朝阳区统计系统 网络基础知识培训 计算机中心 2003.8.

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1 朝阳区统计系统 网络基础知识培训 计算机中心 2003.8

2 主要内容 网络的概念 OSI分层网络模型 网络设备 综合布线概述 INTERNET基础

3 计算机网络的定义 计算机网络（Computer Network）
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。 通信线路：同轴细缆、双绞线、光纤、微波等 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） 网络软件：网络操作系统、网络应用软件 资源共享：软件资源、信息资源、硬件资源

4 计算机网络的分类 根据覆盖范围划分 局域网（LAN），几米~几公里 城域网（MAN），几十公里~几百公里
广域网（WAN），几百公里~几千公里 根据通信媒体划分 有线网 无线网 根据网络技术划分 Ethernet（以太网） ATM（异步传输模式）

5 网络实现两大功能: 实现资源共享 实现信息共享

6 资源共享 不联网，四台计算机需配四台打印机。

7 资源共享 联网了，节省了三台打印机！

8 信息共享 联网前 老王，我要的材料拷好了吗？ 快了，只剩下十八张盘了。

9 信息共享 联网后 联网了，既省了软盘也省时间。

10 协议（Protocol） 协议是指通讯双方事先所约定，并要求彼此遵守的通讯规则的集合 计算机网络协议的特点 多样性 强制性 层次性
本课程中主要关注Internet中所使用的TCP/IP协议，同时还将简单介绍OSI参考模型

11 OSI参考模型 OSI参考模型简介 OSI参考模型：Open System Interconnection Reference Model，简称OSI/RM 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 没有作为协议实现，主要用于教学

12 OSI参考模型 协议的分层 通常将协议根据网络功能划分为若干层次，每个层次完成特点的功能
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 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

13 OSI参考模型 OSI参考模型的7层结构 物理层 定义各种媒体及接口标准 提供透明的二进制比特的发送和接收 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 7 6 5 4 3 2 1

14 OSI参考模型 数据链路层 在物理链路上实现可靠的数据传输 提供物理寻址 生成帧 流量控制 网络层 提供主机的寻址机制 负责主机之间的连接
提供主机之间的路由选择 报文的拆分和重组

15 OSI参考模型 传输层 管理网络层连接 提供可靠的报文发送机制，确保数据的可靠传输 错误检测和恢复 信息的流量控制 会话层
建立、管理、终止应用程序之间的连接 报告低层的错误信息

16 OSI参考模型 表示层 定义数据的格式和结构 确保发送的数据能够被对方所识别 编码、解码、压缩、解压缩、加密、解密 应用层 最接近用户
为用户的应用程序提供网络服务 与其它层的区别是不向任何层提供服务

17 OSI参考模型 各层的网络设备 物理层：中继器（Repeater）、集线器（Hub）
数据链路层：网桥（Bridge）、交换机（Switch） 网络层：路由器（Router） 高层：网关（Gateway）

18 OSI分层网络模型 物理层 数据链路层 网络层 传送层 会话层 应用层 表示层 物理层 数据链路层 网络层 传送层 会话层 应用层 表示层
网关 路由器 网桥 中继器

19 负责从点A到点B，以电或光的形式获得信号
物理层 处理传输介质及相关接口的电气和机械规范 负责从点A到点B，以电或光的形式获得信号 如：10M、100M以太，同步和异步串行链路等

