《网络管理》课程电子教案.doc_大学文库

路由器交换机防火墙文件服务器工作站〈〈网络管理教案〉〉-----朱立通本课程的目的通过本课程的学习，我们会学到有关网络相关的知识框架，以便学员今后进一步的有选择的学习 ❖ 强调基础的重要性，因为网络技术是变化的，用户需求是变化的，各种产品是变化的，我们更加重视提高学员的适应能力，而不是某一种产品系列的推销能力 ❖ 我们希望学员参与实验课程，加强动手能力，但这种动手能力应该是面向能力的，而不是面向某种产品的，只有把网络的基础学好才能够更加轻松而且具有选择的向上更快学习第一章网络的基础计算机网络是计算机技术和信息技术紧密结合的产物，网络技术对信息技术IT （Information Technology）产业的发展有着深远的影响，计算机网络应用于经济、文化、科研、军事、政治、教育、商业和社会各各行业，为了对网络的的定义、分类、网络拓扑结构、常用的网络设备以及网络的设备及网络的应用等问题进行介绍。 1.什么是网络 ◼ 所谓计算机网络是指通过数据通信系统把地理上分散的独立计算机系统连接起来，组成一个规模较大、功能较强，并能够达到数据通信和资源共享目的一种计算机。 ◼ 计算机网络包括计算机技术和通信技术 ◼ 联网的计算机可以共享许多资源，包括： ◼ 打印机 ◼ 传真设备 ◼ 电子消息 ◼ 文件和文档 ◼ 调制解调器 ◼ 数据 ◼ 使用多用户应用程序 2.网络的发展史 1、第一代计算机网络 1946年，出现第一台计算机ENIAC。单机操作。 1954年，随着一种叫收发器（Transceiver）的终端研制成功，实现了把穿孔卡上的数据通过电话线发送到远地的计算机上的梦想。以后，电传打字机也作为远程终端和计算机实现了相连，第一代计算机网络就这样问世了。终端(不具备存储和处理能力的计算机)

北大燕工教育集团 The Beidaiyanggong Education 地址：北京市西城区复兴门北大燕工教育集团 http://www.Beidayg.com.cn Email:zhulitongbeida@163.com 3 ATM: 是异步传输模式；是在局域网和广域网中传送声音、图象、视频和数据的新技术；在传统信息主要有两种方式：电路交换和分组交换。电路交换的主要不足是带宽的浪费；分组交换的主要不足是信息延迟的不确定性。 1989 年，ATM 的出现，克服了电路交换和分组交换的缺点； ATM 骨干网络能够达到 622Mbps，在网络边缘也能达到 155Mbps 70年代末期出现的计算机局域网，80年代获得了飞速发展和大范围的普及， 90年代正步入高速的阶段。 2.网络的组件 ◼ 服务器：为网络上的其它计算机提供服务的功能强大的计算机。 ◼ 客户机：使用服务器所提供的服务的计算机，客户机通常没有服务器那么强大的处理能力。 ◼ 介质：网络上设备之间的物理连接。 ◼ 资源：在网络上客户机可获得的任何东西都可视为资源。 ◼ 用户：任何使用客户机访问网络上资源的人。 ◼ 协议：应用于通信的成文规则。它们是计算机通过网络相互对话的语言 ◼ 网络操作系统：管理网络硬件操作的软件 3.网络模型 ◼ 网络的基本模型有三种： ◼ 集中式 ◼ 协作式 ◼ 分布式 4.集中式计算 ◼ 集中式计算机网络将所有数据保存在同一个地方，保证了每个人使用的都是同一信息。备份数据也很容易。 ◼ 优点： ◼ 易于备份 ◼ 安全 ◼ 成本低 ◼ 缺点： ◼ 网络访问速度慢 ◼ 提供的选择较少 5.分布式计算 ◼ 分布式网络中数据的存储和处理是在本地工作站上进行的。因为每台计算机都能够存储和处理数据，服务器就无须功能强大而且昂贵。 ◼ 优点： ◼ 快速访问 ◼ 多用户 ◼ 缺点： ◼ 对病毒敏感 ◼ 要求文件同步 6.协作式计算 ◼ 协作式计算允许计算机在整个网络内共享处理能力。用户不再局限于用一个系统的处理能力

