网络技术总结.docx
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网络技术总结
我们来上下一个内容。
网络互联
什么是网络互联。
我们看一下。
网现在上不去,你们使用本本来上,看一下,我们使用我们自己的计算机可以访问任何一个在网络上的站点的内容。
我们可以访问各种站点,站点怎么访问的,是通过各种网络设备来访问,这些可以把网络连接在一起的设备,我们就称为网络互联设备。
下面我们来复习一下,有关计算机网络的知识
计算机网络分为不同的体系结构。
我们主要用的是两大类:
一类是我们理论上的使用,我们称为OSI/RM,或是ISO/OSI,称为开放系统互联参考模型
这个体系结构,把网络分为七层:
从下向上分别是:
物理层,我们也称为第一层
数据链路层
网络层
传输层
会话层
表示层
应用层,这个是第七层
网络是一个应用非常广泛的技术,现在社会中必须要会使用网络,对于我们计算机专业的同学来说,计算机网络技术是必须要撑握的,上学期的计算机网络有些同学,撑握不是很好,
虽然最后都让大家通过了,但有些考试的成绩比较差,自己要注意,要认真复习一下。
我们现在是复习上学期的内容,后面有新的内容,所以如果有不会的地方,一定及时问,或是看书。
OSI的体系结构是分为七层的,
还有一类是我们经常使用的,我们称为TCP/IP体系结构,也称为Internet协议集,这个是我们最常用的,它分为四个层次,从下向上,分别是:
网络接口层
网络互联层
网络传输层
应用层
TCP/IP与OSI之间是可以对应的,有书的同学看一下7页,下面的图就是对应的关系,第一个是OSI/ISO,第二个就是TCP/IP
OSITCP/IP
应用层应用层
表示层
会话层
传输层传输层
网络层网络层
数据链路层网络接口层
物理层
TCP/IP虽然是四层,但功能与OSI一样,只不过,没有划分得非常细
这个就是协议的传输。
上学期我们给大家讲的时候,指了为什么网络要分层?
计算机网络TCP/IP分了四个层,为什么要分层
我们上学期做的游戏,几个同学排队,第一个同学写内容,第二个同学翻译,第三个同学发送。
每个人都有自己的工作,如果其中有一个同学临时有事,不能工作了,是不是可以换另一个同学来代替他工作,而整个的工作过程是不会有影响的。
比如我们使用IE,还是使用360浏览器,不是使用QQ浏览器,对于我们看到的网页的内容有影响吗?
因为浏览器属于应用层,不同的软件在应用层的改变,不会影响到下面各层数据的传输,这样就可以最大化地进行网络的传输,再比如,一台计算机的网卡坏了,我们只需要换一块网卡是不是就可以继续上网了,网卡是物理层的设备,我们只要换一个物理层的设备或是应用就可以,不会影响到其他层的使用。
因此分层对于网络来说是非常重要的。
层大家要记住,我们后面,会说第几层,大家要知道是指得哪一个层次,
TCP/IP的四个层次中:
网络接口层,是一个没有具体的应用的层,在不同的应用中,会有不同的选择。
比如我们在以太网(Ethernet)中,就会使用另一种体系结构,称为IEEE802,其中的IEEE802.3或是IEEE802.13就是我们使用双绞线的通信方式。
上学期实训,大家已经学习了网线如何做,我们做的双绞线,就是使用IEEE802.3的方式,再比如如果我们使用无线网,就要用IEEE802.11这个协议,你可以看一下你的本本,上面会写着支持802.11,后面有的还会有a/b/q等,但都是属于IEEE802.11的,这个是无线网,也是属于工作在TCP/IP的网络接口层的协议。
这个协议中有一个非常重要的概念,我们称为物理地址,也称为MAC,每一个网络连接设备,都有一个MAC地址,包括网卡,怎么看自己的MAC地址,有很多的方法,第一个是在网络连接的属性中查看配置里可以看到,但有的网卡不行。
第二种就是使用命令,这个在任何一台计算机都可以,这个命令就是
在命令行中输入ipconfig,如果只输入这个命令,只是查看IP地址,不能查看MAC地址,我们要在这个命令的后面增加一个参数,即输入命令是:
ipconfig/all
就可以。
C:
\DocumentsandSettings\admin>ipconfig/all
输入的命令
下面是显示的内容
WindowsIPConfiguration
WINDOWSip配置
HostName............:
admin-ricb0b58n主机名
Ethernetadapter本地连接:
MediaState...........:
