网络互联技术PPT_第1章 网络互连设备与管理

郑州铁路职业技术学院函授（业余）专科《计算机网络与通信》课程教学大纲一、课程地位与任务通过本课程学习，使学生理解计算机网络的体系结构和网络协议及数据通信基础。

掌握组建局域网和连接Internet的关键技术。

主要讲授数据通信基础，计算机网络的基础知识、基本理论和关键技术，课程内容注重与后续课程的接续，内容包括计算机网络的组成和原理、体系结构与协议、OSI七层层协议、TCP/IP协议、局域网标准及主流局域网技术、网络应用、Internet的演进，数据调制与编码原理，数据通信技术原理，多路复用技术原理，数据交换技术原理，差错控制技术等。

通过本课程的学习，可以使学生培养学生初步具备局域网组建及网络应用的能力，并为后续专业课程的学习打下良好的基础。

二、学时分配单元内容 学 时讲授 实验实训现场教学 习题大作业 小计1 计算机网络基本概念2 22 数据通信基础 10 103 计算机网络体系结构与协议4 44 计算机局域网技术 4 4 85 TCP/IP协议 4 2 66 网络互联技术 4 2 67 计算机网络应用技术 4 2 68 计算机网络安全与管理 2 2 4考试及机动 2合计 48三、课程内容及要求单元一 计算机网络基本概念1．计算机网络的形成和发展2．计算机网络的定义与功能3．计算机网络的基本组成4．计算机网络的拓扑构型和分类5．典型计算机网络6．计算机网络的应用7．网络计算研究与应用的发展重点：计算机网络的定义和内涵、计算机网络拓扑结构。

要求：具有对网络初步的感性认识，了解计算机网络的发展过程，掌握计算机网络的定义和分类，了解计算机网络协议的功能与应用、常见网络设备，理解带宽对于衡量计算机网络性能的作用，掌握计算机网络的拓扑结构。

单元二 数据通信基础1．数据通信概念2．数据通信的主要特性3．数据编码4．多路复用技术5．数据交换技术6．传输过程中的差错控制方法7．网络传输介质重点：数据调制与编码原理，数据通信技术原理，多路复用技术原理，数据交换技术原理，差错控制技术。