20 数据链路层 创建包含源地址与目标地址的帧 合并用户数据到帧 检测和校正物理链路产生的差错
数据链路层协议如：ETHERNET、TOKENRING

21 网络层 控制分组传送的操作（路由选择、拥挤控制、网络互连） 根据传送层的要求来选择服务质量 向传送层报告未恢复的差错

22 传输层 提供建立、维护和拆除传送连接的功能 选择网络层提供的最合适的服务 在系统之间提供可靠的透明的数据传送，提供端到端的错误恢复和流控制

23 会话层 提供两个进程之间建立、维护和结实会话连接的功能 提供交互会话的管理功能

24 表示层 代表应用进程协商数据表示 完成数据转换、格式化和文本压缩

25 IP 地址 IP 地址由4个字节构成 IP 地址包含两部份：网络部份与主机部份 格式 ： [网络号].[主机号] 例如 ：
网络号 = 主机号 = 12.34

26 IP地址 IP地址的分类 A B C类的网络标识位分别是：0，10，110

27 IP地址分类 网络号 缺省子网掩码 (地址的第一个字节) A类地址 1-126 255.0.0.0
网络号 缺省子网掩码 (地址的第一个字节) A类地址 B类地址 C类地址

28 IP地址 各类IP地址的范围 A类： ~ B类： ~ C类： ~ D类： ~ E类： ~

29 子网划分与子网掩码 子网掩码（Subnet Mask） 作用：用来表示一个IP地址中哪些位属于网络地址（包括子网地址），哪些位属于主机地址
子网掩码中为“1”的部分表示网络地址，为“0”的部分表示主机地址，因此，通常情况下，子网掩码是由一串连续的“1”跟上一串连续的“0”组成

30 子网划分与子网掩码 子网掩码（Subnet Mask）
缺省情况下，A类、B类、C类地址的子网掩码分别为 、 、 常见的C类网络的子网掩码: 将C类地址分成4个子网 子网掩码的简写形式：在IP地址后面加上“/n”，n为子网掩码中“1”的位数 IPCONFIG /ALL(或-ALL）命令 Windows操作系统中，用以显示本机IP地址、网关、掩码、DNS等配置信息和MAC地址

31 局域网中的IP地址 站点1 站点2 IP地址: 176.176.0.1 IP地址: 176.176.0.2
子网掩码: 站点2 IP地址: 子网掩码:

32 广域网中的IP地址 Other Router 192.114.22.1 192.114.22.7 192.114.26.18

33 MAC地址 每张网卡中包含一个独一无二的物理地址，即MAC地址
MAC地址由48位二进制构成，前24位代表设备产商，由IEEE管理分配，后24位为各产商内部的编号 MAC的广播地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF或全1

34 协议 LAN协议：以太、令牌环 WAN协议：帧中继、X.25、ISDN、DDN
网络协议：TCP/IP、IPX 、APPLETALK、DECNET

35 主要的TCP/IP协议 IP协议 ARP协议 RARP协议 ICMP协议 TCP协议与UDP协议

36 IP协议 IP协议，即Internet Protocol，也称为网际协议，是整个TCP/IP协议的基础 IP协议提供的主要服务
不可靠的（Unreliable） 尽最大努力投递的（Best-Effort Delivery） 无连接的（Connectionless） IP分组的拆分与重组

37 TCP协议和UDP协议 TCP协议与UDP协议之比较 TCP UDP 面向连接传输层协议 无连接传输层协议 可靠的 不可靠的 有流量控制机制
无流量控制机制 有确认重传机制 无确认机制 需要进行报文的拆分和重组 不进行报文的拆分与重组

38 ARP协议 ARP协议，Address Resolution Protocol，即地址解析协议 ARP协议的作用
将IP地址（网络层地址）转换为MAC地址（数据链路层地址）

39 TCP协议和UDP协议 常见的协议知名端口 端口号 协议 描述 21 FTP 文件传输中的控制命令 23 Telnet 远程登录 25
SMTP 电子邮件传输 80 HTTP WWW服务 110 POP3 邮件接收

40 TCP协议和UDP协议 常见的UDP协议知名端口 端口号 协议 描述 53 DNS 域名解析服务 67 BOOTP BOOTP Client
68 BOOTP Server 69 TFTP 简单的文件传输

41 RARP协议 RARP协议相关协议 BOOTP协议 DHCP协议
Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议 使用DHCP可以为计算机动态配置各种网络设置，但需要设置DHCP服务器 DHCP的好处 不易出错 易于维护 Client不需要繁琐的设置 IP地址可重复使用

