IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)及原理PPT課件

1,IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)及原理,.,2,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,網(wǎng)絡(luò)概述,OSI參考模型,TCP/IP協(xié)議,IP地址分類(lèi)與子網(wǎng)劃分,VLAN原理,基礎(chǔ)知識(shí),網(wǎng)絡(luò)模型,協(xié)議棧,IP地址與子網(wǎng),VLAN技術(shù),目錄,2020/5/18,2,路由技術(shù),路由技術(shù)基礎(chǔ),.,3,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)通信,2020/5/18,3,通信簡(jiǎn)單地講就是信息的相互傳遞。要傳遞信息當(dāng)然會(huì)遇到信息怎樣傳輸?shù)膯?wèn)題，這個(gè)傳輸手段就是所謂的通信技術(shù)。我們可以通過(guò)任何手段傳遞信息，如古代時(shí)期的烽火臺(tái)、驛站等，現(xiàn)代的電路交換、分組交換和信元交換等。每種傳輸手段都有各自的特點(diǎn)，分別應(yīng)用于不同的領(lǐng)域和實(shí)際業(yè)務(wù)。如何更好地利用這些通信技術(shù)傳遞信息呢？這是一個(gè)組織問(wèn)題。我們要更好地傳遞信息就必須有一個(gè)有效的組織結(jié)構(gòu)通信網(wǎng)。通信網(wǎng)是利用各種通信技術(shù)而組建的網(wǎng)絡(luò)，有了通信網(wǎng)，人們就可以更加有效地利用各種通信技術(shù)，并且更加有效地傳遞信息，為人類(lèi)服務(wù)。雖然自然界中傳遞信息的方法很多，但作為通信研究，我們只涉及狹義的通信技術(shù)領(lǐng)域，即我們通常使用的通信手段電話(huà)、電報(bào)、傳真、圖形圖像傳輸?shù)仁褂玫耐ㄐ偶夹g(shù)，它們一般需要通信介質(zhì)（如光纖、電纜等）互連成為網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸信息。,.,4,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)模擬和數(shù)字,2020/5/18,4,模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)信號(hào)又分為兩類(lèi)，一類(lèi)是數(shù)字信號(hào)，另一類(lèi)是模擬信號(hào)。數(shù)字信號(hào)是一系列的脈沖，而模擬信號(hào)是一個(gè)在時(shí)間上連續(xù)變化的量。用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行的傳輸稱(chēng)為數(shù)字傳輸，用模擬信號(hào)進(jìn)行的傳輸稱(chēng)為模擬傳輸。例如我們要傳輸聲音信息，可以直接把聲波變?yōu)殡姴ㄔ谕ㄐ沤橘|(zhì)上傳輸，此時(shí)的電波是一個(gè)連續(xù)變化的電信號(hào)，這時(shí)就是模擬信號(hào)傳輸；另外，我們也可以把電波進(jìn)行抽樣，轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的數(shù)字信號(hào)在物理網(wǎng)絡(luò)上傳輸，這時(shí)我們傳輸?shù)木褪菙?shù)字信號(hào)；達(dá)對(duì)端后再把數(shù)字信號(hào)還原為模擬信號(hào)。,.,5,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)信息和數(shù)據(jù),2020/5/18,5,信息與數(shù)據(jù)要從數(shù)據(jù)中得到有用的信息，一般要經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；同樣，要想傳輸信息，也要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理，把信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。眾所周知，計(jì)算機(jī)只能識(shí)別和處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)，它通常用“0”，“1”兩種狀態(tài)表示。例如，我們要監(jiān)測(cè)和控制一個(gè)電燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，可以用“0”這個(gè)數(shù)據(jù)表示電燈的關(guān)閉狀態(tài)，用“1”這個(gè)數(shù)據(jù)表示電燈的打開(kāi)狀態(tài)。這里我們使用“0，1”數(shù)據(jù)來(lái)表示電燈開(kāi)關(guān)的信息，我們?cè)谔幚砗蛡鬏敃r(shí)，只對(duì)表示信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和處理，最終目的是得到我們想要的信息。,.,6,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的傳輸,2020/5/18,6,數(shù)據(jù)分為模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，它們都既可以用模擬又可以用數(shù)字信號(hào)傳輸。數(shù)據(jù)的成功傳輸主要依賴(lài)于傳輸信號(hào)的質(zhì)量和傳輸媒體的性能，當(dāng)然還取決于發(fā)送和接收設(shè)備的性能。數(shù)據(jù)在線(xiàn)路上（連接發(fā)送和接收端的通信媒體，下同）可以有多種傳輸方式，它們是單工方式、半雙工方式和全雙工方式。單工方式指數(shù)據(jù)信號(hào)僅沿一個(gè)方向傳輸，發(fā)送方只能發(fā)送不能接收，接收方只能接收不能發(fā)送，它類(lèi)似一個(gè)汽車(chē)的單行道。半雙工通信是指信號(hào)可以沿兩個(gè)方向（在同一個(gè)線(xiàn)路上）傳送，但同一時(shí)刻只允許單方向傳送。它類(lèi)似于兩個(gè)人開(kāi)討論會(huì)，一個(gè)人講完，另一個(gè)人再講，不允許兩個(gè)人同時(shí)講話(huà)。如果我們?cè)诎l(fā)送和接收端建立兩個(gè)信道，一個(gè)用來(lái)發(fā)送，一個(gè)用來(lái)接收，這時(shí)就是全雙工通信，它允許數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送和接收（在同一個(gè)線(xiàn)路上）。,.,7,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換技術(shù),2020/5/18,7,在通信領(lǐng)域，我們不可能對(duì)每對(duì)需要通信的用戶(hù)都建立直接的通信介質(zhì)的連接。