网络原理

1网络原理2小组作业•6月27日上交•从软件和硬件两方面，本着经济实惠的原则，按照下面使用要求配置台式电脑，请写出具体的各种部件的配置，以及整体的报价，并说明理由。•办公使用•平面设计使用•3D游戏设计使用•网游使用•软件编程使用•使用ORACLE数据库进行系统开发3•本周四上机E607•实验内容：HTTP协议的使用4教学内容•主要学习局域网的基础知识、IEEE802标准、基本组成部件、网络操作系统；•熟悉各种以太网、虚拟局域网和无线局域网等相关知识；•能够实现简单的FTP服务器组建、文件共享等。54.1局域网概述•4.1.1局域网的发展•4.1.2局域网的定义及特点•4.1.3局域网的分类64.1.1局域网的发展•局域网LAN(LocalAreaNetwork)产生于20世纪70年代。•1973年，BobMetcalfe（以太网之父）和DavidBoggs发明了以太网。•1979年，BobMetcalfe开始了以太网标准化的研究工作。•1980年，DEC、Intel和Xerox施乐（DIX）共同制定了10Mb/s以太网的物理层和链路层标准规范，即EthernetV1.0以太网规范。•1983年，IEEE802.3委员会以Ethernet2.0为基础，正式制定并颁布了IEEE802.3以太网标准，这个标准被称为标准以太网（10BASE5）。•1983年，美国国家标准化委员会ANSIX3T9.5委员会提出了光纤高速网标准FDDI（光纤分布式数据接口），使局域网的传输速率提高到100Mb/s。7•1985年在IBM公司推出的著名的令牌环网的基础上，IEEE802委员会又制定了令牌环标准IEEE802.5。•1990年，为提高以太网的传输速率，在10Mb/s以太网技术的基础上，进而开发了快速以太网技术。•1995年6月通过了100BASE-T快速以太网标准IEEE802.3u，其带宽比以太网提高了10倍。这一阶段的网络技术是共享传输通道、共享带宽的共享式局域网技术•1995年l1月，IEEE802.3标准委员会组建了一个新的“高速研究组”去研究千兆速率的以太网。•1996年3月，IEEE组建了新的802.3z工作组，负责研究千兆以太网，制定相应的标准。84.1.2局域网的定义及特点•局域网(LAN)是将分散在有限地理范围内(如一栋大楼、一个部门)的多台计算机通过传输介质(如双绞线)连接起来的通信网络，通过功能完善的网络软件(如Windows2000Server、Linux)实现计算机之间的相互通信和资源共享。94.1.2局域网的定义及特点•特点•局域网覆盖的地理范围有限，用于企业、学校、机关等单一组织有限范围内的计算机联网，实现组织内部的资源共享。•数据传输速率较高。由于传输距离较短，一般采用通信性能好的通信介质，传输可靠性高，速率可达10Mb/s～1000Mb/s，甚至10Gb/s。目前10Gb/s以太网技术已经逐步成熟。•传输控制比较简单。对于共享传输线路的局域网来说，网络没有中间节点，不需要转接和路径选择。10•有较低的延时和误码率。由于通信介质性能较好且通信距离较短，因此局域网具有较低的延时，误码率也大大降低。•可以支持多种传输介质，如双绞线、光缆等。•局域网的拓扑结构简单，主要采用总线形、星形和环形结构，便于网络的控制与管理，低层协议也比较简单。•能方便地共享昂贵的外部设备、软件和数据，一定程度上降低了成本。•易于安装、组建和维护，保密性好，可靠性高，便于系统的扩展和升级，各个设备的位置可灵活调整和改变。114.1.2局域网的定义及特点•主要技术要素•网络拓扑结构•局域网一般采用总线形、星形、环形等共享线路的拓扑结构，使得网络的管理和控制变得简单。12•传输介质•因局域网通信距离较短，通信线路的成本在网络建设的总成本中所占的比例不大，因此可以使用价格较高、速率较高的传输介质，由各个节点一起共享。•局域网中采用多种类型的传输介质作为各站点共享的传输信道，采用介质访问控制方法，以协调和控制多个站点同时对共享线路的使用。13•介质访问控制方法•在局域网中，经常是在一条传输介质上连有多台计算机，而一条传输介质在某一时间内只能供一台计算机所使用，那么在某一时刻到底谁能使用或访问传输介质呢？•将传输介质的频带有效地分配给网上各站点用户的方法称为介质访问控制方法。•一个好的介质访问控制方法要实现3个基本目标：协议要简单，能获得有效的信道利用率，且公平合理地对待网上各站点的用户。144.1.3局域网的分类•按拓扑结构分类•局域网经常采用总线形、环形、星形和混合型拓扑结构。因此，可以把局域网分为总线形局域网、环形局域网、星形局域网以及混合型局域网，这是最常用的分类方法。15•按传输介质分类•局域网上常用的传输介质有同轴电缆、双绞线和光纤等，因此，可以将局域网分为同轴电缆局域网、双绞线局域和光纤局域网。若采用无线电波或微波，则可以称为无线局域网。16•按访问介质方法分类•目前局域网中常用的传输介质访问方法有以太(Ethernet)方法、令牌环(TokenRing)方法、FDDE方法、异步传输模式(ATM)方法等，因此可以把局域网分为以太网、令牌环网(TokenRing)、FDDE网和ATM网等。17•按网络操作系统分类•网络操作系统是局域网中的核心软件。网络操作系统决定了网络的功能和服务性能。•局域网按其所使用的网络操作系统进行分类，可以分为Novell公司的Netware网，3COM公司的3+OPEN网，Microsoft公司的Windows网，IBM公司的LANManager网，BANYAN公司的VINES网等。18•其他分类方法•按数据的传输速率分类，可分为10Mb/s局域网、100Mb/s局域网、155Mb/s局域网等•按信息的交换方式分类，可分为交换式局域网、共享式局域网等。