技能目標教學(xué)目標知識目標素質(zhì)目標明確三維培養(yǎng)目標：學(xué)生不僅要掌握理論知識，而且要具有生產(chǎn)一線的必備技能，具備一定的分析問題、解決問題的能力，具有良好的團隊合作精神，具備良好的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)。技能教學(xué)目標知識素質(zhì)目標明確三維培養(yǎng)目標：學(xué)生不僅要掌握理論1課程教學(xué)載體--企業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)載體--企業(yè)網(wǎng)絡(luò)2任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——網(wǎng)絡(luò)定義、協(xié)議、分類

計算機網(wǎng)絡(luò)是將分布在不同地理位置上的具有獨立功能的計算機由通信介質(zhì)連接起來，通過通信協(xié)議進行通信，實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。

協(xié)議是指通信雙方共同遵循的規(guī)則或約定，由語義、語法和時序三個要素構(gòu)成。

常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有NetBEUI協(xié)議和TCP/IP協(xié)議。按照網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，可以將計算機網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）和廣域網(wǎng)（WAN）。兩臺計算機可以構(gòu)成最小的計算機網(wǎng)絡(luò)。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——網(wǎng)絡(luò)定義、協(xié)議、分類計算機網(wǎng)3任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——從層次化角度認識計算機網(wǎng)絡(luò)1.1從層次化角度認識計算機網(wǎng)絡(luò)

計算機網(wǎng)絡(luò)是相當復(fù)雜的系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)進行分層，可以將復(fù)雜的系統(tǒng)分成若干個局部問題來研究和處理。

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，是指網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)和各層協(xié)議的結(jié)合。

國際標準化組織的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型將網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分成七層。定義比較復(fù)雜，是一個很好的分析和研究網(wǎng)絡(luò)體系的參考模型。

TCP/IP模型分為四層。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)在因特網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用，得到了大型網(wǎng)絡(luò)公司的普遍支持，成為了計算機網(wǎng)絡(luò)中的主要標準體系。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——從層次化角度認識計算機網(wǎng)絡(luò)1.14了解TCP/IP模型各層次上的一些協(xié)議任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——TCP/IP模型各層次上的一些協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中安裝了TCP/IP協(xié)議的計算機包含全部四層，網(wǎng)絡(luò)接口層的任務(wù)由安裝在計算機上的網(wǎng)卡來完成。路由器和三層交換機包含互聯(lián)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。

不同物理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)后在互聯(lián)層上得到了統(tǒng)一，使用統(tǒng)一的IP地址。了解TCP/IP模型各層次上的一些協(xié)議任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)5任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——分析數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程

1.2分析數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程

開放系統(tǒng)互聯(lián)七層參考模型和TCP/IP的四層模型各有其優(yōu)缺點，前者過于復(fù)雜，后者網(wǎng)絡(luò)接口層過于簡單。我們這里使用兩者結(jié)合的五層模型來分析數(shù)據(jù)的傳輸過程。數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程是一個不斷封裝和拆封的過程。數(shù)據(jù)通信是對等層實體之間的通信。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——分析數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程1.26任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——TCP協(xié)議封裝格式(1)

1.3分析不同協(xié)議封裝格式

在TCP/IP模型中，傳輸層要使用TCP或UDP協(xié)議對應(yīng)用層數(shù)據(jù)進行封裝，然后交給互聯(lián)層，再使用IP協(xié)議進行封裝，而后再交給數(shù)據(jù)鏈路層，由數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議進行封裝成幀。

1、傳輸層TCP協(xié)議封裝格式

TCP協(xié)議對應(yīng)用層數(shù)據(jù)封裝時，就是在應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元前面加上TCP協(xié)議的控制信息，稱為TCP報頭。

報文由報頭和數(shù)據(jù)兩個部分組成，數(shù)據(jù)部分就是應(yīng)用層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元，報頭由20個固定字節(jié)和4N（N為整數(shù)）個字節(jié)的選項和填充項組成。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——TCP協(xié)議封裝格式(1)1.37任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——TCP協(xié)議封裝格式（2）

SourcePort是源端口，指明了發(fā)送端所使用的端口。端口是傳輸層向應(yīng)用層提供服務(wù)的層間接口，編號用16位二進制數(shù)表示，最大值65536；DestinationPort是目的端口，指明了接收端所使用的端口。報文到達目的主機的傳輸層后，就是根據(jù)目的端口來交給相應(yīng)的應(yīng)用程序的。

