華為數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí).ppt

數(shù)據(jù)通信知識(shí)基礎(chǔ),Page 2,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(jiàn)的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術(shù),目 標(biāo),Page 3,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,Page 4,什么是數(shù)據(jù)通信,數(shù)據(jù)通信是通過(guò)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),Page 5,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,Page 6,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,Page 7,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,Page 8,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,Page 9,什么是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),Page 10,TCP/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、FTP RIP、OSPF、BGP PIM、DVMRP TCP、UDP、RAW IP IP IGMP ARP ICMP IP是TCP/IP的核心協(xié)議,Page 11,TCP/IP分層模型,Page 12,OSI模型 VS TCP/IP模型,Page 13,TCP/IP的體系結(jié)構(gòu),IP是TCP/IP體系中最重要的協(xié)議之一 與IP協(xié)議配套的三個(gè)協(xié)議： 地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ARP 反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議RARP Internet控制報(bào)文協(xié)議ICMP,Page 14,數(shù) 據(jù) 封 裝,Page 15,為應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)接口,應(yīng)用層功能,Page 16,傳輸層功能,數(shù)據(jù)分段和數(shù)據(jù)段合并 建立端到端的連接 將數(shù)據(jù)段從一臺(tái)主機(jī)發(fā)往另一臺(tái)主機(jī) 保證數(shù)據(jù)傳送正確性（可選）,Page 17,TCP/UDP的高層應(yīng)用,TCP應(yīng)用 面向連接的傳輸方式 提供可靠的傳輸 Telnet、FTP、HTTP UDP應(yīng)用 無(wú)連接的傳輸方式 提供不可靠的傳輸 RIP、SNMP、RADIUS、VOD,Page 18,端口號(hào)范圍：065535 0254 公共應(yīng)用 2551023 分配給各個(gè)公司 1024以上 隨機(jī)端口號(hào) 端口號(hào)用于標(biāo)識(shí)凈荷部分屬于那個(gè)應(yīng)用程序,傳輸層數(shù)據(jù)段格式,傳輸層端口號(hào)的作用,Page 19,常見(jiàn)端口號(hào),20 FTP文件傳輸協(xié)議 數(shù)據(jù)通道 21 FTP文件傳輸協(xié)議 命令通道 23 Telnet（遠(yuǎn)程登錄） 25 SMTP簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議 53 DNS域名解析協(xié)議 80 HTTP超文本傳輸協(xié)議 119 NNTP網(wǎng)絡(luò)新聞傳輸協(xié)議 161 SNMP簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 162 SNMP TRAP簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 (陷阱報(bào)文）,Page 20,完成數(shù)據(jù)包尋址和路由的功能,網(wǎng)絡(luò)層功能,Page 21,IP地址的作用,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議定義了識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的地址 地址包括網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分 IP址址唯一的確定了網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)主機(jī),Page 22,IP 地址的結(jié)構(gòu)和表示方法,例如,255,最大值,255,255,255,主機(jī)ID,網(wǎng)絡(luò)ID,Page 23,二進(jìn)制和十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換,二進(jìn)制數(shù)10011111轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)：159,Page 24,十進(jìn)制和二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換,十進(jìn)制數(shù)234轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)：11101010,Page 25,IP 地址分類,Page 26,特殊IP地址,Page 27,主機(jī)地址,網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址標(biāo)識(shí)主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中唯一地址,,0,192.168. 