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《计算机网络课程》PPT课件
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第一章 OSI参考模型和TCP/IP协议体系
从物理结构上看，计算机网络又可定义为在协议控制下，由若干计算 机、终端设备、数据传输设备和通信控制处理机等组成的系统集合。 该定义强调计算机网是在协议控制下，通过通信系统实现计算机之间 的连接，网络协议是区别计算网络与一般的计算机互连系统的标志。
综上所述，根据目前流行的观点，可以把计算机网络定义为：按照网 络协议，以共享资源为主要目的，将地理上分散且独立的计算机互相 连接起来形成的集合体。通常根据人们所处环境和研究的着眼点不同， 可采用不同术语。当着重研究网络资源共享问题时，可称作计算机网 络；当着重研究和分析通信方面问题时，常称作计算机通信网络。我 们对这两个术语将不加严格区分，一般都称作计算机网络。
实体与协议： 网络中的通信是指在不同系统中的实体之间的通信。 实体，是指能发送和接收信息的任何东西，包括终端、应用软件、
通信进程等。 协议：跟在人与人之间交流一样，实体之间通信需要一些规则和
约定，例如，传送的信息块采用何种编码和怎样的格式？如何识 别收发者的名称和地址？传送过程中出现错误如何处理？发送和 接收速率不一致怎么办？简单地讲，通信双方在通信时需要遵循 的一组规则和约定就是协议。 协议的构成：协议主要由语义、语法和定时三部分组成，语义规 定通信双方准备“讲什么”，亦即确定协议元素的种类；语法规 定通信双方“如何讲”，确定数据的信息格式、信号电平等；定 时则包括速度匹配和排序等。
18
第一章 OSI参考模型和TCP/IP协议体系
提高可靠性表现在网络中各台计算机可以通过网络彼 此互为后备机，一旦某台计算机出现故障，故障机的任务 就可由其它计算机代为处理，避免了单机在无后备使用情 况下，某些计算机故障导致系统瘫痪的现象，大大提高了 可靠性。
第一章 OSI参考模型和TCP/IP协议体系
从物理结构上看，计算机网络又可定义为在协议控制下，由若干计算 机、终端设备、数据传输设备和通信控制处理机等组成的系统集合。 该定义强调计算机网是在协议控制下，通过通信系统实现计算机之间 的连接，网络协议是区别计算网络与一般的计算机互连系统的标志。
综上所述，根据目前流行的观点，可以把计算机网络定义为：按照网 络协议，以共享资源为主要目的，将地理上分散且独立的计算机互相 连接起来形成的集合体。通常根据人们所处环境和研究的着眼点不同， 可采用不同术语。当着重研究网络资源共享问题时，可称作计算机网 络；当着重研究和分析通信方面问题时，常称作计算机通信网络。我 们对这两个术语将不加严格区分，一般都称作计算机网络。
实体与协议： 网络中的通信是指在不同系统中的实体之间的通信。 实体，是指能发送和接收信息的任何东西，包括终端、应用软件、
通信进程等。 协议：跟在人与人之间交流一样，实体之间通信需要一些规则和
约定，例如，传送的信息块采用何种编码和怎样的格式？如何识 别收发者的名称和地址？传送过程中出现错误如何处理？发送和 接收速率不一致怎么办？简单地讲，通信双方在通信时需要遵循 的一组规则和约定就是协议。 协议的构成：协议主要由语义、语法和定时三部分组成，语义规 定通信双方准备“讲什么”，亦即确定协议元素的种类；语法规 定通信双方“如何讲”，确定数据的信息格式、信号电平等；定 时则包括速度匹配和排序等。
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第一章 OSI参考模型和TCP/IP协议体系
提高可靠性表现在网络中各台计算机可以通过网络彼 此互为后备机，一旦某台计算机出现故障，故障机的任务 就可由其它计算机代为处理，避免了单机在无后备使用情 况下，某些计算机故障导致系统瘫痪的现象，大大提高了 可靠性。
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物理层的基本概念与传输介质
物理层的基本概念
物理层是计算机网络体系结构中的最 底层，负责建立、管理和释放物理连 接，提供透明的比特流传输服务。
传输介质
物理层接口与标准
物理层接口规定了物理层设备与传输 介质之间的电气、机械和功能特性， 常见的物理层接口标准有EIA/TIA232、EIA/TIA-499等。
ATM的特点：支持多种业务类型（如语音、数据 、视频等）、高速传输、低延迟、QoS保障。
ATM在网络中的应用：作为骨干网传输技术，提 供高速、可靠的数据传输服务。
帧中继技术
帧中继（Frame Relay）的基本概念
一种简化的、面向连接的数据链路层协议，采用变长帧作为传输单位 。
03
包括前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字
段、数据字段和帧校验序列等。
无线局域网技术
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）的概念：利用无线通信技 术构建的局域网，摆脱了有线网络的束缚。
无线局域网的标准：IEEE 802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、 802.11n、802.11ac和802.11ax等。
01
02
03
应用层的基本概念
应用层是计算机网络体系 结构中的最高层，负责为 用户提供各种网络服务和 应用程序接口。
应用层的功能
实现用户与网络之间的交 互，包括网络应用、数据 传输、资源共享等。
应用层协议
HTTP、FTP、SMTP、 DNS等协议都属于应用层 协议，用于实现不同的网 络应用。
DNS域名系统
传输层
向用户提供可靠的端到端的差错和 流量控制，保证报文的正确传输， 同时向高层屏蔽下层数据通信的细 节。
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OSI七层模型
物理层
详细介绍计算机网络中的物理层，并讲解它 的作用和特点。
网络层
详细介绍网络层的功能和作用，深入讲解IP 协议和子网划分的相关知识。
数据链路层
介绍数据链路层的概念和作用，阐述局域网 中的数据链路控制协议。
传输层
介绍传输层的特点和作用，解析TCP、UDP 协议的工作原理和应用。
TCP/IP协议及其实现
