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1、课题名称：网络根底学问（一）教学目的：复习已经驾驭的网络根底学问和理论，稳固、系统化已有的网络学问。教学重点：网络根底学问，网络互联模型，以太网组网技术教学难点：OSI参考模型，常见网络器件课时支配：2课时教学方法：多媒体原理分析、讲授，师生互动启发式教学教学过程：一、课程要求1 成果计算 期末总成果期末试卷总分70%平常成果30%。2 平常成果分课堂纪律分和作业分两局部。3 授课方式：每周2课时的多媒体讲授。4 学习方法：a.课前预习，课后复习b.主动上网查找最新学问内容c.不懂就问，强调同学之间的横向沟通学习d.结合最新CCNA考试学习二、网络根底学问1.什么是计算机网络 定义: 是指将地
2、理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。三个主要的组成局部 若干个主机（host）、 一个通信子网 、一系列的通信协议 计算机网络的功能：数据通信 资源共享 实现分布式的信息处理 进步计算机系统的牢靠性和可用性换器 计算机网络的分类：从网络的交换功能进展分类 电路交换网、报文交换网、分组交换网、帧中继网和ATM网 从网络的拓扑构造进展分类 星型网、树型网、总线型网、环型网、网状网和混合网等从网络的限制方式进展分类 集中式网络、分散式网络和分布式网络从网络的作用范围进展分
3、类 广域网、局域网、城域网、内联网（Intranet）网络层物理层数据链路层2.网络参考模型及通信原理1）OSI参考模型 OSI全称:Open System Interconnect开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年探讨的网络互联模型。国际标准化组织ISO发布的最闻名的标准是ISO/iIEC 7498，又称为X.200协议。该体系构造标准定义了网络互连的七层框架，即ISO开放系统互连参考模型。在这一框架下进一步具体规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性。问题：从下到上描绘具体七层名称及功能。OSI各层的功能：
4、第一层：物理层物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议供给了一个传输数据的物理媒体。在这一层，数据的单位称为比特（bit）。属于物理层定义的典型标准代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。第二层：数据链路层数据链路层在不行靠的物理介质上供给牢靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量限制、数据的检错、重发等。在这一层，数据的单位称为帧（frame）。数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。第三层：网络层网络层负责对子网间的数据包进展路由选
5、择。网络层还可以实现拥塞限制、网际互连等功能。在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等第四层：传输层传输层是第一个端到端，即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并供给端到端的、牢靠的或不行靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的过失限制和流量限制问题。在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等。第五层：会话层会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。第六层：表示层表示层对上层数据或信息进展变换以保证一个
6、主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。第七层：应用层应用层为操作系统或网络应用程序供给访问网络效劳的接口。应用层协议的代表包括：Telnet、SNMP等。2）OSI和TCP/IP模型问题：根据上图说明两者的异同。3）网络通信原理根据 OSI 参考模型，网络中各节点都有一样的层次，不同节点的同等层次具有一样的功能，同一节点内相邻层之间通过接口通信；每一层可以运用下层供给的效劳，并向其上层供给效劳；不同节点的同等层根据协议实现对等层之间的通信（虚拟通信）。主机A 主机B 应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网
7、络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层 路由器A 路由器B 网络通信根本原理图3.以太网组网技术以太网(Ethernet)。指的是由Xerox公司创立并由Xerox,Intel和DEC公司结合开发的基带局域网标准。以太网络运用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测技术)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网及IEEE8023系列标准相类似。 它不是一种具体的网络，是一种技术标准。 以太网是当今现有局域网采纳的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采纳的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10100Mbps的速率传送信息
