《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用（第二版）》課件02VIP

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用

（第二版）1第1章現(xiàn)代電子通信基礎(chǔ)第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第3章網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)第4章網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)第5章常用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及其配置第6章Web服務(wù)器的架設(shè)和管理第7章Ftp服務(wù)器的架設(shè)和管理第8章郵件服務(wù)器的架設(shè)和管理目

錄2第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)模型與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備局域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)架設(shè)網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)安全32.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

網(wǎng)絡(luò)的概念

網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念

什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？所謂“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”，就是將分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)，通過(guò)通信線路連結(jié)在一起，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的通信和資源共享。

資源共享硬件共享網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)軟件共享數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫(kù)5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)

局域網(wǎng)局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是指地理分布范圍較小的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，一般用于短距離內(nèi)的計(jì)算機(jī)通信。特點(diǎn)LAN技術(shù)具有價(jià)格低、可靠性高、安裝方便和管理方便等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于局域網(wǎng)，由于地理位置相對(duì)較近，計(jì)算機(jī)之間的通信不需要電信服務(wù)，技術(shù)分類(lèi)按照網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和連線方式不同，局域網(wǎng)分為以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)和FDDI網(wǎng)絡(luò)等

廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）就是在一個(gè)更大的地理范圍內(nèi)建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，和局域網(wǎng)相比廣域網(wǎng)的復(fù)雜性高，對(duì)通信的要求也高。特點(diǎn)廣域網(wǎng)通常使用電信運(yùn)營(yíng)商提供的設(shè)備和通信線路作為信息傳輸平臺(tái)。技術(shù)分類(lèi)PPP,楨中繼，F(xiàn)DDI6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)（Cont.）

城域網(wǎng)城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）是一種更大的LAN，在地域上覆蓋一個(gè)城市，一般適用于距離為5至150KM的范圍功能，指完成接入網(wǎng)中的企業(yè)和個(gè)人用戶與在骨干網(wǎng)絡(luò)上的運(yùn)營(yíng)商之間全方位的協(xié)議互通。城域網(wǎng)一般分為骨干層、匯聚層和接入層。骨干層的主要功能是給業(yè)務(wù)匯接點(diǎn)提供高容量的業(yè)務(wù)承載與交換通道，實(shí)現(xiàn)各疊加網(wǎng)的互聯(lián)互通；匯聚層主要是給業(yè)務(wù)接入點(diǎn)提供業(yè)務(wù)的匯聚、管理和分發(fā)處理；接入層則是利用光纖、雙絞線、同軸電纜、無(wú)線接入技術(shù)等傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)與用戶連接，并進(jìn)行業(yè)務(wù)和帶寬的分配。7網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用于描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)之間的位置關(guān)系，定義結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)布線時(shí)設(shè)備的連接結(jié)構(gòu)。物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般分為總線拓?fù)洹⑿切瓮負(fù)?、環(huán)形拓?fù)浜蜆?shù)形拓?fù)涞刃问健?/p>

邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用于描述數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸方式，邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理密切相關(guān)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為總線邏輯拓?fù)浜土钆骗h(huán)邏輯拓?fù)鋬煞N形式。8物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般分為總線拓?fù)?、星形拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)浜蜆?shù)形拓?fù)涞刃问健?/p>

總線拓?fù)?/p>

總線拓?fù)涫遣捎靡桓鶄鬏斁€作為傳輸介質(zhì)，所有的節(jié)點(diǎn)都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接器（如T型頭）串聯(lián)在同一條線路上。

特點(diǎn)：廣播通信，只需要電纜和T型頭、BNC接頭等連接器，不需要專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布線容易，造價(jià)低的特點(diǎn)。

常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)：10Base2，10Base59物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（Cont.）

星形拓?fù)湫切瓮負(fù)涫悄壳白顬榱餍械木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，連接方法是將網(wǎng)絡(luò)中的所有計(jì)算機(jī)都以點(diǎn)到點(diǎn)的方式連接到某一中央設(shè)備上，該中樞設(shè)備完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

中樞設(shè)備：交換機(jī)、集線器。

常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)：10BaseT，快速以太網(wǎng)10物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（Cont.）

擴(kuò)展星形拓?fù)溆捎诿總€(gè)交換機(jī)或集線器的端口數(shù)是固定的，為了連接更多的計(jì)算機(jī)，通常采用設(shè)備級(jí)聯(lián)，從而使更多的計(jì)算機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)中。

11計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用于描述數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸方式，邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理密切相關(guān)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為總線邏輯拓?fù)浜土钆骗h(huán)邏輯拓?fù)鋬煞N形式。

總線邏輯拓?fù)淞钆骗h(huán)邏輯拓?fù)?2總線型邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在總線型邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)的傳輸采用廣播方式。在廣播通信中，處于相同物理網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)都將接收到相同的數(shù)據(jù)包，計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)包中所包含的目標(biāo)地址決定是否接收該數(shù)據(jù)包。動(dòng)畫(huà)演示13環(huán)型邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又稱(chēng)令牌環(huán)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是一種無(wú)沖突可靠傳輸通信方式。具體的傳輸過(guò)程如下：（1）當(dāng)有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)幀要發(fā)送時(shí)，它首先檢測(cè)令牌是否有空，如果有空，它得到令牌并將其數(shù)據(jù)幀附在令牌上。（2）攜帶數(shù)據(jù)幀的令牌繼續(xù)環(huán)行，后面的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都校驗(yàn)數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀中所包含的目的地址，設(shè)備決定是否接受數(shù)據(jù)。（3）當(dāng)攜帶數(shù)據(jù)的令牌到達(dá)一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，如果數(shù)據(jù)幀的目的地址和該節(jié)點(diǎn)地址相同，則該節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)幀，并將一個(gè)收據(jù)信號(hào)附在令牌上。隨后令牌繼續(xù)環(huán)行。（4）當(dāng)源設(shè)備收到數(shù)據(jù)信號(hào)后，根據(jù)所附加的信息可以判定數(shù)據(jù)是否已經(jīng)可靠的傳輸?shù)浇邮辗?，然后解除令牌忙狀態(tài)，令牌自由環(huán)行，繼續(xù)傳輸下面的數(shù)據(jù)。動(dòng)畫(huà)展示142.2網(wǎng)絡(luò)模型與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議OSI參考模型

OSI參考模型七層模型數(shù)據(jù)封裝與解封裝

TCP/IP模型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

概念NetBIOS與NetBEUIIPX/SPX與NWLinkTCP/IP協(xié)議（Internet協(xié)議）

TCP/IP協(xié)議族TCP協(xié)議，功能，格式IP協(xié)議ARP協(xié)議15OSI參考模型OSI參考模型：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出了網(wǎng)絡(luò)模型的概念，1984年，該組織發(fā)布了開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OpenSystemInterconnectReferenceModel，OSI）。該體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)定義了異質(zhì)系統(tǒng)互聯(lián)的七層框架，也稱(chēng)為OSI參考模型（OSIReferenceModel）16OSI參考模型（Cont.）OSI模型各層功能演示17數(shù)據(jù)封裝與解封裝

數(shù)據(jù)封裝：在OSI參考模型中，信源方從應(yīng)用程序產(chǎn)生數(shù)據(jù)（第七層、六層和五層），經(jīng)過(guò)傳輸層，傳輸層的協(xié)議將上層數(shù)據(jù)分割成數(shù)據(jù)段（Segment）；數(shù)據(jù)段到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議在數(shù)據(jù)段上封裝上邏輯地址（如：IP地址），變成數(shù)據(jù)包（Packets），邏輯地址用于網(wǎng)絡(luò)尋址（路由）；然后傳給下層，即數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層將設(shè)備地址（物理地址）添加到數(shù)據(jù)包中，形成數(shù)據(jù)幀（Frame），數(shù)據(jù)幀保證信宿能夠收到正確的接收數(shù)據(jù)。我們把這樣的一個(gè)過(guò)程稱(chēng)為數(shù)據(jù)封裝（encapsulation）。

數(shù)據(jù)解封裝：封裝后的數(shù)據(jù)幀經(jīng)過(guò)通信線路進(jìn)行傳輸，到到信宿，在信宿端，信息從一層到七層經(jīng)過(guò)一個(gè)和數(shù)據(jù)封裝相反的過(guò)程，即解封裝（deencapsulation）18數(shù)據(jù)封裝與解封裝(Cont.)

