廣電寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識(提高篇)武軍

寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（中級篇）沈河區(qū)域一公司武軍ISO/OSI模型ISO（InternationalOrganizationforStandardization）國際標準化組織OSI(OpenSystemInterconnection)開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型OSI模型是國際標準化組織（ISO）為網(wǎng)絡(luò)通信制定的協(xié)議，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的功能要求，它把通信過程分為七層，分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層，每層都規(guī)定了完整的功能及相應(yīng)的協(xié)議。OSI參考模型（七層）CRC：循環(huán)冗余校驗FCS：幀校驗序列PDU：協(xié)議數(shù)據(jù)單元該層加入目的IP、端口號（如果使用TCP傳輸）該層加入源IP地址、報頭該層加入MAC地址、報頭、報尾TCP/IP參考模型（四層）數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)報/分組幀比特流PDUOSI模型協(xié)議OSI模型協(xié)議*DHCP(DynamicHostConfigurationProtocol，動態(tài)主機配置協(xié)議)是一個局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用UDP協(xié)議工作，主要有兩個用途：給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動分配IP地址，給用戶或者內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理員作為對所有計算機作中央管理的手段。*DNS（DomainNameSystem，域名系統(tǒng)），因特網(wǎng)上作為域名和IP地址相互映射的一個分布式數(shù)據(jù)庫，能夠使用戶更方便的訪問互聯(lián)網(wǎng)，而不用去記住能夠被機器直接讀取的IP數(shù)串。FTP文件傳輸協(xié)議使得主機間可以共享文件。HTTP超文本傳輸協(xié)議(HTTP-Hypertexttransferprotocol)是一種詳細規(guī)定了瀏覽器和萬維網(wǎng)服務(wù)器之間互相通信的規(guī)則，通過因特網(wǎng)傳送萬維網(wǎng)文檔的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議），由一組網(wǎng)絡(luò)管理的標準組成。OSI模型協(xié)議Telnet協(xié)議是TCP/IP協(xié)議族中的一員，是Internet遠程登陸服務(wù)的標準協(xié)議和主要方式。SMTP（SimpleMailTransferProtocol）即簡單郵件傳輸協(xié)議,它是一組用于由源地址到目的地址傳送郵件的規(guī)則，由它來控制信件的中轉(zhuǎn)方式。*TCP（TransmissionControlProtocol傳輸控制協(xié)議）是一種面向連接的、可靠的、基于IP的傳輸層協(xié)議。特點：在數(shù)據(jù)正確性與合法性上，TCP用一個校驗和函數(shù)來檢驗數(shù)據(jù)是否有錯誤，同時可以使用md5認證對數(shù)據(jù)進行加密。在保證可靠性上，采用超時重傳和確認機制。在流量控制上，采用滑動窗口協(xié)議在擁塞控制上，采用廣受好評的TCP擁塞控制算法（也稱AIMD算法）。OSI模型協(xié)議*UDP（UserDatagramProtocol用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）是OSI參考模型中一種面向無連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡單不可靠信息傳送服務(wù)。具有資源消耗小，處理速度快的優(yōu)點。通常音頻、視頻和普通數(shù)據(jù)在傳送時使用UDP較多，因為它們即使偶爾丟失一兩個數(shù)據(jù)包，也不會對接收結(jié)果產(chǎn)生太大影響。比如我們聊天用的ICQ和QQ就是使用的UDP協(xié)議。*TCP與UDP的區(qū)別總結(jié)TCP協(xié)議面向連接，UDP協(xié)議面向無連接TCP協(xié)議傳輸速度慢，UDP協(xié)議傳輸速度快TCP有丟包重傳機制，UDP沒有TCP協(xié)議保證數(shù)據(jù)正確性，UDP協(xié)議可能丟包OSI模型協(xié)議IP協(xié)議（InternetProtocol）網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議也就是為計算機網(wǎng)絡(luò)相互連接進行通信而設(shè)計的協(xié)議。在因特網(wǎng)中，它是能使連接到網(wǎng)上的所有計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)相互通信的一套規(guī)則，規(guī)定了計算機在因特網(wǎng)上進行通信時應(yīng)當遵守的規(guī)則。任何廠家生產(chǎn)的計算機系統(tǒng)，只要遵守IP協(xié)議就可以與因特網(wǎng)互連互通。ICMP是（InternetControlMessageProtocol）Internet控制報文協(xié)議。它是TCP/IP協(xié)議族的一個子協(xié)議，用于在IP主機、路由器之間傳遞控制消息。控制消息是指網(wǎng)絡(luò)通不通、主機是否可達、路由是否可用等網(wǎng)絡(luò)本身的消息。我們在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常會使用到ICMP協(xié)議，比如我們經(jīng)常使用的用于檢查網(wǎng)絡(luò)的Ping命令和tracert命令都是基于ICMP協(xié)議的。IPv4是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（InternetProtocol，IP）的第四版，也是第一個被廣泛使用，共32位。OSI模型協(xié)議IPv6是IPV4的下一個版本，也是第一個被廣泛使用，共128位，長度是IPV4的4倍。*ARP（AddressResolutionProtocol地址解析協(xié)議），是根據(jù)IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協(xié)議。其功能是：主機將ARP請求廣播到網(wǎng)絡(luò)上的所有主機，并接收返回消息，確定目標IP地址的物理地址，同時將IP地址和硬件地址存入本機ARP緩存中，下次請求時直接查詢ARP緩存。RARP（RARP：ReverseAddressResolutionProtocol反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議）與ARP工作方式相反。RARP發(fā)出要反向解析的物理地址并希望返回其對應(yīng)的IP地址，應(yīng)答包括由能夠提供所需信息的RARP服務(wù)器發(fā)出的IP地址。TCP協(xié)議的三次握手三次握手（threetimeshandshake；three-wayhandshake）所謂的“三次握手”即對每次發(fā)送的數(shù)據(jù)量進行協(xié)商使數(shù)據(jù)段的發(fā)送和接收同步，根據(jù)所接收到的數(shù)據(jù)量而確定的數(shù)據(jù)確認數(shù)及數(shù)據(jù)發(fā)送、接收完畢后何時撤消聯(lián)系，并建立虛連接。TCP總是用來發(fā)送大批量的數(shù)據(jù)。當應(yīng)用程序在收到數(shù)據(jù)后要做出確認時也要用到TCP。TCP協(xié)議的三次握手主機A主機B1.發(fā)送SYN*同步序號*(seq=x,ctrl=syn*設(shè)置syn*)1.收到SYN發(fā)送SYN,ACK(seq=y,ack=x+1ctrl=syn,ack)3.發(fā)送ACK(seq=X+1,ack=y+1*暗示接收到了同步序號syn*，ctrl=ack)建立連接TCP協(xié)議是面向連接的，所以在傳輸數(shù)據(jù)前必須建立連接。知名端口號簡表IP地址1.TCP/IP屬性中的一些參數(shù)。IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器2.IP地址采用32位的二進制格式，為了方便記憶用十進制來表示。IP地址：0二進制：11000000.10101000.01100100.00001010IP地址有32位，所以每一段是一個字節(jié)，一個字節(jié)=8位最小數(shù)就為：00000000（二進制）0（十進制）最大數(shù)就為：11111111（二進制）255（十進制）二進制轉(zhuǎn)十進制二進制：11111111（十進制255）十進制的算法例子：二進制10010110的十進制是多少？十進制轉(zhuǎn)二進制方法1：除2取余65的二進制為01000001由下至上取余數(shù)十進制轉(zhuǎn)二進制方法2：湊數(shù)法牢記下面每位二進制對應(yīng)的十進制111111111286432168421例子1：十進制192轉(zhuǎn)換為二進制為多少？答：192=128+64二進制為11000000例子2：十進制176轉(zhuǎn)換為二進制為多少？答：176=128+32+16二進制為10110000IP地址的分類

