RCNA-01-網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-v10(59).ppt

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) RCNA 01 學(xué)習(xí)目標(biāo) 通過本章的學(xué)習(xí) 希望您能夠 理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念掌握網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(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(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議掌握不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 本章內(nèi)容 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型重點(diǎn)協(xié)議介紹數(shù)制轉(zhuǎn)換 課程議題 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 分散在不同地點(diǎn)的多臺(tái)計(jì)算機(jī) 終端和外部設(shè)備通過通信線路互聯(lián)在一起實(shí)現(xiàn)資源共享 包括軟件 硬件 數(shù)據(jù)等 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)20世紀(jì)50年代中后期地理上分散的多個(gè)終端通過通信線路連接到一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)上以傳輸信息為目的而連接起來(lái) 以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息處理或進(jìn)一步達(dá)到資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 主機(jī) 通信裝置 通信裝置 終端 通信線路 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)20世紀(jì)60年代后期實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程資源共享以通信子網(wǎng)為中心分組交換網(wǎng)絡(luò)分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1969年出現(xiàn)的ARPAnet是第一個(gè)現(xiàn)代意義上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以能夠相互共享資源為目的 互連起來(lái)具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)的集合體 互聯(lián)設(shè)備 工作站 NOS服務(wù)器 打印機(jī) 傳輸介質(zhì) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來(lái)越廣泛 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大 通信更加復(fù)雜各大計(jì)算機(jī)公司紛紛制定了自己的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(luò)體系結(jié)構(gòu) 并遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的開放式和標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)20世紀(jì)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多種業(yè)務(wù)的融合統(tǒng)一協(xié)議 統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái) 統(tǒng)一管理 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的交換功能電路交換網(wǎng)絡(luò)報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)分組交換網(wǎng)絡(luò)依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)集中式網(wǎng)絡(luò)分布式網(wǎng)絡(luò) 依據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(luò)的傳輸介質(zhì)有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 互聯(lián)網(wǎng) 通過一個(gè)WAN將多個(gè)LAN組織起來(lái) 即把多個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)相互連接起來(lái)的時(shí)候 就構(gòu)成了一個(gè)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星形拓?fù)?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線形拓?fù)?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 環(huán)形拓?fù)?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀拓?fù)?網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 雙絞線 非屏蔽雙絞線 屏蔽雙絞線 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 雙絞線 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 同軸電纜 網(wǎng)絡(luò)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(luò)傳輸介質(zhì) 無(wú)線傳輸 衛(wèi)星 蝶形天線 計(jì)算機(jī) LAN WAN WLAN LAN傳輸速度通常在10Mb s 1000Mb s之間通常是針對(duì)于一座建筑物內(nèi)WAN一個(gè)較大的地理范圍內(nèi)傳輸速度相對(duì)要慢的多WLANIEEE802 11標(biāo)準(zhǔn) 本章內(nèi)容 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型重點(diǎn)協(xié)議介紹數(shù)制轉(zhuǎn)換 課程議題 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型 網(wǎng)絡(luò)分層模型 解決異種網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)所遇到的兼容性問題將服務(wù) 接口和協(xié)議這三個(gè)概念區(qū)分開來(lái)使網(wǎng)絡(luò)的不同功能模塊分擔(dān)起不同的職責(zé)減輕問題的復(fù)雜程度在各層分別定義標(biāo)準(zhǔn)接口 各層相對(duì)獨(dú)立能有效刺激網(wǎng)絡(luò)技術(shù)革新便于研究和教學(xué) 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(luò)層 1 物理層 5 會(huì)話層 6 表示層 面向用戶應(yīng)用 面向數(shù)據(jù)傳輸 7 應(yīng)用層 OSI七層參考模型 設(shè)備A 設(shè)備B 中間節(jié)點(diǎn) 中間節(jié)點(diǎn) OSI七層參考模型 設(shè)備A 設(shè)備B 物理層 為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備包括激活物理連接 傳送數(shù)據(jù) 終止物理連接這3個(gè)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(shè)備中繼器 連接兩個(gè) 或多個(gè) 網(wǎng)段 對(duì)信號(hào)起中繼放大作用 以此來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度集線器 可以將多臺(tái)設(shè)備以星形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接起來(lái) 組成共享型的網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路的建立 