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第四章 计算机网络技术09高职（2）计2012年3月10日第四章第四章 计算机网络技术计算机网络技术第 0 节 要点简介第一节 计算机网络概述第二节 数据通信基础第三节 网络体系结构与网络协议第四节 计算机网络设备第五节 局域网基础第六节 Internet基础与应用第 0 节 要点简介 1l第 0 节 要点简介l1、计算机网络的组成、发展、功能和拓扑结构；l2、数据通信基本概念、数据传输方式和数据交换技术；l3、网络协议和网络体系结构、OSI参考模型和TCP/IP分层模型、IP地址与子网掩码；l4、网络传输介质与常用网络设备l5、局域网的主要特点和基本技术第 0 节 要点简介 2l6、以太网标准和网络操作系统的基本概念；l7、Internet的基本概念、常用术语及其主要应用，常用的Internet接入技术；l8、域名系统和Web应用技术l9、Windows Server 2003网络操作系统安装、配置与管理；l10、局域网络的连通性测试方式和IP地址的配置方式第一节 计算机网络概述l计算机网络概念l将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

lInternet是最庞大的计算机网络4.1.1 计算机网络概述 1l一、计算机网络概述l1、计算机网络的产生与发展l（1）面向终端的计算机通信网络l时间：20世纪50年代l特点：以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络（仅是计算机网络的雏形）l（2）多个主计算机通过通信线路互联的计算机网络l时间：20世纪60年代中期l特点：若干计算机互连的计算机网络系统以美国的ARPAnet为代表4.1.1 计算机网络概述 2l（3）具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的计算机网络l时间：20世纪70年代中期l国际标准化组织（ISO）于1984年颁布了“开放式系统互连基本”OSI七层模型l（4）新一代综合性、智能化、宽带高速计算机网络lInternet的广泛应用，高速网络技术、网络计算机与网络安全技术的研究与发展4.1.1 计算机网络概述 3l2、计算机网络的功能：主要表现在信息交换和资源共享l（1）信息交换（通信功能）l计算机网络为分布在各地的用户提供了强有力气通信手段如即时通信、电子邮件、视频会议等l（2）资源共享l硬件资源共享：昂贵设备的共享，使用户节省投资。

例如：打印机、高速处理器、大容量存储设备等l软件资源共享：各种语言处理程序和应用程序例如：联机考试软件、办公管理软件等l数据资源共享：数据库、数据文件等例如：电子图书、档案资料库、新闻等4.1.1 计算机网络概述 4l3、计算机网络的分类——按地理范围划分l局域网局域网（Local Area Network，LAN）l覆盖范围一般在几公里以内l特点：配置容易，传输速率快，误码率低连接范围窄，用户数量少l种类：以太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分布式接口网络（FDDI）、异步传输模式网（ATM）以及无线局域网（WLAN）l城域网（MAN）l覆盖范围介于广域网和局域网之间，一般为几公里到十几公里4.1.1 计算机网络概述 5l广域网广域网（Wide Area Network，WAN）l覆盖范围比城域网更广，从几百分时到几千公里一般是用于将城市间的LAN或MAN互连起来lInternet就是最大的广域网4.1.1 计算机网络概述 6l4、计算机网络的组成l计算机是由资源子网和通信子网构成的l资源子网：负责信息处理l向网络用户提供各种网络资源和网络服务，实现网络上的资源共享。

l包括所有的主机、I/O设备、网络操作系统和网络数据库等l通信子网：负责全网中信息的传递l承担全网的数据传递、转接等通信处理工作l包括通信控制处理机、通信线路和其他通信设备组成 4.1.1 计算机网络概述 7l5、计算机网络的主要应用l（1）企业信息化l（2）个人信息服务4.1.2 计算机网络的拓扑结构 1l计算机网络的拓扑结构概念l计算机网络拓扑结构就是网络中各结点（计算机等硬件和网络设备）的连接形状和方法l二、计算机的拓扑结构l总线型拓扑结构l星形拓扑结构l环型拓扑结构l树型拓扑结构l混合型拓扑结构总线型拓扑结构l1、总线型拓扑结构：采用一条公共数据通路，称为总线所有站点都要通过相应的硬件接口直接连到该总线上l特点l优点l缺点l2、星型拓扑结构：是由中央结点和通过通信链路接到中央结点的各个站点组成的l优点l缺点星型拓扑结构环型拓扑结构l3、环型拓扑结构：由网络中若干中继器使用电缆通过点对点的链路首尾相连组成一个闭合的环l特点l优点l缺点树型拓扑结构网状拓扑结构第二节 数据通信基础 1l一、数据通信的概念l1、信息：l通信的目的是交换信息l信息是人脑对客观物质的反映l信息的载体可以是数字、文字、语音、图形和动画等。

