【正文】 ? 如何 從主機(jī) IP地址中得到該主機(jī)所在子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號 呢 ？ ——使用子網(wǎng)掩碼 ? 三類 IP地址的 默認(rèn)子網(wǎng)掩碼： A類地址 : B類地址： C類地址 : ? 例： ? 若某主機(jī) IP地址為： （ C類地址 ） 它的子網(wǎng)掩碼為： ? 兩者的二進(jìn)制碼進(jìn)行邏輯乘 ， ? 其結(jié)果就是網(wǎng)絡(luò)號為： （ 前 24位 ） 116 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) （ 2） IP數(shù)據(jù)報(bào) ? 相互連接的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，它們使用的數(shù)據(jù)包（或幀）格式互不兼容，因此不能直接將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)送來的包傳送給另一個(gè)網(wǎng)絡(luò) ? 解決方法： IP協(xié)議定義了一種獨(dú)立于各種物理網(wǎng)的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)包格式，稱為 IP數(shù)據(jù)報(bào)（ IP datagram） ? IPv4數(shù)據(jù)報(bào)格式： 頭部 0 3 4 7 8 15 16 31 數(shù)據(jù)區(qū) 數(shù)據(jù) ( 最少 1B，包含頭部最大 64KB） 接收 IP數(shù)據(jù)報(bào)的主機(jī) IP地址 32bit 發(fā)送 IP數(shù)據(jù)報(bào)的主機(jī) IP地址 32bit 數(shù)據(jù)報(bào)總長度 16bit 服務(wù)類型 頭部長度 版本號 標(biāo)志 片偏移 13bit 頭部檢驗(yàn)和 16bit 生成時(shí)間 8bit 協(xié)議 8bit 標(biāo)識 16bit 可選字段（長度可變） 填充 源地址和目的地址 有效載荷 校驗(yàn)信息 117 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) （ 3） 路由器 ? 路由器是一種能夠連接異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的 分組交換機(jī) ， 其作用是： ? 按照路由表在網(wǎng)絡(luò)之間 轉(zhuǎn)發(fā) IP數(shù)據(jù)報(bào) ? 根據(jù)需要對 數(shù)據(jù)包的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換 ? 路由器的 IP地址設(shè)置 （ 一個(gè)路由器通常連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò) ） ： ? 當(dāng)路由器某端口連接一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)時(shí) ， 該端口應(yīng)分配 IP地址 ? 該 端口的 IP地址 ， 其網(wǎng)絡(luò)號必須與所連接物理網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號相同 ? 例： 網(wǎng)絡(luò)地址 A類網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)地址 B類網(wǎng)絡(luò) FDDI 廣域網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)地址 C類網(wǎng)絡(luò) R1 R2 主機(jī) A 主機(jī) B 1 2 1 2 118 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 為了將異構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互相連接起來 ,必須使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是 ____。 (b) 用戶所看到的網(wǎng)絡(luò) 統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) Ether FDDI ATM (a) 實(shí)際的物理網(wǎng)絡(luò) IP路由器 ? 解決方案： 統(tǒng)一采用 TCP/IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連！ 102 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 什么是 TCP/IP協(xié)議？ ? TCP/IP是網(wǎng)絡(luò)互連的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ， 它包含了 100多個(gè)協(xié)議 ， 其中：TCP（ 傳輸控制協(xié)議 )和 IP(網(wǎng)際協(xié)議 )是兩個(gè)最基本 、 最重要的協(xié)議 4 3 2 1 網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層 (以太網(wǎng) , FDDI, , ATM等 ) 網(wǎng)絡(luò)互連層（ IP） 傳輸層（ TCP或 UDP） 應(yīng)用層 (SMTP, HTTP, FTP等 ) 如電子郵件 、 HTML文檔等應(yīng)用數(shù)據(jù) 應(yīng)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 1個(gè)或多個(gè)TCP數(shù)據(jù)段或 UDP數(shù)據(jù)段 TCP或 