ARP协议与ARP缓存
ARP协议
详细介绍ARP协议的概念 和作用，深入讲解地址解 析协议的实现和应用。
ARP缓存
讲解ARP缓存的特点和作 用，介绍ARP欺骗攻击和 防范措施。
NDP协议
介绍IPv6中的NDP协议， 讲解邻居发现和地址解析 的相关知识。
NAT技术与端口映射
NAT技术
介绍NAT技术的作用和特点，讲解如何进行动 态地址转换和端口转换。
讲解路由发生错误的场景和 原因，并解决常见的路由问 题。
ICMP协议与Ping工具
1
Ping工具
2
讲解Ping工具的使用，讲解Ping命令
的工作原理和参数选项。
3
ICMP协议
详细介绍ICMP协议的特点和作用， 讲解常用的ICMP消息类型。
Traceroute工具
介绍Traceroute工具的原理和使用， 深入剖析路由器跟踪技术。
DHCP协议与DHCP服务器
1 DHCP协议
介绍DHCP协议的特点和作 用，讲解如何自动获取IP地 址和参数。
2 DHCP服务器
详细介绍DHCP服务器的配 置和管理，深入解析DHCP 协议的实现和应用。
3 IP分配策略
讲解IP地址分配策略和改进方案，介绍如何保证网络资源的可用性。
精品课件-计算机网络(第三版 雷震甲)-第6章
第6章 局域网与城域网
HUB有两种形式。一种是有源HUB，另一种是无源HUB。有源 HUB中配置了信号再生逻辑，这种电路可以接收输入链路上的信 号，经再生后向所有输出链路发送。如果多个输出链路同时有 信号输入，则向所有输出链路发送冲突信号。
无源HUB中没有信号再生电路，这种HUB只是把输入链路上 的信号分配到所有的输出链路上。如果使用的介质是光纤，则 可以把所有的输入光纤熔焊到玻璃柱的两端，如图6-4所示。当 有光信号从输入端进来时就照亮了玻璃柱，从而也照亮了所有 输出光纤，这样就起到了光信号的分配作用。
第6章 局域网与城域网
图6-3 宽带系统的两种配置
第6章 局域网与城域网
两种电路配置都需要“端头”来连接两个方向不同的通路。 双缆配置中的端头是无源端头，朝向端头的通路称为“入径”， 离开端头的通路称为“出径”。所有的站向入径上发送信号， 经端头转接后发向出径，各个站从出径上接收数据。入径和出 径上的信号使用相同的频率。
第6章 局域网与城域网
● 802.6城域网(MAN)介质访问控制协议DQDB及物理层技 术规范。
第6章 局域网与城域网
由于宽带系统中需要模拟放大器，而这种放大器只能单方向 工作，所以加在宽带电缆上的信号只能单方向传播，这种方向性 决定了在同一条电缆上只能由“上游站”发送，而“下游站”接 收，相反方向的通信则必须采用特殊的技术。有两种技术可提供 双向传输：一种是双缆配置，即用两根电缆分别提供两个方向不 同的通路(图6-3(a))；另一种是分裂配置，即把单根电缆的频带 分裂为两个频率不同子通道，分别传输两个方向相反的信号(图 6-3(b))。双缆配置可提供双倍的带宽，而分裂配置比双缆配置 可节约大约15%的费用。
由于环网是一系列点对点链路串接起来的，所以可使用任 何传输介质。最常用的介质是双绞线，因为它们价格较低；使 用同轴电缆可得到较高的带宽，而光纤则能提供更大的数据速 率。表6-3中表示了常用的几种传播介质的有关参数。
计算机基础计算机网络基础PPT(完整版)
07
CHAPTER
总结与展望
计算机基础与计算机网络的重要性
支撑信息技术发展
计算机基础和计算机网络 是信息技术发展的核心， 为各种应用提供了基础设 施和支持。
促进社会信息化
计算机网络的普及和发展 推动了社会的信息化进程 ，改变了人们的生活方式 和工作方式。
推动数字经济发展
计算机基础和计算机网络 为数字经济提供了技术支 撑，促进了数字经济的蓬 勃发展。
网络安全的防御措施
包括防火墙技术、入侵检测技术、数据 加密技术、身份认证技术等，以及定期 更新补丁、限制不必要的网络访问等日 常防护措施。
VS
网络安全的管理策略
包括制定完善的网络安全管理制度和流程 ，加强员工网络安全意识和培训，建立应 急响应机制，定期进行安全评估和演练等 。同时，还需要加强与政府、行业组织、 安全厂商等的合作和信息共享，共同应对 网络安全挑战。
物理层
负责传输比特流，提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、
电气的、功能的和规程的特性。
02 03
数据链路层
在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通 过差错控制提供数据帧在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作 系列。
网络层
在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路 ，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路 由和交换结点，确保数据及时传送。
06
CHAPTER
网络安全与管理
网络安全的概念和重要性
网络安全的概念
网络安全是指通过技术、管理和法律 等手段，保护计算机网络系统及其中 的数据、应用和服务不受未经授权的 访问、攻击、破坏或篡改的能力。
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计算机网络
第 6 章 网络互连
第 6 章 网络互连
*6.1 路由器在网际互连中的作用 6.1.1 路由器的构成 6.1.2 交换构件 6.1.3 互联网与因特网 *6.2 因特网的网际协议 IP 6.2.1 分类的 IP地址 6.2.2 IP 地址与硬件地址 6.2.3 地址解析协议 ARP 和逆地址解析协议 RARP 6.2.4 IP 数据报的格式 6.2.5 IP 层处理数据报的流程
6.1 路由器在网际互连中的作用
6.1.1 路由器的构成
直接交付和间接交付
A
间接交付 间接交付 间接交付 直接交付 C
直接交付
B
直接交付不需要使用路由器 但间接交付就必须使用路由器 路由器的转发分组是网络层主要工作
典型的路由器的结构
3——网络层 2——数据链路层 1——物理层
输入端口
1 2 … 输入端口 1 2 3 3 分组处理 转发表 3
第 6 章 网络互连（续）
