网络技术基本知识

以太网技术——通讯协议
CSMA/CD协议
A
B
我要发送 数据，线 路忙吗？
E
D
C
9 主机和IP地址
与INTERNRT相连的任何一台计算机，不论是 大型的还是小型的，都称为主机。其中有为成 千上万用户服务的大型机或巨型机，也有小型 工作站或PC机，只要和INTERNET相连，都是 主机。
为了实现各主机之间的通信，Internet上的每一 个主机必须有一个地址，而且地址在全世界范 围内不允许重复。连接到局域网中的计算机也 是一样的，每一台计算机都必须有自己的地址， 这些地址就是常说的IP地址。
路由器如何工作
包头 中的MAC地址 相当于身份证号，而 IP地址相当于家庭住址。
IP地址
Network ID Host ID
网络号是对网络进行标识， 主机号是个人机器号
1、在 网络上，由主机发送数据包，数据包 通过 网线传送路由器上。
2、路由器检查数据包的包头，包头中有目 标主机的IP地址和源主机的IP地址通过网线 传送路由器上。
交换机的功能
地址学习 转发和过滤决定 避免环路
5、交换机与集线器的区别
集线器组成的网络称为共享式网络，用 交换机组成的网络称为交换式网络。 集线器每个端口的速度随着接入计算机 数量的增多而减少，而交换机则不会。 现在交换机的价格已经下降到可以接受 的范围，因此，交换机代替集线器已成 必然。
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现在新的HUB上有一个专门的级联口（UPLINK）， 若两个HUB相连时，应按下图进行连接。
server
UPLink 1
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HUB1
UPLink 1
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HUB2
ຫໍສະໝຸດ Baidu 光纤
组成：利用极细的玻璃纤维或石英做成，利用光的 全反射原理。 光纤的分类及特点： －－单模光纤：光源是一个激光二极管，产生单色 的光，光在光纤是近似直线传播。 －－多模光纤：光源是一个发光二极管，产生复色 光，光在光纤中以全反射传输。 －－一般多模光纤传输距离约2KM，单模≤10KM －－光纤的传输速率≥100Mbps，且可靠性较高
屏蔽双绞线 非屏蔽双绞线
最新的行业标准是CAT5e、CAT6和CAT7
5 双绞线的连接
双绞线使用RJ-45连接器连接到计算机或HUB 上（注意与电话线连接器RJ-11不同，RJ-11使 用四根线）
RJ-45连接器是八芯接头，里面有八个位置可 供连接，双绞线两边的线序的位置必须一致。
使用时只用了1、2、3、6
双绞线八根线缠绕程度不同，其中橙色和绿色
系列要紧一些。八根线的颜色分别是：橙白、 橙、绿白、绿、兰白、兰、棕白、棕
RJ-45的顺序图：
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布线规范（568B）的顺序为：橙白、橙、绿白、兰、 兰白、绿、棕白、棕
568A的顺序为：绿白、绿、橙白、兰、兰白、橙、 棕白、棕
如果两个没有级联口的HUB相连时，应用交叉线。 即一端用于586B做线，一端用586A做线。
同轴电缆结构示意图
2、同轴电缆的分类
细缆 －－直径0.25英寸 －－最长185米，最短0.5米 －－以太网规范10BASE2 粗缆 －－直径0.5英寸 －－最长500米，最短2.5米 －－以太网规范10BASE5
3 双绞线
双绞线八芯四对，即两两成对，相互缠 绕。
双绞线的八根线，只有四根芯在工作， 即两对。其中一对发送数据，一对接收 数据。
优点：费用低，易扩展 缺点：管理维护困难
以太网交换机 与集线器
10Base2 10Base5
优点：电缆长度短，适应性 好，费用较低
缺点：可靠性较差，安装管 理维护困难
IBM令牌环 FDDI
树型
树型网络
优点：易扩展，网络层次清 晰
