1、中国联合网络通信有限公司沈阳市分公司 2016年10月8日,计算机网络基础知识培训,目 录,1 网络基本概念,1.1、计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。通俗来说，网络就是通过电缆、电话线、或无线通讯等互联的计算机的集合,1 网络基本概念,1.1、计算机网络,1 网络基本概念,1.2、网络的功能通过网络，您可以和其他连到网络上的用户一起共享网络资源，如主机上的共享文件及打印机、网盘等，也可以和他们互相交换数据信息。 数据通信 资源共享 提高可靠性 提高系
2、统处理能力 分布式处理,1 网络基本概念,1.3、网络的分类 按覆盖范围分类 ：局域网（LAN，Local Area Network）、广域网（WAN，Wide Area Network）和城域网 （Metropolis Area Network）。 按网络拓扑结构分类 ：星型网络、环型网络、总线型网络。 按传输介质分类：有线网络、无线网络。 按服务对象分类：企业网、校园网等。,1 网络基本概念,1.3.1 按覆盖范围分类 局域网（WAN）指在局部区域范围内将计算机、外设和通信设备通过高速通信线路互连起来的网络系统，常见于一幢大楼、一个校园或一个企业内。 特点：覆盖范围窄，用户数量少，配置灵活
3、，速度快，误码率低。 城域网（MAN） 覆盖范围在局域网和广域网之间，一般来说是将一个城市范围内的计算机互联，这种网络的连接距离约为、 10100公里。 广域网（WAN） 也称为远程网，其所覆盖的地理范围可从几十公里到几千公里，它一般是将不同城市或不同国家之间的局域网 互联起来。 特点：覆盖范围广、连接用户多、连接速率一般较低。,1 网络基本概念,1.3.2 按网络拓扑结构分类 把网络中的服务器、工作站、交换机、路由器等网络单元抽象为“点”，把双绞线、同轴电缆、光纤等传输媒体抽象为“线”，这样计算机网络系统就变成了由点和线组成的几何图形。我们把这种采用拓扑学方法抽象出的网络结构称为计算机网络的
4、拓扑结构。 总线型结构 环型结构 星型结构 树型结构 网状结构 复合型结构,1 网络基本概念,1.3.2 按传输介质分类 有线网络 无线网络 13.3 按使用用途进行分类 公用网：也称为公众网或公共网，是指由国家的电信公司出资建造的大型网络，一般地都由国家政府电信部门管理和控制，网络内的传输和转接装置可提供给任何部门和单位使用。公用网属于国家基础设施。 专用网：指一个政府部门或一个公司组建经营的，仅供本部门或单位使用，不向本单位以外的人提供服务的网络。,1 网络基本概念,1.3.2 按传输介质分类 有线网络 无线网络 13.3 按使用用途进行分类 公用网：也称为公众网或公共网，是指由国家的电信
5、公司出资建造的大型网络，一般地都由国家政府电信部门管理和控制，网络内的传输和转接装置可提供给任何部门和单位使用。公用网属于国家基础设施。 专用网：指一个政府部门或一个公司组建经营的，仅供本部门或单位使用，不向本单位以外的人提供服务的网络。,目 录,2 计算机网络的组成,网络硬件： 是网络运行的实体，其性能的好坏对网络的性能具有决定性的作用。 计算机设备 网络接口设备 传输媒体 网络互联设备,网络软件： 是支持网络运行、开发网络资源使用效率、挖掘网络潜力的工具。 网络操作系统 网络协议软件 网络应用软件 网络管理软件,网络硬件,网络软件,计算机网络系统由网络硬件和网络软件两部分组成。,2 计算机
6、网络的组成,计算机设备根据其在网络服务中扮演的角色，可划分为： 网络服务器： 具有较强的计算功能和丰富的信息资源的高档计算机，它 向网络客户提供服务，并负责对网络资源的管理，是网络系 统中的重要组成部分。 网络工作站 在计算机网络中，只向服务器提出请求而不为其他计算机提 供服务的计算机设备称为工作站。作为独立的个人计算机为 用户服务，同时又可以按照被授予的权限访问服务器。工作 站之间可以进行通信，也可以共享网络资源。,服务器为网络工作站上的用户提供共享资源 管理网络文件系统，提供网络打印服务，处理网络通信，响应工作 站上的网络请求。 类型：文件服务器、通信服务器、计算服务器、打印服务器，应用
7、服务器等。,计算机设备,主要功能,2 计算机网络的组成,网络接口设备,网络接口设备是连接计算机设备与传输媒介的设备，常用的网络接口设备有： 网络接口卡 网络接口卡简称网卡，也称为网络适配器。网卡的主要功能 是进行信息收发和编码转换。它工作在数据链路层，负责数 据帧的发送与接收、帧的封装与拆封。 按网络类型分以太网卡、无线网卡等。 按带宽分10M/100M/1000M网卡。 调制解调器 调制解调器是实现计算机通信的外部设备，其主要功能是实 现数字信号与模拟信号/光信号之间的转换。,2 计算机网络的组成,传输 媒介,传输媒介也称为传输介质，它负责将计算机网络中的多种设备连接起来，提供数据传输的物理