42 ICMP协议 ICMP协议，Internet Control Message Protocol，即网际控制报文协议

43 以太网拓扑结构 以太网总线型结构 以太网星型结构

44 以太网技术 以太网是共享介质技术 两种物理配置：总线结构和星型结构 节点轮流使用传输介质 载波侦听、多路存取、冲突检测（CSMA/CD）

45 网络设备 网桥 交换机 路由器 网关

46 网桥 服务器 网桥 服务器 网桥

47 网桥 桥是一种存储转发设备，用来连接类型相似的网络。 转发网段之间的Ethernet帧 网桥不改变Ethernet帧的源或目标地址

48 集线器 集线器属于物理层设备，主要是对电信号进行放大整形、延伸网络覆盖范围 接口类型：RJ-45、BNC、AUI
速率：10Mbps、100Mbps 集线器的级连 最多可以有四个集线器进行级连 单根网线长度不能超过100米，总长度不能超过500米

49 交换机 交换机是目前组建局域网最为常用的设备，属于数据链路层设备，大部分交换机外型与集线器非常相似
交换机的工作基础是网桥（Bridge），工作时能够记录每个端口中连接的主机的MAC地址，当交换机接收到一个数据帧时，根据数据帧中的目的MAC地址决定应该将数据帧从哪个端口转发出去

50 交换机 交换机是第二层设备 交换机使用硬件来桥接帧 交换机通常有多路径底板或某种交换结构 交换机用于交换多个网段的帧
从本质上来说，是个快速网桥

51 路由器 SERVER Router SERVER Router Router

52 路由器 它是第三层设备 它能支持多个链路的复杂网络 它能根据分组类型过滤和路由 路由器可根据网络通信情况决定路由

53 路由器 路由器的工作原理 路由器的主要作用 选择传输路由 路由器属于网络层的设备，其工作基础为网络层地址（如IP地址）
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 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 路由器的主要作用 选择传输路由

54 网关 HOST SDLC Gateways 互连非兼容网络 通过若干层OSI完成协议转换

55 网络设备的发展趋势 因交换技术的发展，网桥被交换机取代 因TCP/IP协议的称霸，网关使用量大减 OK！您只需关注交换机与路由器

56 几种网络设备的区别 集线器（HUB）属于物理层设备，每个端口中连接的所有主机均属于同一个冲突域，即同一网段。
网桥、交换机、路由器的每个端口中连接的所有主机属于各自独立的冲突域，即不同的子网。 结论：网络设备中网桥、交换机、路由器可以分割冲突域，集线器（HUB）为共享设备，不能避免冲突。

57 网络传输介质 铜缆：细缆（10Base_2）、粗缆（10Base_5） 双绞线：3类UTP,5类UTP
(10Base_T,100Base_T,1000Base_T) 光纤：(10Base_F,100Base_F,FDDI等)

58 常用传输媒体 双绞线 分三类线、五类线等，常用的是五类线 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
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 5类双绞线有效的传输距离不能超过100米

59 常用传输媒体 光纤分两类：单模光纤和多模光纤 单模光纤：以激光作为光源，只能传输一路信号，传输距离远，设备比单模贵
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 接口标准：ST（圆形）、SC（方形）

60 结构化布线概述 墙座 配线架 墙座

61 六个布线子系统 工作区子系统 水平子系统 垂直干线子系统 管理子系统 设备子系统 建筑群子系统

62 工作区子系统 相当于每个办公室，有相应的计算机信息插座 用户在使用时，类似使用电源 只要将计算机用网络线接入相应插座即可入网

63 水平子系统 从工作区引出的线缆在每层楼内的布线 一端与工作区相连 一端与管理子系统相连。

64 垂直干线子系统 设在大楼的竖井内，其主要功能是沟通大楼各层的联系 将各子系统和机房设备子系统相连 在计算机网络中作为主干线。
垂直干线子系统一般用高带宽的UTP或光纤

65 管理子系统 当用户需求变化时，只须在此子系统中简单地改变跳线即可达到要求 保证了网络的完整一致性、可灵活变更性、可维护性及可扩充性
任意一组节点组合只需在HUB与配线架间简单地跳线即可实现 不会造成因结构、应用、需求改变而重新布线

