网络基础知识培训教材

XXX.XXX.XXX.XXX
0~255
IP地址的种类
因特网地址与域名系统
0
8 16 24
32
A类 0 网络号
主机号
B类 1 0 网络号
主机号
C类 1 1 0 网络号
主机号
A类 1677214 B类 65534 C类 254
1.X.Y.Z~126.X.Y.Z 128.X.Y.Z~191.X.Y.Z 192.X.Y.Z~223.X.Y.Z
WWW 80 1027 Data
高层协议
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
主要功能： 为应用程序进程（比如文字处理、邮件、 电子表格）提供网络服务
主要功能： 定义数据格式与结构 协商上层数据格式
主要功能： 主机间通信 建立、维护、终结应用程序之间的会话
• 会话层协议：
– SQL、NFS、RPC等；
OSI 模 型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层
物理层
0
8 16 24
32
A类 0 网络号
主机号
IP地址 B类 1 0 网络号
主机号
C类 1 1 0 网络号
主机号
追求人生的美好!
我们的共同目标!
网络层的作用
网络层的作用就是当信被送到西安市邮 政局以后，假设 Bob在北京，西安市邮政局 要决定是采用飞机、汽车还是火车，是通过 郑州、太原还是广州送到北京。这取决于 Alice支付的费用，以及经过的各个地方的邮 政系统效率、路途远近、成本高低等因素。
数据链路层的作用
假设已经选定经郑州运到北京。数据链路 层的作用就是如何确保信能够准确无误地送到 郑州，再送到北京。这是靠一系列机制保证的 。但互联网和邮政不同的是，邮政系统信是唯 一的，邮政系统不能对信进行复制，而在网络 中信息可以复制。在西安邮局始终保持一个副 本，给郑州发一封信，而郑州局每收到一封信 ，就给西安发一个收到的确认，如果西安邮局 没有收到确认，就再发一次。直到收到确认， 然后删除保留的副本。
表示层
用邮政系统类比的话表述层协议的作用就 好比Alice写好了一封信，带着写好的信到邮局 ，到邮局交给营业员，营业员按照邮政系统协 议规定的地址格式记下Bob的地址。如果Bob在 中国，地址形式就是……, 如果Bob在美国，地 址形式就是…….。然后按照内容的顺序扔到一 个筐里。
会话层
在邮政系统比较难找到会话层对应的功能 ，如果一定要类比，我们可以设计一个功能： 如果Alice写的信非常长，不能装到一个信息信 封内，那么会话层的的作用就是，给信纸的每 一页按顺序编号，然后分装到几个信封里。并 按照表示层的地址表示方法，给每个信封写上 地址。
计算机网络基础知识
计算机网络基本概念
什么是计算机网络
计算机网络是指通过通信设备将计算机连接起来， 并在计算机之间进行信息传输的网络。
局域网（ Local Area Network ） 广域网（Wide Area Network ） 因特网（Internet）
资源的共享、信息的交流
计算机网络基本概念
应应应 应应应 应应应 应应应 应应应 应应应应应 应应应
OSI模型各层的作用
OSI模型在网络研究中具有重要的科学意 义，是研究计算机网络、理解计算机网络、理 解计算机网络的各种术语必须熟悉的模型。
OSI模型很复杂，也不好理解。下面我们 通过与邮政系统进行类比的方法，使同学们能 够比较深刻的理解OSI模型。
• 物理层介质：
– 同轴电缆（coaxial cable）：细缆和粗 缆
– 双绞线（twisted pair）：UTP、STP – 光纤（fiber）：单模、多模 – 无线（wireless）：红外线、蓝牙Blue
Tooth、WLAN技术
物理层
• 局域网与物理层
– 网络设备：中继器、集线器等； – 常见接口：10Base-T、100Base-T、100Base-
电子邮件
申请免费邮箱
在263上申请免费电子邮件信箱
用某一浏览器进入263网站 http://www.263.net 设置邮箱账号 设置账号密码 接收邮件服务器
电子邮件
WWW邮件收发界面
电子邮件
WWW邮件撰写界面
电子邮件
远程登录原理
远程登录
用户本地计算机
远程服务器
运行Telnet 应用程序
客户机
– 以太网交换机 – HUB
网络层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
• 编址和路由
网络地址
IP 地址
网络地址 10.