有些TCP端口是固定指派給一些應(yīng)用程序的，稱為著名端口。如：FTP為21，WWW為80，Telnet為23，SMTP為25，POP3為110，DOMAIN為53。UDP也有一些著名端口，如DOMAIN為53，SNMP為161。UDP和TCP都是傳輸層協(xié)議，但它們的端口號是獨立的，即使同樣的端口編號，應(yīng)用程序也不會搞錯。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——TCP協(xié)議封裝格式（2）Sou8任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——IP協(xié)議封裝格式

2、互聯(lián)層IP協(xié)議封裝格式

IP協(xié)議對來自傳輸層的報文進行分組封裝，封裝后的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)報。IP版本號有IPv4、IPv6。我們目前所用的IP協(xié)議基本都是IPv4版本。IPv4的地址為32位二進制數(shù)，通常用點分十進制數(shù)來表示。使用TCP/IP協(xié)議通信的計算機需要分配唯一的IP地址。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——IP協(xié)議封裝格式2、互聯(lián)層IP協(xié)9任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——EthernetV2以太網(wǎng)幀格式3、數(shù)據(jù)鏈路層EthernetV2以太網(wǎng)幀格式

以太網(wǎng)幀格式主要有DIXEthernetV2和IEEE802.3以太網(wǎng)幀格式，EthernetV2幀格式是普遍使用的幀格式。目的MAC地址，是接收站的物理地址，由48位二進制數(shù)表示；源MAC地址是發(fā)送站的物理地址。類型字段用于標識所攜帶數(shù)據(jù)的上層協(xié)議的類型，區(qū)分數(shù)據(jù)是IP數(shù)據(jù)、IPv6數(shù)據(jù)、IPX數(shù)據(jù)等。如0X0800代表IP數(shù)據(jù)，0X86DD代表IPv6數(shù)據(jù)。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——EthernetV2以太網(wǎng)幀格式10任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——HDLC協(xié)議的幀格式

4、數(shù)據(jù)鏈路層HDLC協(xié)議的幀格式

HDLC（HighLevelDataLinkControl）協(xié)議是一個面向位的同步高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議，它是由國際標準化組織(ISO)根據(jù)IBM公司的SDLC(SynchronousDataLinkControl)協(xié)議擴展而成的。實現(xiàn)通信鏈路上一個主站與多個次站之間的數(shù)據(jù)通信。

HDLC有信息幀（I幀）、監(jiān)控幀（S幀）和無編號幀（U幀）3種不同類型的幀。信息幀用于傳送有效信息或數(shù)據(jù)，通常簡稱為I幀。監(jiān)控幀用于差錯控制和流量控制，通常稱為S幀。無編號幀用于提供對鏈路的建立、拆除以及多種控制功能，簡稱U幀。

地址字段是8比特，用于標識接收或發(fā)送HDLC幀的地址；地址字段的內(nèi)容取決于所采用的操作方式。在操作方式中，有主站、從站、組合站之分。每一個從站和組合站都被分配一個唯一的地址。命令幀中的地址字段攜帶的是對方站的地址，而響應(yīng)幀中的地址字段所攜帶的地址是本站的地址。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——HDLC協(xié)議的幀格式4、數(shù)據(jù)鏈路11任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——CiscoHDLC協(xié)議的幀格式

5、數(shù)據(jù)鏈路層CiscoHDLC協(xié)議的幀格式CiscoHDLC協(xié)議是Cisco公司對ISO的HDLC協(xié)議的擴展，主要是增加了16比特的協(xié)議字段，用來標明所攜帶數(shù)據(jù)的上層協(xié)議的類型，如0X0800代表IP數(shù)據(jù)。

Address字段用來標明所攜帶的是單播包還是廣播包。0X0F代表單播包，0X8F代表廣播包。Control字段總是設(shè)置成全零，即0X00。

FCS字段為CRC校驗字段。Flag字段為幀標志字段。

Cisco路由器在串口上默認使用CiscoHDLC協(xié)議進行封裝。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——CiscoHDLC協(xié)議的幀格式12任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——幀中繼封裝格式6、幀中繼封裝格式幀中繼封裝分為IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)封裝和Cisco封裝。Cisco封裝簡化了IETF封裝。我們這里只介紹對分配到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標識（NetworkLevelProtocolID，NLPID）的協(xié)議數(shù)據(jù)進行IETF幀中繼封裝的格式。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——幀中繼封裝格式6、幀中繼封裝格式131.4認識IP地址