北太欺二教育回 The beidaiyanggong education 来要点规模可以与世界一样大一般比LAN慢很多在三种网络类型中,可以的错误率最高昂贵的设备第二章0SI七层模型 1.什么是协议协议定义了计算机用于通信的语言,是使用计算机能够遵循通信标准,是通信双方对等层之间必须遵守的规则和约定的集合。 ■网络协议分层:为了减少协议设计的复杂性,大多数网络都按层或级的方式来组织每一层都建立在它的下层之上,下层为其上层提供服务,而把服务是如何实现的具体细节对上层加以屏蔽。为了使网络系统结构标准化,国际标准化组织(ISO)于是982年公布了(OSⅠ)c参考模型,作为指导研究计算机网络的标准协议常用的协议有 ■ NETBEUI(网络基本输出系统用户扩展接口) ■ IPX/SPX(简称包交换协议) TCP/P(传输控制协议/ nternet协议) ■可路由协议是指可以使两台分别在不同网络中的计算机互相通信的协议 2.什么是OSI七层模型 ■OSI(开放系统互连模型)是国际标准组织在1984年公布的一个作为未来网络协议指南的模型 ■OSI定义了各层的功能、层与层之间的关系、相同层的两端的通信 ■OSI模型将网络的功能分解为七层,但它只是一个理论目标,通常并不严格遵守这一模型.大部分协议标准都适用于其中的一层 3.OSI模型的特性: ■分层把网络操作分成不太复杂的单元计算机系统B ■分层为即插即用的兼容性定义了标准接口 7「立L ■分层使设计者能专心设计和开以功能模块分层使得不同网络模块功能的对称性,让它们能5金语很好地一起工作传输层分层使得一个区域的必变不会影响到期其他区网域,这样每个区域能更快地发展 2|数据链路层数提链路层 ■分层把复杂的网络通信过程分解成了独立的、更数据链路层广“→数探路层容易学习的操作 4.OSI模型简介传着介质传输介质传输介贾物理层 ■物理层定义了激活、维护和关闭终端用户之电气的、机械的、过程的和功能的特性规范物理层指定了建立和保持物理连接的机械、电子和实用手段。 ■它将帧转换成可以让物理层可以识别的字符0、1BIT(比特)在介质上进行传输传输位指定传输方式的要求地址:北京市西城区复兴门北大燕工教育集团上m:/www.Beidayg.com.cnEmailzhulitongbeidaql6com6

北大燕工教育集团 The Beidaiyanggong Education 地址：北京市西城区复兴门北大燕工教育集团 http://www.Beidayg.com.cn Email:zhulitongbeida@163.com 6 来。 ◼ 要点： ◼ 规模可以与世界一样大 ◼ 一般比LAN 慢很多 ◼ 在三种网络类型中，可以的错误率最高 ◼ 昂贵的设备第二章 OSI七层模型 1.什么是协议 ◼ 协议定义了计算机用于通信的语言，是使用计算机能够遵循通信标准，是通信双方对等层之间必须遵守的规则和约定的集合。 ◼ 网络协议分层：为了减少协议设计的复杂性，大多数网络都按层或级的方式来组织每一层都建立在它的下层之上，下层为其上层提供服务，而把服务是如何实现的具体细节对上层加以屏蔽。为了使网络系统结构标准化，国际标准化组织（ISO）于是982年公布了(OSI)c参考模型，作为指导研究计算机网络的标准协议。 ◼ 常用的协议有： ◼ NETBEUI （网络基本输出系统用户扩展接口） ◼ IPX/SPX（简称包交换协议） ◼ TCP/IP（传输控制协议/Internet协议） ◼可路由协议是指可以使两台分别在不同网络中的计算机互相通信的协议 2.什么是OSI七层模型 ◼ OSI(开放系统互连模型)是国际标准组织在1984年公布的一个作为未来网络协议指南的模型. ◼ OSI定义了各层的功能、层与层之间的关系、相同层的两端的通信 ◼ OSI模型将网络的功能分解为七层,但它只是一个理论目标,通常并不严格遵守这一模型.