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主讲人：李晓东IP网络基础知识IP网络基础知识主讲人：李晓东主讲人：李晓东IP网络基础知识内容提要TCP/IP体系结构计算机网络及其分类主要网络设备泰州IP城域网简介Internet及应用主讲人：李晓东IP网络基础知识第一章计算机网络及其分类主讲人：李晓东IP网络基础知识◆什么是计算机网络？就是利用通讯设备和线路，将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件（即由网络通讯协议、信息交换方式及网络操作系统等构成）实现网络中资源共享和信息传递的系统。1234主讲人：李晓东IP网络基础知识■资源共享■硬件设备资源（如存储设备、打印设备、光驱、扫描仪等）■软件资源（如程序、数据、图像、数据库等）◆计算机网络的功能■数据传输■改善可靠性■分布处理■将原来集中在一台大型计算机上所做的工作，分散到网络中其它计算机去并行处理主讲人：李晓东IP网络基础知识一般按网络规模和作用范围的大小进行分类，将计算机网络分为：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）和互联网（Internet）。◆计算机网络的分类主讲人：李晓东IP网络基础知识分布距离分布范围网络分类10m房间局域网(LAN)100m建筑物1000m校园10km城市城域网(MAN)100km国家广域网(WAN)1000km洲或洲际互联网Internet)◆计算机网络的分类主讲人：李晓东IP网络基础知识◆局域网■传输速率高：一般为10Mbps--100Mbps，光纤高速网可达1000MbpS。■局域网的特征■支持传输介质种类多。■通信处理一般由网卡完成。■传输质量好，误码率低。■有规则的拓扑结构。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆局域网■局域网的组成局域网一般由服务器、用户工作站、网卡、传输介质四部分组成。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆局域网■局域网的组成■网卡：将工作站式服务器连到网络上，实现资源共享和相互通信，数据转换和电信号匹配。网卡(NTC)的分类：(1)按速率：10Mbps、100Mbps、10/100MAUTO、1000M(2)传输介质接口：单口：BNC(细缆)或RJ一45(双绞线)主讲人：李晓东IP网络基础知识ООООООО总线形拓扑结构星形拓扑结构环形拓朴结构广播式：一台计算机发送的信息能被其他所有的计算机接收。点--点网络：包含若干条电缆，每条都联接一对计算机或中间结点。◆局域网■局域网拓扑结构主讲人：李晓东IP网络基础知识◆局域网■局域网图例双绞线…………服务器工作站1工作站2工作站3工作站n集线器主讲人：李晓东IP网络基础知识◆局域网■网络资源的使用■程序或数据的共享。允许多个用户同时访问同一个应用程序或数据文件■网络硬件资源的共享。如打印机的共享、光盘刻录机的共享主讲人：李晓东IP网络基础知识第二章TCP/IP体系结构主讲人：李晓东IP网络基础知识◆网络协议概念■计算机之间的信息交流■网络上的计算机有各式各样的。■硬件：微处理器不同、总线格式不同或网络部件不同；■软件：操作系统不同、网络应用软件不同。■它们导致了信息通讯中的形式可能不一致，通讯会出现困难。■解决的办法：制定大家公认的通讯形式（标准语言），它应与软硬件结构无关。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆网络协议概念■计算机之间的信息交流■把大家公认的通讯形式（标准语言）称为网络协议。■协议是计算机彼此交流的标准语言。每台联网的计算机都必须配有标准语言（协议）■网络与协议是紧密联系在一起的，因特网使用的是称为“TCP／IP”的协议。■所有的网络操作系统都支持“TCP／IP”协议。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆网络协议概念一个计算机网络有许多相互连接的节点，这些节点之间不断进行数据交换，要做到有条不紊地交换数据，每个节点必须遵守一些预先约定好的规则，这些规则明确地规定了所有交换数据的格式以及有关的同步问题。