以太網(wǎng)利用MAC地址（一種物理地址）來標識網(wǎng)絡(luò)中的一個結(jié)點，兩個以太網(wǎng)結(jié)點之間的通信需要知道對方的MAC地址來封裝以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。如圖所示。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——認識IP地址（1）以太網(wǎng)并不是唯一的物理網(wǎng)絡(luò)，還有電話網(wǎng)、X.25網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)等，這些物理網(wǎng)絡(luò)使用不同的技術(shù)，物理地址的長度、格式和表示方式都不相同，在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時，采用物理地址是不現(xiàn)實的。

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)需要統(tǒng)一的通信地址——IP地址。

1.4認識IP地址任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——認識IP地址14IP協(xié)議作為一種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層上將各種物理網(wǎng)絡(luò)地址統(tǒng)一為IP地址，采用統(tǒng)一的地址格式來屏蔽各種物理地址的差異，構(gòu)成一個邏輯網(wǎng)絡(luò)。IP地址不能代替物理地址，IP地址是網(wǎng)絡(luò)層定義的邏輯地址，是三層地址。物理地址是數(shù)據(jù)鏈路層地址，是直接對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)物理接口的二層地址。數(shù)據(jù)最終是要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)接口流過傳輸介質(zhì)的。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——認識IP地址（2）IP協(xié)議作為一種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層上將各種物理網(wǎng)絡(luò)地址15IP地址不同于以太網(wǎng)物理地址（MAC），IP地址是一種層次結(jié)構(gòu)的地址，地址結(jié)構(gòu)中包含位置信息，在一個大型網(wǎng)絡(luò)中可以很快定位。一個對象（路由器、計算機等）連接到幾個物理網(wǎng)絡(luò)就需要幾個IP地址。IPv4規(guī)定IP地址用32位二進制數(shù)表示，由網(wǎng)絡(luò)號和主機號構(gòu)成。MAC地址是一個48位二進制數(shù)，不包含位置信息，只是唯一標識網(wǎng)絡(luò)中的一個站點。在一個大型網(wǎng)絡(luò)中通過查找所有計算機的MAC地址來確定一臺計算機是不可想象的。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——認識IP地址（3）IP地址不同于以太網(wǎng)物理地址（MAC），IP地址是一種層16任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——IP地址分類1、IP地址分類為了給不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)地址分配提供靈活性，IP地址的設(shè)計者將IP地址空間劃分為五個不同的地址類別：A類、B類、C類、D類和E類。網(wǎng)絡(luò)類型第一字節(jié)十進制范圍二進制網(wǎng)絡(luò)位二進制主機位最大主機數(shù)使用的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模A類0－1278位24位16777214大型網(wǎng)絡(luò)B類128－19116位16位65534中型網(wǎng)絡(luò)C類192－22324位8位254小型網(wǎng)絡(luò)D類224－239組播地址E類240－255保留試驗使用任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——IP地址分類1、IP地址分類網(wǎng)絡(luò)17任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小相等的子網(wǎng)2、劃分大小相等的子網(wǎng)分類地址易于管理，但浪費嚴重。即使只有4臺計算機的局域網(wǎng)也要分配一個C類地址。而一個C類地址有可用地址254個，浪費250個IP地址。借用主機編號的n位，可將一個網(wǎng)絡(luò)再劃分成2n個子網(wǎng)。這樣劃分的子網(wǎng)大小一樣。引入子網(wǎng)概念后，網(wǎng)絡(luò)位加上子網(wǎng)位才能全局唯一地標識一個網(wǎng)絡(luò)。把所有的網(wǎng)絡(luò)位用1來標識，主機位用0來標識，就得到了子網(wǎng)掩碼。引入子網(wǎng)掩媽的概念后，A、B、C三類網(wǎng)絡(luò)默認的子網(wǎng)掩碼分別為，，。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小相等的子網(wǎng)2、劃分大小相等18任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小相等的子網(wǎng)舉例劃分大小相等的子網(wǎng)舉例如果我們有4個需要25個地址的網(wǎng)段，可以用一個C類網(wǎng)絡(luò)()來劃分子網(wǎng)。需要截取主機地址的前3位作為子網(wǎng)絡(luò)地址，與之對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼就是44(11111111.11111111.11111111.11100000)。這樣可以將一個C類網(wǎng)絡(luò)劃分出8個子網(wǎng)。有些早期的路由協(xié)議不支持子網(wǎng)劃分，如RIPv1、IGRP。這種固定子網(wǎng)掩碼長度的子網(wǎng)劃分方法雖然比不劃分子網(wǎng)要經(jīng)濟，但由于各個子網(wǎng)大小一樣，使用中還是有IP地址浪費。更經(jīng)濟的方式是使用可變長子網(wǎng)掩碼。網(wǎng)絡(luò)號子網(wǎng)號主機號子網(wǎng)號+主機號0~310~310~3132~630~3164~950~3196~1270~31128~1590~31160~1910~31192~2230~31224~255任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小相等的子網(wǎng)舉例劃分大小相等19任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小不同的子網(wǎng)3、劃分大小不同的子網(wǎng)可變長子網(wǎng)掩碼（VariableLengthSubnetMask，VLSM）是一種產(chǎn)生不同大小子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分配機制?？勺冮L子網(wǎng)掩碼通過改變子網(wǎng)掩碼中“1”的個數(shù)，來劃分不同大小的子網(wǎng)。如“/29”表示子網(wǎng)掩碼中“1”的個數(shù)為29，子網(wǎng)掩碼為48。子網(wǎng)/30內(nèi)有4個地址。子網(wǎng)/29內(nèi)有8個地址。子網(wǎng)6/28內(nèi)有16個地址。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小不同的子網(wǎng)3、劃分大小不同20任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小不同的子網(wǎng)舉例劃分大小不同的子網(wǎng)舉例有4個不同規(guī)模的子網(wǎng)。路由器之間的互聯(lián)只需要兩個地址。使用了多種子網(wǎng)掩碼，最大限度地節(jié)約了地址。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小不同的子網(wǎng)舉例劃分大小不同21任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——無類別域間路由（CIDR）4、無類別域間路由（CIDR