大部分协议标准都适用于其中的一层. 3．OSI模型的特性： ◼分层把网络操作分成不太复杂的单元 ◼分层为即插即用的兼容性定义了标准接口 ◼分层使设计者能专心设计和开以功能模块 ◼分层使得不同网络模块功能的对称性，让它们能很好地一起工作 ◼分层使得一个区域的必变不会影响到期其他区域，这样每个区域能更快地发展 ◼分层把复杂的网络通信过程分解成了独立的、更容易学习的操作 4.OSI模型简介物理层 ◼ 物理层定义了激活、维护和关闭终端用户之电气的、机械的、过程的和功能的特性/规范。 ◼ 物理层指定了建立和保持物理连接的机械、电子和实用手段。 ◼ 它将帧转换成可以让物理层可以识别的字符 0、1 BIT（比特）在介质上进行传输 ◼ 传输位 ◼ 指定传输方式的要求

北太欺二教育回 The beidaiyanggong education ■确定进行与其他设备兼容的数据传输数据链路层主要提供的服务包含检查和改正在物理层上可能发生的错误,负责将由物理层传达室来的未经处理的位数据,包装成数据帧,正确地传达送数据帧等.在帧出现在网络电缆时,为了确定帧目标,该层在帧的开头加上了自己的头,包括帧大小,源物理地址和目标物理地址等物理地址的作用在于将网络节点相互区分,它是一个惟一的十六进制或者十进制数 ■提供一种可靠的通过物理介质传输数据的方法。这一层将输入的数据包分解成帧,然后按顺序传输帧,并处理接收端发回的确认收到的帧。 ■数据链路层关心的问题是:网络拓扑、线路的规划、物理地址、错误通告、数据帧的有序传输和流量控制 ■数据链路层被分为两个子层: 介质访问控制( Media Access controlman)子层管理包到目的地的传达过程 ■逻辑链路控制( Logic link ControL, LLC了层从上层接收包并发送到MAC层介质访问控制MAC 负责物理寻址和对网络介质的物理访问(·媒体访问控制层·负责访问控制) ■控制介质访问的方式有三种 ■寻址 MAC ■通道争用 CSMA/CD(以太网)载波侦听多路问/问突检测-它一次只允许一个站点发送 CSMA/AD( Localtalk苹果公司) ■确定性方式令牌传送轮询系统逻辑链路控制LLC ■建立和维护网络设备间的数据链路连接,它负责在本层中的流量控制和错误纠正 LC子层提供的服务: 无连接服务·逻辑链路控制层·负责差错与流量控制面向连接服务 ■实施流量控制的方法: ■滑动窗口20028-17 循环冗余检验(CFC) 校验和网络层 ■网络层从源主机接收报文,将报文转换成数据包,并确保这些数据包直接发往目标设备。它还负责决定数据包通过网络的最佳路径。(网络的连接和路径的选择) 节点:网络连接的端点或一网络中两条或更多链路的连接点;节点可以是处理器、控制器、或者是工作站端口:1、互联网设备上的接口比如路由器2、插线板的母插头工作方式 ■交换(交换的功能:让路由器把这个数据包从一个接口接收,并将它发送到另一个接口或端口-目标的最佳路径) 地址:北京市西城区复兴门北大燕工教育集团http:lh www.Beidayg. Email:zhulitongbeida@163.com7

北大燕工教育集团 The Beidaiyanggong Education 地址：北京市西城区复兴门北大燕工教育集团 http://www.Beidayg.com.cn Email:zhulitongbeida@163.com 7 ◼ 确定进行与其他设备兼容的数据传输数据链路层 ◼ 主要提供的服务包含检查和改正在物理层上可能发生的错误,负责将由物理层传达室来的未经处理的位数据,包装成数据帧,正确地传达送数据帧等.在帧出现在网络电缆时,为了确定帧目标,该层在帧的开头加上了自己的头,包括帧大小,源物理地址和目标物理地址等.物理地址的作用在于将网络节点相互区分,它是一个惟一的十六进制或者十进制数. ◼ 提供一种可靠的通过物理介质传输数据的方法。