1、,第一讲 网络入门,什么是网络 相互连接的独立自主的,计算机的集合 共享资源的一组计算机,单机,网络,网络入门,建网的目的 信息共享 硬件、软件共享 集中管理,提高可靠性,DB,client1,client2,client3,从传输规模上可以划分为: 局域网 LAN-Local Area Networks 传输地域小 传输延迟小 可以应用多种拓扑结构 广域网 WAN-Wide Area Networks LAN-LAN 范围广,全球性的,一般使用TCP/IP协议 城域网,局域网和广域网的关系,网络拓扑 Topology,网络中,计算机及网线等的物理分布 总线型Bus 结构简单,实现起来比较方便
2、,成本低,是小型局域网的常用结构;总线出现故障时比较难检测出来; 结点数量不能过多,1024台,否则可能被瘫痪。 星型Star 传输可靠性好,但如果中心节点发生故障,将会导致整个网络的瘫痪。 令牌环网Ring,总线网,终结器50欧,终结器50欧,A,B,C,D,E,A主机发出信号,所有的主机都能收到信号,星型网,中心节点,A,B,C,D,E,F,A,B,C,B,环型网,A,B,C,D,E,F,令牌,令牌,信号以一个方向运行,计算机相当于中继器,增强信号,并传到下一个计算机,以顺时针的方向传输,网络的类型,第二讲 网络的连接,网线 同轴电缆 细缆 粗缆 双绞线 光纤 网卡 访问机制,同轴电缆 C
3、oaxial Cable,构造 串音 CrossTalk 衰减 Attenuation -两根线如果离的很近时,相互之间会有一个干扰加上屏蔽层之后,会使干扰减小。 -其作用:就是防止多根网线相互之间的影响。 用于组建总线型网络Bus,终结器Terminator,连接器 BNC Connector 两端须终结器Terminator, 50欧电阻 吸收波反射 总线型网络一点断开,整个网络断开。 这是因为两端的终结器不起作用,无法吸收波反射,造成了网络的混乱。 用万用表检查缆线的错误,细缆和粗缆,ThinNet 细缆 直径0.25英寸 最长距离185米,最短0.5米 以太网规范:10Base2 Th
4、ickNet 粗缆 直径0.5英寸 Transceiver,AUI,下行电缆 最长距离500米,最短2.5米 以太网规范:10Base5 10Base5 ,500米,2.5米,细缆(thinnet),粗缆(thicknet),500米,双绞线 Twisted-Pair,八芯四对,即两两成对,相互缠绕, 逆时针方向相 互扭绕而成 。 双绞线八根芯,只有四根芯在工作,即两对,其中一对发送数据,另一对接收数据。 双绞的目的是抵消串扰,保护传输的数据免受干扰。自身的干扰;外界的干扰。 双绞线缠绕的越紧密,网络能够达到的速度也就越高。,双绞线 Twisted-Pair,双绞线一般做10M或100M的以太
5、网。其连接距离是100米。10M的网络一般用3类线即可,如果是100M的网络,应该用5类线以上的线。6类线可以达到1000M。 双绞线电缆使用RJ-45连接器连接到计算机上或交换机上,这与RJ-11连接器相似。,双绞线 Twisted-Pair,RJ-45连接器有八芯接头,里面有八个位置可供连接。与双绞线连接时,两边的线序必须一致。(我们做线的规则) 使用的时候我们只用到了其中的四根芯,即、 双绞线的八根芯相互缠绕时,其绞合度并不一样,且分别是橙白,橙,绿白,蓝,蓝白,绿,棕白,棕八种不同的颜色。,双绞线 Twisted-Pair,连接时应按一定的布线规范EIA/TIA (1)568B即线序按
6、橙白,橙,绿白,蓝,蓝白,绿,棕白,棕。 (2)568A即线序为:绿白,绿,橙白,蓝,蓝白,橙,棕白,棕。,直连线 Through Link,数据,电话,级连线 Cross Link,568A,568B,1000M交叉线的做法,1,2,3,4,5,6,7,8,2,3,4,5,6,7,8,1,两种线的应用环境,异种接口间互连用直连线 同种接口间互连用交叉线,双绞线 Twisted-Pair,分类 UTP Unshielded Twisted-Pair 非屏蔽双绞线 100米 五类线 cat-5 RJ-45 橙白,橙,绿白,兰,兰白,绿,棕白,棕 STP - Shielded Twisted-Pa
7、ir 屏蔽双绞线 干扰大的场合,双绞线外观,UTP,STP,双绞线 Twisted-Pair,双绞线在与RJ-45连接时,应使进入其中的线的长度尽可能的短。这是因为这段线越长,其传输性能越差。在类线中这段线的长度要求是1.25cm。,双绞线的识别,查看电缆上面的标志。如AMP公司会在双绞线电缆的绝缘胶皮上印有诸如“AMP SYSTEMS CABLE%$24AWGCAT5”的字样,表示该双绞线是5类双绞线。另外,24AWG表示是局域网使用的双绞线,CAT5表示为5类。 双绞线应弯曲自然,以方便布线。 电缆中的铜芯应具有较好的韧性。 电缆应具有良好的阻燃性。抗拉性、阻燃性,光纤 Fiber-Opt
