1、第7章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述7.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的誕生與發(fā)展1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個(gè)階段第一階段（20世紀(jì)50年代）以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)稱(chēng)為面向終端的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代初，美國(guó)建立一個(gè)半自動(dòng)地面防空系統(tǒng)SAGE（賽其系統(tǒng)），這種系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合而形成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形，因此也面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。20世紀(jì)60年代初，美國(guó)航空訂票系統(tǒng)SABRE1就是這種計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用，該系統(tǒng)由一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)和分布在全美范圍內(nèi)的2000多個(gè)終端組成，各終端通過(guò)電話線連接到中心計(jì)算機(jī)上。第二階段（20世紀(jì)60年代末）多個(gè)自主功能的主機(jī)通過(guò)通信線路互

2、聯(lián)，形成資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。資源子網(wǎng)：負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理和向網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)資源和服務(wù)；包括所有主機(jī)、終端、終端控制器、外設(shè)和各種軟件資源。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信子網(wǎng)：承擔(dān)資源子網(wǎng)的通信工作（數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接和變換等）包括各種通信設(shè)備和線路 注：1969年第一個(gè)分組交換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)誕生，英文名稱(chēng)ARPANET（阿帕網(wǎng)）使用了TCP/IP協(xié)議，并延續(xù)至今第三階段（20世紀(jì)70年代）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提出了著名的開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型OSI。 注：國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)INTERNET屬于第三代第四階段（20世紀(jì)80年代）二十世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入新階段，其特點(diǎn)是互聯(lián)、高速化、智能化。注：ISDN（綜合數(shù)字業(yè)

3、務(wù)網(wǎng)）2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在中國(guó)的發(fā)展1989年11月我國(guó)第一個(gè)公用分組交換網(wǎng)（CNPAC）建成運(yùn)行。1993年9月改名為“CHINAPAC”“三金”工程金橋工程：建立國(guó)家公用經(jīng)濟(jì)信息通信網(wǎng)（將郵電部的通信干線及各部門(mén)已有的專(zhuān)用通信網(wǎng)互聯(lián)，成為國(guó)家公用經(jīng)濟(jì)信息通信的主干網(wǎng)）金關(guān)工程：加快發(fā)展我國(guó)外貿(mào)業(yè)務(wù)信息化和自動(dòng)化管理的一項(xiàng)重大工程。金卡工程：金融卡業(yè)務(wù)管理體制。3、基于Internet技術(shù)的公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)CHINANET中國(guó)金橋信息網(wǎng)CHINAGBN中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CERNET中國(guó)科學(xué)技術(shù)網(wǎng)CSTNET7.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念與功能1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念將地理位置不同的

4、具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過(guò)通信線路連接起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能資源共享（最根本的目的）硬件資源：各種類(lèi)型的計(jì)算機(jī)、大容量存儲(chǔ)器、計(jì)算機(jī)外設(shè)等軟件資源：應(yīng)用軟件、工具軟件、語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)資源：信道資源：網(wǎng)絡(luò)通信分布處理把要處理的任務(wù)分散到各個(gè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，從而提高工作效率和降低成本集中管理均衡負(fù)荷7.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)1、按覆蓋范圍分類(lèi)：局域網(wǎng)（Lan）：不超過(guò)幾公里，局限于一個(gè)辦公室、一幢大樓、一個(gè)校園城域網(wǎng)（Man）：幾十公里到幾百公里，一個(gè)城市或地區(qū)

5、廣域網(wǎng)（Wan）：幾百公里到幾千公里，跨越城市、國(guó)家的網(wǎng)絡(luò)。（Internet是世界上最大的廣域網(wǎng)）2、按傳輸介質(zhì)分類(lèi)有線網(wǎng)：傳輸介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜、光纖電纜等無(wú)線網(wǎng)：紅外線、微波、衛(wèi)星信號(hào)等3、按服務(wù)方式分類(lèi)對(duì)等網(wǎng)客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)4、按傳播方式分類(lèi)廣播式網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)5、按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)總線型、星型、環(huán)型、樹(shù)型、網(wǎng)狀7.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中的通信線路和各節(jié)點(diǎn)之間的幾何連接方式。常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線型、環(huán)型、星型、樹(shù)型、網(wǎng)狀等1、 總線型結(jié)構(gòu)圖優(yōu)點(diǎn)： 布線容易，工程費(fèi)用低，網(wǎng)絡(luò)星擴(kuò)充。缺點(diǎn)： 若總線出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。 注：廣播網(wǎng)、以太網(wǎng)2、 星型結(jié)構(gòu)圖優(yōu)

