模塊2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

模塊2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1本章任務(wù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)本章任務(wù)22.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.1.1總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用單根數(shù)據(jù)傳輸線作為通信介質(zhì)，所有的站點(diǎn)都通過相應(yīng)的硬件接口直接連接到通信介質(zhì)。2.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.1.1總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3主要優(yōu)點(diǎn)有：●布線容易、電纜用量小?！窨煽啃愿?。●易于擴(kuò)充。●易于安裝?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局限性：●故障診斷困難。●故障隔離困難?！裰欣^器配置?！裢ㄐ沤橘|(zhì)或中間某一接口點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)隨即癱瘓。主要優(yōu)點(diǎn)有：42.1.2星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，每一臺(tái)設(shè)備都通過傳輸介質(zhì)與中心設(shè)備相連，而且每一臺(tái)設(shè)備只能與中心設(shè)備交換數(shù)據(jù)。2.1.2星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)5星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為：●可靠性高?！穹奖惴?wù)?！窆收显\斷容易。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)雖有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有缺點(diǎn)：●擴(kuò)展困難、安裝費(fèi)用高?！駥χ醒牍?jié)點(diǎn)的依賴性強(qiáng)。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為：62.1.3環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是由一些中繼器和連接到中繼器的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成的一個(gè)閉合環(huán)。在環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，所有的通信共享一條物理通道。2.1.3環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)7環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：●電纜長度短?！襁m用于光纖?！駸o差錯(cuò)傳輸。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)為：●可靠性差。●故障診斷困難?！裾{(diào)整網(wǎng)絡(luò)比較困難。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：82.1.4網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的連接。雖然一個(gè)簡單的局域網(wǎng)可以是一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，但這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更常用于企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)和廣域網(wǎng)。因特網(wǎng)就是網(wǎng)狀廣域網(wǎng)的一個(gè)例子。2.1.4網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)9網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：●所有設(shè)備間采用點(diǎn)到點(diǎn)通信，沒有爭用信道現(xiàn)象，帶寬充足?！衩織l電纜之間都相互獨(dú)立，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，故障隔離定位很方便?！袢魏蝺烧军c(diǎn)之間都有兩條或者更多線路可以互相連通，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞娜蒎e(cuò)性極好。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：●電纜數(shù)量多。●結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易管理和維護(hù)。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：102.1.5混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1．星型總線該混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組合了星型和總線構(gòu)造。2.1.5混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)112．菊花鏈型星型總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥€是過于簡單而不能代表一種典型的中等規(guī)模局域網(wǎng)。2．菊花鏈型123．層次結(jié)構(gòu)將設(shè)備按等級(jí)分層有許多原因。將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次化有以下幾種優(yōu)點(diǎn)：對不同的組進(jìn)行帶寬隔離，易于增加或隔絕不同的網(wǎng)絡(luò)組，易于與不同的網(wǎng)絡(luò)類型互連，因此，層次拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)成了高速局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。3．層次結(jié)構(gòu)將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次化有以下幾種優(yōu)點(diǎn)：132.