这一层将输入的数据包分解成帧，然后按顺序传输帧，并处理接收端发回的确认收到的帧。 ◼ 数据链路层关心的问题是：网络拓扑、线路的规划、物理地址、错误通告、数据帧的有序传输和流量控制。 ◼ 数据链路层被分为两个子层： ◼ 介质访问控制（Media Access Control,MAC）子层管理包到目的地的传达过程 ◼ 逻辑链路控制 (Logic link Control,LLC)了层从上层接收包并发送到MAC层介质访问控制MAC 负责物理寻址和对网络介质的物理访问(•媒体访问控制层•负责访问控制) ◼ 控制介质访问的方式有三种： ◼ 寻址 ◼ MAC ◼ 通道争用 ◼ CSMA/CD（以太网）载波侦听多路问/问突检测----它一次只允许一个站点发送 ◼ CSMA/AD（LocalTalk,苹果公司） ◼ 确定性方式 ◼ 令牌传送 ◼ 轮询系统逻辑链路控制LLC ◼ 建立和维护网络设备间的数据链路连接，它负责在本层中的流量控制和错误纠正。 ◼ LLC子层提供的服务： ◼ 无连接服务•逻辑链路控制层 •负责差错与流量控制 ◼ 面向连接服务 ◼ 实施流量控制的方法： ◼ 滑动窗口2002-8-17 ◼ 循环冗余检验（CFC） ◼ 校验和网络层 ◼ 网络层从源主机接收报文，将报文转换成数据包，并确保这些数据包直接发往目标设备。它还负责决定数据包通过网络的最佳路径。(网络的连接和路径的选择) ◼ 节点：网络连接的端点或一网络中两条或更多链路的连接点；节点可以是处理器、控制器、或者是工作站。 ◼ 端口：1、互联网设备上的接口比如路由器 2、插线板的母插头 ◼ 工作方式： ◼ 交换 (交换的功能：让路由器把这个数据包从一个接口接收，并将它发送到另一个接口或端口-目标的最佳路径)

北太欺二教育回 The beidaiyanggong education 路由寻址交换线路交换报文交换数据包交换: 数据报虚拟电路路由静态动态距离矢量:距离矢量路由选择协议通过价段性地从一个路由器到另一个路由器拷贝路由表来实现的链路状态:路由选择协议使用的第2个基本协议是链路状协议。链路状态路由选择协议维持一个拓扑信息的复杂数据库,它以动态的更新路由器之间或远端的路由表,随着拓扑的更改而更新路由表信息寻址 ■由于网络层涉及到将数据从一台计算机传送至另一台计算机,所以网络层要使用网络地址, 网络中的设备不仅具有设备地址,而且具有网络地址,以告知其他计算机如何找到这台设备传输层 ■提供会话层和网络层之间的传输服务,负责错误的检杳与修复,以确保传达室送的质量如果有必要的话也会将较长的数据分割成较小的单位后传送,并由接收端将其恢复原状,而接收端也会传回 ■传输层把数据分段并组装成数据流。 ■分割和恢复数据提供端到端的可靠性 ■使用面向连接的数据传输(TCP、SPX、CNET)数据段会话层 ■建立、管理并终结用户在设备之间的连接,即会话。它要确定双方的通信协义、通信方式即 (全双工还是半双工) 管理表示层实体间的数据交换,并且报千会话层、表示层、应用层中产生的错误。 ■建立会话的方式单工:无在什么时候只能有一方进行数据传输半双工:当一方进行数据发送或接收时,另一方只能接收或发送,两者不可以同时进行全双工:在同一时间段内两端可以同时进行数据进行发送或接收表示层 ■解决各种系统可能使用不同的数据格式、但又无法相互通信的问题,使其通过共同的格式来表示这读了的素实的用总发送的想街钕被的个系统的和用读取,同时确应用层发送的信息可以在网络上传输 ■两种主要的字符代码 EBCDIC扩充的二进制编码的十进制交换码北京市西城区复兴门北大燕工教育集团ht:/www.Beidayg.comcnEmail:zhulitongbeidaa163com8

