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网络基础知识 胡雪勇 IT无极限 网络基础知识 一 计算机网络概述 二 网络组网设备 三 TCP IP设置 四 Internet服务 一 计算机网络概述 网络基础知识 计算机网络定义 计算机网络分类 计算机网络的功能 1 2 3 1 计算机网络定义 网络基础知识 必须有两台或两台以上的具有独立功能的计算机系统相互连接起来 以达到共享资源为目的 两台或两台以上的计算机连接 互相通信交换信息 必须有一条通道 这条通道的连接是物理的 由物理介质来实现 计算机系统之间的信息交换 必须有某种约定和规则 这就是协议 这些协议可以由硬件或软件来完成 从以上三个方面 我们可以把计算机网络归纳为 把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来 在功能完善的网络软件和协议的管理下 以实现网络中资源共享为目标的系统 2 计算机网络分类 网络基础知识 计算机网络根据地域范围划分为局域网 城域网 广域网和因特网 局域网 局域网是局部地区网的简称 计算机网络的通信距离通常限于中等规模的地理区域内 一般不超过10km 可以一个单位或地区组建 广域网 广域网又称远程网 其覆盖范围可以是几个城市 地区 甚至国家 洲和全球 城域网 城域网是介于局域网与广域网之间的高速网络 其规模限于一个城市范围 这类网络近几年发展迅速 其设计目标是要满足几十公里范围内的大量机关 公司 企事业单位的计算机联网需求 实现大用户 多种信息传输的综合信息网络 因特网 因特网不是一种具体的网络 它把全球各种局域网和广域网通过路由器连接起来 采用TCP I 协议通信来实现全球化的信息服务 3 计算机网络功能 网络基础知识 1 资源共享资源共享是计算机网络最有吸引力的功能 在计算机网络中 有许多昂贵的资源 如大型数据库 高性能计算机等 并非为每一个用户所拥有 所以必须实行资源共享 资源共享包括 1 软件资源共享 2 硬件资源共享 2 数据通信通信和数据传输是计算机网络主要功能之一 用来在计算机系统之间传送各种信息 利用该功能 地理位置分散的生产单位和业务部门可通过计算机网络连接在一起进行集中控制和管理 也可以通过计算机网络传送电子邮件 发布新闻消息和进行电子数据交换 极大地方便了用户 提高了工作效率 3 提高可靠性安全可靠性是计算机网络得以正常运转的保障 在一个系统内 单个部件和计算机的暂时失效必须通过替换的办法来维持系统的继续运行 如单机硬盘崩溃 就要更换新的硬盘 如未备份 该硬盘上的数据就会全部丢失 但在计算机网络中 每种资源 特别是一些重要的数据和资料 可以存放在多个地点 而用户可以通过多种途径来访问网络内的某个资源 建立网络之后 可以很方便地通过网络进行信息的转储和备份 从而避免了单点失效对用户产生的影响 大大提高了系统的可靠性 4 增强系统处理功能单机的处理能力是有限的 且由于种种原因 计算机之间的忙闲程度是不均匀的 从理论上讲 在同一网内的多台计算机可以通过协同操作和并行处理来增强整个系统的处理能力 并使网内各计算机负载均衡 这样一方面可以通过计算机网络将不同地点的主机或外设采集到的数据信息送往一台指定的计算机 在此计算机上对数据进行集中和综合处理 通过网络在各计算机之间传送原始数据和计算结果 另一方面 当网络中某台计算机任务过重时 可将任务分派给其他空闲的多台计算机 使多台计算机相互协作 均衡负载 共同完成任务 二 组网硬件设备 网络基础知识 网卡 网线 集线器 交换机 路由器 1 2 3 网络基础知识 网卡NIC 网卡是网络接口卡NIC NetworkInterfaceCard 的简称 也叫网络适配器 它是物理上连接计算机与网络的硬件设备 是局域网最基本的组成部分之一 网卡插在电脑的主板扩展槽中 通过网线 如双绞线 同轴电缆 与网络共享资源 交换数据 可以说是必备的 它主要完成两大功能 一是读入由网络设备传输过来的数据包 经过拆包 将其变成计算机可以识别的数据 并将数据传输到所需设备中 另一个功能是将PC设备发送的数据 打包后输送至其它网络设备中 网络基础知识 网线 想以有线的方式进行连网 网线是必不可少的网络传输介质 常见的网线有光纤 双绞线 同轴电缆 双绞线是常用的 双绞线分 和 两种 的双绞线内有一层金属隔离膜 在数据传输时可减少电磁干扰 所以它的稳定性较高 而UTP内没有这层金属膜 所以它的稳定性较差 但它的优势就是价格便宜 与网卡连接的网线 它的作用是用来连接 和交换机 或HUB 进行数据传输 双绞线的最大传输距离为100m 最高传输速率为100Mb s 它是目前使用最广泛的网络传输介质 它既可用于连接计算机和集线设备 也可用于实现网络设备之间的连接 网络每一根双绞线只能连接一台计算机 网络基础知识 网线制作 同种设备用交叉线 