资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,子项目1,认识网络,内容介绍,1.1 教学目标,1.2 项目任务,1.3 项目预备知识,沈阳工学院,掌握网络定义和功能；,理解网络的分类和组成；,了解网络发展过程；,1.1,教学目标,沈阳工学院,你要应征某学校的网络管理员职位，在正式上班之前要参加面试，回答如下问题：,通过对自己所接触过的网络环境的观察，你认为网络中应该有哪些组成部分？,根据你自己对于网络的认识，说说网络具备哪些功能？,根据自己的观察和了解，你认为网络有哪些类型？,经过你的努力得到了这个工作机会，你将参加一些网络相关的培训，对网络的基础理论知识有更深入的了解。,1.2,项目任务,沈阳工学院,将分布在不同地理位置的多个具有独立自,主能力的,计算机系统,，通过,通信设备,和,线,路,连接起来，在,网络软件,的支持下实现,资,源,共享和数据通信的系统。,1.3,项目预备知识,管理方式,计算机系统,连接方式,功能,1.,计算机网络的定义,沈阳工学院,分为通信子网和资源子网,网络软件,网络硬件,传输介质、互联设备、主机等,2.,计算机网络系统的组成,分为网络硬件和网络软件,网络协议软件、网络操作系统、网络管理软件、网络应用软件,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,资源共享,数据通信是计算机网络最基本的功能，它,被用来快速在计算机与终端、计算机与计,算机之间传送各种信息。,共享指的是网络中的用户都能够部分或全,部地享用这些资源。,3,.,计算机网络的功能,数据通信,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,3,.,计算机网络的功能,分布处理,负载分担；实时处理；充分利用网络资源。,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,定义,.,按网络拓扑结构划分,拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无,关的点，线关系的方法。,把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，,把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几,何图形就是计算机网络的拓扑结构。,反映出网络中各实体之间的结构关系。,1.3,项目预备知识,4,.,计算机网络分类,沈阳工学院,类型,.,按网络拓扑结构划分,总线型结构,星型结构,环型结构,树型结构,网状型结构,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,局域网LAN（10km内）,.,按网络覆盖的范围划分,城域网MAN（几十至上百km）,广域网WAN（更大范围）,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,广播式网络,.,按网络传输技术划分,一个公共通信信道被多个网络节点共享，,总线型属此类。,星型与环型属此类,如两台计算机间无直接连接的线路，分组的,传输靠中间结点采用分组存储转发与路由选,择机制传至目的地。,点-点式网络,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,电路交换网络,.,按交换技术划分,报文交换网络,1.3,项目预备知识,分组交换网络,混合交换网络,沈阳工学院,数据交换,在通信子网中结点间的数据传输过程称为数据,交换。,不关心被传输的数据内容，仅执行交换的动作，,起数据交换的功能。,结点：,用于数据交换的中间设备,站点：,发送和接收数据的终端设备,1.3,项目预备知识,结点和站点,5,.,数据交换技术,沈阳工学院,通过网络中的结点在两个站点之间建立专,用的通信线路进行数据传输的交换方式。,概念,过程,建立线路,占用线路进行数据传输,释放线路,1.3,项目预备知识,.,电路交换,沈阳工学院,电路交换的优点,传输时延小，通信实时性强,线路一旦建立，独享物理线路，无冲突,电路交换的缺点,建立物理线路所需时间较长,中间结点不具有存储功能，不具有数据差,错控制,带宽浪费,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,数据与目的地址、源地址、控制信息等组成一,数据单元进入通信子网。通信子网的中间结点,负责接收数据单元、暂存、差错校验、根据地,址确定输出端口和线路，排队等待线路，转发,给下一结点，直至终点。,原理,存储转发交换,分类,报文交换 分组交换,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,报文交换,原理,以,报文,为单位进行“存储-转发”交换。目的,地址、源地址、控制信息等附加在报文上。,交换过程中，交换设备将收到的报文先,存储,，,待信道空闲时再,转发,出去，一级级中转，直,到目的地。