66 设备子系统 指服务器与网络设备所在地 所有的设备引线，网络干线，各探头的连线等都在机房子系统中汇集，与各类设备相连接。
包含设备与UTP传输介质的转换。

67 建筑群子系统 是指建筑物之间的布线 将一栋建筑物的线缆延伸至另一建筑物 包括铜线，光缆以及漏电，防潮保护设施等。

68 正确设置主机的网络参数

69 验证网络运行状态的命令 PING IPCONFIG TRACERT *注意：以上命令均运行在MS-DOS模式下

70 运行方法 　　具体操作方法如下：首先单击“开始”菜单按钮，从弹出的菜单中找到“运行”命令，接着程序会打开一个标题为“运行”的对话框，在该对话框中，直接输入COMMAND（CMD）命令，单击回车键， 即可进入MS-DOS方式下。

71 ping只有在安装了TCP/IP协议以后才可以使用
Ping(packet internet groper)命令用来验证连接性，也显示了找到特定系统并且返回ping数据包所花费的最小、最大、平均时间。它表明了存在一个到特定系统的可靠路径。

72 PING 命令主要参数 -T 不停的ping地方主机，直到你按下Control-C
在一般情况下还可以通过ping对方让对方返回给你的TTL值大小，粗略的判断目标主机的系统类型是Windows系列还是UNIX/Linux系列，一般情况下Windows系列的系统返回的TTL值在 之间，而UNIX/Linux系列的系统返回的TTL值在 之间

73 用PING命令来测试网络 PING 10.11.105.10 (统计局的主页服务器)

74 PING命令的显示结果

75 PING命令的显示未联通结果

76 IPCONFIG 命令格式 IPCONFIG /ALL

77 IPCONFIG 命令显示结果

78 TRACE命令(TRACERT) Trace用来查看设备间传输数据包的实际路径。发起者发出一系列的UDP数据包到远程目标的单一端端口（port）地址；首先发出以TTL值为期1的三个数据包，这些数据包一旦遇到第一个路由器就不再继续传送，而路由器则以ICMP的TEM信息作为回应；接着发出以TTL值为了2的另外三个数据包，这些数据包到达的的第二个路由器同样的回应以ICMP的TEM信息.这个过程重复直到抵达目标。

79 TRACERT命令格式 TRACERT

80 RJ-45插头的打线标准与制作 1.先抽出一小段线，然後先把外皮剥除一段 2.将双绞线反向缠绕开,根据标准排线： ***注意这里是非常重要
3.铰齐线头 4.插入插头 5.用打线钳夹紧 6.使用测试仪测试

81 接线标准: 连接的标准有两个 　　 T568A/T568B

82 八根线要根据标准插入到插头中 T568A/T568B 二者没有本质的区别，只是颜色上的区别

83 本质的问题是要保证： 1,2 线对是一个绕对 3,6 线对是一个绕对 4,5 线对是一个绕对 7,8 线对是一个绕对
1,2 线对是一个绕对 3,6 线对是一个绕对 4,5 线对是一个绕对 7,8 线对是一个绕对 工程中使用比较多的是 T568B 打线方法

84 直通线: T568A T568A T568B T568B 交叉线: T568A T568B

85

86

87 UTP设备 RJ-45 连接器 线对 T 代表发送 R 代表接收 针 1 线对2 T2 2 线对2 R2 3 线对3 T3 4 线对1 R1
Purpose: This figure illustrates an unshielded twisted-pair RJ-45 connector. Emphasize: the RJ-45 has eight pins. Some are for tip (T) and some for ring(R). 1 线对2 T2 2 线对2 R2 1 3 线对3 T3 4 线对1 R1 8 5 线对1 T1 6 线对3 R3 7 线对4 T4 RJ-45 连接器 8 线对4 R4

