華為數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程

數(shù)據(jù)通信知識(shí)基礎(chǔ)（新）學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：理解TCP/IP分層模型掌握IP地址和IP路由了解幾種常見的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術(shù)目標(biāo)Page2第1章數(shù)據(jù)通信概述第2章TCP/IP第3章局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)內(nèi)容介紹Page3什么是數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信是通過數(shù)據(jù)電路將分布在遠(yuǎn)地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲(chǔ)和處理的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是為提供數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)而組成的網(wǎng)絡(luò)Page4數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)無(wú)連接:通訊的兩者之間不具備唯一獨(dú)立的鏈路包交換:每個(gè)包有目的地址、源地址、錯(cuò)誤控制信息等等，具有自己去找目的地的能力Page5標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織IEEE 電子電器工程師協(xié)會(huì)ANSI 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局第1章數(shù)據(jù)通信概述第2章TCP/IP第3章局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)第4章虛擬局域網(wǎng)內(nèi)容介紹Page7主要內(nèi)容

TCP/IP各分層的功能IP地址的作用和格式IP路由的作用Page8什么是TCP/IP

TCP/IP是傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議不同于OSI的七層模型，TCP/IP使用更為簡(jiǎn)單的五層模型TCP/IP已經(jīng)成為網(wǎng)際互連事實(shí)上標(biāo)準(zhǔn)Page9TCP/IP協(xié)議族TCP/IP是Internet的核心技術(shù)TCP/IP是一個(gè)協(xié)議族HTTP、TELNET、FTPRIP、OSPF、BGPPIM、DVMRPTCP、UDP、RAWIPIPIGMPARPICMPIP是TCP/IP的核心協(xié)議Page10TCP/IP分分層模型型Page11OSI模模型VSTCP/IP模模型Page12TELNET,FTP...UDP,TCPICMPIPARPRARPTCP/IP的的體系結(jié)結(jié)構(gòu)IP是TCP/IP體體系中最最重要的的協(xié)議之之一與IP協(xié)協(xié)議配套套的三個(gè)個(gè)協(xié)議：：地址轉(zhuǎn)換換協(xié)議ARP反向地址址轉(zhuǎn)換協(xié)協(xié)議RARPInternet控制制報(bào)文協(xié)協(xié)議ICMPPage13數(shù)據(jù)封封裝裝Page14為應(yīng)用程程序提供供網(wǎng)絡(luò)接接口應(yīng)用層功功能Page15傳輸層功功能數(shù)據(jù)分段段和數(shù)據(jù)據(jù)段合并并建立端到到端的連連接將數(shù)據(jù)段段從一臺(tái)臺(tái)主機(jī)發(fā)發(fā)往另一一臺(tái)主機(jī)機(jī)保證數(shù)據(jù)據(jù)傳送正正確性（（可選））Page16TCP/UDP的高層層應(yīng)用TCP應(yīng)應(yīng)用面向連接接的傳輸輸方式提供可靠靠的傳輸輸Telnet、、FTP、HTTPUDP應(yīng)應(yīng)用無(wú)連接的的傳輸方方式提供不可可靠的傳傳輸RIP、、SNMP、RADIUS、、VODPage17端口號(hào)范范圍：0—655350—254公公共應(yīng)應(yīng)用255——1023分分配給各各個(gè)公司司1024以上隨隨機(jī)端端口號(hào)端口號(hào)用用于標(biāo)識(shí)識(shí)凈荷部部分屬于于那個(gè)應(yīng)應(yīng)用程序序傳輸層數(shù)數(shù)據(jù)段格格式傳輸層端端口號(hào)的的作用Page18常見端口口號(hào)20FTP文文件傳輸輸協(xié)議[數(shù)據(jù)據(jù)通道]21FTP文文件傳輸輸協(xié)議[命令令通道]23Telnet（（遠(yuǎn)程登登錄）25SMTP簡(jiǎn)單文文件傳輸輸協(xié)議53DNS域域名解析析協(xié)議80HTTP超文本本傳輸協(xié)協(xié)議119NNTP網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)新聞聞傳輸協(xié)協(xié)議161SNMP簡(jiǎn)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)絡(luò)管理協(xié)協(xié)議162SNMPTRAP簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)絡(luò)管理協(xié)議議(陷阱報(bào)文文）Page19完成數(shù)據(jù)包包尋址和路路由的功能能走哪一條？網(wǎng)絡(luò)層功能能Page20IP地址的的作用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議議定義了識(shí)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中中主機(jī)的地地址地址包括網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)部分和和主機(jī)部分分IP址址唯唯一的確定定了網(wǎng)絡(luò)中中的一臺(tái)主主機(jī)Page21IP地址址的結(jié)構(gòu)和和表示方法法例如255最大值255255255主機(jī)ID網(wǎng)絡(luò)IDPage22二進(jìn)制和十十進(jìn)制的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)10011111轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)進(jìn)制數(shù)：159Page23十進(jìn)制和二二進(jìn)制的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)234轉(zhuǎn)化化為二進(jìn)制制數(shù)：11101010Page24IP地址址分類A類0XXXXXXX1-126地址類第一個(gè)8位數(shù)的格式范圍B類10XXXXXX128-191C類110XXXXX192-223D類1110XXXX224-239E類1111XXXX240-255特殊IP地地址網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分地址類型用途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”網(wǎng)絡(luò)地址代表一個(gè)網(wǎng)段廣播地址特定網(wǎng)段的所有節(jié)點(diǎn)回環(huán)地址回環(huán)測(cè)試廣播地址本網(wǎng)段所有節(jié)點(diǎn)所有網(wǎng)絡(luò)華為Quidway路由器用于指定默認(rèn)路由Page26主機(jī)地址網(wǎng)絡(luò)地址＋＋主機(jī)地址址標(biāo)識(shí)主機(jī)機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中中唯一地址址02118E1網(wǎng)絡(luò)端口E0E1路由表E011111111計(jì)算可用的的主機(jī)地址址1721600101011000001000000000000000000001615