6、點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)充，便于管理。缺點(diǎn)：中心節(jié)點(diǎn)一旦出現(xiàn)故障將造成全網(wǎng)癱瘓。 注：點(diǎn)到點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)3、 環(huán)型結(jié)構(gòu)圖優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，線路對(duì)稱(chēng)性好，傳輸效率高。缺點(diǎn)：環(huán)中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)線路故障，都可能造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。 注：令牌環(huán)網(wǎng)4、 樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖優(yōu)點(diǎn)：通信線路簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)管理軟件也不復(fù)雜，維護(hù)方便。缺點(diǎn)：資源共享能力差，可靠性低。5、 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)圖7.2網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)知識(shí)7.2.1信號(hào)1、模擬信號(hào)連續(xù)變化的物理量，一般用正弦波描述。2、數(shù)字信號(hào)以二進(jìn)制來(lái)表示，一般用脈沖方波描述。3、數(shù)字化的三個(gè)步驟：采樣、量化、編碼 調(diào)制：將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào) 解調(diào)：將模擬信號(hào)還原成數(shù)字信號(hào)4、數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)

7、： 抗干擾、抗噪聲性能好 差錯(cuò)可控 易加密7.2.2數(shù)據(jù)通信的三要素1、定義：將信息從一方傳送到另一方的過(guò)程稱(chēng)為通信。2、通信的三要素： 信源：信息產(chǎn)生和出現(xiàn)的發(fā)源地。 信道：信息傳輸過(guò)程中承載信息的傳輸媒體。 信宿：接收信息的目的地。7.2.3串行傳輸和并行傳輸1、串行傳輸：使用一條數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)一位一位地依次進(jìn)行傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度。適用于遠(yuǎn)距離通信。2、并行傳輸：在傳輸中有多個(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)在設(shè)備之間進(jìn)行的傳輸。適用于短距離傳輸、要求傳輸速度快的場(chǎng)合使用。7.2.4串行傳輸?shù)娜N工作模式根據(jù)通信雙方的分工和信號(hào)傳輸方向的不同可將串行傳輸分為單工、半雙工、全雙工三種方式。1、

8、單工數(shù)據(jù)通過(guò)一條信道，只能向一個(gè)方向傳送的工作模式。例如：打印機(jī)打印文檔。2、半雙工數(shù)據(jù)在一條通信信道中可從兩個(gè)方向上傳送，但在某個(gè)時(shí)刻只能單向傳送的工作模式。例如：步話機(jī)進(jìn)行通話時(shí)，甲方講話時(shí)乙方無(wú)法講，甲方講完后乙方才能講。3、全雙工通信雙方能同時(shí)發(fā)送或接收信息的工作模式。通信雙方都具備發(fā)送裝置和裝置，并且要兩條通信信道。例如：打電話。7.2.5基帶傳輸和頻帶傳輸1、基帶傳輸基帶是指電信號(hào)固有的基本頻帶。基帶傳輸：將數(shù)字設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)原封不動(dòng)地送入信道上去傳輸，要求信道的頻帶足夠?qū)挕?、頻帶傳輸利用電話線一類(lèi)的模擬通信線路，把數(shù)字信號(hào)調(diào)制成音頻信號(hào)后，再發(fā)送和傳輸，到達(dá)接收端再把音頻信

9、號(hào)解調(diào)為原來(lái)的數(shù)字信號(hào)。7.2.6通信的頻段在通信領(lǐng)域，頻段指的是電磁頻率范圍，單位為Hz。按頻率的大小可分為低頻（長(zhǎng)波）、中頻（中波）、高頻（高波）。7.2.7同步傳輸和異步傳輸1、若發(fā)送端和接收端的時(shí)鐘是獨(dú)立，稱(chēng)為異步傳輸（ATM）2、若時(shí)鐘是同步，稱(chēng)為同步傳輸（STM）3、兩者的區(qū)別：傳輸對(duì)象傳輸單位時(shí)序傳輸效率異步傳輸面向字符字符對(duì)時(shí)序的要求較低較低同步傳輸面向比特幀通過(guò)特定的時(shí)鐘線路協(xié)調(diào)時(shí)序較高7.2.8多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)是指兩個(gè)或多個(gè)用戶共享公用信道的一種機(jī)制。頻分多路復(fù)用FDM時(shí)分多路復(fù)用TDM多路復(fù)用技術(shù)波分多路復(fù)用WDM碼分多路復(fù)用CDM7.2.9數(shù)據(jù)交換技術(shù)1、電路交