88 UTP实现直连线 直连10BaseT/ 100BaseT 直连线 两端的线序相同 针 线 针 线 1 RD+ 1 TD+ 2 RD-
Emphasize: Make sure each student has seen a Cat 5 cable. Describe the test for straight through cable determination. If you hold the two ends of an RJ-45 cable side by side, you'll see eight colored strips, or pins, at each end. If the order of the colored pins is the same at each end, then the cable is straight through. If the order of the colors is reversed at each end, then the cable is crossed over or rolled. Straight-thru Ethernet uses pins 1, 2, 3, and 6. Straight-thru cables are used for switch to router cabling, switch to PC or server cabling, or hub to PC or server cabling. 8 1 集线器/交换机 服务器/路由器 8 针 线 1 TD+ 2 TD- 3 RD+ 4 NC 5 NC 6 RD- 7 NC 8 NC 1 针 线 1 RD+ 2 RD- 3 TD+ 4 NC 5 NC 6 TD- 7 NC 8 NC 8 1 棕 白 蓝 绿 橙 8 1 棕 白 蓝 绿 橙 两端的线序相同

89 UTP实现交叉线 交叉连接10BaseT/ 100BaseT 交叉线 部分线序交叉 集线器/交换机 集线器/交换机 针 线 针 线
Emphasize: Make sure each student has seen a Cat 5 cable. Describe the test for crossover cable determination. If you hold the two ends of an RJ-45 cable side by side, you'll see eight colored strips, or pins, at each end. If the order of the colored pins is the same at each end, then the cable is straight through. If the order of the colors is reversed at each end, then the cable is crossed over or rolled. Ethernet uses pins 1, 2, 3, and 6. For crossover, pin 1 is connected to 3, and oin 2 is connected to 6. Crossover cables are used for switch to switch cabling, PC to PC cabling, switch to hub cabling, hub to hub cabling, or router to router cabling. 集线器/交换机 集线器/交换机 8 1 针 线 1 RD+ 2 RD- 3 TD+ 4 NC 5 NC 6 TD- 7 NC 8 NC 针 线 1 RD+ 2 RD- 3 TD+ 4 NC 5 NC 6 TD- 7 NC 8 NC 1 8 8 1 8 1 棕 棕 白 绿 蓝 蓝 白 绿 白 橙 橙 白 棕 棕 白 橙 蓝 蓝 白 橙 白 绿 绿 白 部分线序交叉

90 UTP直连线与交叉线对比 有且仅有一个端口标记有“ X”时使用直连线. 两个端口均标有或均没标有“X”时用交叉线.
Purpose: This figure describes a simple way to determine whether one should use a crossover or straight thru cable. 有且仅有一个端口标记有“ X”时使用直连线. 1x 2x 3x 4x 2x 3x 4x 1x 两个端口均标有或均没标有“X”时用交叉线.

91 INTERNET基础 什么是INTERNET INTERNET的网络结构 INTERNET的地址和域名 INTERNET的安全与防护

92 什么是INTERNET INTERNET是全球性计算机互连网络 由众多网络互连而成 拥有无限的（随时都在增加）信息资源 采用TCP/IP协议
全世界所有采用开放系统协议的计算机都能互相通信

93 INTERNET的网络结构

94 实现INTERNET 防火墙 路由器 CHINANET 内部网 WEB服务器 MAIL服务器 DNS服务器

95 INTERNET的地址和域名 朝阳区统计局: www.chystats.gov.cn INTERNET地址为标准IP地址格式
由4个小于256的数字组成 数字全由点隔开，如： 为方便记忆， INTERNET地址采用域名公开发布，如：tsinghua.edu.cn 朝阳区统计局:

96 INTERNET的地址和域名 域名与IP地址一一对应 用户使用域，网络会自动转换成IP地址 IP地址是“信封上的邮政编码”
域名则是“信封上的实际地址”

97 Internet的产生与发展 我国Internet发展的现状 我国国际出口带宽的总量为：7597.5M。各大主干网分布情况如下：
中国科技网（CSTNET）：55M 中国公用计算机互联网（CHINANET）：6032M 中国教育和科研计算机网（CERNET）：257.5M 中国金桥信息网（CHINAGBN）：168M 中国联通互联网（UNINET）：418M 中国网通公用互联网(CNCNET)：465M 中国国际经济贸易互联网（CIETNET）：2M 中国移动互联网（CMNET）：200M 中国长城互联网（CGWNET）：（建设中） 中国卫星集团互联网（CSNET）：（建设中） 早期的五大主干网

98 结束 谢谢!