計算機網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)及應用河北聯(lián)合大學網(wǎng)絡(luò)中心張航2011.3.18計算機網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)及應用河北聯(lián)合大學網(wǎng)絡(luò)中心課程的主要內(nèi)容計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識（OSI參考模型和TCP/IP參考模型）交換和路由原理交換機和路由器的配置網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)故障排除課程的主要內(nèi)容計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識（OSI參考模型和TCP/參考書目計算機網(wǎng)絡(luò)（第4版）AndrewS.Tanenbaum著潘愛民譯TCP/IP詳解（3卷）W.RichardStevens著范建華等譯CCNACCNPCCIE相關(guān)教程

參考書目計算機網(wǎng)絡(luò)（第4版）引言網(wǎng)絡(luò)已成為社會生活的基本組成部分商業(yè)應用家庭應用移動用戶引言網(wǎng)絡(luò)已成為社會生活的基本組成部分商業(yè)應用的主流模式客戶端-服務(wù)器模式（C/Smodel）瀏覽器模式（OnWebmodel）優(yōu)點和缺點商業(yè)應用的主流模式客戶端-服務(wù)器模式（C/Smodel）家庭應用訪問遠程信息P2P應用個人之間的通信交互式娛樂電子商務(wù)家庭應用訪問遠程信息移動用戶無線網(wǎng)手機用戶2G3G移動用戶無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)是把處在不同地理位置的獨立計算機，用通信介質(zhì)和設(shè)備互連，輔以網(wǎng)絡(luò)軟件進行控制，達到資源共享、協(xié)同操作的目的。計算機網(wǎng)絡(luò)是一組自治計算機系統(tǒng)的集合自治：每臺計算機都有自主權(quán)互連：通過通信介質(zhì)進行連接網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)是把處在不同地理位置的獨立計算機，用通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模分布距離覆蓋范圍網(wǎng)絡(luò)分類速度10m房間局域網(wǎng)4Mbit/s-10Gbit/s100m建筑物1km校園10km城市城域網(wǎng)50kbit/s-100Mbit/s100km國家廣域網(wǎng)9.6kbit/s-155Mbit/s網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模分布距離覆蓋范圍網(wǎng)絡(luò)分類速度10m房間局域網(wǎng)4Mb網(wǎng)絡(luò)的演進20世紀60年代，美蘇冷戰(zhàn)期間，美國國防部提出要研制一種嶄新的網(wǎng)絡(luò)對付來自前蘇聯(lián)的核攻擊威脅。網(wǎng)絡(luò)的演進20世紀60年代，美蘇冷戰(zhàn)期間，美國國防部提出要研傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)的問題1.但戰(zhàn)爭期間，一旦正在通信的電路有一個交換機或鏈路被炸，則整個通信電路就要中斷，如要立即改用其他迂回電路，還必須重新?lián)芴柦⑦B接，這將要延誤一些時間。2.必須一直占用線路帶寬。傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)的問題1.但戰(zhàn)爭期間，一旦正在通信的電路有一網(wǎng)絡(luò)的演進21960年左右，國防部給了蘭德（RAND）公司一份合同，尋找一種解決方案。這個新型網(wǎng)絡(luò)必須滿足一些基本要求：1.不僅僅是為了打電話，而是用于計算機之間的數(shù)據(jù)傳送。2.能連接不同類型的計算機。3.所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都同等重要，這就大大提高了網(wǎng)絡(luò)的生存性。4.計算機在通信時，必須有迂回路由。當鏈路或結(jié)點被破壞時，迂回路由能使正在進行的通信自動地找到合適的路由。5.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要盡可能地簡單，但要非?？煽康貍魉蛿?shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)的演進21960年左右，國防部給了蘭德（RAND）公司一網(wǎng)絡(luò)的演進3PaulBaran提出了高度分布式和容錯的設(shè)計方案。網(wǎng)絡(luò)的演進3PaulBaran提出了高度分布式和容錯的設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的演進4分組交換技術(shù)：核心思想即存儲轉(zhuǎn)發(fā)。把欲發(fā)送的報文分成一個個的“分組”，在網(wǎng)絡(luò)中傳送。優(yōu)點：1.可以復現(xiàn)2.不需要一直占用帶寬網(wǎng)絡(luò)的演進4分組交換技術(shù)：核心思想即存儲轉(zhuǎn)發(fā)。把欲發(fā)送的報文網(wǎng)絡(luò)的演進5幾年后，解決方案依然沒有出臺艾森豪威爾建立了一個專門的國防研究組織：ARPA（AdvancedResearchProjectsAgency）高級研究計劃署1967年，NPL（NationalPhysicalLaboratory）英國國家物理實驗室實現(xiàn)了以分組交換為思想的計算機連接系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)的演進5幾年后，解決方案依然沒有出臺網(wǎng)絡(luò)的演進6同年，APRA建立了第一個計算機網(wǎng)絡(luò)——ARPANETARPANET的缺點1.不適合多個網(wǎng)絡(luò)運行2.添加新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點很困難1974年TCP/IP模型和協(xié)議被應用于ARPANET網(wǎng)絡(luò)的演進6同年，APRA建立了第一個計算機網(wǎng)絡(luò)——ARPA網(wǎng)絡(luò)的演進770年代后期，NSF（NationalScienceFoundation）美國國家科學基金會創(chuàng)建了NSFNET1990年，ANS接管了NSFNET，正式邁向了商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)的演進770年代后期，NSF（NationalScieOSI模型OSI是OpenSystemInterconnect的縮寫，意為開放式系統(tǒng)互聯(lián)。國際標準組織（國際標準化組織）制定了OSI模型。這個模型把網(wǎng)絡(luò)通信的工作分為7層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。OSI模型OSI是OpenSystemInterconn為什么制定OSI模型世界上第一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由IBM公司提出（74年，SNA），以后其他公司也相繼提出自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如：Digital公司的DNA，美國國防部的TCP/IP等，多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并存，其結(jié)果是若采用IBM的結(jié)構(gòu)，只能選用IBM的產(chǎn)品，只能與同種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。為了促進計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，國際標準化組織ISO于1977年成立了一個委員會，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，提出了不基于具體機型、操作系統(tǒng)或公司的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，稱為開放系統(tǒng)互聯(lián)模型（OSI參考，opensysteminterconnection）為什么制定OSI模型世界上第一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由IBM公司提出OSI各層功能及應用具體7層數(shù)據(jù)格式功能與連接方式典型設(shè)備應用層Application

