计算机网络基础PPT课件
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计算机网络基础PPT课件
计算机网络的主要功能
数据通信、资源共享、分布式处理、提高计算机的可靠性。
计算机网络的拓扑结构
总线型、星型、环型、网状型。
计算机网络发展历程
第一阶段
第二阶段
面向终端的计算机网络，20世纪50年代初 ，美国建立半自动地面防空系统，将不同 地点的计算机通过通信线路连接起来。
计算机-计算机网络，20世纪60年代中期， 美国国防部ARPANET实验，标志计算机网 络的兴起。
数据传输过程
总结词
数据传输过程是计算机网络中数据从一个节点传送到另一个节点的过程。
详细描述
数据传输过程通常包括以下几个步骤：数据源将数据封装在一个数据包中，然后通过网络发送出去。数据包在网 络中经过一系列的路由器和交换机等网络设备的转发，最终到达目的地。在传输过程中，数据包可能会经过多次 封装和解封装的过程，以确保数据的完整性和可靠性。
第三阶段
第四阶段
国际标准化的计算机网络，20世纪70年代 末至80年代初，出现了一系列标准化的网 络体系结构。
高速计算机网络，20世纪90年代初至今， 网络技术向高速、宽带、智能化发展。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
按拓扑结构分类：总 线型、星型、环型、 网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议的核心，它定义了数 据如何在网络中传输。
详细描述
TCP/IP模型将网络系统划分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对 应于OSI参考模型的应用层和表示层，传输层对应于OSI的传输层，网络层对应于OSI的网络层，而链 路层对应于OSI的数据链路层和物理层。
数据通信、资源共享、分布式处理、提高计算机的可靠性。
计算机网络的拓扑结构
总线型、星型、环型、网状型。
计算机网络发展历程
第一阶段
第二阶段
面向终端的计算机网络，20世纪50年代初 ，美国建立半自动地面防空系统，将不同 地点的计算机通过通信线路连接起来。
计算机-计算机网络，20世纪60年代中期， 美国国防部ARPANET实验，标志计算机网 络的兴起。
数据传输过程
总结词
数据传输过程是计算机网络中数据从一个节点传送到另一个节点的过程。
详细描述
数据传输过程通常包括以下几个步骤：数据源将数据封装在一个数据包中，然后通过网络发送出去。数据包在网 络中经过一系列的路由器和交换机等网络设备的转发，最终到达目的地。在传输过程中，数据包可能会经过多次 封装和解封装的过程，以确保数据的完整性和可靠性。
第三阶段
第四阶段
国际标准化的计算机网络，20世纪70年代 末至80年代初，出现了一系列标准化的网 络体系结构。
高速计算机网络，20世纪90年代初至今， 网络技术向高速、宽带、智能化发展。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
按拓扑结构分类：总 线型、星型、环型、 网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议的核心，它定义了数 据如何在网络中传输。
详细描述
TCP/IP模型将网络系统划分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对 应于OSI参考模型的应用层和表示层，传输层对应于OSI的传输层，网络层对应于OSI的网络层，而链 路层对应于OSI的数据链路层和物理层。
(2024年)计算机网络基础PPT课件
源地址和目的地址
标识数据报的源主机地址 和目的主机地址。
22
路由算法与路由表生成
01
路由算法概述
路由算法是网络层的核心技术之一，用于确定分组从源主机到目的主机
的最佳路径。
02
静态路由算法
由管理员手动配置路由信息，适用于简单网络环境。
2024/3/26
03
距离矢量路由算法（DVA）
基于Bellman-Ford算法，每个路由器将自己知道的最佳路径信息发送
定性和可靠性。
2024/3/26
17
IP协议原理及报文格式
• IP协议概述：IP协议是TCP/IP协议族中的核心协议之一， 负责在主机和路由器之间传递数据报。
2024/3/26
18
IP协议原理及报文格式
2024/3/26
无连接服务
IP协议不建立连接，每个数据报独立 传输，不保证数据报的可靠传输。
34
无线局域网技术原理及应用
无线局域网技术原理
基于IEEE 802.11系列标准，通过无线接入点（AP）与客户端设备 （如笔记本电脑、智能手机等）进行通信，实现数据传输和资源共 享。
无线局域网组成
包括无线接入点、客户端设备、传输介质（如空气）和网络管理软 件等。
无线局域网应用
广泛应用于企业、学校、家庭等场景，提供灵活、便捷的网络接入方 式。
组转发到相应的链路上。
24
04
传输层与应用层
2024/3/26
25