6.6 IP 多播和因特网组管理协议 IGMP 6.6.1 IP 多播的基本概念 6.6.2 因特网组管理协议 IGMP 6.6.3 多播路由选择 *6.7 虚拟专用网 VPN 和网络地址转换 NAT 6.8 下一代的网际协议 IPv6 (IPng) *6.8.1 解决 IP 地址耗尽的措施 *6.8.2 IPv6 的基本首部 6.8.3 IPv6 的扩展首部 6.8.4 IPv6 的地址空间 6.8.5 从 IPv4 到 IPv6 的过渡 6.8.6 ICMPv6
IP 地址的一些重要特点
(1)
IP 地址是一种分等级的地址结构。 (2) 实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。 多接口主机(multihomed host)。 一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。 (3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都 具有同样的网络号 net-id。 (4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地 理范围的广域网，都是平等的。
第 6 章 网络互连
第 6 章 网络互连
*6.1 路由器在网际互连中的作用 6.1.1 路由器的构成 6.1.2 交换构件 6.1.3 互联网与因特网 *6.2 因特网的网际协议 IP 6.2.1 分类的 IP地址 6.2.2 IP 地址与硬件地址 6.2.3 地址解析协议 ARP 和逆地址解析协议 RARP 6.2.4 IP 数据报的格式 6.2.5 IP 层处理数据报的流程
6.1 路由器在网际互连中的作用
6.1.1 路由器的构成
直接交付和间接交付
A
间接交付 间接交付 间接交付 直接交付 C
直接交付
B
直接交付不需要使用路由器 但间接交付就必须使用路由器 路由器的转发分组是网络层主要工作
典型的路由器的结构
3——网络层 2——数据链路层 1——物理层
输入端口
1 2 … 输入端口 1 2 3 3 分组处理 转发表 3
第 6 章 网络互连（续）
6.6 IP 多播和因特网组管理协议 IGMP 6.6.1 IP 多播的基本概念 6.6.2 因特网组管理协议 IGMP 6.6.3 多播路由选择 *6.7 虚拟专用网 VPN 和网络地址转换 NAT 6.8 下一代的网际协议 IPv6 (IPng) *6.8.1 解决 IP 地址耗尽的措施 *6.8.2 IPv6 的基本首部 6.8.3 IPv6 的扩展首部 6.8.4 IPv6 的地址空间 6.8.5 从 IPv4 到 IPv6 的过渡 6.8.6 ICMPv6
IP 地址的一些重要特点
(1)
IP 地址是一种分等级的地址结构。 (2) 实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。 多接口主机(multihomed host)。 一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。 (3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都 具有同样的网络号 net-id。 (4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地 理范围的广域网，都是平等的。
计算机网络网络安全PPT(完整版)
密钥管理
密钥是数据加密的关键，需采用安全的密钥管理技术，确保密钥的安全 性和可用性。常见的密钥管理技术包括密钥生成、存储、备份、恢复和 销毁等。
个人隐私保护策略建议
强化密码安全意识
保护个人身份信息
设置复杂且不易被猜测的密码，定期更换 密码，并避免在多个平台上使用相同密码 。
不轻易透露个人身份信息，如姓名、身份 证号、电话号码等，避免被不法分子利用 。
《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》
规定了计算机信息网络国际联网的安全保护管理制度和安全监督制度，对于加强计算机信 息网络国际联网的安全保护具有重要作用。
02
网络安全技术基础
加密技术与算法
对称加密
采用单钥密码系统的加密方法， 同一个密钥可以同时用作信息的 加密和解密。常见算法有DES、
3DES、AES等。
网络安全设备配置
部署防火墙、入侵检测系 统等设备，提高网络整体 安全性。
网络设备安全加固
对交换机、路由器等设备 进行安全加固，防止设备 被攻击或滥用。
员工上网行为规范制定和执行
制定上网行为规范
01
明确员工在工作时间内的上网行为准则，如禁止访问非法网站
、禁止下载未经授权的软件等。
上网行为监控
02
通过技术手段对员工上网行为进行实时监控和记录，确保员工
区块链技术在网络安全中的应用探讨
数据完整性保护
区块链技术可确保数据不被篡改，保障数据完整性。
分布式安全机制
区块链的去中心化特性有助于构建分布式安全机制，提高网络安全 性。
智能合约与安全审计
利用智能合约实现自动化安全审计，提高审计效率和准确性。
5G/6G时代下的网络安全挑战和机遇
密钥是数据加密的关键，需采用安全的密钥管理技术，确保密钥的安全 性和可用性。常见的密钥管理技术包括密钥生成、存储、备份、恢复和 销毁等。
个人隐私保护策略建议
强化密码安全意识
保护个人身份信息
设置复杂且不易被猜测的密码，定期更换 密码，并避免在多个平台上使用相同密码 。
不轻易透露个人身份信息，如姓名、身份 证号、电话号码等，避免被不法分子利用 。
《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》
规定了计算机信息网络国际联网的安全保护管理制度和安全监督制度，对于加强计算机信 息网络国际联网的安全保护具有重要作用。
02
网络安全技术基础
加密技术与算法
对称加密
采用单钥密码系统的加密方法， 同一个密钥可以同时用作信息的 加密和解密。常见算法有DES、
3DES、AES等。
网络安全设备配置
部署防火墙、入侵检测系 统等设备，提高网络整体 安全性。
网络设备安全加固
对交换机、路由器等设备 进行安全加固，防止设备 被攻击或滥用。
员工上网行为规范制定和执行
制定上网行为规范
01
明确员工在工作时间内的上网行为准则，如禁止访问非法网站
、禁止下载未经授权的软件等。
上网行为监控
02
通过技术手段对员工上网行为进行实时监控和记录，确保员工
区块链技术在网络安全中的应用探讨
数据完整性保护
