TCPIP之-基本原理 ISSUE1.1

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,53,DA010001,TCP/IP,之一基本原理,北京神州泰岳软件股份有限公司,现在网络已经不仅仅是一个时髦的名词。事实上它已经成为人们生活不可缺少的一部分。,前 言,学习完此课程，您将会：,理解网络的基本概念和结构,区分,ISO OSI,参考模型的分层结构及各层的功能,了解,TCP/IP,协议栈各层的主要协议,目 标,内容介绍,第,1,章 网络概述,第,2,章,OSI,参考模型,第,3,章,TCP/IP,协议,内容介绍,第,1,章 网络概述,第,1,节 网络定义,第,2,节,LAN,和,WAN,第,3,节 网络拓扑,第,4,节 标准化组织,计算机网络,Internet,SOHO,Server,IP Hotel,Intranet,移动,网络协议,网络协议,(Protocol),是网络设备之间通信规则的正式描述。,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,TCP/IP,协议栈,Source Host A,Destination Host B,好啊！我刚好也懂,TCP/IP,。,请问可以用,TCP/IP,和你通信吗,?,TCP/IP,协议栈,网络的演进,Host,主机网络,低速连接,Host,WAN,简单连接,1960s 1970s,基于网络的连接,1970s 1980s,网络互联,1980s ,内容介绍,第,1,章 网络概述,第,1,节 网络定义,第,2,节,LAN,和,WAN,第,3,节 网络拓扑,第,4,节 标准化组织,LAN,的定义,LAN,定义：通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、,modem,或其他设备的集合。,特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。,标准（,standard,）：描述了协议的规定，设定了最简的性能集。,LAN,常用设备,LAN,的设计目标：,运行在有限的地理区域；,允许同时访问高带宽的介质；,通过局部管理控制网络的私有权利；,提供全时的局部服务；,联接物理相临的设备。,HUB,交换机,路由器,ATM,交换机,广域网的定义与分类,WAN,定义：在大范围区域内提供数据通信服务，主要用于互连局域网。,WAN,分类：,综合业务数字网：,ISDN,数字数据网：,DDN,X.25,分组交换网,帧中继：,Frame Relay,异步传输模式：,ATM,广域网的交换模式,电路交换：基于电话网的电路交换,优点：时延小、透明传输；,缺点：带宽固定，网络资源利用率低。,分组交换：以分组为单位存储转发,优点：多路复用，网络资源利用率高；,缺点：实时性差。,广域网的常用设备,WAN,的设计目标：,运行在广阔的地理区域；,通过低速串行链路进行访问；,网络控制服从公共服务的规则；,提供全时的或部分时间的联接性；,联接物理上分离的、遥远的、甚至全球的设备。,Modem/CSU/DSU,路由器,广域网交换机,接入服务器,带宽与延迟,带宽：描述网络上数据在一定时刻从一个节点传送到任意节点的信息量。,以太网带宽：,10M,、,100M,、,1000M,等。,广域网各类服务带宽。,Modem,拨号上网带宽为,56kbps,ISDN BRI,带宽最高为,128Kbps,E1/PRI,带宽为,2Mbps,E3,带宽为,34Mbps,OC-3,带宽为,155Mbps,延迟：节点间数据传送所需要的时间。,内容介绍,第,1,章 网络概述,第,1,节 网络定义,第,2,节,LAN,和,WAN,第,3,节 网络拓扑,第,4,节 标准化组织,常见网络拓扑结构,拓扑结构：,总线、星型、树型,环型、网型,内容介绍,第,1,章 网络概述,第,1,节 网络定义,第,2,节,LAN,和,WAN,第,3,节 网络拓扑,第,4,节 标准化组织,标准化组织,国际标准化组织（,ISO,）,电子电器工程师协会（,IEEE,）,美国国家标准局（,ANSI,）,电子工业协会（,EIA / TIA,）,国际电信联盟（,ITU,）,INTERNET,架构委员会（,IAB,）,内容介绍,第,1,章 网络概述,第,2,章,OSI,参考模型,第,3,章,TCP/IP,协议,内容介绍,第,2,章,OSI,网络参考模型,第,1,节,OSI,网络参考模型概述,第,2,节 物理层,第,3,节 数据链路层,第,4,节 网络层,第,5,节 传输层,第,6,节 会话层、表示层和应用层,OSI,网络参考模型,OSI RM,：开放系统互连参考模型（,Open System Interconnection Reference Model,）,网络世界的法律,!,七层功能,分层有什么好处？