传输层基本概念与功能
传输层基本概念
传输层是计算机网络体系结构中负责数据通信的一层， 主要任务是为上层应用提供可靠、高效的数据传输服务 。
传输层功能
传输层具有以下主要功能
计算机网络基础ppt课件
• 传输层：提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供 可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组 丢失，必须重新发送。
• 应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远 程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的 接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP 协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
• 网络层：网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时 ，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在 TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫IP数据报 ，或简称为 数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下 来的分组能够交付到目的主机。
TCP/IP四层模型
• 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧 ，抽出IP数据报，交给IP层。
• 互联网层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传 输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去 往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报： 首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头 ，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数 据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。Байду номын сангаас
PPP协议（Point-to-Point Protocol）：用于点对点链路 的数据链路层协议，提供多协 议封装、链路配置、身份认证
等功能。
HDLC协议（High-Level Data Link Control）：面向比特的同 步数据链路控制协议，具有帧 同步、差错控制、流量控制等 功能。
• 应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远 程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的 接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP 协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
• 网络层：网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时 ，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在 TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫IP数据报 ，或简称为 数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下 来的分组能够交付到目的主机。
TCP/IP四层模型
• 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧 ，抽出IP数据报，交给IP层。
• 互联网层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传 输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去 往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报： 首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头 ，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数 据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。Байду номын сангаас