8、ic Cable,光纤是用极细的玻璃纤维或极细的石英玻璃做的传输媒体。在使用时利用了光的全反射原理。 光纤传输是利用激光二极管或发光二极管在通电后产生脉冲信号,这些脉冲信号经检测器在光纤中传输。差不多没有损失。,光纤 Fiber-Optic Cable,分类 -单模光纤 芯直径5-10 m-多模光纤 芯直径15-50 m,光纤 Fiber-Optic Cable,单模光纤光源是激光二极管,产生的单色的光,这时光纤应该足够细,光在光纤中以直线方式传输。 多模光纤光源是发光二极管,产生的是复色光,光在光纤中以全反射传输。,光纤 Fiber-Optic Cable,原理 单模光纤 多模光纤 传输距离
9、远,2Km 传输速率 100M bps可靠性高 传输速度快,大容量的传输数据 可靠性高, 抗干扰能力强,差错率较低 安全性保密性好,光纤跳线,SC-ST,SC,LC,光纤跳线,Wireless Communication,无线网络 Infrared transmission 红外线 Narrowband radio transmission 窄带无线电波 激光 可移动的 只有在网络不能或不易实现时,才需使用无线网络,网线上的信号传输,基带传输 宽带传输 网线上的信号来源,网卡 Network Adapters,NIC (Network Interface Card) 计算机与网线的中间接口 主
10、要功能 向网线上发送数据 并 = 串 从网线上接收数据 串 = 并 查看目标地址 流控制 除了发送数据外,网卡必须向网络表明自己的位置或地址,使它和网络上的所有别的计算机区别开来。 每块网卡都有自己唯一的标识:硬件地址MAC Address,全球范围内唯一,网卡 Network Adapters,MAC地址 6 bytes Vender Code + Serial Code 00-E0-FC-XX-XX-XX Mac address是12位的十六进制数,也就是48位的二进制数 是制造商写在网卡芯片上的一个数,通过一定的机制,可以保证这个数在全世界的唯一性,这样每块网卡,也就是网络上的每台计算机
11、就都具有了唯一的地址。,IP 地址,网络层 逻辑地址,对应于机器的Interface IP 地址 4组8位=32位 每8位一个 octet169. 254. 0. 1 10101001. 11111110. 00000000. 00000001,十进制转二进制,IP 地址,Net ID and Host ID,Net ID 不能全0 全1IP 10.0.0.1 Net ID 10.0.0.0 本地广播 10.255.255.255 子网广播 255.255.255.255,IP分类:IP Address Classes,IP分类:IP Address Classes,Class A 0xxxx
12、xxx.x.y.z 1 126.x.y.z Class B 10xxxxxx.x.y.z 128 191.x.y.z Class C 110xxxxx.x.y.z 192 223.x.y.z Class D 1110xxxx.x.y.z 224 239.x.y.z Class E 1111,Class A,0xxxxxxx . 00000000 . 00000000 . 00000000,00000000 . 00000000 . 00000000,01111110 .,1 . 0 . 0 . 0 ,126 . 0 . 0 . 0,网络号范围:,00000001 . xxxxxxxx . xx
13、xxxxxx . xxxxxxxx,00000001 .,00000001 .,主机范围: 1 . 0 . 0 . 0,1 . 0 . 0 . 1 ,1 . 255 . 255 . 254,00000001 .,00000000 . 00000000 . 00000000,00000000 . 00000000 . 00000001,11111111 . 11111111 . 11111110,Class B,10xxxxxx . xxxxxxxx . 00000000 . 00000000,. 00000000 . 00000000,10111111 . 11111111,128 . 0 .