北大燕工教育集团 The Beidaiyanggong Education 地址：北京市西城区复兴门北大燕工教育集团 http://www.Beidayg.com.cn Email:zhulitongbeida@163.com 8 ◼ 路由 ◼ 寻址交换 ◼ 线路交换 ◼ 报文交换 ◼ 数据包交换： ◼ 数据报 ◼ 虚拟电路路由 ◼ 静态 ◼ 动态 ◼ 距离矢量：距离矢量路由选择协议通过价段性地从一个路由器到另一个路由器拷贝路由表来实现的 ◼ 链路状态：路由选择协议使用的第2个基本协议是链路状协议。链路状态路由选择协议维持一个拓扑信息的复杂数据库，它以动态的更新路由器之间或远端的路由表，随着拓扑的更改而更新路由表信息。寻址 ◼ 由于网络层涉及到将数据从一台计算机传送至另一台计算机，所以网络层要使用网络地址，网络中的设备不仅具有设备地址，而且具有网络地址，以告知其他计算机如何找到这台设备。传输层 ◼ 提供会话层和网络层之间的传输服务,负责错误的检杳与修复,以确保传达室送的质量.如果有必要的话,也会将较长的数据分割成较小的单位后传送,并由接收端将其恢复原状,而接收端也会传回 ◼ 传输层把数据分段并组装成数据流。 ◼ 分割和恢复数据 ◼ 提供端到端的可靠性 ◼ 使用面向连接的数据传输（TCP、SPX、CNET）数据段会话层 ◼ 建立、管理并终结用户在设备之间的连接，即会话。它要确定双方的通信协义、通信方式即（全双工还是半双工） ◼ 管理表示层实体间的数据交换，并且报千会话层、表示层、应用层中产生的错误。 ◼ 建立会话的方式： ◼ 单工:无在什么时候只能有一方进行数据传输 ◼ 半双工：当一方进行数据发送或接收时，另一方只能接收或发送，两者不可以同时进行 ◼ 全双工：在同一时间段内两端可以同时进行数据进行发送或接收表示层 ◼ 解决各种系统可能使用不同的数据格式、但又无法相互通信的问题，使其通过共同的格式来表示 ◼ 负责设备间数据的表示和编码格式，以及数据传输语法的协商/转换和传送 ◼ 这一层确保了一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取，同时确保由应用层发送的信息可以在网络上传输。 ◼ 两种主要的字符代码： ◼ EBCDIC 扩充的二进制编码的十进制交换码

北太欺二教育回 The beidaiyanggong education ASCI美国信息互换标准码表示层的标准: ■文本-ASCI和 EBCDIC 图形-TFF、JPEG、GIF和PICT: ■声音--MIDI、MPEG和 QuickTime 应用层主要指网络操作系统和具体的应用程序用户的应用程序与网络之间的接口。允许应用程序传输文件、发送电子邮件或其他与网络相关的操作。 ■应用层识别并证实目的通信方的可用性,使协同工作的应用程序同步并协商错误恢复和数据据完整性的控制过程它还判断是否为所需的通信过程留有足够的资源 TCPP协议包括如下 TELNET、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、 Http、 BOOTP(引导程序协议)、DHCP、DNS 4IEEE(国际标准化组织)802标准电子电气工程师协会创建适合不同的局域网需要的设备标准数据在由上往下传送时打包数据,由下往上传送时拆装数据 802标准概要美国电气及电子工程师学会IEEE802局域网系列标准 IEEE8021A局域网和城域网标准:综述及体系结构 IEEE8021B局域网的寻址、网络互连及网络管理 IEEE8022逻辑链路控制LLC,是高层协议与MAC子层间的接口 IEEE802.3 CSMA/CD访问控制方法,定义了 CSMA/CD总线的MAC子层和物理层标准和技术规范 IEEE8023a10 BASE-T/5/2系列以太网标准 IEEE8023ab千兆位以太网1000 BASE-T的规范和要求 IEEE8023u100 BASE-TX快速以太网 