14

131211

1098

76

54

32

1網(wǎng)絡(luò)主機(jī)000000000000000111111111111111111111111111111110......000000000000001111111101123655346553565536-...265534N2N-2=216-2=65534Page28IP地址分分類練習(xí)地址類別網(wǎng)絡(luò)主機(jī)004620IP地址分分類練習(xí)（（答案）地址類別網(wǎng)絡(luò)主機(jī)004620ABCCB不存在0046那一個(gè)通道?那一個(gè)通道哪一個(gè)通道??ABIP路由由網(wǎng)絡(luò)層的的重要作作用就是是尋徑，，即根據(jù)據(jù)IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)中中的目的的IP地地址，將將這個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給目目的主機(jī)機(jī)具體完成成這項(xiàng)工工作的設(shè)設(shè)備就是是路由器器Page31IP數(shù)據(jù)據(jù)包的格格式Page32路由器的的特點(diǎn)和和作用作為路由由器，必必須具備備兩個(gè)或兩兩個(gè)以上上的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層接口口，用于于連接不不同的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議至少少實(shí)現(xiàn)到到網(wǎng)絡(luò)層層路由器主主要有兩兩個(gè)作用用產(chǎn)生路由由表把數(shù)據(jù)包包轉(zhuǎn)發(fā)到到其它網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)路由器連連接示例例路由器A上的路路由表路由器B上的路路由表路由表的的產(chǎn)生方方式靜態(tài)路由由由操作人人員一條條條地錄錄入動(dòng)態(tài)路由由由路由協(xié)協(xié)議產(chǎn)生生路由表表項(xiàng)常見的路路由協(xié)議議有OSPF協(xié)協(xié)議和RIP協(xié)協(xié)議路由器的的工作流流程Page38數(shù)據(jù)鏈路路層功能能數(shù)據(jù)鏈路路層的主主要功能能是將數(shù)數(shù)據(jù)通過過物理介介質(zhì)在發(fā)發(fā)送端與與接收端端傳送Page39物理地址址（MAC地址址）網(wǎng)絡(luò)上的的設(shè)備有有一個(gè)唯唯一的地地址———MAC地址MAC地地址由48bit組成成，通常常用12位16進(jìn)制表表示前6位16進(jìn)制制數(shù)字由由IEEE負(fù)責(zé)責(zé)統(tǒng)一分分發(fā)，用用來(lái)確定定廠商的的唯一性性后6位16進(jìn)制制數(shù)字由由各廠商商自己負(fù)負(fù)責(zé)管理理Page40華為網(wǎng)絡(luò)絡(luò)產(chǎn)品MAC地地址的前前6位是是0x00E0FC物理地址址（MAC地址址）Page41地址解析析協(xié)議ARPIP地址址只是主主機(jī)在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層中中的地址址，若要要將網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層中傳傳送的數(shù)數(shù)據(jù)包交交給目的的主機(jī)，，必須知知道該主主機(jī)的物物理地址址Page42地址解析析協(xié)議ARPPage43物理地址址VS網(wǎng)絡(luò)絡(luò)地址物理地址址（MAC地址址）固化在物物理設(shè)備備上每個(gè)端口口僅有一一個(gè)物理理地址訪問物理理介質(zhì)時(shí)時(shí)使用一般在本本局域網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)有效效——類類似于人人名網(wǎng)絡(luò)地址址（IP地址））在軟件系系統(tǒng)中設(shè)設(shè)定每個(gè)端口口可有多多個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)地址網(wǎng)間尋址址時(shí)使用用一般在所所有網(wǎng)絡(luò)絡(luò)內(nèi)有效效——類類似于通通信地址址Page44物理層功功能物理層定定義了電電氣上、、機(jī)械上上的過