IP网络基础知识培训

IP网络基础知识
◆ 网络协议概念
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计算机之间的信息交流
■
网络上的计算机有各式各样的。
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硬件：微处理器不同、总线格式不同或网络部件不 同； ■软件：操作系统不同、网络应用软件不同。
■
它们导致了信息通讯中的形式可能不一致，通讯
会出现困难。 ■解决的办法：制定大家公认的通讯形式（标准语 言），它应与软硬件结构无关。
某些包也可能 经其它路径传输
甲
已
子网1
该往哪 儿传？ 子网2
子网n
主讲人：李晓东
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◆ TCP/IP体系结构
■
协议介绍
■
TCP （Transmission Control Protocol），传输控制协议。 TCP运行在IP之上，是基于数据流连接和面向的协议，应用 程序把数据要经过TCP/IP的分割成若干包，这样数据就以字 节流发送和接收，到达目的地后，TCP/IP 再按顺序进行组 装。TCP/IP 要保证机器与机器之间的连接的可靠性，还要 有纠错。TCP是否被选择，取决于应用程序或服务 。
■
ARP （Address Resolution Protocol） ，地址解析协 方，把IP地址转换为硬件物理地址，比如我们所用的网 卡的物理地址，类似aa:bb:cc:dd:ee:ff 。 ICMP （Internet Control Message Protocol），网际报 文协议；它包括了数据包的错误、控制等相关信息。比如 ping 命令就是利用ICMP来测试一个网络的连接情况的工 具 。
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◆ TCP/IP体系结构
TCP：我只管分割 拼装报文，传错了找 我。怎么传不管！
IP：我只管设法传到， 出错别找我！
TCP / IP
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◆ TCP/IP体系结构
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协议介绍
■
UDP （User Datagram Protocol） ，用户数据报协议 ，与 TCP一样运行在IP之上，是基于数据报或分组的协议，UDP/IP 可以直接发送和接收数据报文，而不必做验证，这一点与 TCP/IP 不同。TCP是否被选择，取决于应用程序或服务。
◆ 计算机网络的分类
一般按网络规模和作用范围的大小进行 分类，将计算机网络分为：局域网（LAN）、 城域网（MAN）、广域网（WAN）和互联网 （Internet）。
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◆ 计算机网络的分类
分布距离 10m 100m 1000m 10km 100km 1000km 分布范围 房间 建筑物 校园 城市 国家 洲或洲际 网络分类
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◆ 局域网
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局域网拓扑结构
О О О
О
О О 总线形拓扑结构
О 星形拓扑结构 环形拓朴结构
广播式：一台计算机发送的信息能被 其他所有的计算机接收。
点--点网络：
包含若干条电缆，每 条都联接一对计算机 或中间结点。
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◆ 局域网
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局域网图例
服务器 双绞线
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◆ 计算机网络的功能
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资源共享
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硬件设备资源（如存储设备、打印设备、光驱、扫描仪等） 软件资源（如程序、数据、图像、数据库等）
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数据传输
改善可靠性
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分布处理
将原来集中在一台大型计算机上所做的工作，分 散到网络中其它计算机去并行处理
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◆ 分层的网络体系结构
■
协议分层结构
协议为什么要分层？
主讲人：李晓东
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◆ 分层的网络体系结构
■
协议分层结构
■
复杂！
网络的主要功能：
●
通过数据链路控制、误码监测和重传，实现无差错传输；
●
通过寻址、路由选择，绕过有故障和繁忙的节点和链路；
适应缓冲区容量，避免重发长信息，报文分组和信息组装 功能；
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主讲人：李晓东
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内容提要
计算机网络及其分类 TCP/IP体系结构 Internet及应用 主要网络设备 泰州IP城域网简介
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第一章 计算机网络及其分类
主讲人：李晓东
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◆ 什么是计算机网络？