為了實(shí)現(xiàn)接入通信網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)的連通，我們需要轉(zhuǎn)接設(shè)備，即通信交換設(shè)備。在通信領(lǐng)域，常用的交換技術(shù)有三種：電路交換。報(bào)文交換和分組交換。,.,8,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換技術(shù),2020/5/18,8,長(zhǎng)期以來(lái)用于電話(huà)網(wǎng)（PSTN）。電路交換在整個(gè)通信連接期間始終有一條電路被占用，并且按照時(shí)分復(fù)用TDM原理將信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳遞到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這種技術(shù)也稱(chēng)為STM。在交換節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，電路交換可以用空分交換、時(shí)分交換或二者的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。電路交換很不靈活，一旦時(shí)隙的寬度被確定，相對(duì)比特率也就固定下來(lái)。例如PCM的基本時(shí)隙寬度是125us中的8bit，使用信道速率為64kbit/s。由于只有一個(gè)基本單元速率（以64Kbps為基本單元）用來(lái)傳遞信息，這種交換技術(shù)不適合用來(lái)傳輸綜合業(yè)務(wù)。,.,9,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換技術(shù),2020/5/18,9,分組交換分組交換工作原理與報(bào)文交換相同，但通信的單位從報(bào)文變?yōu)榉纸M更小一些的數(shù)據(jù)單元。在分組網(wǎng)中，用戶(hù)信息被封裝在分組中，分組頭包含了一些附加信息，用于網(wǎng)絡(luò)中的路由選擇、差錯(cuò)控制、流量控制等功能。在分組交換網(wǎng)絡(luò)中可采用兩種方式進(jìn)行分組交換：數(shù)據(jù)報(bào)傳輸和虛電路。數(shù)據(jù)報(bào)：數(shù)據(jù)報(bào)方法同報(bào)文交換方式相似。每個(gè)分組都獨(dú)立地處理。每個(gè)分組都包含源地址和目的地址，中間交換節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)分組，并根據(jù)分組中的目的地址進(jìn)行路由選擇并轉(zhuǎn)發(fā)分組。在這種技術(shù)中，把每個(gè)獨(dú)立處理的分組稱(chēng)之為“數(shù)據(jù)報(bào)”。,.,10,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)帶寬和速率,2020/5/18,10,在通信領(lǐng)域我們經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到帶寬和速率這兩個(gè)專(zhuān)業(yè)名詞，其含義是什么呢？帶寬帶寬一般用來(lái)描述兩種對(duì)象，一個(gè)是信道（Channel），另一個(gè)是信號(hào)（signal）。對(duì)于信道來(lái)說(shuō)，又可分為兩種，模擬信道和數(shù)字信道。對(duì)信號(hào)來(lái)說(shuō)，也可分為兩種，數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。速率衡量信息傳輸速度的指標(biāo)，以每秒傳輸?shù)腷it數(shù)為單位，即bpsbitpersecond。1Kbps代表每秒中傳輸1千個(gè)比特；1Mbps代表每秒中傳輸100萬(wàn)個(gè)比特；1Gbps代表每秒中傳輸10億個(gè)比特；1Tbps代表每秒中傳輸1萬(wàn)億個(gè)比特。速率的單位關(guān)系如下：1Kbps1000bps；1Mbps1000Kbps；1Gbps1000Mbps；1Tbps=1000Gbps,.,11,網(wǎng)絡(luò)概述,網(wǎng)絡(luò)定義LAN和WAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?biāo)準(zhǔn)化組織,.,12,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),Internet,SOHO,Server,IPHotel,Intranet,移動(dòng),.,13,網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn),Host,WAN,簡(jiǎn)單連接1960s1970s,基于網(wǎng)絡(luò)的連接1970s1980s,網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)1980s,.,14,LAN定義,LAN定義：通常指幾公里以?xún)?nèi)的，可以通過(guò)某種介質(zhì)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、modem或其他設(shè)備的集合。特點(diǎn)：距離短、延遲小、數(shù)據(jù)速率高、傳輸可靠。標(biāo)準(zhǔn)（standard）：描述了協(xié)議的規(guī)定，設(shè)定了最簡(jiǎn)的性能集。,.,15,LAN常用設(shè)備,LAN的設(shè)計(jì)目標(biāo)：運(yùn)行在有限的地理區(qū)域；允許同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)高帶寬的介質(zhì)；通過(guò)局部管理控制網(wǎng)絡(luò)的私有權(quán)利；提供全時(shí)的局部服務(wù)；聯(lián)接物理相臨的設(shè)備。,HUB,交換機(jī),路由器,ATM交換機(jī),.,16,廣域網(wǎng)定義及分類(lèi),WAN定義：在大范圍區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，主要用于互連局域網(wǎng)。WAN分類(lèi)：共用電話(huà)網(wǎng)：PSTN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)：ISDN數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)：DDNX.25共用分組交換網(wǎng)幀中繼：FrameRelay異步傳輸模式：ATM,.,17,WAN交換模式,電路交換：基于電話(huà)網(wǎng)的電路交換優(yōu)點(diǎn)：時(shí)延小、透明傳輸；缺點(diǎn)：帶寬固定，網(wǎng)絡(luò)資源利用率低。