《网络技术应用》全套教案第一章：网络基础知识1.1 教学目标了解计算机网络的定义、功能和分类掌握计算机网络的基本组成和拓扑结构理解网络协议和分层模型的概念1.2 教学内容计算机网络的定义和功能计算机网络的分类计算机网络的基本组成网络拓扑结构网络协议和分层模型1.3 教学方法讲授法案例分析法小组讨论法1.4 教学资源PPT课件网络技术应用案例网络拓扑结构图1.5 教学评价课堂问答小组讨论报告课后作业第二章：网络设备与网络介质2.1 教学目标掌握常见网络设备的功能和作用了解网络介质的类型和特点学会使用网络设备搭建简单网络2.2 教学内容常见网络设备：交换机、路由器、网关、防火墙等网络介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线电波等网络设备搭建简单网络2.3 教学方法讲授法实操演示法小组实践法2.4 教学资源PPT课件网络设备实物网络搭建实操环境2.5 教学评价实操考试小组实践报告课后作业第三章：TCP/IP协议栈3.1 教学目标理解TCP/IP协议栈的组成和作用掌握IP地址、子网掩码、网关的概念和计算方法学会使用网络诊断工具3.2 教学内容TCP/IP协议栈的组成：IP协议、TCP协议、UDP协议、ICMP协议等IP地址、子网掩码、网关的概念和计算方法网络诊断工具的使用：ping、tracert、netstat等3.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法3.4 教学资源PPT课件网络诊断工具软件网络搭建实操环境3.5 教学评价实操考试小组讨论报告课后作业第四章：局域网技术4.1 教学目标掌握局域网的基本技术和应用了解局域网的组网方法和拓扑结构学会局域网的规划与设计4.2 教学内容局域网的基本技术：共享式局域网、交换式局域网、无线局域网等局域网的拓扑结构：总线型、环型、星型、树型等局域网的规划与设计4.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法4.4 教学资源PPT课件网络设备实物网络搭建实操环境4.5 教学评价实操考试小组实践报告课后作业第五章：网络互联设备与技术5.1 教学目标理解网络互联设备的作用和功能掌握网络互联技术的基本原理学会使用网络互联设备搭建互联网络5.2 教学内容网络互联设备：路由器、交换机、网关、防火墙等网络互联技术：静态路由、动态路由、VLAN、NAT等网络互联设备搭建互联网络5.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法5.4 教学资源PPT课件网络设备实物网络搭建实操环境5.5 教学评价实操考试小组实践报告课后作业第六章：互联网应用6.1 教学目标了解互联网的基本服务与应用掌握常见的互联网应用协议学会使用互联网进行信息检索与交流6.2 教学内容互联网的基本服务：电子邮件、文件传输、远程登录等常见的互联网应用协议：、FTP、SMTP、POP3等互联网信息检索与交流工具：搜索引擎、在线交流工具、社交网络等6.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法6.4 教学资源PPT课件互联网应用软件网络搭建实操环境6.5 教学评价实操考试小组讨论报告课后作业第七章：网络安全与管理7.1 教学目标理解网络安全的重要性掌握网络安全的基本原理与技术学会网络管理与维护的基本方法7.2 教学内容网络安全概述：安全威胁、安全策略等网络安全技术：防火墙、入侵检测、加密算法等网络管理：网络监控、故障排查、性能优化等7.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法7.4 教学资源PPT课件网络安全与管理软件网络搭建实操环境7.5 教学评价实操考试小组实践报告课后作业第八章：网络编程与应用开发8.1 教学目标理解网络编程的基本概念掌握网络应用开发的流程与方法学会使用网络编程接口8.2 教学内容网络编程基础：套接字编程、多线程编程等网络应用开发：客户端/服务器模型、Web应用开发等网络编程接口：Socket API、协议等8.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法8.4 教学资源PPT课件网络编程与开发软件网络搭建实操环境8.5 教学评价实操考试小组讨论报告课后作业第九章：云计算与大数据技术9.1 教学目标了解云计算与大数据的基本概念掌握云计算与大数据的基本技术了解云计算与大数据的应用场景9.2 教学内容云计算基本概念：IaaS、PaaS、SaaS等大数据技术：数据采集、数据存储、数据分析等云计算与大数据应用场景：在线教育、智能医疗、智慧城市等9.3 教学方法讲授法实操演示法小组讨论法9.4 教学资源PPT课件云计算与大数据软件网络搭建实操环境9.5 教学评价实操考试小组实践报告课后作业第十章：网络技术发展趋势10.1 教学目标了解网络技术的发展历程掌握当前网络技术的发展趋势展望未来网络技术的应用前景10.2 教学内容网络技术的发展历程：从ARPANET到互联网当前网络技术的发展趋势：5G、物联网、边缘计算等未来网络技术的应用前景：虚拟现实、增强现实、无人驾驶等10.3 教学方法讲授法小组讨论法案例分析法10.4 教学资源PPT课件网络技术发展案例网络搭建实操环境10.5 教学评价小组讨论报告课后作业课堂问答重点和难点解析1. 网络基础知识：理解计算机网络的定义、功能和分类，掌握计算机网络的基本组成和拓扑结构，理解网络协议和分层模型的概念。

《网络互联技术》< Network Interconnection Technology>姓名：何小平N a m e :He Xiaoping班级：09级网络技术2班Grade:Network Technology Class 2 Grade 09[论文中文摘要］网络互连是指利用一定的技术和方法，由一种或多种通信设备将两个或两个以上的网络连接起来，以构成一个更大的网络系统。

通过研究网络互联技术，可以使局域网的建设更为合理、网络传输更为高效、网络更为安全、还可以节约建设成本和维护成本，为更好的选择组建网络所需设备提供理论以及技术支持，从而组建最优网络。

［Treatise English Summary］Network interconnection refers to the use of certain techniques and methods, by one or more communications equipment will be two or more networks connected together to form a larger network system. Research network interconnect technology, the construction of the LAN is more reasonable, more efficient network transmission network more secure, you can also save construction costs and maintenance costs, provide a theoretical and technical support required to set up the network for better choice of equipment and thus the formation of the optimal network.[论文关键词］连接;网络;网络技术;传输介质[Treatise Keyword]Connection ;Network;Network Technology;Transmission Medium一、网络互连的概述和基础知识网络互连是指利用一定的技术和方法，由一种或多种通信设备将两个或两个以上的网络连接起来，以构成一个更大的网络系统。

网络管理协议网络互联技术网络互联技术网络管理协议1.1网络管理概述1.网络管理的定义网络管理是指通过采用一定的网络管理技术对网络上的通信设备及系统进行有效的监视、控制、诊断和测试，使网络能够正常高效地运行。