8、包，双绞线电缆10 Base T以太网由于其低本钱、高牢靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，很多制造供给商供给的产品都能采纳通用的软件协议进展通信，开放性最好。问题：简述CSMA/CD原理和作用。CSMA/CD工作原理是: 发送数据前 先监听信道是否空闲 ,若空闲 则马上发送数据.在发送数据时,边发送边接着监听.若监听到冲突,则马上停顿发送数据.等待一段随机时间,再重新尝试。在以太网中，全部的节点共享传输介质。如何保证传输介质有序、高效地为很多节点供给传输效劳，就是以太网的介质访问限制协议要解决的问题。1）拓扑构造总线型：所需的电缆较少、
9、价格廉价、管理本钱高，不易隔离故障点、采纳共享的访问机制，易造成网络拥塞。早期以太网多运用总线型的拓扑构造，采纳同轴缆作为传输介质，连接简洁，通常在小规模的网络中不须要专用的网络设备，但由于它存在的固有缺陷，已经渐渐被以集线器和交换机为核心的星型网络所代替。 星型：管理便利、简洁扩展、须要专用的网络设备作为网络的核心节点、须要更多的网线、对核心设的牢靠性要求高。采纳专用的网络设备（如集线器或交换机）作为核心节点，通过双绞线将局域网中的各台主机连接到核心节点上，这就形成了星型构造。星型网络虽然须要的线缆比总线型多，但布线和连接器比总线型的要廉价。此外，星型拓扑可以通过级联的方式很便利的将网络扩展
10、到很大的规模，因此得到了广泛的应用，被绝大局部的以太网所采纳。2）传输介质以太网可以采纳多种连接介质，包括同轴缆、双绞线和光纤等。其中双绞线多用于从主机到集线器或交换机的连接，而光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路由器间的点到点链路上。同轴缆作为早期的主要连接介质已经渐渐趋于淘汰。 3）接口的工作形式以太网卡可以工作在两种形式下：半双工和全双工。 半双工：半双工传输形式实现以太网载波监听多路访问冲突检测。传统的共享LAN是在半双工下工作的，在同一时间只能传输单一方向的数据。当两个方向的数据同时传输时，就会产生冲突，这会降低以太网的效率。 全双工：全双工传输是采纳点对点连接，这种支配没有冲突
11、，因为它们运用双绞线中两个独立的线路，这等于没有安装新的介质就进步了带宽。例如在上例的车站间又加了一条并行的铁轨，同时可有两列火车双向通行。在双全工形式下，冲突检测电路不行用，因此每个双全工连接只用一个端口，用于点对点连接。标准以太网的传输效率可到达5060的带宽，双全工在两个方向上都供给100的效率。4）常见的组网器件集线器： 集线器并不处理或检查其上的通信量，仅通过将一个端口接收的信号重复分发给其他端口来扩展物理介质。全部连接到集线器的设备共享同一介质，其结果是它们也共享同一冲突域、播送和带宽。因此集线器和它所连接的设备组成了一个单一的冲突域。假如一个节点发出一个播送信息，集线器会将这个播
12、送传播给全部同它相连 的节点，因此它也是一个单一的播送域。 集线器多用于小规模的以太网，由于集线器一般运用外接电源（有源），对其接收的信号有放大处理。在某些场合，集线器也被称为“多端口中继器”。 集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。 交换机： 交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的全部的端口都挂接在这条背部总线上，限制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址比照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵快速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才播送到全部的端口，接收端口回应后交换时机“学习”新的地址，并把它添参
13、加内部MAC地址表中。运用交换机也可以把网络“分段”，通过比照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离播送风暴，削减误包和错包的出现，避开共享冲突。网桥： 根据帧地址进展转发的二层网络设备，可将数个局域网网段连接在一起。网桥可连接一样介质的网段也可访问不同介质的网段。网桥的主要作用是分割和削减冲突。它的工作原理同交换机类似，也是通过MAC地址表进展转发。因此，网桥同交换机没有本质的区分。在某些状况下，我们可以认为网桥就是交换机。路由器： 路由器是运用一种或者更多度量因素的网络设备，它确定网络通信可以通过的最佳途径。路由器根据网络层信息将数据包从一个网络前向转发到另一个网络。 路由器的功能： 隔绝播送，划分播送域 通过路由选择算法确定最优途径 转发基于三层目的地址的数据包 其他特定功能其他器械：水晶头，双绞线，制作工具等问题：简要说明路由器及交换机的异同。课堂总结：本次课主要讲解网络的根本学问和以太网的组网技术，着重介绍了OSI模型和以太网组网中主要器件，通过复习计算网络中的根本内容，为今后的课程打下了扎实的根底。