1-Internet与TCPIP协议基础

,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,第,*,页,Internet,与,TCP/IP,协议基础,主要内容,1.1 Internet,概述,1.2 TCP/IP,协议基础,1.3,个人、家庭和小型办公网络的接入,1.4,双绞线的制作实验,Internet,的定义,定义：采用,TCP/IP,协议,的全球计算机网络互联系统，即公众互联网，也叫“,network of networks”,。,Internet,互联了数以亿计的终端设备，这些设备可以是,PC,、服务器、,TV,、,PDA,、蜂窝手机等。,Internet,与传统电话网的最大区别：,通用性,开放性,Internet,的物理组件,主机,：属于终端单元,路由器和交换机（数据链路层交换机）,：属于网络单元,安全设备,：,防火墙，,IDS/IPS,等,AS,系统,一个,AS(,Autonomous System,）,是由一个机构管理控制的路由器和网络的集合，由唯一的,AS,号标识（最大为,65535,）。,AS,内部使用相同的路由协议交换路由信息。,AS,之间通过外部网关协议交互路由信息。,Autonomous System 65000,Autonomous System 65501,IGPs,:RIP,OSPF,IS-IS,EGPs,:BGP,，,EGP,基于,AS,的互联网结构,一个新的,AS,只要连接到另一个已经连接在,Internet,上的,AS,网络，它就成为了,Internet,的一部分！,两台,AS,边界路由器之间的链路可以是一条点到点的直连链路，也可以是一条由两层网络提供的虚拟链路（如,Ethernet,、,ATM,、,FR,等）。,基于,ISP,互联的网络结构,Metropolitan,Network,S,L,C,RAS,ISP3,Backbone Network,GPRS,Network,ISP1,Backbone Network,Metropolitan,Network,Campus,Network,ISP2,Backbone Network,DSLAM,BTS,GGSN,WiFi,主要内容,1.1 Internet,概述,1.2 TCP/IP,协议基础,1.3,个人、家庭和小型办公网络的接入,1.4,双绞线的制作实验,TCP/IP,与,OSI,参考模型比较,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,OSI Model,物理层,TCP,UDP,H,T,T,p,ICMP IP ARP,F,T,P,S,M,T,P,T,e,l,n,e,t,T,F,T,p,S,N,M,p,D,H,C,P,B,O,O,T,P,Ethernet,PPP,FR,ATM,X.25,TCP/IP Model,TCP/IP,的典型沙漏模型,HDLC,E1,提供应用进程使用网络服务的接口,提供进程到进程通信服务,提供主机到主机的通,信服务（编址、路由,和转发功能）,二进制数据流传输，,物理介质访问控制,TCP/IP,数据流封装过程,：,网络,接口层,IP,层,TCP,层,应用层,用户数据,TCP段,网络,接口层,IP,层,TCP,层,应用层,IP,包,用户数据,TCP,段,实际物理,网络的帧,IP,包,TCP/IP,封装过程,PDU,User data,segment,packet,frame,实际物理,网络的帧,bits,应用层,传输层,网络层,网络接口层,文件传输,-TFTP,-FTP,E-Mail,-SMTP,远程登录,-Telnet,网络管理,-SNMP,名称管理,-DNS,应用层,传输层,Transmission Control,Protocol(TCP),User Datagram,Protocol(UDP),应用层,传输层,网络层,网络接口层,端口号,TCP,FTP,TransportLayer,TELNET,DNS,SNMP,TFTP,SMTP,UDP,ApplicationLayer,21,23,25,53,69,161,端口号用来标示互相通信的应用进程,服务器一般都是通过知名端口号来识别应用进程的,端口号,TCP,传输控制协议,源端口,(16),目的端口,(16),序列号,(32),首部长度,(4,字节单位,),确认号,(32),保留,(6),Flags(6),窗口大小,(16),TCP,校验和,(16),紧急指针,(16),Options,数据,0,16,31,Padding,UDP,用户报文协议,Source port(16),Destination port(16),Length(16),Data(if any),Bit 0,Bit 15,Bit 16,Bit 31,Checksum(16),8Bytes,无序号及确认,不可靠,、面向无连接,开销小、快速,TCP,UDP,是否面向连接,面向连接,无连接,是否提高可靠性,可靠传输,不提供可靠性,是否流量控制,流量控制,不提供流量控制,传输速度,慢,快,协议开销,大,小,TCP/UDP,比较,Internet Protocol(IP),地址解析,/,反向解析协议（,ARP/RARP,）,互联网控制消息协议（,ICMP,）,应用层,传输层,网络层,网络接口层,网络层,该层实现主机到主机的通信能力，包含,路由、转发功能，编址三项主要功能。,IP,数据包格式,版本,(4),目的,IP,地址,(32),Options,Padding,数据,0,16,31,头部长度,(4),服务类型,(8),总长度,(16),标识符,(16),标志,(3),片偏移,(13),TTL,存活时间,(8),协议,(8),报头校验和,(16),源,IP,地址,(32),通过协议类型的内容决定目的地的上层协议类型，以进行正确的分组交付。