网络管理系统是一个软硬件结合以软件为主的分布式网络应用系统，其目的是管理网络，使网络高效正常运行。

2.网络管理的功能国际标准化组织ISO把网络管理的功能分为配置管理、性能管理、计费管理、安全管理和故障管理。

1.2网络管理协议1.SNMP简介SNMP(simple　network　management　protocol)即简单网络管理协议，是由互联网工程任务组(IETF)定义的一套网络管理协议，它基于简单网关监视协议(simple gateway monitor protocol,GMP)。

该协议为网络管理系统提供了底层网络管理的框架，是目前TCP/IP网络中应用最为广泛的网络管理协议。

到目前为止，SNMP协议的发展经过了三个版本。

SNMP协议的应用范围非常广泛，它具有以下特点：（1）SNMP相对于其他网络管理体系或管理协议而言更易于实现。

（2）SNMP是开放的免费产品，并提供了很多详细的文档资料，业界对这个协议也有着较深入的理解，可以作进一步的发展和改进。

（3）SNMP是一种无连接协议，这种机制减轻了管理代理的负担，它不必非得支持其他协议及基于连接模式的处理过程。

（4）SNMP可用来控制各种设备。

2.SNMP管理模型SNMP采用了管理者/代理者模型，SNMP管理模型如图1-2所示。

图1-2SNMP管理模型3.SNMP网络管理框架1)网络管理者网络管理者(管理进程)是指实施网络管理的处理实体。

网络管理者驻留在管理结点上，它负责发出管理操作的指令，并接收来自网管代理的信息。

2)网管代理网管代理是一个软件模块，它驻留在代理结点上。

通常将主机和网络互连设备等所有被管理的网络设备称为被管设备。

3)SNMPSNMP主要功能包括：get，管理站读取网管代理者处对象的值；set，管理站设置网管代理者处对象的值；trap，Array网管代理者向管理站通报重要事件。

专题六：网络互联网络互相连接起来要使用一些中间设备中间设备又称为中间系统或中继relay系统。

物理层中继系统：转发器repeater。

数据链路层中继系统：网桥或桥接器bridge。

网络层中继系统：路由器router。

网桥和路由器的混合物：桥路器brouter。

网络层以上的中继系统：网关gateway。

网络互连使用路由器当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。

网关由于比较复杂，目前使用得较少。

互联网都是指用路由器进行互连的网络。

由于历史的原因，许多有关TCP/IP 的文献将网络层使用的路由器称为网关。

网络互联技术：桥接源路由桥（SRB:Source Route Bridge 用于令牌环网络（Token Ring 数据传送路径在发送时，由源接点确定通过发送探路者帧来选择路径，路径记录到数据帧的RIF中网络互联技术：交换交换机（Switch 传统交换机工作于第二层类似一台多端口的网桥发送和接收站点间具有专用通道，可以全双工模式进行操作提高了网络的吞吐量网络互联技术：交换交换机和网桥的区别1. 实现方式：网桥软件，交换机硬件2. 端口：网桥端口较少，最多16个；交换机可支持更多的端口3. STP:网桥所有端口一个Spanning Tree 交换机每个端口一个Spanning Tree instance网络互联技术：交换交换机的交换方式存储转发式（Store and froward:将整个帧接受后再转发直通式（Cut-through：接收目的地址后立即转发无分段（Fragment free:接收到64字节后再转发，界于上面两种之间的方式（Cisco 专有）Redundant Topology冗余拓扑Server/host X Router Y Segment 1 Segment 2 冗余拓扑消除了单点失效的可能冗余拓扑会产生广播风暴broadcast storms 多个帧复制multiple frame copies and MAC 地址表的不稳定问题广播风暴Broadcast StormsServer/host X Router Y Segment 1 Broadcast Switch A Switch B Segment 2 Host X sends a Broadcast广播风暴Broadcast StormsServer/host X Router Y Segment 1 Broadcast Switch A Switch B Segment 2 Host X sends a Broadcast 广播风暴Broadcast StormsServer/host X Router Y Segment 1 Switch A Broadcast Switch B Segment 2 交换机反复的传播广播流量多回路问题Multiple Loop Problems Server/host Broadcast Loop Loop Loop Workstations 全互连的拓扑结构可能产生回路第 2 层没有一种机制来停止loopSolution: 生成树协议Spanning-Tree Protocol x Block 通过将一端口设置为阻塞状态来避免有回路的网络拓扑. 生成树协议:用于在桥接网络中维护一条无循环路径通过传送桥接协议数据单元BPDU，运行STA来进行。