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與使用者應用程序間的一個接口

表示層Presentation

數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)壓縮

會話層Session

建立、管理和終止會話

傳輸層Transport數(shù)據(jù)組織成數(shù)據(jù)段Segment）用一個尋址機制來標識一個特定的應用程序(端口號)

網(wǎng)絡(luò)層Network分割和重新組合數(shù)據(jù)包Packet基于網(wǎng)絡(luò)層地址（IP地址）進行不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)間的路徑選擇路由器數(shù)據(jù)鏈路層DataLink將比特信息封裝成數(shù)據(jù)幀F(xiàn)rame在物理層上建立、撤銷、標識邏輯鏈接和鏈路復用以及差錯校驗等功能。通過使用接收系統(tǒng)的硬件地址或物理地址來尋址網(wǎng)橋、交換機物理層Physical傳輸比特（bit）流建立、維護和取消物理連接網(wǎng)卡、中繼器和集線器OSI各層功能及應用具體7層數(shù)據(jù)格式功能與連接方式典型設(shè)備應OSI模型的分層原則每一層都應該執(zhí)行一個明確的定義每一層都應該定義國際標準化的協(xié)議各層邊界使用接口交換信息流層數(shù)應該足夠多，以保證不同的功能不會被混雜在同一層中；同時層數(shù)也不能太多，以避免整個體系結(jié)構(gòu)變得過于龐大。OSI模型的分層原則每一層都應該執(zhí)行一個明確的定義TCP/IP模型TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)的簡寫，中文譯名為傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議，又叫網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，這個協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議、Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。TCP/IP模型TCP/IP（TransmissionCoTCP/IP分層主機至網(wǎng)絡(luò)層（接口層）：這是TCP/IP軟件的最低層，負責接收IP數(shù)據(jù)報并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送之，或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報，交給網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層：定義正式的分組格式和協(xié)議。傳輸層：定義端到端的傳輸協(xié)議應用層：大量應用協(xié)議。TCP/IP分層主機至網(wǎng)絡(luò)層（接口層）：這是TCP/IP軟件OSI參考模型與TCP/IP模型的比較OSI中的層功能TCP/IP協(xié)議族應用層文件傳輸，電子郵件，文件服務(wù)，虛擬終端FTP，HTTP，SNMP，F(xiàn)TP，SMTP，DNS，RIP，Telnet表示層數(shù)據(jù)格式化，代碼轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)加密沒有協(xié)議會話層解除或建立與別的接點的聯(lián)系沒有協(xié)議傳輸層提供端對端的接口TCP，UDP網(wǎng)絡(luò)層為數(shù)據(jù)包選擇路由IP，ICMP，OSPF，BGP，IGMP，ARP，RARP數(shù)據(jù)鏈路層傳輸有地址的幀以及錯誤檢測功能SLIP，CSLIP，PPP，MTU物理層以二進制數(shù)據(jù)形式在物理媒體上傳輸數(shù)據(jù)ISO2110，IEEE802，IEEE802.2OSI參考模型與TCP/IP模型的比較OSI中的層功能TOSI參考模型為何沒有實現(xiàn)制定時間過晚分層過細是所謂的“官方標準”O(jiān)SI參考模型為何沒有實現(xiàn)制定時間過晚TCP/IP模型的缺點沒有提及物理層IP地址資源不足傳輸協(xié)議沒有考慮安全因素TCP/IP模型的缺點沒有提及物理層本章完本章完計算機網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)及應用河北聯(lián)合大學網(wǎng)絡(luò)中心張航2011.3.18計算機網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)及應用河北聯(lián)合大學網(wǎng)絡(luò)中心課程的主要內(nèi)容計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識（OSI參考模型和TCP/IP參考模型）交換和路由原理交換機和路由器的配置網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)故障排除課程的主要內(nèi)容計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識（OSI參考模型和TCP/參考書目計算機網(wǎng)絡(luò)（第4版）AndrewS.Tanenbaum著潘愛民譯TCP/IP詳解（3卷）W.RichardStevens著范建華等譯CCNACCNPCCIE相關(guān)教程

