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Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Copyright 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.,Page,69,谢谢,TCP/IP,基础,培训目标,学习完此课程，您将会：,掌握,TCP/IP,分层模型,掌握,IP,地址和,IP,路由,了解以太网技术,了解虚拟局域网的原理,目 录,数据通信概述,TCP/IP,局域网和广域网,虚拟局域网,什么是数据通信,按照通信协议，利用传输技术在功能单元之间传递数据信息，从而实现计算机与计算机之间、计算机与其终端之间以及其他数据终端设备之间的信息交互,数据通信网是为提供数据通信业务而组成的网络,数据通信的特点,无连接,:,通讯的两者之间不具备唯一独立的链路,包交换,:,每个包有目的地址、源地址、错误控制信息等等，具有自己去找目的地的能力,标准化组织,ISO,国际标准化组织,IEEE,电子电器工程师协会,ANSI,美国国家标准局,EIA/TIA,电子工业协会,ITU,国际电信联盟,IAB,Internet,体系结构委员会,目 录,数据通信概述,TCP/IP,局域网和广域网,虚拟局域网,问 题,TCP/IP,各分层的功能,IP,地址的作用和格式,IP,路由的作用,什么是,TCP/IP,TCP/IP,是传输控制协议,/,网际协议,不同于,OSI,的七层模型，,TCP/IP,使用更为简单的五层模型,TCP/IP,已经成为网际互连事实上标准,TCP/IP,协议族,TCP/IP,是,Internet,的核心技术,TCP/IP,是一个协议族,HTTP,、,TELNET,、,FTP,RIP,、,OSPF,、,BGP,PIM,、,DVMRP,TCP,、,UDP,IP,IGMP,ARP,ICMP,IP,是,TCP/IP,的核心协议,TCP/IP,分层模型,应用层,传输层,网络层,链路层,物理层,网络层,链路层,物理层,网络层,链路层,物理层,链路层,物理层,应用层,传输层,网络层,链路层,物理层,端系统,路由器,路由器,网桥,端系统,对 等 层,两个网络只有对等层才能相互通讯,物理层相同，使用中继器互连,物理层不同，链路层相同，使用桥接器互连,物理层、链路层不同，网络层相同，使用路由器互连,网络协议完全不同，使用协议转换器（网关）互连,Physical,Datalink,Network,Transport,Session,Presentation,Application,OSI,模型,VS TCP/IP,模型,OSI Reference Model,TELNET,SMTP,TETP,FTP,TCP,UDP,IP,、,ICMP,、,ARP,TCP/IP Protocol,Ethernet,Token Ring,Others,IPX,SPX,Netbios,Emulator,Netware,Shell,NCP,Application,Netware Architecture,TELNET, FTP.,UDP, TCP,ICMP,IP,ARP,RARP,TCP/IP,的体系结构,IP,是,TCP/IP,体系中最重要的协议之一,与,IP,协议配套的三个协议：,地址转换协议,ARP,反向地址转换协议,RARP,Internet,控制报文协议,ICMP,Ethernet,Token Ring,PPP/SDH,X.25,FP,ATM,高层协议,TCP/IP,TCP/IP,的体系结构,IP,协议提供了一种全球统一的编址方式，屏蔽了物理网络地址的差异，使路由查找成为可能,IP,协议提供了一种全球统一的报文格式，屏蔽了网络链路层差异，使网络互联成为可能,应用层,传输层,网络层,Frame,Header,物理层,数 据 封 