圖示19數(shù)據(jù)封裝與解封裝(Cont.)

過(guò)程演示20TCP/IP模型

TCP/IP模型將網(wǎng)絡(luò)分成四層，他將OSI參考模型中的第一層和第二層合并成為網(wǎng)絡(luò)接入層（NetworkAccessLayer）；對(duì)應(yīng)OSI參考模型中的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），稱(chēng)為Internet層；OSI參考模型中的第四層不變，仍然為傳輸層；將OSI參考模型中的五、六、七層合并成一層，稱(chēng)為應(yīng)用層（Application）21網(wǎng)絡(luò)協(xié)議什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（protocol）是網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備之間通信規(guī)則的集合，這些設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、路由器、防火墻等。協(xié)議是運(yùn)行在各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的程序或協(xié)議組件，用于定義了通信時(shí)必須采用的數(shù)據(jù)格式及其含義，以便實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模型中各層的功能。

22NetBIOS與NetBEUI協(xié)議NetBIOS協(xié)議，即網(wǎng)絡(luò)基本輸入輸出系統(tǒng)，最初由IBM提出。

NetBEUI（NetBIOSEnhancedUserInterface）即NetBIOS增強(qiáng)用戶接口，是微軟公司在IBM公司協(xié)議的基礎(chǔ)上更新的協(xié)議，是NetBIOS協(xié)議的增強(qiáng)版本。NetBEUI協(xié)議用廣播方式通信，其傳輸速度很快，是不可路由協(xié)議，無(wú)法跨越路由器到其它網(wǎng)段。

23IPX/SPX與NWLink協(xié)議IPX/SPX（InternetPacketExchange/SequencedPackedExchange）即互聯(lián)網(wǎng)分組交換/順序交換協(xié)議，是由Novell公司開(kāi)發(fā)的應(yīng)用于局域網(wǎng)的高速協(xié)議，是NovellNetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的核心。IPX負(fù)責(zé)為到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸編址和選擇路由，并將接收到的數(shù)據(jù)送到本地的網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)程中。SPX位于IPX的上一層，在IPX的基礎(chǔ)上，保證分組順序接收，并檢查數(shù)據(jù)的傳送是否有錯(cuò)。

NWLink是微軟公司為了與NetWare通信而開(kāi)發(fā)的IPX/SPX協(xié)議棧的一種形式，NWLink是用于Windows的IPX，與NetWare服務(wù)器互連，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)間的過(guò)渡。

24TCP/IP協(xié)議（Internet協(xié)議）

TCP/IP是使用最為廣泛的協(xié)議，是互聯(lián)網(wǎng)通信事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP早期是UNIX操作系統(tǒng)使用的協(xié)議，現(xiàn)在廣泛用于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。特點(diǎn)：面向連接的協(xié)議，附加了一些容錯(cuò)功能，所以其傳輸速度不快?？陕酚蓞f(xié)議，可跨越路由器到其它網(wǎng)段，是廣域網(wǎng)通信的有效協(xié)議。TCP/IP協(xié)議簇25TCP協(xié)議傳輸控制協(xié)議（TransmissionControlProtocol，TCP）是TCP/IP協(xié)議系列中主要的傳輸協(xié)議，在數(shù)據(jù)通信中，工作在TCP/IP模型的傳輸層，提供可靠傳輸服務(wù)，包括數(shù)據(jù)分段、流量控制、可靠性等。特點(diǎn)：面向連接的協(xié)議，附加了一些容錯(cuò)功能，所以其傳輸速度不快?？陕酚蓞f(xié)議，可跨越路由器到其它網(wǎng)段，是廣域網(wǎng)通信的有效協(xié)議。26TCP協(xié)議端對(duì)端服務(wù)

TCP被稱(chēng)作一種端對(duì)端（end-to-end）協(xié)議，它提供一個(gè)直接從一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用到另一遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用的連接。應(yīng)用能請(qǐng)求TCP創(chuàng)建一個(gè)連接，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，以及關(guān)閉連接。由TCP提供的連接是由軟件實(shí)現(xiàn)的，因此又稱(chēng)為虛連接（virtualconnection）。TCP使用IP來(lái)攜帶消息，每一個(gè)TCP消息封裝在一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目的主機(jī)，IP將數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)容傳給TCP，進(jìn)行數(shù)據(jù)的解封裝。

27TCP緩沖、流控與窗口TCP使用一種窗口機(jī)制來(lái)控制數(shù)據(jù)流。當(dāng)一個(gè)連接建立時(shí)，連接的每一端分配一個(gè)緩沖區(qū)來(lái)保存輸入的數(shù)據(jù)，并將緩沖區(qū)的尺寸發(fā)送給另一端。當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)，接收方發(fā)送確認(rèn)，其中包含了自己剩余的緩沖區(qū)尺寸。