參考書目計算機網(wǎng)絡(luò)（第4版）引言網(wǎng)絡(luò)已成為社會生活的基本組成部分商業(yè)應用家庭應用移動用戶引言網(wǎng)絡(luò)已成為社會生活的基本組成部分商業(yè)應用的主流模式客戶端-服務(wù)器模式（C/Smodel）瀏覽器模式（OnWebmodel）優(yōu)點和缺點商業(yè)應用的主流模式客戶端-服務(wù)器模式（C/Smodel）家庭應用訪問遠程信息P2P應用個人之間的通信交互式娛樂電子商務(wù)家庭應用訪問遠程信息移動用戶無線網(wǎng)手機用戶2G3G移動用戶無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)是把處在不同地理位置的獨立計算機，用通信介質(zhì)和設(shè)備互連，輔以網(wǎng)絡(luò)軟件進行控制，達到資源共享、協(xié)同操作的目的。計算機網(wǎng)絡(luò)是一組自治計算機系統(tǒng)的集合自治：每臺計算機都有自主權(quán)互連：通過通信介質(zhì)進行連接網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)是把處在不同地理位置的獨立計算機，用通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模分布距離覆蓋范圍網(wǎng)絡(luò)分類速度10m房間局域網(wǎng)4Mbit/s-10Gbit/s100m建筑物1km校園10km城市城域網(wǎng)50kbit/s-100Mbit/s100km國家廣域網(wǎng)9.6kbit/s-155Mbit/s網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模分布距離覆蓋范圍網(wǎng)絡(luò)分類速度10m房間局域網(wǎng)4Mb網(wǎng)絡(luò)的演進20世紀60年代，美蘇冷戰(zhàn)期間，美國國防部提出要研制一種嶄新的網(wǎng)絡(luò)對付來自前蘇聯(lián)的核攻擊威脅。網(wǎng)絡(luò)的演進20世紀60年代，美蘇冷戰(zhàn)期間，美國國防部提出要研傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)的問題1.但戰(zhàn)爭期間，一旦正在通信的電路有一個交換機或鏈路被炸，則整個通信電路就要中斷，如要立即改用其他迂回電路，還必須重新?lián)芴柦⑦B接，這將要延誤一些時間。2.必須一直占用線路帶寬。傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)的問題1.但戰(zhàn)爭期間，一旦正在通信的電路有一網(wǎng)絡(luò)的演進21960年左右，國防部給了蘭德（RAND）公司一份合同，尋找一種解決方案。這個新型網(wǎng)絡(luò)必須滿足一些基本要求：1.不僅僅是為了打電話，而是用于計算機之間的數(shù)據(jù)傳送。2.能連接不同類型的計算機。3.所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都同等重要，這就大大提高了網(wǎng)絡(luò)的生存性。4.計算機在通信時，必須有迂回路由。當鏈路或結(jié)點被破壞時，迂回路由能使正在進行的通信自動地找到合適的路由。5.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要盡可能地簡單，但要非?？煽康貍魉蛿?shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)的演進21960年左右，國防部給了蘭德（RAND）公司一網(wǎng)絡(luò)的演進3PaulBaran提出了高度分布式和容錯的設(shè)計方案。網(wǎng)絡(luò)的演進3PaulBaran提出了高度分布式和容錯的設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的演進4分組交換技術(shù)：核心思想即存儲轉(zhuǎn)發(fā)。把欲發(fā)送的報文分成一個個的“分組”，在網(wǎng)絡(luò)中傳送。優(yōu)點：1.可以復現(xiàn)2.不需要一直占用帶寬網(wǎng)絡(luò)的演進4分組交換技術(shù)：核心思想即存儲轉(zhuǎn)發(fā)。把欲發(fā)送的報文網(wǎng)絡(luò)的演進5幾年后，解決方案依然沒有出臺艾森豪威爾建立了一個專門的國防研究組織：ARPA（AdvancedResearchProjectsAgency）高級研究計劃署1967年，NPL（NationalPhysicalLaboratory）英國國家物理實驗室實現(xiàn)了以分組交換為思想的計算機連接系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)的演進5幾年后，解決方案依然沒有出臺網(wǎng)絡(luò)的演進6同年，APRA建立了第一個計算機網(wǎng)絡(luò)——ARPANETARPANET的缺點1.不適合多個網(wǎng)絡(luò)運行2.添加新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點很困難1974年TCP/IP模型和協(xié)議被應用于ARPANET網(wǎng)絡(luò)的演進6同年，APRA建立了第一個計算機網(wǎng)絡(luò)——ARPA網(wǎng)絡(luò)的演進770年代后期，NSF（NationalScienceFoundation）美國國家科學基金會創(chuàng)建了NSFNET1990年，ANS接管了NSFNET，正式邁向了商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)的演進770年代后期，NSF（NationalScieOSI模型OSI是OpenSystemInterconnect的縮寫，意為開放式系統(tǒng)互聯(lián)。國際標準組織（國際標準化組織）制定了OSI模型。這個模型把網(wǎng)絡(luò)通信的工作分為7層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。OSI模型OSI是OpenSystemInterconn為什么制定OSI模型世界上第一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由IBM公司提出（74年，SNA），以后其他公司也相繼提出自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如：Digital公司的DNA，美國國防部的TCP/IP等，多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并存，其結(jié)果是若采用IBM的結(jié)構(gòu)，只能選用IBM的產(chǎn)品，只能與同種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。為了促進計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，國際標準化組織ISO于1977年成立了一個委員會，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，提出了不基于具體機型、操作系統(tǒng)或公司的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，稱為開放系統(tǒng)互聯(lián)模型（OSI參考，opensysteminterconnection）為什么制定OSI模型世界上第一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由IBM公司提出OSI各層功能及應用具體7層數(shù)據(jù)格式功能與連接方式典型設(shè)備應用層Application