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，相互通信的計(jì)算機(jī)必須遵守一定的協(xié)議。所謂協(xié)議是為了進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。它由語法、語義和同步三個(gè)要素組成。為了減少協(xié)議設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都按層的方式來組織，每一層都建立在它的下層之上。在所有的網(wǎng)絡(luò)中，每一層的目的都是向它的上一層提供一定的服務(wù)，而把如何實(shí)現(xiàn)這一層的細(xì)節(jié)對上一層加以屏蔽。2.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，相互通信的計(jì)算機(jī)必須遵14圖2-8說明了一個(gè)5層的協(xié)議:第5層協(xié)議第5層第4層第3層第2層第1層第5層第4層第3層第2層第1層4/5層接口3/4層接口2/3層接口1/2層接口主機(jī)1主機(jī)2第4層協(xié)議第3層協(xié)議第2層協(xié)議第1層協(xié)議物理介質(zhì)圖2-8層、協(xié)議和接口圖2-8說明了一個(gè)5層的協(xié)議:第5層協(xié)議第5層第4層第3層第152.2.2ISO/OSI開放系統(tǒng)互連參考模型過激標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）成立于1947年,它專門就一些國際標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成世界范圍的一致。為了建立一個(gè)國際范圍的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在1978年為開放系統(tǒng)互聯(lián)成立了一個(gè)專門分委員會(huì)，并于1980年12月發(fā)表了第一個(gè)草擬的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型的協(xié)議書，在1983年把基本參考模型正式批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)，即“OSI／RM”。2.2.2ISO/OSI開放系統(tǒng)互連參考模型16OSI開放系統(tǒng)模型包括七個(gè)層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。圖2-9OSI參考模型分層結(jié)構(gòu)圖物理層協(xié)議通信子網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層7654端系統(tǒng)A端系統(tǒng)B表示層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議傳輸層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議鏈路層物理層鏈路層物理層層次321網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層鏈路層物理層物理層端節(jié)點(diǎn)端節(jié)點(diǎn)交換節(jié)點(diǎn)交換節(jié)點(diǎn)OSI開放系統(tǒng)模型包括七個(gè)層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、17OSI參考模型各層的功能。1．物理層：主要功能是為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)物理鏈接，以保證在通信信道上透明地傳輸比特流。2．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層：主要功能是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上，無差錯(cuò)地傳輸數(shù)據(jù)幀。3．網(wǎng)絡(luò)層：主要功能是為數(shù)據(jù)分組進(jìn)行路由選擇，并負(fù)責(zé)通信子網(wǎng)的流量控制、擁塞控制。4．運(yùn)輸層：又稱為傳輸層或傳送層。主要功能是為會(huì)話層提供一個(gè)可靠的端到端連接以使兩個(gè)端系統(tǒng)之間透明地傳輸報(bào)文。運(yùn)輸層的數(shù)據(jù)單元是報(bào)文。5．會(huì)話層：又稱為會(huì)晤層。主要功能是使用運(yùn)輸層提供的可靠的端到端連接．在兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程之間建立會(huì)話連接，并對“會(huì)話”進(jìn)行管理和控制，保征“會(huì)話”數(shù)據(jù)可靠傳送。在會(huì)話層以上各高層協(xié)議中，數(shù)據(jù)單元都稱為報(bào)文。6．表示層：主要功能是完成被傳輸數(shù)據(jù)的表示工作，包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)壓縮等語法變換服務(wù)。7．應(yīng)用層：是OSI參考模型中的最高層，其功能與計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)所要求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)目的有關(guān)。一般來講，應(yīng)用層的主要功能是為應(yīng)用系統(tǒng)提供訪問OSI環(huán)境的接口和服務(wù)。OSI參考模型各層的功能。182.2.3TCP/IP模型體系結(jié)構(gòu)TCP/IP模型分成了五個(gè)層次的結(jié)構(gòu)，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、互聯(lián)層、傳輸層、應(yīng)用層。圖2-11TCP/IP參考模型OSI參考模型應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCP/IP參考模型應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層2.2.3TCP/IP模型體系結(jié)構(gòu)圖2-11TCP/IP19物理層主要功能是為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)物理鏈接，以保證在通信信道上透明地傳輸比特流。2.數(shù)據(jù)鏈路層主要功能是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上，無差錯(cuò)地傳輸數(shù)據(jù)幀。物理層202．