装,数据链路层,Network,Header,Transport,Header,Data,Frame,Trailer,Network,Header,Transport,Header,Transport,Header,Data,Data,Data,应用层,传输层,网络层,物理层,数据链路层,HOSTA,HOSTB,0101101010110001,应用层功能,为应用程序提供网络接口,数据链路层,网络层,传输层,应用层,物理层,文件传输,FTP,、,TFTP,域名管理,DNS,电子邮件,SMTP,远程登陆,TELNET,网页浏览,HTTP,传输层功能,数据分段和数据段合并,建立端到端的连接,将数据段从一台主机发往另一台主机,保证数据传送正确性（可选）,TCP/UDP,的高层应用,TCP,应用,面向连接的传输方式,提供可靠的传输,Telnet,、,FTP,、,HTTP,UDP,应用,无连接的传输方式,提供不可靠的传输,RIP,、,SNMP,、,RADIUS,、,VOD,传输层端口号的作用,传输层数据段格式,端口号范围：,065535,0254,公共应用,2551023,分配给各个公司,1024,以上,随机端口号,端口号用于标识净荷部分属于那个应用程序,源端口号,（,2,字节）,目的端口号,（,2,字节）,应用层数据,常见端口号,20 File Transfer Protocol Default Data,21 File Transfer Protocol Control,23 Telnet,25 Simple Mail Transfer Protocol,53 Domain Name Server,80 World Wide Web HTTP,119 Network News Transfer Protocol,161 SNMP,162 SNMP TRAP,网络层功能,定义网络地址,路由选择,IP,是网络层的实现,IP,数据包的格式,数据,长度可变的任选字段,填充,20,个字节固定长度,长度可变,目的站,IP,地址,源站,IP,地址,寿命,协议,首部检验和,段偏移,标识,标志,标识,首部长度,服务类型,总长度,比特,0,4,16,19,24,31,优先级,D,T,R,C,未用,0 1 2 3 4 5 6 7,用户,A,用户,B,IP,地址的作用,唯一确定网络中的一台主机,IP,地址由美国国防数据网,DDN,的网络信息中心,NIC,进行分配,IP,地址的格式,IP,地址是,4,字节,32bit,二进制数，用点分十进制数表示,例：,10000000.00000001.11111111.11111110,表示为：,128.1.255.254,IP,地址的格式和类型,0,net-id,1,0,net-id,1,1,0,net-id,1,1,1,0,组播地址,1,1,1,1,0,保留为今后使用,0 1 2 3 4 8 16 24 31,host-id,host-id,host-id,E,类,A,类,D,类,C,类,B,类,保留的,IP,地址,全,0,的网络号码,表示“本网络”或“我不知道号码的这个网络”,全,1,的网络号码,全,0,的主机号码,表示该,IP,地址就是网络的地址,全,1,的主机号码,表示广播地址，即对该网络上所有的主机进行广播,保留的,IP,地址,全,0,的,IP,地址，即,0.0.0.0,网络号码为,127.X.X.X.,，用于本地软件回送测试（,loopback test,）,全,1,地址,255.255.255.255,，表示“向我的网络上的所有主机广播”，原先是使用,0.0.0.0,私网,IP,地址,私网,IP,地址不能够出现在,Internet,上,10.0.0.0 10.255.255.255,172.16.0.0 172.31.255.255,192.168.0.0 192.168.255.255,IP,地址范围,网络类别,最大网络数,第一个可用网络号码,最后一个可用网络号码,每个网络中最大主机数,A,126,1,126,16777214,B,16382,128.1,191.254,65534,C,2097150,192.0.1,223.255.254,254,有类,IP,地址和无类,IP,地址,有类,IP,地址,net-id,的长度只有,3,种：,8,、,16,、,24,无类,IP,地址,net-id,可以设置成,1,到,32,中的任何一个值,无类,IP,地址的优点,组网灵活，管理方便,减轻,IP,地址浪费现象,子网掩码,TCP/IP,体系规定用一个,32bit,的子网掩码来表示子网号字段的长度,子网掩码由一连串的“,1”,和一连串的“,0”,组成,“,1”,对应于网络号码和子网号码字段,“,0”,对应于主机号码字段,“,1”,和“,0”,不能交叉出现,无类,IP,地址,net-id,net-id,11111111,11111111,subnet-id,子网号,主机号,B,类地址,增加子网,号字段,子网掩码,host-id,host-id,111111,0000000000,本地分配,IP,地址的表示,IP,地址,/,子网掩码 