UDP數(shù)據(jù)報(bào)封裝為IP數(shù)據(jù)報(bào) IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝為以太網(wǎng)信息幀或 ATM信元后進(jìn)行傳輸 負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)封裝為 TCP或 UDP數(shù)據(jù)報(bào)，在兩個(gè)應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù) 負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)封裝為 IP數(shù)據(jù)報(bào)，并負(fù)責(zé)把 IP數(shù)據(jù)報(bào)從發(fā)送方計(jì)算機(jī)通過物理網(wǎng)絡(luò)傳送到接受方計(jì)算機(jī) 負(fù)責(zé)將 IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成能在物理網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)）中傳輸?shù)膸?，并進(jìn)行傳輸 應(yīng)用程序與應(yīng)用程序之間通信時(shí)使用的協(xié)議 103 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 例 : 瀏覽網(wǎng)頁時(shí)使用的 TCP/IP協(xié)議 4 3 2 1 網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層 (以太網(wǎng) ) 網(wǎng)絡(luò)互連層（ IP） 傳輸層（ TCP協(xié)議） 應(yīng)用層 (HTTP協(xié)議 ) HTML文檔 （ 網(wǎng)頁 ） HTML文檔轉(zhuǎn)換為多個(gè) TCP數(shù)據(jù)報(bào) TCP數(shù)據(jù)報(bào)封裝為 IP數(shù)據(jù)報(bào) IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝為以太網(wǎng)信息幀 進(jìn)行傳輸 瀏覽器使用 HTTP協(xié)議向 Web服務(wù)器請求網(wǎng)頁 網(wǎng)頁所對應(yīng)的 HTML文檔拆分并封裝為若干個(gè) TCP數(shù)據(jù)報(bào)，由 Web服務(wù)器一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行發(fā)送 負(fù)責(zé)把每個(gè) TCP報(bào)封裝為 IP數(shù)據(jù)報(bào)，在路由器之間進(jìn)行傳送，直到目的計(jì)算機(jī)所在局域網(wǎng)連接的路由器為止 路由器負(fù)責(zé)將 IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成以太網(wǎng)幀，在局域網(wǎng)中傳輸給瀏覽器 104 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 因特網(wǎng)上有許多不同結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互相連接在一起，它們能相互通信并協(xié)調(diào)工作的基礎(chǔ)是因?yàn)槎疾捎昧?_____。 A、以太網(wǎng)是最常用的一種局域網(wǎng)，它可以采用總線結(jié)構(gòu) B、每個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)卡的介質(zhì)訪問地址（ MAC地址）是全球惟一的 C、無線局域網(wǎng)一般采用無線電波或紅外線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信 D、“藍(lán)牙”是一種遠(yuǎn)距離無線通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，適用于山區(qū)住戶組建局域網(wǎng) 題解 因特網(wǎng)的組成 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)與 TCP/IP 協(xié)議 IP協(xié)議 與路由器 因特網(wǎng)的發(fā)展及 結(jié)構(gòu) 因特網(wǎng)的 接入 96 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)與 TCP/IP協(xié)議 （ 1）網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu) （ 2） TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 97 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) (1) 網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu) 98 因特網(wǎng)的組成 文件處理模塊 主機(jī) 甲 主機(jī) 乙 文件處理模塊 通信服務(wù)模塊 通信服務(wù)模塊 網(wǎng)絡(luò)接入模塊 網(wǎng)絡(luò)接入模塊 物理通信網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 接口 網(wǎng)絡(luò) 接口 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為什么要?jiǎng)澐謱哟危? 