这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆分层的网络体系结构通信网主要是若干个用户终端（信源和信宿）、节点（信息处理和交换）以及它们之间的传输链路组成。这是一种物理结构的描述。若从逻辑结构上来描述，计算机通信网是网络功能分层和协议的集成，即所谓网络体系结构。■网络体系结构12主讲人：李晓东IP网络基础知识◆分层的网络体系结构■协议分层结构协议为什么要分层？主讲人：李晓东IP网络基础知识◆分层的网络体系结构■协议分层结构■网络的主要功能：●通过数据链路控制、误码监测和重传，实现无差错传输；●通过寻址、路由选择，绕过有故障和繁忙的节点和链路；●适应缓冲区容量，避免重发长信息，报文分组和信息组装功能；●用户终端和网络之间的速率匹配，缓冲信息流量控制；●用户会话管理，请求、响应方式；复杂！主讲人：李晓东IP网络基础知识◆分层的网络体系结构■协议分层结构■分层完整而有效地实现上述功能的网络是很复杂的，为了便于理解和实现，通常将这些功能分解为若干个部分，即所谓的分层。好处：通过对网络结构分层，使各层相对独立，层间通过接口连接，这样各层可以采用最适合的技术和工作方法，灵活性好，易于实现和维护，易于标准化。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆OSI参考模型随着网络技术的进步和各种网络产品的出现，一个实际问题摆在人们面前就是对网络公司或广大用户来说，希望解决不同系统的互联问题。1977年，国际标准化组织（ISO）在分析和消化已有网络基础上，提出了一种不基于特定机型、操作系统或公司的分层网络体系结构，即开放系统互联参考模型（也就是OSI参考模型）。1目的2主讲人：李晓东IP网络基础知识◆OSI参考模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层节点A节点B传输媒介低高主讲人：李晓东IP网络基础知识◆OSI参考模型■物理层物理层并不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输媒体。物理层的功能定义为“在数据链路实体之间提供激活、维持和释放用于传输比特的物理连接的方法，这些方法有机械的、电气的、功能的特征”。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆OSI参考模型■数据链路层数据链路是指物理链路加上必要的通信规程，就像一个数字管道。其主要功能归纳为:(1)成帧(2)流量控制(3)差错控制(4)链路管理(5)将数据和控制信息分开(6)透明传输(7)寻址主讲人：李晓东IP网络基础知识◆OSI参考模型■网络层网络层主要负责从源端向目的端传送分组。其主要功能归纳为:(1)路由选择(2)流量控制(3)拥塞控制(4)差错控制(5)网络互联(6)根据传输层的要求选择网络服务质量主讲人：李晓东IP网络基础知识◆OSI参考模型■传输层传输层是整个网络体系结构中的关键部分，它是利用通信子网提供的服务，实现两个用户进程之间端到端的可靠通信。其主要功能归纳为:(1)寻址(2)多路复用(3)连接建立、数据传送和连接拆除(4)流量控制(5)差错控制主讲人：李晓东IP网络基础知识◆OSI参考模型■高层协议■会话层。负责会话的管理和数据传输的同步。■表示层。负责数据格式的转换。■应用层。提供与用户进程的接口。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆TCP/IP体系结构■TCP／IP协议是因特网上标准的网络协议。■TCP／IP协议包括传输控制协议TCP和网际协议IP两部分■TCP/IP这个术语还包括许多与之相关的协议和应用程序,是一个协议族。除IP和TCP外，还有地址解析（ARP）、反向地址解析（RARP）、差错与控制协议（ICMP）、路由协议、用户数据报协议（UDP）等等。