缺点：根节点的可靠性要求 较高
以太网交换机 与集线器级联
六、计算机网络的组成
二、按网络拓朴结构来分
星型
总线型
环形
树状
中心交换机
SERVER
一级交换机
一级交换机
HUB
HUB
HUB
HUB
PC
PC
PC
PC
常用网络拓朴结构及其网络分类比较
网络拓朴结构 星型
网络分类 星型网络
总线型
总线型网络
环型
环型网络
主要特点
典型应用
优点：路径短，易管理，传 输效率高
缺点：线路利用率低，中央 节点应具有佷高的可靠性
网络技术基础知识
一、网络的基本类型
计算机网络 电话网 有线电视网
将三种网络集成在一起称为三网合一。
二、什么是计算机网络
利用通信设备和通信线路将分布在不同 位置的能独立工作的多台计算机连接起 来，以功能完完善的网络软件实现资源 共享和信息交换的系统。
从定义中看出涉及到三个方面的问题： (1)至少两台计算机互联。 (2)通信设备与线路介质。 (3)网络软件，通信协议和NOS
三、计算机网络的目的
信息和资源的共享。硬件、软件共享。 (文档、打印机、磁盘、应用 程序)
提高可靠性，便于集中管理。建立网络 后，可以方便地进行信息的储存和备份。
四、计算机网络的功能
实现硬件资源共享 实现软件资源共享 远程通信 集中管理 分布处理 系统可靠性提高
五、网络的分类
(一)按网络覆盖的地理范围
布线系统(主干线缆、水平线缆、配线架) 网络交换设备（路由器、以太网交换机、集线器） 网络服务器（数据服务器、WEB服务器等） 工作站 网络操作系统 网卡 网络外围设备
七、网络组件
1、同轴电缆
组成：同轴电缆包括一个铜线芯，由绝缘层、 编织的金属屏网和外层覆盖物环绕。 作用和使用 －－减少串扰 －－减少衰减 终结器 －－在网络两端的终结器是一个50欧的电阻， 加在屏蔽层和芯上。 终结器的作用是吸收波的反射。
由于路由器是网络的一个速度瓶颈，因此，如 果能够用第三层交换机代替最好。
交换机的工作原理
第二层交换机的工作原理 二层交换机的技术现在已经比较成熟,它
属于数据链路层设备,可以识别数据包中 的MAC地址信息.根据MAC地址进行转发, 并将这些MAC地址与对应的端口记录在 自己内部的一个地址表中.
络中的每个计算机都有相同的网络地 址，来做为自己IP地址的一部分。例 如：172.16.30.56中,172.16.0.0就是这 个网络地址。
主机标识 也叫主机地址，用 于标识每个网络内部的TCP/IP 节点（工作站、服务器、路由
器等），每个设备的主机的地
址惟一标识所在网络的单个系 统。
IP 地址
32 位层次化地址
网络 . 主机
带点的十进制表示方法, 例如： 172.16.30.56
二进制表示方法
1010 1100 0001 0000 0001 1110 0011 1000
TCP/IP
TCP/IP允许与internet完全连接，同时具 备了可扩展性和可靠性的需求，但它的 速度较慢。 当网络用户通过internet进行通信时，要 安装TCP/IP协议。如家里要上互联网， 必须先安装TCP/IP协议。
双绞线的缠绕的目的是抵消串扰，保护 传输的数据免受干扰（外界的干扰、自 身的干扰）
4 双绞线的分类
两种类型 ------屏蔽双绞线（STP） ------非屏蔽双绞线（UTP），目前最为流行
(cat5五类) (cat5e超五类) 做线时应该注意的问题
在做RJ-45连接时，应使接头处的长度尽 可能短。5类中，理论上应小于是1.25CM
8、访问机制
定义计算机是怎样将数据发送到网络电缆上和 怎样从网络电缆上取得数据规则称为访问机制 以太网使用的是CSMA/CD（载波侦听多路访 问冲突检测）机制。
通常多台计算机准备往网络电缆发送数据时 （多路访问）的同时，首先侦听网络电缆上是 否有冲突（冲突检测），有冲突的话，则等待 重新发送。
缺点：网络上的计算机越多，网络流量赿大， 冲突将会增加，使网络性能下降。
光纤
九 以太网信号传输技术
2、网络适配器