PPP协议（Point-to-Point Protocol）：用于点对点链路 的数据链路层协议，提供多协 议封装、链路配置、身份认证
等功能。
HDLC协议（High-Level Data Link Control）：面向比特的同 步数据链路控制协议，具有帧 同步、差错控制、流量控制等 功能。
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功能
包括帧同步、差错控制、 流量控制等，确保数据的 可靠传输。
数据链路层设备
包括网卡、网桥等，用于 实现数据链路层的功能。
常见数据链路层协议及工作原理
以太网协议
以太网是一种常用的局域网技术， 采用CSMA/CD（载波监听多路访 问/冲突检测）机制解决多节点同 时发送数据的冲突问题。
PPP协议
PPP（Point-to-Point Protocol） 是一种点对点通信协议，用于建立 直接连接的两个节点之间的数据链 路。
06
无线网络与移动计算
无线网络基本概念与技术标准
无线网络定义
通过无线电波进行数据传输和通 信的网络。
无线网络分类
包括无线局域网（WLAN）、无线 城域网（WMAN）、无线广域网 （WWAN）等。
技术标准
包括IEEE 802.11系列标准、蓝牙（ Bluetooth）、ZigBee等。
移动计算基本概念与技术发展
常见网络安全技术及其原理
防火墙技术
入侵检测技术
防火墙是位于内部网络和外部网络之间的 安全屏障，通过控制网络访问和过滤网络 数据来保护内部网络免受外部攻击。
入侵检测是指通过监控网络系统和应用程 序的运行状态，发现潜在的入侵行为和异 常活动，并及时报警和响应。
加密技术
身份认证技术
加密技术是通过将敏感信息转换为密文形 式进行传输和存储，确保信息在传输和存 储过程中的机密性和完整性。
HTTP、FTP、SMTP、DNS等，用于 实现不同网络应用之间的通信。
应用层功能
提供用户与网络应用之间的交互界面 ，处理数据表示、会话管理、安全保 密等任务。
常见应用层协议及工作原理
HTTP协议
超文本传输协议，用于Web浏览器与服务器之间的通信 ，支持请求/响应模型，传输层使用TCP协议。
《计算机网络基础 》课件
传输层协议比较
TCP与UDP的比较
TCP提供可靠的数据传输服务，而 UDP提供不可靠的数据传输服务； TCP适用于需要可靠传输的应用，而 UDP适用于实时或高速应用。
其他传输层协议
除了TCP和UDP之外，还有一些其他 的传输层协议，如SPX、ATP等，但它 们的应用范围较窄。
06
应用层协议与网络安全
DNS协议用于将域名转换为IP地址。
详细描述
DNS协议运行在应用层，通过查询DNS 服务器来将域名解析为相应的IP地址。 DNS协议采用分布式数据库系统，将域 名和IP地址进行映射，使得用户可以通 过域名来访问互联网上的资源。
SMTP/POP协议
总结词
SMTP和POP协议用于电子邮件的传输和接 收。
ATM技术概述
ATM是异步传输模式的简称，是一种面向单元的数据传输 协议。
ATM技术的特点
ATM技术采用固定长度的数据单元和信元交换方式，具有 高速、高效的特点。同时，ATM技术还支持多种服务质量 等级，能够满足不同类型数据传输的需求。
ATM技术的应用场景
ATM技术适用于需要高速、高质量数据传输的场景，如广 域网、企业网等。
帧中继技术
帧中继技术概述
帧中继是一种数据链路层协议，用于实现快速、高效的数据传输 。
帧中继技术的特点
帧中继技术采用统计复用和流量控制机制，能够在一条物理链路上 同时支持多个逻辑连接，提高了带宽利用率。
帧中继技术的应用场景
帧中继技术适用于需要高速数据传输和多逻辑连接的场景，如企业 网、数据中心等。
ATM技术
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TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是目前互联网广泛采用的网络体系结构，它 简化了通信过程，并突出了传输控制和网络互联的核心作用 。
计算机网络基础ppt课件
3. C类地址
⑴ C类地址第1字节、第2字节和第3个字节为 网络地址，第4个个字节为主机地址。另外第1 个字节的前三位固定为110。 ⑵ C类地址范围：192.0.0.1到223.255.255.254。
⑶ C类地址中的私有地址：
192.168.0.0到192.168.255.255是私有地址。
4. D类地址 ⑴ D类地址不分网络地址和主机地址， 它的第1个字节的前四位固定为1110。 ⑵ D类地址范围：224.0.0.1到 239.255.255.254
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如何通过局域网上网
1. 局域网的必备条件 1）硬件设备
网卡— 计算机与传输介质的连接 网线— 连接计算机和网络设备 网络设备— 数据转发