,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,特点,相邻结点仅在传输报文时建立结点间的连接。,整个报文（,Message,）作为一个整体一起发送。,没有建立和拆除连接所需的等待时间；,线路利用率高；,报文大小不一，造成存储管理复杂，且对存储容,量要求较高；,大报文造成存储转发的延时过长；,出错后整个报文全部重发。,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,分组交换,原理,规定交换设备处理和传输的数据长度。,将长报文分成若干个小分组进行传输。,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,提高线路利用率。,各分组可通过不同路径传输，容错性好。,对转发结点的存储要求较低，可用内存来缓冲分组,速度快；转发延时小,适于交互式通信；,某个分组出错可以仅重发出错的分组,效率高；,缺点,需要分割报文和重组报文，增加了端站点的负担,。,分组交换的优点,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,网络是通信和计算机技术的结合。,终端网络,通信网络,OSI,网络,因特,网,单计算机联机,网络（,面向终端）,计算机,-,计算机通信网络,开放式标准化网络体系结构的网络,计算机网络的互连、高速化阶段,6,.,计算机网络发展过程,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,特征：,单台主机执行计算和通信任务，多台终端执行用户交互。,终端共享主机(Host)的软硬件资源。,连接方式：本地或远程。,T,T,T,T,T,HOST,通信线路,T,.,单计算机联机系统,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,例子：,2000,多终端的航空订票系统,HOST(航空公司总部),Terminals(订票点),通信线路(电话线路),缺点,主机负荷重数据处理通信,线路利用率低,集中控制方式，可靠性低,改进,终端集中器和前端处理机,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,特征,多个终端联机系统互联，形成了多主机互联网络。,网络结构从,“,主机终端,”,转变为,“,主机主机,”,.,计算机,-,计算机联机系统,HOST,HOST,HOST,T,T,T,T,T,T,T,T,T,T,通信线路,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,演变阶段,阶段一：,通信任务从主机中分离，由通信控制处理机（CCP）完成。,CCP：处理主机之间通信任务的专用计算机,CCP,CCP,HOST,HOST,T,T,T,T,T,T,CCP,HOST,T,T,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,演变阶段,两层网络概念的出现,由CCP组成的传输网络,通信子网,，提供信息传输服务。,建立在通信子网基础上的主机集合,资源子网,，提供计算资源,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,演变阶段,阶段二：,通信子网规模逐渐扩大,私有社会公用,公用数据通信网,优点,降低用户系统建设成本,提高通信线路利用率,兼容性好,公用数据,通信网,HOST,HOST,T,T,T,T,T,T,HOST,T,T,T,T,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,网络体系理论形成和发展,解决不同系统,间互连,77年ISO提出异种机系统互连标准,Open System Interconnection/Reference Model,83年TCP/IP（网络业界标准协议）,.,开放式标准化网络体系结构的网络,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,特征,网络间互联,光纤技术,多媒体、智能网络,.,计算机网络的互连、高速化阶段,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,定义,为进行网络中的数据交换而建立的规则、标,准或约定称为,网络协议,（protocol）。,组成,语法,（数据格式、信号电平等）,语义,（协议语法成分的含义）,时序,（时序控制和速度匹配关系),7,.,网络体系结构,1.3,项目预备知识,.,网络协议,沈阳工学院,实体的定义,每一层中，用于实现该层功能的活动元素被称,为,实体,（entity）。,对等实体的定义,不同机器上位于同一层次、完成相同功能的实,体被称为,对等（peer to peer）实体,。