第二节 数据通信基础 2l2、数据l把事件的某些属性规范化后的表现形式l分类：l模拟数据：用来描述在某个区间内连续变化的数据l数字数据：用来描述在某个区间内不连续变化的量，即离散值的数据l注意：数据和信息的区别l数据是独立的，是尚未组织起来的事实的集合l信息则是经过加工处理后的数据第二节 数据通信基础 3l3、信号l是数据的具体的物理表现，且有确定的物理描述l在计算机中，信息是用数据表示，并转换成信号进行传送的！l模拟信号：指时间上和空间上连续变化的信号l数字信号：指一系列的时间上离散的信号l信号生产的方式l电信号：通过铜线媒介传输l电磁波信号：通过光缆、空气、真空等途径传播l声波信号：通过空气、液体、固体等途径传播第二节 数据通信基础 4l4、信道及信道类型l信道是传输信号的通道，由传输线路及相应的附属设备组成l物理信道和逻辑信道l有线信道和无线信道l模拟信道和数字信道l专用信道和公用信道第二节 数据通信基础 5l5、模拟通信和数字通信l通信的任务是将表示消息的信号从信源传递到信宿l模拟通信：是指以模拟信号传输为基础的通信方式，它利用模拟信号来传递信息l数字通信：是指以数字信号传输为基础的通信方式，它利用数字信号来传递消息。

l模拟通信系统l数字通信系统第二节 数据通信基础 6l二、数据通信的组成和主要技术指标l1、数据通信系统的组成l一个基本的数据通信系统由数据终端设备（DTE）和数据传输系统组成l数据终端设备（DTE）：将发送的信息变换为数字信号输出，或者接收到 数字信号转换为用户能够理解的信息形式因此它具有编码和解码功能l数据传输系统由传输信道及两端的数据通信/讯设备（DCE）构成第二节 数据通信基础 7l2、数据通信系统的主要技术指标l数据传输速率l简称数据速率或比特率，是指单位时间内传输的二进制位数的数据量，单位是bps（位/秒）l调制速率l即波特率，也称为波形速率或码元速率，表示在单位时间内信号波形的变换次数，即每秒通过信道传输的码元个数单位是波特（Baud）l误码率l数据通信系统在正常工作情况下，信息传输的错误率是衡量数据通信系统在正常工作情况下传输可靠性的指标第二节 数据通信基础 8l带宽l是指通信信道的宽度，代表信道传输信息的能力l在模拟信道模拟信道中，带宽即传输信道的最高频率和最低频率的差，单位为Hzl在数字信道数字信道中，常用数据传输速率（比特率）表示信道的传输能力（带宽），所以单位为bps。

l信道容量信道容量：带宽决定了信道中能不失真地传输脉冲序列的最高速率第二节 数据通信基础 9l补充：数据传输类型l信号分为数字信号和模拟信号，信号在其传输的信道也相应的分为基带传输和宽带传输l基带传输l指在传输介质上原封不动地传输由计算机或终端产生的0或1数字信号l基带是指基本频带，即数字信号占用的基本频带l特点：基带传输适合用于近距离通信如局域网中的双绞线连网第二节 数据通信基础 10l宽带传输：也称为频带传输l指将数字信号调制成模拟信号后，再发送和传输；到接收端时，再将模拟信号解调制成数字信号l用模拟信道传输数字信号的方法称为宽带传输技术l特点：宽带传输用于远距离通信特点：宽带传输用于远距离通信如Internet中的线上网第二节 数据通信基础 11l三、数据传输方式l1、并行通信和串行通信：数据传输顺序l并行通信：数据以成组的方式在多个并行信道上同时进行传输其特点：l各数据位同时传输，传输速度快、效率高，多用在实时、快速的场合l一次传输数据宽度大，但传输成本较高l传输的数据宽度是以计算机字长为单位，即一次传输一个字长的数据l传输方式只适用于近距离（ <30米）的通信第二节 数据通信基础 12l串行通信：是指以串行方式在一条信道上传输数据。

其特点：l节省传输线l适合远程通信l数据传送效率低l2、单工、半双工和全双工：数据传输方向l单工通信方式只支持数据在一个方向上传输第二节 数据通信基础 13l半双工通信：允许数据在两个方向上传输，但在某个时刻内，只允许数据在一个方向上传输l全双工通信：允许数据同时在两个方向上传输，因此每端都有发送和接收设备第二节 数据通信基础 14l3、同步传输和异步传输l同步传输：采用的是按位传输的同步技术，即当数据在进行同步传输时，字符间会有一个固定的时间间隔，这个时间间隔由数字时钟来确定l其特点是：以报文或分组为单位进行传输l其优点：传输效率高；缺点：实现较复杂l同步的意义：在传输数据前，发送端先发送一组同步字符，用于通知接收方准备接收数据；另外要求接收方调整时钟，确保接收方的接收数据的速度和发送方发送数据的速度保持一致数据传送完毕还有一组结束字符（数据传送完毕，时钟同步结束）第二节 数据通信基础 15l异步传输：又称为起止式传输方式，采用的是群同步技术，传输的信息可以被分成若干个“群”，发送方和接收方只保持一个“群”内的同步l其特点是：数据以字符为传输单位，而且字符的发送时间是异步的。