■TCP／IP协议主讲人：李晓东IP网络基础知识◆TCP/IP体系结构■TCP/IP结构功能应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层FTPTelnetNFSSMTPSNMPXDRTFTPHTTPRPC传输层RTPRSVPPVPNVPTCPUDPSt-Ⅱ数据应用网络层IPICMPMGGPEGPIGPSt-ⅡSCMP网络接口层LAN，X.25，SMDS，其它网络传输介质（双绞线，同轴线，光缆，无线等）TCP/IPOSI参考模型主讲人：李晓东IP网络基础知识◆TCP/IP体系结构■IP（InternetProtocol），网际协议；IP是TCP/IP的底层，高层协议都要转化为IP包，IP包含了源地址和目的地址，路由决策也发生在IP层。■协议介绍◆计算机网络通信中，IP协议起着核心作用：其一，提供无连接的数据报传输机制，虽不能保证传输的可靠性，却简单有效；其二，利用IP地址和IP数据报将各种物理网络技术统一起来，达到屏蔽底层细节，向上提供一致性目的；其三，IP数据报传送及其在网间路由选择，即IP路由选择.主讲人：李晓东IP网络基础知识子网1子网2子网n该往哪儿传？某些包也可能经其它路径传输■IP协议寻找目的地◆TCP/IP体系结构甲已主讲人：李晓东IP网络基础知识◆TCP/IP体系结构■TCP（TransmissionControlProtocol），传输控制协议。TCP运行在IP之上，是基于数据流连接和面向的协议，应用程序把数据要经过TCP/IP的分割成若干包，这样数据就以字节流发送和接收，到达目的地后，TCP/IP再按顺序进行组装。TCP/IP要保证机器与机器之间的连接的可靠性，还要有纠错。TCP是否被选择，取决于应用程序或服务。■协议介绍主讲人：李晓东IP网络基础知识◆TCP/IP体系结构TCP：我只管分割拼装报文，传错了找我。怎么传不管！IP：我只管设法传到，出错别找我！TCP/IP主讲人：李晓东IP网络基础知识■ARP（AddressResolutionProtocol），地址解析协方，把IP地址转换为硬件物理地址，比如我们所用的网卡的物理地址，类似aa:bb:cc:dd:ee:ff。■ICMP（InternetControlMessageProtocol），网际报文协议；它包括了数据包的错误、控制等相关信息。比如ping命令就是利用ICMP来测试一个网络的连接情况的工具。■UDP（UserDatagramProtocol），用户数据报协议，与TCP一样运行在IP之上，是基于数据报或分组的协议，UDP/IP可以直接发送和接收数据报文，而不必做验证，这一点与TCP/IP不同。TCP是否被选择，取决于应用程序或服务。◆TCP/IP体系结构■协议介绍主讲人：李晓东IP网络基础知识◆TCP/IP体系结构■TCP/IP的三个关键点■TCP/IP是一族用来把不同的物理网络联在一起构成网际网的协议。TCP/IP联接独立的网络形成一个虚拟的网，在网内用来确认身份的不是物理网络地址，而是IP地址。■TCP/IP使用多层体系结构，该结构清晰定义了每个协议的责任。TCP和UDP向网络应用程序提供了高层的数据传输服务，并都需要IP来传输数据包。IP有责任为数据包到达目的地选择合适的路由。■在Internet主机上，两个运行着的应用程序之间传送要通过主机的TCP/IP堆栈上下移动。在发送端TCP/IP模块加在数据上的信息将在接收端对应的TCP/IP模块上滤掉，并将最终恢复原始数据。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆IP地址■IP地址概说IP地址是标识主机在网络中的位置，象是一个门牌号一样。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆IP地址■互联网在概念上分为三个层次互联网网络1网络n主机主机主机主机主机网络互联网主讲人：李晓东IP网络基础知识◆IP地址■IP地址格式■IP地址是一种层次型地址，分为网络标识和主机标识两个部分。网络号主机号■IP地址是由四个字节组成，格式为A:B:C:D，每个字节又是由8位二进制数字组成，也就是这样的格式xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx比如11000000.10101000.00000001.00000001换算成十进制就是192.168.1.1。主讲人：李晓东IP网络基础知识◆IP地址■掩码■地址中哪几位用来识别网络，哪几位用来识别主机，是通过网络掩码来实现的。■网络掩码也是一个四字节的数，如果换算成二进制的数字，对应网络