP地址1、主机地址全零代表整个网络192.168.1.0代表网络本身2、主机地址全1代表网络上的全部设备，也称广播地址192.168.1.2553、网络地址与主机地址全1也称为广播，指世界上所有主机。255.255.255.255路由器：路径选择路径选择Codes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaN1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,ia-IS-ISinterarea*-candidatedefault,U-per-userstaticroute,o-ODRP-periodicdownloadedstaticrouteGatewayoflastresortisnotsetR172.16.0.0/16[120/2]via10.1.0.2,00:00:21,Serial0/0[120/2]via10.3.0.2,00:00:06,Serial0/110.0.0.0/16issubnetted,4subnetsR10.2.0.0[120/1]via10.1.0.2,00:00:21,Serial0/0C10.3.0.0isdirectlyconnected,Serial0/1C10.1.0.0isdirectlyconnected,Serial0/0R10.4.0.0[120/1]via10.3.0.2,00:00:06,Serial0/1C192.168.1.0/24isdirectlyconnect