互聯(lián)層TCP/IP的互聯(lián)層又稱互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層，對應(yīng)于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層，它是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基礎(chǔ)，提供無連接的分組交換服務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是將源主機(jī)的報(bào)文分組發(fā)送到網(wǎng)上，讓每個(gè)分組獨(dú)立地到達(dá)目的主機(jī)?；ヂ?lián)層的核心協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP。除IP協(xié)議之外，互聯(lián)層還包括地址解析協(xié)議（ARP）、反向地址解析協(xié)議（RARP）、Internet控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）等。2．互聯(lián)層213．傳輸層TCP／IP參考模型的傳輸層與OSI參考模型的運(yùn)輸層相對應(yīng)。傳輸層的生要功能是提供兩臺(tái)機(jī)器之間端到端的數(shù)據(jù)傳送。該層定義了兩個(gè)協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）。3．傳輸層224．應(yīng)用層應(yīng)用層是參考模型中最高層，直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。它包含了所有的高層協(xié)議，例如：超文本傳輸協(xié)議（HTTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、簡單郵件傳送協(xié)議（SMTP）、實(shí)現(xiàn)域名解析的DNS協(xié)議、支持遠(yuǎn)程登錄的TELNET及簡單文件傳送協(xié)議（TFTP）等。

4．應(yīng)用層23TCP/IP是一系列協(xié)議組成的協(xié)議族，目前包含了100多個(gè)協(xié)議。TCP（TransmissionControlProtocol）被稱為傳輸控制協(xié)議，它一個(gè)端到端的協(xié)議，允許從一臺(tái)機(jī)器發(fā)出的字節(jié)流無差錯(cuò)地發(fā)往互聯(lián)網(wǎng)上的其他機(jī)器。IP（InternetProtocol）稱為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。TCP/IP是一系列協(xié)議組成的協(xié)議族，目前包含了100多個(gè)協(xié)24SMTPFTPDNSSNMPTFTPTELNETUDPICMPARPRARP為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)物理鏈接物理層應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)層數(shù)據(jù)鏈路層在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無差錯(cuò)地傳輸數(shù)據(jù)幀TCPIP圖2-12TCP/IP參考模型中的協(xié)議SMTPFTPDNSSNMPTFTPTELNETUDPICM253．IP協(xié)議IP（InternetProtocol）是TCP/IP協(xié)議集的核心協(xié)議之一。IP的基本任務(wù)是通過互連網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)報(bào)，各個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)是獨(dú)立傳輸?shù)?。?）IP地址的格式IP地址有兩種常用的表示方法：二進(jìn)制記法和點(diǎn)分十進(jìn)制記法。3．IP協(xié)議26在二進(jìn)制記法中，IP地址用32位二進(jìn)制數(shù)表示。為了使這個(gè)地址有更好的可讀性，通常在每個(gè)字節(jié)（8位）之間加一個(gè)空格。例如：01110101100101010001110111101010為了便于記憶，通常采用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)來表示一個(gè)IP地址，十進(jìn)制數(shù)之間采用句點(diǎn)“.”進(jìn)行分隔。這種IP他址的表示方法稱為點(diǎn)分十進(jìn)制法。例如：2。應(yīng)當(dāng)注意，因?yàn)槊總€(gè)字節(jié)僅有8位，所以在點(diǎn)分十進(jìn)制記法中的每個(gè)數(shù)字一定在0到255之間。在二進(jìn)制記法中，IP地址用32位二進(jìn)制數(shù)表示。為了使這個(gè)地址27（2）IP地址的分類為了保證IP地址可以覆蓋網(wǎng)上的所有結(jié)點(diǎn)，IP地址的地址空間應(yīng)當(dāng)足夠的大，目前的IP地（IPv4：IP第4版本）由32個(gè)二進(jìn)制位表示，每8個(gè)二進(jìn)制位為一個(gè)位組（宇節(jié)），則整個(gè)IP地址空間占4個(gè)字節(jié)，分別表示主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)，以及主機(jī)在該網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)識(shí)即：IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址(netid)＋主機(jī)地址(hostid)每個(gè)IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的位數(shù)按不同的類別來劃分，共分為五類。這五類IP地址以A,B,C,D,E來表示。如下圖所示．

（2）IP地址的分類28第一字節(jié)第二字節(jié)第三字節(jié)第四字節(jié)A類B類C類D類E類01011011101111IP地址分類第一字節(jié)第二字節(jié)第三字節(jié)第四字節(jié)A類B類C類D類E類010129A類地址第一位為“0”，B類地址的前兩位為“10”，C類地址的前三位為“110”，D類地址的前四位為“1110”，E類地址的前四位為“1111”其中，A類、B類和C類地址為基本的IP地址。①A類IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址長度有7位，允許有126個(gè)（27-2）不同的A類網(wǎng)絡(luò)（0和127有特殊的用處）。主機(jī)地址長度有24位，表示每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)中可包含（224-2）臺(tái)主機(jī)。

