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58
1.8 相关国际机构
59
1.9 复 习
1. 什么是网络？ 2. 如何从不同角度对网络进行分类？ 3. 网卡的作用是什么？ 4. 什么是MAC地址？ 5. 目前最常用的UTP，其最大传输速率和最长传输距
离分别是多少？ 6. 光纤有哪两种类型？常用光纤的尺寸是多少？ 7. 同轴电缆有哪两种型？其传输速率和最长传输距离
机类型。
19
1.5.2 计算机的主要部件
CPU(中央处理单元) I/O(输入/输出系统) 内存(Random Access Memory, RAM) 网络接口卡(Network Interface Card, NIC)
也叫作网卡(Network Adapter)，是连接 计算机与网络(网线)的硬件部件。
25
1.6.1 双绞线概述
双绞线的两种类型 双绞线的结构 双绞线的颜色 双绞线的接头(RJ45) 双绞线的线材等级
26
双绞线的两种类型
• 非屏蔽双绞线 (Unshielded Twisted-Pair, UTP)
• 屏蔽双绞线 (Shielded Twisted-Pair, STP) 比UTP多一层屏蔽层
35
连接UTP和RJ45接头(2)
36
连接UTP和RJ45接头(3)
37
1.6.3 同轴电缆
同轴电缆的结构 同轴电缆的分类和技术标准
38
同轴电缆的结构
39
同轴电缆的类型和技术标准
类型 技术标准
直径
细缆 0.25英寸
传输距离
185m
接头
螺旋形BNC头(端接) T形头(分接)
阻抗
50 Ω
应用的 局域网类型
• 最细的光纤其内芯直径通常只有5~10μm， 粗一些的光纤其内芯直径为50~100μm。
• 局域网中最常用的光纤是62.5μm/125μm的 光纤，其中62.5μm是内芯直径，而125μm 是反射层的直径。
43
光纤的类型
• 多模光纤(Multimode Fiber, MMF) 光信号不止一种波长，典型的多模光纤
操作系统包括Windows、Linux以及Macintosh。
小型机和服务器 小型机和服务器是介于台式机和大型机之间的各种
计算机系统。
大型机 也称作超级计算机，能够管理大型企业网，存储大
量重要数据并保证其完整性及在一个机构中传送数据。
笔记本电脑和掌上型电脑 是为了满足日益走向移动的社会需求而出现的计算
20
PCI总线的网卡
21
ISA总线的网卡
22
1.5.3 网卡的主要作用
在发送方，把从计算机系统要发送的数据转 换成能在网线上传输的bit流。
在接收方，把从网线上接收来的bit流重组成 计算机系统可以处理的数据。
判断数据是否是发给自己的。 发送和控制计算机系统和网线数据流。
23
1.5.4 网卡的MAC地址
通常为数十公里到数百公里的一座城市内。
12
按照地理范围分类
13
1.4.2 按照管理方式分类
对等网 (Peer to Peer) 通常是由很少几台计算机组成的工作组。对等网采 用分散管理的方式，网络中的每台计算机既作为客户机 又可作为服务器来工作，每个用户都管理自己机器上的 资源。
客户机/服务器网 (Client/Server) 网络的管理工作集中在运行特殊网络操作系统服务 器软件的计算机上进行，这台计算机被称为服务器，它 可以验证用户名和密码的信息，处理客户机的请求。而 网络中其余的计算机则不需要进行管理，而是将请求通 过转发器(Redirector)发给服务器。
4Mbit/s
语音、ISDN和不超过的4Mbit/s的局域网 数据传输。
3类 16Mbit/s 不超过16Mbit/s的局域网数据传输。
4类 20Mbit/s 不超过20Mbit/s的局域网数据传输。
5类 100Mbit/s 100Mbit/s距离100米的局域网数据传输。
E5类 1000Mbit/s 1000Mbit/s的局域网数据传输
63
2.1.1 协 议
什么是协议 协议是网络中计算机或设备之间进行通信的 一系列规则的集合。 协议示例 以发送消息“HELLO STUDENTS” 为例。
0 1 4HEL LOSTUDENTS
常用协议 IP、TCP、HTTP、POP3、SMTP
64
2.1.2 分层结构的优点
