第2章WindowsServer2003环境下网络协议配置

第2章WindowsServer2003环境下网络协议配置2.1计算机网络体系结构2.1.1计算机网络体系结构的定义2.1.2具有5层协议的体系结构2.1.3数据的封装和解封装2.2地址2.2.1物理地址2.2.2IP地址2.2.3域名2.2.4端口号第2章WindowsServer2003环境下网络协议配置(续)2.3网络协议配置2.3.1物理连接2.3.2配置协议2.3.3测试2.4案例分析2.5本章小结2.1计算机网络体系结构2.1.1计算机网络体系结构的定义为了降低网络设计的复杂性，计算机网络采用层次化结构，将协议进行了分层设计，不同的层完成计算机网络不同的功能。寄信的过程图2-1邮寄信件的分层实现过程发送方邮局接收方邮局发送方运输部门接收方运输部门写信人收信人我们将计算机网络的各层以及其协议的集合，称为网络的体系结构2.1.2具有5层协议的体系结构OSI（OpenSystemInterconnection，开放系统互联）模型物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。TCP/IP模型应用层、传输层、网络层和网络接口层。比特帧IP数据报报文段报文100BaseTX、1000BaseSX、SONET、DS1以太网、令牌环网、帧中继、ATMIPTCPUDPHTTP、DNS、FTP、DHCP、SMTP、POP3OSPF、RIPICMP、IGMPARP、RARP图2-25层体系结构与协议簇的对应关系物理层数据链路层网络层传输层应用层5层协议体系结构中各层的功能物理层物理层负责通过通信信道传输原始二进制数据流，数据传输单位为比特。数据链路层数据链路层的主要任务是通过物理层提供的服务，提供可靠的数据传输，使之对网络层呈现为一条无差错线路。网络层网络层负责将一台计算机的网络地址（逻辑地址）翻译成对应的物理地址，确定计算机在网络中的位置，并决定按照怎样的路由将数据从发送方转发到接收方。传输层传输层负责维护不同计算机上两个进程之间可靠的端到端的数据传输。应用层应用层就是为了让应用程序在不同的计算机上运行并相互通信而实现的多种协议，每种协议都对应一类应用程序，并且随着因特网上应用程序的不断增加，应用协议的种类也越来越多。2.1.3数据的封装和解封装协议首部附加在上层传输下来的数据之前（数据传送方向为前），协议尾附加在上层传输下来的数据之后，这个过程叫做数据封装。去掉协议首部和尾部得到数据的过程叫数据解封装。图2-3数据的封装与解封装过程应用层传输层数据链路层物理层网络层PC1应用进程A应用层传输层数据链路层物理层网络层PC2应用进程DThank01011000111011110000000111100000011110TCP首部HTTP首部ThankIP首部TCP首部HTTP首部ThankHTTP首部Thank帧尾MAC帧首部IP首部TCP首部HTTP首部Thank2.2地址2.2.1物理地址物理地址又称为MAC地址或硬件地址，它固化在网络接口卡的ROM中，一般由48位全球唯一的二进制数构成，它是在一个物理网络中主机之间进行数据传送时必须使用的地址，因此叫物理地址。24比特（网卡厂商购买的编号）24比特（网卡厂商分配的唯一编号）0-单播地址1-组播地址图2-4物理地址格式2.2.2IP地址IP地址在互联网中通信时，每一台主机都有一个惟一的IP地址。IP地址由32位二进制数构成，即4个字节，把每个字节转换成十进制数，每个十进制数之间用“.”号分隔开，这称为IP地址的点分十进制记法互联网中每一个物理网络分配唯一的一个网络号，同一个网络中的所有主机的IP地址的网络号部分一定是相同的，而主机号部分一定是不同的。单位或组织向CNNIC申请IP地址中的网络号部分，主机号部分由本单位的网络管理员分配。子网掩码把网络地址部分占用的二进制位都用1表示，主机号部分都用0表示，就可以写出此网络地址对应的掩码，如果对网络又进行了子网划分，子网号部分也要用1表示，这时的掩码就叫子网掩码。子网掩码中的二进制位构成了一个过滤器，它仅让IP地址中网络号部分通过。完成这个任务的过程称为按位求与（AND）。例如A主机的IP地址为192.168.1.3，子网掩码为255.255.255.0，B主机的IP地址为192.168.1.5，子网掩码为255.255.255.0。当A主机要和B主机通信时，A主机会将A主机的IP地址与子网掩码做AND运算，以便得知其网络地址为192.168.1.0，然后再利用类似的方法，得知B主机的网络地址为192.168.1.0。由于两台主机的网络地址都是192.168.1.0，默认网关一般来说，若一台主机要通过路由器来转发信息，则必须事先将其“默认网关”指定到路由器的IP地址甲乙两个网络是利用路由器来连接。若甲网络中的主机A要与乙网络中的主机C通信，主机A会将信息传送给默认网关（路由器，IP地址为192.168.1.1），然后再由路由器负责将其传送到主机C。甲图2-5主机A与主机C通信路由器CDAB192.168.1.3192.168.1.1192.168.2.10乙2.2.3域名在因特网上辨别一台主机是通过IP地址，但是它记忆起来不太方便，因此设计了一种字符型的主机标示符机制，用容易记忆的字符串代替难记的数字，这就是域名。在应用程序中给出的域名必须转换成IP地址，这个过程是由域名系统（DNS）来完成的。主机必须知道域名服务器的IP地址，才能使用域名访问目的主机。2.2.4端口号在计算机系统中存在若干个进程，这些进程都有可能和其它主机系统中的进程进行通信，为了区分不同通信过程所对应的进程，需要为进程编号，这就是端口号。一般把范围从0到1023的端口号固定分配给一些常用的服务器进程。端口号只具有本地意义。2.3网络协议配置2.3.1物理连接图2-5物理连接示意图2.3.2配置协议添加网络协议配置TCP/IP属性测试观察交换机和网卡状态指示灯的变化利用ipconfig命令利用ping命令2.4案例分析【案例1】通过网上邻居实现资源共享【工作场景】多媒体技术教研室有8台计算机连在同一个局域网中，现在希望不建立服务器直接共享各台计算机中的素材资源【工作过程】【案例2】IP地址冲突【工作场景】一天理学院办公室的教师打开机器时，出现地址冲突的警告信息。这位教师感到莫名奇妙，因为前一天计算机还能正常工作，并且也没有改过IP地址【分析】2.5本章小结计算机网络的各层以及其协议的集合，称为网络的体系结构。体系结构是抽象的，而实现是具体的，是运行在计算机软件和硬件之上的。体系结构各层完成不同的功能，下层向上一层提供服务。在发送方的各层经过数据封装后的报文交给下一层，到达接收方各层经过数据解封装得到交给上一层的数据。为了实现同一个网络中主机的通信需要使用硬件地址，为了实现不同网络中主机之间的通信需要使用IP地址，而为了区分同一台主机上不同进程的通信需要使用端口地址，只有使用这些地址才能实现应用进程和应用进程之间的通信。