14、 0 . 0 ,191 . 255 . 0 . 0,网络号范围:,10000000 . 00000001 . xxxxxxxx . xxxxxxxx,10000000 . 00000000 .,10000000 . 00000000 .,主机范围: 128 . 0 . 0 . 0,128 . 0 . 0 . 1 ,128 . 0 . 255 . 254,10000000 . 00000000,. 00000000 . 00000000,00000000 . 00000001,11111111 . 11111110,Class C,110xxxxx . xxxxxxxx . xxxxxxxx .
15、 00000000,. 00000000,11011111 . 11111111 . 11111111,192 . 0 . 0 . 0 ,223 . 255 . 255 . 0,网络号范围:,11000000 . 00000000 . 00000000 . xxxxxxxx,11000000 . 00000000 . 00000000 .,11000000 . 00000000 . 00000000 .,主机范围: 192 . 0 . 0 . 0,192 . 0 . 0 . 1 ,192 . 0 . 0 . 254,11000000 . 00000000 . 00000000,. 000000
16、00,00000001,11111110,IP地址,网络数 主机数A类 27 - 2 224 2B类 214 216 2C类 221 28 2D类 组播E类 保留,特殊的IP地址,0.0.0.0 255.255.255.255 127.0.0.1,合法的主机IP?,0.0.0.0 1.1.1.1 12.0.1.0 12.0.1.255 127.0.0.4 131.107.0.255 222.0.0.255 225.0.0.1,子网掩码Subnet Mask,IP: 192.168.1.1 Subnet Mask: 255.255.255.0 Net ID: 192.168.1.01100000
17、0. 10101000. 00000001. 00000001 11111111. 11111111. 11111111. 00000000 11000000. 10101000. 00000001. 00000000,子网掩码Subnet Mask,子网掩码的作用 区分Network ID和Host ID 确定主机是否在本网络内 “与”运算 1+1=1,0+0=0,0+1=0 Default Subnet Mask Class A - 255.0.0.0 Class B - 255.255.0.0 Class C - 255.255.255.0,网络地址的计算,Ip: 10010110 00
18、010100 00000000 00000010 Mask:11111111 11111111 00000000 00000000 = 10000110 00000000 00000000 00000000结果十进制表示: Ip地址:150.20.0.2 网络掩码:255.255.0.0 网络地址:150.20.0.0,CIDR表示法,192.168.0.1 subnet mask 255.255.255.0 192.168.0.1/24,IP子网化,子网化是一种解决IP地址资源紧张的解决方案 Subnetting IP子网 (Subnet) 采用不同访问技术的网络可以处于同一子网 减少网络拥
19、塞和广播 RFC950规定 从Host ID高位起划分子网 Subnet ID 不能全为0 不能全为1 最少要2个二进制位,Subnet ID,.xxxxxxxx.xxxxxxxx,.00 .01 .10 .11,000000.00000000 000000.00000000,131.107.64.0 131.107.128.0,11111111.11111111.11000000.00000000,10000011.01101011.,131.107,Subnet Mask: 255.255.192.0,Subnet ID,10000011.01101011.01000000.0000000
20、0,000000.00000001,111111.11111110,10000011.01101011.01,10000011.01101011.01,主机范围:,131.107.64.1, 131.107.127.254,子网1: 131.107.64.0,IP:,11111111.11111111. 11000000.00000000,Mask:,255.255.192.0,Subnet ID,10000011.01101011.10000000.00000000,000000.00000001,111111.11111110,10000011.01101011.10,10000011.0
21、1101011.10,主机范围:,131.107.128.1, 131.107.191.254,子网2: 131.107.128.0,IP:,11111111.11111111. 11000000.00000000,Mask:,255.255.192.0,作业,10台,15台,3台,电信,如图是您公司的网络结构,电信 给您一个C类的IP地址: 202.101.224.0/24,请问你将如 何分配该IP地址?,A,B,C,Subnet Mask,Addressing TCP/IP初始化时,本机IP和子网掩码求与 发送数据包时,目的主机和本机子网掩码求与 结果一致,说明在本网络 不一致,数据包发往
