网络基础知识及实验环境介绍
日期：
引入
计算机网络实验教学目的 本学期实验简介
实验考核办法
了解同学们对于网络基础知识的了解程度
课程目标
学习完本学期网络实验课程，您应该能够：
理解网络结构及其基本原理
独立构建部门级小型交换局域网
进行网络规划,构建企业级局域网,及
其与广域网的连接
(RARP)
数据链路层
物理层
jiangs@
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IP报文格式
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
版本
报文长度
服务类型 标志
总 长 度 片 偏 移 报头校验和
标 识 符 生存时间 协 议
源 IP 地 址 目 的 IP 地 址
IP 选 项
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ARP（地址解析协议）
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
TCP/UDP 6/17 IP PACKETS FRAMES
BITS
jiangs@
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应用层协议
文件传输
FTP、TFTP
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
邮件服务
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
SMTP、POP3
网络管理
应用层 传输层 网络层
寻址和路由选择 常见协议：IP（ICMP、ARP/RARP） 物理介质访问 常见协议：Ethernet、PPP、HDLC、 Frame Relay、X.25……
数据链路层
物理层
定义接口与线缆 二进制数据流传输
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10
TCP/IP协议数据封装
TELNET FTP 23 20/21 SMTP 25 TFTP 69
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
10.0.0.2 对应的MAC： 00-E0-FC-00-00-12
IP:10.0.0.1/24 MAC:00-E0-FC-00-00-11 需要10.0.0.2 的MAC地址？ ARP Request ARP Reply
IP:10.0.0.2/24 MAC:00-E0-FC-00-00-12
7 6 应用层 表示层 会话层 传输层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
OSI参考模型
应 用 TCP/IP 层
TCP/IP
5
4 3 2 1
网络层
数据链路层 物理层
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TCP/IP协议栈
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
提供应用程序网络接口 常见协议：HTTP、FTP、SMTP、DNS、 TFTP…… 建立端到端连接 常见协议：TCP、UDP
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
Internet Internet
Protocol (IP) Control Message Protocol
(ICMP)
应用层 传输层 网络层
Address Reverse
Resolution Protocol (ARP) Address Resolution Protocol
192.168.1.96/ 27
192.168.1.172/30
192.168.1.128/27
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无类域间路由（CIDR）
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
CIDR减少了路由表的规模，增加了网络的可扩展 性。
198.168.1.0/24
Internet
ISP
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
192 168 100 122 IP地址 11000000 10101000 01100100 01111010 子网掩码 11111111 11111111 11111111 00000000 11000000 10101000 01100100 00000000 192 168 100 0
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TCP三次握手建立连接
主机
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
服务器
发送SYN
接收SYN，发 送SYN，ACK 发送SYN， 建立会话
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滑动窗口
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
需要修改窗口大小
发送数据太快了！
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18
网络层协议
192168.0.2 192168.0.0
192168.0.3
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37
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
实验内容：
在PC上配置IP协议 熟悉Windows操作系统下一些网络的 基本命令的使用（ipconfig、ping)
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38
A
我在
B
ICMP Echo Reply
B可达吗？ ICMP Echo Request
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IP地址介绍
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
IP地址唯一标识一台网络设备 IP地址以点分十进制的方式进行表示 IP地址通常分为网络位和主机位两部分
10.110.192.111
数据链路层
物理层
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端口号
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
传输层协议用端口号来标识和区分各种上层应用程序。 套接字（Socket）＝IP＋端口号 HTTP 80 FTP 20/21 Telnet SMTP 23 25 DNS 53 TFTP 69 SNMP 161
201.222.5.16 255.255.255.248 201.222.5.24 255.255.255.248 201.222.5.32 255.255.255.248
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B类子网规划实例
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
子网地址 主机地址 广播地址
172.16.2.0 172.16.2.1－172.16.2.254 172.16.2.255
IP地址举例 192.168.100.122
192 168 100 122 11000000 10101000 01100100 01111010
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25
IP地址中子网掩码的计算
IP地址举例 :192.168.100.122/255.255.255.0 192.168.1001.122/24
SNMP
远程登录
Telnet
网络服务
HTTP、DNS、WINS
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传输层协议
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
TCP（Transmission UDP（User
Control Protocol）
Datagram Protocol）
应用层 传输层 网络层
描述TCP/IP协议与OSI参考模型 描述TCP/IP协议栈各层次功能和原理 描述IP地址分类和应用 进行子网地址划分
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TCP/IP协议和OSI参考模型
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
TCP/IP协议栈具有简单的分层设计，与OSI参考模型有清 晰的对应关系。
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RARP（反向地址解析协议）
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
你的IP地址是10.0.0.1
无盘工作站
RARP Reply
RARP Server
我的IP地址是 什么？ RARP Request
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ICMP协议
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
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IP地址分类
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
（保留）
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无子网编址
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
无子网编址是指使用自然掩码，不对网段进行细分。 比如B类网段172.16.0.0，采用255.255.0.0作为掩码。
实验一
实验目的：
熟悉和了解实验室的网络设备和环境，认识常见的网络
设备外观，基本构造； 了解和学习TCP/IP协议的基本原理，学习如何进行基本 的网络地址规划。
网络实验环境
711教室网络结构拓扑图
交换机 交换机
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
校园网
工作站
简单介绍711网络实验环境及机柜配备
20.130.188.144
jiangs@
24
IP地址格式
点分 十进 制 二进 制 32bit
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
255
255
255
255
11111111 11111111 11111111 11111111
27 26 25 24 23 22 21 20 128 64 32 16 8 4 2 1
套 接 字
TCP
UDP IP 数 据 包
jiangs@
Байду номын сангаас
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如何使用TCP端口号
计算机与信息科学学院 计算机网络课程组
主机
Telnet 10.1.1.2，目的端口23 1028 23 10.1.1.2 IP地址
服务器 IP：10.1.1.2
源端口 目的端口
jiangs@
201.222.5.8 255.255.255.248
201.222.5.0 255.255.255.0
201.222.5.9 255.255.255.248 201.222.5.17 255.255.255.248 201.222.5.25 255.255.255.248 201.222.5.33 255.255.255.248
IP主机地址 172.16.2.120 子网掩码 255.255.255.0