,.,实体和对等实体,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,接口的定义,同一结点内相邻层间交换信息的连接点。,服务的定义,每一层为相邻的上一层所提供的功能称为服务。,接口和协议的区别,协议是不同机器对等层之间的通信约定，而,接口是同一机器相邻层之间的通信约定。,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,设计目的,为降低系统设计和实现的难度，将整体功能分为,几个相对独立的子功能层次。每层实现特定的功,能。,定义,计算机网络的层次及各层协议和层间接口的集,合，即是,网络体系结构。,.,网络体系结构的概念,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,.,OSI,参考模型的层次结构,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,物理层,主要功能,在物理介质上透明的传输二进制比特流；,定义传输介质的特性标准；,特性分类,机械特性；电气特性；,功能特性；规程特性；,.,OSI,参考模型各层的主要功能,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,数据链路层,主要功能,链路管理；,帧同步；,流量控制；,差错控制；,将数据和控制信息区分开来；,透明传输；,寻址；,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,网络层,功能,建立、维护和拆除网络连接；,路径选择（路由）和中继；,数据被转换为数据分组；,传输和流量控制；,数据格式,数据分组、数据包,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,传输层,功能,提供可靠的端到端的通信。,向会话层提供独立于网络的传输服务。,管理多路复用。,数据的缓存、顺序控制、重组。,传输层的通信和网络层通信的区别,传输层,提供的是用户之间的逻辑通信功能。,网络层,提供主机之间的逻辑通信功能。,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,会话层,功能,不同用户之间的会话的建立、释放、管理和,控制。,表示层,功能,负责数据格式的转换，使发送方和接收方都,能识别。,负责诸如数据压缩和恢复、加密和解密等服,务。,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,应用层,功能,应用层是OSI参考模型的最高层，它与用户,直接联系，负责为各类应用程序提供服务。,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,Internet能给人们的生活提供很多的便利，,而邮件系统更是突破了传统通讯的界限。,当我们写好了一封新邮件，点击“发送”,按钮后，只需几秒钟的时间，网络就可以,把你的信送到对方的手中。那么，在这个,过程中，网络到底是如何为我们服务的呢？,7层结构又是如何分工合作的呢？,案例引入,沈阳工学院,.,数据在网络中的传输过程,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,.,数据的封装与解封装,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,3G,/4G,通信的发展,云计算和虚拟机技术,1.3,项目预备知识,沈阳工学院,物联网,Thank you,沈阳工学院,子项目2,网线制作和两机互联通信,内容介绍,2.1 教学目标,2.2 项目任务,2.3 项目预备知识,2.4 项目实施,理解数据传输基础知识；,掌握传输介质的分类、特性和网线的制,作方法。,掌握常用的网络测试命令的使用方法。,2.1,教学目标,作为学校的网络管理员，经过之前的培训,课程，对于网络有了一定的了解，现在开始,进入工作状态，边学习边工作。你的第一个,任务是完成利用双绞线制作不同种类的网线，,利用网线完成两个计算机的互联，并且能用,常用的网络测试命令测试网络状态。,2.2,项目任务,数据通信基本理论；,常见的传输介质；,TCP/IP协议族；,IP地址；,常用的网络测试命令。,2.3,预备知识-,知识点分析,数据（Data）,是对客观事实进行描述和记载的物理符号；是传递（携,带）信息的载体。,信息（Information）,是数据的含义或解释。,信号（Signal）,数据的物理量编码（通常为电磁编码），数据以信号的,形式在介质中传播。,2.3,预备知识-,数据通信基本概念,1.,数据与信号,模拟信号,模拟信号是指幅值可连续取值的连续信号，电视图像信,号、语音信号、温度压力传感器的输出信号以及许多遥,感遥测信号都是模拟信号。,数字信号,数字信号指幅度的取值被限制,在有限个离散数值之内的连续,信号，二进制码就是一种数字,信号，计算机数据、数字电话,和数字电视等都是数字信号。