22、Default Gateway,第三讲动态IP地址的分配(DHCP),动态主机配置协议 DHCP的作用是对网络中的主机进行动态的ip地址分配。,第二讲动态IP地址的分配(DHCP),主要内容 IP地址的动态配置 DHCP的工作过程 DHCP的授权 安装配置DHCP 安装 作用域(Scope)的配置 跨网络的DHCP配置 使用option DHCP和DNS,第三讲动态IP地址的分配(DHCP),对于一台计算机,它使用TCP/IP协议进行通迅,那么它必须要拥有IP地址,那么它是如何获得?,手动配置IP,自动获得IP,IP地址,第三讲动态IP地址的分配(DHCP),一、IP地址分配,手动 TCP/I
23、P 配置,自动 TCP/IP 配置,二、DHCP原理,1、DHCP操作,DHCP的原理,开机初始化时,发出一个广播请求,2、给出一个回应(ttl),3、依据先到为准,我要用你的,4、回应我知道了,安装DHCP的要求,如果你的计算机要成为一个DHCP服务器,这台机器的IP地址要是静态(固定)的。 必须要安装DHCP服务 还要配置一个IP地址段 工作站只要支持DHCP都可以成为DHCP的客户端,安装DHCP,DEMO,网络中存在多台DHCP时,Scope,192.168.1.2 192.168.1.3 192.168.1.4 192.168.1.5 192.168.1.6,Scope,192.16
24、8.2.2 192.168.2.3 192.168.2.4 192.168.2.5 192.168.2.6,DHCP server1,DHCP server2,192.168.1.2,谁先响应就获取谁的,如何解决?,2、DHCP Server 的授权,功能:为防止未授权的DHCP Server提供潜在的非法IP 地址给客户端。只要DHCP出故障将影响整个网络,If unauthorized, the service logs an error and will not respond to clients,If authorized, the service starts properly,D
25、HCP Service Checks For Authorization,Clients,DHCP Server,Domain Controller/ DHCP server,DHCP Server,3、创建和配置DHCP Scope(作用域)-第一项工作,A、Scope:在一个特定网段上租借或分配给客户端计算机 的合法的IP地址范围。,Scope,192.168.1.0 192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.3 192.168.1.4,IP Addresses Available for Lease to Client Computers,B、Scope配置内容
26、配置作用域参数改变默认的租期激活作用域,C、DHCP支持的作用域选项IP Address of a Router(003)IP Address of a DNS Server(006)DNS Domain Name(015)IP Address of a WINS Server(044),D、定制作用域选项(满足管理上多样性的需求)Server Level 所有从这台DHCP Server获得IP的客户端Scope Level 所有从这个作用域获得IP的客户端,E、为客户端计算机保留IP地址目的:使客户端计算机每次申请都获得相同的IP地址,1、定制DHCP功能,三、 DHCP高级配置,功能:通
27、过为指定的客户组自动配置Option以及在一个路由 的网络环境中创建有效数量的DHCP Servers来减少管 理开销。,A、使用Option Classes,目的:为配置网络上的 DHCP 客户机方面赋予更大的灵 活性。,类别:、Vendor-defined classes DHCP客户端的操作系统供应商类别和配置 、User-defined classes 有相似配置的客户类别,A、使用Superscopes,功能:将多个作用域组合为单个管理实体。,应用条件:,当前活动作用域的可用地址不能满足客户端主机数 量的递增。用新的地址范围代替已存在的地址范围。新拥有的IP地址与原有的IP地址不在连
28、续范围内。,三、 DHCP高级配置,三、 DHCP高级配置,B、使用Multicast Scope,目的:给网络中客户端分配一个D类的Multicast地址 ( 224.0.0.0239.255.255.255) 应用:用于象Microsoft Windows Media这样的实时视频 或音频网络协作应用程序。,注意:Multicast Address 与Unicast Address的区别在于Multicast Address是一组 TCP/IP 主机共用,而Unicast Address 是单独分配给某一台TCP/IP 主机。,C、配置在路由网络中的DHCP,方法:由于DHCP是一项基于广
29、播的网络服务的特殊性 1、在每一个子网单独配一台DHCP服务器 2、配置一台RFC-1542兼容的路由器转发DHCP数据包 3、在每一个网段配置一台DHCP relay agent转发DHCP 数据包,三、 DHCP高级配置,路由网络中的DHCP,四、支持DHCP,1、监视DHCP Server Service,2、维护及排错DHCP数据库问题,3、从DHCP服务器上删除DHCP Service,步骤:A、为客户端设置短的租借期间 B、确保客户端能得到新的租借 C、记录一些已作保留的地址 D、确保新的DHCP Server上有足够的IP地址池 E、将已分配的IP地址转移到新的作用域,IPconfig的用法,Ipconfig命令用于显示当前tcp/ip的配置。也用于手动释放和更新DHCP服务器指定的tcp/ip配置。 使用ipconfig/all查看配置。,DHCP客户机的配置,在客户机中ip设置自动获得ip地址,同时还可以根据需要设置自动获得DNS,