8、通路。 传输媒介可分为两大类：导向传输媒介和非导向传输媒介。不同的传输媒介具有不同的传输速率和传输距离。,双 绞 线,双绞线，是一种最常用的传输媒体。把4对相互绝缘的铜线并排放在一起，用规则的方法两两绞合在一起就构成了双绞线 。双绞线价格便宜、安装容易、使用方便，因此使用十分广泛。,同 轴 电 缆,同轴电缆由内导体（单根铜质芯线）和外导体 （园柱形金属网导体）组成，内导体和外导体之间由、 绝缘材料隔开，外导体外部是一层绝缘保护套。同轴电缆具有质量稳定、寿命长、通信容量大、 传输距离长、抗干扰能力强、可靠性高和维护方便等 特点，在有线传输中使用十分广泛。,2 计算机网络的组成,光缆,光纤 即光导
9、纤维，采用非常细、透明度较高、可弯曲的石英玻璃纤维作为纤芯，外涂一层低折射率的包层和保护外壳。 光缆 由一组光纤外加包带层和外护套组成。它具有通信容量大、传输损耗小、中继距离长、抗雷电和电磁干扰性能好、无串音干扰、保密性好、体积小、重量轻等优点。 光纤分为多模光纤和单模光纤两类。 多模光纤中存在着许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输，它只适合于近距离传输。 单模光纤指光纤的直径小到只有一个光的波长，光波以直线方式传输。单模光纤制造起来成本较高，但它的衰耗较小，适合于远距离传输。,2 计算机网络的组成,同轴电缆、双绞线、光缆的性能比较,2 计算机网络的组成,无线 传输 媒介,无线传输媒体利用
10、无线电波在自由空间的传播来实现信息的传输，常用于有线铺设不便的特殊地理环境，或者作为地面通信系统的备份和补充；另外利用无线传输媒体进行信息的传输，也是实现在运动中通信的唯一手段。无线传输所使用的频段很广，人们目前已经利用了好几个波段进行通信。在数据通信中使用最多的是无线电微波通信。微波通信有地面微波接力通信和卫星通信两种主要方式。,地面微波接力通信,卫星通信,地面微波接力通信在一个无线传输信道的两个终端之间设立若干个中继站，其功能是把前一站送来的信号经过放大后发送到下一站。,两个地面站之间传送 距离：50 -100 km,地面站之间的直视线路,微波传送塔,卫星通信可以看成是一种特殊的微波接力通
11、信，使用地球同步卫星作为中继站来转发微波信号，其特点是容量大、传输距离远、可靠性高。,2 计算机网络的组成,几种媒体的传输频带,2 计算机网络的组成,网络 互联 设备,网络互联设备是计算机网络的重要组成部分，它们用于将主机连成网络，也用于将不同的网络互联起来。中继器、交换机、路由器，无线AP是最基本的网络互联设备，防火墙，IDS，IPS，负载均衡设备是比较高级的计算机网络组成单元，起到安全防护等作用。,中 继 器,交 换 机,中继器（Repeater）是局域网环境下用来延长网络距离的最简单、最廉价的互联设备，工作在OSI模型的物理层，其作用是接收传输媒体上传输的信号，对其进行放大和整形后再发送
12、到传输媒体上,交换机工作在OSI模型的第二层（数据链路层），在同一局域网子网下实现主机间的数据交换。实现数据帧的MAC地址录址。通俗点讲，同一个办公层的两台主机需要相互传文件，只需一台交换机即可连接，扩展功能：STP，VLAN，VTP等。,2 计算机网络的组成,路 由 器,路由器（Router）工作在OSI模型的第三层（网络层），是互联网的枢纽，用来连接局域网和广域网。路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，实现多台局域网主机使用同一条宽带上网的功能。扩展功能：访问控制，NAT转换等。,2 计算机网络的组成,网络 软件,网络操作系统 网络操作系统直接运行在网络硬件基础之上，为网络用户提供共
13、享资源管理服务、基本通信服务、网络系统安全服务及其他网络服务。 网络协议软件 连接到计算机网络上的计算机依靠网络协议才能进行相互通信，而网络协议要依靠具体的网络协议软件的运行支持才能工作。如TCP/IP协议。 网络应用软件 网络应用软件是在网络环境下直接面向用户的软件。如网络金融软件，网络传输软件，办公自动化软件等。 网络管理软件 为了更好地利用网络，还需要网络管理软件提供网络的性能管理、配置管理、故障管理、计费管理、安全管理、网络运行状态监视与统计等功能。如上网行为管理，流量管理，性能管理等。,目 录,3 网络互联,网络 互联,网络互联是指将使用不同链路层协议的单个网络连结,成一个整体,使之
