学习情境1中小型网络拓扑规划

学习情境1中小型网络拓扑规划计算机系张莉知识目标：掌握中小型网络拓扑规划能力目标：完成小型网络规划网络拓扑规划前提精通计算机网络组成分类体系结构协议精通数据的处理封装、解封装传输精通文字处理软件如Word1计算机网络基础知识点与技能点知识目标：掌握计算机网络的定义、组成和分类；掌握网络体系结构；掌握0SI参考模型功能和各层中的网络设备；掌握TCP/IP协议与模型；能力目标：掌握IP地址的划分方法及范围；掌握掩码和子网掩码的计算方法；教学方法采用提问法、总结法、引导－探索－总结等，多种教学方法互相结合。重点：TCP/IP模型与协议网络设备难点：TCP/IP模型与协议网络设备的功能与使用课堂模拟招聘会招聘岗位：网络管理与设备维护招聘方的问题：计算机网络是什么？计算机网络的体系结构经历了怎样的发展？TCP/IP是什么?列举你知道的TCP/IP协议。TCP/IP协议、IPX/SPX协议和NetBEUI协议分别完成什么功能？MAC地址与IP地址有什么不同？为什么要进行IP地址管理？说明IP地址的子网划分方法。OSI参考模型－物理层提供为建立、维护和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性如规定使用电缆和接头的类型，传送信号的电压等在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理主要指如何确保在物理媒体上的传输，保证发送“1”接收的还是“1”，速率是多少，是双向还是单向，接头有几根线OSI参考模型—数据链路层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层逻辑链路控制子层(LLC)介质访问控制子层(MAC)IEEE802数据被拆分并封装成数据帧（DataFrame）介质访问控制子层目的：完成发方占用信道的问题任务：控制介质访问寻址(MAC寻址)通道争用(CSMA/CD)按确定方式发送(令牌传送)MAC子层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层介质访问控制子层(MAC)MAC地址3字节设备编号3字节厂商编号逻辑链路控制子层LLC子层：目的：保证帧传送的完整性与无误性任务：建立和释放LLC层的逻辑连接提供与高层(网络层)的接口差错控制、流量控制逻辑链路控制子层(LLC)物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层数据链路层的重要规范规范名称描述IEEE802.1概述，局域网体系结构以及网络互连IEEE802.2定义了逻辑链路控制(LLC)子层的功能与服务IEEE802.3描述CSMA/CD总线式介质访问控制协议及相应物理层规范IEEE802.4描述令牌总线(tokenbus)式介质访问控制协议及相应物理层规范IEEE802.5描述令牌环(tokenring)式介质访问控制协议及相应物理层规范IEEE802.6描述市域网(MAN)的质访问控制协议及相应物理层规范IEEE802.7描述宽带技术进展IEEE802.8描述光纤技术进展IEEE802.9描述语音和数据综合局域网技术IEEE802.10描述局域网安全与解密问题IEEE802.11描述无线局域网技术IEEE802.12描述用于高速局域网的介质访问方法及相应的物理层规范路径选择OSI参考模型—网络层数据被拆分并封装成数据包/报（Packet）物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层提供端到端的连通保障数据完整传输OSI参考模型—传输层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层数据被拆分并封装成数据段（Datagram）OSI参考模型—会话层管理通信实体间的会话物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层数据在这一层以上统称为协议数据单元（PDU）会话的建立，维持，终止系统软件：操作系统应用软件：IEOSI参考模型—表示层表示层保证一个系统应用层发出的信息能被另一个系统的应用层读出物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层数据的解码和编码数据的加密与解密数据的压缩和解压OSI参考模型—应用层实现多个系统应用进程相互通信,提供应用程序接口物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层http,ftp,telnet,smtp,snmp,pop3OSI参考模型—对等层通信TELNET、HTTP*.doc、*.jpg、*.mpg操作系统TCP、UDP、SPXIP、IPX、ICMP、ARPFrameRelay、PPP、HDLCV.35、X.21、RS-232C物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层数据的封装示意用户数据协议数据单元（PDU）数据段（Segment）数据包（Packet）数据帧（Frame）位流（BitFlow）物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层数据的解封示意物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层用户数据数据解封TCP/IP协议层次结构TCP/IP协议提供应用程序网络接口建立端到端连接寻址和路由选择物理介质访问二进制数据流传输OSI参考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网络层传输层应用层网络接入层TCP/IP网际层Internet协议(IP)InternetControlMessageProtocol(ICMP)网间控制报文协议AddressResolutionProtocol(ARP)地址解析协议ReverseAddressResolutionProtocol(RARP)反向地址解析协议IP、ICMP、ARP、RARP网络层传输层应用层网络接入层IP协议概述IP如果发现错误，则通知ICMP协议发回错误信息ICMPIP:有错误，丢弃BAABABPC1PC2PC1到PC2的路径有两个，两个同时发出的数据包独立选择各自的路径不可靠：没有纠错的功能无连接：数据包独立选择路径PC1PC1PC1PC2PC2PC2IP数据包结构Bit0Bit15Bit16Bit31版本(4)总长度（16）字节数标识（16）生存时间（8）目标地址（32）任选项数据(上层协议数据,可变长)源地址(32)头部长度（4）TOS字段（8）标志（3）片偏移（13）协议（8）头部校验和（16）IP的协议号表示数据包封装的上层协议类型Protocol(8)。。。。。。