主机地址 8.2.48
IPX 地址
网络地址
主机地址
1aceb0b1. 0000.0c00.6e25
• 网络层地址由两部分地址组成：
网络地址和主机地址。
• 网络地址是全局唯一的。
因特网地址与域名系统
网关（路由器）
发送主机
路由器是连接网络的设备。
目的主机
它具有判断网络地址和 选择路由路径的能力。
域名系统DNS
因特网地址与域名系统
DNS采用层次结构，入网的每台主机
都可以有一个类似下面的域名： 主机名.机构名.网络名.顶层域名
email.ce.sjtu.edu.cn
从左到右，域的范围变大 具有实际含义，比IP地址好记
物理网
实现信息流的传送
协议
共同遵守的交流规范
应用软件
是我们与网络打交道的交互界面
信息
网络的灵魂
认识因特网
拨号入网原理
如何接入因特网
ISP网络
INTERNET 电话网
PPP账号 口令
IP地址
因特网地址与域名系统
IP 地址是通过一个唯一的号码和一个
名字识别机器的方法。
INTERNET PROTOCOL
服务器
Telnet
INTERNET
远程登录Telnet
远程登录
Telnet 是从本地机器以终端方式访问 远程的服务器的方式。
Telnet的应用:
高性能超级计算机:完成复杂的运算 服务器:查找所需的软件 BBS:电子公告板 公共文献检索系统:电子图书馆
电子公告牌（BBS）
登录方式：
Telnet软件登录（如，NetTerm终端仿真程序） WWW浏览器浏览方式（一些）
在互联网中实现两台计算机之间的通信是 一个非常复杂的任务，为完成这样的任务需要 一个非常复杂的协议，为简化协议设计，根据 协议分层设计的思想，设计若干个层次的简单 协议，用简单的分层的协议共同完成一个复杂 的任务，这就是OSI参考模型的设计初衷。
应应应 应应应 应应应 应应应 应应应 应应应应应 应应应
账号
Admin
口令
Guest
或有效的Email地址
FTP
匿名服务器
文件传送工具
Windows 自带的命令行方式 的文件传送工具。 目前Windows环境下较为 流行的FTP客户端软件为： WS-FTP 和CuteFTP
本地
WS-FTP
文件传送
远程
小结
计算机网络
资源 介质
邮件服务器
客户机 客户机 文件服务器
TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX等
• 广域网与物理层
– DTE设备：路由器、终端主机等； – DCE设备：广域网交换机、Modem、
CSU/DSU等； – 常见接口：RS-232、V.24、V.35等。
数据链路层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
中国互联网络的发展
中国互联网络的发展
中国科技网 CSTNet
科学院 1994年4月
科技
中国公用计算机互联网 CHINANet
邮电部 1995年5月
商业
中国教育与科研计算机网 CERNet
教育部 1995年11月 教育
中国金桥信息网 CHINAGBN
电子部 1995年11月 商业
因特网上的信息服务
• MAC地址有48bit，用 16进制数表示
LAN与数据链路层
• IEEE802标准：定义了系列局域网标准
– 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
• 局域网设备：
• 表示层协议：
– ASCII、MPEG、JPEG等；
• 应用层协议：
– 文字处理、邮件、电子表格等。
认识因特网
因特网的体系结构
网络互联
是在各种不同的网络技术之上，再增加一个特殊 的“互联网络协议”层，来互联不同的网络。
应用程序 TCP IP
应用程序 TCP IP
应用程序 TCP IP
因特网的组成
组成计算机网络部件
计算机： 服务器、客户机和同位体，上网的计算
机一般需要装有网络接口卡。
通信设备：其作用是为计算机转发Baidu Nhomakorabea据，具体有交
换机、集线器、路由器、调制解调器等。
传输介质：计算机与通信设备之间、以及通信设备