14、能够相互通信的一种技术和方法。 正是由于发展和设计了网络互联协议(TCP/IP),才使网络互联成为可能。互连网中的主机利用互联协议服务,必要时通过路由器进行通信。,网络 协议,TCP/IP 协议,就象我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机之间也有一种语言，这就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。,TCP/IP协议叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议，传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，但TCP/IP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
15、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。 。,3 网络互联,TCP /IP协议族,TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括以下众多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。 TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议 IP(Internetworking Protocol)网间网协议 UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议 SNMP(Si
16、mple Network manage Protocol)简单网络管理协议 FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议 ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议,国际标准化组织（ISO）在年建立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统互联的体系结构(Open Systems Interconnection)简称OSI，OSI参考模型分为层，分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。,3 网络互联,IP地址,它是为标识Internet上主机位置而设置的。Internet上的每一台计算机都被赋予一个世界上唯一的32
17、位Internet地址（Internet Protocol Address，简称IP Address），这一地址可用于与该计算机机有关的全部通信。为了方便起见，在应用上我们以8bit为一单位，组成四组十进制数字来表示每一台主机的位置。一般的IP地址由4组数字组成，每组数字介于0-255之间，如某一台电脑的IP地址可为：202.206.65.115，但不能为202.206.259.3。8BIT二进制00000001-11111111换算成十进制是1-255,子网 掩码,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作
18、用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。 我们经常会看到IP地址的配置 192.168.1.1 255.255.255.0这个子网掩码将前面的IP地址划分成一个有254个主机的子网，也就是说192.168.1.1和192.168.1.254之间的主机是在一个子网。他们之间的通信是不需要路由器的。 如192.168.1.1 255.255.255.192 这个子网这个子网掩码将前面的IP地址划分成一个有62个主机的子网，也就是说192.168.1.1和192.168.1.62之间的主机是在一个子网。他们之间的通信是不需要路由器的。问题：192.168.0.1 255.255.255