或,IP,地址,/,子网掩码长度,例：,128.1.0.1/255.255.0.0,128.1.0.1/16,192.2.2.2/255.255.224.0,192.2.2.2/19,IP,地址的特点,IP,地址是有层次结构的,IP,地址与电话号码不同，不能反映主机的地理位置,多穴主机，一台主机属于多个网络时有多个,IP,地址（比如路由器），这些地址的网络,/,子网部分不同,A,B,IP,路由,网络层的重要作用就是寻径，即根据,IP,数据报中的目的,IP,地址，将这个数据包转发给目的主机,具体完成这项工作的设备就是路由器,哪一个通道？,路由器的特点和作用,作为路由器，必须具备,两个或两个以上的网络层接口，用于连接不同的网络,协议至少实现到网络层,路由器主要有两个作用,产生路由表,把数据包转发到其它网络,路由器连接示例,路由器,路由器,子网,61.0.0.0/8,子网,1,129.6.0.0/16,子网,2,202.6.6.0/24,接口地址,61.1.1.1,接口地址,129.6.69.107,接口地址,129.6.0.1,接口地址,202.6.6.1,路由器,A,上的路由表,目标网络地址,目标网络掩码,下一跳地址,出接口,202.6.6.0,255.255.255.0,129.6.0.1,129.6.69.107,129.6.0.0,255.255.0.0,129.6. 69.107,129.6.69. 107,61.0.0.0,255.0.0.0,61.1.1.1,61.1.1.1,路由器,B,上的路由表,目标网络地址,目标网络掩码,下一跳地址,出接口,202.6.6.0,255.255.255.0,202.6. 6.1,202.6. 6.1,129.6.0.0,255.255.0.0,129.6. 0.1,129.6. 0.1,61.0.0.0,255.0.0.0,129.6.69.107,129.6.0.1,路由表的产生方式,静态路由,由操作人员一条条地录入,动态路由,由路由协议产生路由表项,常见的路由协议有,OSPF,协议和,RIP,协议,路由器的工作流程,路由选择,协议转换,拆包,协议封装,发送,传输,接收,LAN2,IP,ETH,PPP,以太口,串口,IP,ETH,PPP,以太口,串口,LAN1,WAN,路由器,路由器,数据链路层功能,数据链路层的主要功能是将数据通过物理介质在发送端与接收端传送,物理地址（,MAC,地址）,网络上的设备有一个唯一的地址,MAC,地址,MAC,地址由,48bit,组成，通常用,12,位,16,进制表示,前,6,位,16,进制数字由,IEEE,负责统一分发，用来确定厂商的唯一性,后,6,位,16,进制数字由各厂商自己负责管理,物理地址（,MAC,地址）,华为网络产品,MAC,地址的前,6,位是,0x00E0FC,00e0.fc01.2345,00e0.fc01.2345,Vender,Code,Serial,Number,24 bits,24 bits,Rom,Ram,地址解析协议,ARP,IP,地址只是主机在网络层中的地址，若要将网络层中传送的数据包交给目的主机，必须知道该主机的物理地址,10.0.0.2,10.0.0.1,MAC,地址：,00ef00010203,地址解析协议,ARP,我需要,10.0.0.1,的以太网地址,收到广播，这是我的以太网地址！,IP :10.0.0.1 = ? ? ?,Ethernet=:0010:0020:0030,10.0.0.2,10.0.0.1,物理地址,VS,网络地址,物理地址（,MAC,地址）,固化在物理设备上,每个端口仅有一个物理地址,访问物理介质时使用,一般在本局域网内有效,类似于人名,网络地址（,IP,地址）,在软件系统中设定,每个端口可有多个网络地址,网间寻址时使用,一般在所有网络内有效,类似于通信地址,物理层功能,物理层定义了电气上、机械上的过程和功能，以实现两端系统连接时线路的激活、保持与拆除,物理层定义了如下特性：,电压水平,数据传送速率,最大传送距离,物理连接方式,目 