,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,1,2,3,4,5,6,7,底层,:,负责网络数据传输,高层,:,负责主机之间的数据传输,七层功能,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,1,2,3,4,5,6,7,提供应用程序间通信,处理数据格式、数据加密等,建立、维护和管理会话,建立主机端到端连接,寻址和路由选择,提供介质访问、链路管理等,比特流传输,对等通信,每一层利用下一层提供的服务与对等层通信；每一层使用自己的协议,Host A,Host B,APDU,PPDU,SPDU,Segment,Packet,Frame,Bit,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,数据封装与解封装,数据封装和解封装过程。,Data,H,主机,服务器,交换机,路由器,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,Data,Data,H,H,Data,H,Data,Data,H,H,内容介绍,第,2,章,OSI,网络参考模型,第,1,节,OSI,网络参考模型概述,第,2,节 物理层,第,3,节 数据链路层,第,4,节 网络层,第,5,节 传输层,第,6,节 会话层、表示层和应用层,物理层,(1),物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。,物理层线缆：,同轴电缆（,coaxical,cable,）：细缆和粗缆,双绞线（,twisted pair,）：,UTP,、,STP,光纤（,fibre,）,无线电波（,wireless radio,）：无线局域网,WLAN,物理层,(2),局域网与物理层,线缆标准：,10Base-T,、,100Base-T,、,100Base-TX/FX,、,1000Base-T,、,1000Base-SX/LX,；,网络设备：中继器、集线器等。,广域网与物理层,DTE,设备：路由器、终端主机等；,DCE,设备：广域网交换机、,Modem,、,CSU/DSU,等；,常见接口：,RS-232,、,V.24,、,V.35,等。,MAC/,物理地址,MAC,地址有,48,位，华为产品前,3,个字节是,0x00E0FC,。,00e0.fc01.2345,厂商编号,序列号,24 bits,24 bits,00e0.fc01.2345,Rom,Ram,内容介绍,第,2,章,OSI,网络参考模型,第,1,节,OSI,网络参考模型概述,第,2,节 物理层,第,3,节 数据链路层,第,4,节 网络层,第,5,节 传输层,第,6,节 会话层、表示层和应用层,数据链路层,数据链路层分为,2,个子层：,LLC,子层和,MAC,子层。,数据链路层的功能：,物理地址定义,网络拓扑结构,链路参数,差错验证,物理介质访问,流控制（可选）,局域网,与数据链路层,IEEE802,标准：当今最为流行的,LAN,标准,IEEE802.1,基本局域网问题,IEEE802.2,定义,LLC,子层,IEEE802.3,以太网标准,IEEE802.4,令牌总线网,IEEE802.5,令牌环网,LAN,数据链路层设备：,HUB,、网桥、以太网交换机,广域网,与数据链路层,WAN,数据链路层标准：,HDLC,PPP,ISDN,X.25,Frame Relay,WAN,数据链路层设备：,Modem,、,ISDN,终端适配器,CSU/DSU,、广域网交换机,内容介绍,第,2,章,OSI,网络参考模型,第,1,节,OSI,网络参考模型概述,第,2,节 物理层,第,3,节 数据链路层,第,4,节 网络层,第,5,节 传输层,第,6,节 会话层、表示层和应用层,网络层,寻址与路由选择,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,网络地址,网络层地址由两部分地址组成：网络层地址和主机地址。