,t,2.3,预备知识-,数据通信基本概念,2,.,数据通信系统基本结构,噪声,任何信道都不完美，对传输的信号产,生干扰,外界：闪电、串扰、电气设备 内部：介质特性,信源,产生和发送信息的设备,发送器,根据传输介质特性，进行信号变换,接收器,接受信号，还原成合适的信号,信宿,接受和处理信息的设备,信道,信源和信宿间的通信线路,2.3,预备知识-,数据通信基本概念,码元与比特,码元（Code cell）,信号传输时，一个波形称为一个码元（信号编码单元）。,3,.,数据通信的主要技术指标,比特：,二进制数的一位。,2.3,预备知识-,数据通信基本概念,信号传输率与数据传输速率,信号传输率,(,波特率,)B,单位时间内传送的波形数，单位为波特,(Baud),，又称,波形速率,(,线路上每秒钟传送的,波形个数,),，又称码元,速率。,数据传输率,(,比特率,),S,即单位时间内所传送的二进制信息的位数，单位为位,/,秒，记作,bps,或,b/s,。,2.3,预备知识-,数据通信基本概念,比特率,S,和波特率,B,的关系,S,B,log,2,N,上式中，,N,为一个码元所取的离散值个数。,通常,N=2,K,，,K,为二进制信息的位数,K=log,2,N,；,N=2,时，,S=B,，,2.3,预备知识-,数据通信基本概念,带宽,物理信道频带宽度，即信道允许传送信号的最高频率和,最低频率之差。单位：Hz。,信道容量,信道容量表示一个信道的最大数据传输速率，是信道传,输数据能力的极限，单位为bps。,信道容量与数据传输速率的区别：,前者表示信道的最大数据传输速率，而后者是实际的数,据传输速率。,2.3,预备知识-,数据通信基本概念,信道容量的计算,无噪声的信道容量,奈奎斯特公式：,C=2H,log,2,N(b/s),式中，H为信道的带宽，即信道传输上、下限频率的差,值，单位为赫(Hz)；N为一个码元所取的离散值个数。,例2-2 普通电话线路带宽约3k Hz，若码元的离散值个数N=16，则最大数据传输速率是多少？,2.4,相关理论知识-,数据通信基本概念,有噪声的信道容量,香农公式：,C=H,log,2,(1+S/N)(b/s),式中，S为信号功率，N为噪声功率，S/N称为信噪比。,通常把信噪比表示成10,lg(S/N)分贝(dB)。,例2-3 已知噪声为30dB，带宽为3kHz，求最,大数据传输速率是多少？,2.3,预备知识-,数据通信基本概念,t,码元,1,码元,2,码元,3,码元,4,码元,5,信号,数字数据编码是用两个不同的电平来表示两个不同的二进制数,0,和,1,。,分类,不归零编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码,2.3,预备知识-,数字信号编码技术,不归零制,NRZ,用正电平表示,1,，负电平表示,0,，正负直接转换，中,间不在无电平处停留。,缺点：不具备自同步机制，传输时必须使用外同步。,2.3,预备知识-,数字信号编码技术,曼彻斯特编码,编码方法是将每个码元分成两个相等的间隔；码,元,“,0,”,是由低至高电平转换，即其前半个码元的,电平为低电平，后半个码元的电平为高电平。码,元,“,1,”,是从高电平到低电平的变换，即其前半个,码元的电平为低电平，后半个码元的电平为高电平。,2.3,预备知识-,数字信号编码技术,3,、,差分曼彻斯特编码,码元,1,时，前半个码元的电平与上一个码元的后半,个码元的电平一样；若码元为,0,，前半个码元的电,平与上一个码元的后半个码元的电平相反。,0 0 1 0 0 1 1 1,1,0,2.3,预备知识-,数字信号编码技术,数据通信方式是指数据在信道上传输所采取的方式。,通常有如下分类方法：,模拟通信和数字通信。,串行通信和并行通信。,单工、半双工和全双工通信。,基带传输、频带传输和宽带传输。,2.3,预备知识,-,数据通信方式,1.,模拟通信与数字通信,模拟通信,在线路上传输模拟信号的通信方式,数字通信,是指用数字信号作为载体来传输信息，或,者用数字信号对载波进行数字调制后再传输,的通信方式。,2.3,预备知识,-,数据通信方式,数字通信的优点,抗噪声（干扰）能力强，可实现高质量的远,距离通信。,能实现高保密通信,缺点,占用频带宽,2.3,预备知识,-,数据通信方式,2,、并行通信和串行通信,并行通信,定义,将数据以成组方式在两条以上的并行信道上同时,传输。,发送端,1,0,0,1,1,1,0,1,接收端,1,0,0,1,1,1,0,1,并,行,通,信,信,道,2.3,预备知识,-,数据通信方式,适用情况,通信距离较近的情况,优点,字符同步、速度快,缺点,需要传输信道多、设备复杂、成本高,2.3,预备知识,-,数据通信方式,串行通信,定义,数据流以串行方式在一条信道上传输。,2.3,预备知识,-,数据通信方式,适用情况,通信距离较远的情况,优点,该方法实现简单，采用较多,缺点,为解决收、发方码组或字符同步，需要外加同步,措施；速度慢。