IEEE8023z千兆以太网标准,支持1000兆的单工和双工模式,使用8023以太网帧格式,使用 CSMA/CD访问方法,在每个冲突域支持与10 BASE-T和100BASE「T技术的地址向后兼容 IEEE8024 Token bus令牌总线访问控制与物理层技术规范 EEE802.5 Token Ring令牌环访问控制与物理层技术规范 IEEE8026MAN城域网标准 IEEE8027宽带局域网标准 IEEE8028光纤局域网标准 IEEE8029集成化综合话音数据局域网标准 IEEE802.10可互操作的局域网网络安全标准 IEEE80211无线局域网标准 IEEE80212100 VG-Any LAN新型高速局域网标准 ■IEE8021Q虚拟局域网ⅥAN标准地址:北京市西城区复兴门北大燕工教育集团上m:/www.Beidayg.com.cnEmailzhulitongbeidaql63com9

北大燕工教育集团 The Beidaiyanggong Education 地址：北京市西城区复兴门北大燕工教育集团 http://www.Beidayg.com.cn Email:zhulitongbeida@163.com 9 ◼ ASCII 美国信息互换标准码 ◼ 表示层的标准： ◼ 文本----ASCII和EBCDIC； ◼ 图形----TIFF、JPEG、GIF和PICT； ◼ 声音----MIDI、MPEG和QuickTime. 应用层 ◼ 主要指网络操作系统和具体的应用程序 ◼ 用户的应用程序与网络之间的接口。允许应用程序传输文件、发送电子邮件或其他与网络相关的操作。 ◼ 应用层识别并证实目的通信方的可用性，使协同工作的应用程序同步并协商错误恢复和数据据完整性的控制过程 ◼ 它还判断是否为所需的通信过程留有足够的资源。 ◼ TCP/IP 协议包括如下： TELNET、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、HTTP、BOOTP（引导程序协议）、DHCP、DNS 4.IEEE（国际标准化组织）802标准 ◼ 电子电气工程师协会 ◼ 创建适合不同的局域网需要的设备标准数据在由上往下传送时打包数据，由下往上传送时拆装数据 802标准概要美国电气及电子工程师学会 IEEE 802 局域网系列标准 ◼ IEEE802.1A 局域网和城域网标准：综述及体系结构 ◼ IEEE802.1B 局域网的寻址、网络互连及网络管理 ◼ IEEE802.2 逻辑链路控制LLC，是高层协议与MAC子层间的接口 ◼ IEEE802.3 CSMA/CD访问控制方法，定义了CSMA/CD总线的MAC子层和物理层标准和技术规范 ◼ IEEE802.3a 10BASE-T/5/2系列以太网标准 ◼ IEEE802.3ab 千兆位以太网1000BASE-T的规范和要求。 ◼ IEEE802.3u 100BASE-TX快速以太网 ◼ IEEE802.3z 千兆以太网标准，支持1000兆的单工和双工模式，使用802.3以太网帧格式，使用CSMA/CD访问方法，在每个冲突域支持一个重发器，与10BASE-T和100BASE-T技术的地址向后兼容。 ◼ IEEE802.4 Token Bus令牌总线访问控制与物理层技术规范 ◼ IEEE802.5 Token Ring令牌环访问控制与物理层技术规范 ◼ IEEE802.6 MAN城域网标准 ◼ IEEE802.7 宽带局域网标准 ◼ IEEE802.8 光纤局域网标准 ◼ IEEE802.9 集成化综合话音数据局域网标准 ◼ IEEE802.10 可互操作的局域网网络安全标准 ◼ IEEE802.11 无线局域网标准 ◼ IEEE802.12 100VG-AnyLAN新型高速局域网标准 ◼ IEEE802.1Q 虚拟局域网VLAN标准