簡介IP地址分為五類：·A類用于大型網(wǎng)絡(luò)（能容納網(wǎng)絡(luò)126個，主機1677214臺）·B類用于中型網(wǎng)絡(luò)（能容納網(wǎng)絡(luò)16384個，主機65534臺）·C類用于小型網(wǎng)絡(luò)（能容納網(wǎng)絡(luò)2097152個，主機254臺）·D類用于組播（多目的地址的發(fā)送）·E類用于實驗另外，全0的IP地址（.）地址指任意網(wǎng)絡(luò)。全1的IP地址（55）是當前子網(wǎng)的廣播地址。一個完整的IP地址由個字節(jié)，即32位數(shù)字組成，為了方便理解和記憶，采用點分十進制標記法，中間使用符號“.”隔開不同的字節(jié)。例如：采用32位形式的IP地址如下 00001010000000000000000000000001采用十進制數(shù)的形式是IP地址的分類A類地址（1）A類IP地址。由1個字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和3個字節(jié)的主機地址，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“0”。如：0XXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）（2）A類IP地址范圍：---54（3）A類IP地址中的私有地址和保留地址：①10.X.X.X是私有地址（所謂的私有地址就是在互聯(lián)網(wǎng)上不使用，而被用在局域網(wǎng)絡(luò)中的地址）。范圍（---54）②127.X.X.X是保留地址，用做回環(huán)測試用的。IP地址的分類

B類地址（1）B類IP地址。由2個字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和2個字節(jié)的主機地址，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“10”。如：10XXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）（2）B類IP地址范圍：---54。（3）B類IP地址的私有地址和保留地址①---54是私有地址②169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自動獲取IP地址，而你在網(wǎng)絡(luò)上又沒有找到可用的DHCP服務(wù)器。就會得到其中一個IP。55是廣播地址，不能分配。IP地址的分類

C類地址（1）C類IP地址。由3個字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和1個字節(jié)的主機地址，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“110”。例如：110XXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）（2）C類IP地址范圍：---54。（3）C類地址中的私有地址：192.168.X.X（---54)IP地址的分類