l优点：实现简单；缺点：传输效率很低l异步的意义：不需要发送方与接收方的时钟同步因为发送方在发送数据时，会在数据前加入起始位（数据传送开始），在数据传送完毕会加入停止位（数据传送完毕）第二节 数据通信基础 16l四、数据编码和多路复用l1、数据编码l数字数据模拟信号发送、数字数据数字信号发送和模拟数据数字信号发送，都需要某种形式的数据表示或者编辑l2、多路复用l为了合理利用通信线路，让一个信道同时传输多路信号其根据多路复用技术分为：l频分多路复用(FDM)：线路中语音和计算机信号l将一条物理信道可以传输的频带分割成若干条较窄的频带，第个频带都可分配给用户形成数据传输子路径第二节 数据通信基础 17l时分多路复用l自动分配系统将一条传输信道按照一定的时间间隔分割成多条独立的、速率较低的传输信道l又包括同步时分多路复用和异步时分多路复用l波分多路复用：主要用于光纤传输介质l在一条光纤中用不同颜色光波来传输多路信号第二节 数据通信基础 18l五、数据交换方式l1、电路交换：也称为线路交换l计算机与计算机（终端）之间需要通信时，由交换机建立一条专用通道——物理连接物理连接其过程：l电路建立、数据传输和电路拆除三个过程。

l优点：传输延迟小、线路接通不会发生冲突，可靠性和实时响应能力很好l缺点：建立线路所需时间长，电路建立后，双方独占线路，造成信道浪费第二节 数据通信基础 19l2、报文交换：“存储—转发”方式l报文：将用户要传送的数据称为报文l存储转发：发送方将报文上添加接收方的目的地址，然后将整个报文转发中间结点；中间结点暂存报文，同时根据目的地址和线路情况，再转发给下一个中间结点，直到报文到达目的地址l主要特点：传送方式采用“存储-转发”方式，不独占线路，多个用户的数据可以通过存储和排队共享一条线路第二节 数据通信基础 20l3、分组交换：包交换l分组：将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫作一个分组l分组交换：每个分组信息前加上分组头，其作用是指明该分组发往何目的地址，然后由交换机（路由器）将此分组转发到目的地l主要特点：线路利用率高，信息传输可靠性高，不同各类的终端可以相互通信l局域网中的以太网采用的分组交换方式！第三节 网络体系结构与网络协议 1l一、网络体系结构与网络协议的基本概念l1、网络体系结构的基本概念l网络体系结构是计算机网络应完成的功能的精确定义l2、网络协议的基本概念l网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。

网络协议三要素：l语义：解释比特流的每一部分的意义l语法：用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序的意义l时序：事件实现顺序的详细说明第三节 网络体系结构与网络协议 2l几种著名的参考模型lISO的OSI七层模型l是在理论上定义的标准，并没有应用到实际的生产中l其具有参考意义，即其他体系结构借鉴了OSI的七层模型的某些层次及其功能等lTCP/IP四层模型l实际应用的网络协议产品l目前互联网上的标准协议第三节 网络体系结构与网络协议 3l二、ISO的OSI/RM开放系统互连参考模型l1、OSI参考模型的基本概念lISO（国际标准化组织）发布的计算机网络标准：开放式系统互连参考模型，即OSI/RMl其作用是l该体系结构标准定义了网络互连的七层框架l该体系结构标准详细规定了每一层的功能l该体系结构标准目的是为了实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性第三节 网络体系结构与网络协议 4l2、OSI参考模型各层的主要功能：l物理层（Physical Layer）l服务：利用传输介质为数据链路层提供物理连接l作用：通过传输介质发送和接收二进制比特流l协议数据单元（PDU）：比特流。

l数据链路层（Data Link Layer）l服务：为网络层提供服务l作用：①差错控制：通过校验、确认和反馈等手段，将不可靠的物理链路转换成对网络来说无差错的数据链路；②流量控制：协调收发双方的数据传输速率l协议数据单元（PDU）：数据帧第三节 网络体系结构与网络协议 5l网络层（Network Layer）l服务：为传输层提供服务l作用： ①路径选择算法（路由）：数据包如何通过各结点传送； ②拥塞控制：对流入的数据包数量进行控制；③网际互连：数据包如何跨越多个不同的通信子网——逻辑编址l协议数据单元：数据包或分组l传输层（Transport Layer）l服务：为上层提供端到端的可靠和透明的数据传输服务如：ftp:21,telnet:23,smtp:25,Http:80, dns:53l作用： ① 差错控制；②流量控制； ③进程标识进程标识：利用端口标识进程l协议数据单元：数据段或报文第三节 网络体系结构与网络协议 6l会话层（Session Layer）l主要功能：管理和协调不同主机上各种进程之间的通信（对话），即负责建立、管理和终止应用程序之间的会话l表示层（Presentation Layer）l服务：向应用进程提供信息表示方式。