分組交換：以分組為單位存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)點(diǎn)：多路復(fù)用，網(wǎng)絡(luò)資源利用率高；缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)性差。,.,18,WAN常用設(shè)備,WAN的設(shè)計(jì)目標(biāo)：運(yùn)行在廣闊的地理區(qū)域；通過(guò)低速串行鏈路進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)；網(wǎng)絡(luò)控制服從公共服務(wù)的規(guī)則；提供全時(shí)的或部分時(shí)間的聯(lián)接性；聯(lián)接物理上分離的、遙遠(yuǎn)的、甚至全球的設(shè)備。,Modem/CSU/DSU,路由器,廣域網(wǎng)交換機(jī),接入服務(wù)器,.,19,帶寬和延遲,帶寬定義：描述網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)在一定時(shí)刻從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到任意節(jié)點(diǎn)的信息量。以太網(wǎng)帶寬：10M、100M、1000M等。廣域網(wǎng)各類(lèi)服務(wù)帶寬。延遲：節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳送時(shí)間。,.,20,常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu),拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線(xiàn)、星型、樹(shù)型環(huán)型、網(wǎng)型,.,21,標(biāo)準(zhǔn)化組織,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）電子電器工程師協(xié)會(huì)（IEEE）美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（ANSI）電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA/TIA）國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）INTERNET架構(gòu)委員會(huì)（IAB）,.,22,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,網(wǎng)絡(luò)概述,TCP/IP協(xié)議,IP地址分類(lèi)與子網(wǎng)劃分,VLAN原理,基礎(chǔ)知識(shí),網(wǎng)絡(luò)模型,協(xié)議棧,IP地址與子網(wǎng),VLAN基礎(chǔ),目錄,2020/5/18,22,OSI參考模型,路由技術(shù),路由技術(shù)基礎(chǔ),.,23,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,OSI參考模型,2020/5/18,23,OSIRM：開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）,網(wǎng)絡(luò)世界的法律!,.,24,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,七層功能,2020/5/18,24,分層有什么好處？,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話(huà)層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,1,2,3,4,5,6,7,底層:負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸,高層:負(fù)責(zé)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸,.,25,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,七層功能,2020/5/18,25,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話(huà)層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,1,2,3,4,5,6,7,提供應(yīng)用程序間通信,處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等,建立、維護(hù)和管理會(huì)話(huà),建立主機(jī)端到端連接,尋址和路由選擇,提供介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)、鏈路管理等,比特流傳輸,.,26,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,數(shù)據(jù)封裝,2020/5/18,26,數(shù)據(jù)封裝和解封裝過(guò)程。,Data,Data,H,Data,H,H,主機(jī),服務(wù)器,交換機(jī),路由器,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話(huà)層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話(huà)層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,Data,Data,H,Data,H,H,.,27,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,物理層,2020/5/18,27,物理層：定義電壓、接口、線(xiàn)纜標(biāo)準(zhǔn)、傳輸距離等。物理層線(xiàn)纜：同軸電纜（coaxicalcable）：細(xì)纜和粗纜雙絞線(xiàn)（twistedpair）：UTP、STP光纖（fibre）無(wú)線(xiàn)電波（wirelessradio）：無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)WLAN,.,28,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,物理層,2020/5/18,28,局域網(wǎng)與物理層線(xiàn)纜標(biāo)準(zhǔn)：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：中繼器、集線(xiàn)器等。