如何通过局域网上网
2）协议软件 协议—在通信过程中，通信双方 共同遵守的一组约定和规则 TCP/IP（传输控制协议/网间互联） Internet使用的协议 每台计算机，必需遵守TCP/IP协议 TCP/IP协议软件
162
. 105
.
122
. 204
4)IP地址的分类 共5类： A B C D E
IP地址的格式和分类
看上图的IP地址，我们可以知道，IP地址由四个用小数点隔开的十进制整数组成 的。实际上一个IP地址是一个32位的二进制数。每8个位可以用一个十进制整数数 字来表示，以简化人们的记忆。
例如：某学校网络中的一台计算机IP地址为 202.112.81.34 则对应的二进制表示：
IP地址的分类 为了便于对网络进行管理，IP地址被分成了A、B、C、D和E五类。其中 A类、B类、和C类这三类地址用于TCP/IP节点，其它两类D类和E类被用 于特殊用途。
1. A类地址
计算机网络基础ppt精选全文
计算机网络的拓扑结构是指网络结点和通信线路组成 的几何排列，也称网络物理结构图型。
总线型
计
算 机
星状
网
络
环状
拓
扑 结
树状
构
网状
1.3 计算机网络体系结构
1．OSI / RM开放系统互连参考模型
• 为了实现不同制造商的计算机产品之间进行相互通信， 20 世纪70年代后期，国际标准化组织ISO和国际电报电话咨询 委员会CCITT共同制定了开放系统互联参考模型OSI/RM （Open System Interconnection/Reference Model）， 也就是七层网络通信模型，通常称为OSI七层模型，它的颁 布促使所有的计算机网络走向标准化，从而具备了开放和互 联的条件，即只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世 界上任何地方、遵循同样标准的其他系统进行通信。
1.4 数据通信基础知识
2．数据通信系统主要技术指标
• 信号传输速率：是指单位时间内通过信道传输的码元个数，也称码元 速率、调制速率或波特率，单位是波特（Baud）。信号传输速率的计 算公式是B=1/ T（Baud），其中T为信号码元的宽度，单位为秒。波 特率与比特率的关系为：
S=Blog2N (bps)或B=S/log2N (Baud)
资源共享，消除资源孤岛 协同工作 通用开放标准 动态功能，高度可扩展性
1.5 计算机网络新技术
5、IPv6
• IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为“互联 网协议”。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），IPv6正处在不断发 展和完善的过程中，它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。与 IPv4相比，IPv6具有以下几个优势：
总线型
计
算 机
星状
网
络
环状
拓
扑 结
树状
构
网状
1.3 计算机网络体系结构
1．OSI / RM开放系统互连参考模型
• 为了实现不同制造商的计算机产品之间进行相互通信， 20 世纪70年代后期，国际标准化组织ISO和国际电报电话咨询 委员会CCITT共同制定了开放系统互联参考模型OSI/RM （Open System Interconnection/Reference Model）， 也就是七层网络通信模型，通常称为OSI七层模型，它的颁 布促使所有的计算机网络走向标准化，从而具备了开放和互 联的条件，即只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世 界上任何地方、遵循同样标准的其他系统进行通信。
1.4 数据通信基础知识
2．数据通信系统主要技术指标
• 信号传输速率：是指单位时间内通过信道传输的码元个数，也称码元 速率、调制速率或波特率，单位是波特（Baud）。信号传输速率的计 算公式是B=1/ T（Baud），其中T为信号码元的宽度，单位为秒。波 特率与比特率的关系为：
S=Blog2N (bps)或B=S/log2N (Baud)
资源共享，消除资源孤岛 协同工作 通用开放标准 动态功能，高度可扩展性
1.5 计算机网络新技术
5、IPv6
• IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为“互联 网协议”。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），IPv6正处在不断发 展和完善的过程中，它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。与 IPv4相比，IPv6具有以下几个优势：
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防火墙技术原理及应用
防火墙技术原理
通过设置规则，允许或阻止特定类型的数据包通过பைடு நூலகம்从而达 到保护网络安全的目的。
防火墙技术应用