录,数据通信概述,TCP/IP,局域网和广域网,虚拟局域网,局域网（,LAN,）和广域网（,WAN,）,覆盖地域范围不同,局域网：面对有限的地理区域,广域网：用于远程连接,速度不同,局域网：,10M,、,100M,、,1000M,广域网：,64K,、,128K,、,384K,、,2M,使用技术不同,局域网类型,以太网,交换以太网（现在成为局域网的主流）,令牌环网,FDDI,（光纤分部式数字接口,什么是以太网,以太网是,IEEE Std 802.3,定义的局域网实现技术，是,LAN/MAN,标准中的一部分,802.X,协议簇规定的是网络访问的方式，交换以太网络、快速以太网的技术都称为,802.X,协议,以太网物理结构,H,I,J,K,L,M,D,E,F,D,E,F,A,B,C,总线型（早期的,10BASE2,、,10BASE5,）,星型（从,10BASE-T,以后的其他以太网）,中继器,集线器,/,网桥,集线器,/,网桥,A,B,C,以太网工作原理, CSMA/CD,CSMA/CD,：载波侦听与冲突检测,载波侦听：发送之前的检测,冲突检测：发送过程中的检测,回退：检测到冲突后的处理,共享式,以太网,交换式,以太网,共享式,快速,以太网,交换式,快速,以太网,速率越来越快,交换式,千兆以太网,共享式,千兆以太网,10 Mbps 100 Mbps1000 Mbps,以太网的发展,共享式以太网,集线器（,HUB,）,任一个端口收到包后，直接向所有端口转发广播），逻辑上构成共享介质,如果两个以上端口同时收到包，要产生冲突，由,DTE,执行,CSMA/CD,算法,某一时刻只能有一个,DTE,进行有效发送,冲突,冲突,冲突,冲突,A,B,C,D,交换式以太网,网桥（,LAN SWITCH,）,根据接收包的,SA,进行地址学习，建立地址与端口对应关系,收到包后，按包的,DA,查表，转发到特定端口,某一时刻可以有多个,DTE,进行有效发送，而不会互相干扰,A,B,C,D,共享式以太网,VS,交换式以太网,共享式以太网,交换式以太网,拓扑结构,总线型或星型,星型,工作模式,半双工,全双工,带宽,共享介质带宽,独占介质带宽,设备,集线器、中继器,网桥,设备处理层次,物理层,MAC,层,设备主要技术,CSMA/CD,地址学习、交换,设备复杂度,简单,复杂,广域网类型,分组交换网,X.25,数字数据网络（,DDN,）,帧中继（,Frame Relay,）,分组交换网,X.25,X.25,协议是数据终端设备,DTE,和数据电路终接设备,DCE,之间的接口规程,X.25,协议涵盖三层,物理层、数据链路层、网络层,数字数据网络（,DDN,）,DDN,是点到点连接的网络，是物理层的网络,DDN,通常是,64K,，最高速度是,2M,租用线路采用固定收费的方式,帧中继（,Frame Relay,）,FR,是第二层的网络，是简化的,X.25,结合了分组交换和,DDN,的优点，可以具有和,DDN,相同的速度,线路又不唯一的被占用，利用率比较高,目 录,数据通信概述,TCP/IP,局域网和广域网,虚拟局域网,问题（,QUESTION,）,什么是虚拟局域网,虚拟局域网如何划分,虚拟局域网有什么好处,管理,1,工程,3,市场,2,VLANID,虚拟局域网定义,虚拟局域网是将一组位于不同物理网段上的用户和服务器从逻辑上划分成的终端站组，在功能和操作上与传统局域网基本相同,VLAN,的划分,根据端口划分,VLAN,根据,MAC,地址划分,VLAN,根据网络协议划分,VLAN,根据协议类型划分,VLAN,，例如,IP VLAN,、,IPX VLAN,等,根据网络层地址（如,IP,地址）划分,VLAN,现在通常使用根据端口划分,VLAN,的方法,交换机,LAN,交换机,根据端口划分,VLAN,端口,1 2 3 4 5 6 7 8,端口,1 2 3 4 5 6 7 8,VLAN1,VLAN2,IEEE 802.1P/Q,标记,Dest,Src,Data,Len/Etype,P/Q Label,Etype,Priority,VLAN-ID（12bit）,Token-Ring,封装标记,重新计算,FCS,6,6,2,2,2,4,.,Dest,Src,FCS,Data,Len/,Etype,FCS,VLAN-ID,和,T-R,封装标记,VLAN,实现的优点,虚拟工作组,减少对广播容量的选路,安全性,
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