Mediadisconnected
连接的状态:
没有连接
Description...........:
描述
RealtekRTL8139FamilyPCIFastEthernetNIC
网卡的一个描述,说明
PhysicalAddress.........:
这个就是物理地址,也称为MAC
00-16-35-75-98-77
物理地址是使用48位二进制数来表示,我们看到的这个不是使用二进制数的,是使用16进制数的,即四位二进制数合并成一个16进制数,因此会显示为这样的内容,其中“-”是连接用的,只是为了方便查看,在MAC地址中不包括这个符号,在不同的系统或环境中显示也是不同的,比如
00-16-35-75-98-77
00:
16:
35:
75:
98:
77
001635:
759877
这是不同的显示效果,表示的地址是一样的,
另外,前面的32位,即
00-16-35-75-98-77
表示厂商号,因此同一个厂商生产的计算机,可能MAC地址的前32位,即16进制的前6位是一样的,比如你们看一下,台式机的MAC地址,由于是同一个厂商生产的,大都数的MAC地址的前32位是一样的。
00-16-35-75-98-77
后面的32位不一样,因此可以保证每一台计算机的MAC地址都是不一样的。
实际在理论上,在全世界,每一台计算机都有自己的唯一的一个MAC地址,每台计算机都是不一样的。
这个就是MAC地址,MAC地址一般只在网络接口层中使用,即在一个局域网的范围内可以使用。
只要有了MAC地址,整个的局域网络就都是连接好的。
下面,大家查看一下自己计算机的MAC地址的情况,了解一下如何查看自己计算机的MAC地址
想一想,如果在一个网络中,如果两台计算机的MAC地址相同,这时会出现什么情况?
MAC地址是一个比较重要的地址概念,大家一定要知道如何查看MAC地址,如果两台计算机其MAC地址相同,结果就是这两台计算机收到的数据会不完整,比如,在网络中有一个安全问题,我们称为网关病毒,就是使用这个方式,即某一台计算机的MAC地址被修改为与另一台计算机相同的地址,这样被攻击的计算机会不能正常发送和接收数据。
这个就是网关攻击。
这个地址一般计算机已经自带了,不用我们进行过多的配置。
下面我们介绍的另一个地址,IP地址,最需要我们人为的进行配置。
IP地址分为两大类,一个称为IPv4,是我们现在用的,使用32位来表示
另一个是IPv6,是我们已经在使用,而且是将来必须要用的,使用128位来表示。
WIN7系统直接就启用IPv6,而XP还需要切换,IPv6的地址范围要比IPv4的大很多。
因此我们将来要用的就是IPv6这个版本。
现在我们还是讲IPv4,IPv6当做练习自己查看、了解。
IPv4,我们后面都简称为IP,IP地址使用32位来表示。
为了方便查看和记忆,我们一般将其转换为十进制数,比如:
192.168.1.1
每一个点分隔一部分,每一部分,如果是二进制表示,就是8位,即十进制的255,也就是每一个部分最小是0,最大是255,每一个部分与另一个部分,要用点来分开。
因此下面的IP地址:
192.168.1.255
0.0.0.0
192.168.256.2
1.2.3.-4
那个是不正确的。
上面的IP地址第一、第二是正确的。
这里注意,我们只是说IP地址的写法是正确的,但不一定可以使用,即不一定可以给计算机配置这个IP
IP地址为了方便操作,分为了三个大类,即:
A类
B类
C类
D类和E类,我们不使用。
每一个类有自己的范围,比如
A类的范围是:
1.0.0.0--126.255.255.255
B类的范围是:
128.0.0.0--191.255.255.255
C类的范围是:
192.0.0.0--223.255.255.255
在这个范围内
0.0.0.0--0.255.255.255和
127.0.0.0--127.255.255.255
224.0.0.0以后,都没有包括在内,
0.0.0.0--0.255.255.255是专用的IP地址,虽然写法正确,但不能给计算机分配使用
127.0.0.0--127.255.255.255也是写法正确,但不能给计算机分配使用,另外这个形式的IP地址,即第一部分是127开始的,表示的永远是自己计算机的IP地址,我们称为环回地址(loopback),比如我们编写程序的时候,会用到127.0.0.1,这个实际是指向自己的。
就是表示自己。
注意,说一下,
192.168.1.1的下一个IP地址是多少?
