网络工程师课件

浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章1联系姓名：周家庆E-MAIL：[e-mail]第1章概述浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章3主要内容计算机网络工程与信息系统集成计算机网络体系结构网络的拓扑结构浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章41.1计算机网络工程与信息系统集成计算机信息系统的结构信息系统的集成计算机网络工程的特点浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章51.1.1计算机信息系统的结构计算机信息系统的结构图信息系统应用软件：OA、MIS、VOD、VOIP、电子商务、远程教育、电视会议等系统管理安全管理系统平台应用服务软件：DBMS、群件、开发工具、DNS、FTP、、E-mail等传输平台系统软件：OS、TCP/IP协议栈等网络平台LAN、WAN、网络设备、Internet接入等综合布线系统、传输媒体等浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章61.1.1计算机信息系统的结构计算机信息系统的结构图信息系统应用软件：OA、MIS、VOD、VOIP、电子商务、远程教育、电视会议等系统管理安全管理系统平台应用服务软件：DBMS、群件、开发工具、DNS、FTP、、E-mail等传输平台系统软件：OS、TCP/IP协议栈等网络平台LAN、WAN、网络设备、Internet接入等综合布线系统、传输媒体等本课程的主要内容浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章71.1.2信息系统的集成基本概念集成：把各个独立的部分组合成具有全新功能的、高效和统一的整体的过程系统集成：是指在系统工程学的指导下，提出系统的解决方案，将部件或子系统综合集成，形成一个满足设计要求的自治整体的过程浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章81.1.2信息系统的集成信息系统的集成提供整体解决方案提供整套软硬件设备提供全面服务信息系统集成的对象图1-1中的部件和子系统浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章91.1.2信息系统的集成系统集成的任务应用功能的集成支撑系统的集成技术集成产品集成浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章101.1.2信息系统的集成系统集成的任务应用功能的集成将用户的实际需求和应用功能在同一系统中实现在系统需求分析、系统设计、应用软件开发等阶段完成通过应用软件和支撑环境来实现浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章111.1.2信息系统的集成系统集成的任务支撑系统的集成为实现用户的应用需求和功能而必须建立的支撑环境的集成举例：远程查询服务解决远程访问的通信手段，建立供查询使用的查询信息库和相应的服务器系统应建立三个支持系统：网络平台、数据库平台和服务器平台，三个平台共同组成了远程查询服务的支撑平台浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章121.1.2信息系统的集成系统集成的任务支撑系统的集成支撑环境两大部分：直接为应用软件的开发提供开发工具和环境的软件开发平台用于实现数据处理、数据传输和数据存储，即由以下平台共同构建的基础支撑平台服务器平台网络平台数据库平台浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章131.1.2信息系统的集成系统集成的任务技术集成技术之间的集成是基础，是系统集成的核心局域网技术、广域网技术数据通信技术、多媒体通信技术10Mbps、100Mbps、1Gbps以太网技术交换以太网技术、ATM技术C/S为主的结构和B/S访问方式Unix、Linux、Windows等浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章141.1.2信息系统的集成系统集成的任务产品集成系统集成最终、最直接的体现形式把不同类型、不同厂商，能实现不同应用目的的计算机设备和软件依照设计要求有机地组合在一起建立在上述三个层次集成的调查、设计的基础上；对所集成的设备或产品有深入、透彻的了解掌握各种厂商的产品的特点和能力，增强系统集成能力浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章151.1.3计算机网络工程的特点计算机网络工程使用系统集成的方法，根据建设目标和设计原则将计算机网络的技术、功能、子系统集成在一起，为信息系统构建网络平台、传输平台和提供基本的网络应用服务网络工程是信息系统集成的一部分、基础，网络的集成技术是网络工程的核心技术计算机网络的建设涉及网络的需求分析、设计、施工、测试、维护和管理等方面网络设计是网络建设能否成功的关键浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章161.1.3计算机网络工程的特点计算机网络工程计算机网络的子系统网络结构网络设备网络服务器网络工作站综合布线网络操作系统网络数据库浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章171.1.3计算机网络工程的特点计算机网络工程设计目标指出网络系统需要达到的功能和性能网络能提供的服务以及服务形式网络的规模、站点数、覆盖范围等指出网络应采用的体系结构和协议栈，如TCP/IP模型等指定网络的正常运转要求，应达到的速度和处理的数据量等工程的近期目标和远期目标浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章181.2计算机网络体系结构网络的体系结构和协议OSI参考模型TCP/IP模型局域网参考模型浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章191.2计算机网络体系结构计算机网络计算机网络是由多台独立的计算机和各类终端通过传输媒体连接起来相互交换数据信息的复杂系统，相互通信的计算机系统必须高度协调地工作计算机网络体系结构从整体角度抽象定义计算机网络的构成及各个网络部件之间的逻辑关系和功能，给出协调工作的方法和计算机必须遵守的规则浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