区块链技术可确保数据不被篡改，保障数据完整性。
分布式安全机制
区块链的去中心化特性有助于构建分布式安全机制，提高网络安全 性。
智能合约与安全审计
利用智能合约实现自动化安全审计，提高审计效率和准确性。
5G/6G时代下的网络安全挑战和机遇
计算机网络(6,局域网)
LLC子层提供服务。支持CSMA/CD，令牌 环，令牌总线等介质访问控制方式。 • 介质访问控制：判断哪一个设备具有享用介 质的权力以及介质操作所需要的寻址。 • 帧封装：发送数据时将LLC送来的数据单元 加上源和目标的MAC地址、CRC校验码后， 封装成帧送到物理层编码送走 • 帧解封装：将物理层送来的比特流组合为帧, 进行差错检测后还原出数据单元送LLC，还 有顺序和流量控制功能等。
对等与不对等局域网
1. 不含服务器的对等网络 每台配有网卡的微机安装Windows操作系统，从网卡接线到 集线器(hub)或交换机上形成对等网络，每台机器既可当服务器 （提供共享资源）又当工作站（使用共享资源）。选择其中一 台微机（通过拨号或专线）接入互联网，作为全网的网关，并 在其上安装代理软件（如Winproxy,Sygate等,目前主要是用路由 器代替代理服务器），使全网通过它联结到Internet。
5.2.2〓IEEE802标准系 P101
(1)802.1A：局域网络和城域网络标准：综述和 体系结构。 802.1B：局域网络的寻址、网络互连及其管 理。 (2)802.2：逻辑链路控制。MAC (3) 802.3：CSMA/CD及100BaseX访问方法及 物理层规范。 (4)802.4：令牌总线访问方法及物理层规范 （已解散）。 (5)802.5：令牌环访问方法及物理层规范。
局域网的基本技术涉及拓扑结 构、传输媒体和媒体访问控制 方法三个方面。
1． 拓扑结构(如何联）
局域网具有三种典型的拓扑 结构：星型、环型、总线。 通常是这三种结构的树形组 合
树形 星型
总线
环型
2． 传输媒体（用什么联）
• 局域网主要采用基带传输方式：传输 媒体有双绞线、同轴电缆（粗，细）、 光纤和电磁波（无线，红外线）等。 • 双绞线适合于总线、环型、星型拓朴 • 同轴电缆适合于总线拓朴 • 光纤适合于环型、星型拓朴 • 无线介质适合于总线、环型、星型拓 朴
对等与不对等局域网
1. 不含服务器的对等网络 每台配有网卡的微机安装Windows操作系统，从网卡接线到 集线器(hub)或交换机上形成对等网络，每台机器既可当服务器 （提供共享资源）又当工作站（使用共享资源）。选择其中一 台微机（通过拨号或专线）接入互联网，作为全网的网关，并 在其上安装代理软件（如Winproxy,Sygate等,目前主要是用路由 器代替代理服务器），使全网通过它联结到Internet。
5.2.2〓IEEE802标准系 P101
(1)802.1A：局域网络和城域网络标准：综述和 体系结构。 802.1B：局域网络的寻址、网络互连及其管 理。 (2)802.2：逻辑链路控制。MAC (3) 802.3：CSMA/CD及100BaseX访问方法及 物理层规范。 (4)802.4：令牌总线访问方法及物理层规范 （已解散）。 (5)802.5：令牌环访问方法及物理层规范。
局域网的基本技术涉及拓扑结 构、传输媒体和媒体访问控制 方法三个方面。
1． 拓扑结构(如何联）
局域网具有三种典型的拓扑 结构：星型、环型、总线。 通常是这三种结构的树形组 合
树形 星型
总线
环型
2． 传输媒体（用什么联）
• 局域网主要采用基带传输方式：传输 媒体有双绞线、同轴电缆（粗，细）、 光纤和电磁波（无线，红外线）等。 • 双绞线适合于总线、环型、星型拓朴 • 同轴电缆适合于总线拓朴 • 光纤适合于环型、星型拓朴 • 无线介质适合于总线、环型、星型拓 朴
04741计算机网络原理2018版PPT课件_第6章_物理层
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第五节 频带传输
2.二进制频移键控 二进制频移键控（2FSK）（如图6-7所示）相当于选择两个不同频率的载波，
f1和f2，在进行2FSK调制时，根据二进制基带数字信号控制或选择输出一段频率 为f1或f2载波信号。
16
第五节 频带传输
3.二进制相移键控 与2ASK和2FSK不同，二进制相移键控（2PSK）（如图6-8所示）是利用二
计算机网络原理
（2018年版）
课程代码：04741
编著 李全龙
主讲：苏亮亮 线上论坛：
1
第六章 物理层
理论讲解
2
第六章 物理层 • 第一节 数据通信基础 • 第二节 物理介质 • 第三节 信道和信道容量 • 第四节 基带传输 • 第五节 频带传输 • 第六节 物理层接口规程
一、DTE和DCE的概念[识记] 物理层接口协议主要是解决主机、工作站等数据终端设备与通信线路上通信
设备之间的接口问题。按照ISO的术语，将这两种设备分别称为数据终端设备 （ DT E ） , 如 计 算 机 ， 以 及 数 据 电 路 端 接 设 备 （ D C E ） , 如 调 制 解 调 器 。 二、典型物理层接口规程[领会]
8
第二节 物理介质
二、非导引型传输介质[识记] 我国的无线电频率规划与管: （1）地波传播。频率较低（2MHz以下）的电磁波趋于沿地球表面传播，有一定 的绕射能力，这种传播方式称为地波传播。 （2）天波传播。利用电离层反射的传播方式称为天波传播。 （3）视线传播。
4.数据
数据是对客观事物的性质状态以及相互关系等进行记载的符号及其组合,通常 可以是数字文字、图像等，也可以是其他抽象的符号。
5.信道
信道是信号传输的介质,或信道是以传输介质为基础的信号通道。
第五节 频带传输
2.二进制频移键控 二进制频移键控（2FSK）（如图6-7所示）相当于选择两个不同频率的载波，
f1和f2，在进行2FSK调制时，根据二进制基带数字信号控制或选择输出一段频率 为f1或f2载波信号。
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第五节 频带传输
3.二进制相移键控 与2ASK和2FSK不同，二进制相移键控（2PSK）（如图6-8所示）是利用二
计算机网络原理
（2018年版）
课程代码：04741
编著 李全龙
主讲：苏亮亮 线上论坛：
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第六章 物理层
理论讲解
2