A類IP地址結(jié)構(gòu)適用于有大量主機(jī)的大型網(wǎng)絡(luò)。A類地址第一位為“0”，B類地址的前兩位為“10”，C類地址30②B類IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址長度為16位，其中可變長度是14位，允許有16384（214）個(gè)不同的B類網(wǎng)絡(luò)．主機(jī)地址為16位，因此每個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)可以包含65534（216-2）臺(tái)主機(jī)。B類IP地址適用干一些國際性大公司與政府機(jī)構(gòu)等．②B類IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址長度為16位，其中可變長度是14位31③C類IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址為24位，其中可變長度是21位。則允許有（221-2）個(gè)不同的C類小型網(wǎng)絡(luò)．主機(jī)地址長度為8位，因此每個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)可包括254（28-2）臺(tái)主機(jī)，。C類IP地址特別適用于一些小公司與普通的研究機(jī)構(gòu)．③C類IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址為24位，其中可變長度是21位。則允32IPv4現(xiàn)狀I(lǐng)Pv4只有約42.9億個(gè)地址，而隨著社會(huì)的發(fā)展，需要連接互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個(gè)數(shù)字2013年7月21日美洲地區(qū)(ARIN)的IPv4地址耗盡2012年7月28日歐洲地區(qū)（RIPENCC）的IPv4地址耗盡2011年4月15日亞太地區(qū)（APNIC）的IPv4地址耗盡2014年6月29日拉丁美洲及加勒比海地區(qū)（LACNIC）IPv4地址耗盡2014年10月28日非洲地區(qū)（AfriNIC）IPv4地址耗盡IPv4現(xiàn)狀I(lǐng)Pv4只有約42.9億個(gè)地址，而隨著社會(huì)的發(fā)展33計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理―模塊3-網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)課件34計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理―模塊3-網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)課件35IPv6IPv6是英文“InternetProtocolVersion6”（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版）的縮寫，是互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）設(shè)計(jì)的用于替代IPv4的下一代IP協(xié)議，其地址數(shù)量號(hào)稱可以為全世界的每一粒沙子編上一個(gè)地址由于IPv4最大的問題在于網(wǎng)絡(luò)地址資源有限，嚴(yán)重制約了互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展。IPv6的使用，不僅能解決網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問題，而且也解決了多種接入設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)的障礙IPv6IPv6是英文“InternetProtocol36互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字分配機(jī)構(gòu)（IANA）在2016年已向國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）提出建議，要求新制定的國際互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)只支持IPv6，不再兼容IPv4。2018年6月，三大運(yùn)營商聯(lián)合阿里云宣布，將全面對外提供IPv6服務(wù)，并計(jì)劃在2025年前助推中國互聯(lián)網(wǎng)真正實(shí)現(xiàn)“IPv6Only”互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字分配機(jī)構(gòu)（IANA）在2016年已向國際互聯(lián)網(wǎng)工程37表示方法IPv6的地址長度為128位，是IPv4地址長度的4倍。于是IPv4點(diǎn)分十進(jìn)制格式不再適用，而采用冒分十六進(jìn)制表示法。1、IPV6地址由128位組成，使用8個(gè)16位段來表示，每個(gè)16位段使用十六進(jìn)制數(shù)字表示即每4個(gè)十六進(jìn)制為一組，之間使用英文冒號(hào):分開2、格式為：x:x:x:x:x:x:x:xx代表4個(gè)十六進(jìn)制位，舉例：2035:0001:2BC5:0000:0000:087C:0000:000A表示方法IPv6的地址長度為128位，是IPv4地址長度的438寫在最后成功的基礎(chǔ)在于好的學(xué)習(xí)習(xí)慣Thefoundationofsuccessliesingoodhabits39寫在最后成功的基礎(chǔ)在于好的學(xué)習(xí)習(xí)慣39謝謝大家榮幸這一路，與你同行It'SAnHonorToWalkWithYouAllTheWay講師：XXXXXXXX年XX月XX日

謝謝大家講師：XXXXXX40模塊2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

模塊2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)41本章任務(wù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)本章任務(wù)422.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.1.1總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用單根數(shù)據(jù)傳輸線作為通信介質(zhì)，所有的站點(diǎn)都通過相應(yīng)的硬件接口直接連接到通信介質(zhì)。2.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.1.1總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)43主要優(yōu)點(diǎn)有：●布線容易、電纜用量小。●可靠性高?！褚子跀U(kuò)充?！褚子诎惭b?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局限性：●故障診斷困難?！窆收细綦x困難?！