在企业网络中，通常将防火墙部署在网络出口处，用于过滤 进出网络的数据包，防止未经授权的访问和攻击。
网络管理策略制定与实施
网络管理策略制定
根据企业的业务需求和网络环境，制定相应的网络管理策略，包括网络访问控制、数据 备份与恢复、网络安全审计等。
包括Wi-Fi、4G/5G等，为用户提供灵活、便捷的网络接入方式 。
家庭宽带接入方式介绍
ADSL接入
利用普通电话线提供宽带接入服务，速度较 慢，但价格相对较低。
小区宽带
由运营商在小区内建设宽带网络，为用户提 供宽带接入服务。
光纤到户（FTTH）
将光纤直接接入用户家中，提供高速、稳定 的宽带服务。
电力线通信（PLC）
根据网络覆盖范围的不同，计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN ）、广域网（WAN）等；根据网络拓扑结构的不同，可分为星型、环型、总线 型、树型、网状等；根据传输介质的不同，可分为有线网和无线网。
计算机网络的功能与应用
功能
计算机网络具有数据通信、资源共享、分布式处理等功能，可以大大提高计算机系统的效能和方便性 。
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目录
• 计算机网络概述 • 网络体系结构及协议 • 局域网技术 • 广域网技术 • 网络互联与接入技术 • 网络安全与管理策略
01
计算机网络概述
计算机网络的定义与发展
定义
计算机网络是指将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统通过通信设备和 线路连接起来，以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作 系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。
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。
计算机网络基础课件_图文
较大范围的高速网络。
广域网（ Wide Area Network ） 广域网最根本的特点是：
1. 分布范围广。 2.数据传输率低。 3. 可靠性不高。使用光纤较好。 4. 广域网常常借用传统的公共传输网（电话网 等）来实现。因为单独建造一个广域网极其昂贵 。 5. 拓扑结构较为复杂。
网络分类
七、网络的拓扑结构
RESET小孔按住里面的开关不放； 2、然后再把电源插上等待几秒，此时我们去观察路由器指示灯会发
现有几个指示灯会快速闪烁，然后大约5秒后恢复平静，此时我们送 放开牙签或者圆珠笔尖等就已经实现恢复出厂设置了。 路由器恢复出厂设置后，登陆路由器地址以及用户名与密码就都默认 还原了，一般默认路由器用户名与密码均为admin，大家可以查看路 由器表面铭牌上的标注即可知道了，最后我们需要重新进行路由器设 置才可以上网。
无线传输介质
无线传输介质都不需要架设或铺埋电缆或光 纤，而是通过大气传输，目前有三种技术 ：微波、红外线和激光。
（1）微波 微波通信是在对流层视线距离范围内利
用无线电波进行传输的一种通信方式，频 率范围为 2 GHz-40GHz。
（2）红外线和激光 红外通信和激光通信也像微波通信一样
，有很强的方向性，都是沿直线传播的。
分类：屏蔽（STP）
非屏蔽（UTP）：1类，2类，3类，4 类，5类，超5类，6类，7类
12345678 T586B 橙白橙 绿白蓝 蓝白绿 棕白棕 T586A 绿白绿 橙白蓝 蓝白橙 棕白棕
在局域网，双绞线主要是用来连接计算机网卡到集线器或通过集线 器之间级联口的级联，有时也可直接用于两个网卡之间的连接或不
常见的网络设备-交换机
常见的网络设备-路由器
常见的网络设备-MODEM、光电转换
广域网（ Wide Area Network ） 广域网最根本的特点是：
1. 分布范围广。 2.数据传输率低。 3. 可靠性不高。使用光纤较好。 4. 广域网常常借用传统的公共传输网（电话网 等）来实现。因为单独建造一个广域网极其昂贵 。 5. 拓扑结构较为复杂。
网络分类
七、网络的拓扑结构
RESET小孔按住里面的开关不放； 2、然后再把电源插上等待几秒，此时我们去观察路由器指示灯会发
现有几个指示灯会快速闪烁，然后大约5秒后恢复平静，此时我们送 放开牙签或者圆珠笔尖等就已经实现恢复出厂设置了。 路由器恢复出厂设置后，登陆路由器地址以及用户名与密码就都默认 还原了，一般默认路由器用户名与密码均为admin，大家可以查看路 由器表面铭牌上的标注即可知道了，最后我们需要重新进行路由器设 置才可以上网。
无线传输介质
无线传输介质都不需要架设或铺埋电缆或光 纤，而是通过大气传输，目前有三种技术 ：微波、红外线和激光。
（1）微波 微波通信是在对流层视线距离范围内利
用无线电波进行传输的一种通信方式，频 率范围为 2 GHz-40GHz。
（2）红外线和激光 红外通信和激光通信也像微波通信一样
，有很强的方向性，都是沿直线传播的。
分类：屏蔽（STP）