l作用：将计算机内部的多种数据表示格式转换成网络通信中采用的标准表示形式如数据加密和压缩l应用层（Application Layer）l服务：是用户与网络的接口l作用：通过应用程序来完成网络用户的应用需求如文件传输服务（FTP），收发电子邮件服务（Email）等第三节 网络体系结构与网络协议 7l总结：lOSI参考模型各层的名称、顺序l服务：下层为上层提供服务l协议数据单元（PDU）：第1层至第4层l主要作用或功能：第三节 网络体系结构与网络协议 8l三、TCP/IP参考模型与协议l1、TCP/IP参考模型与层次l网络接口层l对应于OSI参考模型中的物理层和数据链路层l事实上，TCP/IP本身未定义该层，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接口层进行连接l网际互连层l对应于OSI参考模型的网络层l主要解决主机到主机的通信问题l主要协议：IP、(R)ARP、IGMP、ICMPlIP是不可靠的、无连接的数据报传递服务第三节 网络体系结构与网络协议 9l传输层（或运输层）l对应于OSI参考模型的传输层l为实用层实体提供端到端的通信功能l主要协议：TCP和UDPlTCP是一种可靠的、面向连接的数据传输服务。

lUDP是不可靠的、无连接的数据传输服务l应用层l对应于OSI参考模型的高三层l为网络用户提供所需要的各种服务如FTP、Telnet、DNS、SMTP等第三节 网络体系结构与网络协议 10lTCP/IP协议的特点：l开放的协议标准，并独立于特定的计算机硬件与操作系统l独立于特定的网络硬件，可运行于局域网、广域网、更适用于互联网中l统一的网络地址分配方案——IP协议使得整个TCP/IP设备在网络中都具有唯一的地址l标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务l2、TCP/IP的主要协议l常见的协议族（簇）：中英文名称lTCP/IP/UDP/ICMP/SMTP/FTP/ARP等第三节 网络体系结构与网络协议 11lIP（网际协议）l网络层中最重要的协议l网络接口层向其提供服务，其向传输层提供服务lIP数据包是不可靠的；IP数据包中含有发送方的主机地址（源地址）和接收方的主机地址（目的地址）lTCP（传输控制协议）lTCP是一种可靠的、面向连接的数据传输服务l建立连接要经过三次握手；撤消连接要四次握手l常见服务有FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3等第三节 网络体系结构与网络协议 12lUDP（用户数据报协议）lUDP是不可靠的、无连接的数据传输服务。

l主要用于不要求按分组顺序到达的数据传输分组传输顺序检查与排序由应用层完成l常见服务有DNS、SNMP等第三节 网络体系结构与网络协议 13l四、IP地址与子网掩码l1、IP地址的定义lInternet采用一种Internet通用的地址格式，为全网的每一个网络和主机分配一个Internet地址lIP地址具有固定、规范的格式lIPv4地址长度为32位（即4个字节）IP地址唯一地标识一台计算机l通常采用“点分十进制”表示方式：将32位平均分成四段——每8位为一段，且每段转换成十进制表示，段间点"."分隔第三节 网络体系结构与网络协议 14lIP地址采用网络—主机这样的二级层次结构即IP地址又可分为网络号和主机号l网络号（Network ID）：表示网络规模的大小，用于区别不同的网络l主机号（Host ID）：表示网络中主机的地址编号，用于区分同一网络中的不同主机l2、地址分类l按照网络规模大小，IP地址可以分为A、B、C、D、E五类l常用的是A、B、C类地址lD类为组播地址，E类为扩展备用地址第三节 网络体系结构与网络协议 15lIPv4地址分类lA类 1.0.0.0 至 126.255.255.255第一段是网络号；第二至四段是主机号，最大主机数量为16777214。

lB类 128.0.0.0 至 191.255.255.255第一至第二段是网络号；第三至第四段是主机号，最大主机数量为65534lC类 192.0.0.0 至 223.255.255.255第一至第三段是网络号；第四段是主机号，最大主机数量为254lD类224.0.0.0 至 239.255.255.255：组播地址lE类240.0.0.至255.255.255.254：扩展备用地址第三节 网络体系结构与网络协议 16l3、特殊的IP地址l网络地址：l包含一个有效的网络号和一个全“0”的主机号l作用：用于表示一个具体的网络l广播地址：l直接广播地址：l包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号l作用：网络上主机向其他网络广播信息l有限广播地址：l32位全“1”的IP地址（255.255.255.255）l作用：用于本网广播第三节 网络体系结构与网络协议 17l回送地址：（Loopbac Address）也称环回地址lA类地址中127网段 是一个保留地址l作用：用于网络软件测试以及本地机器进程间通信l但我们常用127.0.0.1这个地址，并赋给它一个名字（别名）：localhost。