D類地址（1）D類地址不分網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址，它的第1個字節(jié)的前四位固定為1110。如：1110XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）（2）D類地址范圍：---54E類地址（1）E類地址不分網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址，它的第1個字節(jié)的前四位固定為1111。如：1111XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）（2）E類地址范圍：---54IP地址分類總結(jié)A類地址0XXXXXXX~55.254(0不可用、127為回環(huán)地址)B類地址10XXXXXX---54C類地址110XXXXX---54D類地址1110XXXX---54E類地址1111XXXX---54

子網(wǎng)掩碼概念子網(wǎng)掩碼(subnetmask)又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼、子網(wǎng)絡(luò)遮罩，它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網(wǎng)以及哪些位標識的是主機的位掩碼。子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分。子網(wǎng)掩碼概念子網(wǎng)掩碼是由1和0兩部分組成的。讓我們再來看一個例子：下面是IP地址和子網(wǎng)掩碼的對應(yīng)視圖。子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)位均為1，主機位均為0對應(yīng)IP地址的網(wǎng)絡(luò)號和主機號。子網(wǎng)掩碼概念所有可能的子網(wǎng)掩碼及其CIDR（斜杠表示法）對照表/8~/15用于A類/16~/23用于A類B類/24~/30用于A類B類C類注意：沒有/31/32的CIDR因為所有IP地址至少要保留兩位主機位。子網(wǎng)的劃分C類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分/27(24)11111111.11111111.11111111.x為被遮蓋的位數(shù)（取值為1）y為未遮蓋的位數(shù)（取值為0）x+y=8下面我們帶著幾個問題來學習：1.選定的子網(wǎng)掩碼將創(chuàng)建多少個子網(wǎng)?2.每個子網(wǎng)包含多少臺主機?3.有哪些合法的子網(wǎng)?4.每個子網(wǎng)的廣播地址是多少?5.每個子網(wǎng)可包含哪些主機地址?子網(wǎng)的劃分C類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分/27(24)11111111.11111111.11111111.答案1.選定的子網(wǎng)掩碼將創(chuàng)建多少個子網(wǎng)?2.每個子網(wǎng)包含多少臺主機?子網(wǎng)的劃分C類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分/27(24)11111111.11111111.11111111.3.有哪些合法的子網(wǎng)?這里引入兩個概念：公式①塊大小=256-子網(wǎng)掩碼②子網(wǎng)號=網(wǎng)絡(luò)號那么，這個例子是256-224=32即子網(wǎng)掩碼為224時塊大小為32，從0開始不斷增加32，直到到達子網(wǎng)掩碼值，中間的結(jié)果就是子網(wǎng)（子網(wǎng)號）。即：0,32,64,96,128,160,192,224共8個子網(wǎng)子網(wǎng)的劃分4.每個子網(wǎng)的廣播地址是多少?那么，什么是廣播地址呢？定義：主機號全為1的地址為廣播地址。在一個網(wǎng)絡(luò)段中主機號全為0代表這個網(wǎng)絡(luò)段本身，稱之為：網(wǎng)絡(luò)號。這個地址是不可以分配給主機的。簡單的說：主機地址全0------網(wǎng)絡(luò)號或子網(wǎng)號主機地址全1------廣播地址我們拿上面子網(wǎng)為64的做例子，其地址范圍為：4~5（廣播地址）掐頭去尾法：其合法主機地址范圍為5~4子網(wǎng)的劃分5.每個子網(wǎng)可包含哪些主機地址?子網(wǎng)0012········6263掐頭去尾，合法主機地址為1~62子網(wǎng)64646566········9495掐頭去尾，合法主機地址為65~94······················································································································································································子網(wǎng)224224225226······254255掐頭去尾，合法主機地址為225~254合法主機地址范圍廣播地址子網(wǎng)號子網(wǎng)的劃分示例：網(wǎng)絡(luò)地址=子網(wǎng)掩碼=28（/25）回答下面五個問題：1.多少個子網(wǎng)？2.每個子網(wǎng)容納多少臺主機？3.有哪些合法子網(wǎng)？塊=256-128=128因此有0，128兩個子網(wǎng)4.每個子網(wǎng)的廣播地址是什么？子網(wǎng)0的廣播地址為：27子網(wǎng)128的廣播地址為：555.每個子網(wǎng)包含哪些合法的主機地址？掐頭去尾法：子網(wǎng)0:至26子網(wǎng)128:29至54路由原理當IP子網(wǎng)中的一臺主機發(fā)送數(shù)據(jù)包給同一子網(wǎng)的另一臺主機時，它將直接把這個數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，對方就可以收到。發(fā)送給不同子網(wǎng)時，首先就要選擇到達不同子網(wǎng)的路由器，也就是我們的默認網(wǎng)關(guān)，或者可以說是出口路由器。在我們計算機上運行命令routeprint可以查看本機路由表。在互聯(lián)網(wǎng)中，路由器不僅要處理IP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，還要負責和其他路由器進行聯(lián)絡(luò)，共同維護互聯(lián)網(wǎng)中的路由表。