程程和功能能，以實(shí)實(shí)現(xiàn)兩端端系統(tǒng)連連接時(shí)線線路的激激活、保保持與拆拆除物理層定定義了如如下特性性：電壓水平平數(shù)據(jù)傳送送速率最大傳送送距離物理連接接方式Page45第1章數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通信概概述第2章TCP/IP第3章局局域域網(wǎng)和廣廣域網(wǎng)第4章虛虛擬擬局域網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)容介紹紹Page46局域網(wǎng)（（LAN）和廣廣域網(wǎng)（（WAN）覆蓋地域域范圍不不同局域網(wǎng)：：面對(duì)有有限的地地理區(qū)域域廣域網(wǎng)：：用于遠(yuǎn)遠(yuǎn)程連接接速度不同同局域網(wǎng)：：10M、100M、、1000M廣域網(wǎng)：：64K、128K、、384K、2M使用技術(shù)術(shù)不同Page47局域網(wǎng)類類型以太網(wǎng)交換以太太網(wǎng)（現(xiàn)現(xiàn)在成為為局域網(wǎng)網(wǎng)的主流流）令牌環(huán)網(wǎng)網(wǎng)FDDI（光纖纖分部式式數(shù)字接接口）Page48什么是以以太網(wǎng)以太網(wǎng)是是IEEEStd802.3定定義的局局域網(wǎng)實(shí)實(shí)現(xiàn)技術(shù)術(shù)，是LAN/MAN標(biāo)準(zhǔn)中中的一部部分802.X協(xié)議議簇規(guī)定定的是網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)訪問問的方式式，交換換以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、快快速以太太網(wǎng)的技技術(shù)都稱稱為802.X協(xié)議Page49總線型（（早期的的10BASE2、10BASE5）AB星型（從從10BASE-T以以后的其其他以太太網(wǎng)）CHIJDEFKLM中繼器集線器/網(wǎng)橋ABCDEF集線器/網(wǎng)橋以太網(wǎng)物物理結(jié)構(gòu)構(gòu)Page50以太網(wǎng)工工作原理理—CSMA/CDCSMA/CD：載波波偵聽與與沖突檢檢測(cè)載波偵聽聽：發(fā)送送之前的的檢測(cè)沖突檢測(cè)測(cè)：發(fā)送送過程中中的檢測(cè)測(cè)回退：檢檢測(cè)到?jīng)_沖突后的的處理Page51共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)共享式快速以太網(wǎng)交換式快速以太網(wǎng)速率越來(lái)越快交換式千兆以太網(wǎng)共享式千兆以太網(wǎng)10Mbps 100Mbps 1000Mbps以太網(wǎng)的的發(fā)展Page52LAN中中常用設(shè)設(shè)備HUB（（集線器器）LANSWITCH（局局域網(wǎng)交交換機(jī)））ROUTER（（路由器器）雙絞線光纖網(wǎng)卡Page53HUB工作在物物理層，，在電纜纜之間逐逐個(gè)復(fù)制制二進(jìn)制制位（bit））是一種共共享的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備備，將連連接到各各個(gè)機(jī)器器的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)連線集集中在一一起的設(shè)設(shè)備，即即每個(gè)時(shí)時(shí)刻只能能在兩個(gè)個(gè)端口間間通訊在網(wǎng)絡(luò)中中逐漸被被淘汰Page54LANSWITCH工作在鏈路路層，在LAN之間間存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)幀（frame）通過網(wǎng)絡(luò)線線將許多HUB連接接在一起，，組成一個(gè)個(gè)比較大的的網(wǎng)絡(luò)連接計(jì)算機(jī)機(jī)終端，組組成局域網(wǎng)網(wǎng)Page55路由器器工作在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層，在不不同的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)之間存儲(chǔ)儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)分分