不同设备用直通线T568A线序 白绿 绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕T568B线序 白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕 口决 橙 蓝 绿 B绿 蓝 橙 A3 5调换 T568A T568B T568B T568B 网络基础知识 集线器HUB 如果我们有两台以上的主机但网络接入口只有一个 这时我们就考虑用集线器 或交换机 来扩展我们的网络接口 集线器 HUB 用网络术语来说就是基于星形拓扑的接线点 集线器的基本功能是信息分发 它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去 一些集线器在分发之前将弱信号重新生成 所以它能对接收到的信号进行再生放大 以扩大网络的传输距离 一般的集线器只是一个信号放大和中转的设备 所以它不具备交换功能 不能隔离计算机间的广播风暴 网络基础知识 交换机SWITCH 交换机的作用和集线器一样 其主要功能也是为了进行网络的扩展 但它和集线器有很大的区别 集线器 HUB 属于物理层的设备 HUB的一个端口发送数据时 不会主动的发给目的端口 而是向每一个端口都发出信息 由连接在这些端口上的网卡 NIC 判断处理这些信息 符合的留下处理 否则丢弃掉 这样很容易产生广播风暴 当网络较大时网络性能会受到很大的影响 而且一次只能处理一个信包 在多个端口同时出现信包的时候就出现碰撞 信包按照串行进行处理 不适合用于较大的网络主干中 交换机 SWITCH 工作在数据链路层 交换机在使用过程中会通过学习建立一张地址对照表 其中包含了原MAC地址 目标MAC地址 信息长度等 一个端口发送数据时 取得目标MAC地址后 查找交换机中存储的地址对照表 MAC地址对应的端口 确认具有此MAC地址的网卡连接在哪个端口上 然后仅将信包送到对应端口 有效的有效的抑制广播风暴的产生 信包的处理处于并行状态 效率较高 可以满足大型网络环境大量数据并行处理的要求 网络基础知识 路由器router 路由器是工作在OSI网络层的一个网络设备 它的工作目的是检查进入网络层的数据 并为网络层的数据选择通过网络的最佳路径 因此它可以提供不同网络间的相互连接 不同网络间计算机通过路由器来访问 可以选择硬件路由器来连接 如CISCO路由器 也可以利用windowsserver2003来配置软件路由器 Windowsserver2003是通过 路由及远端访问 服务来提供软件路由器的功能 分为下面几种类型 1 接入路由器2 企业级路由器3 骨干级路由器4 太比特路由器5 多WAN路由器 路由器 三 TCP IP设置 网络基础知识 IP地址 子网掩码 网关和DNS设置 常用的网络命令 网络基础知识 IP地址 IP地址是IP协议提供的一种地址格式 它为Internet上的每一个网络和每一台主机分配一个网络地址 以此来屏蔽物理地址的差异 IP地址是一个4字节的数字串 通常写成十进制数 以冒号隔开 如 202 112 0 36 中国教育科研网 网络基础知识 子网掩码 在寻址时通过子网掩码对IP地址进行屏蔽运算 先找出网络部分 再确定子网中的主机地址 子网掩码某位为1 表示该位所对应IP地址中的一位是网络地址部分中的一位 若某位为0 表示它对应IP地址中的一位是主机地址部分中的一位 IP地址202 112 0 36与掩码255 255 255 0进行 与 运算 可得到网络地址202 112 0 屏蔽IP地址中的网络部分 可得到中国教育科研网主机地址36 网络基础知识 网关 大家都知道 从一个房间走到另一个房间 必然要经过一扇门 同样 从一个网络向另一个网络发送信息 也必须经过一道 关口 这道关口就是网关 顾名思义 网关 Gateway 就是一个网络连接到另一个网络的 关口 只有设置好网关的IP地址 TCP IP协议才能实现不同网络之间的相互通信 那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢 网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址 具有路由功能的设备有路由器 启用了路由协议的服务器 实质上相当于一台路由器 代理服务器 也相当于一台路由器 网络基础知识 DNS DNS是域名系统 DomainNameSystem 的缩写 该系统用于命名组织到域层次结构中的计算机和网络服务 在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的 域名虽然便于人们记忆 但机器之间只能互相认识IP地址 它们之间的转换工作称为域名解析 域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成 