各层间相互独立，某一层的变化 不会影响其他层 促进标准化工作 使网络易于实现和维护
• 红外网络需要通信的双方设备都拥有一个收发器， 最好还有同步软件。传输速度4Mbit/s~16Mbit/s。
• 红外线是一种视线技术，不能通过不透明的物理 (如墙壁)，并且易受外界光线干扰。
49
无线电波
• 窄带无线电波
发射器与接收器使用相同的频率传输信号，如广播收 音机。容易被非法听众截获信号。
• 扩频无线电波
(1)跳频扩频 (Frequency hopping spread spectrum, FHSS)
(2)直序扩频 (Direct sequence spread spectrum, DSSS)
50
1.7 网络拓扑结构
1.7.1 1.7.2 1.7.3 1.7.4 1.7.5 1.7.6
27
双绞线的结构(1)
28
双绞线的结构(2)
29
双绞线的颜色
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 颜色 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕
30
双绞线的接头(RJ45)
正面
侧面
31
双绞线的线材等级
类别 最大传输速度
应
用
1类
2Mbit/s
模拟和数字语音(电话)通信以及低速的数 据传输。
2类
无法进行数据共享 无法进行软件应用程序共享 无法进行打印机及其他硬件资源的共享 无法进行Internet资源共享 无法进行集中式的数据管理 工作效率低下
6
1.1.2 计算机连网的益处
网络可以提高工作效率 网络可以节省资源 网络可以帮助确保信息的一致性并 减小数据冗余 网络可以将不同的思想和观点带至 一个公共位置
尺寸为62.5μm/125μm • 单模光纤(Singlemode Fiber, SMF )
光信息只有一种波长，典型的单模光纤 尺寸为8μm/125μm
44
光纤的类型
45
光纤通信系统
46
1.6.5 无线传输介质
红外线 无线电波
47
红外线
48
红外线
• 红外线(Infrared, IR)技术广泛的应用在电视机和 立体声系统的遥控器中，也可以做为网络通信的介 质。它通过使用位于红外频率波谱中的锥形或者线 型光束来传输数据信号。
7
1.2 网络的概念
计算机网络(Network)是将处在 不同地理位 置 且相互独立的 计算机 或 设备，通过 传输介质 和 网络设备 按照特定的 结构 和 协议 相互连接 起来，利用 网络操作系统 进行管理和控制，从而 实现 信息传输 和 资源共享 的一种信息系统。
8
简单网络示意图
9
1.3 网络的发展
1.3.1 ARPAnet
ARPAnet （ 高 级 研 究 计 划 署 网 络 ， Advanced Research Projects Agency net） 是世界上第一个计算机网络，出现在20世纪60 年代后期，由美国国防部资助。其第一个节点 于1969年在加利福利亚大学洛杉矶分校安装， 最终发展成为今天的Internet。
65
2.1.3 分层结构的工作原理
纵向通信 在分层结构中，低层服务为高层服务提供服 务，高层服务使用低层服务提供的服务。 横向通信 分层结构中，对应的分层协同工作，以保证 能够成功的完成通信。
66
2.2 OSI参考模型
2.2.1 2.2.2 2.2.3
1.1 为什么要建立网络 1.2 网络的概念 1.3 网络的发展 1.4 网络的分类 1.5 网络中的计算机 1.6 网络传输介质 1.7 网络拓扑结构 1.8 相关国际机构 1.9 复习
4
1.1 为什么要连网
1.1.1 未连网计算机的弊病 1.2.2 计算机连网的益处
5
1.1.1 未连网计算机的弊病
总线拓扑 星形拓扑 环形拓扑 网状拓扑 混合拓扑 蜂窝拓扑
51
1.7.1 总线拓扑
52
1.7.2 星形拓扑
53
1.7.3 环形拓扑
54
1.7.4 网状拓扑
55
1.7.5 混合拓扑
56
1.7.6 蜂窝拓扑
57
1.8 相关国际机构
ISO－国际标准化组织（OSI参考模型） ANSI－美国国家标准协会（FDDI） EIA/TIA－电子/电信工业协会（RS232，568） IEEE－电子及电气工程师协会（802.x） ITU-T－国际电信联盟电信标准部门（X.25） ISOC－国际互联网协会 IAB－Internet体系结构委员会（RFC，请求注解） IETF－Internet工程任务组（近期问题） IRTF－Internet研究任务组（未来问题）