例：主機(jī)甲通過網(wǎng)絡(luò)向主機(jī)乙傳送一個(gè)文件，甲乙雙方均劃分為三層，其分工為： 從指定位置處讀出文件 ， 然后交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送 把文件保存到指定的文件夾中 將文件分成一個(gè)個(gè)包 ， 交給下層模塊傳輸 將一個(gè)個(gè)包組裝成文件 負(fù)責(zé)完成與具體物理網(wǎng)絡(luò)的接口 ， 將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成幀 ， 按幀在物理網(wǎng)上傳輸 從物理網(wǎng)上接收幀 ， 將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包 99 因特網(wǎng)的組成 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層的優(yōu)點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn)： ? 各層之間是獨(dú)立的 ? 靈活性好 ? 結(jié)構(gòu)上可分割開 ? 易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù) ? 能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作 ? 劃分為多少層？ ? 若層數(shù)太少，就會使每一層太復(fù)雜。 A、使用的傳輸介質(zhì)相同 B、 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同 C、傳輸?shù)男畔袷较嗤? D、使用的網(wǎng)卡相同 題解 89 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 常見局域網(wǎng)之 4:無線局域網(wǎng) ? 無線局域網(wǎng)使用的傳輸介質(zhì) 主要是 GHz兩個(gè)頻段無線電波 ? 無線局域網(wǎng)使用通信協(xié)議： (WiFi) 90 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 無線局域網(wǎng)的構(gòu)建 ? 無線局域網(wǎng)使用 無線網(wǎng)卡、無線接入點(diǎn)等設(shè)備 構(gòu)建 ? 無線網(wǎng)卡傳輸速率有 11Mbps、 54Mbps或 108Mbps 集線器 無線接入點(diǎn) 無線接入點(diǎn) 無線網(wǎng)卡 使用擴(kuò)頻方式通信，具有抗干擾、抗噪聲能力。 WAN 74 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 局域網(wǎng)的基本原理 75 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 局域網(wǎng) (LAN)的特點(diǎn)與組成 ? 單位自建自管，地理范圍有限 ? 使用專門鋪設(shè)的傳輸介質(zhì)進(jìn)行連網(wǎng) ? 數(shù)據(jù)傳輸速率高 (10Mbps～10Gbps)、延遲時(shí)間短 ? 數(shù)據(jù)傳輸誤碼率低 (108～ 1011) 路由器 防火墻 服務(wù)器 共享 打印機(jī) 局域網(wǎng) 集線器 /交換機(jī) 廣域網(wǎng) 廣域網(wǎng) 雙絞線、同軸電纜、光纖或者無線電波 連接的每臺設(shè)備都裝有網(wǎng)絡(luò)接口卡 (網(wǎng)卡 )，計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)卡和傳輸介質(zhì)相互連接 計(jì)算機(jī) 76 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸方法 ? 網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè) 節(jié)點(diǎn) （如工作站、服務(wù)器、打印機(jī)等），都是數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹霸础被蛘摺澳康牡亍? ? 介質(zhì)訪問地址 (MAC地址 )：為了相互區(qū)別，局域網(wǎng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)惟一的地址 ，稱為 MAC地址， MAC地址使用 48位 表示 ? 數(shù)據(jù)傳輸方法： ? 采用 時(shí)分多路復(fù)用 技術(shù)，多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享傳輸介質(zhì) ? 不允許任何節(jié)點(diǎn)連續(xù)傳輸任意長的數(shù)據(jù)，必須把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分成小塊（稱為“ 幀 ”， frame），每個(gè)節(jié)點(diǎn)每次只傳輸一個(gè)幀，確保任何節(jié)點(diǎn)都有傳輸數(shù)據(jù)的機(jī)會 77 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 局域網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的格式 有效載荷 (傳輸?shù)臄?shù)據(jù) ) 校驗(yàn) 信息 發(fā)送節(jié)點(diǎn) MAC地址 接收節(jié)點(diǎn)MAC地址 發(fā)給哪一臺計(jì)算機(jī)？ 校驗(yàn)信息隨同數(shù)據(jù)一起進(jìn)行傳輸，供接收節(jié)點(diǎn)在收到數(shù)據(jù)之后驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳輸是否正確 哪一臺計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀 需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，如程序、郵件、 MP3音樂等 ? 