廣域網(wǎng)與物理層DTE設(shè)備：路由器、終端主機(jī)等；DCE設(shè)備：廣域網(wǎng)交換機(jī)、Modem、CSU/DSU等；常見(jiàn)接口：RS-232、V.24、V.35等。,.,29,常見(jiàn)的物理層接口,2020/5/18,10M以太網(wǎng)接口100M以太網(wǎng)接口1000M以太網(wǎng)接口,.,30,10M以太網(wǎng)接口,2020/5/18,10Base-T目前使用最廣泛的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之一使用雙絞線(xiàn)作為物理傳輸介質(zhì)10Base5曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于主干局域網(wǎng)使用粗同軸電纜作為物理傳輸介質(zhì)10Base2使用細(xì)同軸電纜作為物理傳輸介質(zhì),.,31,10Base-T的物理介質(zhì),2020/5/18,3類(lèi)雙絞線(xiàn)4類(lèi)雙絞線(xiàn)5類(lèi)雙絞線(xiàn)超5類(lèi)雙絞線(xiàn)6類(lèi)雙絞線(xiàn),有屏蔽與非屏蔽之分均為8芯電纜雙絞線(xiàn)的類(lèi)型由單位長(zhǎng)度內(nèi)的絞環(huán)數(shù)確定,.,32,5類(lèi)雙絞線(xiàn)的線(xiàn)序,2020/5/18,直連網(wǎng)線(xiàn)交叉網(wǎng)線(xiàn),.,33,100M以太網(wǎng)接口,2020/5/18,100Base-TX物理介質(zhì)采用5類(lèi)以上雙絞線(xiàn)網(wǎng)段長(zhǎng)度最多100米100Base-FX物理介質(zhì)采用單模光纖，網(wǎng)段長(zhǎng)度可達(dá)10公里物理介質(zhì)采用多模光纖，網(wǎng)段長(zhǎng)度最多2000米快速以太網(wǎng)由IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)定義,.,34,1000M以太網(wǎng)接口,2020/5/18,1000Base-T物理介質(zhì)采用5類(lèi)以上雙絞線(xiàn)，網(wǎng)段長(zhǎng)度最多100米1000Base-F物理介質(zhì)采用多模光纖，網(wǎng)段長(zhǎng)度最多500米IEEE802.3z和802.3ab,.,35,設(shè)備連接方式,2020/5/18,.,36,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,數(shù)據(jù)鏈路層,2020/5/18,36,數(shù)據(jù)鏈路層分為2個(gè)子層：LLC子層和MAC子層。數(shù)據(jù)鏈路層的功能：物理地址定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)鏈路參數(shù)差錯(cuò)驗(yàn)證物理介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)流控制（可選）,.,37,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,MAC/物理地址,2020/5/18,37,MAC地址有48位，華為產(chǎn)品前3個(gè)字節(jié)是0 x00E0FC。,00e0.fc01.2345,廠(chǎng)商編號(hào),序列號(hào),24bits,24bits,00e0.fc01.2345,Rom,Ram,.,38,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,LAN與數(shù)據(jù)鏈路層,2020/5/18,38,IEEE802標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)今最為流行的LAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1基本局域網(wǎng)問(wèn)題IEEE802.2定義LLC子層IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.4令牌總線(xiàn)網(wǎng)IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī),.,39,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,WAN與數(shù)據(jù)鏈路層,2020/5/18,39,WAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)：HDLCPPPISDNX.25FrameRelayWAN數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備：Modem、ISDN終端適配器CSU/DSU、廣域網(wǎng)交換機(jī),.,40,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,網(wǎng)絡(luò)層,2020/5/18,40,編址和路由,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話(huà)層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,.,41,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,網(wǎng)絡(luò)地址,2020/5/18,41,網(wǎng)絡(luò)層地址由兩部分地址組成：網(wǎng)絡(luò)層地址和主機(jī)地址。網(wǎng)絡(luò)層地址是全局唯一的。,IP地址,IPX地址,網(wǎng)絡(luò)地址,主機(jī)地址,10.,8.2.48,網(wǎng)絡(luò)地址,主機(jī)地址,1aceb0b1.,0000.0c00.6e25,.,42,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議操作,2020/5/18,42,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,表示層,會(huì)話(huà)層,傳輸層,應(yīng)用層,A,B,C,D,E,RouterA,RouterB,RouterC,.,43,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,端到端通信,2020/5/18,43,傳輸虛電路,Host,WWW.HUAWEI.COM,FTP.HUAWEI.COM,應(yīng)用數(shù)據(jù),WWW,FTP,傳輸數(shù)據(jù)包,21,1028,80,1027,Data,Data,.,44,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,流量控制,2020/5/18,44,流量控制的三種方式：緩存技術(shù)：突發(fā)緩存，空閑發(fā)送。