10、換技術(shù)定義：電路交換技術(shù)是指在發(fā)送端和接收端之間建立起一條實(shí)際的線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并且在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸期間，該線路一直為收發(fā)端占用，直到數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束才被釋放。電路交換技術(shù)包含線路建立、數(shù)據(jù)傳輸和線路拆除三個(gè)主要階段。優(yōu)點(diǎn)：時(shí)延非常少；實(shí)時(shí)性強(qiáng)；不存在失序問(wèn)題；控制簡(jiǎn)單；既可傳輸數(shù)字信號(hào)，也可傳送模擬信號(hào)；缺點(diǎn)：連接建立的時(shí)間相對(duì)于通信來(lái)說(shuō)較長(zhǎng)；信道利用率低；難以進(jìn)行差錯(cuò)控制2、報(bào)文交換技術(shù)定義：將用戶數(shù)據(jù)報(bào)文存儲(chǔ)在交換設(shè)備的存儲(chǔ)器中，當(dāng)所需要的傳輸線路空閑時(shí)，由交換設(shè)備將該報(bào)文發(fā)向下站打印機(jī)或終端。報(bào)文交換是以報(bào)文為數(shù)據(jù)交換的單位，報(bào)文攜帶有目標(biāo)地址信息、源地址信息，在交換結(jié)點(diǎn)采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸

11、方式。優(yōu)點(diǎn)：提高通信線路的利用率缺點(diǎn)：通信量越大，時(shí)延越大；只適用于數(shù)字信號(hào)；各結(jié)點(diǎn)要有較大的緩沖區(qū)。3、分組交換技術(shù)定義:將報(bào)文劃分為一定長(zhǎng)度的分組，以分組為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)，這樣既有報(bào)文交換方式電路利用率高的優(yōu)點(diǎn)，又克服了時(shí)延較大的缺點(diǎn)。包括呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸、虛電路釋放三個(gè)過(guò)程優(yōu)點(diǎn)：減少了報(bào)文的傳輸時(shí)間；簡(jiǎn)化了存儲(chǔ)管理；減少了出錯(cuò)機(jī)率和重發(fā)數(shù)據(jù)量。缺點(diǎn)：存在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延；傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大。7.2.11差錯(cuò)控制技術(shù)1、差錯(cuò)控制是指在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中發(fā)現(xiàn)或糾正差錯(cuò)，把差錯(cuò)限制在盡可能小的允許范圍內(nèi)的技術(shù)。產(chǎn)生差錯(cuò)的原因：一為信道固有的隨機(jī)熱噪聲；二為外界造成的沖擊噪聲（主要原因）。2、奇校驗(yàn)：

12、讓原有數(shù)據(jù)序列中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)。3、偶校驗(yàn)：讓原有數(shù)據(jù)序列中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。7.2.12數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)參數(shù)1、傳輸速率（單位bit/s、kbps）2、誤碼率3、信道帶寬信道能傳送的信號(hào)的頻率寬度，即最高頻率與最低頻率之差。7.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)7.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成1. 一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件所組成的。1、網(wǎng)絡(luò)硬件 網(wǎng)絡(luò)硬件一般指網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備等組成。 包括：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳輸介質(zhì)等等。服務(wù)器服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，提供可共享的資源，擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)處理任務(wù)?？煞譃槲募?wù)器、打印服務(wù)器、應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器、通信服務(wù)器等工作站工

13、作站就是共享網(wǎng)絡(luò)資源的計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備主要包括網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)等2、網(wǎng)絡(luò)軟件2. 網(wǎng)絡(luò)軟件一般指網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件等網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要包括：操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)適配器驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等等。常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有：UNIX、NETWARE、Windows Server。網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)協(xié)議7.3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)從邏輯上講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩大部分組成。1、通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)主要由網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)和通信鏈路組成，負(fù)責(zé)全網(wǎng)的信息傳遞。網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)也稱(chēng)為轉(zhuǎn)接結(jié)點(diǎn)或中間結(jié)點(diǎn)，它們的作用是控制信息的傳輸和在端結(jié)點(diǎn)之間