組（packet）連接廣域網(wǎng)網(wǎng)隔離網(wǎng)絡(luò)Page56雙絞線（10BASE）10BASE-T10：傳輸輸速率為10Mbps；BASE：使使用基帶信信號(hào)；T：：雙絞線；；傳輸距離離：3/4/5類非非屏蔽雙絞絞線最遠(yuǎn)100m，，5類屏蔽蔽雙絞線最最遠(yuǎn)100m100BASE-TX100：傳傳輸速率為為100Mbps；；傳輸距離離：5類非非屏蔽雙絞絞線最遠(yuǎn)100m，，5類屏蔽蔽雙絞線最最遠(yuǎn)100m10BASE22：細(xì)同軸軸電纜，最最大傳輸距距離為185米10BASE55：粗同軸軸電纜，最最大傳輸距距離為500米Page57光纖100BASE-FX100Mbps以太太網(wǎng)，單模模光纖最遠(yuǎn)遠(yuǎn)傳15km，多模模光纖最遠(yuǎn)遠(yuǎn)傳2km1000BASE-SX短波長(zhǎng)光纖纖，1000Mbps以太網(wǎng)網(wǎng)，多模光光纖最遠(yuǎn)傳傳220m1000BASE-LX長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖纖，1000Mbps以太網(wǎng)網(wǎng)，多模光光纖最遠(yuǎn)傳傳550m，單模光光纖最遠(yuǎn)傳傳10kmPage58共享式以太太網(wǎng)集線器（HUB）任一個(gè)端口口收到包后后，直接向向所有端口口轉(zhuǎn)發(fā)（（廣播），，邏輯上構(gòu)構(gòu)成共享介介質(zhì)如果兩個(gè)以以上端口同同時(shí)收到包包，要產(chǎn)生生沖突，由由DTE執(zhí)行CSMA/CD算法某一時(shí)刻只只能有一個(gè)個(gè)DTE進(jìn)進(jìn)行有效發(fā)發(fā)送Page59交換式以太太網(wǎng)網(wǎng)橋（LANSWITCH）根據(jù)接收包包的SA進(jìn)進(jìn)行地址學(xué)學(xué)習(xí)，建立立地址與端端口對(duì)應(yīng)關(guān)關(guān)系收到包后，，按包的DA查表，，轉(zhuǎn)發(fā)到特特定端口某一時(shí)刻可可以有多個(gè)個(gè)DTE進(jìn)進(jìn)行有效發(fā)發(fā)送，而不不會(huì)互相干干擾Page60共享式以太太網(wǎng)VS交換式式以太網(wǎng)共享享式式以以太太網(wǎng)網(wǎng)交交換換式式以以太太網(wǎng)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型或星型星型工作模式半雙工全雙工帶寬共享介質(zhì)帶寬獨(dú)占介質(zhì)帶寬設(shè)備集線器網(wǎng)橋設(shè)備處理層次中繼器物理層MAC層地址學(xué)習(xí)設(shè)備主要技術(shù)CSMA/CD交換設(shè)備復(fù)雜度簡(jiǎn)單復(fù)雜Page61廣域域網(wǎng)網(wǎng)類類型型分組組交交換換網(wǎng)網(wǎng)X.25數(shù)字字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（（DDN））幀中中繼繼（（FrameRelay））Page62分組組交交換換網(wǎng)網(wǎng)X.25X.25協(xié)協(xié)議議是是數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)終終端端設(shè)設(shè)備備DTE和和數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)電電路路終終接接設(shè)設(shè)備備DCE之之間間的的接接口口規(guī)規(guī)程程X.25協(xié)協(xié)議議涵涵蓋蓋三三層層————物物理理層層、、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)鏈鏈路路層層、、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層Page63數(shù)字字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（（DDN））DDN是是點(diǎn)點(diǎn)到到點(diǎn)點(diǎn)連連接接的的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，，是是物物理理層層的的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)DDN通通常常是是64K，，最最高高速速度度是是2M租用用線線