1.3.2 我国Internet的发展
1987年9月下旬，钱天白教授发出我国第 一封电子邮件“越过长城，通向世界”，揭开 了
10
1.4 网络的分类
1.4.1 按照地理范围分类 1.4.2 按照管理方式分类 1.4.3 按照数据传输方式分类
11
1.4.1 按照地理范围分类
局域网 (Local Area Network, LAN) 覆盖范围一般不超过数十公里，通常是一幢
分别多少？ 6. 常见的网络拓扑结构有哪些？
60
第一部分 网络技术
第2章
协议和参考模型
拟定课时：2小时
61
第2章 协议和参考模型
2.1 协议和分层结构 2.2 OSI参考模型 2.3 TCP/IP参考模型 2.4 协议栈 2.5 复习
62
2.1 协议和分层结构
2.1.1 协议 2.1.2 分层结构的优点 2.1.3 分层结构的工作原理
并且两个节点间都可能会有多条单独的链路。这种传播方 式主要应用于广域网中。
16
广播网络的三种类型
17
1.5 网络中的计算机
1.5.1 计算机的分类 1.5.2 计算机的主要部件 1.5.3 网卡的主要作用 1.5.4 网卡的MAC地址
18
1.5.1 计算机的分类
台式机 PC机或工作站，一般由个人使用。台式机上常用
存在形式 由网卡的生产厂商固化在每块网卡只读
存储器(ROM)中。
作用 计算机或设备之间进行通信时，需要使
用MAC地址
格式 MAC地址由48位二进制数组成，使用
12个十六进制数字来表示，如00-80-C8EF-D2-C3。
24
1.6 网络传输介质
1.6.1 双绞线概述 1.6.2 制作和测试UTP(实验) 1.6.3 同轴电缆 1.6.4 光纤 1.6.5 无线传输
14
按照管理方式分类
15
1.4.3 按照数据传输方式分类
广播网络 (Broadcasting Network) 网络中的计算机或设备通过一条共享的通信介质进行
数据传播，所有节点都会收到任何节点发出的数据信息。 这种传输方式主要应用于局域网中。广播网络中有三种传 输类型：单播、组播和广播。
点对点网络 (Point to Point Network) 网络中的计算机或设备通过单独的链路进行数据传输，
建筑物内、相邻的几幢建筑物之间或者是一个园 区的网络。
广域网 (Wide Area Network, WAN) 覆盖范围通常为数百公里到数千公里，甚至
数万公里，可以是一个地区或一个国家，甚至世 界几大洲或整个地球。
城域网 (Metropolitan Area Network, MAN) 覆盖的地理范围介于局域网和广域网之间，
6类 2.4Gbit/s 1000Mbit/s以上的的局域网数据传输。
32
1.6.2 制作和测试双绞线(UTP)
准备工具和材料 连接UTP和RJ45接头 制作和测试直通缆(参见第四章) 制作和测试交叉缆(参见第四章)
33
准备工具和材料
UTP
RJ45接头
护套
压线钳
简易测线仪
34
连接UTP和RJ45接头(1)
10Base2 (细缆以太网)
粗缆
0.5英寸 500m
AUI
50 Ω 10Base5 (粗缆以太网)
40
1.6.4 光纤
光纤的结构 光纤的尺寸 光纤的类型 光纤通信系统
41
光纤的结构
42
光纤的尺寸
• 描述光纤尺寸的参数有两个： 内芯直径和反射层直径，其度量单位都为 微米(μm, 1μm=1×10-6m)。
第一级别第一部分
网络技术
国家信息化工程师认证考试管理中心
第一部分 网络技术
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章
网络基础知识 协议和参考模型和 网络互连设备 局域网 IP地址 Internet接入络技术
第1章
网络基础知识
3
第一章 网络基础知识
1.8 相关国际机构
59
1.9 复 习
1. 什么是网络？ 2. 如何从不同角度对网络进行分类？ 3. 网卡的作用是什么？ 4. 什么是MAC地址？ 5. 目前最常用的UTP，其最大传输速率和最长传输距