源抑制報(bào)文：利用ICMP協(xié)議向源端發(fā)送sourcequench報(bào)文。窗口機(jī)制：報(bào)文中包含窗口字段，用于控制源端一次發(fā)送數(shù)據(jù)的多少。,.,45,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層,2020/5/18,45,會(huì)話(huà)層協(xié)議：SQL、NFS、RPC等；表示層協(xié)議：ASCII、MPEG、JPEG等；應(yīng)用層協(xié)議：文字處理、郵件、電子表格等。,.,46,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,網(wǎng)絡(luò)概述,OSI參考模型,TCP/IP協(xié)議,VLAN原理,基礎(chǔ)知識(shí),網(wǎng)絡(luò)模型,協(xié)議棧,VLAN基礎(chǔ),目錄,2020/5/18,46,路由技術(shù),路由技術(shù)基礎(chǔ),IP地址分類(lèi)與子網(wǎng)劃分,IP地址與子網(wǎng),.,47,TCP/IP協(xié)議和OSI參考模型,2020/5/18,TCP/IP協(xié)議棧具有簡(jiǎn)單的分層設(shè)計(jì)，與OSI參考模型有清晰的對(duì)應(yīng)關(guān)系。,.,48,TCP/IP協(xié)議棧的封裝過(guò)程,2020/5/18,.,49,TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)封裝方式,2020/5/18,.,50,TCP/IP協(xié)議棧,2020/5/18,.,51,傳輸層協(xié)議概述,2020/5/18,.,52,TCP/UDP報(bào)文格式,2020/5/18,.,53,端口號(hào),2020/5/18,傳輸層協(xié)議用端口號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)和區(qū)分各種上層應(yīng)用程序。,.,54,TCP連接,2020/5/18,.,55,斷開(kāi)TCP連接,2020/5/18,.,56,滑動(dòng)窗口,2020/5/18,.,57,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議概述,2020/5/18,.,58,IP報(bào)文格式,2020/5/18,.,59,ARP地址解析協(xié)議,2020/5/18,.,60,RARP反向地址解析協(xié)議,2020/5/18,.,61,ICMP協(xié)議,2020/5/18,.,62,模型對(duì)比和網(wǎng)絡(luò)安全,2020/5/18,TCP/IP模型與OSI模型七層VS四層TCP/IP四層模型網(wǎng)絡(luò)接口層；(PPP、ARP)互聯(lián)層；(IP、ICMP)傳輸層；(TCP、UDP)應(yīng)用層；(HTTP，SNMP，F(xiàn)TP，SMTP，DNS，Telnet),.,63,數(shù)據(jù)封裝與傳送,2020/5/18,所有TCP,UDP,ICMP數(shù)據(jù)通過(guò)IP數(shù)據(jù)包封裝進(jìn)行傳輸。IP數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸是不可靠的。IP網(wǎng)絡(luò)是面向無(wú)連接的。,.,64,IP地址濫用,2020/5/18,在同一個(gè)網(wǎng)段里，用戶(hù)可以隨意改變自己的IP地址；黑客可以利用工具構(gòu)建特殊的IP報(bào)，并指定IP地址。IP偽裝能做什么？DoS(主機(jī)、路由器）偽裝成信任主機(jī)切斷并接管連接繞過(guò)防火墻IP偽裝給黑客帶來(lái)的好處獲得訪(fǎng)問(wèn)權(quán)。不留下蹤跡。（synflooding工具）,.,65,數(shù)據(jù)報(bào)的分片與組裝,2020/5/18,數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目的地時(shí)才會(huì)進(jìn)行組裝需要組裝在一起的數(shù)據(jù)分片具有同樣的標(biāo)志號(hào)通過(guò)分片位移位標(biāo)志數(shù)據(jù)分片在的數(shù)據(jù)報(bào)組裝過(guò)程中的序列位置除了最后的數(shù)據(jù)片，其他的數(shù)據(jù)片均會(huì)置“MF”位,receivingcomputersfragmentreassemblybuffer,.,66,PingoDeath攻擊,2020/5/18,攻擊者,構(gòu)建分片,目標(biāo),接收分片,重組分片,Internet,lastfragistoolargecausing16-bitvariablestooverflow,.,67,TearDrop攻擊,150Byte,分片,120Byte,30Byte,120Byte,30Byte,偏移1=0,偏移2=120,150Byte,分片,120Byte,30Byte,120Byte,30Byte,偏移1=0,偏移2=80,X=(偏移2+包長(zhǎng)2)-包長(zhǎng)1=?,重組,重組,X,X,.,68,基于ICMP的欺騙,2020/5/18,BroadcastICMPSmurf攻擊，向網(wǎng)絡(luò)的廣播地址發(fā)送echorequset請(qǐng)求，將得到網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)的echoreply響應(yīng)。對(duì)策：根據(jù)具體需要，可將邊界路由器配置deny進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)的ICMPechorequest；配置關(guān)鍵的UNIX系統(tǒng)不響應(yīng)ICMPechorequest；配置路由器不響應(yīng)directed-broadcast;,.,69,Smurf攻擊,2020/5/18,發(fā)送一個(gè)echorequest的廣播包源地址偽造成目標(biāo)主機(jī)的地址,因?yàn)橹虚g網(wǎng)絡(luò)的眾多機(jī)器都響應(yīng)廣播包，目標(biāo)主機(jī)會(huì)接收到大量的echoreplies,.,70,UDP協(xié)議,2020/5/18,UDP是不可靠的:是指UDP協(xié)議不保證每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都能到達(dá)希望的目的端口號(hào)區(qū)分發(fā)送進(jìn)程與接收進(jìn)程DNS、QQ、TFTP、SNMP,client,server,port=33987/udp,port=53/udp,DNS,port=7070/udp,port=7070/udp,RealAudio,.,71,UDPFlood攻擊,2020/5/18,攻擊者,目標(biāo),NetworkCongestion,（udpflooding工具）,.,72,TCP協(xié)議,2020/5/18,TCP提供一種可靠的、面向連接的服務(wù):在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到“收到確認(rèn)”信息，TCP將重發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)。