19、.128 和192.168.0.210 255.255.255.128 两台主机是否需要路由通信？,3 网络互联,Ping: 用于检测对方是否可达，检查网络是否可用。但有些主机禁止ping时也会显示不可达。另外也用于检查线路质量，PING 大数量数据包，统计丢包次数，以判断线路质量 telnet: 远程连接主机，查看目的主机TCP端口是否开启，如telnet某网站http 80端口是否可达，telnet 80 Ipconfig: 查看接口IP配置,特别用于查看主机DHCP时获取的IPtracert: 跟踪路由，查看数据经过哪些网关，当不可达时，会出现timed out，当连续3个time o
20、ut时，一般表示不能到达对方，Ctrl+C 中止。若不能到达时，可看出数据包在哪里中断。 Arp: 查看MAC表,网络排错,在网络排错中，在控制台常用哪些命令，及作用,目 录,无线WIFI覆盖案例介绍,目 录,某校为推进新的网络教学方式，使用网络教学设备尤其是无线设备，该校决定对校区的两栋教学楼进行Wi-Fi覆盖，以更好地为教学和培训服务，并满足600师生同时在线。两栋教学楼为相临的建筑，每栋楼为4层建筑，每栋占地120*25米，每个楼层20个教室。,客户需求,一：客户需求,要求：办公楼内各区域无线全覆盖；实现统一管理、配置，并实时监控各AP工作状态，运维简便；部署点位相对灵活， 需支持POE
21、供电，满足消防及布线需求； AP设备运行高效、稳定的同时，保证无线网络安全；无线终端 移动过程中， AP支持接入点自动切换，无缝漫游。,目 录,综合布线系统,二：相关概念,1) 工作区子系统(Work Location) 它是由终端设备连接到信息插座之间的设备组成,包括信息插座、插座盒(或面板)、连接软线、适配器等。 2) 水平子系统(Horizontal) 它的功能是将干线子系统线路延伸到用户工作区。水平系统是布置在同一楼层上的,一端接在信息插座上,另一端接在层配间的跳线架上。 3) 垂直子系统(Backbone) 通常它是由主设备间(如计算机房、程控交换机房)至各层管理间。它采用大对数的电
22、缆馈线或光缆,两端分别接在设备间和管理间的跳线架上。 4) 设备间子系统(Equipment) 它是由设备间的电缆、连续跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。比较理想的设置是把计算机房、交换机房等设备间设计在同一楼层中,这样既便于管理、又节省投资。当然也可根据建筑物的具体情况设计多个设备间。 5) 管理子系统(Administration) 它是干线子系统和水平子系统的桥梁,同时又可为同层组网提供条件。其中包括双绞线跳线架、跳线(有快接式跳线和简易跳线之分)。 6) 建筑群子系统(Campus) 它是将多个建筑物的数据通信信号连接一体的布线系统。它采用可架空安装或沿地下电缆管道(或直埋)
23、敷设的铜缆和光缆,以及防止电缆的浪涌电压进入建筑的电气保护装置。,无线电空间传输损耗衰减计算,二：相关概念,无线电发射机输出的射频信号，通过电缆输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收下来，并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中，计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。概念一：dBm是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值），用来表示无线发射功率，单位分贝毫安，计算公式为：10log（毫安功率值）。例 如果功率P为100mW，折算为dBm后为20dBm。功率每增加一倍，dbm增加3个值。如200mW折算为dBm后为2
24、3dBm。概念二：在无线系统中，天线被用来把电流波转换成电磁波，在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”，这种能量放大的度量成为“增益”。天线增益的度量单位为“ dBi ”。 例如，发射设备的功率为20dBm ；天线的增益为5dBi 。发射总能量发射功率天线增益25dBm。信号接收强度的计算：信号接收强度=发射功率+发射天线增益+接收天线增益-接收端接头和电缆损耗-发送端接头和电缆损耗-障碍物损耗-自由空间损耗。自由空间损耗：是指电磁波在传输路径中的衰落，公式为Los=32.44+20lgD(Km)+20lgF(MHz)。其中D指距离，单位公里，F指频率，单位兆赫兹。接收灵敏度：无线电