离分别是多少？ 6. 光纤有哪两种类型？常用光纤的尺寸是多少？ 7. 同轴电缆有哪两种型？其传输速率和最长传输距离
机类型。
19
1.5.2 计算机的主要部件
CPU(中央处理单元) I/O(输入/输出系统) 内存(Random Access Memory, RAM) 网络接口卡(Network Interface Card, NIC)
也叫作网卡(Network Adapter)，是连接 计算机与网络(网线)的硬件部件。
25
1.6.1 双绞线概述
双绞线的两种类型 双绞线的结构 双绞线的颜色 双绞线的接头(RJ45) 双绞线的线材等级
26
双绞线的两种类型
• 非屏蔽双绞线 (Unshielded Twisted-Pair, UTP)
• 屏蔽双绞线 (Shielded Twisted-Pair, STP) 比UTP多一层屏蔽层
35
连接UTP和RJ45接头(2)
36
连接UTP和RJ45接头(3)
37
1.6.3 同轴电缆
同轴电缆的结构 同轴电缆的分类和技术标准
38
同轴电缆的结构
39
同轴电缆的类型和技术标准
类型 技术标准
直径
细缆 0.25英寸
传输距离
185m
接头
螺旋形BNC头(端接) T形头(分接)
阻抗
50 Ω
应用的 局域网类型
• 最细的光纤其内芯直径通常只有5~10μm， 粗一些的光纤其内芯直径为50~100μm。
• 局域网中最常用的光纤是62.5μm/125μm的 光纤，其中62.5μm是内芯直径，而125μm 是反射层的直径。
43
光纤的类型
• 多模光纤(Multimode Fiber, MMF) 光信号不止一种波长，典型的多模光纤
操作系统包括Windows、Linux以及Macintosh。
小型机和服务器 小型机和服务器是介于台式机和大型机之间的各种
计算机系统。
大型机 也称作超级计算机，能够管理大型企业网，存储大
量重要数据并保证其完整性及在一个机构中传送数据。
笔记本电脑和掌上型电脑 是为了满足日益走向移动的社会需求而出现的计算
20
PCI总线的网卡
21
ISA总线的网卡
22
1.5.3 网卡的主要作用
在发送方，把从计算机系统要发送的数据转 换成能在网线上传输的bit流。
在接收方，把从网线上接收来的bit流重组成 计算机系统可以处理的数据。
判断数据是否是发给自己的。 发送和控制计算机系统和网线数据流。
23
1.5.4 网卡的MAC地址
通常为数十公里到数百公里的一座城市内。
12
按照地理范围分类
13
1.4.2 按照管理方式分类
对等网 (Peer to Peer) 通常是由很少几台计算机组成的工作组。对等网采 用分散管理的方式，网络中的每台计算机既作为客户机 又可作为服务器来工作，每个用户都管理自己机器上的 资源。
客户机/服务器网 (Client/Server) 网络的管理工作集中在运行特殊网络操作系统服务 器软件的计算机上进行，这台计算机被称为服务器，它 可以验证用户名和密码的信息，处理客户机的请求。而 网络中其余的计算机则不需要进行管理，而是将请求通 过转发器(Redirector)发给服务器。
4Mbit/s
语音、ISDN和不超过的4Mbit/s的局域网 数据传输。
3类 16Mbit/s 不超过16Mbit/s的局域网数据传输。
4类 20Mbit/s 不超过20Mbit/s的局域网数据传输。
5类 100Mbit/s 100Mbit/s距离100米的局域网数据传输。
E5类 1000Mbit/s 1000Mbit/s的局域网数据传输
63
2.1.1 协 议
什么是协议 协议是网络中计算机或设备之间进行通信的 一系列规则的集合。 协议示例 以发送消息“HELLO STUDENTS” 为例。
0 1 4HEL LOSTUDENTS
常用协议 IP、TCP、HTTP、POP3、SMTP
64
2.1.2 分层结构的优点
各层间相互独立，某一层的变化 不会影响其他层 促进标准化工作 使网络易于实现和维护
• 红外网络需要通信的双方设备都拥有一个收发器， 最好还有同步软件。传输速度4Mbit/s~16Mbit/s。
• 红外线是一种视线技术，不能通过不透明的物理 (如墙壁)，并且易受外界光线干扰。
49
无线电波
• 窄带无线电波
发射器与接收器使用相同的频率传输信号，如广播收 音机。容易被非法听众截获信号。