裰欣^器配置?！裢ㄐ沤橘|(zhì)或中間某一接口點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)隨即癱瘓。主要優(yōu)點(diǎn)有：442.1.2星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，每一臺(tái)設(shè)備都通過傳輸介質(zhì)與中心設(shè)備相連，而且每一臺(tái)設(shè)備只能與中心設(shè)備交換數(shù)據(jù)。2.1.2星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)45星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為：●可靠性高?！穹奖惴?wù)?！窆收显\斷容易。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)雖有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有缺點(diǎn)：●擴(kuò)展困難、安裝費(fèi)用高。●對中央節(jié)點(diǎn)的依賴性強(qiáng)。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為：462.1.3環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是由一些中繼器和連接到中繼器的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成的一個(gè)閉合環(huán)。在環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，所有的通信共享一條物理通道。2.1.3環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)47環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：●電纜長度短?！襁m用于光纖。●無差錯(cuò)傳輸。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)為：●可靠性差。●故障診斷困難?！裾{(diào)整網(wǎng)絡(luò)比較困難。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：482.1.4網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的連接。雖然一個(gè)簡單的局域網(wǎng)可以是一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，但這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更常用于企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)和廣域網(wǎng)。因特網(wǎng)就是網(wǎng)狀廣域網(wǎng)的一個(gè)例子。2.1.4網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)49網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：●所有設(shè)備間采用點(diǎn)到點(diǎn)通信，沒有爭用信道現(xiàn)象，帶寬充足?！衩織l電纜之間都相互獨(dú)立，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，故障隔離定位很方便?！袢魏蝺烧军c(diǎn)之間都有兩條或者更多線路可以互相連通，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞娜蒎e(cuò)性極好。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：●電纜數(shù)量多?！窠Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易管理和維護(hù)。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：502.1.5混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1．星型總線該混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組合了星型和總線構(gòu)造。2.1.5混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)512．菊花鏈型星型總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥€是過于簡單而不能代表一種典型的中等規(guī)模局域網(wǎng)。2．菊花鏈型523．層次結(jié)構(gòu)將設(shè)備按等級(jí)分層有許多原因。將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次化有以下幾種優(yōu)點(diǎn)：對不同的組進(jìn)行帶寬隔離，易于增加或隔絕不同的網(wǎng)絡(luò)組，易于與不同的網(wǎng)絡(luò)類型互連，因此，層次拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)成了高速局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。3．層次結(jié)構(gòu)將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次化有以下幾種優(yōu)點(diǎn)：532.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，相互通信的計(jì)算機(jī)必須遵守一定的協(xié)議。所謂協(xié)議是為了進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。它由語法、語義和同步三個(gè)要素組成。為了減少協(xié)議設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都按層的方式來組織，每一層都建立在它的下層之上。在所有的網(wǎng)絡(luò)中，每一層的目的都是向它的上一層提供一定的服務(wù)，而把如何實(shí)現(xiàn)這一層的細(xì)節(jié)對上一層加以屏蔽。2.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，相互通信的計(jì)算機(jī)必須遵54圖2-8說明了一個(gè)5層的協(xié)議:第5層協(xié)議第5層第4層第3層第2層第1層第5層第4層第3層第2層第1層4/5層接口3/4層接口2/3層接口1/2層接口主機(jī)1主機(jī)2第4層協(xié)議第3層協(xié)議第2層協(xié)議第1層協(xié)議物理介質(zhì)圖2-8層、協(xié)議和接口圖2-8說明了一個(gè)5層的協(xié)議:第5層協(xié)議第5層第4層第3層第552.2.2ISO/OSI開放系統(tǒng)互連參考模型過激標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）成立于1947年,它專門就一些國際標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成世界范圍的一致。