之资间源都通过传输介质互连，
介质
具体有双绞线、同轴电缆、
光纤客、户电机 话线、微波信 客道户、机 卫星信道等。
网络层协议操作
A
Router A 网络层 数据链路层 物理层
D
C
B Router B 网络层
数据链路层 物理层
E Router C 网络层 数据链路层 物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
• 传输层功能：
传输层
如果 Alice 就是陕师大的一个学生，邮局就 是陕师大邮局，那么传输层的作用就是决定如何 把 Alice 信送到西安市邮政总局。如果 Alice的信 只是一封普通的信，那么师大邮局就会将这封信 与其他信一起用一辆车送到西安邮政局，如果这 封信一辆车拉不下，就会分成两辆车送。如果 Alice的信是一封特别重要的急件，并且 Alice 愿 意为此付足够的钱，师大邮局也可以派专人、专 车单独送这封信。这就是传输层要做的工作。
认识电子邮件地址
liming@mail.sjtuce.net 用户名@电子邮件服务器
信箱
邮局
At：在什么之上
电子邮件
电子邮件系统的构成
电子邮件
mail.sjtuce.net
电子服务器 信箱
liming
客户机
客户机
SMTP INTERNET POP3
邮件的组成
信头 发送者 接收者 标题 邮戳 信体 正文部分 署名 附件
物理层的作用
物理层的作用就是在西安－郑州－北京之 间修建一条或者若干条铁路、公路或空中航线 。以公路为例，这样的公路系统要有维护与管 理系统，维护与管理系统应该能保证汽车顺利 通行，而不管汽车拉的是黄金、木材还是什么 。
物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
• 物理层：定义电压、接口、线 缆标准、传输距离等
• 局域网数据链路层分为2个 子层：LLC子层和MAC子 层。
• 数据链路层的功能：
– 物理地址定义 – 网络拓扑结构 – 链路参数 – 差错验证 – 物理介质访问 – 流控制（可选）
MAC/物理地址
24 bits 厂商编号
24 bits 序列号
00e0.fc01.2345
00e0.fc01.2345 Rom Ram
远程登录
特点： 纯文本方式、数据量小 交互速度比较快
地域性较强 附加功能：在线聊天、邮件功能
NetTerm
文件传送原理
文件传送
客户机 文件
请求
控制连接
响应
FTP服务器
数据连接
文件
下载（download）
上载（upload）
客户机与服务器之间建立双重连接
文件传送
文件传送工具FTP
使用FTP传送文件要求在远程机上 有一个账号，提供匿名FTP服务的主机 上有一个公共的admin账号。
邮件服务器 文件服务器
计算机网络基本概念
计算机网络体系结构
网络体系结构 就是对构成计算机网络的各组成部分之间
的关系及所要实现功能的一组精确定义。
OSI 模 型
7 6 高层:负责主机之间的数据传输 5 4
3 底层:负责网络数据传输 2
1
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层
物理层
OSI参考模型
– 分段上层数据； – 建立端到端连接；
– 将数据从一端主机传送到另一 端主机。
• 传输层协议：
– 主要有TCP/IP协议栈的TCP协 议和UDP协议，IPX/SPX协议 栈的SPX协议等。
端到端通信
传输层虚电路
www.h3c.com ftp.h3c.com
Host
应用数据 传输数据包
FTP 21 1028 Data
应用层
应用层实际是应用协议层或应用层协议： 主要是保证协议的双方能够看到完全相同的内 容与完全相同的内容表达形式。如果以邮政系 统为例，假设Alice要和Bob通信，应用层就是 Alice要选择Bob能够看懂的语言，并将这种语 言表示的内容写成一封信。Alice相信这样的信 能够完好无损地送到Bob。至于如何送到， Alice不需要操心，她可以利用邮政系统的提供 的服务。