每個(gè)TCP數(shù)據(jù)報(bào)都有唯一的sequencenumber，用于排序與重傳。與UDP一樣,使用portnumbers來(lái)區(qū)分收發(fā)進(jìn)程由標(biāo)志位的組合指明TCP分組的功能,.,73,正常用戶(hù)登錄,2020/5/18,通過(guò)普通的網(wǎng)絡(luò)連線(xiàn)，用戶(hù)傳送信息要求服務(wù)器予以確定,服務(wù)器接收到客戶(hù)請(qǐng)求后回復(fù)用戶(hù)。用戶(hù)被確定后，就可登入服務(wù)器。,.,74,SYN欺騙,2020/5/18,用戶(hù)傳送眾多要求確認(rèn)的信息到服務(wù)器，使服務(wù)器里充斥著這種無(wú)用的信息。所有的信息都有需回復(fù)的虛假地址,（synflooding工具）,.,75,SYN欺騙,2020/5/18,達(dá)到“拒絕服務(wù)”攻擊的效果：當(dāng)服務(wù)器試圖回傳時(shí)，卻無(wú)法找到用戶(hù)。服務(wù)器于是暫時(shí)等候，有時(shí)超過(guò)一分鐘，然后再切斷連接。服務(wù)器切斷連接時(shí)，黑客再度傳送新一批需要確認(rèn)的信息，這個(gè)過(guò)程周而復(fù)始，最終導(dǎo)致服務(wù)器處于癱瘓狀態(tài)。,.,76,SYNflood（洪水攻擊）,2020/5/18,防御辦法：增加連接隊(duì)列大小縮短建立連接超時(shí)期限應(yīng)用廠(chǎng)家的相關(guān)軟件補(bǔ)丁應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)IDS,.,77,示例：旁路流量清洗工作過(guò)程,2020/5/18,流量分析系統(tǒng),流量清洗系統(tǒng),受保護(hù)的服務(wù)器,業(yè)務(wù)管理系統(tǒng),1,2.1,Netflow數(shù)據(jù)輸出,正常流量不受影響,正常流量不受影響,發(fā)現(xiàn)攻擊通知業(yè)務(wù)管理系統(tǒng),通知防御設(shè)備，開(kāi)啟攻擊防御,流量回注,未受保護(hù)的服務(wù)器,受保護(hù)的服務(wù)器,2.2,.,78,示例：黑洞路由,2020/5/18,iprouteNull0,.,79,安全要求,2020/5/18,.,80,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,IP地址分類(lèi)與子網(wǎng)劃分,OSI參考模型,TCP/IP協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)概述,基礎(chǔ)知識(shí),網(wǎng)絡(luò)模型,協(xié)議棧,IP地址與子網(wǎng),目錄,2020/5/18,80,VLAN原理,VLAN基礎(chǔ),路由技術(shù),路由技術(shù)基礎(chǔ),.,81,2020/5/18,二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)化,十進(jìn)制總合為255,8bit,.,82,二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)化,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,82,2020/5/18,+,+,+,+,+,+,+,例子：,.,83,IP地址的進(jìn)制轉(zhuǎn)化,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,83,2020/5/18,IP地址：1字節(jié)（8位）字節(jié)（8位）字節(jié)（8位）字節(jié)（8位）272625242322212027262524232221202726252423222120272625242322212011000000101010000000000100001011等于192168111,.,84,IP地址介紹,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,84,2020/5/18,IP地址唯一標(biāo)示一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備私有IP地址555555,.,85,IP地址分類(lèi),中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,85,2020/5/18,55,.,86,特殊IP地址,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,86,2020/5/18,.,87,子網(wǎng)掩碼介紹,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,87,2020/5/18,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用子網(wǎng)掩碼（subnetmasking）決定IP地址中哪部分為網(wǎng)絡(luò)部分，哪部分為主機(jī)部分。子網(wǎng)掩碼使用與IP地址一樣的格式。子網(wǎng)掩碼的網(wǎng)絡(luò)部分和子網(wǎng)部分全都是1，主機(jī)部分全都是0。缺省狀態(tài)下，如果沒(méi)有進(jìn)行子網(wǎng)劃分，A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為，B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為，C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼為。利用子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)地址的使用會(huì)更有效。對(duì)外仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)內(nèi)部而言，則分為不同的子網(wǎng)。