RCNA-01-網(wǎng)絡基礎(chǔ)-v10(59).ppt

網(wǎng)絡基礎(chǔ) RCNA 01 學習目標 通過本章的學習 希望您能夠 理解計算機網(wǎng)絡的基本概念掌握網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)和常用介質(zhì)掌握OSI七層參考模型的功能和作用掌握TCP IP參考模型的功能和作用掌握重點的網(wǎng)絡協(xié)議掌握不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 本章內(nèi)容 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)計算機網(wǎng)絡模型重點協(xié)議介紹數(shù)制轉(zhuǎn)換 課程議題 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ) 計算機網(wǎng)絡概述 什么是計算機網(wǎng)絡 分散在不同地點的多臺計算機 終端和外部設備通過通信線路互聯(lián)在一起實現(xiàn)資源共享 包括軟件 硬件 數(shù)據(jù)等 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展 第一代計算機網(wǎng)絡20世紀50年代中后期地理上分散的多個終端通過通信線路連接到一臺中心計算機上以傳輸信息為目的而連接起來 以實現(xiàn)遠程信息處理或進一步達到資源共享的計算機系統(tǒng) 主機 通信裝置 通信裝置 終端 通信線路 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展 第二代計算機網(wǎng)絡20世紀60年代后期實現(xiàn)遠程資源共享以通信子網(wǎng)為中心分組交換網(wǎng)絡分層的網(wǎng)絡協(xié)議1969年出現(xiàn)的ARPAnet是第一個現(xiàn)代意義上的計算機網(wǎng)絡以能夠相互共享資源為目的 互連起來具有獨立功能的計算機的集合體 互聯(lián)設備 工作站 NOS服務器 打印機 傳輸介質(zhì) 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展 第三代計算機網(wǎng)絡網(wǎng)絡應用越來越廣泛 網(wǎng)絡規(guī)模越來越大 通信更加復雜各大計算機公司紛紛制定了自己的網(wǎng)絡技術(shù)標準1977年 ISO開始制定開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型具有統(tǒng)一網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 并遵循國際標準的開放式和標準化的網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展 第四代計算機網(wǎng)絡20世紀80年代末到現(xiàn)在以互聯(lián)網(wǎng)為代表以太網(wǎng)的高速發(fā)展下一代計算機網(wǎng)絡多種業(yè)務的融合統(tǒng)一協(xié)議 統(tǒng)一網(wǎng)絡平臺 統(tǒng)一管理 計算機網(wǎng)絡的分類 依據(jù)網(wǎng)絡的交換功能電路交換網(wǎng)絡報文交換網(wǎng)絡分組交換網(wǎng)絡依據(jù)網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)集中式網(wǎng)絡分布式網(wǎng)絡 依據(jù)網(wǎng)絡的作用范圍局域網(wǎng)LAN城域網(wǎng)MAN廣域網(wǎng)WAN依據(jù)網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)有線網(wǎng)絡無線網(wǎng)絡 互聯(lián)網(wǎng) 通過一個WAN將多個LAN組織起來 即把多個不同的網(wǎng)絡相互連接起來的時候 就構(gòu)成了一個互聯(lián)網(wǎng)Internet 因特網(wǎng) 特定的 世界范圍內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng) 計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 星形拓撲 計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 總線形拓撲 計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 環(huán)形拓撲 計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀拓撲 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì) 雙絞線 非屏蔽雙絞線 屏蔽雙絞線 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì) 