1-计算机网络基础

IP子网划分
VLSM和CIDR
1.3
1.3.1 IP地址分类
IP地址规划
每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个 字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连 接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id ，它 标志该主机（或路由器）。 两级的 IP 地址可以记为： IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>}
IP地址规划
常用的三种类别IP地址
网络 类别 A B C 最大可指派的网 络数 126（27-2） 16383 第一个可指 派的网络号 1 128.1 192.0.1 最后一个可指 派的网络号 126 191.255 223.255.255 每个网络中的最大主 机数 16777214 （224-2） 65534
1.3
A 类地址 0 net-id 8位 B 类地址 1 0 net-id 16 位 C 类地址 1 1 0
IP地址规划
host-id 24 位
host-id 16 位
net-id 24 位
host-id 8位 多播地址
D 类地址 1 1 1 0
E 类地址 1 1 1 1
保留为今后使用
1.3
1.3.1 IP地址分类
1.2
网络层
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
• 可路由协议和路由协议 –可路由协议：定义数据包内各个字段的格式和用途，对数 据进行网络层封装。 –路由协议：在路由器之间传递路由信息，计算路由形成路 由表，从而为分组的转发进行路径选择。
1.2
传输层
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
网络类别 局域网 城域网 广域网 覆盖范围 <5km >5km且<50km >50km 区域 建筑物、公司、校园 城市 国家、洲际、全球
按网络服务性质分类
• 公用网 • 专用网
1.1
计算机网络概述
1.1.2 计算机网络的分类
按数据交换方式分类
• 电路交换：基于公用电话网络的交换方式。 –优点：通信线路专用，时延小 –缺点：初始连接建立慢；线路利用率太低 • 分组交换：以分组为单位存储转发。 –优点：逐段占用通信线路，线路利用率高 –缺点：时延大；设备功能复杂 • 报文交换：以报文为单位存储转发。
数据链路层
• 常见设备
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
–网桥、交换机 • 局域网数据链路层标准 –IEEE802.1 基本局域网问题 –IEEE802.2 定义LLC子层 –IEEE802.3 以太网标准 –IEEE802.4 令牌总线网 –IEEE802.5 令牌环网 • 广域网数据链路层标准
1.2
计算机网络体系结构
1.2.1 协议和层次结构
分层：将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部 问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。
• 计算机网络的通信采用分层的思想，把通信问题划分为几个子问题， 每个子问题的解决对应于一个层次。 N+1层协议 实体 N+1层 接口 N层 实体 N层协议
–常见标准：10Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、 1000Base-SX/LX –常见设备：中继器、集线器 • 广域网物理层 –常见标准：RS-232、V.24、V.35 –常见设备：Modem
1.2
数据链路层
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
1.2
1.2
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
会话层、表示层和应用层
1.2
协议数据单元
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
• 定义：每一层使用本层的协议与其他系统的对等层相互通信， 对等层之间交换的信息称为协议数据单元。 –应用层---应用层协议数据单元APDU –表示层---表示层协议数据单元PPDU –会话层---会话层协议数据单元SPDU –传输层---段Segment –网络层---包Packet –数据链路层---帧Frame –物理层---比特Bit
（214-1）
2097151 （221-1）
（216-2）
254 （28-2）
1.3
1.3.1 IP地址分类
特殊IP的地址
IP地址规划
• 网络地址：指网络的地址，该地址的主机部分全为0。 • 广播地址：用于向网络中所有主机发送数据的特殊地址，该地 址的主机部分全为1。 • 默认路由地址：0.0.0.0 • 环回测试地址：127.0.0.0/8 • 私有地址 –10.0.0.0 --- 10.255.255.255 –172.16.0.0 --- 172.31.255.255 –192.168.0.0 --- 192.168.255.255
1.3
IP地址规划
IP地址分类
IP子网划分
VLSM和CIDR
1.3
1.3.3 VLSM和CIDR
IP地址规划
变长子网掩码VLSM：同一IP网络可以划分为多个子网 ，并且每个子网可以有不同的大小，即可使用不同长 度的子网掩码。 无类域间路由CIDR：CIDR 消除了传统的 A 类、B 类 和 C 类地址以及划分子网的概念，把32位的IP地址划 分为两个部分，前面的部分是“网络前缀”用来指明 网络，后面的部分用来表示主机。IP 地址从三级编址 （使用子网掩码）又回到了两级编址。 IP地址 ::= {<网络前缀>, <主机号>}
1.3
练习
IP地址规划
1、试辨认以下IP地址的网络类别及网络号 ①138.35.2.12 ②19.45.96.23 ③193.35.89.51 ④200.13.59.42 ⑤225.0.57.40
1.3
练习
IP地址规划
2、试辨别以下IP地址的网络地址 ① IP 地址129.65.133.12，子网掩码是 255.255.192.0 ② IP 地址136.65.159.12，子网掩码是 255.255.224.0 3、假定某公司拥有一个B类网络158.41.0.0。该公司下 设9个部门，试给每个部门都分配一个子网号码（每个 子网尽可能拥有较多的IP地址），并计算出每个子网 的IP地址范围。 4、假定某公司拥有一个B类网络139.50.0.0。该公司预 建立多个子网，每个子网最多可以分配到500个IP地址 ，试问最多可以建立多少个子网，并计算出每个子网 号码。