第六章 物理层 • 第一节 数据通信基础 • 第二节 物理介质 • 第三节 信道和信道容量 • 第四节 基带传输 • 第五节 频带传输 • 第六节 物理层接口规程
一、DTE和DCE的概念[识记] 物理层接口协议主要是解决主机、工作站等数据终端设备与通信线路上通信
设备之间的接口问题。按照ISO的术语，将这两种设备分别称为数据终端设备 （ DT E ） , 如 计 算 机 ， 以 及 数 据 电 路 端 接 设 备 （ D C E ） , 如 调 制 解 调 器 。 二、典型物理层接口规程[领会]
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第二节 物理介质
二、非导引型传输介质[识记] 我国的无线电频率规划与管: （1）地波传播。频率较低（2MHz以下）的电磁波趋于沿地球表面传播，有一定 的绕射能力，这种传播方式称为地波传播。 （2）天波传播。利用电离层反射的传播方式称为天波传播。 （3）视线传播。
4.数据
数据是对客观事物的性质状态以及相互关系等进行记载的符号及其组合,通常 可以是数字文字、图像等，也可以是其他抽象的符号。
5.信道
信道是信号传输的介质,或信道是以传输介质为基础的信号通道。
计算机网络基础PPT(23张)
TCP/IP的体系结构
• TCP/IP的工作过程
客户机/服务器模型
• 网络应用程序一般是以客户机/服务器模型
（Client/Server，C/S）工作。客户机和服务 器是指一次通信中的两个应用程序。
主动发起联系的一方称为客户机程序，它为用户提供 向网络请求服务的接口；
网络体系结构与OSI参考模型
• OSI参考模型
网络体系结构与OSI参考模型
• OSI参考模型传输数据的基本过程
两主机间使用OSI参考模型交换数据的基本过程
网络体系结构与OSI参考模型
• OSI参考模型传输数据的基本过程
经过中间节点数据传递的过程
TCP/IP的体系结构
• 因特网的概念
通过网络互连技术将现有的异构网络互连起来构成的 一个统一的一致性网络
网络体系结构与OSI参考模型
• 分层的体系结构
网络体系结构与OSI参考模型
• 每个实体通常定义两种不同的接口：一个是为同
一计算机上使用它的通信服务的其他上层实体定 义的服务接口，简称服务；另一个是为另一台计 算机上对等实体定义的对等接口，即协议。
• 计算机网络的各层及其协议的集合就构成了网络
的体系结构，即计算机网络及其构成所完成的精 确定义。
• 因特网的产生
从1969年ARPAnet诞生到20世纪80年代中期，是从 单个网络ARPAnet向互联网发展的阶段。
NSFnet的形成与发展，形成了“网中网”——各个 子网分别负责自己的架设和运作费用，而这些子网又 通过NSFnet互连起来，进而进入了以三级结构为特 征的因特网第二阶段。
随着因特网商业化服务提供商的出现，形成了多层次 ISP（Internet Service Provider）结构的因特网， 即因特网发展的第三阶段。
相关主题
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计算机网络
退出
6.1路由器在网际互连中的作用
6.1.1 路由器的构成 路由器: 一.路由器:一种具有多个端口和多个输出端 口的专用计算机,任务是转发分组. 口的专用计算机,任务是转发分组. 二.路由器构成
路由选择部分 交换结构 输入端口 分组转发部分 计算机网络 输出端口
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6.1.2 互连网பைடு நூலகம்概念
A、B和C类IP地址子网掩码的默认值分别为： IP地址子网掩码的默认值分别为 地址子网掩码的默认值分别为： 255.0.0.0、255.255.0.0和 255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0 对于连接在一个子网上的所有主机和路由器， 对于连接在一个子网上的所有主机和路由器， 其子网掩码都是同样的。子网掩码是整个子网的一 其子网掩码都是同样的。
第6章 网络互连
本章最重要的概念是： 本章最重要的概念是： · IP地址与物理地址的关系。 IP地址与物理地址的关系 地址与物理地址的关系。 · 分类的IP地址(包括子网掩码。 分类的IP地址 包括子网掩码。 地址( · 路由选择协议的工作原理。 路由选择协议的工作原理。
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6.1 路由器在网际互连中的作用 6.2 因特网的网际协议IP 6.3 划分子网和构造超网 6.4 因特网控制报文协议ICMP 6.5 因特网的路由选择协议 6.6 IP多播和因特网组管理协议 6.7 下一代的网际协议IPv6 (IPng)
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表示一个单位拥有一个B IP地址 网络地址是145.13.0.0 (net-id是145.13)。 表示一个单位拥有一个B类IP地址，网络地址是145.13.0.0 (net-id是145.13)。 地址，
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现将上图网络划分为三个子网
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2．子网掩码
子网掩码32 bit，是由一串1和跟随的一串0组成。 子网掩码32 bit，是由一串1和跟随的一串0组成。 网络地址( 子网地址)就是将主机号置为全0 IP地址 网络地址(即子网地址)就是将主机号置为全0的IP地址。这 地址。 也是将子网掩码和IP地址逐比特相“ 也是将子网掩码和IP地址逐比特相“与”(AND)的结果。 (AND)的结果 的结果。 地址逐比特相
互连网络面临要解决的问题： 互连网络面临要解决的问题：
不同的寻址方案 不同的最大分组长度 不同的网络接入机制和用户接入控制 不同的超时控制 不同的差错恢复方法和状态报告方法 不同的路由选择技术 不同的管理与控制方式
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二. 网络互连设备(中继系统): 网络互连设备(中继系统)