网络适配器俗称网卡（NIC），是一种用于连 接站点的设备。充当计算机和外网之间的接口。
向网络传输信号和从网络接收信号。在计算机 内部，数据信号以8、16、32根数据总线传输。 网络适配器作为一种I/O接口卡插入在主机板和 数据总线的扩展槽上，它是网络通信的主要瓶 颈之一。它的品种和质量直接影响到网络的性 能和网上运行的软件效果。目前网络适配器的 数据缓冲一般为2－64KB，缓冲赿大，网卡性 能赿好。
10、IP寻址方案
IP地址的构成 传统的IP地址使用32位地址，占用4
个字节。IP地址由网络标识和主机标识 两部分组成，网络标识（Net ID）表示主 机所在的网络地址，主机标识(Host ID) 表示主机的地址。
网络标识 也叫网络地址，用于标识 大规模TCP/IP网际网络（由许多小网 络组成的大网络）内的单个网段。它 唯一地指定了每个网络。在同一个网
网卡的主要功能
向网线上发送数据通信 并串 从网线上接收数据 串并 查看目标地址 流控制
注意
中断号和端口地址在早期的设备里面是 不能自动识别的，必须手动分配。
每一个设备的端口地址和中断号中唯一 的
在PCI设备中，端口地址和中断号一般都 能自动识别和分配，并且还可以共享。
4、如何查看网卡地址
Win2000、WINNT下： ipconfig/all
WIN9X下： Winipcfg
5、网络如何传输数据
当网络中的计算机交换数据时，并不是 直接将大量数据放在网线上去发送。原 因： 第一，差错率较低，如果发生错误，则 需要全部重发。 第二，实时性突发性不好，大数据易造 成网络拥挤。
在网络中，承担着存储、转发、发布等 关键任务，是各类基于客户/服务模式网 络中不可缺少的重要部分
主要外观特点
机箱大 硬盘、内存容量大 主板大 有冗余部件 支持热插拨
知识回顾 Knowledge Review
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3、路由器读出目标地址，并读出目标地址中 的网络号， 根据网络号进行路由选择。
4、路由器 转发包的不是根据MAC地址， 而是这些机器的共同地址，即网络号。
5、可路由器的协议：TCP/IP IPX/SPX 不可由的协议：NetBEUI DLC 不可路由和协议只能主机号不能识别网络 号.主机号的结构
服务器
3、交换机（Swithches）
交换机类似于网桥和路由器的设备。如果是二 层交换，则相当于是网桥，如果三层交换，则 相当于路由器。
整体速度极快，应用专用的ASIC技术，在硬件 上实现对数据包的转发，从而以更快更有效的 方式使帧直接穿过多个网段。
实现多路由转发，此时相当于多个网桥叠加在 一起组成的立交桥一样。
局域网（LAN） 通信一般限制在中等规模范围 (如1KM)速率：高速 10Mbps 100Mbps 1000Mbps 城域网（MAN） 在一个特定的范围内用高速光纤网络将多个局域 网连接进来的网络，典型速度是10Mbps 广域网（WAN）(又叫远程网) 借助公共通信网而形成的网络 因特网由大大小小的局域网、城域网等网络组成
5、路由器
工作在OSI的第三层，它能看懂第三层包头中 的IP地址。
当网络上的主机发送数据包时，数据包通过网 线传送到路由器上，路由器检查数据包的包头， 读出包头中的目标地址的网络号，根据网络号 进行路由选择。
路由器可以完全隔离广播，路由器见到广播帧 后,简单丢掉,因此路由器可以成环形。 路由器转发数据包的依据不是具体的MAC地址, 而是这些机器的共同地址,即网络号.
为了让许多用户同时快速传输数据， 必须将数据切割成较小的可管理的数 据块，这些块称为数据包或帧。
因为网络是基带传输的，同时只能传 送一个数据包，采用分时的方式，可 以使多用户同时访问网络
数据包非常小(500Byte<帧<4000Byte)， 所以用户根本感觉不到时间的差别
6、数据包的形式
直接帧 －－网络中的数据包是针对某一特定的 计算机的，是点对点的通讯 广播帧 －－目标网址上的数据包是针对所有计 算机的，容易产生广播风暴 多目广播帧