TCP/IP及网络基础技术培训京信通信系统（广州）有限公司 技术支持中心1培训目标n了解TCP/IP基本原理n掌握TCP/IP网络配置n利用TCP/IP基本原理解决网络一般故障2课程结构nTCP/IPuTCP/IP基础uTCP/IP网络配置u解决TCP/IP网络一般故障3目录n第一章 计算机网络基础n第二章 TCP/IP协议基础n第三章 IP地址*n第四章 主要的TCP/IP协议n第五章 路由基础n第六章 配置TCP/IP *n第七章 TCP/IP故障处理*4第 一 章计算机网络基础5本章要点n计算机网络的定义n分组交换技术n计算机网络的分类n局域网的拓扑结构nInternet的产生与发展n常见网络设备6计算机网络的定义n计算机网络（Computer Network）u计算机网络是将地理位置不同的多个功能独立的 计算机系统，通过各种传输媒体和通讯设备，使 用功能完整的网络软件，以实现资源共享和相互 通信的系统。u通信线路：同轴细缆、双绞线、光纤、微波等u通信设备：集线器（Hub）、交换机（Switch）、 路由器（Router）、网络接口卡（NIC，简称网卡 ）、调制解调器（Modem）u网络软件：网络操作系统、网络应用软件u资源共享：软件资源、信息资源、硬件资源7分组交换技术n电路交换技术u实例：电话系统u通话双方在通话期间独占电话线路n分组交换技术u实例：计算机网络u发送方将数据划分为若干个分组（Packet），以 分组为单位进行传输，所有分组到达接收方后， 可以被还原成原始数据；一条网络线路可以被众 多计算机的不同分组进行共享，即一台计算机可 以同时与多台计算机进行通讯，同时完成多项数 据传输任务8计算机网络的分类n根据覆盖范围划分u局域网（LAN），几米几公里u城域网（MAN），几十公里几百公里u广域网（WAN），几百公里几千公里n根据通信媒体划分u有线网u无线网n根据网络技术划分uEthernet（以太网）uATM（异步传输模式）9局域网的拓扑结构n总线型u某一时刻只 能有一个节 点发送数据u查错困难n星型u中心节点负 担重，其性 能决定了整 个网络的性 能u多个节点可 同时发送数 据n环型u有较好的 容错能力u各节点工 作相对独 立u传输时延 大点表示网络设备 和计算机，线表 示传输媒体10Internet的产生与发展nInternet，即因特网，也称为国际互联网nARPANET网的诞生u美国国防部的高级研究计划局（ARPA）于1968 年提出了研制ARPANET网络的计划u1969年建成了具有4个站点（加州大学洛杉矶分校 、圣巴巴拉分校、尤他大学、斯坦福研究所）的 试验网络u1971年2月规模扩展到15个节点，并投入使用u1983年TCP/IP协议取代原有的NCP协议，标志着 Internet正式诞生uARPANET与Internet取得成功的重要因素是：开 放11Internet的产生与发展nNSFNET网的建立u美国国家科学基金会（NSF）决定资助Internet和 TCP/IP技术，于1986年开始建设使用TCP/IP协议 的NSFNETuNSFNET得到了迅速发展，并逐步取代ARPANET 成为Internet的骨干网，1990年ARPANET完全消 亡n美国国内互联网（USInternet）的形成u美国政府其他部门的计算机网络相继并入Internetu由IBM、MCI、MERIT三家公司组建的ANS公司 建立了一个新的广域网ANSNET，成为目前 Internet的主干网 12Internet的产生与发展n全球范围Internet的形成与发展u1994年，Internet开始大规模的商业化服务 ，其他国家和地区不断地接入InternetnInternet在中国的发展u1994年4月，中科院计算机网络信息中心 正式接入Internet，成为其第71个成员单位 ，线路带宽为64Kbps13常见网络设备n集线器（Hub）n交换机（Switch）n路由器（Router）n常用传输媒体14集线器n集线器主要是对电信号进行放大整形、 延伸网络覆盖范围n接口类型：RJ-45、BNC、AUIn速率：10Mbps、100Mbpsn网线长度u单根网线长度不能超过100米15交换机n交换机是目前组建局域网最为常用的设 备，大部分交换机外型与集线器非常相 似16交换机n集线器与交换机性能之比较u集线器的每个端口中连接的所有主机均属 于同一个冲突域u交换机的每个端口中连接的所有主机属于 各自独立的冲突域17路由器n路由器的工作原理u路由器的主要任务是收集路由信息，为每 个报文提供路由选择服务u从网络互连的角度来看，路由器担当了局 域网与局域网、局域网与广域网、广域网 与广域网之间的互连的任务18路由器n路由器中有一个路由表，提供了到每个 网络的路由信息n路由器通过特定的路由协议收集路由信 息、维护路由表19常用传输媒体n双绞线u分三类线、五类线等，常用的是五类线u分屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（ UTP），常用的是非屏蔽双绞线u五类线的8根线中，实际通信中使用了1、 2、3、6四根，接口标准为RJ-45标准u有效的传输距离不能超过100米20常用传输媒体n双绞线21常用传输媒体n双绞线的制作（T568B标准）橙白橙白橙色橙色绿白绿白蓝色蓝色蓝白蓝白绿色绿色褐白褐白褐色褐色1 2 3 4 5 6 7 822常用传输媒体n双绞线u平行线，双绞线的两端8根线的排列完全 一致，用于计算机与交换机、计算机与集 线器之间的连接u交叉线，双绞线的两端8根线中1-2和3-6的 颜色相反，用于计算机与计算机、交换机 与交换机、交换机与集线器、集线器与集 线器之间的连接23常用传输媒体n光纤u单模光纤：以激光作为光源，只能传输一 路信号，传输距离远，设备比多模贵u多模光纤：以发光二极管作为光源，可传 输多路信号，传输距离较近u接口标准：ST（圆形）、SC（方形）24常用传输媒体STST插头插头SCSC插头插头25常用传输媒体n光电转换器（Transceiver，也称收发器 ）u进行光信号和电信号的相互转换u使用场合v传输距离较长、而设备中没有光纤接口v传输途中可以防止电磁泄露26第 二 章TCP/IP协议基础27基本概念n协议（Protocol）u管理网络如何通信的规则。