网络层地址是全局唯一的。,IP,地址,IPX,地址,网络地址,主机地址,10.,8.2.48,网络地址,主机地址,1aceb0b1.,0000.0c00.6e25,路由协议与可路由协议,可路由协议：,IP,、,IPX,路由协议：,RIP,、,OSPF,、,BGP,等,N2,N1,N1.H1,N1.H2,N2.H1,面向连接和无连接的服务,面向连接的服务：适合延迟敏感性应用,建立连接,数据传输,断开连接,无连接的服务：适合延迟不敏感的应用,无需建立连接,资源动态分配,网络层协议操作,网络层,数据链路层,物理层,网络层,数据链路层,物理层,网络层,数据链路层,物理层,网络层,数据链路层,物理层,表示层,会话层,传输层,应用层,A,B,C,D,E,Router A,Router B,Router C,内容介绍,第,2,章,OSI,网络参考模型,第,1,节,OSI,网络参考模型概述,第,2,节 物理层,第,3,节 数据链路层,第,4,节 网络层,第,5,节 传输层,第,6,节 会话层、表示层和应用层,传输层,传输层功能：,分段上层数据；,建立端到端连接；,将数据从一端主机传送到另一端主机；,保证数据按序、可靠、正确传输。,传输层协议：,TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议,IPX/SPX协议栈的SPX协议等。,Data,端到端通信,传输虚电路,Host,WWW.HUAWEI.COM,FTP.HUAWEI.COM,应用数据,FTP,WWW,传输数据包,Data,21,1028,80,1027,流量控制,流量控制的三种方式：,缓存技术：突发缓存，空闲发送。,源抑制报文：利用,ICMP,协议向源端发送,source quench,报文。,窗口机制：报文中包含窗口字段，用于控制源端一次发送数据的多少。,确认技术,Send 1,2,3,Acknowledge 4,Send 4,5,6,Acknowledge 4,Send 4,5,6,传输虚电路,源,目的,内容介绍,第,2,章,OSI,网络参考模型,第,1,节,OSI,网络参考模型概述,第,2,节 物理层,第,3,节 数据链路层,第,4,节 网络层,第,5,节 传输层,第,6,节 会话层、表示层和应用层,高层协议,会话层协议：,SQL,、,NFS,、,RPC,等；,表示层协议：,ASCII,、,MPEG,、,JPEG,等；,应用层协议：,文字处理、邮件、电子表格等。,内容介绍,第,1,章 网络概述,第,2,章,OSI,参考模型,第,3,章,TCP/IP,协议,TCP/IP,协议和,OSI,参考模型,TCP/IP,协议栈具有简单的分层设计，与,OSI,参考模型有清晰的对应关系。,7,6,5,4,3,2,1,OSI,参考模型,TCP/IP,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,5,4,3,2,1,TCP/IP,协议栈的封装过程,用户数据,用户数据,App,首部,应用数据,TCP,首部,IP,首部,应用数据,TCP,首部,以太网首部,应用数据,TCP,首部,IP,首部,以太网首部,TCP,段,IP,数据报,14,20,20,4,以太网帧,46-1500,字节,应用程序,TCP,IP,以太网驱动程序,TCP/IP,协议数据封装方式,TELNET,23,FTP,20/21,SMTP,25,TFTP,69,SEGMENT,IP PACKETS,FRAMES,BITS,TCP/IP,协议栈,应用层,传输层,网络层,数据链路层,提供应用程序网络接口,建立端到端连接,寻址和路由选择,物理介质访问,二进制数据流传输,物理层,HTTP,、,Telnet,、,FTP,TFTP,、,Ping,、,etc,TCP/UDP,IP,Ethernet,、,802.3,、,PPP,接口和线缆,问题,OSI,网络参考模型分为哪几层？它们的功能是什么？,MAC,地址和,IP,地址有什么区别？,TCP/IP,协议和,OSI,参考模型的异同？,网络的基本概念和结构,局域网和广域网的定义及常见设备,OSI,网络参考模型的分层结构及各层功能,TCP/IP,协议栈,小结,