28TCP段格式TCP對(duì)所有的消息采用一種簡(jiǎn)單的格式，包括攜帶數(shù)據(jù)的消息、確認(rèn)以及三次握手中用于創(chuàng)建和終止一個(gè)連接的消息。TCP使用段（segment）來(lái)指明一個(gè)消息，TCP段包括12個(gè)字段，29TCP段格式（Cont1.）①源端口（SourcePort），發(fā)送數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序端口號(hào)。②目的端口（DestinationPort），指出接收方計(jì)算機(jī)上的哪一個(gè)端口對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)。TCP協(xié)議通過(guò)使用“端口”來(lái)標(biāo)識(shí)源端和目標(biāo)端的應(yīng)用進(jìn)程。端口號(hào)可以使用0到65535之間的任何數(shù)字。在收到服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，操作系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地為客戶端的應(yīng)用程序分配端口號(hào)。在服務(wù)器端，每種服務(wù)在具有確定的服務(wù)端口。例如：www服務(wù)的默認(rèn)端口為80，ftp服務(wù)的默認(rèn)端口為21等。30TCP段格式（Cont2.）③序號(hào)（SequenceNumber），指的是輸出數(shù)據(jù)，它給出了段中攜帶數(shù)據(jù)的序號(hào)。接收方利用這一序號(hào)來(lái)重排亂序到達(dá)的段并利用這一序號(hào)計(jì)算確認(rèn)號(hào)。④確認(rèn)號(hào)（AcknowledgementNumber），當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)段的時(shí)候，確認(rèn)號(hào)指的是輸入的數(shù)據(jù)，即存儲(chǔ)他收到的數(shù)據(jù)的序號(hào)。確認(rèn)號(hào)和要發(fā)送的數(shù)據(jù)一起發(fā)送出去，即是對(duì)接收數(shù)據(jù)的一種確認(rèn)，發(fā)送數(shù)據(jù)方根據(jù)該確認(rèn)信息決定對(duì)數(shù)據(jù)是否重傳或繼續(xù)發(fā)送下面的數(shù)據(jù)。⑤報(bào)頭長(zhǎng)度（HLEN），報(bào)頭長(zhǎng)度，給出頭部占32比特的數(shù)目。沒(méi)有任何選項(xiàng)字段時(shí)HLEN=5，即TCP頭部長(zhǎng)度為5個(gè)32比特，即20個(gè)字節(jié)。TCP頭部長(zhǎng)度最多可以有60個(gè)字節(jié)。⑥保留域（Reserved），可設(shè)置為0。31TCP段格式（Cont3.）⑦編碼位（CodeBits），控制功能，比如會(huì)話的建立或終止。標(biāo)志位字段占6比特，各比特的含義如下：URG：緊急指針（urgentpointer）有效。ACK：確認(rèn)序號(hào)有效。PSH：接收方應(yīng)該盡快將這個(gè)報(bào)文段交給應(yīng)用層。RST：重建連接。SYN：發(fā)起一個(gè)連接。FIN：釋放一個(gè)連接。32TCP段格式（Cont5.）⑧窗口（Window），和確認(rèn)號(hào)類(lèi)似，當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)段的時(shí)候，窗口指定了該計(jì)算機(jī)還剩多少緩沖，單位為字節(jié)數(shù)，這個(gè)值是本機(jī)期望一次接收的字節(jié)數(shù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，發(fā)送窗口消息，可以通知另一方，接收方的數(shù)據(jù)接收和處理能力，從而進(jìn)行流量控制。⑨校驗(yàn)和（Checksum），對(duì)整個(gè)TCP報(bào)文段，即TCP頭部和TCP數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和計(jì)算，并由目標(biāo)端進(jìn)行驗(yàn)證。⑩緊急指針（UrgentPointer），它是一個(gè)偏移量，和序號(hào)字段中的值相加表示緊急數(shù)據(jù)最后一個(gè)字節(jié)的序號(hào)。11選項(xiàng)（Option），可能包括"窗口擴(kuò)大因子"、"時(shí)間戳"等選項(xiàng)。12數(shù)據(jù)（Data），上層協(xié)議數(shù)據(jù)，即要傳送的用戶數(shù)據(jù)。33TCP連接的建立三次握手過(guò)程:●源主機(jī)發(fā)送一個(gè)同步標(biāo)志位（SYN）置1的TCP數(shù)據(jù)段。此段中同時(shí)標(biāo)明初始序號(hào)（InitialSequenceNumber，ISN），ISN是一個(gè)隨時(shí)間變化的隨機(jī)值?！衲繕?biāo)主機(jī)發(fā)回確認(rèn)數(shù)據(jù)段，此段中的同步標(biāo)志位（SYN）同樣被置1，且確認(rèn)標(biāo)志位（ACK）也置1，同時(shí)在確認(rèn)序號(hào)字段表明目標(biāo)主機(jī)期待收到源主機(jī)下一個(gè)數(shù)據(jù)段的序號(hào)（即表明前一個(gè)數(shù)據(jù)段已收到并且沒(méi)有錯(cuò)誤）。此外，此段中還包含目標(biāo)主機(jī)的段初始序號(hào)?！裨粗鳈C(jī)再回送一個(gè)數(shù)據(jù)段，同樣帶有遞增的發(fā)送序號(hào)和確認(rèn)序號(hào)。TCP會(huì)話的三次握手完成。接下來(lái)，源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)可以互相收發(fā)數(shù)據(jù)了。34TCP連接的釋放

當(dāng)需要結(jié)束TCP會(huì)話時(shí)，要釋放TCP連接，因?yàn)門(mén)CP是全雙工的，一個(gè)連接具有兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳輸，因此連接釋放需要分別釋放兩個(gè)方向。具體的釋放過(guò)程是：當(dāng)一方的應(yīng)用程序通知TCP已無(wú)數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，TCP關(guān)閉此方向的連接，這時(shí)此方向只能接收對(duì)方的數(shù)據(jù)，而不能發(fā)送其它數(shù)據(jù)了（除了釋放連接的消息）。然后發(fā)送一個(gè)FIN位被設(shè)置的消息通知接收方?jīng)]有數(shù)據(jù)發(fā)送。接收方響應(yīng)確認(rèn)。同時(shí)，接收方通知應(yīng)用程序釋放連接，發(fā)送回連接釋放消息，最終釋放整個(gè)連接。35IP協(xié)議互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（InternetProtocol，IP）是TCP/IP協(xié)議族中最為核心的協(xié)議，所有的TCP、UDP、ICMP、IGMP數(shù)據(jù)都被封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中傳送。IP協(xié)議的功能是負(fù)責(zé)路由（路徑選擇），提供不可靠、無(wú)連接的服務(wù)，不負(fù)責(zé)保證傳輸可靠性，流控制，包順序等其它對(duì)于主機(jī)到主機(jī)協(xié)議的服務(wù)。36IP協(xié)議段格式

版本（Version）字段：用來(lái)表明IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的版本號(hào)，當(dāng)前一般為IPv4，即0100。報(bào)頭長(zhǎng)度（InternetHeaderLength，IHL）字段：是頭部占32比特的數(shù)字，包括可選項(xiàng)。普通IP數(shù)據(jù)報(bào)（沒(méi)有任何選項(xiàng)），該字段的值是5，即報(bào)頭長(zhǎng)度為5×32=160比特，即20字節(jié)。此字段最大值為60字節(jié)。服務(wù)類(lèi)型（TypeofService，TOS）字段，其中前3比特為優(yōu)先權(quán)子字段（Precedence，現(xiàn)已被忽略）。第8比特保留未用。第4至第7比特分別代表延遲、吞吐量、可靠性和花費(fèi)。當(dāng)它們?nèi)≈禐?時(shí)分別代表要求最小時(shí)延、最大吞吐量、最高可靠性和最小費(fèi)用。這4比特的服務(wù)類(lèi)型中只能置其中1比特為1。可以全為0，若全為0則表示一般服務(wù)。37IP協(xié)議段格式（Cont1.）

總長(zhǎng)度字段：指明整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度（以字節(jié)為單位），最大長(zhǎng)度為65535字節(jié)。標(biāo)志字段：用來(lái)唯一地標(biāo)識(shí)主機(jī)發(fā)送的每一份數(shù)據(jù)報(bào)。通常每發(fā)一份報(bào)文，它的值會(huì)加1。標(biāo)志位字段：標(biāo)志一份數(shù)據(jù)報(bào)是否要求分段。段偏移字段：如果一份數(shù)據(jù)報(bào)要求分段的話，此字段指明該段偏移距原始數(shù)據(jù)報(bào)開(kāi)始的位置。38IP協(xié)議段格式（Cont2.）

生存期（TimetoLive，TTL）字段：用來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)報(bào)最多可以經(jīng)過(guò)的路由器數(shù)。由發(fā)送數(shù)據(jù)的源主機(jī)設(shè)置，通常為32、64、128等。每經(jīng)過(guò)一個(gè)路由器，其值減1，直到0時(shí)該數(shù)據(jù)報(bào)被丟棄。

協(xié)議字段：指明IP層所封裝的上層協(xié)議類(lèi)型，如ICMP（1）、IGMP（2）、TCP（6）、UDP（17）等。頭部校驗(yàn)和字段：內(nèi)容是根據(jù)IP頭部計(jì)算得到的校驗(yàn)和碼。計(jì)算方法是：對(duì)頭部中每個(gè)16比特進(jìn)行二進(jìn)制反碼求和。（和ICMP、IGMP、TCP、UDP不同，IP不對(duì)頭部后的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)）。源IP地址、目標(biāo)IP地址字段：各占32比特。用來(lái)標(biāo)明發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)文的源主機(jī)地址和接收IP報(bào)文的目標(biāo)主機(jī)地址。39IP協(xié)議段格式（Cont3.）