14、轉(zhuǎn)發(fā)信息。通信鏈路即傳輸信息的通道，它們可以是雙絞線、同軸電纜、光纖、微波、衛(wèi)星通信信道。 在局域網(wǎng)中，通信子網(wǎng)由網(wǎng)卡、傳輸介質(zhì)、集線器、中繼器、交換機(jī)、路由器等設(shè)備。2、資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)主要由提供資源的主機(jī)和請(qǐng)求資源的終端組成，它們是信息傳輸?shù)脑唇Y(jié)點(diǎn)或宿結(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)全網(wǎng)的信息處理。 在局域網(wǎng)中，資源子網(wǎng)是由聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器、工作站、共享的打印機(jī)等組成； 在廣域網(wǎng)中，資源子網(wǎng)同網(wǎng)上的所有主機(jī)組成。7.3.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)7.3.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)雙絞線有線傳輸介質(zhì)同軸電纜傳輸介質(zhì)光纖無(wú)線傳輸介質(zhì)：無(wú)線電波、微波、紅外線1、雙絞線優(yōu)點(diǎn)：性能好，成本低，組網(wǎng)靈活，所以被廣泛采用。分類(lèi)：分為非屏蔽雙

15、絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP）兩大類(lèi)。注：雙絞線使用RJ-45接頭連接網(wǎng)卡或其它設(shè)備，水晶頭的線序：EIA/TIA 568A的線序定義依次為綠白、綠、橙白、藍(lán)、藍(lán)白、橙、棕白、棕，如下表所示：綠白綠橙白藍(lán)藍(lán)白橙棕白棕12345678EIA/TIA 568B的線序定義依次為橙白、橙、綠白、藍(lán)、藍(lán)白、綠、棕白、棕，如下表所示：橙白橙綠白藍(lán)藍(lán)白綠棕白棕123456782、同軸電纜優(yōu)點(diǎn)：搞干擾強(qiáng)，誤碼率低，適用于長(zhǎng)距離傳輸。 長(zhǎng)距離的模擬信號(hào)傳輸，每千米要插入一個(gè)放大器； 長(zhǎng)距離的數(shù)字信號(hào)傳輸，每幾百米要安裝一個(gè)中繼器。3、光纖光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)，由石英玻璃纖維和保護(hù)層組成。7.3.5網(wǎng)卡網(wǎng)卡

16、是工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)組件，是局域網(wǎng)中連接計(jì)算機(jī)和傳輸介質(zhì)的接口。是計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)必不可少的設(shè)備。1、分類(lèi)按傳輸距離分：10M網(wǎng)卡、100M網(wǎng)卡、10/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡、1000M網(wǎng)卡按傳輸介質(zhì)分：AUI（粗纜）接口、BNC（細(xì)纜）接口、RJ-45（雙絞線）接口、光纖接口2、功能：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)緩存、通信服務(wù)、實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的一部分功能。3、MAC地址每一塊網(wǎng)卡都帶有一個(gè)與其它網(wǎng)卡不一樣的編號(hào)，這個(gè)編號(hào)在網(wǎng)絡(luò)中稱(chēng)為介質(zhì)訪問(wèn)控制（MAC）地址，又叫物理地址。是48b的二進(jìn)制數(shù)，由生產(chǎn)廠家寫(xiě)入網(wǎng)卡的EPROM上，每個(gè)MAC地址是全球唯一的。48b物理地址，前24位，叫做“組織唯一

17、標(biāo)志符”，由IEEE的注冊(cè)管理機(jī)構(gòu)給網(wǎng)卡廠家分配的代碼，用來(lái)區(qū)別不同的生產(chǎn)廠家；后24位由廠家自己分配，稱(chēng)為“擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符”，同一廠家生產(chǎn)的不同網(wǎng)卡，擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符是不同的。例如：MAC地址：C0-3F-D5-50-2F-69（采用16進(jìn)制） 前C0-3F-D5，管理機(jī)構(gòu)給網(wǎng)卡廠家分配的代碼，用來(lái)區(qū)別不同的生產(chǎn)廠家 后50-2F-69由廠家自己分配，稱(chēng)為“擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符”7.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)7.4.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1）概念為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中相互通信的對(duì)等實(shí)體之間的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。2）三要素語(yǔ)義用來(lái)說(shuō)明通信雙方應(yīng)當(dāng)“做什么”語(yǔ)法用來(lái)說(shuō)明通信雙方應(yīng)當(dāng)“怎么