非屏蔽（UTP）：1类，2类，3类，4 类，5类，超5类，6类，7类
12345678 T586B 橙白橙 绿白蓝 蓝白绿 棕白棕 T586A 绿白绿 橙白蓝 蓝白橙 棕白棕
在局域网，双绞线主要是用来连接计算机网卡到集线器或通过集线 器之间级联口的级联，有时也可直接用于两个网卡之间的连接或不
常见的网络设备-交换机
常见的网络设备-路由器
常见的网络设备-MODEM、光电转换
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智能家居
以太网技术应用于智能家居领域，实现家庭设备的互 联互通和远程控制等功能。
03
广域网技术
广域网的基本概念与特点
广域网（Wide Area Network，WAN）的基本概念：覆盖地理范围广泛，连接多个城市、国家甚至 全球的计算机网络。
广域网的特点：传输距离长，通信线路复杂，数据传输速率相对较低，主要依赖于公共网络设施（如电 话线、光纤等）。
子网划分是将一个大的IP网络划 分为多个小的子网，每个子网 具有相同的网络地址和不同的 主机地址范围。子网划分可以 提高IP地址的利用率和网络性能。
04
CIDR表示法
CIDR（无类别域间路由）表示 法是一种用于表示IP网络和子网 掩码的简洁方式，例如 192.168.1.0/24表示一个C类网 络的子网掩码为255.255.255.0。
3
以太网帧格式：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 校验序列等部分。
以太网技术及应用
• 以太网交换机：实现数据链路层的交换功能，提高 网络性能。
以太网技术及应用
企业内部网络
以太网作为企业内部网络的主要技术，实现各部门之 间的数据传输和资源共享。
校园网
以太网在校园网建设中广泛应用，提供高速、稳定的 网络服务。
3
传输介质
广域网中常用的传输介质有光纤、同轴电 缆、双绞线等。光纤具有传输距离远、带 宽高、抗干扰能力强等优点，是广域网中 首选的传输介质。
广域网协议及路由选择
要点一
广域网协议
要点二
路由选择
广域网中常用的协议有TCP/IP、PPP （Point-to-Point Protocol）、HDLC （High-Level Data Link Control）等。 TCP/IP是互联网的基础协议，PPP和 HDLC则常用于点到点连接。
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03 局域网与广域网
局域网概述
局域网（Local Area Network，LAN）是一种在有限区域内（如一座建筑、一所学 校、一座城市）实现计算机通信和资源共享的网络。
局域网通常由一组具有共同需求的计算机组成，这些计算机通过共享打印机、文件 服务器等资源实现协同工作。
局域网的特点是传输速度快、可靠性高、成本低廉，适用于办公室、学校、工厂等 有限区域内。
POP协议与邮件接收
总结词
POP是用于从邮件服务器上接收电子邮件的 协议。
详细描述
POP协议是一种基于TCP协议的应用层协议 ，它使用客户/服务器模式进行邮件接收。 POP客户端使用POP3命令从服务器上接收 邮件，服务器使用110号端口接收连接请求 。POP支持文本和二进制邮件接收，也支持 加密和身份验证等功能。
计算机网络的分类
根据规模和覆盖范围，计算机网络可以分为局域网、城域网、广域网和互联网。局域网通常是在一个 建筑物或校园内，城域网则覆盖一个城市或地区，广域网则连接不同的城市或国家，而互联网则是由 各种不同的网络组成的全球性网络。
根据拓扑结构，计算机网络可以分为星型、总线型、环型和网状等。星型网络由一个中心节点控制， 总线型网络使用同轴电缆作为传输介质，环型网络则将节点连接成一个环路，而网状网络则没有明显 的结构，节点之间可以直接通信。
02 计算机网络体系结构
OSI模型
层次结构
OSI模型将计算机网络体系结构 划分为7个层次，从上到下分别 是应用层、表示层、会话层、传 输层、网络层、数据链路层和物
理层。
通信原理
OSI模型描述了计算机网络中数 据传输的过程，包括数据的封装 和解封装，以及在各层次之间的
传递方式。
协议规范
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CRC字 字 字 字
MAC地址
MAC地址属于网卡而不是主机，通常被固化在ROM 中。
MAC地址的长度为6个字节，通常用由冒号分隔的6 个十六进制数表示。比如，MAC 地址：00001 00101 10110表示为 8:0:2b:e4:b1:2。
MAC地址有局部地址和全局地址之分：
全局地址由IEEE分配，没有两个网卡具有相同的全局地址 局部地址由网络管理员分配，只在本网内有效
大多数局域网技术都规定帧由帧头和载荷（ payload）两部分组成： 帧头包含发送者地址和接收者地址等信息，每个 字段都有固定的长度和位置。 载荷包含要发送的信息，长度一般是可变的。
帧格式的一个例子
4. 局域网布线
计算机使用网络接口卡（NIC）处理分组收 发的全部细节。