,.,88,網(wǎng)絡(luò)地址與子網(wǎng)掩碼,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,88,2020/5/18,IP地址：,子網(wǎng)掩碼：,網(wǎng)絡(luò)地址：,.,89,子網(wǎng)掩碼的表示方法,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,89,2020/5/18,.,90,網(wǎng)絡(luò)地址的計(jì)算,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,90,2020/5/18,.,91,主機(jī)數(shù)的計(jì)算,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,91,2020/5/18,.,92,主機(jī)數(shù)計(jì)算舉例,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,92,2020/5/18,IP地址為：00/28/28=40,該子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制表示為：11111111，11111111，11111111，11110000,主機(jī)總數(shù)為：24可用主機(jī)數(shù)為:24-2,.,93,子網(wǎng)數(shù)計(jì)算舉例,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,93,2020/5/18,IP地址為：00/28/28=40,該子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制表示為：11111111，11111111，11111111，11110000,子網(wǎng)總數(shù)為：28-4可用子網(wǎng)數(shù)為:28-4-2,.,94,子網(wǎng)規(guī)劃舉例,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,94,2020/5/18,例子：某公司分配到C類(lèi)地址。假設(shè)需要20個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有5臺(tái)主機(jī)，我們?cè)撊绾蝿澐郑?,,,48,6,48,4,48,2,48,,48,7,48,5,48,3,48,.,95,C類(lèi)子網(wǎng)規(guī)劃示例,對(duì)于圖中C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，如果子網(wǎng)有五位，則能提供30個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)可容納6臺(tái)主機(jī)。,.,96,常用的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具PING,Ping是測(cè)試網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接狀況以及信息包發(fā)送和接收狀況非常有用的工具，是網(wǎng)絡(luò)測(cè)試最常用的命令。Ping向目標(biāo)主機(jī)(地址)發(fā)送一個(gè)回送請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，要求目標(biāo)主機(jī)收到請(qǐng)求后給予答復(fù)，從而判斷網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間和本機(jī)是否與目標(biāo)主機(jī)(地址)聯(lián)通。如果執(zhí)行Ping不成功，則可以預(yù)測(cè)故障出現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：網(wǎng)線(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)適配器配置不正確，IP地址不正確。如果執(zhí)行Ping成功而網(wǎng)絡(luò)仍無(wú)法使用，那么問(wèn)題很可能出在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件配置方面，Ping成功只能保證本機(jī)與目標(biāo)主機(jī)間存在一條連通的物理路徑。,.,97,常用的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具Ping的使用,命令格式：pingIP地址或主機(jī)名-t-a-ncount-lsize參數(shù)含義：-t不停地向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；-a以IP地址格式來(lái)顯示目標(biāo)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址；-ncount指定要Ping多少次，具體次數(shù)由count來(lái)指定；-lsize指定發(fā)送到目標(biāo)主機(jī)的數(shù)據(jù)包的大小。,.,98,常用的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具Ping的舉例,測(cè)試本機(jī)與移動(dòng)網(wǎng)站是否連接測(cè)試本機(jī)與移動(dòng)網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)連接狀況-n10000,.,99,常用的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具Tracert,Tracert命令用來(lái)顯示數(shù)據(jù)包到達(dá)目標(biāo)主機(jī)所經(jīng)過(guò)的路徑，并顯示到達(dá)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間。命令功能同Ping類(lèi)似，但它所獲得的信息要比Ping命令詳細(xì)得多，它把數(shù)據(jù)包所走的全部路徑、節(jié)點(diǎn)的IP以及花費(fèi)的時(shí)間都顯示出來(lái)。該命令比較適用于大型網(wǎng)絡(luò)。,.,100,常用的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具Tracert舉例,測(cè)試本機(jī)到江西移動(dòng)網(wǎng)站所經(jīng)過(guò)的路徑,.,101,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,網(wǎng)絡(luò)概述,OSI參考模型,TCP/IP協(xié)議,IP地址分類(lèi)與子網(wǎng)劃分,VLAN原理,基礎(chǔ)知識(shí),網(wǎng)絡(luò)模型,協(xié)議棧,IP地址與子網(wǎng),VLAN技術(shù),目錄,2020/5/18,101,路由技術(shù),路由技術(shù)基礎(chǔ),.,102,VLAN的產(chǎn)生原因廣播風(fēng)暴,廣播域,廣播,.,103,通過(guò)路由器將網(wǎng)絡(luò)分段,廣播域,廣播域,廣播,.,104,通過(guò)VLAN劃分廣播域,廣播域,廣播域,廣播,Port1:VLAN-1,Port2:VLAN-2,.,105,VLAN的優(yōu)點(diǎn),相對(duì)與傳統(tǒng)的LAN技術(shù)，VLAN具有如下優(yōu)勢(shì)：隔離廣播域，抑制廣播報(bào)文.