l本地地址：更多称为私有地址l作用：在本地的内部网络中使用这些地址，即局域网中lA类：10.0.0.0~10.255.255.255lB类：172.16.0.0~172.31.255.255lC类：192.168.0.0~192.168.255.255第三节 网络体系结构与网络协议 17l4、网关地址（Gateway）l互连（接）：将两个完全不同的网络连接起来l互通（信）：将本地网络的信息发送到外部网络；或者代本地网络接收外部网络信息l所以，它是网络间相连的通道，为了使TCP/IP协议能够寻址，该通道被赋予一个IP地址，即网关地址第三节 网络体系结构与网络协议 18l5、子网掩码（Subnet Mask或NetMask）l作用：由IP地址中获得网络编码——网络号和主机号子网掩码默认值：lA类：255.0.0.0或8位（11.0.0.1/8）lB类：255.255.0.0或16位（133.0.0.1/16）lC类：255.255.255.0a或24位（192.168.0.1/24）第四节 计算机网络设备 1l一、传输介质l1、同轴电缆l结构与分类：l按用途上分，分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。

基带同轴电缆用于计算机网络，50；宽带同轴电缆用于有线电视网（CATV）l对于基带同轴电缆，按直径的不同，分为粗缆（10Base5）和细缆（10Base2）l主要特性：l连接距离：粗缆最大传输距离500米，细缆最大传输距离185米第四节 计算机网络设备 2l安装维护l粗缆：安装难度大、造价高，一般用于总线的主干l细缆：安装较简单、造价低，容易产生接触不良，一般用于总线的分支l抗干扰能力：有较强的抗干扰能力有屏蔽层）l拓扑结构：用于总线型拓扑结构l2、双绞线l结构和分类l接插头：两对线型的接插头称为RJ-11；四对线型的接插头称为RJ-45l是否有屏蔽层：屏蔽双绞线STP，非屏蔽双绞线UTP第四节 计算机网络设备 3l传输特性：分为七类l主要特性：l接线方式l接线标准：EIA/TIA 568A和EIA/TIA568B见课本P133的表4-3和4-4l直连线：两端的线序一至，一般是EIA/TIA568B，用于连接不同类型的设备l交叉线：一端用EIA/TIA568A，另一端用EIA/TIA568B，用于连接相同类型的设备l相同类型的设备：计算机和路由器是同类设备；交换器和集线器是同类设备。

第四节 计算机网络设备 4l3、光纤l结构和传输原理：l发送端：将要传输的电信号通过发光二极管转换为光信号发送到光纤中l接收端：将从光纤中接收到的光信号，使用光电二极管还原为电信号l分类：l单模光纤：只传输单一基模的光，光信号没轴路径直线传输速率高，传输距离远，成本高l多模光纤：可传输多种模式的光，光信号在光纤壁之间反射传输距离较近，损耗大，成本低l主要特性：第四节 计算机网络设备 5l无线传输介质l无线电波、微波、卫星和红外线等l二、常用网络设备l1、调制解调器（Modem）l也称为数模转换器l调制：计算机发送数据，经过Modem把数字信号转换为模拟信号l解调制：经由Modem把调制后的模拟信号还原为数字信号l分类：外置式和内置式第四节 计算机网络设备 6l2、网卡（也称为网络适配器）l网卡是工作在数据链路层的网络设备l主要功能l数据的封装与解封装：l链路管理：主要是CSMA/CD（带冲突检测的载波监听多路访问）协议的实现l编码与译码：曼彻斯特编码与译码l种类：l支持的计算机种类：标准以太网卡、PCMCIA网卡l传输速率：l电缆接口：RJ-45、BNC、AUI等第四节 计算机网络设备 7l物理地址（MAC地址）l48位二进制数组成，前24位为企业标识，后24位是企业给网卡的编号。

实际用12位十六进制数表示l3、集线器（Hub）l主要功能：对接收到的信号进行再生整形放大（目的：扩大网络传输距离）；把所有结点集中在以它为中心的结点上l采用CSMA/CD访问方式，工作在OSI参考模型的物理层l分类：l传输速率第四节 计算机网络设备 8l可否堆叠l是否支持网管功能l工作特点：l不能识别源地址和目的地址，没有地址过滤功能；l采用广播方式；l多站点共享总线，共处于一个冲突域中；l任意时刻只能有一个站点发送数据，其他站点只能接收数据——半双工模式；l总线带宽被多个站点均分；l在物理上是星型拓扑；在逻辑上看是总线型拓扑第四节 计算机网络设备 9l4、中继器（Repeater）l是工作OSI参考模型的物理层上的设备l适用网络类型：完全相同的两类网络的互连l主要作用：通过对数据信号的重新发送或者转发来扩大网络传输的距离l分类：l直接放大式：放大输入信号l信号再生式：将输入信号恢复到发送时的状态第四节 计算机网络设备 10l5、网桥（Bridge）l能将网络互连起来，使之相互通信工作在OSI参考模型的数据链路层l主要作用：l隔离局域网间的冲突；l提高网络性能；l提高网络的安全性；l扩展网络覆盖范围。

