Chapter,/54,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,网络根底,教育网络平安员培训,本章目标,计算机网络的概述,计算机网络的分类,OSI模型,TCP/IP模型,计算机网络拓扑,计算机网络IP地址与子网划分,计算机网络的产生和开展41,第一代计算机网络的诞生,1946,年产生第一台数字计算机,1954,年收发器终端的产生,60,年代初，由多重线路控制器参与组成的网络，被称为第一代计算机网络,Modem,Modem,Modem,Modem,计算机网络的产生和开展42,第二代计算机网络的诞生,1964,年，,Baran,提出存储转发概念,D,A,B,C,data,暂存，查找转发表，,转发到相应的端口,计算机网络的产生和开展43,分组首部,分组首部,分组首部,01011100,10100111,10111110,第二代计算机网络的诞生,1964,年，,Baran,提出存储转发概念,1966,年，,David,提出分组概念,1969,年，,DARPA,的计算机分组交换网,ARPANET,投入运行,计算机网络的产生和开展44,1977,年,OSI,参考模型的提出，标志着计算机网络进入到第三个阶段,网络体系的演变过程,40,年代,中期,60,年代,初期,70,年代,初期,80,年代,初期,90,年代,初期,90,年代,末期,21,世纪,网络概念萌芽阶段,提出分组交换概念,稳步开展与应用,提出,OSI,参考模型,体系结构成熟开展,Internet,广泛应用,后,TCP/IP,模型时代,阶段总结,第一代计算机网络,由多重线路控制器参与组成的网络,面向终端的通信网计算机是网络的控制中心,第二代计算机网络,以资源子网为中心,ARPANET,的成功运行,第三代计算机网络,OSI,参考模型出现,计算机网络的分类,网络的分类,以太网络的分类,网络的分类,计算机网络按传输距离可分为三类,局域网LAN,城域网MAN,广域网WAN,按工作方式可划分为二类,对等网peertopeer,客户/效劳器网client/server,以太网络的分类,标准以太网,快速以太网,千兆以太网,计算机网络的功能,数据通信,Data,什么是协议,什么是协议？,为了使数据可以在网络上从源传递到目的地，网络上所有设备需要“讲相同的“语言,描述网络通信中“语言标准的一组规那么就是协议,例如：两个人交谈，必须使用相同的语,言，如果你说汉语，他说阿拉伯语,数据通信协议的定义,决定数据的格式和传输的一组规那么或者一组惯例,#&$,协议分层21,网络通信的过程很复杂,数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机，然后转换成最初的形式，以便接收者能够阅读,为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计,协议分层,2,2,分层设计的意义,用户效劳层的模块设计可相对独立于具体的通信线路和通信硬件接口的差异,而通信效劳层的模块设计又可相对独立于具体用户应用要求的不同,例如：文件传输或电子邮件效劳模块的设计，不必关心底层通信线路是光纤还是双绞线,效劳与效劳访问点,效劳,是网络中各层向其相邻上层提供的一组操作,效劳访问点SAP,N+1层实体是通过N层的SAP来使用N层所提供的效劳,SAP相当于相邻层之间的接口,效劳类型,面向连接的效劳,先建立连接再传输数据，之后再断开连接,数据传输过程中，数据包不需要携带目的地址,保证数据传输的可靠性,无连接的效劳,不需要事先建立连接，直接发送数据,每个报文都带有完整的目的地址,不保证报文传输的可靠性,OSI 协议模型,通信,协议,协议,分层,OSI7,层,模型,通信的双方需要“讲相同的语言,网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性,1974,年，,ISO,组织发布了,OSI,参考模型,OSI(Open,System