計算機網絡技術(jìshù)共一百一十八頁學習情境(qíngjìng)一：構建小型對等網絡項目(xiàngmù)一：家庭網絡（SOHO）的組建共一百一十八頁計算機網絡基本概念

物理層計算機網絡的分類(fēnlèi)計算機網絡的硬件(yìnɡjiàn)組成

相關知識OSI參考模型、TCP/IP網絡模型網絡中的傳輸介質

IP地址基礎知識

共一百一十八頁計算機網絡的基本要素？至少有兩個具有獨立操作系統的計算機，且它們之間有相互共享某種資源的需求。兩臺獨立的計算機之間必須用某種通信手段將其連接。網絡中的某個獨立的計算機之間要能相互通信，必須定制相互可確認的規范標準或協議。計算機網絡的概念(gàiniàn)共一百一十八頁概念將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機、終端及其附屬設備用通信設備和通信線路連接起來，并配置網絡軟件，以實現計算機資源共享的系統。計算機網絡的概念(gàiniàn)共一百一十八頁計算機網絡的功能(gōngnéng)數據通信；實現資源共享；進行數據信息的集中和綜合處理(chǔlǐ)；均衡負載，相互協作；提高了計算機的可靠性和可用性；進行分布式處理共一百一十八頁按網絡的覆蓋范圍按數據的傳輸方式按網絡組件的關系局域網城域網廣域網

接入網廣播網絡點對點網絡對等網絡基于服務器網絡計算機網絡的分類(fēnlèi)共一百一十八頁城域網城域網接入網接入網接入網接入網接入網接入網廣域網局域網局域網校園網企業網……計算機網絡的分類(fēnlèi)共一百一十八頁計算機網絡的硬件(yìnɡjiàn)組成網絡(wǎngluò)中的計算機網絡接口卡中繼器和集線器網橋和交換機路由器傳輸介質連接器件共一百一十八頁10Mbps、100Mbps、10/100Mbps、1000Mbps分類將計算機處理的數據轉換為能夠通過介質傳輸的信號功能由網卡驅動程序和網卡硬件組成組成計算機網絡的硬件(yìnɡjiàn)組成共一百一十八頁OSI參考模型國際標準化組織（ISO）在1978年提出了開放系統互連參考模型（OSI：OpenSystemInterconnectionReferenceMode），該模型是設計和描述網絡通信的基本框架(kuànɡjià)。生產廠商根據OSI模型的標準設計自己的產品。OSI描述了網絡硬件和軟件如何以層的方式協同工作進行網絡通信。共一百一十八頁OSI參考模型物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層表示層應用層處理(chǔlǐ)網絡應用數據表示主機(zhǔjī)間通信端到端的連接尋址和最短路徑介質訪問（接入）二進制傳輸通信子網資源子網OSI的分層共一百一十八頁OSI參考模型各層功能(gōngnéng)物理層有關物理(wùlǐ)設備通過物理(wùlǐ)媒體進行互連的描述和規定；以比特流的方式傳送數據，物理層識別0和1；定義了接口的機械特性、電氣特性、功能特性和規程特性。共一百一十八頁數據鏈路層負責通過物理層在兩臺計算機之間無差錯地傳輸數據幀；允許網絡層通過網絡連接進行虛擬無差錯地傳輸(chuánshū)；

實現點對點的連接。OSI參考模型各層功能(gōngnéng)共一百一十八頁網絡層負責尋址，將IP地址轉換為MAC地址；選擇合適的路徑并轉發數據包；能協調發送、傳輸及接收設備(shèbèi)的能力不平衡。OSI參考模型各層功能(gōngnéng)共一百一十八頁傳輸層保證不同(bùtónɡ)子網的設備間數據包可靠、順序、無錯傳輸；