）無類別域間路由技術(shù)取消了IP地址分類結(jié)構(gòu)，可進行地址聚合，減少路由表數(shù)量。無類別域間路由不按A、B、C來分類。CIDR支持路由聚合，能夠?qū)⒙酚杀碇械脑S多路由條目合并為成更少的數(shù)目，因此可以限制路由器中路由表的增大，減少路由通告。

CIDR利用“網(wǎng)絡(luò)前綴”取代分類。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——無類別域間路由（CIDR）4、22任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——無類別域間路由（CIDR）舉例無類別域間路由（CIDR

）舉例為了能夠達到地址聚合的目的，需要在地址規(guī)劃時刻意按照2n模式進行，這樣既規(guī)范又支持路由歸并。

所謂2n模式，就是分配的網(wǎng)段是2的整數(shù)倍個連續(xù)可歸并地址。例如，將/24和/24分配給一個部門，將/24和/24分配各另一部門，將/24~/24分配各某個部門。

要對兩個網(wǎng)絡(luò)地址進行聚合，必須具有相同的高位地址比特，地址分配必須是連續(xù)的。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——無類別域間路由（CIDR）舉例23任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——區(qū)分通信概念（1）1.5區(qū)分幾個通信概念1、區(qū)分基帶傳輸和頻帶傳輸在數(shù)據(jù)通信中，由計算機或終端等數(shù)字設(shè)備直接發(fā)出的信號是二進制數(shù)字信號，是典型的矩形電脈沖信號，其頻譜包括直流、低頻和高頻等多種成份。在數(shù)字信號頻譜中，把直流（零頻）開始到能量集中的一段頻率范圍稱為基本頻帶，簡稱為基帶。因此，數(shù)字信號被稱為數(shù)字基帶信號，在信道中直接傳輸這種基帶信號就稱為基帶傳輸。頻帶傳輸就是先將基帶信號變換（調(diào)制）成便于在模擬信道中傳輸?shù)?、具有較高頻率范圍的模擬信號（稱為頻帶信號），再將這種頻帶信號在模擬信道中傳輸?；鶐鬏斨贿m用于短距離傳輸。在基帶傳輸中，由于基帶的頻率范圍比較寬，同一時刻，整個信道只傳輸一路信號，通信信道利用率低。要在信道中傳輸多路信號時，可以采用時分復(fù)用技術(shù)。局域網(wǎng)中就是使用的基帶傳輸技術(shù)。基帶信號與頻帶信號的轉(zhuǎn)換是通過調(diào)制解調(diào)技術(shù)完成的。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——區(qū)分通信概念（1）1.5區(qū)分幾個24任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——區(qū)分通信概念（2）2、區(qū)分基帶MODEM和頻帶MODEM基帶MODEM是一種將基帶信號經(jīng)過碼型變換就直接在線路上傳輸?shù)脑O(shè)備，帶寬較寬，一般只適合在幾公里的范圍內(nèi)的通信使用。頻帶MODEM是使用一個話路頻帶進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備，適合長距離傳輸。路由器接入DDN（數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)）專線時就使用基帶MODEM。路由器在接入公用電話網(wǎng)、X.25網(wǎng)和幀中繼網(wǎng)時一般使用頻帶MODEM。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——區(qū)分通信概念（2）2、區(qū)分基帶MO25任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——區(qū)分通信概念（3）3、區(qū)分通信速率和帶寬通信速率是數(shù)據(jù)在信道中的實際傳輸速率，以每秒鐘傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)來衡量，常用單位有bps（位/秒）、Kbps、Mbps、Gbps。模擬通信中，帶寬是指通信最高頻率與最低頻率的差值；數(shù)字通信中，帶寬是數(shù)據(jù)在通信信道中最高允許的通信速率與最低通信速率之間的差值。1Kbps=1000bps 1Mbps=1000Kbps 1Gbps=1000Mbps一個10/100M自適應(yīng)交換機的端口可以和對方協(xié)商通信速率，可以協(xié)商成10M或100M的通信速率，但不能高于100M的通信速率。雙方協(xié)商需要花費時間，所以，如果對方通信速率明確，網(wǎng)絡(luò)管理員一般會手動設(shè)置交換機端口的通信速率。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——區(qū)分通信概念（3）3、區(qū)分通信速率26任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——區(qū)分通信概念（4）4、區(qū)分DTE和DCE