可選項(xiàng)字段：用來(lái)定義一些任選項(xiàng)，如：記錄路徑、時(shí)間戳等。這些選項(xiàng)很少被使用，同時(shí)并不是所有主機(jī)和路由器都支持這些選項(xiàng)?？蛇x項(xiàng)字段的長(zhǎng)度必須是32比特的整數(shù)倍，如果不足，必須填充0以達(dá)到此長(zhǎng)度要求。40ARP協(xié)議地址解析協(xié)議（AddressResolutionProtocol，ARP）是一個(gè)位于TCP/IP協(xié)議棧中的低層協(xié)議，負(fù)責(zé)將某個(gè)IP地址解析成對(duì)應(yīng)的MAC地址。ARP廣播示例：41ARP報(bào)格式

硬件類(lèi)型：表明ARP實(shí)現(xiàn)在何種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)上。協(xié)議類(lèi)型：代表解析協(xié)議（上層協(xié)議），一般是0800，即IP。硬件地址長(zhǎng)度：MAC地址長(zhǎng)度，此處為6個(gè)字節(jié)，即48比特。協(xié)議地址長(zhǎng)度：IP地址長(zhǎng)度，此處為4個(gè)字節(jié)，即32比特。操作類(lèi)型：代表ARP數(shù)據(jù)包類(lèi)型。0表示ARP請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，1表示ARP應(yīng)答數(shù)據(jù)包。源MAC地址：發(fā)送端MAC地址，共48比特。源IP地址：代表發(fā)送端協(xié)議地址（IP地址），共32比特。目標(biāo)MAC地址：目的端MAC地址（待填充），共48位。目標(biāo)IP地址：代表目的端協(xié)議地址（IP地址），32比特。42代理ARP主機(jī)A1要和B2通信，存在的問(wèn)題：

A1和B2不在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)路由器是廣播域的邊界A1如何獲取B2的MAC?432.3網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

網(wǎng)卡中繼器集線器橋連接器交換機(jī)路由器交換機(jī)、路由器和VLAN44網(wǎng)卡網(wǎng)卡（NetworkInterfaceCard，NIC）是插入到計(jì)算機(jī)主板總線插槽上的一個(gè)硬件設(shè)備，負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)中。功能：

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的物理層連接完成數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)幀鎮(zhèn)封裝網(wǎng)卡類(lèi)型按網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型分以太網(wǎng)卡令牌環(huán)FDDI網(wǎng)絡(luò)接口RJ45同軸電纜BNC,AUI計(jì)算機(jī)總線45網(wǎng)卡的基本結(jié)構(gòu)硬件和固件程序（只讀存儲(chǔ)器中的軟件例程）硬件

物理層芯片PHY，數(shù)據(jù)鏈路層的芯片MAC控制器。PCI總線接MAC總線，MAC接PHY，PHY接網(wǎng)線，PHY和MAC之間通過(guò)相應(yīng)的寄存器傳送數(shù)據(jù)和相互溝通。在網(wǎng)卡后方是網(wǎng)絡(luò)接口，以及二到三個(gè)不等的信號(hào)燈，用于顯示目前網(wǎng)絡(luò)的連線狀態(tài)，通常具有tx和rx兩個(gè)信息。tx代表正在送出資料，rx代表正在接收資料，若看到兩個(gè)燈同時(shí)亮則代表目前是處于全雙工的運(yùn)作狀態(tài)。程序固件程序?qū)崿F(xiàn)邏輯鏈路控制和媒體訪問(wèn)控制的功能，記錄唯一的硬件地址即MAC地址，網(wǎng)卡上一般有緩存。通過(guò)網(wǎng)卡上的EPROM芯片，可以設(shè)置網(wǎng)卡的中斷IRQ、基本I/O端口地址和基本內(nèi)存地址等。網(wǎng)卡留有BOOTROM芯片插槽，可以用于無(wú)盤(pán)站的啟動(dòng)。使用bootrom時(shí)要注意所使用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。46網(wǎng)卡的工作原理

發(fā)送數(shù)據(jù)當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的PCI總線，將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)卡的MAC控制器，MAC將數(shù)據(jù)發(fā)往網(wǎng)卡的PHY。對(duì)PHY來(lái)說(shuō)，沒(méi)有幀的概念，只是數(shù)據(jù)流，而不管數(shù)據(jù)是地址還是CRC。每4bit增加1bit的檢錯(cuò)碼，然后把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串行流數(shù)據(jù)。然后按照物理層的編碼規(guī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)編碼（10Based-T采用NRZ編碼，100based-T采用曼徹斯特編碼），就可以將信號(hào)送到媒體中進(jìn)行傳輸了。接收數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)網(wǎng)線進(jìn)入網(wǎng)卡的PHY，網(wǎng)卡收到通過(guò)媒體傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)。網(wǎng)卡內(nèi)的單片程序先接收數(shù)據(jù)頭的目的MAC地址，決定是否接受該數(shù)據(jù)。如果不接收該數(shù)據(jù)，網(wǎng)卡將丟棄不管。如果要接收數(shù)據(jù)，則產(chǎn)生中斷信號(hào)通知CPU，CPU得到中斷信號(hào)產(chǎn)生中斷，操作系統(tǒng)就根據(jù)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序中設(shè)置的網(wǎng)卡中斷程序地址調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序接收數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)程序接收數(shù)據(jù)后放入信號(hào)堆棧讓操作系統(tǒng)處理。47網(wǎng)絡(luò)帶寬與網(wǎng)卡傳輸速度

傳輸速度的概念網(wǎng)卡的傳輸速度是由它的數(shù)據(jù)傳輸速率決定的，網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)傳輸速率和使用的總線相關(guān)。單位bps(bitpersecond)

決定因素

網(wǎng)卡和CPU的數(shù)據(jù)交換是通過(guò)計(jì)算機(jī)總線進(jìn)行并行傳輸?shù)?，每一次傳送的是若干個(gè)bit。16位ISA網(wǎng)卡一次傳送16位（bit），即兩個(gè)字節(jié)，32位PCI網(wǎng)卡一次傳送32位（bit），即四個(gè)字節(jié)。因此，網(wǎng)卡的傳輸速度是由微處理器的基準(zhǔn)傳輸頻率決定的。舉例：對(duì)于32位的PCI總線網(wǎng)卡，由于PCI總線的基準(zhǔn)傳輸頻率為33MHz，且每個(gè)周期傳送一次數(shù)據(jù)，因此32位的PCI網(wǎng)卡的最大傳輸速度為33×4MB/s，約132MB/s。48中繼器

信號(hào)傳輸與衰減信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)中有衰減和噪音，在線路上傳輸?shù)男盘?hào)功率會(huì)逐漸衰減，衰減到一定程度時(shí)將造成信號(hào)失真，因此會(huì)導(dǎo)致接收錯(cuò)誤。信號(hào)放大與中繼中繼器（repeater）就是為解決這一問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。中繼器工作在物理層，完成物理線路的連接，對(duì)衰減的信號(hào)進(jìn)行放大，保持與原數(shù)據(jù)相同，從而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸距離。49集線器多端口中繼器（MultiportRepeater）是20世紀(jì)90年代前后最常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能信號(hào)放大工作原理使用廣播技術(shù)，各節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)發(fā)出來(lái)的信號(hào)通過(guò)集線器集中，集線器再把信號(hào)整形、放大后，信息包被廣播發(fā)送到其它所有端口。分類(lèi)