18、做”時(shí)序用來(lái)說(shuō)明通信雙方“做的順序”7.4.2開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM 開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型（OSI）是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)（CCITT）聯(lián)合制訂的。 OSI體系結(jié)構(gòu)定義了一個(gè)七層模型，它們從低到高分別是：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、應(yīng)用層。 通常把13層協(xié)議稱(chēng)為底層協(xié)議，57層協(xié)議稱(chēng)為高層協(xié)議。層數(shù)據(jù)單位協(xié)議網(wǎng)絡(luò)設(shè)備物理層比特傳輸介質(zhì)、網(wǎng)卡、中繼器、集線器數(shù)據(jù)鏈路層幀PPP網(wǎng)卡、網(wǎng)橋、二層交換機(jī)、調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包ARP、IP路由器、三層交換機(jī)傳輸層數(shù)據(jù)段TCP、UDP會(huì)話層報(bào)文表示層應(yīng)用層Telnet、FTP、SMTP 注：T

19、CP（傳輸控制協(xié)議）：面向連接的協(xié)議；UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）：面向無(wú)連接的協(xié)議。PPP：點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議ARP：地址解析協(xié)議Telnet：遠(yuǎn)程登錄FTP：文件傳輸SMTP：郵件傳輸7.4.3TCP/IP參考模型、TCP/IP協(xié)議IP協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議，保證將信息從一個(gè)地址傳送到另一個(gè)地址，但不保證信息傳送的正確性。TCP協(xié)議：傳送控制協(xié)議，用來(lái)保證信息傳送的正確性。、TCP/IP參考模型的分層OSI模型TCP/IP模型協(xié)議物理層網(wǎng)絡(luò)接口層Ethernet 802.3、PPP數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)互連層IP、ARP、RARP、ICMP傳輸層傳輸層TCP、UDP會(huì)話層應(yīng)用層HTTP、FTP、Telnet、S

20、MTP、DNS表示層應(yīng)用層注：RARP：反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ICMP：互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議HTTP：超文本傳輸協(xié)議DNS：域名管理系統(tǒng)7.4.4 IP地址 能唯一標(biāo)識(shí)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址就叫作IP地址。 IP地址有IPv4與IPv6兩種版本。1、表示方法（點(diǎn)分十進(jìn)制法）IPv4地址是一個(gè)32位的二進(jìn)制數(shù)，分成4組（8位二進(jìn)制數(shù)），每組轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制（0255）后，并用“.”隔開(kāi)。2、組成IP地址由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)組成。網(wǎng)絡(luò)號(hào)由服務(wù)提供商ISP分配主機(jī)號(hào)由本地子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理員分配 注：ISP是指Internet服務(wù)提供商ICP是指Internet內(nèi)容提供商4、分類(lèi)IP地址類(lèi)型第一組十進(jìn)制的范圍二進(jìn)制固定最高位

21、網(wǎng)絡(luò)號(hào)二進(jìn)制位主機(jī)號(hào)二進(jìn)制位使用對(duì)象A類(lèi)012608位24位大網(wǎng)絡(luò)B類(lèi)1281911016位16位中型網(wǎng)絡(luò)C類(lèi)19222311024位8位小型網(wǎng)絡(luò)D類(lèi)2242391110組播使用E類(lèi)24024711110保留試驗(yàn)使用5、特殊的IP地址網(wǎng)絡(luò)地址當(dāng)一個(gè)IP地址的主機(jī)部分全為0時(shí)，其代表一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址廣播地址當(dāng)一個(gè)IP地址的主機(jī)部分全為1時(shí)，其代表一個(gè)廣播地址私有地址保留3個(gè)IP地址空間作為私有的內(nèi)部使用的地址。類(lèi)別個(gè)數(shù)開(kāi)頭段結(jié)尾段A類(lèi)55B類(lèi)1655C類(lèi)25655注：