DCE是數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備，該設(shè)備為通信網(wǎng)絡(luò)提供用戶接口，提供到通信網(wǎng)絡(luò)的一條物理連接，如MODEM等。

DTE是數(shù)據(jù)終端設(shè)備，指的是用戶端的設(shè)備，如用戶計算機、接入通信網(wǎng)的路由器等。數(shù)據(jù)終端設(shè)備通過數(shù)據(jù)通信設(shè)備（例如MODEM）連接到一個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上。DTE和DCE在通信的過程中是成對出現(xiàn)的，通信雙方在通信過程中需要同步，由DCE設(shè)備提供同步時鐘信號。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——區(qū)分通信概念（4）4、區(qū)分DTE和27謝謝！謝謝！28謝謝謝謝29交換機與路由器配置項目式教程課件30技能目標教學(xué)目標知識目標素質(zhì)目標明確三維培養(yǎng)目標：學(xué)生不僅要掌握理論知識，而且要具有生產(chǎn)一線的必備技能，具備一定的分析問題、解決問題的能力，具有良好的團隊合作精神，具備良好的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)。技能教學(xué)目標知識素質(zhì)目標明確三維培養(yǎng)目標：學(xué)生不僅要掌握理論31課程教學(xué)載體--企業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)載體--企業(yè)網(wǎng)絡(luò)32任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——網(wǎng)絡(luò)定義、協(xié)議、分類

計算機網(wǎng)絡(luò)是將分布在不同地理位置上的具有獨立功能的計算機由通信介質(zhì)連接起來，通過通信協(xié)議進行通信，實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。

協(xié)議是指通信雙方共同遵循的規(guī)則或約定，由語義、語法和時序三個要素構(gòu)成。

常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有NetBEUI協(xié)議和TCP/IP協(xié)議。按照網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，可以將計算機網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）和廣域網(wǎng)（WAN）。兩臺計算機可以構(gòu)成最小的計算機網(wǎng)絡(luò)。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——網(wǎng)絡(luò)定義、協(xié)議、分類計算機網(wǎng)33任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——從層次化角度認識計算機網(wǎng)絡(luò)1.1從層次化角度認識計算機網(wǎng)絡(luò)

計算機網(wǎng)絡(luò)是相當復(fù)雜的系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)進行分層，可以將復(fù)雜的系統(tǒng)分成若干個局部問題來研究和處理。

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，是指網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)和各層協(xié)議的結(jié)合。

國際標準化組織的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型將網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分成七層。定義比較復(fù)雜，是一個很好的分析和研究網(wǎng)絡(luò)體系的參考模型。

TCP/IP模型分為四層。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)在因特網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用，得到了大型網(wǎng)絡(luò)公司的普遍支持，成為了計算機網(wǎng)絡(luò)中的主要標準體系。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——從層次化角度認識計算機網(wǎng)絡(luò)1.134了解TCP/IP模型各層次上的一些協(xié)議任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——TCP/IP模型各層次上的一些協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中安裝了TCP/IP協(xié)議的計算機包含全部四層，網(wǎng)絡(luò)接口層的任務(wù)由安裝在計算機上的網(wǎng)卡來完成。路由器和三層交換機包含互聯(lián)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。