按帶寬分類(lèi)，集線器有10Mbps集線器、100Mbps集線器、10/100Mbps自適應(yīng)集線器等類(lèi)型。按管理方式分類(lèi)，集線器有啞集線器（DampHub）和智能集線器（IntelligentHub）兩種按照擴(kuò)展方式分類(lèi)，集線器有可堆疊集線器和不可堆疊集線器兩種。50橋連接器

網(wǎng)橋（Bridge）是一個(gè)網(wǎng)段與另一個(gè)網(wǎng)段之間建立連接的橋梁，是一種數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。網(wǎng)橋端口讀取每一個(gè)數(shù)據(jù)幀，根據(jù)源MAC地址和目的MAC地址決定是否轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個(gè)網(wǎng)段，這在一定程度上提高了網(wǎng)絡(luò)的有效帶寬。51橋連接器（動(dòng)畫(huà)演示）

網(wǎng)橋（Bridge）的工作原理動(dòng)畫(huà)演示52交換機(jī)

概念交換機(jī)（Switch）是一種能夠在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。所謂交換，就是將數(shù)據(jù)或信息從一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)端口，交換技術(shù)避免了傳統(tǒng)廣播技術(shù)所帶來(lái)的數(shù)據(jù)沖突，可以大大的提高網(wǎng)絡(luò)的通信能力。分類(lèi)廣域網(wǎng)交換機(jī)，主要是應(yīng)用于電信城域網(wǎng)互聯(lián)、互聯(lián)網(wǎng)接入等領(lǐng)域的廣域網(wǎng)中，提供通信用的基礎(chǔ)平臺(tái)。局域網(wǎng)交換機(jī)，應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)，用于連接終端設(shè)備，如服務(wù)器、工作站、集線器、路由器、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供高速獨(dú)立通信通道。如果不作特殊說(shuō)明，我們說(shuō)的交換機(jī)即指局域網(wǎng)交換機(jī)。53交換機(jī)硬件組成交換機(jī)硬件一般有以下幾個(gè)部分組成：總線，處理器模塊和交換模塊通過(guò)總線相連

處理器模塊，包括CPU、Flash、內(nèi)存等部分，F(xiàn)lash芯片用于存儲(chǔ)交換機(jī)所需要的所有軟件和相關(guān)配置，系統(tǒng)啟動(dòng)后FLASH中存儲(chǔ)的程序，加載到工作內(nèi)存交換模塊，通過(guò)總線與處理器模塊進(jìn)行通信完成數(shù)據(jù)傳輸接口，如：以太網(wǎng)接口、快速以太網(wǎng)接口、千兆以太網(wǎng)接口、FDDI/CDDI接口、令牌環(huán)接口、ATM接口，以及用于進(jìn)行交換機(jī)的配置和管理的console通信端口。管理模塊交換機(jī)正面交換機(jī)背面54交換機(jī)功能與工作原理

基本功能交換機(jī)的基本功能就是數(shù)據(jù)交換。傳統(tǒng)交換機(jī)本質(zhì)上是具有流量控制能力的多端口網(wǎng)橋，即二層交換機(jī)。二層交換機(jī)的工作原理和網(wǎng)橋一樣，是工作在鏈路層的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備幀交換技術(shù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：要求交換機(jī)在收到全部數(shù)據(jù)包后再?zèng)Q定轉(zhuǎn)發(fā)方式，這樣可以在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包以前檢查數(shù)據(jù)的完整性和正確性，減少不必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。直通交換：提供線速處理能力，交換機(jī)只讀出網(wǎng)絡(luò)幀的前14個(gè)字節(jié)，根據(jù)目的MAC地址將網(wǎng)絡(luò)幀傳送到相應(yīng)的端口上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。55三層交換機(jī)的工作原理及其特點(diǎn)三層交換機(jī)，其工作原理和傳統(tǒng)的二層交換機(jī)不同，增加了路由功能。（1）假設(shè)有兩個(gè)使用IP協(xié)議的站點(diǎn)A（信源）和B（信宿），通過(guò)第三層交換機(jī)進(jìn)行通信。若發(fā)送站點(diǎn)A在開(kāi)始發(fā)送時(shí)，已知目的站B的IP地址，但尚不知道它在局域網(wǎng)上發(fā)送所需要的MAC地址，則需要采用地址解析（ARP）來(lái)確定B的MAC地址。

A根據(jù)其TCP/IP協(xié)議屬性配置的子網(wǎng)掩碼計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)地址，和B的IP地址比較，確定B是否與自己在同一子網(wǎng)內(nèi)。若B與A在同一子網(wǎng)內(nèi)，A廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求，B返回其MAC地址，A得到B的MAC地址后將這一地址緩存起來(lái)，并用此MAC地址封包轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，第二層交換模塊查找MAC地址表確定將數(shù)據(jù)包發(fā)向目的端口。（2）若兩個(gè)站點(diǎn)不在同一子網(wǎng)內(nèi)，則A要向其TCP/IP協(xié)議屬性中配置的“缺省網(wǎng)關(guān)”發(fā)ARP封包，缺省網(wǎng)關(guān)的IP地址對(duì)應(yīng)第三層交換機(jī)的第三層交換模塊。當(dāng)A對(duì)缺省網(wǎng)關(guān)的IP地址廣播出一個(gè)ARP請(qǐng)求時(shí)，若第三層交換模塊在以往的通信過(guò)程中已得到B的MAC地址，則向發(fā)送站A回復(fù)B的MAC地址；否則第三層交換模塊根據(jù)路由信息向目的站廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求，B得到此ARP請(qǐng)求后向第三層交換模塊回復(fù)其MAC地址，第三層交換模塊保存此地址并回復(fù)給發(fā)送站A。以后，當(dāng)再進(jìn)行A與B之間數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，將用最終的目的站點(diǎn)的MAC地址封包，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程全部交給第二層交換處理，而不再需要經(jīng)過(guò)第三層路由系統(tǒng)處理，從而消除了路由選擇時(shí)造成的網(wǎng)絡(luò)延遲，提高了數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)效率，解決了網(wǎng)間傳輸信息時(shí)路由產(chǎn)生的速率瓶頸。56三層交換機(jī)的分類(lèi)

按交換機(jī)端口帶寬劃分對(duì)稱(chēng)式交換機(jī)，各個(gè)端口具有相同的帶寬。非對(duì)稱(chēng)式交換機(jī)，端口的帶寬不同，用于連接不同角色的計(jì)算機(jī)。根據(jù)交換機(jī)端口結(jié)構(gòu)劃分固定端口交換機(jī)，固定端口交換機(jī)所帶有的端口是固定的，不能擴(kuò)展，一般是8、16和24端口。模塊化交換機(jī)，模塊化交換機(jī)可選擇不同數(shù)量、不同速率和不同接口類(lèi)型的模塊，以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)需求。57三層交換機(jī)的分類(lèi)（Cont.）