,2.3,预备知识,-,数据通信方式,3,、单、半双工、全双工传输,单工通信,定义,数据单向传输,适用,无线电广播、有线电广播、电视,2.3,预备知识,-,数据通信方式,半双工通信,定义,信息流可以在两个方向上传输，但同一时刻只限,于在一个方向传输。,适用,对讲机,优点,节省传输线路,缺点,效率低,2.3,预备知识,-,数据通信方式,全双工通信,定义,数据能同时沿信道的两个方向传输，即通信的,一方在发送信息的同时也能接收信息，其收、,发信道分开设置。,适用,计算机网络中数据通信,特点,效率高但结构复杂、成本高,2.3,预备知识,-,数据通信方式,基带传输,在信道上直接用基带信号（方波）传送数据。,频带传输,将数字信号调制成模拟信号后再发送和传输的方式。,宽带传输,将宽的频带划分成若干个子频带，分别用这些子频带来,传输各类不同的信号，多用于广域网宽带接入技术，如,ADSL,。,4,、,基带,/,频带,/,宽带传输,2.3,相关理论知识-,数据通信方式,循环冗余校验（,CRC,）,差错检测原理：,收发双方约定一个生成多项式,G(x),，发送方,根据发送的数据和,G(x),计算出,CRC,校验和,（校验码）并把它加在数据的末尾形成新的二,进制序列一起发送。,接收方则用,接收到的数据除以,G(x),，若余数,不为零，则传输有错。,2.3,相关理论知识-,差错控制技术,6,、差错控制的方法,自动请求重传,原理,2.3,相关理论知识-,差错控制技术,又称,检错重发,，当发送方向接收方发送帧时，,如果无差错，则接收方回送一个肯定应答；如,果接收方检测出错误，则发送一个否定应答，,请求重发。,停等式,ARQ,2.3,相关理论知识-,差错控制技术,发送端在发送完一个数据帧后，要等待接收端返,回应答信息。当应答为确认信息,(ACK),时，发送,端才继续发送下一个数据帧；当应答为不确认帧,(NAK),时，发送端需要重发这个数据帧。,连续式,ARQ,之回退,N,帧,ARQ,2.3,相关理论知识-,差错控制技术,在回退,N,帧,ARQ,中，每发送,N,帧需要一个应答帧，,当发送方接收到接收方的某个帧的,NAK,时，重传,从该帧开始的所有报文。,连续式,ARQ,之选择重传,ARQ,2.3,相关理论知识-,差错控制技术,在选择重传,ARQ,中，每发送,N,帧需要一个应答,帧，当发送方接收到接收方的某个帧的,NAK,时，仅重传该帧即可。,双绞线、同轴电缆,(,粗、细,),金属导体,光纤,无线,无线电、微波、卫星、红外线,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,1,、,双绞线,（,Twist Pair,，,TP,）,内导体芯线,绝缘,内屏蔽,外屏蔽,外套,-,螺旋绞合的双导线,-,每根,4,对、,25,对、,50,对、,1000,对,-,典型连接距离,100m,（,LAN,）,-RJ45,插座、插头,-,优缺点：,成本低,组装密度高、节省空间,安装容易（综合布线系统）,平衡传输（高速率）,抗干扰性一般,连接距离短,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,屏蔽双绞线,(STP),非屏蔽双绞线,(UTP),以铝箔屏蔽以减少干扰和串音，应用较少,无任何屏蔽层，,应用广泛,双绞线的分类,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线的对比,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,屏蔽双绞线电缆的外面由一层金属材料包裹，以,减小辐射，防止信息被窃听，同时具有较高数据传,输速率,。,但屏蔽双绞线电缆的价格相对较高，安装,时要比非屏蔽双绞线困难，必须使用特殊的连接器，,技术要求也比非屏蔽双绞线电缆高。与屏蔽双绞线,相比，非屏蔽双绞线电缆外面只需一层绝缘胶皮，,因而重量轻、易弯曲、易安装，组网灵活，非常适,用于结构化布线，所以在无特殊要求的计算机网络,布线中，常使用非屏蔽双绞线电缆。,各类双绞线的特性,3,类双绞线,4,类双绞线,3,类双绞线的最高传输频率为,16MHz,，最高传,输速率为,10Mbit/s,，用于语音和最高传输速率,为,10Mbit/s,的数据传输。,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,该类双绞线的最高传输频率为,20MHz,，最高传,输速率为,16Mbit/s,，可用于语音传输和最高传,输速率为,16Mbit/s,的数据传输,。,5类双绞线,超5类双绞线,5类双绞线电缆使用了特殊的绝缘材料，使其,最高传输频率达到100MHz,。,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,与,5,类双绞线相比，超,5,类双绞线的衰减和串扰,更小，可提供更坚实的网络基础，满足大多数,应用的需求。,6类双绞线,7类双绞线,6,类双绞线的最高频率为,200MHz,频率，连接,千兆以太网时连接距离可以达到标准的,100m,。