不同物理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)后在互聯(lián)層上得到了統(tǒng)一，使用統(tǒng)一的IP地址。了解TCP/IP模型各層次上的一些協(xié)議任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)35任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——分析數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程

1.2分析數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程

開放系統(tǒng)互聯(lián)七層參考模型和TCP/IP的四層模型各有其優(yōu)缺點，前者過于復(fù)雜，后者網(wǎng)絡(luò)接口層過于簡單。我們這里使用兩者結(jié)合的五層模型來分析數(shù)據(jù)的傳輸過程。數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程是一個不斷封裝和拆封的過程。數(shù)據(jù)通信是對等層實體之間的通信。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——分析數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程1.236任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——TCP協(xié)議封裝格式(1)

1.3分析不同協(xié)議封裝格式

在TCP/IP模型中，傳輸層要使用TCP或UDP協(xié)議對應(yīng)用層數(shù)據(jù)進行封裝，然后交給互聯(lián)層，再使用IP協(xié)議進行封裝，而后再交給數(shù)據(jù)鏈路層，由數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議進行封裝成幀。

1、傳輸層TCP協(xié)議封裝格式

TCP協(xié)議對應(yīng)用層數(shù)據(jù)封裝時，就是在應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元前面加上TCP協(xié)議的控制信息，稱為TCP報頭。

報文由報頭和數(shù)據(jù)兩個部分組成，數(shù)據(jù)部分就是應(yīng)用層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元，報頭由20個固定字節(jié)和4N（N為整數(shù)）個字節(jié)的選項和填充項組成。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——TCP協(xié)議封裝格式(1)1.337任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——TCP協(xié)議封裝格式（2）

SourcePort是源端口，指明了發(fā)送端所使用的端口。端口是傳輸層向應(yīng)用層提供服務(wù)的層間接口，編號用16位二進制數(shù)表示，最大值65536；DestinationPort是目的端口，指明了接收端所使用的端口。報文到達目的主機的傳輸層后，就是根據(jù)目的端口來交給相應(yīng)的應(yīng)用程序的。

有些TCP端口是固定指派給一些應(yīng)用程序的，稱為著名端口。如：FTP為21，WWW為80，Telnet為23，SMTP為25，POP3為110，DOMAIN為53。UDP也有一些著名端口，如DOMAIN為53，SNMP為161。UDP和TCP都是傳輸層協(xié)議，但它們的端口號是獨立的，即使同樣的端口編號，應(yīng)用程序也不會搞錯。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——TCP協(xié)議封裝格式（2）Sou38任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——IP協(xié)議封裝格式

2、互聯(lián)層IP協(xié)議封裝格式

IP協(xié)議對來自傳輸層的報文進行分組封裝，封裝后的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)報。IP版本號有IPv4、IPv6。我們目前所用的IP協(xié)議基本都是IPv4版本。IPv4的地址為32位二進制數(shù)，通常用點分十進制數(shù)來表示。使用TCP/IP協(xié)議通信的計算機需要分配唯一的IP地址。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——IP協(xié)議封裝格式2、互聯(lián)層IP協(xié)39任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——EthernetV2以太網(wǎng)幀格式3、數(shù)據(jù)鏈路層EthernetV2以太網(wǎng)幀格式

以太網(wǎng)幀格式主要有DIXEthernetV2和IEEE802.3以太網(wǎng)幀格式，EthernetV2幀格式是普遍使用的幀格式。目的MAC地址，是接收站的物理地址，由48位二進制數(shù)表示；源MAC地址是發(fā)送站的物理地址。類型字段用于標識所攜帶數(shù)據(jù)的上層協(xié)議的類型，區(qū)分數(shù)據(jù)是IP數(shù)據(jù)、IPv6數(shù)據(jù)、IPX數(shù)據(jù)等。如0X0800代表IP數(shù)據(jù)，0X86DD代表IPv6數(shù)據(jù)。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——EthernetV2以太網(wǎng)幀格式40任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——HDLC協(xié)議的幀格式

4、數(shù)據(jù)鏈路層HDLC協(xié)議的幀格式

HDLC（HighLevelDataLinkControl）協(xié)議是一個面向位的同步高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議，它是由國際標準化組織(ISO)根據(jù)IBM公司的SDLC(SynchronousDataLinkControl)協(xié)議擴展而成的。實現(xiàn)通信鏈路上一個主站與多個次站之間的數(shù)據(jù)通信。

