第2讲 网络协议

第二章网络操作系统和网络通信协议目录上一页退出本章目录本章要点目录下一页上一页退出教学目标1.掌握计算机网络操作系统2.了解网络通信协议本章要点目录下一页上一页退出教学重点1.服务器操作系统2.客户机操作系统3.NetBEUI协议4.IPX/SPX协议5.TCP/IP协议教学难点操作系统的安装和TCP/IP协议设置网络操作系统目录二网络操作系统的功能1.共享资源管理2.网络通信3.网络服务4.网络管理5.互操作能力上一页退出本章目录网络操作系统目录二网络操作系统的分类1.UNIX2.Linux3.Netware4.WindowsNT/20005.WindowsServer2003上一页退出本章目录目录上一页退出网络体系结构概述下一页2.网络协议将为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准、约定称为网络协议网络协议有三种组成要素：语法、语义和交换规则。语义规定通信双方彼此“讲什么”（含义）语法规定“如何讲”（格式）交换规则规定了信息交流的次序目录退出TCP/IP体系结构下一页上一页一、TCP/IP的层次结构TCP/IP是传输控制协议/网际协议的英文简称，是由许多协议组成的一套网络通信标准协议，其中的TCP和IP是两个最重要的协议。其显著特点是它是可路由的，使得用户可以将多个相同或相异LAN连成一个大型互联网络，而且许多基于TCP/IP的应用软件（如FTP、Telnet）都是不依赖系统的，更重要的是TCP/IP是Internet的标准协议，所以实际上已成为网络通信的通用语言。目录退出TCP/IP体系结构下一页上一页TCP协议是可靠的、面向连接的协议。它用于包交换的计算机通信网络、互连系统及类似的网络上，保证通信主机之间有可靠的字节流传输。UDP协议是一种不可靠的、无连接协议。它最大的优点是协议简单、效率较高，额外开销小，缺点是不保证正确的传输，也不排除重复信息的发生。目录退出TCP/IP体系结构下一页上一页5.TCP/IP协议的特点开放的协议标准，独立于特定的计算机硬件和操作系统统一的网络地址分配方案，采用与硬件无关的软件编址方法，使得网络中的所有设备具有惟一的地址独立于特定的网络硬件，可以运行于局域网、广域网中标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务目录退出TCP/IP核心协议下一页上一页目录退出TCP/IP核心协议下一页上一页二、无连接和面向连接的通信服务TCP是一种面向连接的通信服务：发送数据包前，发送方的网络层协议应首先与接收方的网络层协议建立连接（握手）。连接建立后，从同一个源地址到同一个源目标地址的数据包串即开始一个接一个地发送出去。目录退出TCP/IP核心协议下一页上一页三、网际协议IPIP协议是网络互连层最重要的协议，负责在通信子网范围内实现跨越互连网络的主机间的相互通信。1.主要功能提供无连接数据报服务将传输层报文加上报头(源和目的站的IP地址等)形成IP数据报，然后送往下层（必要时“分片”后下传）接收并校验下层送来的IP数据报，去掉报头后送往传输层目录退出TCP/IP核心协议下一页上一页四、传输控制协议（TCP）传输控制协议TCP属于TCP/IP协议群中的传输层，是一种面向连接的子协议，在该协议上准备发送数据时，通信节点之间必须建立起一个连接，才能提供可靠的数据传输服务。TCP协议位于IP协议的上层，通过提供校验和、流控制及序列信息弥补IP协议可靠性上的缺陷。1.主要功能提供面向连接的进程通信提供差错检测和恢复机制流量控制机制目录退出TCP/IP核心协议下一页上一页提醒注意：IP协议用于实现计算机级的通信，即它只负责将信息送到目标计算机处。而TCP协议的任务之一就是把信息进一步传送给适当的进程，从而建立进程对进程的通信。或者说，网络层使组成报文的每个数据包到达了正确的计算机，而传输层使整个报文到达了该计算机上正确的进程。目录退出TCP/IP核心协议上一页五、其他协议用户数据报协议网际控制报文协议地址解析协议反向地址解析协议本章目录目录退出IP地址与子网下一页上一页一、IP地址1.IP地址的概念在TCP/IP网络中，每台计算机除了本身固有的被称为MAC地址的硬件地址，还有一个所谓的逻辑地址（IP地址），该地址通常由管理员设置（静态IP地址），亦可由所使用的网络协议（如DHCP，动态主机配置协议）自动设置（动态IP地址）。该地址在该网络中必须是独一无二的。IP地址是IP协议规定的地址，用以唯一的标识网络中计算机目录退出IP地址与子网下一页上一页为什么不使用具有唯一性的MAC地址来进行通信？⑴并非所有主机都有网卡（如拨号上网）；⑵同一网络中的MAC地址可能是很随机的，不便于管理；⑶网卡故障更换或升级MAC地址将变化，网络可能需要重新设置。IP地址负责将信息包送到正确的网络（或子网），MAC地址用来在本地传送信息包。事实上，当信息包通过互连网络传输时，每次通过路由器，源和目的MAC就发生变化，然而IP地址保持不变。目录退出IP地址与子网下一页上一页2.IP地址组成与分类要唯一确定IP网络上一台计算机需要什么信息：网络的地址--所在网络地址（网络ID）在哪个网络上？所在网络上计算机的地址--主机地址（主机ID）该网络的哪台主机？IP地址由两部分组成：网络地址和主机地址。网络地址主机地址目录退出IP地址与子网下一页上一页IP地址共分为5类：A、B、C、D、E目录退出IP地址与子网下一页上一页A类IP地址：网络地址长度有7位，因此允许有126(27-2)个不同的A类网络(网络地址的0和127有特殊的用途，不作为网络地址)。主机地址的长度为24位，表示每个A类网络中可以包含16，777，214(224-2)台主机。