,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,标准制定机构和制造商正在考虑利用一种新型,的铜缆系统，其带宽可以高达,600MHz,。,T568A,绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕,T568B,橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕,两种标准,双绞线的连接标准,ANSI/EIA/TIA568,商业大楼电信布线标准,规定了两种双绞线的线序。,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,交叉线,直连线,直连线：两端接头的线序相同。,交叉线：两端接头线序不同，一端用,A,，一端用,B,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,交叉线：同种接口,交换机-交换机、PC-PC、路由器-PC机,直连线：异种接口,PC/路由器-交换机/HUB,交叉线和直连线的使用,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,双绞线的制作,双绞线（,5,类,UTP,）,RJ-45,接头（水晶头）,网线钳,测线仪,准备工具,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,剪一段适当长度的网线（小于100米），用网,线钳剥去外皮约2.5厘米，将4对细线扇形分开。,将细线按白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、,白棕、棕的顺序排列。将8条线并拢，排在一个,平面上，拉直。网线剪齐，留约1.5厘米长度。,水晶头金属片向前，卡口处向下，将网线插,入水晶头内，注意白橙线对准第一脚。检查是,否充分、整齐的排列插入，用网线钳压紧即可,网线制作,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,有光脉冲,-1,，无光脉冲,-0,2,、,光纤,传输原理,光的全反射,光从折射率高的介质（纤芯）射到折射率低,的介质（玻璃包层）时会产生折射。当入射,角临界值时产生全反射，不泄漏。,调制方法,亮度调制,应用领域,局域网主干、电信网络、服务器连接,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,通信中，由光发送机产生光束，将表示数字代码的电信号转,变成光信号，并将光信号导入光纤，光信号在光纤中传播，,在另一端由光接收机负责接收光纤上传出的光信号，并进一,步将其还原成为发送前的电信号。,光纤收发器集成了光发送机和光接收机的功能：既负责光的,发送也负责光的接收。,光传输系统,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,光纤的分类,多模光纤,单模光纤,以一定角度进入光纤的一束光。可以让多条光,波以不同的入射角（但必须大于临界值）进入,同一条纤芯进行传输，将这类光纤称为多模。,当光纤的直径减小到只允许一个波长的光波传,输时，这时的光纤就如同一根波导体，没有反,射，而是沿直线传输，将这种光纤称为单模。,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,多模光纤与单模光纤的主要区别,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,单模光纤采用激光二极管（,LD,）作为光源，,多模光纤采用发光二极管（,LED,）为光源；,多模光纤的芯线粗，传输速率低、距离短，,整体的传输性能差，但成本低，一般用于建筑,物内或地理位置相邻的环境中；,单模光纤的纤芯相应较细，传输频带宽、容,量大、传输距离长，但需激光源，成本较高，,通常在建筑物之间或地域分散的环境中使用。,光纤的优缺点,传输带宽高：仅受光电转换器件的限制（,100Gb/s,）,传输损耗小，适合长距离传输,抗干扰性能极好、误码率低，保密性好,轻便,价格较高,需要光电转换,2.3,相关理论知识,-,网络传输介质,背景,TCP/IP 协议组已经成为计算机网络中使用最广,泛的体系结构之一，也是目前异种网络通信的,唯一标准。,TCP/IP协议组的四层模型,应用层,传输层,网际层（Internet层）,网络接口层,1,.,TCP/IP,参考模型概述,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,TCP/IP与OSI体系结构的对照关系,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,TCP/IP协议组的特点,开放的协议标准，免费使用。,独立于特定的计算机硬件与操作系统。,独立于特定的网络硬件，可运行于局域网、广,域网、互联网。,统一的网络地址分配方案，每个TCP/IP设备,在网中有唯一的地址。,标准化的高层协议可提供多种可靠的用户服务。