[信息与通信]D001网络基础知识v31-20030626j.ppt

引入 现在网络已经不仅仅是一个时髦的名词。事实上它已经成为人们生活不可缺少的一部分，就象空气和水一样。 学习目标 理解网络结构 知道局域网和广域网的基本概念 掌握ISO OSI参考模型的基本结构 课程内容 网络概述 网络定义 LAN 和WAN 网络拓扑 标准化组织 计算机网络 通信协议 网络协议是网络设备之间通信规则的正式描述。 网络的演进 LAN定义 LAN定义：通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、modem或其他设备的集合。 特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。 标准（standard）：描述了协议的规定，设定了最简的性能集。 目前我国常见的局域网类型包括：以太网（Ethernet）、异步传输模式（ATM）等，其中应用最广泛的当属以太网——一种总线结构的LAN，是目前发展最迅速、也最经济的局域网。 以太网的工作原理 LAN常用设备 LAN的设计目标： 运行在有限的地理区域； 允许同时访问高带宽的介质； 通过局部管理控制网络的私有权利； 提供全时的局部服务； 联接物理相临的设备。 集线器：物理层设备 集线器：物理层设备 交换机：数据链路层设备 基于目的地址转发 二层交换机原理 接收网段上的所有数据帧； 利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表（源地址自学习），使用地址老化机制进行地址表维护。 在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到就将该数据帧发送到相应的端口；如果找不到，就向所有的端口发送； 向所有端口转发广播帧和多播帧。 正确答案 接收网段上的所有数据帧； 利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表（源地址自学习），使用地址老化机制进行地址表维护。 在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到就将该数据帧发送到相应的端口（不包括源端口）；如果找不到，就向所有的端口发送（不包括源端口）； 向所有端口转发广播帧和多播帧（不包括源端口）。 交换机：数据链路层设备 交换机：数据链路层设备 路由器：网络层设备 广域网定义及分类 WAN定义：在大范围区域内提供数据通信服务，主要用于互连局域网。 WAN分类： 共用电话网：PSTN 综合业务数字网：ISDN 数字数据网：DDN X.25共用分组交换网 帧中继：Frame Relay 异步传输模式：ATM WAN交换模式 电路交换：基于电话网的电路交换 优点：时延小、透明传输； 缺点：带宽固定，网络资源利用率低。 分组交换：以分组为单位存储转发 优点：多路复用，网络资源利用率高； 缺点：实时性差。 WAN常用设备 WAN的设计目标： 运行在广阔的地理区域； 通过低速串行链路进行访问； 网络控制服从公共服务的规则； 提供全时的或部分时间的联接性； 联接物理上分离的、遥远的、甚至全球的设备。 带宽和延迟 带宽定义：描述网络上数据在一定时刻从一个节点传送到任意节点的信息量。 以太网带宽：10M、100M、1000M等。 广域网各类服务带宽。 延迟：节点间数据传送时间。 常见网络拓朴结构 拓扑结构： 总线、星型、树型 环型、网型 标准化组织 国际标准化组织（ISO） 电子电器工程师协会（IEEE） 美国国家标准局（ANSI） 电子工业协会（EIA / TIA） 国际电信联盟（ITU） INTERNET架构委员会（IAB） 课程内容 OSI参考模型 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层、表示层和应用层 OSI参考模型 OSI RM：开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model） 七层模型 分层的优点： 1、简化网络问题； 2、帮助厂商生产互操作设备； 3、促进网络标准统一 七层功能 对等通信 每一层利用下一层提供的服务与对等层通信；每一层使用自己的协议。 数据封装 数据封装和解封装过程。 物理层 物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。 物理层线缆： 同轴电缆（coaxical cable）：细缆和粗缆 双绞线（twisted pair）：UTP、STP 光纤（fibre） 无线电波（wireless radio）：无线局域网WLAN 物理层 局域网与物理层 线缆标准：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX； 网络设备：中继器、集线器等。 广域网与物理层 DTE设备：路由器、终端主机等； DCE设备：广域网交换机、Modem、CSU/DSU等； 常见接口：RS-232、V.24、V.35等。 数据链路层 数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层。 数据链路层的功能： 物理地址定义 网络拓扑结构 链路参数 差错验证 物理介质访问 流控制（可选）