网络基础

网络基础

学习目标： 什么是网络 网络的功能和作用 网络的发展史 拓扑结构 分类

使用连线和外围设备将分布在相同或不同的地域的多台计算机连接在一起形成的集合

特性：网络的计算机必须是独立的计算机

实现资源共享和数据通信为目的（信息交换）

三个重要因素： 连线  网络转接设备 计算机

功能： 资源共享 信息交换 提高系统的处理能力

发展史：第一代： 1954年  特点：以单个主机为中心的星型网络

各个终端共享主机的资源 又较一机多终端

第二代： 分组交换技术 实现电路交换  资源子网分主机和终端 通信子网分网络连线和连接设备

特点：用户不仅可以共享通信子网的资源还可以共享资源子网的资源 是真正意义上的网络

第三代：国际标准化 1977年 ISO研发的OSI（开放系统互连模型）

第四代：实现了数据的综合   特点： 高速化 综合化 多样化

 ADSL: 非对称用户数字环路

ISDN(专线)：综合业务数字网

网络拓扑结构：

1.总线型：最古老的已经被淘汰的 用的是同轴电缆

2.环型：使用令牌环 用令牌传递 有唯一性

3.星型：特点: 工作站加入/退出容易  对中心结点依赖性大

可以实现级联不能超过4个受广播限制  容易形成网络瓶颈

网络中的设备称之为结点

结点之间的连线称之为链路

结点与链路分布所形成的几何图形为拓扑结构

从拓扑学来看 网络=结点+链路

星型又分：树形 用级连的方式来实现

网型：链路备份和冗余

网络分类：从地理覆盖范围分： LAN 局域网   MAN 城域网  WAN 广域网（由ISP维护）

从传输技术来分： 广播式网络： broadcast network  在本地网络每个结点都将接收广播

点到点网络  point-to-point network

ISP 电信运营商

4月5日上午

数据通信技术

信息是人们要通过通信系统传递的内容

数据是数字化的信息

信号数据在信道中的表现方式

信道是信号传递的通道（链路）

信号的传输方式：

模拟信号：电压产生的连续的波 近距离才完全精确 使用非独占信道传输 使用放大器进行数据中继

数字信号:脉冲值为0 1产生的精确电压  独占信道传输  使用中继器进行数据转接

中继器只有延长网络距离的作用

信号的干扰因素：噪音 衰减性 电磁干扰

通讯系统分类：1：基带传输：未经调制信号而直接传输 在传输的过程中没有经过数字信号和模拟信号转换

2 调制传输：将各种信号变换方式后传输的总成

传输介质的性能：吞吐量和带宽（一条路容纳最大的数据量） 成本 尺寸和扩展性 抗噪性

吞吐量 带宽与频率成正比

网络介质：同轴电缆  双绞线  光纤

同轴：粗缆：10base5  细缆：10base2

传输速度都是 10Mbit/s   base 指基带  5是500米 2是185米

4月7日上午 双绞线和光纤

双绞线 也称四对八芯线

屏蔽双绞线 STP 和非屏蔽双绞线 UTP

特性：主要应用与星型网络 satr

      传输速度 10到 1000Mbit/s

      最大传输距离为100m

EIA 电子工业联合会   TIA 电信工业协会

线序标准为 T568A和T568B

B:橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕

A：绿白 绿 橙白 蓝  蓝白 橙 棕白 棕

T568B 把1和2对换  3和6对换就是T568A

计算机通信主要用  1236

4578应用于语音通信

线缆类型：

直通线：两端都用568B

交叉线：一端用568A 一端用 568B

翻转线：一端用568B 一端用 B865   应用于主机终端

UTP设备：就是水晶头 分

RJ45 网络信息交换 8针

RJ11 电话语音连接 2针

线缆使用：

同种设备用交叉 不同种设备用直通

路由器和主机是同种设备

交换机和集线器是同种设备