22、使用私有地址將網(wǎng)絡(luò)連接到Internet時(shí)，需要將私有地址轉(zhuǎn)換為公有地址，這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，通常使用路由器來(lái)完成。6、子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼用來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)范圍（設(shè)置子網(wǎng)掩碼的主要目的是要從IP地址中獲得網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼）。子網(wǎng)掩碼的結(jié)構(gòu)：子網(wǎng)掩碼的長(zhǎng)度為32位一串1和一串0組成；1對(duì)應(yīng)IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)（子網(wǎng)號(hào)），0對(duì)應(yīng)IP地址中的主機(jī)號(hào)。7、子網(wǎng)劃分及IP地址的相關(guān)計(jì)算（P119）一）子網(wǎng)劃分：出于對(duì)管理、性能和安全方面的考慮，把單一的邏輯網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，并使用路由器將它們連接起來(lái)，這些物理網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱(chēng)為子網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)劃分前IP地址：網(wǎng)絡(luò)號(hào)子網(wǎng)號(hào)主機(jī)號(hào)劃分后IP地址：注：

23、每個(gè)子網(wǎng)中，主機(jī)號(hào)全為0的IP地址（網(wǎng)絡(luò)地址）不能分配給主機(jī)使用，它作為子網(wǎng)段的號(hào)碼；主機(jī)號(hào)全為1的IP地址（廣播地址）也不能分配給主機(jī)使用，留作廣播地址。二）IP地址的相關(guān)計(jì)算（1）已知IP地址和子網(wǎng)掩碼，求網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、地址范圍和主機(jī)數(shù)：思路：網(wǎng)絡(luò)地址IP地址 子網(wǎng)掩碼廣播地址網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)號(hào)變?yōu)?地址范圍（網(wǎng)絡(luò)地址+1）（廣播地址1）主機(jī)數(shù)2n2（2）子網(wǎng)掩碼的計(jì)算機(jī)采取默認(rèn)值：已知IP地址和子網(wǎng)數(shù)，求子網(wǎng)掩碼：思路：（子網(wǎng)數(shù)）10（ ）2，即求出子網(wǎng)號(hào)占（ ）位二進(jìn)制；從而判斷出網(wǎng)絡(luò)號(hào)、主機(jī)號(hào)的位數(shù)，得出子網(wǎng)掩碼。已知IP地址和主機(jī)數(shù)，求子網(wǎng)掩碼思路：（主機(jī)數(shù)）10（ ）2，即求出

24、主機(jī)號(hào)占（ ）位二進(jìn)制；從而判斷出網(wǎng)絡(luò)號(hào)、主機(jī)號(hào)的位數(shù)，得出子網(wǎng)掩碼。8、IPV6地址IPV4可以提供40億個(gè)IP地址，但分類(lèi)后，可用的IP地址已經(jīng)不夠用了。IPV6中IP地址的長(zhǎng)度為128，可以21281個(gè)地址。（1）IPV6表示方法點(diǎn)分十六進(jìn)制這是首選形式，其形式為“n: n: n: n: n: n: n: n”,每個(gè)n都表示4個(gè)十六進(jìn)制數(shù)值。例如：3FFE：FFFF：7654：FFDA：1245：BA98：3210：4562壓縮形式多個(gè)0塊的單個(gè)連續(xù)序列由雙冒號(hào)符號(hào)，此符號(hào)只能在其中出現(xiàn)一次。例如：FFFD：0：0：0：0：BA98：3210：4562 FFFD：BA98：3210：45

25、623FFF：FFFF：0：0：8：800：20C4：03FFF：FFFF：8：800：20C4：00：0：0：0：0：0：0：1：1混合形式組合了IPV4和IPV6地址，其格式為“n：n：n：n：n：n：d.d.d.d”（n為十六進(jìn)制數(shù)，d為十進(jìn)制數(shù)）7.5網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備1、網(wǎng)卡網(wǎng)卡是工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)組件，是局域網(wǎng)中連接計(jì)算機(jī)和傳輸介質(zhì)的接口。是計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)必不可少的設(shè)備。2、調(diào)制解調(diào)器/Modem/貓工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，是撥號(hào)上網(wǎng)的必須設(shè)備，用于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換 調(diào)制：將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)； 解調(diào)：將模擬信號(hào)還原為數(shù)字信號(hào)。3、中繼器/轉(zhuǎn)發(fā)器是