雙絞線 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì) 同軸電纜 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì) 光纖 包層 纖芯 入射角 折射角 折射角大于入射角 光波在纖芯中傳播 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì) 無線傳輸 衛(wèi)星 蝶形天線 計算機 LAN WAN WLAN LAN傳輸速度通常在10Mb s 1000Mb s之間通常是針對于一座建筑物內(nèi)WAN一個較大的地理范圍內(nèi)傳輸速度相對要慢的多WLANIEEE802 11標準 本章內(nèi)容 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)計算機網(wǎng)絡模型重點協(xié)議介紹數(shù)制轉(zhuǎn)換 課程議題 計算機網(wǎng)絡模型 網(wǎng)絡分層模型 解決異種網(wǎng)絡互連時所遇到的兼容性問題將服務 接口和協(xié)議這三個概念區(qū)分開來使網(wǎng)絡的不同功能模塊分擔起不同的職責減輕問題的復雜程度在各層分別定義標準接口 各層相對獨立能有效刺激網(wǎng)絡技術(shù)革新便于研究和教學 OSI七層參考模型 開放系統(tǒng)互連參考模型 4 傳輸層 2 數(shù)據(jù)鏈路層 3 網(wǎng)絡層 1 物理層 5 會話層 6 表示層 面向用戶應用 面向數(shù)據(jù)傳輸 7 應用層 OSI七層參考模型 設備A 設備B 中間節(jié)點 中間節(jié)點 OSI七層參考模型 設備A 設備B 物理層 為設備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設備包括激活物理連接 傳送數(shù)據(jù) 終止物理連接這3個步驟為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境正確地傳輸比特流常見協(xié)議EIA TIA232 RS 232 C 典型設備中繼器 連接兩個 或多個 網(wǎng)段 對信號起中繼放大作用 以此來延長網(wǎng)絡的長度集線器 可以將多臺設備以星形的拓撲結(jié)構(gòu)連接起來 組成共享型的網(wǎng)絡 數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路的建立 拆除對數(shù)據(jù)進行檢錯 糾錯將數(shù)據(jù)分成幀 以數(shù)據(jù)幀為單位進行傳輸?shù)湫驮O備網(wǎng)橋 連接兩個局域網(wǎng) 在各種傳輸介質(zhì)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號 擴展網(wǎng)絡的距離 有效地限制兩個介質(zhì)系統(tǒng)中無關(guān)緊要的通信交換機 按每一個包中的MAC地址相對簡單地決策信息轉(zhuǎn)發(fā) 轉(zhuǎn)發(fā)延遲小 將網(wǎng)絡分成小的沖突網(wǎng)域 為每個工作站提供更高的帶寬 網(wǎng)絡層 進行路由選擇和中繼激活 終止網(wǎng)絡連接 實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路的復用排序 流量控制典型設備路由器 決定最優(yōu)路由和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包 傳輸層 實現(xiàn)端到端的可靠傳輸進行流量控制 差錯控制 虛電路管理在通信子網(wǎng)和高層之間起承上啟下的作用 會話層 建立和維持會話使會話獲得同步數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放 表示層 對上層數(shù)據(jù)或信息進行變換 以保證一個主機應用層信息可以被另一個主機的應用程序理解數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)的加密 壓縮 格式轉(zhuǎn)換等 應用層 為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡應用程序提供訪問網(wǎng)絡服務的接口包含了各種各樣的協(xié)議 這些協(xié)議往往直接針對用戶的需要 如 HTTPFTPSMTP OSI七層參考模型 允許接入網(wǎng)絡資源 應用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 建立 管理和終止會話 將分組從源端傳送到目的端 提供網(wǎng)絡互聯(lián) 在媒體上傳輸比特 提供機械的和電氣的規(guī)約 對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換 加密和壓縮 提供可靠的端到端的報文傳輸和差錯控制 將分組數(shù)據(jù)封裝成幀 提供節(jié)點到節(jié)點方式的傳輸 TCP IP參考模型 