【正文】 層。 ? 是一個客戶 /服務(wù)器系統(tǒng)。 ? 例：欲將 B類 IP地址 27個子網(wǎng)： ? 24(27+2)25 ? 將主機(jī)地址部分的的前 5位置 1 ? 將 B類地址的子網(wǎng)掩碼 5位置 1，得到 ? 子網(wǎng)地址： 、 、 …… 115 子網(wǎng)掩碼 ? 已知 IP地址及每個子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)數(shù) N，求子網(wǎng)掩碼 ? 令： 2n1(N+2)2n （考慮：為什么要加 2？） ? 將該類 IP地址缺省子網(wǎng)掩碼的主機(jī)部分最后 n位置為 0，主機(jī)其余部分為 1； ? 例： B類 IP地址 ，每個子網(wǎng)內(nèi)有主機(jī) 700臺。 113 子網(wǎng)掩碼 ? 子網(wǎng)掩碼的確定 ? 缺省子網(wǎng)掩碼（不劃分子網(wǎng)） ? A類： ? B類： ? C類： ? 注：子網(wǎng)位不能全為 0或全為 1。 112 子網(wǎng)掩碼 ? 子網(wǎng)掩碼舉例： ? 有三個主機(jī) IP地址分別為： PC1: PC2: PC3: ? 已知子網(wǎng)掩碼為 其二進(jìn)制為： ? 三個地址與子網(wǎng)掩碼相與的結(jié)果為： ? 可知 PC1和 PC2在同一子網(wǎng)上， PC3在另一子網(wǎng)上。 ? 形式 ? 32bit，與 IP地址相似； ? 子網(wǎng)掩碼為 1的部分對應(yīng)于 IP地址的網(wǎng)絡(luò)與子網(wǎng)部分，為 0的部分對應(yīng)于 IP地址的主機(jī)部分； ? 簡寫形式： IP地址后面加上 “ /n‖，其中 n為子網(wǎng)掩碼中1的位數(shù)，如 111 子網(wǎng)掩碼 ? 原理 ? 主機(jī) IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行 “ 與 ” 操作，得到主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)地址。對外界，該網(wǎng)絡(luò)還是一個單獨的網(wǎng)絡(luò)。 ? ：用于本地軟件回送測試。 ? 全 0的主機(jī) ID：表示該 IP地址就是網(wǎng)絡(luò)地址。 ? 全 1的地址（ ）：啟動時進(jìn)行有限廣播（向本網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)廣播。 104 TCP/IP協(xié)議 ? TCP/IP協(xié)議其實是一個協(xié)議集合，它包括 TCP協(xié)議（ Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）、 IP協(xié)議（ Inter Protocol， Inter協(xié)議）及其他一些協(xié)議。 ? 次級網(wǎng)（區(qū)域網(wǎng)） ? 若干個作為中心結(jié)點的代理的次中心結(jié)點組成；如教育網(wǎng)各地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心，電信網(wǎng)各省互聯(lián)網(wǎng)中心等。 96 虛擬局域網(wǎng) VLAN ? VLAN的四種劃分方式 ? 基于端口劃分的 VLAN； ? 基于 MAC地址劃分 VLAN； ? 基于網(wǎng)絡(luò)層劃分 VLAN； ? 根據(jù) IP組播劃分 VLAN。 93 千兆以太網(wǎng) ? 千兆以太網(wǎng)的電纜類型 Gigabit Ether cabling. 94 交換式局域網(wǎng) ? 工作原理 ? 站點將幀發(fā)送到所連接的卡上，由卡來檢查目的站點是否連接到同一塊卡；若是，則將幀復(fù)制到相應(yīng)的端口；否則，通過高速背板傳送到目的站點所在的卡。 ? 幀串（ frame bursting） ? 發(fā)送方把多個幀連接在一起，把它們串起來一起傳輸出去。 ? 為了擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)半徑，采用的手段： ? 載荷擴(kuò)充（ carrier extension） ? 用硬件填充幀，把幀長度擴(kuò)充到 512字節(jié)。 92 千兆以太網(wǎng) ? 千兆以太網(wǎng)的操作模式、 ? 半雙工 ? 當(dāng)計算機(jī)被連接到集線器的時候使用該模式。 ? 不會發(fā)生沖突，不使用 CSMA/CD協(xié)議。 ? 3類非屏蔽雙絞線（ UTP），使用 25MHz的信號（ 使用 20MHz的信號，由于使用 Manchester編碼，波特率 =2?比特率）； ? 4對雙絞線， 1對 to the hub， 1對 from the hub，另外 2對根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方向變換； ? 8B6T（ 8 bits map to 6 trits）編碼，使用三進(jìn)制信號（ ternary signals）， 1對雙絞線的比特率為25?8/6= Mbps，正向 100M，反向 ； 89 快速以太網(wǎng) ? 100BaseTX ? 使用 2對 5類平衡雙絞線或 150?屏蔽平衡電纜， 1對 to the hub， 1對 from the hub，全雙工； ? 5類雙絞線使用 125MHz的信號； ? 4B5B編碼， 5個時鐘周期發(fā)送 4個比特，物理層與 FDDI兼容，比特率為 125?4/5=100 Mbps； ? 100BaseFX ? 使用 2根多模光纖，全雙工 ? 100BaseT4和 100BaseTX統(tǒng)稱 100BaseT ? 兩種類型的 HUB ? 共享式 HUB：一個沖突域，工作方式與 ， CSMA/CD，二進(jìn)制指數(shù)后退算法，半雙工 … ? 交換式 HUB：輸入幀被緩存，一個端口構(gòu)成一個沖突域。 ? 對 10Mbps LAN的改進(jìn) ? 一種方法是改進(jìn) 10Base5 或 10Base2，采用 CSMA/CD，最大電纜長度減為 1/10，未被采納； ? 