根據(jù)應(yīng)用層次劃分企業(yè)級(jí)交換機(jī)，企業(yè)級(jí)交換機(jī)屬于一類(lèi)高端交換機(jī)，一般采用模塊化的結(jié)構(gòu)，可作為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)骨干構(gòu)建高速局域網(wǎng)，通常用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的最頂層。部門(mén)級(jí)交換機(jī)，部門(mén)級(jí)交換機(jī)是面向部門(mén)級(jí)網(wǎng)絡(luò)使用的交換機(jī)。部門(mén)級(jí)交換機(jī)一般具有較為突出的智能型特點(diǎn)，支持基于端口的VLAN（虛擬局域網(wǎng)），可實(shí)現(xiàn)端口管理。一般認(rèn)為支持300個(gè)信息點(diǎn)以下中型企業(yè)的交換機(jī)為部門(mén)級(jí)交換機(jī)。工作組交換機(jī)，一般沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)管理功能，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)，一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息，轉(zhuǎn)發(fā)延遲很小。一般認(rèn)為支持100個(gè)信息點(diǎn)以內(nèi)的交換機(jī)為工作組級(jí)交換機(jī)。桌機(jī)型交換機(jī)，用于連接用戶計(jì)算機(jī)。根據(jù)交換機(jī)工作的協(xié)議層劃分二層交換機(jī)，三層交換機(jī)等58路由器

概念路由器（Router）屬于網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)設(shè)備，用于連接多個(gè)邏輯上分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)。路由器屬于廣域網(wǎng)設(shè)備，功能

根據(jù)數(shù)據(jù)包的目標(biāo)IP地址負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

路由器在網(wǎng)絡(luò)中還起到隔離網(wǎng)絡(luò)、隔離廣播、路由轉(zhuǎn)發(fā)以及防火墻的作用。

59路由器的硬件組成ROM，存放加電自測(cè)試（PowerOnSelftest,POST）診斷所需的指令、自舉程序和操作系統(tǒng)軟件。

RAM/DRAM，存儲(chǔ)路由選擇表，地址解析協(xié)議（ARP）高速緩存，快速交換高速緩存，分組緩沖等。

Flash，可擦除、可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM），存有操作系統(tǒng)的映像。

NVRAM，存儲(chǔ)路由器的備份和啟動(dòng)配置文件，路由器重啟或關(guān)閉NVRAM中的內(nèi)容不會(huì)丟失。配置寄存器，路由器中一個(gè)特殊的寄存器，決定路由器的許多啟動(dòng)和正在運(yùn)行的選項(xiàng)，包括路由器如何找到IOS鏡像以及配置文件。

60路徑選擇與路由表什么是路由表？路由表是一個(gè)“目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)/下一跳”對(duì)照表，存儲(chǔ)了路由器中可到達(dá)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，以及要到達(dá)該目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳的路由器端口。路由表及路由協(xié)議(RoutingProtocol)，如RIP路由表的維護(hù)61交換機(jī)、路由器和VLAN

虛擬局域網(wǎng)（VirtualLAN，VLAN）VLAN技術(shù)可以將物理上互連的網(wǎng)絡(luò)在邏輯上劃分為多個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)相互之間拒絕訪問(wèn)，從而隔離廣播。

VLAN的劃分方式基于端口劃分VLAN基于MAC地址劃分VLAN基于IP組播劃分VLAN62劃分VLAN的好處VLAN是一組邏輯上的設(shè)備或用戶，可以根據(jù)部門(mén)、功能或應(yīng)用等因素來(lái)將網(wǎng)絡(luò)用戶劃分邏輯上的分組，這種分組與他們所處的辦公場(chǎng)所的物理位置無(wú)關(guān)，只需要在交換機(jī)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置即可。這不僅增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性，還大大地方便了網(wǎng)絡(luò)的管理?？梢杂行У乜刂茝V播域。

VLAN將網(wǎng)絡(luò)劃分成不同的廣播域可以有效地增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性。

VLAN無(wú)需重進(jìn)行新的網(wǎng)絡(luò)布線，保證了網(wǎng)絡(luò)管理的方便性，減少了開(kāi)支。632.4局域網(wǎng)技術(shù)

以太網(wǎng)與CSMA/CD令牌環(huán)技術(shù)

FDDI局域網(wǎng)技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)

IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)64以太網(wǎng)與IEEE802標(biāo)準(zhǔn)

以太網(wǎng)Ethernet20世紀(jì)70年代，局域網(wǎng)的代名詞

IEEE802.3局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

1980年，IEEE發(fā)布了IEEE802.3規(guī)范，它的技術(shù)基礎(chǔ)就是以太網(wǎng)。IEEE802.3規(guī)范代表了20世紀(jì)80年代以后若干年的局域網(wǎng)架設(shè)65CSMA/CD機(jī)制載波偵聽(tīng)多重訪問(wèn)/碰撞檢測(cè)CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection)數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程：（1）傳輸前偵聽(tīng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)前，首先要偵聽(tīng)線路的狀態(tài)。（2）如果電纜忙則等待，如果線路上已經(jīng)有數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸，為了避免沖突，則必須等待，直到線路空閑為止。（3）傳輸并檢測(cè)沖突，當(dāng)介質(zhì)被清，工作站即可以傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)幀沿著線路向電纜的兩個(gè)方向傳輸。如果同一段上的其它節(jié)點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)在電纜傳播，在某個(gè)位置相遇，信號(hào)疊加，即產(chǎn)生沖突。（4）如果沖突發(fā)生，重傳前需要等待。（5）重傳或夭折66CSMA/CD機(jī)制（Cont.）數(shù)據(jù)接受過(guò)程：（1）瀏覽收到的包并校驗(yàn)包是否為碎片，如果是碎片，則丟棄。（2）校驗(yàn)?zāi)繕?biāo)地址，如果不是碎片，節(jié)點(diǎn)將進(jìn)一步校驗(yàn)數(shù)據(jù)幀的目標(biāo)地址。如果目標(biāo)地址不是本節(jié)點(diǎn)地址、廣播地址，或是被認(rèn)可的多站地址，則丟棄。（3）判斷幀校驗(yàn)序列是否有效，若無(wú)效則傳輸出錯(cuò)，丟棄。（4）判斷類(lèi)型/長(zhǎng)度是否正確，若正確，接收成功。67以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀的封裝是在網(wǎng)卡上進(jìn)行的，因此不同的局域網(wǎng)技術(shù)會(huì)產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)幀。對(duì)于以太網(wǎng)，也有不同的數(shù)據(jù)幀格式。不同格式的以太網(wǎng)幀的各字段定義都不相同，彼此也不兼容。下面以EthernetII類(lèi)型以太網(wǎng)幀格式

幀的最小長(zhǎng)度為64字節(jié)（6＋6＋2＋46＋4），最大長(zhǎng)度為1518字節(jié)（6＋6＋2＋1500＋4）

“類(lèi)型”，標(biāo)識(shí)出以太網(wǎng)幀所攜帶的上層數(shù)據(jù)類(lèi)型，如0x0800代表IP協(xié)議數(shù)據(jù)，0x809B代表AppleTalk協(xié)議數(shù)據(jù)等。

“數(shù)據(jù)”，最小46字節(jié)，最多1500字節(jié)，存儲(chǔ)被封裝的上層數(shù)據(jù)。

“FCS”段占4個(gè)字節(jié)，為幀校驗(yàn)序列（FrameCheckSequence，F(xiàn)CS）

68快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)（FastEthernet）是指網(wǎng)絡(luò)傳輸速度達(dá)到100Mbps的Ethernet網(wǎng)絡(luò)。