減少移動(dòng)和改變的代價(jià)創(chuàng)建虛擬工作組，超越傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的工作方式增強(qiáng)通訊的安全性增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的健壯性,.,106,VLAN的劃分方法基于端口的VLAN,主機(jī)A,主機(jī)B,主機(jī)C,主機(jī)D,VLAN表,Port1,Port2,Port7,Port10,.,107,VLAN的劃分方法基于MAC地址的VLAN,VLAN表,主機(jī)A,主機(jī)B,主機(jī)C,主機(jī)D,.,108,VLAN的劃分方法基于協(xié)議的VLAN,VLAN表,主機(jī)A,主機(jī)B,主機(jī)C,主機(jī)D,.,109,VLAN的可跨越性,VLAN3,VLAN5,VLAN3,VLAN5,VLAN數(shù)據(jù)可以跨越多臺(tái)交換機(jī)被轉(zhuǎn)遞,SWA,SWB,.,110,VLAN的鏈路類(lèi)型,接入鏈路Access-Link,干道鏈路Trunk-Link,SWA,SWB,.,111,以太網(wǎng)交換機(jī)的端口分類(lèi),Access端口：一般用于接用戶(hù)計(jì)算機(jī)的端口，access端口只能屬于1個(gè)VLAN。Trunk端口：一般用于交換機(jī)之間連接的端口，trunk端口可以屬于多個(gè)VLAN，可以接收和發(fā)送多個(gè)VLAN的報(bào)文。Hybrid端口：可以用于交換機(jī)之間連接，也可以用于接用戶(hù)的計(jì)算機(jī)，hybrid端口可以屬于多個(gè)VLAN，可以接收和發(fā)送多個(gè)VLAN的報(bào)文。,.,112,端口的缺省ID（PVID）,Access端口只屬于一個(gè)VLAN，所以它的缺省ID就是它所在的VLAN，不用設(shè)置。Hybrid端口和Trunk端口屬于多個(gè)VLAN，所以需要設(shè)置缺省VLANID，缺省情況下為VLAN1。,.,113,Access-Link配置,默認(rèn)情況下，交換機(jī)所有端口都是Access-Link端口，并屬于VLAN-1，即PVID(PortVLANID)為1,Port-0/2:VLAN-5,配置端口類(lèi)型Switch-Ethernet0/1portlink-typeaccessSwitch-Ethernet0/2portlink-typeaccess創(chuàng)建VLAN，并向VLAN中添加端口Switchvlan3Switch-vlan1portethernet0/1Switchvlan5Switch-vlan2portethernet0/2另外的一種向VLAN中添加端口的方法Switch-Ethernet0/1portaccessvlan3Switch-Ethernet0/2portaccessvlan5,SWA,.,114,Trunk-Link配置,負(fù)責(zé)傳輸多個(gè)VLAN的數(shù)據(jù)Trunk-Link端口PVID默認(rèn)為1,配置端口類(lèi)型Switch-Ethernet0/3portlink-typetrunk配置Trunk-Link所允許傳遞的VLANSwitch-Ethernet0/3porttrunkpermitvlanall配置Trunk-Link端口PVIDSwitch-Ethernet0/3porttrunkpvidvlan1,SWA,SWB,.,115,IEEE802.1Q概述,VLAN架構(gòu),VLAN提供的服務(wù),VLAN涉及的協(xié)議和算法,IEEE802.1Q,.,116,VLAN的幀格式,標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)幀,帶有IEEE802.1Q標(biāo)記的以太網(wǎng)幀,.,117,802.1Q的轉(zhuǎn)發(fā)原則Access-Link,當(dāng)Access端口收到幀時(shí)如果該幀不包含802.1Qtagheader，將打上端口的PVID；如果該幀包含802.1Qtagheader，交換機(jī)不作處理，直接丟棄。當(dāng)Access端口發(fā)送幀時(shí)剝離802.1Qtagheader，發(fā)出的幀為普通以太網(wǎng)幀,1.主機(jī)只能處理標(biāo)準(zhǔn)以太幀2.交換機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)幀都是帶標(biāo)簽,.,118,802.1Q的轉(zhuǎn)發(fā)原則Trunk-Link,當(dāng)Trunk端口收到幀時(shí)如果該幀不包含802.1Qtagheader，將打上端口的PVID；如果該幀包含802.1Qtagheader，則不改變。當(dāng)Trunk端口發(fā)送幀時(shí)當(dāng)該幀的VLANID與端口的PVID不同時(shí)，直接透?jìng)?；?dāng)該幀的VLANID與端口的PVID相同時(shí)，則剝離802.1Qtagheader,.,119,802.1Q的轉(zhuǎn)發(fā)原則Hybird-Link,當(dāng)Hybird端口收到幀時(shí)如果該幀不包含802.1Qtagheader，將打上端口的PVID；如果該幀包含802.1Qtagheader，則不改變。當(dāng)Hybird端口發(fā)送幀時(shí)判斷VLAN在本端口的屬性。用“disinterface”可看到該端口對(duì)哪些VLAN是untag，哪些VLAN是tag，如果是untag則剝離802.1Qtagheader再發(fā)送，如果是tag則直接透?jìng)鳌?.,120,幀在網(wǎng)絡(luò)通信中的變化,VLAN-2,SWA,SWB,VLAN2,.,121,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司,網(wǎng)絡(luò)概述,OSI參考模型,TCP/IP協(xié)議,IP地址分類(lèi)與子網(wǎng)劃分,路由技術(shù)基礎(chǔ),基礎(chǔ)知識(shí),網(wǎng)絡(luò)模型,協(xié)議棧,IP地址與子網(wǎng),VLAN技術(shù),目錄,2020/5/18,121,路由技術(shù),VLAN原理,.,122,什么是路由？,路由是指導(dǎo)IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的路徑信息。,.,123,顯示路由表信息,QuidwaydisplayiproutingRoutingTables:Destination/MaskprotoprefMetricNexthopInterface/0Static600Serial0/8RIP1003Serial0/8OSPF1050Ethernet09.1.