第四节 计算机网络设备 11l6、交换机（Switch）l主要用于连接终端设备局域网交换机也可以连接两个或两个以上的局域网，组成更大的网络l工作于OSI参考模型的数据链路层l交换机与集线器的区别：l某交换机端口（20端口）速率为100Mbps是指其每个端口的速率都为100Mbps，它的背板带宽就是：20x100Mbps=2000Mbpsl如果此交换机端口为全双工模式，则其每个端口的速率为200Mbps（输入和输出的速率都为100Mbps），其背板带宽就是20x200Mbps=4000Mbpsl理论背板带宽=端口数量x2x交换机传输速率第四节 计算机网络设备 12l分类l网络覆盖范围：局域网交换机和广域网交换机l传输介质或传输速率：l工作原理：l根据所接收帧的源MAC地址构造转发表，根据所接收帧的目的地址进行过滤和转发操作l与网桥相比：交换机转发延迟比网桥小，端口数量比网桥多l交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输每个端口可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽第四节 计算机网络设备 13l主要功能l学习：通过接收数据帧中的源MAC地址，并将此MAC地址同相应的端口映射起来，存放在缓存中的MAC地址表中。

l转发/过滤：当数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，此数据帧被转发到连接目的地址的端口l消除回路：当交换机存在一个冗余回路时，通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径第四节 计算机网络设备 14l7、路由器（Router）l路由器是工作在OSI参考模型的网络层l作用：l连接不同的网络即异种网络互连或多个子网互连都应采用路由器l选择信息传送的线路即为经过路由器的每个数据包寻找一条最佳的传输路径，并将该数据包有效地传送到目的站点l分类：l功能上划分：核心层（骨干级）路由器、企业级路由器和访问层（接入层）路由器第四节 计算机网络设备 15l路由器和三层交换机比较l三层交换机：由于路由器的端口数量有限且路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度因此三层交换机应运而生l三层交换机：即拥有二层交换机的数据传输速率高、端口多、支持VLAN等优点l但其在对路由协议的支持上不完整，只能使用简单的路由协议（如RIP、OSPF等）因而在复杂的网络连接环境还是必须用到路由器l综上所述，三层交换机一般用于大型局域网内的数据交换和路由路由器一般用于较复杂的网络环境的连接，如局域网和广域网（Internet）的连接。

第五节 局域网基础 1l一、局域网基本概念l概念：在一个局部地理范围内，将各种计算机及其外围设备互相连接起来组成的计算机通信网络，英文缩写LANl1、局域网的主要特点l是一种实现各独立设备互连的通信网络；l覆盖的地理范围较小l具有较高的数据传输率l具有较低的误码率和较低的时延l通过物理通信媒体组成第五节 局域网基础 2l2、局域网拓扑结构l常见的局域网拓扑结构有：l专用性非常强，具有比较稳定和规范的拓扑结构l星型、树型、总线型和环形等l3、局域网体系结构l按照IEEE802标准，局域网体系结构由三层协议构成，即物理层（PHY，Physical）、媒体访问控制层（MAC）和逻辑链路控制层（LLC）l局域网体系结构的物理层相当于OSI的第一层（物理层），媒体访问控制层和逻辑链路控制层相当于OSI的第二层（数据链路层）链路层物理层物理层MAC子层LLC子层第五节 局域网基础 3l4、局域网介质访问控制方法l介质访问控制方法：指在网络中控制多个结点利用公共传输介质（即共享介质）发送和接收数据的方法普遍采用的介质访问控制方法：l载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）方法l令牌环（Token Ring）方法l令牌总线（Token Bus）方法lCSMA/CD介质访问控制方法l该协议应用于OSI的第二层（数据链路层），采用IEEE802.3标准。

第五节 局域网基础 4l作用：提供寻（MAC地）址和媒体存取的控制方式，使得不同设备或网络上的结点可以在多点的网络上通信而不相互冲突l工作原理：l发送数据前首先侦听信道；l如果信道空闲，立即发送数据并实时进行冲突检测；l如果信道忙，继续侦听，直到信道变为空闲；l如果在发送数据过程中检测到冲突，它将立即停止发送数据并等待一个随机长的时间，重复上述过程l总结：先听后发，边发边听，冲突停止，随机延迟后重发第五节 局域网基础 5l二、以太网（Ethernet）l以太网指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范l以太网包括：l标准以太网(10Mbps)、快速以太网(100Mbps)、千兆以太网(1000Mbps)和10G以太网，采用的是CSMA/CD访问控制法l1、IEEE802.3标准l该标准规定了物理层的连线、电线号和介质访问层协议的内容第五节 局域网基础 6l2、传统以太网：10Mbps以太网是最先稳定并得到成功应用的LAN技术 ，包括以下子类型：l10Base-5l直径10mm，阻抗为50Ω（欧姆）的粗同轴电缆，最大网段长度500m，基带传输，总线型拓扑结构。