• 扩频无线电波
(1)跳频扩频 (Frequency hopping spread spectrum, FHSS)
(2)直序扩频 (Direct sequence spread spectrum, DSSS)
50
1.7 网络拓扑结构
1.7.1 1.7.2 1.7.3 1.7.4 1.7.5 1.7.6
27
双绞线的结构(1)
28
双绞线的结构(2)
29
双绞线的颜色
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 颜色 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕
30
双绞线的接头(RJ45)
正面
侧面
31
双绞线的线材等级
类别 最大传输速度
应
用
1类
2Mbit/s
模拟和数字语音(电话)通信以及低速的数 据传输。
2类
无法进行数据共享 无法进行软件应用程序共享 无法进行打印机及其他硬件资源的共享 无法进行Internet资源共享 无法进行集中式的数据管理 工作效率低下
6
1.1.2 计算机连网的益处
网络可以提高工作效率 网络可以节省资源 网络可以帮助确保信息的一致性并 减小数据冗余 网络可以将不同的思想和观点带至 一个公共位置
尺寸为62.5μm/125μm • 单模光纤(Singlemode Fiber, SMF )
光信息只有一种波长，典型的单模光纤 尺寸为8μm/125μm
44
光纤的类型
45
光纤通信系统
46
1.6.5 无线传输介质
红外线 无线电波
47
红外线
48
红外线
• 红外线(Infrared, IR)技术广泛的应用在电视机和 立体声系统的遥控器中，也可以做为网络通信的介 质。它通过使用位于红外频率波谱中的锥形或者线 型光束来传输数据信号。
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1.2 网络的概念
计算机网络(Network)是将处在 不同地理位 置 且相互独立的 计算机 或 设备，通过 传输介质 和 网络设备 按照特定的 结构 和 协议 相互连接 起来，利用 网络操作系统 进行管理和控制，从而 实现 信息传输 和 资源共享 的一种信息系统。
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简单网络示意图
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1.3 网络的发展
1.3.1 ARPAnet
ARPAnet （ 高 级 研 究 计 划 署 网 络 ， Advanced Research Projects Agency net） 是世界上第一个计算机网络，出现在20世纪60 年代后期，由美国国防部资助。其第一个节点 于1969年在加利福利亚大学洛杉矶分校安装， 最终发展成为今天的Internet。
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2.1.3 分层结构的工作原理
纵向通信 在分层结构中，低层服务为高层服务提供服 务，高层服务使用低层服务提供的服务。 横向通信 分层结构中，对应的分层协同工作，以保证 能够成功的完成通信。
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2.2 OSI参考模型
2.2.1 2.2.2 2.2.3
1.1 为什么要建立网络 1.2 网络的概念 1.3 网络的发展 1.4 网络的分类 1.5 网络中的计算机 1.6 网络传输介质 1.7 网络拓扑结构 1.8 相关国际机构 1.9 复习
4
1.1 为什么要连网
1.1.1 未连网计算机的弊病 1.2.2 计算机连网的益处
5
1.1.1 未连网计算机的弊病
总线拓扑 星形拓扑 环形拓扑 网状拓扑 混合拓扑 蜂窝拓扑
51
1.7.1 总线拓扑
52
1.7.2 星形拓扑
53
1.7.3 环形拓扑
54
1.7.4 网状拓扑
55
1.7.5 混合拓扑
56
1.7.6 蜂窝拓扑
57
1.8 相关国际机构