不同類型的局域網(wǎng)，數(shù)據(jù)幀的格式各不相同： ? MAC地址的長度不同 ? 有效載荷的最大長度限制不同 ? 使用的校驗(yàn)方法不同 ? 其它組成部分 78 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 網(wǎng)卡 （網(wǎng)絡(luò)接口卡 ） ? 網(wǎng)卡就是計(jì)算機(jī)的 網(wǎng)絡(luò)通信控制器 ? 網(wǎng)卡的任務(wù)：負(fù)責(zé)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù) 網(wǎng)卡及其安裝 筆記本電腦使用的網(wǎng)卡 ? 網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn) (工作站或服務(wù)器 )都必須安裝網(wǎng)卡 ， 不同類型的網(wǎng)絡(luò) ， 需安裝使用不同類型的網(wǎng)卡 ? 由于芯片組集成度的提高 ， 現(xiàn)在網(wǎng)卡的功能大多已集成在芯片組中 ， 即所謂的 “ 集成網(wǎng)卡 ” 79 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 網(wǎng)卡的具體功能 1 在計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間建立一個(gè)通信鏈路 (link)，通過傳輸介質(zhì)發(fā)送信息和接收信息 2 將數(shù)據(jù)分成 幀 (frame)、以 幀 為單位發(fā)送和接收信息 3 將計(jì)算機(jī)的輸出轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男盘?(并－串轉(zhuǎn)換、碼型轉(zhuǎn)換、電平轉(zhuǎn)換 IP數(shù)據(jù)包的數(shù)目 題解 65 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) （ 5）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作模式 ? 資源：硬件、軟件、數(shù)據(jù)都是計(jì)算機(jī)的資源 ? 網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)可以扮演 2種不同的角色 ： ? 客戶機(jī) ：需要使用其它計(jì)算機(jī)資源的計(jì)算機(jī) ? 服務(wù)器 ：提供資源（如數(shù)據(jù)文件、磁盤空間、打印機(jī)、處理器等）給其它計(jì)算機(jī)使用的計(jì)算機(jī) ? 每一臺聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)，其“身份”或者是客戶機(jī)，或者是服務(wù)器，或者兩種身份兼而有之 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有 兩種基本的工作模式 ： ? 對等（ peertopeer，簡稱 P2P）模式 ? 客戶 /服務(wù)器（ Client/Server，簡稱 C/S）模式 66 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 對等工作模式（ P2P） ? 網(wǎng)絡(luò)中每臺計(jì)算機(jī)既可以作為客戶機(jī)也可以作為服務(wù)器 ? 例： Windows操作系統(tǒng)中的“網(wǎng)上鄰居” A B LAN 或 WAN ? 特點(diǎn)： ? 可共享資源主要是文件和打印機(jī)，由資源所在計(jì)算機(jī)自己管理，使用比較簡單 ? 不需要專門的硬件服務(wù)器，也不需要網(wǎng)絡(luò)管理員 ? 效率不高，可靠性、安全性較差 A計(jì)算機(jī)可使用 B的打印機(jī) B計(jì)算機(jī)可訪問 A計(jì)算機(jī)硬盤中的文件 67 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 因特網(wǎng)上的 P2P工作模式 ? P2P是通過網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間 直接交換 來 共享計(jì)算機(jī)資源 的一種應(yīng)用模式 ? 以前 P2P模式以局域網(wǎng)使用居多，近些年它已在因特網(wǎng)上廣泛使用，例如： ? 文件共享： BitTorrent(BT下載 )， eMule(電驢 )，迅雷 ? 即時(shí)通信： 、 MSN Messenger ? 流媒體服務(wù)： Skype（網(wǎng)絡(luò) IP電話） ? 對等協(xié)同計(jì)算 ? P2P業(yè)務(wù)已占互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流量的 60%以上 Peer Peer Peer （ P2P模式） Client Server Client Client （ C/S模式） 68 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 舉例： BT下載的工作原理 A C B D 69 第 4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路與因特網(wǎng) 客戶 /服務(wù)器工作 模式（ C/S） ? 特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)有專門分工，有的是客戶機(jī)，有的是服務(wù)器 ? 服務(wù)器大多是一些專門設(shè)計(jì)的性能較高的計(jì)算機(jī)，并發(fā)處理能力強(qiáng)，存儲容量大，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率高 ? 服務(wù)器按用途分為： Web服務(wù)器、打印服務(wù)器、郵件服務(wù)器、文件服務(wù)器、數(shù)