為了建立一個(gè)國際范圍的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在1978年為開放系統(tǒng)互聯(lián)成立了一個(gè)專門分委員會(huì)，并于1980年12月發(fā)表了第一個(gè)草擬的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型的協(xié)議書，在1983年把基本參考模型正式批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)，即“OSI／RM”。2.2.2ISO/OSI開放系統(tǒng)互連參考模型56OSI開放系統(tǒng)模型包括七個(gè)層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。圖2-9OSI參考模型分層結(jié)構(gòu)圖物理層協(xié)議通信子網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層7654端系統(tǒng)A端系統(tǒng)B表示層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議傳輸層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議鏈路層物理層鏈路層物理層層次321網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層鏈路層物理層物理層端節(jié)點(diǎn)端節(jié)點(diǎn)交換節(jié)點(diǎn)交換節(jié)點(diǎn)OSI開放系統(tǒng)模型包括七個(gè)層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、57OSI參考模型各層的功能。1．物理層：主要功能是為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)物理鏈接，以保證在通信信道上透明地傳輸比特流。2．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層：主要功能是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上，無差錯(cuò)地傳輸數(shù)據(jù)幀。3．網(wǎng)絡(luò)層：主要功能是為數(shù)據(jù)分組進(jìn)行路由選擇，并負(fù)責(zé)通信子網(wǎng)的流量控制、擁塞控制。4．運(yùn)輸層：又稱為傳輸層或傳送層。主要功能是為會(huì)話層提供一個(gè)可靠的端到端連接以使兩個(gè)端系統(tǒng)之間透明地傳輸報(bào)文。運(yùn)輸層的數(shù)據(jù)單元是報(bào)文。5．會(huì)話層：又稱為會(huì)晤層。主要功能是使用運(yùn)輸層提供的可靠的端到端連接．在兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程之間建立會(huì)話連接，并對“會(huì)話”進(jìn)行管理和控制，保征“會(huì)話”數(shù)據(jù)可靠傳送。在會(huì)話層以上各高層協(xié)議中，數(shù)據(jù)單元都稱為報(bào)文。6．表示層：主要功能是完成被傳輸數(shù)據(jù)的表示工作，包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)壓縮等語法變換服務(wù)。7．應(yīng)用層：是OSI參考模型中的最高層，其功能與計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)所要求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)目的有關(guān)。一般來講，應(yīng)用層的主要功能是為應(yīng)用系統(tǒng)提供訪問OSI環(huán)境的接口和服務(wù)。OSI參考模型各層的功能。582.2.3TCP/IP模型體系結(jié)構(gòu)TCP/IP模型分成了五個(gè)層次的結(jié)構(gòu)，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、互聯(lián)層、傳輸層、應(yīng)用層。圖2-11TCP/IP參考模型OSI參考模型應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCP/IP參考模型應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層2.2.3TCP/IP模型體系結(jié)構(gòu)圖2-11TCP/IP59物理層主要功能是為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)物理鏈接，以保證在通信信道上透明地傳輸比特流。2.數(shù)據(jù)鏈路層主要功能是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上，無差錯(cuò)地傳輸數(shù)據(jù)幀。物理層602．互聯(lián)層TCP/IP的互聯(lián)層又稱互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層，對應(yīng)于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層，它是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基礎(chǔ)，提供無連接的分組交換服務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是將源主機(jī)的報(bào)文分組發(fā)送到網(wǎng)上，讓每個(gè)分組獨(dú)立地到達(dá)目的主機(jī)?；ヂ?lián)層的核心協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP。除IP協(xié)議之外，互聯(lián)層還包括地址解析協(xié)議（ARP）、反向地址解析協(xié)議（RARP）、Internet控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）等。2．互聯(lián)層613．傳輸層TCP／IP參考模型的傳輸層與OSI參考模型的運(yùn)輸層相對應(yīng)。傳輸層的生要功能是提供兩臺(tái)機(jī)器之間端到端的數(shù)據(jù)傳送。該層定義了兩個(gè)協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）。3．傳輸層624．應(yīng)用層應(yīng)用層是參考模型中最高層，直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。它包含了所有的高層協(xié)議，例如：超文本傳輸協(xié)議（HTTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、簡單郵件傳送協(xié)議（SMTP）、實(shí)現(xiàn)域名解析的DNS協(xié)議、支持遠(yuǎn)程登錄的TELNET及簡單文件傳送協(xié)議（TFTP）等。