HDLC有信息幀（I幀）、監(jiān)控幀（S幀）和無編號幀（U幀）3種不同類型的幀。信息幀用于傳送有效信息或數(shù)據(jù)，通常簡稱為I幀。監(jiān)控幀用于差錯控制和流量控制，通常稱為S幀。無編號幀用于提供對鏈路的建立、拆除以及多種控制功能，簡稱U幀。

地址字段是8比特，用于標識接收或發(fā)送HDLC幀的地址；地址字段的內(nèi)容取決于所采用的操作方式。在操作方式中，有主站、從站、組合站之分。每一個從站和組合站都被分配一個唯一的地址。命令幀中的地址字段攜帶的是對方站的地址，而響應(yīng)幀中的地址字段所攜帶的地址是本站的地址。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——HDLC協(xié)議的幀格式4、數(shù)據(jù)鏈路41任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——CiscoHDLC協(xié)議的幀格式

5、數(shù)據(jù)鏈路層CiscoHDLC協(xié)議的幀格式CiscoHDLC協(xié)議是Cisco公司對ISO的HDLC協(xié)議的擴展，主要是增加了16比特的協(xié)議字段，用來標明所攜帶數(shù)據(jù)的上層協(xié)議的類型，如0X0800代表IP數(shù)據(jù)。

Address字段用來標明所攜帶的是單播包還是廣播包。0X0F代表單播包，0X8F代表廣播包。Control字段總是設(shè)置成全零，即0X00。

FCS字段為CRC校驗字段。Flag字段為幀標志字段。

Cisco路由器在串口上默認使用CiscoHDLC協(xié)議進行封裝。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——CiscoHDLC協(xié)議的幀格式42任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——幀中繼封裝格式6、幀中繼封裝格式幀中繼封裝分為IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)封裝和Cisco封裝。Cisco封裝簡化了IETF封裝。我們這里只介紹對分配到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標識（NetworkLevelProtocolID，NLPID）的協(xié)議數(shù)據(jù)進行IETF幀中繼封裝的格式。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——幀中繼封裝格式6、幀中繼封裝格式431.4認識IP地址

以太網(wǎng)利用MAC地址（一種物理地址）來標識網(wǎng)絡(luò)中的一個結(jié)點，兩個以太網(wǎng)結(jié)點之間的通信需要知道對方的MAC地址來封裝以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。如圖所示。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——認識IP地址（1）以太網(wǎng)并不是唯一的物理網(wǎng)絡(luò)，還有電話網(wǎng)、X.25網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)等，這些物理網(wǎng)絡(luò)使用不同的技術(shù)，物理地址的長度、格式和表示方式都不相同，在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時，采用物理地址是不現(xiàn)實的。