25、波的传输是“有去无回”的，当接收端的信号能量小于标称的接收灵敏度时，接收端将不会接收任何数据，也就是说接收灵敏度是接收端能够接收信号的最小门限。,30米,举例： 无线路由的发设功率为400mW，频率2.4G,天线增溢为5DBI，接收天线增益3DBI，电缆损耗总计估3DBM，穿过一道混泥土和二道砖墙，相隔30米，接收灵敏度为-85的无线网卡是否能接收到信号?,网 络 相 关 概 念,路由器： 路由器工作在OSI模型的第三层（网络层），是互联网的枢纽，用来连接局域网和广域网。路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，实现多台局域网主机使用同一条宽带上网的功能。扩展功能：访问控制，NAT转换等。
26、交换机：交换机工作在OSI模型的第二层（数据链路层），在同一局域网子网下实现主机间的数据交换。实现数据帧的MAC地址录址。通俗点讲，同一个办公层的两台主机需要相互传文件，只需一台交换机即可连接，扩展功能：STP，VLAN，VTP等。 无线AP：AP全称是Access Point，其功能是把有线网络转换为无线网络。形像点说，无线AP是无线网和有线网之间沟通的桥梁。无线AP也就是一个无线交换机，接入在有线交换机或是路由器上，接入的无线终端和原来的网络是属于同一个子网。在组建无线漫游网络时，需要将每一个无线AP产生的各自无线信号覆盖区域进行少量交叉覆盖，这样一来就能确保访问者在不同网络之间漫游时始终
27、处于在线状态。 并发连接数：是防火墙能够同时处理的点对点连接的最大数目，IP层及以上各种传输层、会话层、应用层信息流，如打开一个网页，连接数可以达到80左右，这个连接数维持的时间很短。迅雷下载过程中可能会有80个连接数一直存在，直到迅雷下载完成。 并发用户数：同时连接路由器的用户数。 每秒连接数：采样周期是一秒，即一秒内创建的连接数，连接可能在一秒内提前释放。 数据吞吐量：是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接收并转发的最大数据速率。单位是Mbps（兆比特每秒） 带宽：一般是指通讯链路上每秒所能传送的比特数，单位是Mbps（兆比特每秒）。如宽带是10M ,通常下载速度要换算成字节， 1 Byte
28、=8bit，所以10M的带宽，每秒最大的下载速度最大为1.25MByte/s。,二：相关概念,无线电空间传输损耗衰减计算,二：相关概念,无线电发射机输出的射频信号，通过电缆输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收下来，并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中，计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。概念一：dBm是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值），用来表示无线发射功率，单位分贝毫安，计算公式为：10log（毫安功率值）。例 如果功率P为100mW，折算为dBm后为20dBm。功率每增加一倍，dbm增加3个值。如
29、200mW折算为dBm后为23dBm。概念二：在无线系统中，天线被用来把电流波转换成电磁波，在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”，这种能量放大的度量成为“增益”。天线增益的度量单位为“ dBi ”。 例如，发射设备的功率为20dBm ；天线的增益为5dBi 。发射总能量发射功率天线增益25dBm。信号接收强度的计算：信号接收强度=发射功率+发射天线增益+接收天线增益-接收端接头和电缆损耗-发送端接头和电缆损耗-障碍物损耗-自由空间损耗。自由空间损耗：是指电磁波在传输路径中的衰落，公式为Los=32.44+20lgD(Km)+20lgF(MHz)。其中D指距离，单位公里，F指频率，单
30、位兆赫兹。接收灵敏度：无线电波的传输是“有去无回”的，当接收端的信号能量小于标称的接收灵敏度时，接收端将不会接收任何数据，也就是说接收灵敏度是接收端能够接收信号的最小门限。,30米,举例： 无线路由的发设功率为400mW，频率2.4G,天线增溢为5DBI，接收天线增益3DBI，电缆损耗总计估3DBM，穿过一道混泥土和二道砖墙，相隔30米，接收灵敏度为-85的无线网卡是否能接收到信号?,目 录,方案分析,三：方案分析,通过对用户的需求进行分析，计划使用如下方案。,二：方案分析,三：方案分析,项目竣工后，经过校方、集成商共同测试验收，在整个覆盖范围内超过98%的区域无线信号最低值都能达到-70db以上。 运行一段时间以来，无论是有线还是无线网络都很稳定，Wi-Fi上网速度比较快，完全满足了校方的网络应用需求。,谢 谢！,