實現端到端的連接；將收到的亂序數據包重新排序，并驗證所有的分組是否都已收到。OSI參考模型各層功能(gōngnéng)共一百一十八頁會話層向表示層或會話用戶(yònghù)提供會話服務；在兩結點間建立、維護和釋放面向用戶的連接；對會話進行管理和控制，保證會話數據可靠傳送；OSI參考模型各層功能(gōngnéng)共一百一十八頁會話連接和傳輸連接的區別3種關系一對一一對多多對一OSI參考模型各層功能(gōngnéng)共一百一十八頁表示層負責不同的數據格式之間進行轉換；負責數據(shùjù)的加密；負責文件的壓縮。OSI參考模型各層功能(gōngnéng)共一百一十八頁應用層提供(tígōng)各種網絡服務。OSI參考模型各層功能(gōngnéng)共一百一十八頁協議數據(shùjù)單元(PDU)服務(fúwù)數據單元(SDU)對等層之間傳送數據的單位.相鄰層之間交換數據的單位.數據名稱共一百一十八頁物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層表示層應用層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層表示層應用層應用層協議(xiéyì)表示層協議(xiéyì)會話層協議傳輸層協議網絡層協議數據鏈路層協議APDUPPDUSPDU數據段數據包數據幀比特流數據名稱共一百一十八頁數據(shùjù)是怎樣從一臺計算機傳到另一臺計算機的呢？數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321應用程序數據(shùjù)物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321應用層首部H7應用程序數據(shùjù)物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321H7應用程序數據(shùjù)H6表示層首部物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321H6H7應用程序數據H5會話層首部物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321H6H7應用程序數據H5H4傳輸層首部物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321H6H7應用程序數據H5H4H3網絡層首部物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321H6H7應用程序數據H5H4H3H2數據鏈路層首部T2尾部物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP2756432110100110100101比特流110101110101物理傳輸媒體10100110100101比特流110101110101物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321H6H7應用程序數據H5H4H3數據鏈路層首部H2T2尾部物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321H6H7應用程序數據H5H4H3網絡層首部物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321H6H7應用程序數據H5H4傳輸層首部物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321H6H7應用程序數據H5會話層首部物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321H7應用程序數據(shùjù)H6表示層首部物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321應用層首部H7應用程序數據(shùjù)物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321應用程序數據(shùjù)物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層數據流向共一百一十八頁計算機

1AP17564321計算機2AP27564321物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層應用層表示層封裝解封裝是指網絡結點將要傳送的數據用特定的協議頭打包,有時候也可能加上尾部.數據(shùjù)封裝共一百一十八頁TCP/IP網絡(wǎngluò)模型應用層運輸層網絡層表示層會話層數據鏈路層物理層7654321OSI的體系結構應用層網絡接口層網絡層

(各種應用層協議如TELNET,FTP,SMTP等)傳輸層(TCP或UDP)TCP/IP的體系結構共一百一十八頁TCP/IP網絡模型(móxíng)各層功能網絡接口層：是TCP/IP模型的最低層，負責接收從網絡層交來的IP數據報并將IP數據報通過底層物理網絡發送出去，或者從底層物理網絡上接收物理幀，抽出IP數據報，交給網絡層。網絡層負責獨立地將分組從源主機送往目的主機，涉及為分組提供(tígōng)最佳路徑的選擇和交換功能，并使這一過程與它們所經過的路徑和網絡無關。

共一百一十八頁TCP/IP網絡(wǎngluò)模型各層功能傳輸層的作用是在源結點和目的結點的兩個對等實體間提供可靠的端到端的數據通信。為保證數據傳輸的可靠性，傳輸層協議也提供了確認、差錯控制和流量控制等機制。傳輸層從應用層接收數據，并且在必要的時候把它分成較小的單元，傳遞給網絡層，并確保到達對方的各段信息正確無誤。應用層涉及為用戶(yònghù)提供網絡應用，并為這些應用提供網絡支撐服務，把用戶(yònghù)的數據發送到低層，為應用程序提供網絡接口。

共一百一十八頁HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網際層網絡接口層運輸層應用層………網絡接口

1網絡接口

2網絡接口

3ICMPARPRARPTCP/IP各層主要(zhǔyào)協議共一百一十八頁數據(shùjù)封裝Data（2000字節(zìjié)）Data（2000字節）HTTP數據TCP數據IP數據Eth.Eth.①②③④⑤10000100110101011100010101001110111001分段數據包幀數據TCP共一百一十八頁數據(shùjù)解封裝Data（2000字節(zìjié)）Data（2000字節）HTTP數據TCP數據IP數據Eth.Eth.①②③④⑤10000100110101011100010101001110111001分段數據包幀共一百一十八頁物理層物理層是OSI模型的最低層，它向下直接與傳輸介質相連接，是開放系統和物理傳輸介質的接口，向上相鄰且服務于數據鏈路層。是整個開放系統的基礎(jīchǔ)，它是惟一直接提供原始比特流傳輸的層。共一百一十八頁物理層

數據終端設備又稱DTE，指數據輸入、輸出設備和傳輸控制器或計算機等數據處理裝置及其通信控制器。數據電路端接設備又稱DCE，指自動呼叫設備、調制解調器以及其他(qítā)一些中間裝置的集合。DTE的基本功能是產生、處理數據；DCE的基本功能是沿傳輸介質發送和接收數據。