刍议网络互连技术作者：常国锋来源：《科技资讯》 2015年第5期常国锋(新乡学院计算机与信息工程学院河南新乡 453003)摘要:介绍了网络互联的定义和目的，且根据覆盖范围的不同，对网络联系进行了分类，并对划分的类型进行了详细的介绍。

然后，根据OSI/RM参考模型的层次划分标准，把网络互联可以分为四个层次，并且对这四个层次都进行了简单的介绍，同时，还对相应的设备进行了简单的介绍，最后对网络物理层互连设备中的两种设备中继器和集线器，数据链路层互连设备中的两种设备网桥和交换机，网络层互连设备以及应用层互连设备等进行了详细的介绍，为了解网络互联技术提供了良好的基础。

关键词:定义类型层次设备中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)02(b)0010-01①作者简介:常国锋(1978—)，男，河南濮阳人，研究生，讲师，主要从事计算机应用，网络安全等研究。

国际标准化组织(ISO)提出了OSI/RM作为计算机网络体系结构的参考模型，但并非所有的计算机网络都严格遵守这个标准，大量同构网、异构网仍然存在(包括各种各样的局域网、城域网和广域网)。

为了达到更大范围内的信息交换和资源共享，需要将这些网络互相连接起来。

网络互连是计算机网络发展到一定阶段的产物，是网络技术中的一个重要组成部分。

1 网络互连的定义网络互联是利用网络连接介质和网络连接设备把分布在不同地区、不同地理位置上的独立网络连接在一起，形成一个更大的网络。

其主要的目的就是使得网络上的资源能够信息交换和共享。

根据覆盖地理范围的大小，网络互联的不同类型可分成以下4种。

(1)局域网之间的互连(LAN-LAN)。

局域网与局域网的互连是实际中最为常用的一种互连形式，其互连结构有以下两种方式。

①同构网互连。

既是指具有相同协议的局域网的互连。

使用网桥就可以实现多个局域网的互连，但是这种互连比较简单。

②异构网互连。

既是指具有不同网络协议，但是能共享介质的局域网之间的互连。

《计算机网络技术及应用》复习提纲一、教材内容复习资料1.第一章⏹计算机网络定义：计算机网络是将分散在不同地点且具有独立功能的起来，在网络协议和软件的支持下进行数据多个计算机系统，利用通信设备和线路相互连接通信，实现资源共享的计算机系统的集合。

1．两台或两台以上的计算机相互连接起来才能构成网络。

网络中的各计算机具有独立功能。

2．计算机之间要通信，要交换信息，彼此就需要有某些约定和规则，这些约定和规则就是网络协议。

网络协议是计算机网络工作的基础。

3．网络中的各计算机间进行相互通信，需要有一条通道以及必要的通信设备。

通道指网络传输介质，它可以是有线的（如双绞线，同轴电缆线等），也可以是无线的（如激光、微波等）。

通信设备是在计算机与通信线路之间按照一定通信协议传输数据的设备。

4．计算机网络的主要目的是实现计算机资源共享，使用户能够共享网络中的所有硬件、软件和数据资源。

⏹计算机网络分类按地理覆盖范围分类：局域网（Local Area Network 简称LAN）城域网（Metropolitan Area Network 简称MAN）广域网（Wide Area Network 简称WAN）按通讯介质分类：有线网（双绞线网、同轴线网、光纤网）无线网（微波通信、激光通信、卫星通信、红外线按通信传播方式分类：点对点传输方式的网络：由一对对机器间的多条传输链路构成。

信源与信宿之间的通信需经过一台和多台中间设备进行传输。

广播方式网络：一台计算机发送的信息可被网络上所有的计算机接收。

按拓扑结构分类：常用络拓扑结构：总线、星型、环形、树型等其它分类方式（详见教材）按网络的传输速率分类按网络中使用的操作系统分类按网络带宽分类按交换方式分类⏹计算机网络的功能1．数据通信：数据通信是计算机网络最基本的功能。

（1）传输文件（2）电子邮件、IP电话、视频会议、信息发布、交互式娱乐、音乐2．资源共享：组建计算机网络的主要目的是资源共享。