在20世紀60年代末為ARPAnet而開發(fā)因傳輸控制協(xié)議TCP和網(wǎng)際協(xié)議IP而得名包含多個協(xié)議四層的體系結(jié)構(gòu) TCP IP協(xié)議棧 應用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 IP ICMP IGMP RARP ARP UDP TCP 各種應用程序?qū)?SMTP FTP DNS SNMP NFS TFTP 由底層網(wǎng)絡定義的協(xié)議 Ethernet Token Ring FDDI X 25 Wirless ATM TCP IP和OSI模型的對應關(guān)系 OSI和TCP IP模型的比較 都以協(xié)議棧的概念為基礎(chǔ)各層功能大體相同OSI模型嚴格區(qū)分了各層的服務 接口和協(xié)議 而TCP IP模型在設計之初并沒有明確區(qū)分這三者OSI模型先于其協(xié)議出現(xiàn) 模型更通用 而TCP IP協(xié)議先于模型出現(xiàn) 因此不能描述其他協(xié)議棧OSI的網(wǎng)絡層提供面向連接和無連接的服務 傳輸層只提供面向連接的服務 而TCP IP在網(wǎng)絡層只提供無連接的服務 在傳輸層提供面向連接和無連接的服務 本章內(nèi)容 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)計算機網(wǎng)絡模型重點協(xié)議介紹數(shù)制轉(zhuǎn)換 課程議題 重點協(xié)議介紹 IP協(xié)議 一種不可靠的協(xié)議 提供盡力而為的服務不提供數(shù)據(jù)的校驗一種無連接協(xié)議 為使用數(shù)據(jù)報的分組交換網(wǎng)而設計當可靠性很重要時 IP必須與可靠的協(xié)議 如TCP 配合起來使用IP層的分組叫做數(shù)據(jù)報或數(shù)據(jù)包 Packet IP報文格式 端口號 定義主機中運行的進程的標識符在TCP IP協(xié)議棧中 端口號是0 65535之間的整數(shù)TCP IP模型中傳輸層的兩個協(xié)議TCP和UDP依靠端口號區(qū)分不同的進程 IP協(xié)議的作用范圍 TCP或UDP協(xié)議的作用范圍 進程 運行的應用程序 進程 運行的應用程序 端口號 IANA InternetAssignedNumbersAuthority 互聯(lián)網(wǎng)地址指派機構(gòu) 將端口號劃分為3個范圍 熟知的 注冊的和動態(tài)的 或私有的 熟知端口 0 1023 由IANA指派和控制 注冊端口 1024 49151 IANA不指派也不控制 它們只能在IANA注冊以防止重復 動態(tài)端口 49152 65535 既不用指派也不用注冊 它們可以由任何進程來使用 是臨時的端口 常見的熟知端口號 TCP協(xié)議 TCP是一個可靠的 面向連接的協(xié)議 為應用提供了如下功能 流型數(shù)據(jù)傳輸可靠性流控多路復用邏輯連接全雙工 TCP報文格式 TCP的三次握手 客戶端A 服務器B 發(fā)送SYN 1 seq 100 接收SYN 發(fā)送SYN 1 ACK 1 seq 300 ack 101 建立連接 ACK 1 ack 301 接收SYN ACK TCP的四次斷開 主機A 主機B 發(fā)送FIN 1 seq X 發(fā)送ACK 1 ack X 1 發(fā)送ACK 1 ack Y 1 發(fā)送FIN 1 seq Y ack X 1 UDP協(xié)議 UDP協(xié)議 UserDatagramProtocol 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議用于支持那些需要在計算機之間快速傳輸數(shù)據(jù) 相應的對傳輸可靠性要求不高 的網(wǎng)絡應用不考慮流量控制 差錯控制 在收到一個壞的數(shù)據(jù)段之后也不重傳 所有這些工作都留給用戶進程 UDP報文格式 源端口號 16比特 目的端口號 16比特 長度 16比特 數(shù)據(jù) 校驗和 16比特 8字節(jié) 本章內(nèi)容 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)計算機網(wǎng)絡模型重點協(xié)議介紹數(shù)制轉(zhuǎn)換 課程議題 數(shù)制轉(zhuǎn)換 計算機中的常用數(shù)制 二進制數(shù)基數(shù)為2 0 1 逢2進1八進制數(shù)基數(shù)為8 0 1 2 3 4 5 6 7 逢8進1十六進制數(shù)基數(shù)為16 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 逢16進1 十進制到二進制的轉(zhuǎn)換 整數(shù)部分采用除2取余法 十進制到二進制的轉(zhuǎn)換 小數(shù)部分采用乘2取整法 二進制到十進制的轉(zhuǎn)換 將二進制數(shù)按權(quán)重展開 再求和 二進制到十六進制的轉(zhuǎn)換 二進制整數(shù) 從低位到高位每4位組成一組 然后將每組二進制數(shù)所對應的數(shù)用十六進制