DTE

DCE

DTE

DCEDTE/DCE接口DTE/DCE接口共一百一十八頁物理層機械特性；電氣特性；功能特性；規程特性。共一百一十八頁網絡層的傳輸(chuánshū)介質雙絞線同軸電纜(tónɡzhóudiànlǎn)光纖共一百一十八頁雙絞線銅導線為什么兩兩絞纏在一起呢?抵消相鄰線對之間的電磁干擾和減少近端串擾雙絞線共一百一十八頁AMPSYSTEMSCABLEE138034010024AWG(UL)CMR/MPRORC(UL)PCCFT4-VERIFIEDETLCAT5e044766FT0507表示100?代表公司名稱表示美國線纜規格標準表示線芯是24號表示通過證認的標記表示4對線表示5類線表示線纜當前所在的英尺數表示生產年月電纜(diànlǎn)護套上的文字雙絞線共一百一十八頁雙絞線非屏蔽(píngbì)雙絞線（UTP）屏蔽(píngbì)雙絞線（STP）共一百一十八頁雙絞線的連接(liánjiē)器件RJ-45信息(xìnxī)模塊屏蔽RJ-45信息模塊雙絞線共一百一十八頁白綠—1，綠—2，白橙—3，藍—4，白藍—5，橙—6，白棕—7，棕—8。T568A-標準(biāozhǔn)雙絞線的線序標準(biāozhǔn)雙絞線共一百一十八頁雙絞線的線序標準(biāozhǔn)雙絞線白橙—1，橙—2，白綠—3，藍—4，白藍—5，綠—6，白棕—7，棕—8。T568B-標準共一百一十八頁雙絞線端1端2白橙白橙橙橙白綠白綠藍白藍綠白棕棕藍白藍綠白棕棕直通線線序直通線一般(yībān)用來連接異型設備，如計算機和交換機之間的連接。雙絞線跳線的類型(lèixíng)共一百一十八頁雙絞線雙絞線跳線的類型(lèixíng)端1端2白橙白綠橙綠白綠白橙藍白藍綠白棕棕藍白藍橙白棕棕交叉(jiāochā)線線序交叉線一般用來連接同種設備，如兩臺計算機之間的連接。共一百一十八頁雙絞線雙絞線跳線的類型(lèixíng)端1端2白橙棕橙白棕白綠綠藍白藍綠白棕棕白藍

藍白綠

白橙全反線線序全反線主要(zhǔyào)用于路由器或交換機的Console端口與計算機COM端口的連接。橙共一百一十八頁光纖光纖通信中，傳輸數據的介質是光導纖維簡稱光纖，介質中傳輸的信號是激光(jīguāng)(或熒光)，即光信號。共一百一十八頁光纖光纖纖芯包層涂覆層光纖纖芯包層涂覆層光纖的結構共一百一十八頁光纖折射角入射角包層（低折射率的媒體）包層（低折射率的媒體）纖芯（高折射率的媒體）包層纖芯光纖中光的傳輸(chuánshū)共一百一十八頁光纖高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線在纖芯中傳輸的方式是不斷地全反射共一百一十八頁終端終端發送器接收器電信號電信號光信號光纖光電轉換(zhuǎnhuàn)共一百一十八頁光纖均勻(jūnyún)光纖（突變型光纖）非均勻(jūnyún)光纖（漸變型光纖）照折射率分布不同來分按照傳輸的總模數來分單模光纖多模光纖光纖的分類共一百一十八頁光纖輸入脈沖輸出脈沖多模光纖輸入脈沖輸出脈沖單模光纖共一百一十八頁光纖使用(shǐyòng)的連接器件光纖（a）ST（b）SC（c）FC（a）ST光纖連接器（b）SC光纖連接器（c）FC光纖連接器（d）LC光纖連接器共一百一十八頁光纖與光連接(liánjiē)的設備光纖收發器光接口(jiēkǒu)網卡帶光纖接口的交換機光纖收發器共一百一十八頁中央銅導線絕緣層金屬屏蔽層塑料保護外皮同軸電纜(tónɡzhóudiànlǎn)共一百一十八頁同軸電纜(tónɡzhóudiànlǎn)同軸電纜(tónɡzhóudiànlǎn)按導體粗細的不同按阻抗的不同粗纜（直徑為1.27cm）細纜（直徑為0.635cm）基帶同軸電纜寬帶同軸電纜同軸電纜的分類共一百一十八頁粗纜連接器同軸電纜(tónɡzhóudiànlǎn)AUI連接器共一百一十八頁細纜(xìlǎn)連接器同軸電纜(tónɡzhóudiànlǎn)BNC連接器BNCT型接頭共一百一十八頁IP地址基礎知識每臺直接連接到Internet上的計算機、路由器都必須(bìxū)有一個唯一的IP地址。IP地址是Internet賴以工作的基礎。共一百一十八頁net-idhost-id網絡標識主機標識IP地址IP地址的結構(jiégòu)共一百一十八頁IP地址的表示(biǎoshì)IP地址長度(chángdù)為二進制32位，每8位為一組，共4組，每組用“.”隔開，但書寫時為了方便，都用十進制寫出,每組的取值范圍為0-255.如B類地址：