FastEthernet沿用10BaseT的雙絞線，所以一般稱(chēng)為100BaseT，命名為IEEE802.3u，數(shù)據(jù)傳輸權(quán)取得方法為CSMA/CD。根據(jù)所用傳輸介質(zhì)不同，IEEE802.3u定義了以下三種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)：①100Base-TX，使用2對(duì)5類(lèi)雙絞線，②100Base-T，使用4對(duì)UTP3類(lèi)線或5類(lèi)線，它使用3對(duì)線同時(shí)傳送數(shù)據(jù)，用1對(duì)線用作沖突檢測(cè)的接收信道。③100Base-FX，使用2對(duì)光纖，其中一對(duì)用于發(fā)送，另一對(duì)用于接收。69千兆位以太網(wǎng)1996年3月成立的IEEE802.3z工作組，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)千兆位以太網(wǎng)的研究，98年制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。①1000Base-SX，使用芯徑為50μm或62.5μm，工作波長(zhǎng)為850nm或1300nm的多模光纖，采用8B/10B編碼方式，傳輸距離分別為260m和525m，適用于同一建筑物中同一層的短距離主干網(wǎng)。②1000Base-LX，使用芯徑為9μm、50μm或62.5μm，工作波長(zhǎng)為1300nm的多模、單模光纖，采用8B/10B編碼方式，傳輸距離分別為550m和3km～10km，主要用于校園主干網(wǎng)。③1000Base-CX，使用150歐姆平衡屏蔽雙絞線（STP），采用8B/10B編碼方式，傳輸速率為1.25Gbps，傳輸距離為25m，主要用于集群設(shè)備的連接，如一個(gè)交換機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備互連。④1000Base-T，使用4對(duì)5類(lèi)非平衡屏蔽雙絞線（UTP），傳輸距離為100m，主要用于結(jié)構(gòu)化布線中同一層建筑中的設(shè)備通信，從而可以利用以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)已鋪設(shè)的UTP電纜。70萬(wàn)兆位以太網(wǎng)2000年3月，IEEE專(zhuān)門(mén)成立了IEEE802.3ae特別工作組，負(fù)責(zé)制定10G以太網(wǎng)，即萬(wàn)兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。2002年7月，萬(wàn)兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)最終發(fā)布。萬(wàn)兆標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包括10GBase-X、10GBase-R和10GBase-W三種類(lèi)型。萬(wàn)兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)不僅將以太網(wǎng)的帶寬提高到10Gbps（在使用萬(wàn)兆以太網(wǎng)信道的情況下可以達(dá)到40Gbps甚至更高的速率），同時(shí)也將通信距離提高到數(shù)十公里甚至上百公里。71令牌環(huán)技術(shù)

令牌環(huán)局域網(wǎng)技術(shù)IBM公司于20世紀(jì)80年代初開(kāi)發(fā)的局域網(wǎng)技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速度為4Mbps或16Mbps。傳輸方法物理上采用了星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但邏輯上仍是環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)卡多站訪問(wèn)單元（MultistationAccessUnit，MAU），MAU在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中類(lèi)似于集線器或集中器，傳輸媒體，屏蔽雙絞線（STP）和無(wú)屏蔽雙絞線（UTP）連接附件72令牌環(huán)網(wǎng)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)具有環(huán)的形狀。環(huán)上有多個(gè)站逐個(gè)與環(huán)相連，相鄰站之間是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈路，因此令牌環(huán)與廣播方式的Ethernet不同，它是一種順序向下一站廣播的LAN。說(shuō)明：由于目前以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，令牌網(wǎng)存在固有缺點(diǎn)，令牌在整個(gè)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)已不多見(jiàn)，原來(lái)提供令牌網(wǎng)設(shè)備的廠商多數(shù)也退出了市場(chǎng)，在目前局域網(wǎng)市場(chǎng)中令牌網(wǎng)應(yīng)用的很少。73FDDI局域網(wǎng)技術(shù)

分布式光纖數(shù)據(jù)接口FDDI（FiberDistributedDataInterface）是于80年代中期發(fā)展起來(lái)一項(xiàng)局域網(wǎng)技術(shù)。

FDDI的訪問(wèn)方法與令牌環(huán)網(wǎng)的訪問(wèn)方法類(lèi)似，在網(wǎng)絡(luò)通信中均采用“令牌”傳遞。定時(shí)令牌訪問(wèn)方法74無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)（WirressLocalAreaNetwork，WLAN）是目前較新，也是最為熱門(mén)的一種局域網(wǎng)。與傳統(tǒng)的局域網(wǎng)主要不同之處就是傳輸介質(zhì)不同，傳統(tǒng)局域網(wǎng)都是通過(guò)有形的傳輸介質(zhì)進(jìn)行連接的，如同軸電纜、雙絞線和光纖等，而無(wú)線局域網(wǎng)則是采用空氣作為傳輸介質(zhì)。特點(diǎn)只要在網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍內(nèi)，可以在任何一個(gè)地方與服務(wù)器及其它工作站連接，而不需要重新鋪設(shè)電纜。標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，如802.11b、802.11a、802.11g和802.11z。75IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)際電子電器工程師協(xié)會(huì)（IEEE）是世界上最大的專(zhuān)業(yè)組織之一，IEEE僅僅針對(duì)電機(jī)和電子工程。

IEEE802委員會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而言，成立了IEEE802委員會(huì)，制定局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE802.3，局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802.4，令牌環(huán)總線標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802.5，令牌環(huán)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802.6，城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork）標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802.7，寬帶局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802.8，定義了光纖技術(shù)所使用的一些標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802.11，無(wú)線局域網(wǎng)762.5廣域網(wǎng)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)的概念公共通信基礎(chǔ)設(shè)施電路交換和分組交換廣域網(wǎng)設(shè)備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPPSLIP協(xié)議與PPP協(xié)議PPP協(xié)議的應(yīng)用

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDNISDN的基本結(jié)構(gòu)ISDN網(wǎng)絡(luò)接口ISDN的應(yīng)用

幀中繼X.25廣域網(wǎng)通信協(xié)議幀中繼的工作原理幀中繼的幀格式

77公共通信基礎(chǔ)設(shè)施廣域網(wǎng)一般覆蓋較大的地理區(qū)域，不可能和局域網(wǎng)一樣鋪設(shè)專(zhuān)門(mén)的通信媒體，往往需要借助電信運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備和通信線路，來(lái)支持長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)通信。公共傳輸網(wǎng)絡(luò)電路交換，主要是公共交換電話網(wǎng)（PSTN）和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）特點(diǎn)，遠(yuǎn)程端點(diǎn)之間通過(guò)呼叫建立連接，在連接建立期間，電路由呼叫方和被呼叫方專(zhuān)用。

分組交換，主要是X.25分組交換網(wǎng)、幀中繼和交換式多兆位數(shù)據(jù)服務(wù)（SMDS）虛電路（VirtualCircuit），永久虛電路（PermanentVirtualCircuit，PVC）和交換虛電路（SwitchedVirtualCircuit，SVC）。數(shù)據(jù)報(bào)（Datagram）服務(wù)，報(bào)文中必須攜帶源和目的端點(diǎn)地址。78廣域網(wǎng)設(shè)備

廣域網(wǎng)交換機(jī)，廣域網(wǎng)交換機(jī)是在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中使用的多端口網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。接入服務(wù)器，接入服務(wù)器是廣域網(wǎng)中撥入和撥出連接的會(huì)聚點(diǎn)，部署在服務(wù)運(yùn)營(yíng)商端，提供用戶接入。調(diào)制解調(diào)器，調(diào)制解調(diào)器主要用于數(shù)字和模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，從而能夠通過(guò)話音線路傳送數(shù)據(jù)信息。