,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,功能,网络接口层是TCP/IP模型的最低层。它负责把,IP分组发送到网络传输介质上以及从网络传输,介质上接收IP分组。定义了与不同网络进行连,接的接口。,协议,以太网、令牌环网、X.25、帧中继,2,.,TCP/IP,的网络接口层,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,功能,又称互联层，功能包括寻址、打包，将分组装,入IP数据报，分组路由选择；接收到数据报后，,检查目的地址转发或去除报头送传输层；,主要协议,无连接的IP协议，只负责转发，不对数据检查。,ICMP 网际控制报文协议,ARP 地址转换协议,RARP 反向地址转换协议,3,.,TCP/IP,的网际层,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,ARP,命令,该命令用于显示和修改“地址解析协议,(ARP)”,缓存中的项目。,ARP,缓存中包含一个或多个表，它们用于存储,IP,地址及其经过解析的以太网或令牌环物理地址。如果在没有参数的情况下使用，则,arp,命令将显示帮助信息。,语法：,arp-a InetAddr-g InetAddr-d InetAddr IfaceAddr-s InetAddr EtherAddr,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,参数：,-a InetAddr,该参数用于显示当前,ARP,缓存表。要显示特定,IP,地,址的,ARP,缓存项，请使用带有,InetAddr,参数的,arp,-a,，此处的,InetAddr,代表,IP,地址。,-g InetAddr,功能与,-a,相同。,-s InetAddr EtherAddr IfaceAddr,向,ARP,缓存添加可将,IP,地址,InetAddr,解析成物理,地址,EtherAddr,的静态项。,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,-d InetAddr,删除指定的,IP,地址项，此处的,InetAddr,代表,IP,地址。要删除所有项，请使用星号,(*),通配符代替,InetAddr,。,arp/?,在命令提示符下显示帮助,。,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,Ping,命令,PING(Packet Internet Grope),，因特网包探索,器，用于测试网络连接量的程序。,Ping,发送一个,ICMP,回声请求消息给目的地并报告是否收到所希,望的,ICMP,回声应答。,ping-t-a-n count-l length-f,-r count,目标,IP,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,参数说明：,ping t IP,地址：一直,Ping,指定的计算机，直到从,键盘按下,Ctrl+C,中断。,ping-a IP,地址：将地址解析为计算机,NetBios,名。,ping-n count IP,地址：发送,count,指定的,ECHO,数,据包数，默认值为,4,。,ping-l length IP,地址：发送指定数据量的,ECHO,数据包。默认为,32,字节；最大值是,65500byte,。,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,ping-f IP,地址：在数据包中发送“不要分段”标,志，数据包就不会被路由上的网关分段。通常你所,发送的数据包都会通过路由分段再发送给对方，加,上此参数以后路由就不会再分段处理。,ping-r count IP,地址：在“记录路由”字段中记录,传出和返回数据包的路由。通常情况下，发送的数,据包是通过一系列路由才到达目标地址的，通过此,参数可以设定，想探测经过路由的个数。限定能跟,踪到,9,个路由。,功能,它的功能是使源端和目的端主机上的对等实体,间提供端到端的数据传输。,主要协议,第一个是传输控制协议TCP,第二个是用户数据报协议UDP。,4,.,TCP/IP,的传输层,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,功能,为用户的应用程序提供了访问网络服务的能力并,定义了不同主机上的应用程序之间交换用户数据,的一系列下协议。,主要协议,应用层包含所有高层协议，如FTP、SMTP、,HTTP、DNS、POP、TELNET、SNMP等,。,5,.,TCP/IP,的应用层,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,6,.,TCP/IP,的协议汇总,2.3,相关理论知识,-,TCP/IP,参考模型,IP地址及其表示方法,概念,为了在因特网上的主机之间进行通信，就要,给每个连接在因特网上的主机(或路由器)分配,一个在全世界范围内惟一的标识符,-,IP地址,。