26、物理層的互連設(shè)備，用于互連兩個(gè)相同類(lèi)型的網(wǎng)段，主要作用是將信號(hào)進(jìn)行放大、整形、使信號(hào)繼續(xù)傳播。4、集線器/HUB是位于物理層的設(shè)備，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中連接多個(gè)計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備的連接設(shè)備。5、交換機(jī)用于將網(wǎng)絡(luò)拆解成若干分支。6、網(wǎng)橋/橋接器是數(shù)據(jù)鏈路層的連接設(shè)備，可以連接兩個(gè)（相同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)）采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、不同傳輸介質(zhì)與不同傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)7、路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備，用于互連兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的相同或不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)。注：Internet就是由無(wú)數(shù)個(gè)路由器將無(wú)數(shù)個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連起來(lái)的。8、網(wǎng)關(guān)/協(xié)議轉(zhuǎn)換器工作在應(yīng)用層，用于解決不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接問(wèn)題設(shè)備層作 用網(wǎng)卡物理層數(shù)據(jù)鏈路層是

27、局域網(wǎng)中連接計(jì)算機(jī)和傳輸介質(zhì)的接口是計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)必不可少的設(shè)備調(diào)制解調(diào)器Modem貓物理層數(shù)據(jù)鏈路層是撥號(hào)上網(wǎng)的必須設(shè)備用于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換中繼器轉(zhuǎn)發(fā)器物理層用于互連兩個(gè)相同類(lèi)型的網(wǎng)段主要作用是將信號(hào)進(jìn)行放大、整形、使信號(hào)繼續(xù)傳播。集線器HUB物理層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中連接多個(gè)計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備的連接設(shè)備交換機(jī)用于將網(wǎng)絡(luò)拆解成若干分支網(wǎng)橋橋接器數(shù)據(jù)鏈路層可以連接兩個(gè)（相同類(lèi)型）采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、不同傳輸介質(zhì)與不同傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)路由器網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備用于互連兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的相同或不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換器應(yīng)用層用于解決不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接問(wèn)題7.6網(wǎng)絡(luò)和廣域網(wǎng)技術(shù)7.

28、6.1局域網(wǎng)技術(shù)1、局域網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)OSIIEEE802標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層邏輯鏈路控制LLC介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC物理層物理層IEEE802標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)與OSI對(duì)應(yīng)，OSI的數(shù)據(jù)鏈路層，在局域網(wǎng)中被分為介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC和邏輯鏈路控制LLC兩個(gè)子層。2、局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)（1）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖暇钟蚓W(wǎng)主要 采用總線型、環(huán)型與星型結(jié)構(gòu)；在網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)上主要采用雙絞線、同軸電纜與光纖。（2）介質(zhì)訪問(wèn)控制IEEE802標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了局域網(wǎng)中最常用的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法：IEEE802.3：載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)（CSMA/CD）IEEE802.4：令牌總線IEEE802.5：令

29、牌環(huán)以太網(wǎng)以太網(wǎng)是最早的局域網(wǎng)，也是最流行的局域網(wǎng)，采用載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)（CSMA/CD）（IEEE802.3）技術(shù)。按傳輸介質(zhì)和傳輸性能分類(lèi)種類(lèi)傳輸介質(zhì)最大網(wǎng)段長(zhǎng)度網(wǎng)段結(jié)點(diǎn)數(shù)備注10Base-2細(xì)同軸電纜200m3010Base-5粗同軸電纜500m10010Base-T雙絞線100m102410Base-F光纖2000m1024100Base-T千兆以太網(wǎng)非屏蔽雙絞線多模光纖單模光纖同軸電纜100km1Git/s萬(wàn)兆以太網(wǎng)單模光纖10Gbit/s注：Base表示基帶傳輸10、100表示10Mbit/sT表示雙絞線F表示光纖X表示全雙工工作2、5表示傳輸距離200m、400m令牌環(huán)

30、網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為環(huán)型采用令牌環(huán)介質(zhì)訪問(wèn)控制方式（IEEE802.5）傳輸介質(zhì)采用屏蔽雙絞線、非屏蔽雙絞線或者光纖傳輸速率為4Mbit/s或16Mbit/s令牌總線網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型采用令牌總線介質(zhì)訪問(wèn)控制方式（IEEE802.4）光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為環(huán)型采用令牌環(huán)介質(zhì)訪問(wèn)控制方式（IEEE802.5）傳輸介質(zhì)采用光纖傳輸速率為100Mbit/s傳輸距離達(dá)200km虛擬局域網(wǎng)VLAN工作在OSI的第2層數(shù)據(jù)鏈路層和第3層網(wǎng)絡(luò)層，是廣播域，通信由第3層路由器來(lái)完成。7.6.2廣域網(wǎng)技術(shù) OSI開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型7層協(xié)議同樣適用廣域網(wǎng)，但廣域網(wǎng)只涉及低三層（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)