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與使用者應用程序間的一個接口

表示層Presentation

數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)壓縮

會話層Session

建立、管理和終止會話

傳輸層Transport數(shù)據(jù)組織成數(shù)據(jù)段Segment）用一個尋址機制來標識一個特定的應用程序(端口號)

網(wǎng)絡(luò)層Network分割和重新組合數(shù)據(jù)包Packet基于網(wǎng)絡(luò)層地址（IP地址）進行不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)間的路徑選擇路由器數(shù)據(jù)鏈路層DataLink將比特信息封裝成數(shù)據(jù)幀F(xiàn)rame在物理層上建立、撤銷、標識邏輯鏈接和鏈路復用以及差錯校驗等功能。通過使用接收系統(tǒng)的硬件地址或物理地址來尋址網(wǎng)橋、交換機物理層Physical傳輸比特（bit）流建立、維護和取消物理連接網(wǎng)卡、中繼器和集線器OSI各層功能及應用具體7層數(shù)據(jù)格式功能與連接方式典型設(shè)備應OSI模型的分層原則每一層都應該執(zhí)行一個明確的定義每一層都應該定義國際標準化的協(xié)議各層邊界使用接口交換信息流層數(shù)應該足夠多，以保證不同的功能不會被混雜在同一層中；同時層數(shù)也不能太多，以避免整個體系結(jié)構(gòu)變得過于龐大。OSI模型的分層原則每一層都應該執(zhí)行一個明確的定義TCP/IP模型TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)的簡寫，中文譯名為傳輸控制協(xié)議/