l10Base-2l直径5mm，阻抗为50 Ω细同轴电缆，最大网段长度185m，基带传输，总线型拓扑结构l10Base-Tl双绞线电缆，最大网段长度为100m,星形拓扑结构第五节 局域网基础 7l10Base-Fl光纤传输介质，传输速率为10Mbpsl3、快速以太网：802.3u100Mbps快速以太网标准又分为：l100Base-T4：3类UTP，需要用到四对双绞线，只支持半双工l100Base-TX：5类UTP，只需使用两对双绞线，支持全双工l100Base-FX：光纤传输介质，传输速率为100Mbps，支持全双工第五节 局域网基础 8l千兆以太网：有两个标准lIEEE802.3z：制定了光纤和短程铜线连接方案的标准lIEEE802.3ab：制定了五类双绞线上较长距离连接方案的标准l万兆以太网lIEEE802.3ae中，扩展了IEEE802.3协议和MAC规范，使其支持10Gbps的传输速率第五节 局域网基础 9l三、网络操作系统l1、网络操作系统（NOS）的基本概念l利用局域网底层提供的数据传输功能，为高层网络用户提供资源共享等网络服务的系统软件l它具有对整个网络资源进行协调管理，实现计算机之间高效可靠通信，提供各种网络服务和为网络上用户提供便利的操作与管理平台等功能。

l2、网络操作系统的功能l较强的系统服务l丰富的应用程序第五节 局域网基础 10l对用户端的支持l分布式服务l3、常用网络操作系统lWindows系统lWindows NT4.0 erver、 Windows 2000 Server、 Windows Server 2003、 Windows Server 2008lNetware系统l主要对无盘站的支持较好我国早期用于教学网络，目前已很少使用第五节 局域网基础 11lUnix系统l功能强大、性能全面的多用户、多任务操作系统，是应用面最广、影响最大的操作系统lLinux系统l开源的、免费的、多用户、多任务的网络操作系统局域网连通性测试方式 1lPinglPing命令的功能：测试网络的连通情况测试网络的连通情况lPing命令的格式lping 目的目的IP/域名域名/DNS的的FQDN名名lPING 192.168.0.1lPING QIMENGXING.COM.CNlPING SRV1.QIMENGXING.COM.CNlPING等命令可与等命令可与/?联合使用，以查询命令的用联合使用，以查询命令的用法局域网连通性测试方式 2lping命令提示信息l网络正常网络正常l超时超时l主机不可达主机不可达局域网连通性测试方式 3lIpconfiglIpconfig命令的功能：查看计算机IP地址配置信息lIpconfig命令的格式lIpconfig lIpconfig /alllIpconfig /renewlIpconfig /releaselIpconfig /displaydnslIpconfig /flushdns局域网连通性测试方式 4ipconfig/all详细信息解释名称名称解释解释Host Name主机名，就是计算机名主机名，就是计算机名Ethernet adapter 本地连接本地连接:网卡类型和名称网卡类型和名称Connection-specific DNS Suffix连接指定的连接指定的DNS后缀后缀Description网卡的型号网卡的型号Physical Address网卡的物理地址或者叫网卡的物理地址或者叫MAC地址地址Dhcp Enabled是否启用是否启用DHCP功能功能IP AddressIP地址地址Subnet Mask子网掩码子网掩码Default Gateway默认网关默认网关DNS ServersDNS服务器，有时会有多个服务器，有时会有多个DNS服务器服务器配置客户机网卡IP地址lDHCP分配，自动分配IP地址l备用IP地址l手动配置固定IP地址l单网卡，多个IP地址第六节 Internet基础与应用 1l一、Internet概述l1、Internet发展历程，如下四个阶段：lARPAnet的诞生及TCP/IP协议的产生；lTCP/IP协议的产生lNSFnet的出现l万维网技术的出现l2、Internet的技术管理机构l国家科学基金会（NSF）lInternet协会（ISOC）第六节 Internet基础与应用 2lInternet体系结构委员会（IAB）lInternet工程任务组——IEIFlInternet工程指导委员会——IRTFlInternet研究部（IRTF）lInternet网络信息中心（InterNIC）lInternet赋号管理局（IANA）lWWW联盟l独立于其他Internet组织，是国际性的工业联盟，致力于Web有关协议的制定。