Internetwork),是开放的通信系统互联参考模型,邮局实例21,写信人,邮局,运输部门,收信人,邮局,甲地,乙地,邮局实例22,邮局对于写信人来说是下层,运输部门是邮局的下层,下层为上层提供效劳,写信人与收信人之间使用相同的语言,邮局之间的约定,同层次之间使用相同的协议,OSI的七层框架21,物理层,物理层,数据链路层,数据链路层,网络层,网络层,传输层,传输层,会话层,会话层,表示层,表示层,应用层,应用层,物理层协议,数据链路层协议,网络层协议,传输层协议,会话层协议,表示层协议,应用层协议,比特,帧,报文,TPDU,SPDU,PPDU,APDU,1,接口,2,接口,3,接口,4,接口,5,接口,6,接口,主机,A,主机,B,数据单元,层,OSI的七层框架22,名称,功能,实例,应用层,用户接口,HTTP,Telnet,表示层,数据的表现形式、特定功能的实现如,-,加密,ASCII,、,EBCDIC,JPEG,会话层,对应用会话的管理、同步,操作系统,/,应用读取,传输层,可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流控,TCP,、,UDP,网络层,提供逻辑地址、选路,IP,数据链路层,成帧、用,MAC,地址访问媒介、错误检测与修正,802.3 / 802.2,HDLC,物理层,设备之间的比特流的传输、物理接口、电气特性等,EIA/TIA-232V.35,数据的封装与解封装过程31,Internet,Hello!,IP,包头,数据的封装与解封装过程32,Hello,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,比特,帧,报文,段,PDU,Hello,TCP/UDP,头,Hello,IP,包头,LLC,子层,TCP/UDP,头,Hello,IP,包头,LLC,子层,MAC,子层,TCP/UDP,头,Hello,TCP/UDP,头,高层数据,MAC,子层,LLC,子层,FCS,IP,包头,数据的封装与解封装过程33,Hello,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,比特,帧,报文,段,PDU,Hello,TCP/UDP,头,Hello,IP,包头,LLC,子层,MAC,子层,TCP/UDP,头,Hello,IP,包头,LLC,子层,MAC,子层,FCS,TCP/UDP,头,Hello,TCP/UDP,头,高层数据,LLC,子层,阶段总结,协议,协议分层,效劳,效劳访问点,OSI 7层框架,数据包封装与解封装的过程,阶段练习,什么是协议？,OSI,参考模型包含哪,7,层？其中物理层的作用是什么？数据链路层的作用是什么？,数据在传输时，传输层的数据到网络层后，网络层会做什么动作？,TCP/IP协议参考模型,TCP/IP,是,20,世纪,70,年代中期美国国防部为,ARPANET,开发的网络体系结构,网络接口层,互联网层,传输层,应用层,TCP/IP,4,层模型,物理层,数据链路层,网络层,OSI,7,层模型,会话层,表示层,应用层,传输层,互联网层,传输层,应用层,物理层,数据链路层,TCP/IP 5,层模型,TCP/IP模型与OSI模型的比较,相同点,两者都是以协议栈的概念为根底,协议栈中的协议彼此相互独立,下层对上层提供效劳,不同点,OSI是先有模型；TCP/IP是先有协议，后有模型,OSI适用于各种协议栈；TCP/IP只适用于TCP/IP网络,层次数量不同,计算机网络拓扑,总线结构,星型结构,环型结构,树型结构网络,混合拓扑结构,总线结构,优点,网络结构简单，易于布线,缺点,单点故障,星型结构,优点,扩展方便,缺点,对中心节点的依赖性较大,环型结构,优点,结构简单,扩展方便,缺点,单点故障,树型结构网络,优点,扩展方便,缺点,对非叶子节点的依赖性大,混合拓扑结构,优点,应用广泛，扩展灵活,缺点,较难维护,IP,地址的作用,用来标识一个节点的网络地址,2,进制,10,进制逢,10,升位,包含数字,0,、,1,、,2,、,3,、,4,、,5,、,6,、,7,、,8,、,9,2,进制逢,2,升位,只包含数字,0,、,1,10,进制数,2,进制数,0,0,1,1,2,10,3,11,4,100,5,101,6,110,7,111,8,1000,9,1001,10,1010,2,10,进制转换,10,进制的,8,转换成,2,进制数是多少？,因此，,10,进制的,8,转换成,2,进制为,1000,8,2,4,2,2,2,1,0,0,0,1,余数,10,2,进制转换,2,进制的,1001,对应,10,进制数是多少？