1 ） 物 理 层 中 继 系 统 ， 即 转 发 器 (repeater) 。 实现物理层的物理信号放大 2 ） 数据链路层中继系统 ， 即 网桥 或 桥接器 (bridge)。 完 数据链路层中继系统， 网桥或 桥接器(bridge) 。 成 不 同 网 络 数 据 链 路 层 协 议 转 换 , 连 接 不 同 的 LAN 如IEEE802.3与IEEE802.5用网桥连接 与 用网桥连接 3 ） 网 络 层 中 继 系 统 ， 即 路 由 器 (router) 。 完成网络层的协议转换及路由选择,主要用于连接 主要用于连接LAN 完成网络层的协议转换及路由选择 主要用于连接 与WAN,或WAN与WAN 或 与 4）网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)。 网桥和路由器的混合物桥路器 桥路器(brouter)。 5）在网络层以上的中继系统称为网关(gateway)，也有人 在网络层以上的中继系统称为网关 网关(gateway)， 称之为网间连接器、信关或联网机。 称之为网间连接器、信关或联网机。
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图例 问题:图中IP地址为几类?其网络地址分别有哪几个? 哪些设备有多个IP地址?为什么网桥连接的网络是同一个网络号?
三．子网掩码 1 子网的划分
IP地址的不合理 IP地址的不合理
１）IP地址空间的利用率有时很低。 IP地址空间的利用率有时很低。 地址空间的利用率有时很低 ２ ） 给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使 网络性能变坏。 网络性能变坏。 ３）两级的IP地址不够灵活。 两级的IP地址不够灵活。 IP地址不够灵活
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6.2.1 分类IP地址 分类IP地址 一．IP地址及其表示方法 IP地址及其表示方法 IP地址 ::= 网络号>, 主机号>} 1. IP地址 ::= { <网络号>, <主机号>}
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2.路由器转发分组： 路由器转发分组：
1 ） 先按所要找的 IP地址中的网络号 net-id把目的 先按所要找的IP 地址中的网络号 -id 把目的 地址中的网络号net 网络找到。 网络找到。 2）分组到达目的网络后，再利用主机号host-id将 分组到达目的网络后，再利用主机号host-id将 数据报直接交付给目的主机。 数据报直接交付给目的主机。 从IP地址的结构来看，IP地址并不只是一个主机 IP地址的结构来看，IP地址并不只是一个主机 地址的结构来看 的号，而是指出了连接到某个网络上的某个主机。 的号，而是指出了连接到某个网络上的某个主机。 注意:现在只有B 注意:现在只有B和C类可申请;某单位申请到一个IP地 类可申请;某单位申请到一个IP地 址时,实际上只获得了一个net-id,具体的 址时,实际上只获得了一个net-id,具体的host-id由该单 具体的host-id由该单 位自行分配, 络 位自行分配,只要做到该单位管辖范围内无重复主机号 计算机网
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2. IP地址重要特点： IP地址重要特点 地址重要特点： 1）每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成。 地址都由网络号和主机号两部分组成。 每一个 地址都由网络号和主机号两部分组成 2）当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同 ）当一个主机同时连接到两个网络上时， 时具有两个相应的IP地址 其网络号net-id是不同的。 地址， 是不同的。 时具有两个相应的 地址，其网络号 是不同的 4）按照因特网的观点，用转发器或网桥连接起来的若干个 ）按照因特网的观点， 局域网仍为一个网络， 局域网仍为一个网络 ， 因此这些局域网都具有同样的网 络号net-id。 络号 。 5）在IP地址中，所有分配到网络号 ） 地址中， 的网络都是平等的。 地址中 所有分配到网络号net-id的网络都是平等的。 的网络都是平等的
由于历史的原因，许多有关TCP/IP的文献将网络层使用的路由器称 TCP/IP的文献将网络层使用的路由器称 由于历史的原因，许多有关TCP/IP 为网关。 为网关。
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6.2 因特网的网际协议IP
TCP/IP参考模型 TCP/IP参考模型
IP协议配套使用的有下述四 IP协议配套使用的有下述四 个协议。 个协议。 · 地址解析协议ARP 地址解析协议ARP · 逆地址解析协议RARP 逆地址解析协议RARP · 因特网控制报文协议ICMP 因特网控制报文协议ICMP · 因特网组管理协议IG 因特网组管理协议IG
B类地址 10 增加子网号字段 10 子网掩码 net-id 本地分配 host-id 子网号 net-id
subnet-id
主机号 host-id
11111111 11111111 11111100 00000000
一个B类地址 如:一个 类地址 子网掩码是 255.255.252.0,问其中可分配几 一个 问其中可分配几 个子网,每个子网中的主机数多少 每个子网中的主机数多少? 个子网 每个子网中的主机数多少 子网数26-2=62 主机数 子网 主机数/子网 子网=210 –2=1024 子网数 计算机网络 最多可有62× 最多可有 ×1022=63364个主机 个主机
一.互连网络(internetwork)，即互联网、互 互连网络(internetwork)，即互联网、 连网(internet) 连网(internet)
internet(互联网或互连网 是一个通用名词， internet(互联网或互连网):是一个通用名词，它泛指 互联网或互连网) 由多个计算机网络互连而成的虚拟网络。 由多个计算机网络互连而成的虚拟网络。 Internet(因特网 是一个专用名词， Internet(因特网):是一个专用名词，它指当前全球最 因特网) 大的、开放的、 大的 、 开放的 、 由众多网络相互连接而成的特定计算 机网络 ， 它采用 TCP/IP 协议族 ， 且其前身是美国的 它采用TCP/IP TCP/IP协议族 ARPANET。 ARPANET。 计算机网络