2.12,,1,18,E1,網(wǎng)絡(luò),端口, ,E0 E1,路由表,,,E0,Page 28,11111111,計(jì)算可用的主機(jī)地址,172 16 0 0,10101100,00010000,00000000,00000000,16 15 14 13 12 11 10 9,8 7 6 5 4 3 2 1,網(wǎng)絡(luò),主機(jī),00000000,00000001,11111111,11111111,11111111,11111110,.,.,00000000,00000011,11111101,1,2,3,65534,65535,65536,-,.,2,65534,N,2N-2 = 216-2 = 65534,Page 29,IP地址分類練習(xí),地址,類別,網(wǎng)絡(luò),主機(jī),,00,4,,6,20,Page 30,IP地址分類練習(xí)（答案）,地址,類別,網(wǎng)絡(luò),主機(jī),,00,4,,6,20,A,B,C,C,B,不存在,,,,,,,00,4,,6,Page 31,IP路由,網(wǎng)絡(luò)層的重要作用就是尋徑，即根據(jù)IP數(shù)據(jù)報(bào)中的目的IP地址，將這個(gè)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給目的主機(jī) 具體完成這項(xiàng)工作的設(shè)備就是路由器,Page 32,IP數(shù)據(jù)包的格式,Page 33,路由器的特點(diǎn)和作用,作為路由器，必須具備 兩個(gè)或兩個(gè)以上的網(wǎng)絡(luò)層接口，用于連接不同的網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議至少實(shí)現(xiàn)到網(wǎng)絡(luò)層 路由器主要有兩個(gè)作用 產(chǎn)生路由表 把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到其它網(wǎng)絡(luò),Page 34,路由器連接示例,Page 35,路由器A上的路由表,Page 36,路由器B上的路由表,Page 37,路由表的產(chǎn)生方式,靜態(tài)路由 由操作人員一條條地錄入 動(dòng)態(tài)路由 由路由協(xié)議產(chǎn)生路由表項(xiàng) 常見(jiàn)的路由協(xié)議有OSPF協(xié)議和RIP協(xié)議,Page 38,路由器的工作流程,Page 39,數(shù)據(jù)鏈路層功能,數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能是將數(shù)據(jù)通過(guò)物理介質(zhì)在發(fā)送端與接收端傳送,Page 40,物理地址（MAC地址）,網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備有一個(gè)唯一的地址MAC地址 MAC地址由48bit組成，通常用12位16進(jìn)制表示 前6位16進(jìn)制數(shù)字由IEEE負(fù)責(zé)統(tǒng)一分發(fā)，用來(lái)確定廠商的唯一性 后6位16進(jìn)制數(shù)字由各廠商自己負(fù)責(zé)管理,Page 41,華為網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品MAC地址的前6位是0x00E0FC,物理地址（MAC地址）,Page 42,地址解析協(xié)議ARP,IP地址只是主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)層中的地址，若要將網(wǎng)絡(luò)層中傳送的數(shù)據(jù)包交給目的主機(jī)，必須知道該主機(jī)的物理地址,Page 43,地址解析協(xié)議ARP,Page 44,物理地址 VS 網(wǎng)絡(luò)地址,物理地址（MAC地址） 固化在物理設(shè)備上 每個(gè)端口僅有一個(gè)物理地址 訪問(wèn)物理介質(zhì)時(shí)使用 一般在本局域網(wǎng)內(nèi)有效類似于人名 網(wǎng)絡(luò)地址（IP地址） 在軟件系統(tǒng)中設(shè)定 每個(gè)端口可有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址 網(wǎng)間尋址時(shí)使用 一般在所有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有效類似于通信地址,Page 45,物理層功能,物理層定義了電氣上、機(jī)械上的過(guò)程和功能，以實(shí)現(xiàn)兩端系統(tǒng)連接時(shí)線路的激活、保持與拆除 物理層定義了如下特性： 電壓水平 數(shù)據(jù)傳送速率 最大傳送距離 物理連接方式,Page 46,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,Page 47,局域網(wǎng)（LAN）和廣域網(wǎng)（WAN）,覆蓋地域范圍不同 局域網(wǎng)：面對(duì)有限的地理區(qū)域 廣域網(wǎng)：用于遠(yuǎn)程連接 速度不同 局域網(wǎng)：10M、100M、1000M 廣域網(wǎng)：64K、128K、384K、2M 使用技術(shù)不同,Page 