10000001.00001000.00000001.00011111書寫成：

1共一百一十八頁IP地址的分類(fēnlèi)

A類地址：主要用于擁有大量(dàliàng)主機的網絡編址。

B類地址：主要用于中等規模的網絡編址。

C類地址：主要用于小型局域網編址。

D類地址：提供網絡組播服務或作為網絡測試之用。

E類地址：它是一個實驗地址，保留給未來擴充使用。共一百一十八頁net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A類地址(dìzhǐ)host-id16bitB類地址(dìzhǐ)C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001共一百一十八頁net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A類地址(dìzhǐ)host-id16bitB類地址(dìzhǐ)C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

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1

001A類地址的網絡號字段net-id為1字節共一百一十八頁net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A類地址(dìzhǐ)host-id16bitB類地址(dìzhǐ)C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001A類地址的主機號字段host-id為3字節共一百一十八頁net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A類地址(dìzhǐ)host-id16bitB類地址(dìzhǐ)C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

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1

001B類地址的網絡號字段net-id為2字節共一百一十八頁net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A類地址(dìzhǐ)host-id16bitB類地址(dìzhǐ)C類地址011host-id8bitD類地址1

1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

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1

001B類地址的主機號字段host-id為2字節共一百一十八頁net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A類地址(dìzhǐ)host-id16bitB類地址(dìzhǐ)C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

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001C類地址的網絡號字段net-id為3字節共一百一十八頁net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A類地址(dìzhǐ)host-id16bitB類地址(dìzhǐ)C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

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001C類地址的主機號字段host-id為1字節共一百一十八頁net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A類地址(dìzhǐ)host-id16bitB類地址(dìzhǐ)C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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001D類地址是多播地址

共一百一十八頁net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A類地址(dìzhǐ)host-id16bitB類地址(dìzhǐ)C類地址011host-id8bitD類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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1

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001E類地址保留為今后使用

共一百一十八頁網絡最大第一個最后一個每個網絡類別網絡數可用的可用的中最大的網絡號網絡號主機數

A126(27–2)112616,777,214B16,384(214)128.0191.25565,534C2,097,152(221)192.0.0223.255.255254注意:網絡標識(biāozhì)不能出現全0或全1狀態；

主機標識不能出現全0或全1狀態。IP地址編碼方案共一百一十八頁net-id(24位)net-id(8位)host-id(24位)net-id(16位)網絡地址A類地址默認子網掩碼網絡地址B類地址默認子網掩碼網絡地址C類地址默認子網掩碼111111111111111111111111000000000000000000000000111111111111111100000000000000001111111100000000

host-id(8位)host-id(16位)子網掩碼共一百一十八頁網絡部分主機部分地址類型用途任意任意127全0全1任意全0全1網絡地址廣播地址回送地址所有網絡廣播地址代表一個網段某一網段的所有結點回送測試路由器指定默認路由本網段所有結點特殊(tèshū)用途的地址共一百一十八頁

～54(A類)

～54(B類)

～54(C類)私有(sīyǒu)IP地址共一百一十八頁項目(xiàngmù)實施任務1：雙絞線線纜及其制作任務2：利用網卡實現雙機直接(zhíjiē)連接任務3：利用計算機串/并口實現雙機直接電纜連接共一百一十八頁工作(gōngzuò)任務（1）制作一條(yītiáo)雙絞線直通線（2）制作一條雙絞線交叉線（3）制作一條雙絞線全反線任務1：雙絞線線纜及其制作共一百一十八頁任務(rènwu)目標學會識別各種(ɡèzhǒnɡ)制作雙絞線的工具；學會使用各種工具制作雙絞線和直通線；會使用測試儀測試雙絞線的連通線。任務1：雙絞線線纜及其制作共一百一十八頁材料(cáiliào)清單

RJ-45水晶頭若干(ruògān)；雙絞線若干；

RJ-45壓線鉗；測試儀。任務1：雙絞線線纜及其制作共一百一十八頁工作(gōngzuò)過程簡單(jiǎndān)歸納為：

“剝”、“理”、“查”、“壓”四個字。任務1：雙絞線線纜及其制作共一百一十八頁任務(rènwu)1：雙絞線線纜及其制作共一百一十八頁任務(rènwu)1：雙絞線線纜及其制作共一百一十八頁任務(rènwu)1：雙絞線線纜及其制作共一百一十八頁任務(rènwu)1：雙絞線線纜及其制作共一百一十八頁任務(rènwu)1：雙絞線線纜及其制作共一百一十八頁任務(rèn