,组成,32bit，由两部分组成，前一部分是,网络号,(net-id)，后一部分是,主机号,(host-id)。,1,、,分类的,IP,地址,2.3,相关理论知识,-,IP,地址,表示方法,有,二进制,和,点分十进制,两种。,10000000000010110000001100011111,IP,地址是,32 bit,二进制码,10000000 00001011 00000011 00011111,每隔,8 bit,插入一个空格,能够提高可读性,采用点分十进制记法,则进一步提高可读性,128.11.3.31,128,11 3 31,将每,8 bit,的二进制数,转换为十进制数,2.3,相关理论知识,-,IP,地址,分类,2.3,相关理论知识,-,IP,地址,常用的三种类别的IP地址使用范围,2.3,相关理论知识,-,IP,地址,2,、IP,地址的几种特殊情况,网络地址和主机地址的特殊情况,当,IP,地址为,0.0.0.0,时，它代表一个未知网络。,当,IP,地址为,255.255.255.255,时，叫做有限广播,地址，用于面向本地网络所有主机的广播。,当主机地址部分全,0,时，它代表整个网段。,当主机地址部分全为,l,时，它代表一个面向这,个网络的定向广播。,当网络部分为,127,时，用作回路测试用。,2.3,相关理论知识,-,IP,地址,公有地址和私有地址,公有地址由Internet地址授权委员会(IANA),负责分配，使用这些公有地址可以直接访问,Internet。,私有地址属于非注册地址，专门为组织机构,分配：,A类：10.0.0.010.255.255.255,B类：172.16.0.0172.31.255.255,C类：192.168.0.0192.168.255.255,2.3,相关理论知识,-,IP,地址,作用,网络设备通过使用掩码来区分IP地址中的网络,地址(网络ID)部分和主机地址(主机ID)部分。,组成,掩码由,32位,连续的0和连续1组成，可以用二进,制和点分十进制表示。其中连续的,1,对应IP地址,的,网络地址部分,，连续的,0,对应IP地址的,主机地,址部分,。,3,、,掩码的概念和作用,2.3,相关理论知识,-,IP,地址,各类IP地址的默认掩码,对于A类IP地址，默认掩码为255.0.0.0；,对于B类IP地址，默认掩码为255.255.0.0；,对于C类IP地址，默认掩码为255.255.255.0。,2.3,相关理论知识,-,IP,地址,4,、无分类编址CIDR,通过掩码来区分IP地址中的网络地址和主机地址,部分，掩码的表示方法采用斜线记法。,不再使用IP地址的分类来区分网络地址和主机地,址的位数。,举例,192.168.56.167/26的网络地址和广播地址。,2.3,划分子网和构造超网,本地主机,两台主机的IP地址属于同一网段。,远程主机,两台主机的IP地址不属于同一网段。,本地主机可以直接互通，远程主机需要路由功,能才能互通。,5,、,本地主机和远程主机,2.3,相关理论知识,-,IP,地址,通过对项目任务的分析，我们应该按步骤,完成以下工作：,完成利用双绞线制作交叉网线和直通网线；,通过交叉线连接两个PC机网卡，设置其IP,地址；,用ping命令测试两台主机的网络连通性；,使用ARP命令测试和观察IP地址和MAC地,址之间的转换。,2.4,任务实施,任务分析,1、制作直通网线,第1步：,利用斜口钳剪下所需要的双绞线长度，至少,0.6米。然后再利用双绞线剥线器将双绞线的外皮除,去2-3厘米。,第2步：,小心地剥开每一对线，排序。,左起：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕,第3步：,将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩,约14mm的长度。最后再将双绞线的每一根线依序放,入RJ-45接头的引脚内，第一只引脚内应该放白橙的,线，其余依次类推。,2.,4,任务实施,双绞线制作网线,第4步：,确定双绞线的每根线己经正确放置之后，就,可以用RJ-45压线钳压接RJ-45 接头。,第5步：,重复步骤2 步骤4，再制作另一端的RJ-45,接头，此时这个接头的线序则是：,左起：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕,第6步：,将制作完成的网线的两个接头分别插入测线,仪的两个接口中，打开测线仪开关，观察两组灯，,如果两组灯分别从1灯亮至8灯，说明直通网线制作成,功；如果有一个灯没亮，说明该条线没有连接成功；,如果灯亮的顺序颠倒，说明线序排列错误。,2.,4,任务实施,双绞线制作网线,2、制作交叉网线,第1步：,利用斜口钳剪下所需要的双绞线长度，至少,0.6米。然后再利用
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