48,局域網(wǎng)類型,以太網(wǎng) 交換以太網(wǎng)（現(xiàn)在成為局域網(wǎng)的主流） 令牌環(huán)網(wǎng) FDDI（光纖分部式數(shù)字接口）,Page 49,什么是以太網(wǎng),以太網(wǎng)是IEEE Std 802.3定義的局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)，是LAN/MAN標(biāo)準(zhǔn)中的一部分 802.X協(xié)議簇規(guī)定的是網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的方式，交換以太網(wǎng)絡(luò)、快速以太網(wǎng)的技術(shù)都稱為802.X協(xié)議,Page 50,總線型（早期的10BASE2、10BASE5）,A,B,星型（從10BASE-T以后的其他以太網(wǎng)）,C,H,I,J,D,E,F,K,L,M,中繼器,集線器/網(wǎng)橋,A,B,C,D,E,F,集線器/網(wǎng)橋,以太網(wǎng)物理結(jié)構(gòu),Page 51,以太網(wǎng)工作原理 CSMA/CD,CSMA/CD：載波偵聽(tīng)與沖突檢測(cè) 載波偵聽(tīng)：發(fā)送之前的檢測(cè) 沖突檢測(cè)：發(fā)送過(guò)程中的檢測(cè) 回退：檢測(cè)到?jīng)_突后的處理,Page 52,以太網(wǎng)的發(fā)展,Page 53,LAN中常用設(shè)備,HUB（集線器） LAN SWITCH（局域網(wǎng)交換機(jī)） ROUTER（路由器） 雙絞線 光纖 網(wǎng)卡,Page 54,HUB,工作在物理層，在電纜之間逐個(gè)復(fù)制二進(jìn)制位（bit） 是一種共享的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，將連接到各個(gè)機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)連線集中在一起的設(shè)備，即每個(gè)時(shí)刻只能在兩個(gè)端口間通訊 在網(wǎng)絡(luò)中逐漸被淘汰,Page 55,LAN SWITCH,工作在鏈路層，在LAN之間存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)幀（frame） 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線將許多HUB連接在一起，組成一個(gè)比較大的網(wǎng)絡(luò) 連接計(jì)算機(jī)終端，組成局域網(wǎng),Page 56,路 由 器,工作在網(wǎng)絡(luò)層，在不同的網(wǎng)絡(luò)之間存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)分組（packet） 連接廣域網(wǎng) 隔離網(wǎng)絡(luò),Page 57,雙絞線（10BASE）,10BASE-T 10：傳輸速率為10Mbps；BASE：使用基帶信號(hào)；T：雙絞線；傳輸距離：3/4/5類非屏蔽雙絞線最遠(yuǎn)100m，5類屏蔽雙絞線最遠(yuǎn)100m 100BASE-TX 100：傳輸速率為100Mbps；傳輸距離：5類非屏蔽雙絞線最遠(yuǎn)100m，5類屏蔽雙絞線最遠(yuǎn)100m 10BASE2 2：細(xì)同軸電纜，最大傳輸距離為185米 10BASE5 5：粗同軸電纜，最大傳輸距離為500米,Page 58,光 纖,100BASE-FX 100Mbps以太網(wǎng)，單模光纖最遠(yuǎn)傳15km，多模光纖最遠(yuǎn)傳2km 1000BASE-SX 短波長(zhǎng)光纖，1000Mbps以太網(wǎng)，多模光纖最遠(yuǎn)傳220m 1000BASE-LX 長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖，1000Mbps以太網(wǎng)，多模光纖最遠(yuǎn)傳550m，單模光纖最遠(yuǎn)傳10km,Page 59,共享式以太網(wǎng),集線器（HUB） 任一個(gè)端口收到包后，直接向所有端口轉(zhuǎn)發(fā) （廣播），邏輯上構(gòu)成共享介質(zhì) 如果兩個(gè)以上端口同時(shí)收到包，要產(chǎn)生沖突， 由DTE執(zhí)行CSMA/CD算法 某一時(shí)刻只能有一個(gè)DTE進(jìn)行有效發(fā)送,Page 60,交換式以太網(wǎng),網(wǎng)橋（LAN SWITCH） 根據(jù)接收包的SA進(jìn)行地址學(xué)習(xí)，建立地址與端口對(duì)應(yīng)關(guān)系 收到包后，按包的DA查表，轉(zhuǎn)發(fā)到特定端口 某一時(shí)刻可以有多個(gè)DTE進(jìn)行有效發(fā)送，而不會(huì)互相干擾,Page 61,共享式以太網(wǎng) VS 交換式以太網(wǎng),共享式以太網(wǎng) 交換式以太網(wǎng),Page 62,廣域網(wǎng)類型,分組交換網(wǎng)X.25 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（DDN） 幀中繼（Frame Relay）,Page 63,分組交換網(wǎng)X.25,X.25協(xié)議是數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE之間的接口規(guī)程 X.25協(xié)議涵蓋三層物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層,Page 64,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（DDN）,DDN是點(diǎn)到點(diǎn)連接的網(wǎng)絡(luò)，