拆除對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢錯(cuò) 糾錯(cuò)將數(shù)據(jù)分成幀 以數(shù)據(jù)幀為單位進(jìn)行傳輸?shù)湫驮O(shè)備網(wǎng)橋 連接兩個(gè)局域網(wǎng) 在各種傳輸介質(zhì)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào) 擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離 有效地限制兩個(gè)介質(zhì)系統(tǒng)中無(wú)關(guān)緊要的通信交換機(jī) 按每一個(gè)包中的MAC地址相對(duì)簡(jiǎn)單地決策信息轉(zhuǎn)發(fā) 轉(zhuǎn)發(fā)延遲小 將網(wǎng)絡(luò)分成小的沖突網(wǎng)域 為每個(gè)工作站提供更高的帶寬 網(wǎng)絡(luò)層 進(jìn)行路由選擇和中繼激活 終止網(wǎng)絡(luò)連接 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路的復(fù)用排序 流量控制典型設(shè)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(shí)現(xiàn)端到端的可靠傳輸進(jìn)行流量控制 差錯(cuò)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(huì)話層 建立和維持會(huì)話使會(huì)話獲得同步數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放 表示層 對(duì)上層數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行變換 以保證一個(gè)主機(jī)應(yīng)用層信息可以被另一個(gè)主機(jī)的應(yīng)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(yīng)用層 為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(duì)用戶的需要 如 HTTPFTPSMTP OSI七層參考模型 允許接入網(wǎng)絡(luò)資源 應(yīng)用層 表示層 會(huì)話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 建立 管理和終止會(huì)話 將分組從源端傳送到目的端 提供網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 在媒體上傳輸比特 提供機(jī)械的和電氣的規(guī)約 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換 加密和壓縮 提供可靠的端到端的報(bào)文傳輸和差錯(cuò)控制 將分組數(shù)據(jù)封裝成幀 提供節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)方式的傳輸 TCP IP參考模型 在20世紀(jì)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(gè)協(xié)議四層的體系結(jié)構(gòu) TCP IP協(xié)議棧 應(yīng)用層 表示層 會(huì)話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 IP ICMP IGMP RARP ARP UDP TCP 各種應(yīng)用程序?qū)?SMTP FTP DNS SNMP NFS TFTP 由底層網(wǎng)絡(luò)定義的協(xié)議 Ethernet Token Ring FDDI X 25 Wirless ATM TCP IP和OSI模型的對(duì)應(yīng)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(yán)格區(qū)分了各層的服務(wù) 接口和協(xié)議 而TCP IP模型在設(shè)計(jì)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(luò)層提供面向連接和無(wú)連接的服務(wù) 傳輸層只提供面向連接的服務(wù) 而TCP IP在網(wǎng)絡(luò)層只提供無(wú)連接的服務(wù) 在傳輸層提供面向連接和無(wú)連接的服務(wù) 本章內(nèi)容 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型重點(diǎn)協(xié)議介紹數(shù)制轉(zhuǎn)換 課程議題 重點(diǎn)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(wù)不提供數(shù)據(jù)的校驗(yàn)一種無(wú)連接協(xié)議 為使用數(shù)據(jù)報(bào)的分組交換網(wǎng)而設(shè)計(jì)當(dāng)可靠性很重要時(shí) IP必須與可靠的協(xié)議 如TCP 配合起來(lái)使用IP層的分組叫做數(shù)據(jù)報(bào)或數(shù)據(jù)包 Packet IP報(bào)文格式 端口號(hào) 定義主機(jī)中運(yùn)行的進(jìn)程的標(biāo)識(shí)符在TCP IP協(xié)議棧中 端口號(hào)是0 65535之間的整數(shù)TCP IP模型中傳輸層的兩個(gè)協(xié)議TCP和UDP依靠端口號(hào)區(qū)分不同的進(jìn)程 IP協(xié)議的作用范圍 TCP或UDP協(xié)議的作用范圍 進(jìn)程 運(yùn)行的應(yīng)用程序 進(jìn)程 運(yùn)行的應(yīng)用程序 端口號(hào) IANA InternetAssignedNumbersAuthority 互聯(lián)網(wǎng)地址指派機(jī)構(gòu) 將端口號(hào)劃分為3個(gè)范圍 熟知的 注冊(cè)的和動(dòng)態(tài)的 或私有的 熟知端口 0 1023 由IANA指派和控制 注冊(cè)端口 1024 49151 IANA不指派也不控制 它們只能在IANA注冊(cè)以防止重復(fù) 動(dòng)態(tài)端口 49152 65535 既不用指派也不用注冊(cè) 它們可以由任何進(jìn)程來(lái)使用 是臨時(shí)的端口 常見的熟知端口號(hào) TCP協(xié)議 TCP是一個(gè)可靠的 面向連接的協(xié)議 為應(yīng)用提供了如下功能 流型數(shù)據(jù)傳輸可靠性流控多路復(fù)用邏輯連接全雙工 TCP報(bào)文格式 TCP的三次握手 客戶端A 服務(wù)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(jī)A 主機(jī)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(bào)協(xié)議用于支持那些需要在計(jì)算機(jī)之間快速傳輸數(shù)據(jù) 相應(yīng)的對(duì)傳輸可靠性要求不高 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不考慮流量控制 差錯(cuò)控制 在收到一個(gè)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(jìn)程 UDP報(bào)文格式 源端口號(hào) 16比特 目的端口號(hào) 16比特 長(zhǎng)度 16比特 數(shù)據(jù) 校驗(yàn)和 16比特 8字節(jié) 本章內(nèi)容 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型重點(diǎn)協(xié)議介紹數(shù)制轉(zhuǎn)換 課程議題 數(shù)制轉(zhuǎn)換 計(jì)算機(jī)中的常用數(shù)制 二進(jìn)制數(shù)基數(shù)為2 0 1 逢2進(jìn)1八進(jìn)制數(shù)基數(shù)為8 0 1 2 3 4 5 6 7 逢8進(jìn)1十六進(jìn)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(jìn)1 十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 整數(shù)部分采用除2取余法 十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 小數(shù)部分采用乘2取整法 二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 將二進(jìn)制數(shù)按權(quán)重展開 再求和 二進(jìn)制到十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制整數(shù) 從低位到高位每4位組成一組 然后將每組二進(jìn)制數(shù)所對(duì)應(yīng)的數(shù)用十六進(jìn)制