A类IP地址结构适用于有大量主机的大型网络。B类IP地址：网络地址长度有14位，因此允许有16，384(214)个不同的B类网络。主机地址的长度为16位，因此每个B类网络中可以包含65，534(216-2)台主机。B类IP地址结构适用于一些国际性大公司与政府机构等。目录退出IP地址与子网下一页上一页C类IP地址：网络地址长度为21位，允许有2，097，152(221)个不同的C类小型网络。主机地址长度为8位，因此每个C类网可以包括256-2=254台主机。C类IP地址特别适用于一些小型公司与普通的研究机构。D类IP地址不用于标识网络，主要用于其他的特殊用途，如多目的地址的地址广播。E类IP地址暂时保留，用于某些实验和将来扩展使用。目录退出IP地址与子网下一页上一页3.IP地址的表示IP地址由32位二进制数值组成，但为了方便用户的理解和记忆，它采用了点分十进制标记法，即将4字节的二进制数值转换成4个十进制数值，每个数值小于等于255，各个数值之间用“.”来进行分隔。目录退出IP地址与子网下一页上一页4.特殊的IP地址网络地址：由一个有效的网络号和一个全“0”的主机号构成。广播地址：主机号全“1”的IP地址。回送地址：A类网络地址127.x.y.z是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地计算机进程间通信。这个IP地址叫回送地址。目录退出IP地址与子网下一页上一页5.IPv6IPV6是下一代的IP协议，采用128位地址，一般采用“冒号十六进制”表示，如：52E6：94C4：0：1234：FFAA：5566：88EC：3489IPv6与IPv4相比，主要有以下5项变更⑴地址空间扩大；⑵简化数据报头格式；⑶改善各种扩展和选项的支持；⑷支持资源分配；⑸支持协议扩展；目录退出IP地址与子网下一页上一页二、子网1.划分子网的意义减少每个子网上的网络通信量（同一子网主机间的广播和通信被路由器隔开，只在子网中进行），只有不同子网的主机相互通信时，才在路由器的管理控制下进行跨子网转发。便于网络管理（分成几个便于控制的部份，并可由单独的管理员管理本地用户，或在单位内部创建隔离的子网，以阻止非法获取敏感信息）提高IP地址的利用率（可使若干物理网络共用单个IP网络地址）解决物理网络本身的限制问题（如网络分布超过以太网段最大长度）目录退出IP地址与子网下一页上一页2.子网的概念将网络内部分成多个部分，对外像任何一个单独网络一样动作，这样的网络称为子网。子网编址将IP地址的主机号部分再划分成子网部分和主机部分。在子网中，IP地址解释如下：IP地址=网络地址.（子网地址.主机地址）目录退出IP地址与子网下一页上一页2.子网掩码子网掩码是一个32位的数字，其主要作用是将网络地址从IP地址中剥离出来，求出IP地址的网络号。即告诉TCP/IP主机，IP地址的哪些位对应于网络地址，哪些位对应于主机地址。TCP/IP协议使用子网掩码判断目标主机地址是位于本地子网还是远程子网。子网中的所有主机必须配置相同的子网掩码。目录退出IP地址与子网下一页上一页子网掩码的计算利用子网数计算在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。将子网数目转化为二进制来表示取得该IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的的前N位置1即得出该IP地址划分子网的子网掩码。取得该二进制的位数，为N如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网：①27=11011②该二进制为五位数，N=5③将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置1，得到255.255.248.0即为划分成27个子网的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。目录退出IP地址与子网上一页利用主机数来计算将主机数目转化为二进制来表示如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为N，这里肯定N8。如果大于254，则N8，这就是说主机地址将占据不止8位。使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为0，即为子网掩码值。如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网，每个子网内有主机700台：①700=1010111100②该二进制为十位数，N=10③将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址全部置1，得到255.255.255.255然后再从后向前将后10位置0,即为：11111111.11111111.11111100.00000000即255.255.252.0。这就是该欲划分成主机为700台的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。本章目录目录退出总结上一页如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为N，这里肯定N8。如果大于254，则N8，这就是说主机地址将占据不止8位。使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为0，即为子网掩码值。1.安装windowsXP操作系统2.安装windowsserver2003系统3.TCP/IP协议的作用是什么？4.什么是IP地址？本章目录