1.1
计算机网络概述
1.1.3 计算机网络的发展阶段
1.2
计算机网络体系结构
协议和层次结构
OSI参考模型
TCP/IP参考模型
1.2
计算机网络体系结构
1.2.1 协议和层次结构
协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
• 语法 数据与控制信息的结构或格式 • 语义 需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响 应 • 同步 事件实现顺序的详细说明
• 综合信息服务：网络发展的趋势是应用日益多元化，即在一套 系统上提供集成的信息服务，比如：图像、语音、数据等。
1.1
计算机网络概述
计算机网络的定义与功能
计算机网络的分类
计算机网络的发展阶段
1.1
计算机网络概述
1.1.2 计算机网络的分类
按地理覆盖范围分类
• 局域网LAN • 城域网MAN • 广域网WAN
–HDLC、PPP、Frame Relay
1பைடு நூலகம்2
网络层
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
1.2
网络层
• 网络层地址
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
–网络层及以上各层使用的地址称为IP地址，它是全局唯一 的。
IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>}
–IP地址采用了层次化的编址模式，在这种层次结构中可以 提供主机所在网络位置或结构信息。
实体
实体
接口
N-1层 实体
N-1层协议
实体
1.2
计算机网络体系结构
协议和层次结构
OSI参考模型
TCP/IP参考模型
1.2
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
1.2
物理层
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
1.2
物理层
• 局域网物理层
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
1.3
A 类 地 址 网络地址 net-id
IP地址规划
host-id 为全 0
默认子网掩码 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 255.0.0.0
B 类 地 址
网络地址
net-id
host-id 为全 0
1.1
电路交换
连接建立
计算机网络概述
报文交换
报 文 报 文
分组交换
数据传送 连接释放
报文
t
报 文
A
数据传送 的特点
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
比特流直达终点
报文 报文 报文
存储 存储 转发 转发
分组 分组 分组
存储 存储 转发 转发
1.1
计算机网络概述
计算机网络的定义与功能
计算机网络的分类
计算机网络的发展阶段
计算机网络概述
1.1.1 计算机网络的定义与功能
定义:计算机网络是用通信设备和线路将分散在不同地 点的有独立功能的多个计算机系统互相连接起来，并 按照网络协议进行数据通信，实现资源共享的计算机 集合。
• 通信设备：地理位置上分散的、具有独立处理能力的计算机系 统与其他网络设备互连起来，在功能完善的网络软件的管理下 ，达到资源共享的目的。 • 通信线路：计算机连接互相通信交换信息，需要有一条物理信 道。 • 协议：计算机之间要通信交换信息，彼此就需要定义某些约定 和规则。
局域网技术
广域网技术 IP路由协议
第五章
网络安全技术
课程大纲
期末成绩
70%
10%
10%
10%
期末考试
平时作业
出勤
操作演示
第一章
计算机网络基础
（一） 计算机网络概述
（二） 计算机网络体系结构
（三） IP地址规划
1.1
计算机网络概述
计算机网络的定义与功能
计算机网络的分类
计算机网络的发展阶段
1.1
1.2
对等层通信
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
1.2
计算机网络体系结构
1.2.2 OSI参考模型
数据封装与解封装
1.2
计算机网络体系结构
协议和层次结构
OSI参考模型
TCP/IP参考模型
1.2
计算机网络体系结构
1.2.3 TCP/IP参考模型
1.2
应用层
计算机网络体系结构
1.2.3 TCP/IP参考模型
1.2
传输层
计算机网络体系结构
1.2.3 TCP/IP参考模型
1.2
网络层
计算机网络体系结构
1.2.3 TCP/IP参考模型
1.2
网络接口层
计算机网络体系结构
1.2.3 TCP/IP参考模型
1.3
IP地址规划
IP地址分类
路由交换技术
授课教师：张晓惠
明德博学
臻于至善
工作规划
培训大师 屌丝网络工程师 网络工程师 高级网络工程师 码农 项目经理 技术管理 技术专家 培训大师 项目经理 技术管理 算法大师 大利嘉装机小弟 大利嘉装机大帝
技术
软件工程师
高级码农
网吧网管
网吧老板
课程大纲
第一章 计算机网络基础
第二章
第三章 第四章
1.3
练习
IP地址规划
5、假定某个ISP已拥有地址块206.0.64.0/18。现在某大 学需要800个IP地址。
默认子网掩码 255.255.0.0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
C 类 地 址
网络地址
net-id
host-id 为全 0
默认子网掩码 111111111111111111111111 00000000 255.255.255.0
1.1
计算机网络概述
1.1.1 计算机网络的定义与功能
1.1
功能
计算机网络概述
1.1.1 计算机网络的定义与功能
• 资源共享：网络的出现使资源共享变得简单，交流的双方可以 跨越时空的障碍，随时随地传递信息、共享资源。 • 分布式处理与负载均衡：通过计算机网络，海量的处理任务可 以分配到分散在全球各地的计算机上。
1.3
IP地址规划
IP地址分类
IP子网划分
VLSM和CIDR
1.3
1.3.2 IP子网划分
IP地址规划
划分子网是从IP地址的主机部分借用若干位作为子网 号，剩余位作为主机号，将两级IP地址变为三级IP地 址。
1.3
1.3.2 IP子网划分
子网掩码
IP地址规划
• 子网掩码和IP地址一样都是32位长度，它由一串二进制1和跟 随的一串二进制0组成，子网掩码中的1对应于IP地址中的网络 号和子网号，0则对应于IP地址中的主机号。