网络互联基础浅析.ppt

第1章 网络互联基础 第1章 网络互联基础 学习目的与要求： 所谓网络互联就是运用各种网络硬件和软件技术，把大大小 小的网络连接起来，实现各网络之间的互连互通。本章介绍 网络互联的模型、设备、IP地址的规划，以及可变长子网掩 码的应用。 学完本章，你将能够： 描述网络互联的结构模型 描述各种网络互联设备的功能和特点 描述IP地址的结构、分类以及子网掩码的概念 根据实际应用背景进行IP地址的子网规划 第1章 网络互联基础 1.1 网络互联的结构模型 1.2 网络互联设备 1.3 IP地址与子网规划 本章小结 本章习题 1.1 网络互联的结构模型 进行互联网络的规划与设计必须弄清网络互联的结构模型。本节从概念上阐述了计算机网络的定义与分类，计算机网络的体系结构，以及网络互联的结构。 将多台地理位置分散具有独立工作能力的计算机 利用传输介质和网络设备互联 在NOS和协议的支持下实现资源共享 1.1.1 计算机网络的定义与分类 计算机网络的定义：利用通信设备和传输线路，将分布在不同地理位置上的、功能独立的多个计算机系统连接起来的计算机集合。 计算机网络的主要目的是实现资源共享和信息传递。共享的资源包括文件、数据库、应用程序或打印机等。 根据覆盖的地理范围，可以将计算机网络分为局域网、城域网、广域网和互联网。 局域网(Local Area Network，LAN) 在一个较小的地理范围内存在的网络，一般在同一建筑物、同一单位内分布，网络覆盖的直径通常在几公里以下。 传输速率很高，基于双绞线的局域网的数据传输速率为10/100/1000Mbps，基于光纤的网络数据传输速率可以达到100/1000/10000Mbps，无线局域网的数据传输速率常见的有11Mbps、54Mbps和108Mbps等三种。 常用的局域网技术有：以太网技术(Ethernet)、令牌环网技术(Token Ring)、光纤分布数据接口技术(Fiber Distribute Data Interface，FDDI)等。 城域网(Metropolitan Area Network，MAN) 分布在一个城市里的网络，其覆盖范围通常为几公里到几十公里。 城域网采用标准是分布式队列双总线(Distributed Queue Dual Bus，DQDB)，它已经成为国际标准，即IEEE802.6。 广域网（Wide Area Network，WAN ） 由不同城市之间的LAN或MAN网络互联而成，所覆盖的地理范围可从几百公里到几千公里。 一般要向电信服务商租用通信线路来实现网络的构建。 互联网 指由多个网络相互连接构成的网络集合，如局域网和广域网的连接、两个局域网的相互连接或多个局域网通过广域网连接起来。 最大的互联网就是因特网(Internet)。 1.1.2 计算机网络体系结构 相互通信的两个计算机系统必须遵守相同的约定或规则，称为网络协议。目前有各种不同的网络协议，常见的有TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。为了减小协议设计的复杂性，同时也为了描述清楚网络协议，以及以后更容易扩展，通常把计算机网络按照一定的功能与逻辑关系划分成一种层次结构，网络协议被分成层次来描述。计算机网络体系结构就是这种层次结构与协议的集合。 1. OSI参考模型 (1)物理层 负责在通信信道上传送原始比特流,保证发送方发送的是比特1，接收方收到的也必须是比特1而不是比特0。 它定义的是各种机械和电气的接口，主要包括电缆、端口和附属设备，如双绞线、网卡、RJ-45接口、串口和并口都是工作在这个层次的。 (2)数据链路层 该层的功能包括建立与释放数据链路连接，封装数据帧、定界、同步，以及差错检测和流量控制等方面。 它使用物理地址(Media Access Control，MAC)进行寻址，以帧为单位传输数据，在数据帧中包含地址、数据及各种控制信息，确保数据可以安全地到达目的地。 (3)网络层 该层它的主要功能是确定一个数据包从源端到目的端如何选择最佳路由，同时还要解决网络拥塞问题，防止出现网络传输瓶颈。 网络层的数据传输单位是包（Packet)。 (4)传输层 该层解决的是数据在网络之间的传输质量问题，用于提高网络层服务质量，提供可靠的端到端的数据传输。 它从会话层接收数据，并且必要时把这些数据分割成适合在网络层传输的数据的大小，传送给网络层，再由网络层将数据传送到指定的目的地。 传输层的数据传输单位是段(Segment)。 (5)会话层 用于建立、管理和终止两个通信主机之间的会话，会话可能是一个用户通过网络登录到一台主机，或一个正在建立的用于传输文件的会话。 (6)表示层 负责管理数据编码方式。其功能主要有数据语法转换、语法表示