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)需要統(tǒng)一的通信地址——IP地址。

1.4認識IP地址任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——認識IP地址44IP協(xié)議作為一種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層上將各種物理網(wǎng)絡(luò)地址統(tǒng)一為IP地址，采用統(tǒng)一的地址格式來屏蔽各種物理地址的差異，構(gòu)成一個邏輯網(wǎng)絡(luò)。IP地址不能代替物理地址，IP地址是網(wǎng)絡(luò)層定義的邏輯地址，是三層地址。物理地址是數(shù)據(jù)鏈路層地址，是直接對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)物理接口的二層地址。數(shù)據(jù)最終是要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)接口流過傳輸介質(zhì)的。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——認識IP地址（2）IP協(xié)議作為一種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層上將各種物理網(wǎng)絡(luò)地址45IP地址不同于以太網(wǎng)物理地址（MAC），IP地址是一種層次結(jié)構(gòu)的地址，地址結(jié)構(gòu)中包含位置信息，在一個大型網(wǎng)絡(luò)中可以很快定位。一個對象（路由器、計算機等）連接到幾個物理網(wǎng)絡(luò)就需要幾個IP地址。IPv4規(guī)定IP地址用32位二進制數(shù)表示，由網(wǎng)絡(luò)號和主機號構(gòu)成。MAC地址是一個48位二進制數(shù)，不包含位置信息，只是唯一標識網(wǎng)絡(luò)中的一個站點。在一個大型網(wǎng)絡(luò)中通過查找所有計算機的MAC地址來確定一臺計算機是不可想象的。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——認識IP地址（3）IP地址不同于以太網(wǎng)物理地址（MAC），IP地址是一種層46任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——IP地址分類1、IP地址分類為了給不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)地址分配提供靈活性，IP地址的設(shè)計者將IP地址空間劃分為五個不同的地址類別：A類、B類、C類、D類和E類。網(wǎng)絡(luò)類型第一字節(jié)十進制范圍二進制網(wǎng)絡(luò)位二進制主機位最大主機數(shù)使用的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模A類0－1278位24位16777214大型網(wǎng)絡(luò)B類128－19116位16位65534中型網(wǎng)絡(luò)C類192－22324位8位254小型網(wǎng)絡(luò)D類224－239組播地址E類240－255保留試驗使用任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——IP地址分類1、IP地址分類網(wǎng)絡(luò)47任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小相等的子網(wǎng)2、劃分大小相等的子網(wǎng)分類地址易于管理，但浪費嚴重。即使只有4臺計算機的局域網(wǎng)也要分配一個C類地址。而一個C類地址有可用地址254個，浪費250個IP地址。借用主機編號的n位，可將一個網(wǎng)絡(luò)再劃分成2n個子網(wǎng)。這樣劃分的子網(wǎng)大小一樣。引入子網(wǎng)概念后，網(wǎng)絡(luò)位加上子網(wǎng)位才能全局唯一地標識一個網(wǎng)絡(luò)。把所有的網(wǎng)絡(luò)位用1來標識，主機位用0來標識，就得到了子網(wǎng)掩碼。引入子網(wǎng)掩媽的概念后，A、B、C三類網(wǎng)絡(luò)默認的子網(wǎng)掩碼分別為，，。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小相等的子網(wǎng)2、劃分大小相等48任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小相等的子網(wǎng)舉例劃分大小相等的子網(wǎng)舉例如果我們有4個需要25個地址的網(wǎng)段，可以用一個C類網(wǎng)絡(luò)()來劃分子網(wǎng)。需要截取主機地址的前3位作為子網(wǎng)絡(luò)地址，與之對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼就是44(11111111.11111111.11111111.11100000)。這樣可以將一個C類網(wǎng)絡(luò)劃分出8個子網(wǎng)。有些早期的路由協(xié)議不支持子網(wǎng)劃分，如RIPv1、IGRP。這種固定子網(wǎng)掩碼長度的子網(wǎng)劃分方法雖然比不劃分子網(wǎng)要經(jīng)濟，但由于各個子網(wǎng)大小一樣，使用中還是有IP地址浪費。更經(jīng)濟的方式是使用可變長子網(wǎng)掩碼。網(wǎng)絡(luò)號子網(wǎng)號主機號子網(wǎng)號+主機號0~310~310~3132~630~3164~950~3196~1270~31128~1590~31160~1910~31192~2230~31224~255任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小相等的子網(wǎng)舉例劃分大小相等49任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小不同的子網(wǎng)3、劃分大小不同的子網(wǎng)可變長子網(wǎng)掩碼（VariableLengthSubnetMask，VLSM）是一種產(chǎn)生不同大小子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分配機制?？勺冮L子網(wǎng)掩碼通過改變子網(wǎng)掩碼中“1”的個數(shù)，來劃分不同大小的子網(wǎng)。如“/29”表示子網(wǎng)掩碼中“1”的個數(shù)為29，子網(wǎng)掩碼為48。子網(wǎng)/30內(nèi)有4個地址。子網(wǎng)/29內(nèi)有8個地址。子網(wǎng)6/28內(nèi)有16個地址。任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小不同的子網(wǎng)3、劃分大小不同50任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小不同的子網(wǎng)舉例劃分大小不同的子網(wǎng)舉例有4個不同規(guī)模的子網(wǎng)。路由器之間的互聯(lián)只需要兩個地址。使用了多種子網(wǎng)掩碼，最大限度地節(jié)約了地址。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——劃分大小不同的子網(wǎng)舉例劃分大小不同51任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——無類別域間路由（CIDR）4、無類別域間路由（CIDR

）無類別域間路由技術(shù)取消了IP地址分類結(jié)構(gòu)，可進行地址聚合，減少路由表數(shù)量。無類別域間路由不按A、B、C來分類。CIDR支持路由聚合，能夠?qū)⒙酚杀碇械脑S多路由條目合并為成更少的數(shù)目，因此可以限制路由器中路由表的增大，減少路由通告。

CIDR利用“網(wǎng)絡(luò)前綴”取代分類。

任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——無類別域間路由（CIDR）4、52任務(wù)1：認識計算機網(wǎng)絡(luò)——無類別域間路由（CIDR）舉例無類別域間路由（CIDR

）舉例為了能夠達到地址聚合的目的，需要在地址規(guī)劃時刻意按照2n模式進行，這樣既規(guī)范又支持路由歸并。

所