DNS就是进行域名解析的服务器 网络基础知识 网络命令 1 ping 测试物理网络 格式 ping172 30 0 1ping172 30 0 1 t2 ipconfig all win98为winipcfg 查看DNS IP Mac等信息3 nbtstat a 探测对方计算机名 所在的组 域及当前用户名格式 nbtstat stat a显示所有有效连接信息列表 包括已建立连接 ESTABLISHED 与监听连接请求 LISTENING 的连接 4 arp ARP 地址转换协议 是一个重要的TCP IP协议 用于确定对应IP地址的网卡物理地址 ARP命令能够查看本地或另一台计算机的ARP高速缓存中的当前内容arp a查看缓存中的的所有项目 5 nslookup 显示域名所对应的ip格式 四 服务器 网络基础知识 DNS WEB FTP WEB DHCP WINS VPN 网络基础知识 DNS DNS服务器DNS服务器在互联网的作用是 把域名转换成为网络可以识别的ip地址 首先 要知道互联网的网站都是一台一台服务器的形式存在的 但是我们怎么去到要访问的网站服务器呢 这就需要给每台服务器分配IP地址 互联网上的网站无穷多 我们不可能记住每个网站的IP地址 这就产生了方便记忆的域名管理系统DNS 他可以把我们输入的好记的域名转换为要访问的服务器的IP地址 网络基础知识 DHCP DHCPSERVER在一个使用TCP IP协议的网络中 每一台计算机都必须至少有一个IP地址 才能与其他计算机连接通信 为了便于统一规划和管理网络中的IP地址 DHCP DynamicHostConfigureProtocol 动态主机配置协议 应运而生了 这种网络服务有利于对校园网络中的客户机IP地址进行有效管理 而不需要一个一个手动指定IP地址 当你下线的时候 DHCP服务器可能就会把这个地址分配给之后上线的其他脑 这样就可以有效节约IP地址 既保证了你的通信 又提高IP地址的使用率 网络基础知识 WINS WINS服务器WINS用来登记NetBIOS计算机名 并在需要时将它解析成为IP地址 2 WINS过程 a 在一个WINS的环境中 每次WINS客户开启计算机并初始化TCP IP后 它都会将它的NetBIOS名和IP地址的对应关系映射到WINS服务器的数据库中 b 当一个WINS客户想和另外一台主机通讯时 它会直接和WINSserver联系 查询计算机名和IP地址的关系 c 如果WINS服务器在自己的数据库中查到了被查计算机名和IP地址的映射关系 它就将目的计算机的IP地址返回要求查询的WINS客户 网络基础知识 WEB WEB服务器WEB服务器也称为WWW WORLDWIDEWEB 服务器 主要功能是提供网上信息浏览服务 WWW采用的是客户 服务器结构 其作用是整理和储存各种WWW资源 并响应客户端软件的请求 把客户所需的资源传送到Windows95 或Windows98 WindowsNT UNIX或Linux等平台上 Web服务器可以解析 handles HTTP协议 当Web服务器接收到一个HTTP请求 request 会返回一个HTTP响应 response 网络基础知识 FTP FTP服务器与大多数Internet服务一样 FTP也是一个客户机 服务器系统 用户通过一个支持FTP协议的客户机程序 连接到在远程主机上的FTP服务器程序 用户通过客户机程序向服务器程序发出命令 服务器程序执行用户所发出的命令 并将执行的结果返回到客户机 比如说 用户发出一条命令 要求服务器向用户传送某一个文件的一份拷贝 服务器会响应这条命令 将指定文件送至用户的机器上 客户机程序代表用户接收到这个文件 将其存放在用户目录中 网络基础知识 WEB WEB服务器WEB服务器也称为WWW WORLDWIDEWEB 服务器 主要功能是提供网上信息浏览服务 WWW采用的是客户 服务器结构 其作用是整理和储存各种WWW资源 并响应客户端软件的请求 把客户所需的资源传送到Windows95 或Windows98 WindowsNT UNIX或Linux等平台上 Web服务器可以解析 handles HTTP协议 当Web服务器接收到一个HTTP请求 request 会返回一个HTTP响应 response 网络基础知识 vpn vpn服务器VPN的英文全称是 VirtualPrivateNetwork 翻译过来就是 虚拟专用网络 顾名思义 虚拟专用网络我们可以把它理解成是虚拟出来的企业内部专线 它可以通过特殊的加密的通讯协议在连接在Internet上的位于不同地方的两个或多个企业内部网之间建立一条专有的通讯线路 就好比是架设了一条专线一样 但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路 VPN的核心就是在利用公共网络建立虚拟私有网络