4．應(yīng)用層63TCP/IP是一系列協(xié)議組成的協(xié)議族，目前包含了100多個(gè)協(xié)議。TCP（TransmissionControlProtocol）被稱為傳輸控制協(xié)議，它一個(gè)端到端的協(xié)議，允許從一臺(tái)機(jī)器發(fā)出的字節(jié)流無差錯(cuò)地發(fā)往互聯(lián)網(wǎng)上的其他機(jī)器。IP（InternetProtocol）稱為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。TCP/IP是一系列協(xié)議組成的協(xié)議族，目前包含了100多個(gè)協(xié)64SMTPFTPDNSSNMPTFTPTELNETUDPICMPARPRARP為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)物理鏈接物理層應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)層數(shù)據(jù)鏈路層在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無差錯(cuò)地傳輸數(shù)據(jù)幀TCPIP圖2-12TCP/IP參考模型中的協(xié)議SMTPFTPDNSSNMPTFTPTELNETUDPICM653．IP協(xié)議IP（InternetProtocol）是TCP/IP協(xié)議集的核心協(xié)議之一。IP的基本任務(wù)是通過互連網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)報(bào)，各個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)是獨(dú)立傳輸?shù)?。?）IP地址的格式IP地址有兩種常用的表示方法：二進(jìn)制記法和點(diǎn)分十進(jìn)制記法。3．IP協(xié)議66在二進(jìn)制記法中，IP地址用32位二進(jìn)制數(shù)表示。為了使這個(gè)地址有更好的可讀性，通常在每個(gè)字節(jié)（8位）之間加一個(gè)空格。例如：01110101100101010001110111101010為了便于記憶，通常采用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)來表示一個(gè)IP地址，十進(jìn)制數(shù)之間采用句點(diǎn)“.”進(jìn)行分隔。這種IP他址的表示方法稱為點(diǎn)分十進(jìn)制法。例如：2。應(yīng)當(dāng)注意，因?yàn)槊總€(gè)字節(jié)僅有8位，所以在點(diǎn)分十進(jìn)制記法中的每個(gè)數(shù)字一定在0到255之間。在二進(jìn)制記法中，IP地址用32位二進(jìn)制數(shù)表示。為了使這個(gè)地址67（2）IP地址的分類為了保證IP地址可以覆蓋網(wǎng)上的所有結(jié)點(diǎn)，IP地址的地址空間應(yīng)當(dāng)足夠的大，目前的IP地（IPv4：IP第4版本）由32個(gè)二進(jìn)制位表示，每8個(gè)二進(jìn)制位為一個(gè)位組（宇節(jié)），則整個(gè)IP地址空間占4個(gè)字節(jié)，分別表示主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)，以及主機(jī)在該網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)識(shí)即：IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址(netid)＋主機(jī)地址(hostid)每個(gè)IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的位數(shù)按不同的類別來劃分，共分為五類。這五類IP地址以A,B,C,D,E來表示。如下圖所示．

（2）IP地址的分類68第一字節(jié)第二字節(jié)第三字節(jié)第四字節(jié)A類B類C類D類E類01011011101111IP地址分類第一字節(jié)第二字節(jié)第三字節(jié)第四字節(jié)A類B類C類D類E類010169A類地址第一位為“0”，B類地址的前兩位為“10”，C類地址的前三位為“110”，D類地址的前四位為“1110”，E類地址的前四位為“1111”其中，A類、B類和C類地址為基本的IP地址。①A類IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址長度有7位，允許有126個(gè)（27-2）不同的A類網(wǎng)絡(luò)（0和127有特殊的用處）。主機(jī)地址長度有24位，表示每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)中可包含（224-2）臺(tái)主機(jī)。

A類IP地址結(jié)構(gòu)適用于有大量主機(jī)的大型網(wǎng)絡(luò)。A類地址第一位為“0”，B類地址的前兩位為“10”，C類地址70②B類IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址長度為16位，其中可變長度是14位，允許有16384（214）個(gè)不同的B類網(wǎng)絡(luò)．主機(jī)地址為16位，因此每個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)可以包含65534（216-2）臺(tái)主機(jī)。B類IP地址適用干一些國際性大公司與政府機(jī)構(gòu)等．②B類IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址長度為16位，其中可變長度是14位71③C類IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址為24位，其中可變長度是21位。則允許有（221-2）個(gè)不同的C類小型網(wǎng)絡(luò)．主機(jī)地址長度為8位，因此每個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)可包括254（28-2）臺(tái)主機(jī)，。C類IP地址特別適用于一些小公司與普通的研究機(jī)構(gòu)．③C類IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址為24位，