ISO－国际标准化组织（OSI参考模型） ANSI－美国国家标准协会（FDDI） EIA/TIA－电子/电信工业协会（RS232，568） IEEE－电子及电气工程师协会（802.x） ITU-T－国际电信联盟电信标准部门（X.25） ISOC－国际互联网协会 IAB－Internet体系结构委员会（RFC，请求注解） IETF－Internet工程任务组（近期问题） IRTF－Internet研究任务组（未来问题）
1.3.2 我国Internet的发展
1987年9月下旬，钱天白教授发出我国第 一封电子邮件“越过长城，通向世界”，揭开 了
10
1.4 网络的分类
1.4.1 按照地理范围分类 1.4.2 按照管理方式分类 1.4.3 按照数据传输方式分类
11
1.4.1 按照地理范围分类
局域网 (Local Area Network, LAN) 覆盖范围一般不超过数十公里，通常是一幢
分别多少？ 6. 常见的网络拓扑结构有哪些？
60
第一部分 网络技术
第2章
协议和参考模型
拟定课时：2小时
61
第2章 协议和参考模型
2.1 协议和分层结构 2.2 OSI参考模型 2.3 TCP/IP参考模型 2.4 协议栈 2.5 复习
62
2.1 协议和分层结构
2.1.1 协议 2.1.2 分层结构的优点 2.1.3 分层结构的工作原理
并且两个节点间都可能会有多条单独的链路。这种传播方 式主要应用于广域网中。
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广播网络的三种类型
17
1.5 网络中的计算机
1.5.1 计算机的分类 1.5.2 计算机的主要部件 1.5.3 网卡的主要作用 1.5.4 网卡的MAC地址
18
1.5.1 计算机的分类
台式机 PC机或工作站，一般由个人使用。台式机上常用
存在形式 由网卡的生产厂商固化在每块网卡只读
存储器(ROM)中。
作用 计算机或设备之间进行通信时，需要使
用MAC地址
格式 MAC地址由48位二进制数组成，使用
12个十六进制数字来表示，如00-80-C8EF-D2-C3。
24
1.6 网络传输介质
1.6.1 双绞线概述 1.6.2 制作和测试UTP(实验) 1.6.3 同轴电缆 1.6.4 光纤 1.6.5 无线传输
14
按照管理方式分类
15
1.4.3 按照数据传输方式分类
广播网络 (Broadcasting Network) 网络中的计算机或设备通过一条共享的通信介质进行
数据传播，所有节点都会收到任何节点发出的数据信息。 这种传输方式主要应用于局域网中。广播网络中有三种传 输类型：单播、组播和广播。
点对点网络 (Point to Point Network) 网络中的计算机或设备通过单独的链路进行数据传输，
建筑物内、相邻的几幢建筑物之间或者是一个园 区的网络。
广域网 (Wide Area Network, WAN) 覆盖范围通常为数百公里到数千公里，甚至
数万公里，可以是一个地区或一个国家，甚至世 界几大洲或整个地球。
城域网 (Metropolitan Area Network, MAN) 覆盖的地理范围介于局域网和广域网之间，
6类 2.4Gbit/s 1000Mbit/s以上的的局域网数据传输。
32
1.6.2 制作和测试双绞线(UTP)
准备工具和材料 连接UTP和RJ45接头 制作和测试直通缆(参见第四章) 制作和测试交叉缆(参见第四章)
33
准备工具和材料
UTP
RJ45接头
护套
压线钳
简易测线仪
34
连接UTP和RJ45接头(1)
10Base2 (细缆以太网)
粗缆
0.5英寸 500m
AUI
50 Ω 10Base5 (粗缆以太网)
40
1.6.4 光纤
光纤的结构 光纤的尺寸 光纤的类型 光纤通信系统
41
光纤的结构
42
光纤的尺寸
• 描述光纤尺寸的参数有两个： 内芯直径和反射层直径，其度量单位都为 微米(μm, 1μm=1×10-6m)。
第一级别第一部分
网络技术
国家信息化工程师认证考试管理中心
第一部分 网络技术
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章
网络基础知识 协议和参考模型和 网络互连设备 局域网 IP地址 Internet接入络技术
第1章
网络基础知识
3
第一章 网络基础知识