192.168.1.2
192.168.1.255的下一个IP地址是多少
192.168.2.0
再比如
10.0.255.255的下一个IP地址是:
10.1.0.0
这个就是IP地址的一个范围,在这个范围内可以进行相应的配置。
IP地址的分类,不但与范围有关,还与另一个概念有关,即子网掩码,这个是进行子网划分的时候,使用的一个编码,比如:
A类的标准子网掩码是:
255.0.0.0
B类的标准子网掩码是:
255.255.0.0
C类的标准子网掩码是:
255.255.255.0
不同的类别的,IP地址其子网掩码也是不同的。
比如
10.0.0.1这个IP,其标准子网掩码是:
A类的,即255.0.0.0
192.168.0.1这个IP,其标准子网掩码是:
C类的,即255.255.255.0
这个每一个类的范围,子网掩码的值,都要记住,是我们学习网络的最主要的内容。
IP地址还有一个非常重要的部分,即子网划分。
把一个大的网络划分成几个小的网络。
这个我们上学期讲过。
下面,我们让大家自己试一下,回忆一下如何进行子网划分。
同时查看一下自己计算机的IP地址,是属于哪个网络的。
练习题:
1、把10.0.0.0划分成四个子网,计算新的子网掩码,和每一个子网的范围。
2、把192.168.1.0划分成四个子网,计算新的子网掩码,和每一个子网的范围。
等会,我们不有一节课,不许去吃饭!
!
!
12点20下课,所以每天不许第四节下课吃饭去,上完课再吃。
已经有同学做完了,没做完的快点试一试,做完可以练习一下JAVA的安装。
JAVA的问题,等会我们做练习的时候,再给大家来答复。
现在我们上网络互联。
上一节课,我们介绍了有关网络基础的知识,包括体系结构,让大家回忆了一下有关IP地址和IP地址子网划分的问题。
这些内容大家要一定撑握,如果有问题要及时的提问。
因为IP地址是我们在计算机网络中经常使用,又非常重要的一个概念。
我们后面在使用一些软件的时候,需要来配置IP地址。
这里需要说明一些内容。
我们提供给大家的软件,主要是不用安装的,有的软件也称为绿色软件,即不用安装就可以,这个是因为我上课讲课方便而选用的,对于大家自己的本本,无所谓,安装与不安装都可以,比如ECLIPSE我就是直接复制过来使用的,如果你是从网上下载的,可能需要安装,网络中的软件,我们也会这样使用。
我们上次,已经介绍了一下IP层这个层比数据链数层要高一些,在这个层次中主要使用的是IP地址。
通过IP地址来进行目的地的定位,比如,我们要找一台计算机,在网上有几千万台计算机,怎么能够定位到你要找的计算机上,就要使用IP地址。
在整个Internet中,IP地址是唯一的,我们之前还说过,MAC地址也是唯一的,但是MAC地址不属于TCP/IP里面,是另一个协议集的地址,即IEEE802.3里的地址,因此,IP地址实际就成为了在INTERNET中使用的唯一的地址。
在全球范围内都是唯一的。
需要注意,IP地址的写法和子网掩码的使用方法,对于一个IP地址来说是有不同的概念的。
比如,在同一个网段内的IP地址,就可以直接访问。
而不在同一个网段的IP地址,需要使用地址的转发设备才能进行互相的连接。
这个转发设备一般是路由器。
我们怎么能够确定两个IP地址是否在同一个网段内。
使用什么方法。
使用IP地址与子网掩码相与的方法。
比如有三个IP地址:
192.168.1.1/255.255.255.192
192.168.1.60/255.255.255.192
192.168.1.66/255.255.255.192
这三个IP地址,哪两个是在同一个网段中的?
要把IP和子网掩码先转换成二进制数,然后位与位对齐,然后进行与操作。
192.168.1.1=>
11000000.10101000.00000001.00000001
255.255.255.192=>
11111111.11111111.11111111.11000000
把IP地址的每一位与子网掩码的每一位。
结果是
11000000.10101000.00000001.00000000
1与1=1
0与1=0
0与0=0
这个操作称为"位与",即上面的1位与下面对应的1位相与,得到一个值,我这里把第一个做了一个与操作,大家可以自己把第二个与第三个IP都做一个与操作,看一下结果,如果结果一样的,表示是一个网段的,可以直接访问,如果不一样,就不能直接访问。
我们也可以在模拟器软件上来使用。
我们使用的还是上学期我们学习过的一个软件,PACKETTRACE,即PT,我们讲网络基础的时候,用过的。
这个软件大家还记得吧。
我们上学期演示过一些操作,这会我们要在这个软件中进行大量的配置。
我们在这个软件中,使用三台计算机连接一个网络,我们在上学期的实训中,也做过相应的内容,即使用交换机、或是集线器可以把多台计算机连接在一起。
如果只有两台计算机,可以互相连接吗?