结点分  连接结点和访问结点

光纤：数字信号  分MMF多模光纤 SMF单模光纤

模是指：角度  射入光纤的角度

4月7日下午

二进制和十进制的转化

4月8日上午

二进制 十进制和十六进制

Ip地址=网络位+主机位

子网掩码与ip地址结合使用的一种技术主要用于区别ip地址的网络位和主机位 并将ip划分为若干个小子网

具有相同的网络位 网络id 都一样的或在同一个广播域内所有主机IP可说这组主机在同一网络内或同一网段

子网掩码由32位组成 n个连续的一 与ip地址对应的部位就是网络位

Ip地址须配合子网掩码判断主机位和网络位

4月8日下午

MAC 物理地址 被烧录到网卡中主要用于在本地网络上定位主机 又叫二层地址

IP 逻辑地址 主要用于远程 不同网络上的主机进行通信  三层地址

Ipv4 32bit 

Ipv6 128bit

分类 A B C D E

A: 将ip地址的第一个字节的第一位始终为0剩下的七位全0再全1就是A类ip地址的范围   默认的子网掩码为 255.0.0.0   范围  1到126

B: 将ip地址的第一个字节的第一位始终为1第二位始终为0剩下的六位全0再全1就是B类ip地址的范围  默认的子网掩码为 255.255.0.0  范围是 128到191

C：将ip地址的第一个字节的第一和第二位始终为1第三位始终为0剩下的五位全0再全1就是C类ip地址的范围  默认的子网掩码为 255.255.255.0   范围是 192到233

D：用于组播地址 范围 224到239

E: 用于科学试验  范围  240到254

特殊ip

127.0.0.1 本地回环测试地址 用于指向本地 测试icp/ip协议

0.0.0.0 默认路由 也指任意网络  默认子网掩码为 0.0.0.0

255.255.255.255 网络广播 全网广播 指的是网络中心所有的结点

结点地址全为0也就是主机位全为0就是网络ID 或网络号它所表示的是整个网段

路由寻址时使用

结点地址全为1也就是主机位全为1 被称为网络广播地址 表示本地网络内的所有结点

4月9日上午

IP地址分：公有IP 可直接与互联网通信 可在整个internet寻到的主机ip地址

私有IP 给某个网络内部使用 用与网络内部主机标识 不可直接与互联网通信

但是可以使用nat技术与互联网通信

子网划分好处：缩减网络数据流量  优化网络性能 简化管理

还可以更为灵活的形成大覆盖范围的网络 （汇总）

每个子网需要一个网络号还需要一个广播地址

怎样划分子网：

确认需要的网络id数 (子网)

确定子网中所需要的主机id数

每台icp/ip主机需要一个主机地址

路由器的每个接口需要一个主机地址

为整个网络设定一个子网掩码

为每个物理网段设定一个不同的子网id

为每个子网确定主机的合法地址范围

主机ip地址根据子网掩码判断自己的主机位和网络位 在子网划分过程中整个ip地址段会使用一个公共的子网掩码

无类域间路由（cidr）

是isp为公司

4月9日下午

4月10日上午   全是子网划分

4月10日下午

4月11日上午

冲突域和广播域

集线器 HUB 中断器  一层设备 在物理层

交换机 网桥  二层设备   数据链路层

路由器 三层设备 网络层

冲突域：某个特定设备发送一个数据包时 在该冲突域的其他设备必须等待 如果两个设备同时发送数据就会产生冲突 两个设备必须都重新发送数据

广播域：数据被发送到本地网段 如果一个广播发送到该网段 哪么每个设备都将接收该广播

网络设计原则：增加冲突域减少冲突  增加广播域减少广播

1.HUB所连接的所有设备都在同一个冲突域和同一个广播域

2.交换机连接的所有设备都在同一个广播域和不同的冲突域

3.路由器连接的所有身背都在不同的冲突域和不同的广播域

一个广播域可能包括一个或多个冲突域：但是一个冲突域只能包含在一个广播域中