第六节 Internet基础与应用 3l3、Internet在中国的发展l第一阶段：1986.6-1993.3是研究试验阶段l第二阶段：1994.4-1996是起步阶段l第三阶段：1997至今是快速增长阶段l二、Internet的主要应用l1、Internet提供的基本服务l电子邮件服务（E-mail），常见的协议lSMTP协议：简单邮件传输协议，TCP25端口，用于邮件服务器之间传输邮件信息第六节 Internet基础与应用 4lMIME协议：多用途网际扩充协议，允许在发送邮件时附加多媒体数据lPOP3协议：邮局协议，允许用户从服务器上把邮件存储到本地主机上，同时删除邮件服务器上的邮件TCP110端口lIMAP协议：报文存取协议，用于下载邮件，在用户未发出删除邮件的命令前，IMAP服务器邮箱中的邮件一直保存l远程登录服务（Telnet）l利用远程登录，可使用户的计算机暂时成为另一台远程计算机的虚拟终端，并实时地使用远程计算机上全部对外开放的资源第六节 Internet基础与应用 5l文件传输服务（FTP）l允许用户将本地计算机中的文件上传到远程计算机中，或将远程计算机中的文件下载到本地计算机。

即FTP服务为计算机之间双向文件传输提供一种有效的手段lFTP服务采用典型的客户机/服务器（ C/S ，即Client/Server）工作模式lFTP客户端应用程序通常有三种类型：l传统的FTP命令行l浏览器lFTP下载工具第六节 Internet基础与应用 6l2、WWW服务（也称Web服务）lWWW服务使用的是超文本标记语言（HTML）l超文本与超媒体l是管理多媒体数据信息的一种技术，是WWW的信息组织形式lWWW服务系统l采用客户机/服务器工作模式工以HTML（超文本标记语言）与HTTP（超文本传输协议）为基础lWWW浏览器lWWW的客户端程序，用来浏览Internet上的Web页面的文件第六节 Internet基础与应用 7l3、Internet提供的其他服务l新闻组l电子公告牌（BBS）l三、常用的Internet接入技术l1、因特网服务提供者（ISP）l作用1：为用户提供Internet接入服务；l作用2：为用户提供各种类型的信息服务l2、拨号接入l上行速率33.6kbps和下行速率56kbps，用于个人用户有拨号仿真终端方式和拨号IP方式第六节 Internet基础与应用 8l3、专线接入 l租用电信专线的方式接入Internet。

如DDN专线接入最常用，它利用光纤、数字微波、卫星等数字信道和数字交叉利用结点传输数据信号速率为2Mbps至155Mbpsl4、ISDN接入l即综合业务数字网接入，俗称“一线通”最高数据传输速率可达128kbpsl5、xDSL接入l即数字用户线路是以线为传输介质，点对点传输的宽带接入技术第六节 Internet基础与应用 9lADSL非对称数字用户线路非对称是指上行和下行速率不相等它采用频分复用技术将线分成、上行和下行三个相对独立的信道lHFC接入l利用有线电视网（CATV），变单向信道为双向信道以实现高速接入Internet的思想l光纤接入（）l在接入网中全部或部分采用光纤传输介质，构成光纤用户环路（FITL）第六节 Internet基础与应用 10lFTTx+LAN接入l在用户端通过一般的网络设备连接成一个局域网，在另一端通过交换机与外界光纤干线相连即可l无线接入l从业务结点到用户终端之间的全部或部分传输设施采用无线手段，向用户提供固定和移动接入服务的技术第六节 Internet基础与应用 11l四、域名系统（DNS）l作用：将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库l1、Internet的域名体系lInternet的域名是一种层次结构的域名体系。

l第一级：称为“根域”，用点号“.”表示实际使用默认可以省略l第二级：称为“顶级域”可分为两种类型，一种是2个英文缩写，表示国家或地区代码；另一种是3个英文缩写，表示如课本P147表4-5的第六节 Internet基础与应用 12l2、域名解析服务l域名解析的概念lDNS服务器l用户通过域名系统访问网站资源的基本流程第六节 Internet基础与应用 13l五、Web应用技术l1、Web开发技术lWeb客户端技术l主要任务：展现信息的内容Web客户端设计技术主要包括HTML语言、Java Applets、脚本程序、CSS、DHTML、插件技术以及VRML技术lWeb服务端技术l相关技术：服务器、CGI、PHP、ASP、NET、Servlet和JSP技术第六节 Internet基础与应用 14l2、HTTP协议（超文本传输协议）l客户端浏览器或其他程序与Web服务器之间的应用层通信协议l3、HTML语言（超文本标记语言）l是WWW的描述语言l4、浏览器l将HTML语言描述的网页源文件翻译成便于用户浏览的页面第六节 Internet基础与应用 15l5、Web服务器l是安装了专门的Web Server软件的计算机，可以解析HTTP协议。

l6、主页l是一个网站的起始页，也是访问一个网站的默认页l7、URLl是一种在Internet上访问网络资源的统一格式l格式：通信协议://服务器域名或IP/路径/文件名l例： 第六节 Internet基础与应用 16l8、动态网页技术l是指网页具有交互性实现动态网页的技术有：lCGI技术lASP技术lJSP技术lPHP技术。