194.2局域网参考模型及IEEE802标准•4.2.1局域网的参考模型•4.2.2IEEE802标准20•美国电气电子工程师学会（IEEE）于1980年2月成立了局域网技术标准委员会，简称IEEE802委员会，专门负责制定局域网的协议。•IEEE802委员会为局域网制定了一系列标准，统称为IEEE802协议（标准）。21•将局域网的数据链路层划分为两个子层，即介质访问控制(MediaAccessControl，MAC)子层和逻辑链路控制(LogicalLinkControl，LLC)子层。OSI参考模型应用层表示层会话层传送层网络层数据链路层物理层IEEE802模型物理层介质访问控制MAC子层逻辑链路控制LLC子层22•IEEE802为局域网制定了一系列标准:•IEEE802.1：描述局域网体系结构以及寻址、网络管理和网络互连协议。•IEEE802.2：定义了逻辑链路控制子层的功能与服务。•IEEE802.3：描述带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）的访问方法和物理层规范。•IEEE802.4：描述令牌总线网（TokenBus）访问控制方法和物理层技术规范。23•IEEE802.5：描述令牌环网（TokenRing）访问控制方法和物理层技术规范。•IEEE802.6：描述城域网（MAN）访问控制方法和物理层技术规范。•IEEE802.7：描述宽带网访问控制方法和物理层技术规范。•IEEE802.8：描述FDDI访问控制方法和物理层技术规范。•IEEE802.9：描述综合语音和数据局域网技术。•IEEE802.10：描述局域网网络安全标准。24•IEEE802.11：描述无线局域网访问控制方法和物理层技术规范。•IEEE802.12：描述100VG-AnyLAN访问控制方法和物理层技术规范。•IEEE802.14：描述利用CATV宽带通信的标准•IEEE802.15：描述无线私人网（WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN）。•IEEE802.16：描述宽带无线访问标准（BroadbandWirelessAccessStandards）。25•IEEE802.17：弹性分组环（RPR）可靠个人接入技术。•IEEE802.18：正在制定的宽带无线局域网标准规范。•IEEE802.19：共存技术咨询组。•IEEE802.20：移动宽带无线访问。•IEEE802.21：符合802标准的网络与非802网络之间的互通。•IEEE802.22：无线地域性区域网络工作组（WRANs）。264.2.2IEEE802标准可互操作的局域网安全802.10802.1互联网802.2逻辑链路控制（LLC）OSI/RM数据链路层物理层802.7宽带技术802.8光纤技术802.12交换式局域网无线局域网802.11802.9语音数据综合局域网802.6城域网物理层MAC802.5令牌环网MAC物理层802.4令牌总线网MAC物理层802.3总线网MAC物理层CSMA/CD274.3局域网的基本组成•服务器•客户机•网络适配器•传输介质•网络操作系统和通信协议•网络互联设备28服务器•服务器是指安装了网络操作系统并提供共享资源的计算机，或者是指对网络中某种服务进行集中管理和控制的网络主机。•常用的服务器有Web服务器、FTP服务器、打印服务器、代理服务器、通信服务器以及数据库和应用程序服务器等。29客户机•客户机一般又称为工作站，是网络中请求其他计算机上的资源或服务的计算机。•可以是网络主机或者终端，或者是没有磁盘驱动器的无盘工作站。•用户通过客户机向局域网请求服务和访问共享资源，并通过网络从服务器中获取数据和应用程序，使用客户机的CPU和内存进行运算处理。306.2.1网络适配器•网络适配器(NetworkInterfaceCard，NIC)简称网卡，是计算机与传输介质的接口，一般安装在每台服务器或客户机的扩展插槽中。•目前常用的网卡是PCI总线接口网卡(PeripheralComponentInterconnect，外围设备互连)。•网卡通常包括RAM、EPROM、DSP芯片(也称数字信号处理器)、主机总线接口和物理链路接口、收发器(用于接收和发送物理层传输的信号)等部件。3132•MAC地址•网卡的存储器(EPROM)中保存了一个全球唯一的网络节点地址，这个地址被称为介质访问控制(MediaAccessControl，MAC)，又叫硬件地址或网卡地址。•由网卡生产厂商在生产网卡时写入网卡的EPROM芯片中。•用12个十六进制数来表示，前6个十六进制数代表网卡产生厂商的标识符信息，后6个十六进制数表示生产厂商分配的网卡序号。•MAC地址写法例如：00-0A-DB-A3-D4-BD。33传输介质•传输介质是网络中信息传输的媒体，也是网络通信的物质基础之一。•传输介质的性能特点对传输速率、通信的距离、可连接的网络节点数目和数据传输的可靠性等均有很大的影响。•在局域网中常用的传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维、无线介质等。34网络操作系统和通信协议•使用服务器、客户机、网络适配器、传输介质等部件可以搭建一个基本的局域网硬件平台。•软件方面需要能够控制和管理LAN正常运行的软件，即网络操作系统(NOS)。•NOS均在系统内部实现了通信协议，如windows2003/XP等均内置TCP/IP协议。35本次小结•局域网的发展•局域网的定义和特点、分类•局域网的主要技术因素•IEEE802标准•局域网的组成部分