网络接口卡插在计算机总线上，用一条电缆 连接到网络介质上。
传输错误的检测：
奇偶校验位：不能检测出偶数个错误。 校验和：计算简单，但检错能力较弱。 循环冗余校验CRC：检错能力极强，且有简单
的硬件支持。
计算校验和的例子
（1）由12位ASCII码生成16位校验和的例子
（2）包含CRC的帧
2. 局域网技术及网络拓扑
早期的计算机通信系统采用直接的点对点通信，开 销大，可扩展性很差。
环上任何时候最多只有一个令牌，因而不会发生冲 突。
令牌绕环巡游，每个节点都有机会使用网络。
令牌环示例
环形网实例--FDDI
FDDI使用光纤而不是电缆，可以达到 100Mbps的速率。
FDDI网包含两个完整的环，一个在正常情 况下工作的主环，和一个在主环失效的情 况下使用的次环，主环和次环上的数据流 动方向相反。
主要内容
包、帧和错误检测 硬件编址
广域网技术和路由 网络所有权
1. 包、帧和错误检测
计算机网络通常将数据分割成较小的数据 块进行传输，这些数据块称为packet，通 常译成分组或包。
使用包的两个原因：
提高出错重传的效率，只需要重传出错的包即 可。
保证公平访问，防止某个应用程序长时间地占 用共享信道。
在节点失效或环路中断时，主环和次环被 连接起来以绕过故障点。
FDDI的双环结构
星形网实例--ATM网络
ATM网络的核心是ATM交换机，互连的一台或多 台交换机形成一个中枢集线器，所有计算机均连 接在上面。
ATM网络只把数据传送给正在通信的两台计算机 ，而不是传播给任何计算机。
ATM被设计用于提供高吞吐量，因而计算机和交 换机之间使用一对光纤，每条光纤在一个方向上 承载数据，数据速率为155Mbps及以上。
网卡的安装
双绞线以太网（10BaseT）
集线器：作为网络中枢的电子设备，其内部的电子部件仿真一 条物理电缆。
网卡还负责检查帧的长度是否在允许的范围内，以及 检查CRC以确保收到的帧是正确的。
DIX以太帧结构
字字字
8
6
PREAMBLE DA
6
2 0-1500
SA
TAD
4 CRC
PREAMBLE字 字 字 字 DA字 字 字 字 字 SA字 字 字 字
TYPE字 字 字 字 DATA字 字 字 PAD字 字 字
包和硬件帧
每种硬件技术各自定义了在其硬件上传送 包的细节，包括包的大小和格式。术语帧 （frame）指代特定硬件格式的包。
帧格式定义包括：
帧的开始与结束标记 区分数据信息和控制信息的办法 检测传输错误的办法
帧格式及字节填充
帧定界 字节填充
检测传输错误
检测传输错误的一般方法：
在发送的数据中附加一小段数据，发送方通过 对这段数据的计算和检验来确定数据是否被正 确传输。
20世纪70年代初开发出称为局域网的计算机通信 方式，代替昂贵的专用点对点连接。
局域网技术依赖于共享网络，每个局域网由一条许 多计算机连接在其上的单一共享介质组成，计算机 轮流使用介质发送包。
局域网技术开销小，扩展性好，已成为计算机网络 中最普遍的形式。
共享网络用于本地通信，点对点连接常用于远距离 网络。
点对点连接
5台计算机需要10条连接
局域网的拓扑结构
星形拓扑
所有计算机连接到一个中枢节点上，中枢节点 常称为网络集线器。
环形拓扑
所有计算机通过计算机间的点到点链路连接成 一个封闭的环。
总线拓扑
所有计算机连接到一根长电缆上。
局域网拓扑示例
总线网实例--以太网（Ethernet）
以太网最早由Xerox公司发明，随后DEC、Intel和Xerox合作 制定了一个生产标准，称为DIX以太网。
最早的以太网由一根称为以太（ether）、连接着多台计算机 的同轴电缆组成，速率10Mbps。
CSMA/CD
以太网采用CSMA/CD协议协调节点的传输：
发送方通过检测电缆上电的活动性来判断电缆是否 正在被使用，如果电缆空闲就可以发送。
发送的过程中检测冲突，一旦检测到冲突，立即停 止发送。
随机等待一段时间再重试。
环形网实例--IBM令牌环
大多数使用环形拓扑的局域网使用令牌传递机制进 行访问控制，因而称令牌环。
数据在环上沿一个方向传播，每个节点收到数据比 特后立即将其传给下一个节点，直至到达发送节点 ，发送节点将数据从环上取消。
发送许可通过令牌传递。令牌是一个特殊的帧，一 直在环上巡游，只有获得令牌的节点允许发送一个 帧，然后将令牌传递给下一个节点。
MAC地址类型
MAC地址有三种类型：
单播地址：指示某一个节点接收数据 广播地址：指示网上所有的节点接收数据 多播地址：指示网上的一组节点接收数据
网卡分析帧的地址字段，如果帧的目的地 址与节点地址相匹配、或者是广播地址、 或者在要监听的多播地址集合中，将帧交 给操作系统做进一步处理。
帧头和帧格式
ATM网络拓扑
3. 硬件编址
从物理上说，通过共享网络传输的信号会到达所有节 点，两台计算机如何通过这样的介质通信呢？
大多数局域网使用编址模式提供直接的通信。每个节 点被分配一个唯一的硬件地址（物理地址，MAC地址 ），每个帧包含发送者及期望接收者的硬件地址。
网卡分析帧的地址字段，只有目的地址与节点地址相 匹配的帧才会被交给操作系统去进一步处理，其余的 帧被丢弃。