,因此，,2,进制的,1001,是,10,进制中的,9,1 0 0 1,2,3,2,2,2,1,2,0,2,3,0,0,2,0,8,1,9,IP,地址的组成,点分十进制,最大值,10101100,二进制,十进制例子,二进制例子,255,255,255,255,Network,Host,1286432168421,11111111,11111111,11111111,11111111,00010000,01111010,11001100,172,16,122,1,8,9,16,17,24,25,32,1286432168421,1286432168421,1286432168421,32bits,202,255,10101100,IP,地址的分类,1,A,类,:,Bits:,0NNNNNNN,Host,Host,Host,8,9,16,17,24,25,32,范围,(1-126),1,B,类,:,Bits:,10NNNNNN,Network,Host,Host,8,9,16,17,24,25,32,范围,(128-191),1,C,类,:,Bits:,110NNNNN,Network,Network,Host,8,9,16,17,24,25,32,范围,(192-223),1,D,类,:,Bits:,1110MMMM,Multicast Group,Multicast Group,Multicast Group,8,9,16,17,24,25,32,范围,(224-239),子网掩码的使用,子网掩码,:,255 . 0 . 0 . 0,100.50.20.2,100.50.20.3,100.50.30.2,100.60.30.2,A,B,C,D,网络,ID,相同，在同一网段，可以通信,网络,ID,A,的主机,ID,255 . 255. 0 . 0,.20.2,A,与,C,不在同一网段，不能通信,255 . 255. 255. 0,.2,A,与,C,、,D,不在同一网段，不能通信,划分子网,划分子网的作用,通过将子网掩码变长，将大的网络划分成多个小的网络,网络，掩码,未划分子网的,IP,地址,.,划分子网后的,IP,地址,掩码变成，,网络划分为、,网络,ID,变长子网掩码VLSM,标准长度的子网掩码：,255.0.0.0 或 /8,255.255.0.0 或 /16,255.255.255.0 或 /24,可变长的子网掩码：,12810000000 例如：255.255.255.128 或 /25,19211000000 例如：255.255.192.0 或 /18,22411100000 例如：255.255.255.224 或 /27,24011110000 例如：255.240.0.0 或 /12,24811111000 例如：255.255.255.248 或 /29,25211111100 例如：255.255.255.252 或 /30,子网计算,4,1,Other,subnets,子网掩码为,255.255.255.,224,时，可以划分的,子网个数,和,每子网的主机数,是多少？,子网计算,4,2,网络,ID,可以是：,主机,ID,可以是：,000010001000011.11110,，掩码由/24变为/27,将掩码变成2进制,224：111 00000,000 001 010 011 100 101 110 111,子网计算,4,3,3.,网络,ID,变成,10,进制：,000 00000 0 001 00000 2,5,32,010 00000 2,6, 64 011 00000 2,6,+,2,5, 96,100 00000 2,7, 128 101 00000 2,7,+ 2,5, 160,110 00000 2,7,+2,6, 192 111 00000 2,7,+2,6,+ 2,5, 224,4.,主机,ID,变成,10,进制：,00001 2,0,1 00010 2,1, 2,00011 2,1,2,0, 3, ,11110 2,4,2,3,2,2,2,1,30,子网计算,4,4,可用的网段是：,每段可用的,IP,地址是：,192.168.1.1,192.168.1.33,192.168.1.65,192.168.1.96,192.168.1.129,192.168.1.161,192.168.1.193,192.168.1.225,Other,subnets,20,个子网,每子网,5,台主机,C,类,IP,地址,:,子网规划,2,1,应该使用的子网掩码的长度是多少？,子网规划,2,2,2,n, 20,2,m,2 5,m+n=8,当,n,5,时，,2,n,32 20,m,3,，,2,m,2,6 5,因此，掩码为,29,位，,阶段总结,IP,地址的分类,A,、,B,、,C,类地址的地址范围是什么？,D,类地址是什么地址？,子网掩码的作用是什么？,可变长子网掩码的计算以及子网规划,阶段练习,是哪一类,IP,地址？掩码长度应该是多少？,，包含的子网数与每子网包含的主机数是多少？每个子网的网络地址是什么？,你是,ABC,公司的网络管理员，公司原来使用,网段，现在公司网络重新设计，并划分,VLAN,，公司共有,5,个部门，最大的部门,30,人，子网掩码的长度是多少？,