计 算 机 表示本机所在网络地址 表示当前网络号中所有主机 • 主机号全 网 络 主机号全0表示本机所在网络地址 全1表示当前网络号中所有主机 表示本机所在网络地址,全
IP 地址的使用范围 网络类别 A B C 最大网络数 126 (27 - 2) 16384 (214 ) 2097152 (221 ) 第一个可用 的网络号 1 128.0 192.0.0 最后一个可 用的网络号 126 191.255 223.255.255 每个网络中的最 大主机数 16777214 65534 254
划分子网思路
１ ） 拥 有 子 网 的 单 位 对 外 仍 表 现 为 一 个 网 络 ２） 从网络的主机 号中 借用若干 比特 作为子 网号 外部数据报，先根据网络号找到本单位上的路由器， ３ ） 外部数据报 ， 先根据网络号找到本单位上的路由器 ， 再由此 路由器按目的网络号和子网号找到目的子网． 路由器按目的网络号和子网号找到目的子网．
net-id:14个比特可用 14 个比特可用2 个比特可用 Host-id:216-2 C类地址 类地址
110xxxxx xxxxxxxx xxxxxxx xxxxxxxx
net-id:21个比特用 221 个比特用 Host-id:28 – 2 =254)
• 网络号全 表示本网络 网络号全0表示本网络 表示本网络,127表示本机环回测试 表示本机环回测试
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6.1路由器在网际互连中的作用
6.1.1 路由器的构成 路由器: 一.路由器:一种具有多个端口和多个输出端 口的专用计算机,任务是转发分组. 口的专用计算机,任务是转发分组. 二.路由器构成
路由选择部分 交换结构 输入端口 分组转发部分 计算机网络 输出端口
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6.1.2 互连网பைடு நூலகம்概念
A、B和C类IP地址子网掩码的默认值分别为： IP地址子网掩码的默认值分别为 地址子网掩码的默认值分别为： 255.0.0.0、255.255.0.0和 255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0 对于连接在一个子网上的所有主机和路由器， 对于连接在一个子网上的所有主机和路由器， 其子网掩码都是同样的。子网掩码是整个子网的一 其子网掩码都是同样的。
第6章 网络互连
本章最重要的概念是： 本章最重要的概念是： · IP地址与物理地址的关系。 IP地址与物理地址的关系 地址与物理地址的关系。 · 分类的IP地址(包括子网掩码。 分类的IP地址 包括子网掩码。 地址( · 路由选择协议的工作原理。 路由选择协议的工作原理。
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6.1 路由器在网际互连中的作用 6.2 因特网的网际协议IP 6.3 划分子网和构造超网 6.4 因特网控制报文协议ICMP 6.5 因特网的路由选择协议 6.6 IP多播和因特网组管理协议 6.7 下一代的网际协议IPv6 (IPng)
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表示一个单位拥有一个B IP地址 网络地址是145.13.0.0 (net-id是145.13)。 表示一个单位拥有一个B类IP地址，网络地址是145.13.0.0 (net-id是145.13)。 地址，
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现将上图网络划分为三个子网
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2．子网掩码
子网掩码32 bit，是由一串1和跟随的一串0组成。 子网掩码32 bit，是由一串1和跟随的一串0组成。 网络地址( 子网地址)就是将主机号置为全0 IP地址 网络地址(即子网地址)就是将主机号置为全0的IP地址。这 地址。 也是将子网掩码和IP地址逐比特相“ 也是将子网掩码和IP地址逐比特相“与”(AND)的结果。 (AND)的结果 的结果。 地址逐比特相
互连网络面临要解决的问题： 互连网络面临要解决的问题：
不同的寻址方案 不同的最大分组长度 不同的网络接入机制和用户接入控制 不同的超时控制 不同的差错恢复方法和状态报告方法 不同的路由选择技术 不同的管理与控制方式
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二. 网络互连设备(中继系统): 网络互连设备(中继系统)
1 ） 物 理 层 中 继 系 统 ， 即 转 发 器 (repeater) 。 实现物理层的物理信号放大 2 ） 数据链路层中继系统 ， 即 网桥 或 桥接器 (bridge)。 完 数据链路层中继系统， 网桥或 桥接器(bridge) 。 成 不 同 网 络 数 据 链 路 层 协 议 转 换 , 连 接 不 同 的 LAN 如IEEE802.3与IEEE802.5用网桥连接 与 用网桥连接 3 ） 网 络 层 中 继 系 统 ， 即 路 由 器 (router) 。 完成网络层的协议转换及路由选择,主要用于连接 主要用于连接LAN 完成网络层的协议转换及路由选择 主要用于连接 与WAN,或WAN与WAN 或 与 4）网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)。 网桥和路由器的混合物桥路器 桥路器(brouter)。 5）在网络层以上的中继系统称为网关(gateway)，也有人 在网络层以上的中继系统称为网关 网关(gateway)， 称之为网间连接器、信关或联网机。 称之为网间连接器、信关或联网机。
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图例 问题:图中IP地址为几类?其网络地址分别有哪几个? 哪些设备有多个IP地址?为什么网桥连接的网络是同一个网络号?