传输层互连网络层TCPUDP协议号IP617IP地址与物理地址PC2与PC3不在同一个物理网络上，不能直接通信，要找到PC3则需要使用逻辑地址（IP地址）代表远方的一个物理设备IP地址可以是物理地址的差异透明化IP地址与物理地址一一对应令牌环网总线/星形网络使用硬件地址通信（MAC）硬件地址的格式和定义不同，使用逻辑地址（IP）PC2PC1PC3IP地址结构32位的二进制数00001010000000011001000100011110IP地址的二进制表示MAC地址的二进制表示：00000000－10100000－11010001－11010101－01000111－10111100IP地址分类B类地址:C类地址:D类地址:用于组播E类地址:用于实验研究11网络号主机号02311网络号主机号10A类地址:070网络号主机号83115163123243100IP地址的表示点分十进制表示：00001010000000011001000100011110二进制十进制101145301100000000000000000000000000000111011111111111111111111111111110。。。。。。。。。。。。C类：192～2230~2550~255A类：0000000000000000000000000000000101111111111111111111111111111110。。。。。。。。。。。。0～1270~254B类：1000000000000000000000000000000110111111111111111111111111111110。。。。。。。。。。。。128～1910~2550~2540~2541～1260：代表特殊的所有网络；127：代表本机系统网络掩码网络掩码：32位的二进制值通过使用网络掩码，可以使网络设备清楚的了解当前IP地址所在的网络掩码中为1的位对应的IP地址位表示网络号掩码中为0的位对应的IP地址位表示主机号A类地址:070网络号主机号831A类掩码:0711111111000000000000000000000000831255000网络地址和广播地址网络地址标识一个网络的方位主机位全为0广播地址代表一个物理网络的所有主机主机位全为1。。。255.255.255.2551.1.1.12.2.2.2我是1.0.0.0网络，目标是2.0.0.0网络发送这两个数据包，可以使用同一个下一跳步2.1.1.1子网掩码可以根据网络的规模灵活使用网络掩码不使用标准的分类的网络掩码B类：1000000000000000000000000000000110111111111111111111111111111110。。。。。。。。。。。。128～1910~2550~254一共可以有(65536-2)种组合即可以代表65534个主机新的需求：一个网络的节点数量在250个以下B类：1000000000000000000000000000000110111111111111111111111111111110。。。。。。。。。。。。128～1910~2550~254一共可以有(256-2)种组合即可以代表254个主机网络位子网位主机位1111111111111111000000000000000011111111111111111111111100000000掩码为255.255.0.0掩码为255.255.255.0子网掩码举例主机地址：171.16.2.120子网掩码：255.255.255.0171.16.2.120:10101011000100000000001001111000255.255.255.0:11111111111111111111111100000000子网:101010110001000000000010000000001711620•子网地址:171.16.2.0•主机地址:171.16.2.1-171.16.2.254•广播地址:171.16.2.255•8位子网网络子网主机子网掩码举例C类子网规划示例主机地址：198.16.2.120子网掩码：255.255.255.192198.16.2.120:11000110000100000000001001111000255.255.255.192:11111111111111111111111111000000子网:1100011000010000000000100100000019816264•子网地址:198.16.2.64•主机地址:198.16.2.65-198.16.2.126•广播地址:198.16.2.127•2位子网网络子网主机子网掩码举例主机地址：192.168.5.121子网掩码：255.255.255.248/5192.168.5.121:11000000101010000000010101111001255.255.255.248/5:11111111111111111111111111111000子网:110000001010100000000101011110001921685120•子网地址:192.168.5.120•主机地址:192.168.5.121-192.168.5.126•广播地址:192.168.5.127•5位子网网络子网主机可变长子网掩码VLSM：VariableLengthSubnetMask100个点2个点50个点。。。。。。企业申请了一个C类IP地址：199.65.164.0需要7个主机位只需要2个主机位需要6个主机位电子作业3ARP协议192.168.10.1192.168.10.2IP:0800.115e.1200.45e1我听到广播了，是关于我的信息，这