另一種方法是改進(jìn) 10BaseT，使用 Hub，被采納。 85 光纖分布數(shù)字接口 (FDDI) ? FDDI的雙環(huán)結(jié)構(gòu) 86 快速以太網(wǎng) ? 標(biāo)準(zhǔn) ? 1995年， IEEE通過 ，實際上是 補(bǔ)充。 80 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 交換機(jī) 81 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 路由器 寬帶路由器 Cisco 4000 路由器 82 局域網(wǎng)的組建 I n t e r n e t83 高速局域網(wǎng)基本分類 光纖分布數(shù)字接口 (FDDI) 快速以太網(wǎng) 千兆以太網(wǎng) 交換式局域網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng) VLAN 84 光纖分布數(shù)字接口 (FDDI) ? 特征 ? 使用多模光纖作為傳輸介質(zhì)，以 LED作為光源； ? MAC協(xié)議與 Token Ring類似； ? 100M的速率； ? 采用 4B5B編碼方法； ? 32中組合中的 16種表示數(shù)據(jù)， 3種表示定界符， 2種表示控制， 3種表示硬件信號， 8種保留。 78 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 集線器（ HUB） 79 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 集線器（ HUB） ? 獨立型集線器 ? 模塊化集線器 ? 在一個通信底板上插上多塊卡，每塊卡相當(dāng)于一個獨立集線器，通信在通信底板上進(jìn)行。 ? 缺點 ? 中央監(jiān)控； ? 輕負(fù)載時，延遲大。 ? 缺點 : ? 使用大量的模擬裝置； ? 協(xié)議復(fù)雜； ? 輕負(fù)載時，延遲大； ? 很難用光纖實現(xiàn)。 ? 缺點 ? 使用模擬器件，每個站點在發(fā)送的同時要檢測沖突； ? 最短幀長 64字節(jié)，對于短數(shù)據(jù)來講開銷太大； ? 無優(yōu)先級，發(fā)送是非確定性的，不適合于實時工作； ? 電纜最長 2500米（使用中繼器）； ? 速率提高時，幀傳輸時間減少，競爭時間不變（ 2t），效率降低； ? 重負(fù)載時，沖突嚴(yán)重。對于短環(huán)，必要時需要插入人工延遲； ? 環(huán)接口有兩種操作模式：監(jiān)聽模式和傳輸模式； ? 當(dāng)一個站點有數(shù)據(jù)發(fā)送時，在令牌通過此站點時，將令牌從環(huán)上取下，發(fā)送自己的數(shù)據(jù)，然后重新生成令牌，發(fā)送站負(fù)責(zé)將發(fā)出的幀從環(huán)上移去，并轉(zhuǎn)入監(jiān)聽模式； ? 確認(rèn)：幀內(nèi)一個比特域，初值為 0，目的站收到后，將其變?yōu)?1；對廣播的確認(rèn)比較復(fù)雜； ? 重負(fù)載下，效率接近 100%。沖突檢測時間 66 令牌總線 ? IEEE 令牌總線（ Token Bus） ? 特點 ? 物理上是總線網(wǎng)，邏輯上是令牌網(wǎng) ? 物理層：傳輸媒體為 75Ω寬帶同軸電纜， ? 數(shù)據(jù)率 1M、 5M或 10M； 基帶信號需要調(diào)制 67 令牌環(huán) ? IEEE 令牌環(huán)（ Token Ring） ? 技術(shù)產(chǎn)生原因 ? 環(huán)實際上并不是一個廣播介質(zhì)，而是不同的點到點鏈路組成的環(huán)，點到點鏈路有很多技術(shù)優(yōu)勢； ? 各個站點是公平的，獲得信道的時間有上限，避免沖突發(fā)生； ? IBM選擇 Token Ring作為它的 LAN技術(shù)。 65 載波偵聽多路訪問 /沖突檢測 A B C D Eετ站 點 A 在 t = 0 時 刻向 站 點 E 發(fā) 送 幀站 點 E 在 t = τ ε 時 刻向 站 點 A 發(fā) 送 幀結(jié) 論 ： 若 網(wǎng) 絡(luò) 中 兩 個 最 遠(yuǎn) 站 點 間 的 傳 輸 時 間 為 τ ，則 站 點 能 檢 測 到 沖 突 的 最 長 時 間 為 2 τ 。 ? 優(yōu)點 ? 減少了沖突的概率； ? 缺點 ? 增加了信道空閑時間，數(shù)據(jù)發(fā)送延遲增大； ? 信道效率比 1堅持 CSMA高，傳輸延遲比 1堅持 CSMA大。若下一個時隙仍空閑，重復(fù)此過程，直至數(shù)據(jù)發(fā)出或時隙被其他站點所占用； ? 若信道忙，則等待下一個時隙，重新開始發(fā)送； ? 若產(chǎn)生沖突，等待一隨機(jī)時間，然后重新開始發(fā)送。組成如下： ? ：基本介紹和接口原語定義 ? ：邏輯鏈路控制（ LLC）子層 ? ：采用 CSMA/CD技術(shù)的局域網(wǎng) ? ：快速以太網(wǎng) ? ：采用令牌總線（ Token Bus）技術(shù)的局域網(wǎng) ? ：采用令牌環(huán)（ Token Ring）技術(shù)的局域網(wǎng) ? ：無線局域網(wǎng) 60 局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法 載波偵聽多路訪問 /沖突檢測 令牌總線 令牌環(huán) 61 載波偵聽多路訪問 ? 堅持 CSMA ? 1堅持 CSMA（ 1persistent CSMA） ? 原理 ? 若站點有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道； ? 若站點發(fā)現(xiàn)信道空閑，則發(fā)送； ? 若信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽直至發(fā)現(xiàn)信道空閑，然后立刻（以概率 1）開始發(fā)送數(shù)據(jù)； ? 若產(chǎn)生沖突，等待一隨機(jī)時間，然后重新開始發(fā)送過程。 ? 