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就是利用通讯设备和线路，将地理位置不同的、 功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完 1 善的网络软件（即由网络通讯协议、信息交换方 式及网络操作系统等构成）实现网络中资源共享 2 和信息传递的系统。
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◆ 局域网
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局域网的组成
局域网一般由服务器、用户工作站、网
卡、传输介质四部分组成。
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◆ 局域网
■
局域网的组成
■
网卡：将工作站式服务器连到网络上，实现资源共享和 相互通信，数据转换和电信号匹配。
网卡(NTC)的分类：
(1)按速率：10Mbps、100Mbps、10/100M AUTO、1000M (2)传输介质接口： 单口：BNC(细缆)或RJ一45(双绞线)
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◆ OSI参考模型
■
数据链路层
数据链路是指物理链路加上必要的通信规程，就 像一个数字管道。 其主要功能归纳为: (1)成帧 (2)流量控制 (3)差错控制 (4)链路管理 (5)将数据和控制信息分开 (6)透明传输 (7)寻址
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◆ OSI参考模型
集线器
„„„„
工作站 1 工作站 2 工作站 3
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工作站 n
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◆ 局域网
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网络资源的使用
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程序或数据的共享。允许多个用户同时访
问同一个应用程序或数据文件
■
网络硬件资源的共享。如打印机的共享、
光盘刻录机的共享
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第二章 TCP/IP体系结构
百度文库
主讲人：李晓东
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◆ IP地址
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互联网在概念上分为三个层次
互联网 互联网
网络1
网络n
网络 主机
主机
主机
主机
主机
主讲人：李晓东
●
●
用户终端和网络之间的速率匹配，缓冲信息流量控制；
用户会话管理，请求、响应方式；
●
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◆ 分层的网络体系结构
■
协议分层结构
■
分层
完整而有效地实现上述功能的网络是很复杂的，为 了便于理解和实现，通常将这些功能分解为若干个部 分，即所谓的分层。 好处：通过对网络结构分层，使各层相对独立，层间 通过接口连接，这样各层可以采用最适合的技术和工 作方法，灵活性好，易于实现和维护，易于标准化。
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◆ OSI参考模型
1 目的 随着网络技术的进步和各种网络产品的出现，一 个实际问题摆在人们面前就是对网络公司或广大用户 来说，希望解决不同系统的互联问题。1977年，国际
标准化组织（ISO）在分析和消化已有网络基础上，提
出了一种不基于特定机型、操作系统或公司的分层网 络体系结构，即开放系统互联参考模型（也就是OSI参 考模型）。 2
■
网络层
网络层主要负责从源端向目的端传送分组。 其主要功能归纳为: (1)路由选择 (2)流量控制 (3)拥塞控制 (4)差错控制 (5)网络互联 (6)根据传输层的要求选择网络服务质量
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◆ OSI参考模型
■
传输层
传输层是整个网络体系结构中的关键部分，它是 利用通信子网提供的服务，实现两个用户进程之间端 到端的可靠通信。 其主要功能归纳为:
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◆ TCP/IP体系结构
■
TCP/IP结构功能
TCP/IP
FTP Telnet 应用层 传输层 SMTP SNMP TFTP HTTP RTP RSVP TCP UDP 网络层 IP ICMPM GGP EGP IGP NFS XDR RPC PVP NVP St-Ⅱ 数据应用 St-Ⅱ SCMP
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◆ 分层的网络体系结构
■
网络体系结构
通信网主要是若干个用户终端（信源和信宿）、 节点（信息处理和交换）以及它们之间的传输链路
组成。这是一种物理结构的描述。若从逻辑结构上
来描述，计算机通信网是网络功能分层和协议的集 成，即所谓网络体系结构。 2 1
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■
TCP／IP协议
■ ■ ■
TCP／IP协议是因特网上标准的网络协议。 TCP／IP协议包括传输控制协议TCP和网际协议IP两部分 TCP/IP这个术语还包括许多与之相关的协议和应用程序, 是一个协议族。除IP和TCP外，还有地址解析（ARP）、 反向地址解析（RARP）、差错与控制协议（ICMP）、 路由协议、用户数据报协议（UDP）等等。
其一，提供无连接的数据报传输机制，虽不能保证传输的 可靠性，却简单有效；
◆
其二，利用IP地址和IP数据报将各种物理网络技术统一起 来，达到屏蔽底层细节，向上提供一致性目的；
其三，IP数据报传送及其在网间路由选择，即IP路由选择.