ISDN終端適配器，相當(dāng)于一臺(tái)ISDN調(diào)制解調(diào)器。

CSU/DSU，信道服務(wù)單元（CSU）/數(shù)據(jù)服務(wù)單元（DSU）類(lèi)似數(shù)據(jù)終端設(shè)備到數(shù)據(jù)通信設(shè)備的復(fù)用器，可以提供以下幾方面的功能：信號(hào)再生，線路調(diào)節(jié)，誤碼糾正，信號(hào)管理，同步和電路測(cè)試等。79廣域網(wǎng)設(shè)備連接關(guān)系各設(shè)備的連接關(guān)系如圖80點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP

數(shù)據(jù)封裝局域網(wǎng)連接，網(wǎng)卡上實(shí)現(xiàn)Modem連接，協(xié)議串行線路Internet協(xié)議（SerialLineInternetProtocol，SLIP）不足沒(méi)有任何糾錯(cuò)檢錯(cuò)功能；只支持IP分組，當(dāng)INTERNET不斷發(fā)展和擴(kuò)大且包含很多非IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，SLIP不適用；每一方需要知道另一方的IP地址，且在設(shè)置時(shí)不能動(dòng)態(tài)賦予IP

；

SLIP部提供任何身份驗(yàn)證。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議（Point-to-PointProtocol，PPP）組成，具有多種身份驗(yàn)證方法、數(shù)據(jù)壓縮和加密以及通知IP地址等功能，支持多種不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。81PPP的應(yīng)用PPP協(xié)議是目前廣域網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛的協(xié)議之一，它的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、具備用戶驗(yàn)證能力、可以解決IP分配等。撥號(hào)上網(wǎng)通過(guò)PPP在用戶端和ISP運(yùn)營(yíng)商的接入服務(wù)器之間建立通信鏈路。寬帶接入PPPoE（PPP

over

Ethernet），PPPoA（PPP

over

ATM）82綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork），ISDN提供端到端的數(shù)字連接，以支持一系列廣泛的業(yè)務(wù)（包括話音和非話音在內(nèi)的多種電信業(yè)務(wù)），為用戶進(jìn)網(wǎng)提供一組有限的標(biāo)準(zhǔn)多用途的用戶—網(wǎng)絡(luò)接口83ISDN基本結(jié)構(gòu)ISDN交換機(jī)，是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)中的交換設(shè)備，通常的ISDN交換機(jī)是在原有數(shù)字程控交換機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，ISDN的業(yè)務(wù)特性主要由ISDN交換機(jī)來(lái)體現(xiàn)。

NT1，網(wǎng)絡(luò)終端1（NetworkTermination1），涉及信號(hào)的物理和電氣特征的非智能終端，構(gòu)成用戶站點(diǎn)和ISDN端局之間的邊界。NT1有兩個(gè)接口，即“U接口”和“S/T接口”。U接口與電信局電話線相接，S/T接口則為用戶端接口，NT2，網(wǎng)絡(luò)終端2，負(fù)責(zé)執(zhí)行交換、集中和多路復(fù)用功能的智能終端。一般的NT2是一個(gè)用戶交換機(jī)PBX（PrivateBranchExchange，PBX），用來(lái)將用戶的設(shè)備連接在一起，或連入一個(gè)NT1以提供到ISDN端局的訪問(wèn)。84ISDN基本結(jié)構(gòu)（Cont.）TE1，終端設(shè)備1（TerminalEquipment1），為ISDN專(zhuān)用設(shè)備，如ISDN終端、數(shù)字電話、或具有ISDN兼容接口的計(jì)算機(jī)。這種設(shè)備一般直接與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備連接。TE2，終端設(shè)備2，非ISDN專(zhuān)用設(shè)備，又稱(chēng)ISDN兼容設(shè)備，是在ISDN技術(shù)出現(xiàn)以前的設(shè)備。如打印機(jī)、模擬電話、或任何具有非ISDN接口（如RS-232、X.21等）的設(shè)備。必須通過(guò)TA和ISDN交換機(jī)連接。TA，終端適配器（TerminalAdapter），將TE2設(shè)備的信號(hào)轉(zhuǎn)換成ISDN兼容格式的設(shè)備，以便將非ISDN設(shè)備連接到ISDN網(wǎng)絡(luò)中，可以將TA看作是ISDN調(diào)制解調(diào)器。

85ISDN接口

基本速率接口（BasicRateInterface,BRI）基本速率接口（BRI）又稱(chēng)窄帶ISDN（N－ISDN），提供2B＋D數(shù)字通道，每個(gè)B通道可提供64Kbit／s的語(yǔ)音或數(shù)據(jù)傳輸，用于完成兩端之間數(shù)據(jù)傳輸，用戶不但可以同時(shí)綁定兩個(gè)通道以128K的速率上網(wǎng)，也可以在以64K上網(wǎng)的同時(shí)在另一個(gè)通道上打電話；D通道（16kbit/s）是控制通道，用于在用戶和ISDN交換節(jié)點(diǎn)之間傳輸呼叫控制協(xié)議報(bào)文?；核俾式涌冢≒rimaryRateInterface，PRI）。

有兩種速率標(biāo)準(zhǔn)，一種和E1線路的傳輸速率相對(duì)應(yīng)，為31個(gè)B通道，另一種和T1線路的傳輸速率相對(duì)應(yīng)，為24個(gè)B通道，其中一個(gè)B通道用作信令傳輸通道，相當(dāng)于BRI的D通道。86ISDN的應(yīng)用Internet接入存在的問(wèn)題用戶接入雖然可以使用原有的電話線路，不需要重新布線，但需要做數(shù)字化改造，成本較高；新技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，例如ADSL和CabelMODEM技術(shù)發(fā)展較快，也是借用原有的電話線和有線電視線路，而且成本低，速度較快?；ヂ?lián)網(wǎng)接入市場(chǎng)美國(guó)，有線電視運(yùn)營(yíng)商的CabelModem接入方式占70%～80%。德國(guó)，電信的ISDN卻占據(jù)了很大市場(chǎng)。我國(guó)，家庭用戶通過(guò)以太網(wǎng)和ADSL接入Internet的接入方式更加普及。87幀中繼X.25廣域網(wǎng)通信協(xié)議X.25是歷史最悠久的廣域數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，可以說(shuō)是所有廣域數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的鼻祖，X.25將一大部分的帶寬用在了差錯(cuò)校驗(yàn)，所以它成為了一個(gè)相對(duì)低速的協(xié)議，而且現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量越來(lái)越好，在差錯(cuò)校驗(yàn)上花太大的力量將是得不償失的，幀中繼（FRAMERELAY）技術(shù)在X.25分組交換技術(shù)基礎(chǔ)上，可以減少X.25的某些差錯(cuò)控制過(guò)程，從而減少結(jié)點(diǎn)的處理時(shí)間，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，這就是FRAMERELAY。發(fā)展1986年，AT&T首先在其關(guān)于ISDN的技術(shù)規(guī)范中提出幀中繼業(yè)務(wù)；1992年，ITU-T和ANSI有關(guān)幀中繼各方面的標(biāo)準(zhǔn)相繼出臺(tái)；1994年，幀中繼技術(shù)更加成熟，開(kāi)始獲得迅速發(fā)展。88幀中繼工作原理工作原理幀中繼是用戶網(wǎng)和分組交換網(wǎng)絡(luò)之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，幀中繼技術(shù)工作在OSI參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，幀中繼不考慮傳輸差錯(cuò)問(wèn)題，其中間節(jié)點(diǎn)只做幀的轉(zhuǎn)發(fā)操作，不需要執(zhí)行接收確認(rèn)和請(qǐng)求重發(fā)等操作，差錯(cuò)控制和流量控制均交由高層端系統(tǒng)完成（如TCP協(xié)議），所以大大縮短了節(jié)點(diǎn)的時(shí)延，提高