三．子网掩码 1 子网的划分
IP地址的不合理 IP地址的不合理
１）IP地址空间的利用率有时很低。 IP地址空间的利用率有时很低。 地址空间的利用率有时很低 ２ ） 给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使 网络性能变坏。 网络性能变坏。 ３）两级的IP地址不够灵活。 两级的IP地址不够灵活。 IP地址不够灵活
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6.2.1 分类IP地址 分类IP地址 一．IP地址及其表示方法 IP地址及其表示方法 IP地址 ::= 网络号>, 主机号>} 1. IP地址 ::= { <网络号>, <主机号>}
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2.路由器转发分组： 路由器转发分组：
1 ） 先按所要找的 IP地址中的网络号 net-id把目的 先按所要找的IP 地址中的网络号 -id 把目的 地址中的网络号net 网络找到。 网络找到。 2）分组到达目的网络后，再利用主机号host-id将 分组到达目的网络后，再利用主机号host-id将 数据报直接交付给目的主机。 数据报直接交付给目的主机。 从IP地址的结构来看，IP地址并不只是一个主机 IP地址的结构来看，IP地址并不只是一个主机 地址的结构来看 的号，而是指出了连接到某个网络上的某个主机。 的号，而是指出了连接到某个网络上的某个主机。 注意:现在只有B 注意:现在只有B和C类可申请;某单位申请到一个IP地 类可申请;某单位申请到一个IP地 址时,实际上只获得了一个net-id,具体的 址时,实际上只获得了一个net-id,具体的host-id由该单 具体的host-id由该单 位自行分配, 络 位自行分配,只要做到该单位管辖范围内无重复主机号 计算机网
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2. IP地址重要特点： IP地址重要特点 地址重要特点： 1）每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成。 地址都由网络号和主机号两部分组成。 每一个 地址都由网络号和主机号两部分组成 2）当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同 ）当一个主机同时连接到两个网络上时， 时具有两个相应的IP地址 其网络号net-id是不同的。 地址， 是不同的。 时具有两个相应的 地址，其网络号 是不同的 4）按照因特网的观点，用转发器或网桥连接起来的若干个 ）按照因特网的观点， 局域网仍为一个网络， 局域网仍为一个网络 ， 因此这些局域网都具有同样的网 络号net-id。 络号 。 5）在IP地址中，所有分配到网络号 ） 地址中， 的网络都是平等的。 地址中 所有分配到网络号net-id的网络都是平等的。 的网络都是平等的
由于历史的原因，许多有关TCP/IP的文献将网络层使用的路由器称 TCP/IP的文献将网络层使用的路由器称 由于历史的原因，许多有关TCP/IP 为网关。 为网关。
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6.2 因特网的网际协议IP
TCP/IP参考模型 TCP/IP参考模型
IP协议配套使用的有下述四 IP协议配套使用的有下述四 个协议。 个协议。 · 地址解析协议ARP 地址解析协议ARP · 逆地址解析协议RARP 逆地址解析协议RARP · 因特网控制报文协议ICMP 因特网控制报文协议ICMP · 因特网组管理协议IG 因特网组管理协议IG
B类地址 10 增加子网号字段 10 子网掩码 net-id 本地分配 host-id 子网号 net-id
subnet-id
主机号 host-id
11111111 11111111 11111100 00000000
一个B类地址 如:一个 类地址 子网掩码是 255.255.252.0,问其中可分配几 一个 问其中可分配几 个子网,每个子网中的主机数多少 每个子网中的主机数多少? 个子网 每个子网中的主机数多少 子网数26-2=62 主机数 子网 主机数/子网 子网=210 –2=1024 子网数 计算机网络 最多可有62× 最多可有 ×1022=63364个主机 个主机
一.互连网络(internetwork)，即互联网、互 互连网络(internetwork)，即互联网、 连网(internet) 连网(internet)
internet(互联网或互连网 是一个通用名词， internet(互联网或互连网):是一个通用名词，它泛指 互联网或互连网) 由多个计算机网络互连而成的虚拟网络。 由多个计算机网络互连而成的虚拟网络。 Internet(因特网 是一个专用名词， Internet(因特网):是一个专用名词，它指当前全球最 因特网) 大的、开放的、 大的 、 开放的 、 由众多网络相互连接而成的特定计算 机网络 ， 它采用 TCP/IP 协议族 ， 且其前身是美国的 它采用TCP/IP TCP/IP协议族 ARPANET。 ARPANET。 计算机网络
计 算 机 表示本机所在网络地址 表示当前网络号中所有主机 • 主机号全 网 络 主机号全0表示本机所在网络地址 全1表示当前网络号中所有主机 表示本机所在网络地址,全
IP 地址的使用范围 网络类别 A B C 最大网络数 126 (27 - 2) 16384 (214 ) 2097152 (221 ) 第一个可用 的网络号 1 128.0 192.0.0 最后一个可 用的网络号 126 191.255 223.255.255 每个网络中的最 大主机数 16777214 65534 254
划分子网思路
１ ） 拥 有 子 网 的 单 位 对 外 仍 表 现 为 一 个 网 络 ２） 从网络的主机 号中 借用若干 比特 作为子 网号 外部数据报，先根据网络号找到本单位上的路由器， ３ ） 外部数据报 ， 先根据网络号找到本单位上的路由器 ， 再由此 路由器按目的网络号和子网号找到目的子网． 路由器按目的网络号和子网号找到目的子网．
net-id:14个比特可用 14 个比特可用2 个比特可用 Host-id:216-2 C类地址 类地址
110xxxxx xxxxxxxx xxxxxxx xxxxxxxx
net-id:21个比特用 221 个比特用 Host-id:28 – 2 =254)
• 网络号全 表示本网络 网络号全0表示本网络 表示本网络,127表示本机环回测试 表示本机环回测试