可以,使用交叉线,即反线,就可以直接把两台计算机连接在一起。
我们在做这个演示之前,再复习一个命令,即PING命令。
这个命令是测试从当前计算机到另一台计算机之间是否是连接正确的。
命令必须要在命令行上来完成。
即输入
ping目的主机的IP地址
比如
输入ping127.0.0.1以后回车,会显示这条语句四次:
Replyfrom127.0.0.1:
bytes=32time<1msTTL=64
如果出现了这样的语句,表示测试成功,这台计算机与另一台称为127.0.0.1的计算机是可以正常连接的。
bytes=32表示发送和接收了32个字节
time<1ms表示用了不到1ms的时候
TTL=64这个我们后面再讲。
如果四次都返回正常,表示连接是正确的。
再下面是总结的内容
Pingstatisticsfor127.0.0.1:
从127.0.0.1返回的结果
Packets:
Sent=4,Received=4,Lost=0(0%loss),
包的情况:
发送了4个,接收了4个,丢失了0个,因此丢失率是0%,即连接非常好。
再下面是统计时间。
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum(最少时间)=0ms,Maximum(最大时间)=0ms,Average(平均时间)=0ms
如果出现如这样的显示,就表示不能连接。
问一个问题,我这台计算机没有连接网络,为什么ping127.0.0.1还能够正确呢?
127.0.0.1表示自己,不管网络连接还是没有连接,127.0.0.1都可以使用,因此我这台计算机虽然没有连接网络,但是还可以正确连接。
但其他的IP地址,就不行了。
这个PING命令大家一定要撑握。
下面我们来在这个PT软件中连接两台计算机,使用反线。
这个软件我们再讲一下。
中间最空白的区域是我们放置设备和进行网络连接的区域,我们从下面的设备选择区中选择出我们要使用的设备,然后进行连接。
下面有两个大的主要的区域,一个是左下面的,这个是设备种类的选择,比如选择交换机、集线器、路由器还是计算机,要先在这里选择,选择完成后,在其旁边的区域里,选择型号,比如我们选择交换机,在旁边的区域中就可以选择不同型号的交换机。
表示自动选择,由程序来选择,但不定正确。
我们下面就来选择两台计算机,并使用反线来连接。
正线,用于两种不同类型的设备之间的连接。
比如计算机与交换机
反线,是用于两个相同设备的连接,比如两个计算机之间的连接。
因此这里使用反线。
你也可以使用自动线,使用自动线的时候,不用选择接口。
连接完成后,物理的操作完成了,下面为了能够让两台计算机连接在一起,我们要配置IP,配置IP地址的方法,在实际的计算机中与在我们这个软件中是不太一样的,我们这个只是模拟软件,大家在实际使用的时候,要按照实际计算机的配置来完成,在模拟器中只是一个模拟,因此其配置的方法不太一样。
我们看一下,怎么配置。
打开的窗口中,有三个选择,第一个是
phsical,即外观,我们可以开关这台计算机
对于计算机只有这个操作,后面我们学习交换机、路由器的时候,会有不同的操作。
比如增加一些模块。
第二个是config,即配置,我们在这里可以完成配置操作,比如IP地址,就是可以在这里来配置的。
GLOBAL表示全局配置,下面有两个内容,如果你点击GLOBAL可以关闭或打开这个两个内容
我们要配置IP地址,应该在接口中配置,因此在Interface中的“fastethernet”即快速以太网接口中配置,我们只要点击fastethernet即可。
在其中找到IPADDRESS,即IP地址,我们输入一个IP地址,下面的SUBNETMASK,即子网掩码,我们输入子网掩码。
这个软件没有保存,大家输入完成后,把光标放到另一个输入栏中,刚才输入的内容就可以保存了。
我在PC1中又输入了192.168.1.1,这个地址,已经在pc0,即刚才已经用过了,因此它会提示,这时,就要换一个地址使用。
比如我们使用192.168.1.2
两台计算机的IP地址都已经配置好了,下面我们可检查一下配置的情况,我们把MOUSE指向这两台计算机
没有问题了,这时我们就配置完成了,是否正确,我们还要测试一下。
我们需要使用PING命令来测试。
我们在这两台计算机中找一台,比如我们使用PC0,在这台计算机上进行测试,方法是
选择Desktop,即桌面程序,在其中选择
CommandPrompt,这个就是这个模拟器中的命令行程序。
我们在这个程序中输入PING命令,我们是在192.168.1.1这台计算机中,因此我们要输入的命令是
ping192.168.1.2
整个的过程明白了吧,自己来试着做一下。
没有软件到我这来拷
这个做完了,自己试着做把三台计算机连接在一起
我做一次三台计算机连接在一起的操作,由于是三台,因此不能直接连接,要使用交换机或集线器,交换机使用什么型号都可以,即SWITCH,集线器就一种,即HUB,使用这两个都可以。
操作的方法是:
刚刚我使用的是一个连继的IP地址,大家试着配置一下,这三个地址,看一看,是否可以互相连接,如果不能,为什么?