31、層）1、公用電話網(wǎng)（PSTN）以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的電路交換網(wǎng)絡(luò)，只要一條可以連接互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）的電話線和一個(gè)帳號(hào)就可以。2、綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)（ISDN）電路交換網(wǎng)絡(luò)，速率為128kbit/s。3、非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）上行帶寬1.5-8Mbit/s，下行帶寬10-64 kbit/s4、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN專(zhuān)線）有固定IP5、異步傳輸模式網(wǎng)（ATM）采用信元交換技術(shù)，信元為53字節(jié)，它包含48字節(jié)的信息和5字節(jié)的信元頭部。6、幀中繼網(wǎng)（FR）7.7Internet基礎(chǔ)Internet也叫因特網(wǎng)，是全球最大的、開(kāi)放的、由眾多網(wǎng)絡(luò)互連而成的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，以TCP/IP協(xié)議作為基礎(chǔ)7.7

32、.1Internet的聲源和發(fā)展1、 1969年美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（ARPA）建立一個(gè)命名為ARPANET的網(wǎng)絡(luò)，目的是出于軍事需要。2、 1985年美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)NSFNET，用于科研和教育，成為Internet主要用于科研和教育的主干部分。3、 1989年MILNET從ARPANET分離出來(lái)，和NSFNET連接后，采用Internet這個(gè)名稱(chēng)，其后ARPANET解散。4、 20世紀(jì)90年代，商業(yè)機(jī)構(gòu)開(kāi)始進(jìn)入Internet。5、 1995年NSFNET停止運(yùn)行，Internet徹底商業(yè)化。 注：ISP：因特網(wǎng)服務(wù)提供商，分為兩大類(lèi)；IAP：提供接入網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)

33、；ICP：因特網(wǎng)內(nèi)容提供高，提供信息服務(wù)。7.7.2域名系統(tǒng)1、域名用具有一定含義的字符串來(lái)標(biāo)識(shí)Internet上的計(jì)算機(jī)的名稱(chēng)。2、域名解析域名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換工作稱(chēng)為域名解析。3、域名系統(tǒng)（DNS）域名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換由域名系統(tǒng)（DNS）來(lái)完成。4、域名的格式主機(jī)名.用戶名.二級(jí)域名.一級(jí)域名注：每一級(jí)域名由英文和數(shù)字組成（不超過(guò)63個(gè)字符），完整域名不超過(guò)255個(gè)字符。1) 一級(jí)域名：頂級(jí)域名，表示國(guó)家或地區(qū)。例如：cn（中國(guó)）hk（香港）jp（日本）fr（法國(guó)）uk（英國(guó)）ca（加拿大）美國(guó)省略2) 二級(jí)域名：機(jī)構(gòu)名，表示機(jī)構(gòu)或部門(mén)。com商業(yè)機(jī)構(gòu)edu教育機(jī)構(gòu)gov政府部門(mén)mil軍事部門(mén)org非贏利組織int國(guó)際組織net網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)例如：清華大學(xué)域名：cn為一級(jí)域名，表示中國(guó)edu為二級(jí)域名，表示教育部門(mén)tsinghua為用戶名www為主機(jī)名7.7.3信息瀏覽服務(wù)（WWW） WWW是環(huán)球信息網(wǎng)的縮寫(xiě)（World Wide Web），中文名字為“萬(wàn)維網(wǎng)”“環(huán)球網(wǎng)”等，常簡(jiǎn)稱(chēng)為“Web”。1、超文本超文本是將文檔中的不同部分分通過(guò)關(guān)鍵字建立鏈接，當(dāng)鼠標(biāo)的光標(biāo)移到這些鏈接上時(shí)，光標(biāo)形狀會(huì)變成一個(gè)手掌狀，這種鏈接關(guān)系稱(chēng)為“超鏈接”，可以鏈接的有文本、圖像、動(dòng)畫(huà)、聲音等。2、超文本傳輸協(xié)