章201.2.1网络的体系结构和协议结构化方式设计：分层层次，每一层次在逻辑上相互独立，且都具有特定的功能每一层的目的是向上一层提供一定的服务不同网络体系结构中层的数量、名字、功能均有所不同浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章211.2.1网络的体系结构和协议实体（Entity）：任何可发送或接收信息的硬件或软件进程协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合（同层次间的通信）协议三要素：语法、语义、定时关系接口：相邻层次的通信浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章221.2.2OSI参考模型ISO：国际标准化组织OSI/RM：开放系统互连参考模型开放：所谓开放就是指遵循OSI标准后，一个系统就可以和其它也遵循该标准的系统进行通信浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章231.2.2OSI参考模型OSI的七层网络系统结构协议协议协议协议协议协议协议协议协议协议76543211231234567应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层物理媒体物理媒体开放系统A开放系统B中继系统浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章241.2.3TCP/IP模型OSI参考模型与TCP/IP模型之比较ApplicationApplicationPresentationSessionTransportTransportNetworkInternetDataLinkNetworkAccessPhysicalOSI/RMTCP/IPVOID浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章251.2.3TCP/IP模型网络接口层（NetworkAccess）严格来说只是一个接口而不是一个层次TCP/IP在设计时考虑到要与具体的网络无关TCP/IP协议簇中也没有数据链路层和物理层的协议浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章261.2.3TCP/IP模型网际层（Internet）负责将报文分组从源主机发送到目的主机，实现不同网络之间的报文转发IP协议传输层（Transport）负责在源端和目的端主机上的对等实体间建立的端到端的数据传输TCP协议和UDP协议思考：数据链路层负责谁与谁之间的数据传输？相邻主机的数据传输浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章271.2.3TCP/IP模型协议簇协议栈ApplicationHTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP、POP3、MIME、SNMP、TFTP、BOOTP、RIP、OSPF、BGP、DHCP、ICQ、SIP等TransportTCP、UDPInternetIP、ICMP、IGMP、ARP、RARP等NetworkAccessEthernet、TokenRing、PPP、PPPoE等TCP/IP模型TCP/IP协议簇浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章281.2.3TCP/IP模型RFC文档RFC:RequestsForComments，为TCP/IP协议的标准文档RFC文档下载地址：InternetDraft（RFC草案）：浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章291.2.3TCP/IP模型协议数据单元（ProtocolDataUnit）应用层PDUTCP段（Segment）IP数据报（Packet）或者IP分组以太网帧（Frame）位流（BitsStream）封装、分片、重组浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章301.2.4局域网参考模型局域网（LAN）局域网是一种局限在较小范围内（通常在1000m内）提供通信服务的网络，采用适宜于小范围内信号传送的技术，能为计算机网络应用提供基本的数据传输服务局域网作为通信网络不涉及第三层以上的内容，底下两层也与OSI的有很大差别思考：计算机网络可以分为哪两个部分？通信子网和资源子网浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章311.2.4局域网参考模型局域网参考模型与OSI参考模型的关系应用层表示层会话层运输层物理层链路层物理层OSI/RM物理层媒体接入控制子层逻辑链路控制子层SAPIEEE802浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章321.2.4局域网参考模型物理层用于物理连接以及按位在媒体上传输数据分为：描述与传输媒体有关的物理特性的较低子层描述与传输媒体无关的物理特性的较高子层物理特性机械特性电气特性功能特性规程特性浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章331.2.4局域网参考模型数据链路层媒体接入控制（MediumAccessControl，MAC）子层逻辑链路控制（LogicalLinkControl，LLC）子层浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章341.2.4局域网参考模型数据链路层MAC子层负责对物理媒体的使用进行控制主要功能将上层交下来的数据封装成帧进行发送（接收时进行相反的过程，将帧拆卸）实现和维护MAC协议（控制使用网络媒体的时间和方法、处理帧的控制信息）位差错的检测寻址（MAC地址）浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章351.2.4局域网参考模型数据链路层LLC子层面向数据帧的传输控制层主要功能建立和释放数据链路层的逻辑连接提供与高层的接口差错控制给帧加上序号浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章361.2.4局域网参考模型服务访问点（ServiceAccessPoint，SAP）局域网没有按照OSI的观点将网络的SAP设置在网络层，而是设置在LLC子层与高层的交界面上局域网不含网络层，不承担路由选择浙江师范大学数理信息学院——《计算机网络工程》第一章371.2.4局域网参考模型I