协议对网络设备之间 的通信指定了标准。它规定了网络中的数据如何 打包、如何统计以及如何传输。 nTCP/IP协议（传输控制协议/网际协议）uTCP/IP协议(Transfer Controle Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议。uTCP/IP协议是Internet国际互联网络的基础，它实 际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议 ，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而 TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基 本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族， 而不单单是TCP和IP。2829OSI参考模型nOSI参考模型简介uOSI参考模型：Open System Interconnection Reference Model，简称 OSI/RMu由ISO（国际标准化组织）于20世纪80年 代初制订，主要目的是将复杂的网络问题 具体化、简单化30OSI参考模型n协议的分层u通常将协议根据网络功能划分为若干层次 ，每个层次完成特定的功能u上层协议与下层协议之间是调用和被调用 的关系，具有一定的调用接口u从数据流动的角度来看，上层协议将要发 送的数据逐层往下传递，而下层协议接收 到报文后，将数据交给上层协议进行进一 步地处理31OSI参考模型nOSI参考模型的7层结 构u物理层v定义各种媒体及接口标 准v提供透明的二进制比特 的发送和接收v信号的调制和解调应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层765432132OSI参考模型u数据链路层v在物理链路上实现可靠的数据传输v提供物理寻址v生成帧v流量控制u网络层v提供主机的寻址机制v负责主机之间的连接v提供主机之间的路由选择v报文的拆分和重组33OSI参考模型u传输层v管理网络层连接v提供可靠的数据包发送机制，确保数据的可靠 传输v错误检测和恢复v信息的流量控制u会话层v建立、管理、终止应用程序之间的连接v报告低层的错误信息34OSI参考模型u表示层v定义数据的格式和结构v确保发送的数据能够被对方所识别v编码、解码、压缩、解压缩、加密、解密u应用层v最接近用户v为用户的应用程序提供网络服务v与其它层的区别是不向任何层提供服务35OSI参考模型nOSI参考模型7层的运行方式u各层的数据单元ALPLSLTLNLDLPHL7654321分组(Packet)帧(Frame)比特流(Bits Stream)TPDUAPDUPPDUSPDUPacket Header+TPDUFH+Packet+FT0100011010110011100101101TH+SPDUAPDUPH+APDUSH+PPDUPDU: Protocol Data Unit，协议数据单元36OSI参考模型u网络中数据的流动主机 A主机 BAPDUPPDUSPDUTPDUPacketFrameBits7654321APDUPPDUSPDUTPDUPacketFrameBits7654321PacketFrameBits路由 器网络1网络237OSI参考模型n各层的网络设备u物理层：中继器（Repeater）、集线器（ Hub）u数据链路层：网桥（Bridge）、交换机（ Switch）u网络层：路由器（Router）u高层：网关（Gateway）38OSI参考模型nOSI参考模型的优点u分工合作、责任明确u对等交谈u逐层处理、层层负责u有利于设备的模块化u加速技术革新39OSI参考模型n虽然O S I参考模型包含七层，但对任何给定 的通信会话，并不是所有七层都必须参与。n虽然O S I参考模型最初的设计目标是为开放 式通信协议设计一个体系结构框架，但它实 际上并没有达到这一目标。实际上，这一目 标现在已经完全被变成仅仅是一个学术结构 。到现在为止，该模型是一个非常完美的用 于解释开放式通信概念的方式，并是在一个 数据通信会话中所必需功能的逻辑顺序。40TCP/IP协议n与O S I参考模型不同，T C P / I P模型更侧重于互联 设备间的数据传送，而不是严格的功能层次划分。 它通过解释功能层次分布的重要性来做到这一点， 但它仍为设计者具体实现协议留下很大的余地。因 此， O S I参考模型在解释互联网络通信机制上比较 适合，但T C P / I P成为了互联网络协议的市场标准41TCP/IP协议nTCP/IP协议的层次结构u将表示层、会话层合并 到应用层u网络访问层包含了OSI 参考模型中的数据链路 层和物理层的内容nTCP/IP协议簇的核心协 议为TCP协议和IP协议Network AccessApplicationTransportInternet42TCP/IP协议n网络访问层u其功能是提供IP报文的发送和接收服务， 负责网际层与硬件设备间的联系uTCP/IP协议簇本身并没有对网络访问层的 内容作出具体的规定n网际层u解决计算机到计算机间的通信问题u协议实例：IP、ICMP、ARP、RARP等43TCP/IP协议n传输层u解决计算机程序到计算机程序间的通信问 题u协议实例：TCP、UDPn应用层u为应用程序提供规范的操作服务，注意应 用层协议与应用程序的区别u协议实例：HTTP、FTP、SMTP等等u有些应用层协议是基于TCP协议，有些应 用层协议是基于UDP协议，也有同时基于 这两种协议的44TCP/IP协议n常用的TCP/IP协议ARPRARPIPICMPTCPUDPFTP、HTTP、DNSTelnet、SNMPDNS、TFTP应用层应用层传输传输层层网网际层际层4546第 三 章IP地址47本章要点nIP地址n子网划分与子网掩码