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◆ TCP/IP体系结构
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IP协议寻找目的地
(1)寻址 (2)多路复用 (3)连接建立、数据传送和连接
拆除 (4)流量控制 (5)差错控制
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◆ OSI参考模型
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高层协议
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会话层。负责会话的管理和数据传输的同步。
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表示层。负责数据格式的转换。
应用层。提供与用户进程的接口。
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◆ TCP/IP体系结构
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◆ TCP/IP体系结构
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TCP/IP的三个关键点
TCP/IP是一族用来把不同的物理网络联在一起构成网际网的协 议。TCP/IP联接独立的网络形成一个虚拟的网，在网内用来确认 身份的不是物理网络地址，而是IP地址。
■
TCP/IP使用多层体系结构，该结构清晰定义了每个协议的责任。 TCP和UDP向网络应用程序提供了高层的数据传输服务，并都需 要IP来传输数据包。IP有责任为数据包到达目的地选择合适的路 由。
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◆ 网络协议概念
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计算机之间的信息交流
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把大家公认的通讯形式（标准语言）称为网络协议。
协议是计算机彼此交流的标准语言。每台联网的计算 机都必须配有标准语言（协议）
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网络与协议是紧密联系在一起的，因特网使用的是称 为“TCP／IP”的协议。
■ ■
所有的网络操作系统都支持“TCP／IP”协议。
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在Internet主机上，两个运行着的应用程序之间传送要通过主机 的TCP/IP堆栈上下移动。在发送端TCP/IP模块加在数据上的信息 将在接收端对应的TCP/IP模块上滤掉，并将最终恢复原始数据。
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◆ IP地址
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IP地址概说
IP地址是标识主机在网络中的位置，象是一个门牌 号一样。
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◆ OSI参考模型
节点A 应用层 表示层 会话层 节点B 应用层 表示层 高 会话层 传输层 网络层 数据链路层 低 物理层
传输媒介
传输层 网络层 数据链路层 物理层
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◆ OSI参考模型
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物理层
物理层并不是指连接计算机的具体的物理设备或 具体的传输媒体。 物理层的功能定义为“在数据链路实体之间提供激活、 维持和释放用于传输比特的物理连接的方法，这些方法 有机械的、电气的、功能的特征”。
局域网 (LAN) 城域网 (MAN) 广域网 (WAN)
互联网 Internet)
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◆ 局域网
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局域网的特征
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传输速率高：一般为10Mbps--100Mbps，光纤高速网可 达1000MbpS。
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支持传输介质种类多。
通信处理一般由网卡完成。
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传输质量好，误码率低。
有规则的拓扑结构。
OSI参考模型
应用层 表示层 会话层
传输层
网络层 数据链路层 物理层
网络接口层
LAN，X.25，SMDS，其它网络
传输介质（双绞线，同轴线，光缆，无线等）
主讲人：李晓东
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◆ TCP/IP体系结构
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协议介绍
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IP （Internet Protocol），网际协议；IP是TCP/IP 的底层，高层协议都要转化为IP包，IP包含了源地址 和目的地址，路由决策也发生在IP层。 计算机网络通信中，IP 协议起着核心作用：
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◆ 网络协议概念
一个计算机网络有许多相互连接的节点，这些节点 之间不断进行数据交换，要做到有条不紊地交换数据， 每个节点必须遵守一些预先约定好的规则，这些规则明 确地规定了所有交换数据的格式以及有关的同步问题。 这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约 定即称为网络协议。