192.168.1.1/255.255.255.192
192.168.1.60/255.255.255.192
192.168.1.66/255.255.255.192
自己使用与操作计算一下,就可以得到第一和第二个是相同的值,即在一个网段中,第三个不一样。
子网的划分,就是把子网掩码中对应位为0的部分进行再次调整,因此是1的那些位置不能动,因此255一般不会变,后面的0会有变化。
我们继续下一个内容,上次我们介绍了有关网络中的IP地址,以及使用两台计算机直接连接,或是三台或更多的计算机使用集线器或交换机来连接。
我们看一下,使用集线器连接的方式是如何的,
集线器的名字又称为HUB,因此我们先选择HUB,PC的数量对于HUB来说是不一样的。
等会我们可以看一看动画。
使用正线把计算机与HUB连接在一起以后,就可以进行下一步的操作,这里已经完成了硬件的搭建,下面我们就来进行IP地址的配置,因为要进行通讯,一般要使用IP地址。
我们为每一台计算机配置IP地址。
注意要配置在同一个网段中才可以,如果不在同一个网段就无法通讯。
还记得什么是同一个网段吗?
就是使用IP地址与子网掩码进行二进制的与操作,结果相同的就是一个网段中的IP地址。
使用交换机、集线器连接就要使用相同网段的IP地址,但是IP地址绝对不能相同,如果IP地址一样,就会发生冲突。
我们配置IP地址。
IP地址配置完成后,就可以测试了,我们在命令行中使用PING命令来进行测试。
这样我们就完成了操作。
使用集线器来配置比较简单,而且集线器的价格比较便宜,因此在小的网络中,注意,我们配置的这个网络环境比较小,而且是在一个小的范围内的,因此可以称为局域网,小型的局域网(LAN),在这样的网络中可以使用集线器,比如宿舍中或是小的办公室里,计算机的数量比较小的时候,就可以使用。
如果数量比较多了,就会有问题,我们做过的游戏,当在一个通道中,传输的数据过多,就会出现冲突。
就使得谁也不能正常发送数据了。
我们可以看一下这个过程。
在PT这个软件中有一个模拟动画演示的功能非常好,可以让我们看到其整个的运做过程。
我们看一下。
我们首先加入四台计算机,这样就会增加冲突的可能性,就会出现我们想要的效果。
下面我们使用动画演示的方法来给大家看一下,发生冲突的情况。
动画的演示需要在PT软件中先点击
一个是时间,是realtime表示是实时的,另一个是模拟器,SIMULATION,表示是一个模拟的可以单步的环境,我们要进入演示就要进入Simulation方式才可以。
我们为了可以看到冲突的过程,我们分别在两台计算机上分别使用ping命令与另两台计算机进行通讯。
这个时候,当我们输入完命令以后,这时命令并不执行,要等我们按“单步”操作按钮以后才去执行,下面我们再在另一台计算机中也输入相似的命令。
这个时候,两台计算机都在同一时间发出了相似的操作,下面,我们按单步执行,看一看数据包是如何发送并产生冲突的。
单步的执行按钮是“Capture/forward”,我们按一次这个铵钮就可以进行一次的传输操作。
产生冲突了,
因此这时的传输就会变慢。
后面就会使用一些算法来避免这样的冲突,我们称为CSMA/CD算法,但是这样的的算法只能支持数量比较少的计算机,如果计算机的数量比较多,即使是使用这种算法,也不能避免冲突,最后就不能进行通讯。
这也是为什么集线器,一般只有8个口,或是更少,比如4个口,或是2个口,每一个接口可以连接一台计算机,最多也就连接8台,如果连接的再多就会出现问题。
大家可以到网上查一查有关集线器的报价,可以看到其价格很便宜但连接的接口数量比较少。
如果我们换成交换机就不会出现上面的情况了。
下面大家自己来试一试,在PT中分别使用集线器与交换机连接四台计算机,并在演示中同时让他们发送数据,看一下谁发生冲突的可能性比较大,你再增加计算机的数量到八台,再
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