便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和逐漸地演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變。 ? 能方便地共享昂貴的外部設(shè)備、主機(jī)以及軟件、數(shù)據(jù)。 ? 結(jié)構(gòu)多為星形，采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)。 53 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) ? 常見網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) ? UNIX ? ATamp。 ? 比特 (bit)率 ? 每秒鐘可傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)，單位： bps ? 帶寬 ? 信道上能夠通過的信號的最高頻率與最低頻率之差 51 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念和功能 常見網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 52 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) ? 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念和功能 ? 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) (NOS)是向網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)資源共享服務(wù)的操作系統(tǒng)。 50 數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo) ? 吞吐量 ? 數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾省? 49 數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo) ? 延遲 ? 傳播延遲 ? 信號通過傳輸介質(zhì)的延遲時間 ? 發(fā)送時延 ? 發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時間。 ? 特點 ? 易安裝、配置，可靠（易隔離故障）；需連線多，中央節(jié)點負(fù)擔(dān)重。 31 通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng) ? 資源子網(wǎng) ? 組成：服務(wù)器 +客戶計算機(jī)（統(tǒng)稱主機(jī)、 Host） ? 通信子網(wǎng)（ Sub） ? 組成：通信線路 +網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備（路由器、交換機(jī)、HUB等 ） ? 基本結(jié)構(gòu)：點到點；通常二臺計算機(jī)的連接要經(jīng)過多臺網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 ? 信息傳輸方式：存儲轉(zhuǎn)發(fā) ? 關(guān)鍵技術(shù)：路由選擇（ Routing） 32 通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng) 33 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 將網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器和工作站抽象成點，將電纜等通信介質(zhì)抽象成線，則形成點和線組成的幾何圖形，從而抽象出網(wǎng)絡(luò)的具體結(jié)構(gòu) ? 常見網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 網(wǎng)狀、總線形、星形、環(huán)形、樹形 34 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ? 形狀不規(guī)則，每一個計算機(jī)節(jié)點至少與其他兩個節(jié)點相連。 ? 同步（ Timing）：有關(guān)事件順序的說明，包括速度的匹配 28 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 ? 協(xié)議的分層結(jié)構(gòu) ? 分層的目的 ? 簡化設(shè)計、易于實現(xiàn)和維護(hù)，某個層次實現(xiàn)細(xì)節(jié)的變化不會對其他層次產(chǎn)生影響 ? 各層之間相互獨立，高層不必關(guān)心低層的實現(xiàn)細(xì)節(jié) ? 易于標(biāo)準(zhǔn)化 ? 多層通信的實質(zhì) ? 對等層實體之間虛擬通信 ? 下層向上層提供服務(wù) ? 實際通信在最底層完成 29 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 ? OSI參考模型 ? 應(yīng)用層（ Application Layer） ? 與用戶應(yīng)用進(jìn)程的接口 ? 表示層（ Presentation Layer） ? 為用戶提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和表示服務(wù) ? 會話層（ Session Layer） ? 為用戶提供會話控制服務(wù)（安全認(rèn)證） ? 運(yùn)輸層（ Transport Layer） ? 隔離上三層和下三層，屏蔽連網(wǎng)細(xì)節(jié)，提供端到端的數(shù)據(jù)傳送服務(wù) ? 網(wǎng)絡(luò)層（ Network Layer） ? 控制通信子網(wǎng)提供源點到目的點的數(shù)據(jù)傳送（ Packet） ? 數(shù)據(jù)鏈路層（ Dat