,传输层,网络层,TCP,UDP,协议号,IP,17,6,协议类型字段,ICMP,Application,Transport,IP,Data Link,Physical,Destination Unreachable,Echo(Ping),Other,ICMP,1,ICMP,工作在网络层，实际中扮演了网络层的差错报告机制,ICMP,差错消息的含义,错误消息,可能的问题,Destination host unreachable,通常是在源端到目的地之间的路由出现了故障。,Unknown host hostname,域名解析无法解析主机名，或主机名写错。,Request timed out,域名解析可以正确解析主机名，但远端主机没收到，或收到不响应。,常见错误消息表,ARP,工作机制,172.16.3.1,172.16.3.2,IP:172.16.3.2=?,我需要,IP,地址为,172.16.3.2,主机的物理地址,作用：,隐藏底层网络物理地址，以允许给每台主机分配,任意,IP,地址,组成：,1),发送数据时，实现,IP,地址向,MAC,地址的映射,2),回答其它机器的,ARP,请求,ARP,工作过程,IP:172.16.3.2,Ethernet:0800.0020.1111,172.16.3.1,172.16.3.2,IP:172.16.3.2=?,我听到广播包了，这条消息是给我的,，,这是我的物理地址,.,我需要,IP,地址为,176.16.3.2,主机的物理地址,主要内容,1.1 Internet,概述,1.2 TCP/IP,协议基础,1.3,个人、家庭和小型办公网络的接入,1.4,双绞线的制作实验,用户接入,Internet,终端接入,Internet,要完成两个方面的工作,物理连接,：采用合适的线缆、网络接口卡将用户终端与接入设备连接起来，接入设备再连接到本地,ISP,网络。,接入方式：,xDSL,dial-up,LAN,WLAN,GPRS,等。,用户接入,Internet,（续）,逻辑连接：对终端进行,TCP/IP,配置，这些信息都由本地,ISP,提供。,家庭和小型办公网络的接入,解决思路：采用具有路由、,NAT,、,DHCP,等功能的互连设备将该环境中的设备互联成一个局域网，并通过设备的广域网口将局域网连接到本地,ISP,中。设备的广域网口拥有,ISP,提供的公网,IP,地址、网关地址、,DNS,服务器的,IP,地址；设备的局域网口通常处于同一私有地址网段。,私有地址,A,类,10.0.0.0-10.255.255.255,B,类,172.16.0.0-172.31.255.255,C,类,192.168.0.0-192.168.255.255,主要内容,1.1 Internet,概述,1.2 TCP/IP,协议基础,1.3,个人、家庭和小型办公网络的接入,1.4,双绞线的制作实验,双绞线,超,5,类屏蔽双绞线,屏蔽双绞线,(Shielded Twisted Pair,，简称,STP),非屏蔽双绞线,(Unshielded Twisted Pair,，简称,UTP),5,类非屏蔽双绞线,双绞线,缺点,信号衰减大,易受,EMI,（电磁干扰）,应用,电话网,建筑物预埋线,局域网,双绞线,分类,类型,主要应用,注释,UTP cat 1,（,2,对）语音信号，,RS-232,，小于,1Mkhz,。,UTP cat 2,（,4,对）小于,4Mhz,，,AppleTalk,，,IBM,专用网络,UTP cat 3,10Base,T,，,100Base,T4,，,4Mbps Token Ring,，小于,16Mhz,，,568B,中主要用于话音业务,ANSI/TIA/EIA,UTP cat 4,16Mbps Token Ring,，,20Mhz,UTP cat 5,100Base-TX,，,1000Base-T,，,155M ATM over UTP,，,100Mhz,ANSI/TIA/EIA,UTP cat 5e,100Base-TX,，,1000Base-T,，,100Mhz,，,24db,ANSI/TIA/EIA,UTP cat 6,100Base-TX,，,1000Base-T,，,10 Gigabit Ethernet*,，,200Mhz,，,21db,ANSI/TIA/EIA,注：,ANSI,（美国国家标准协会）,EIA/TIA,（电气工业协会电信工业协会）,连接方式,RJ45,RJ45(Registered Jack),接口,常见的,RJ45,接口与模块,(snap-in:,推入式）,Modular Jack,Modular Plug,二、制作步骤,-,剪线,剪下所需的双绞线长度，至少,0.6,米，最多不超过,100,米。,然后再利用双绞线剥线器（实际用什么剪都可以）将双绞线的外皮除去,2-3,厘米。有一些双绞线电缆上含有一条柔软的尼龙绳，如果您在剥除双绞线的外皮时，觉得裸露出的部分太短，而不利于制作,RJ45,接头时，可以紧握双绞线外皮，再捏住尼龙线往外皮的下方剥开，就可以得到较长的裸露线。,制作步骤,-,拨线,将裸露的双绞线中的橙色线对拨向自己的前方，棕色线对拨向自己的方向，绿色线对剥向左方，蓝色线对剥向右方。,小心的剥开每一对线，因为我们是,遵循,EIA/TIA 568B,的标准来制作接头，所以线对颜色是有一定顺序的,。,制作步骤,-,压线,将裸露的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约,14mm,的长度，之所以留下这个长度是为了符合,EIA/TIA,的标准。,最后再将双绞线的每一根线依序放入,RJ45,接头的引脚内，第一只引脚内应该放橙白色的线，其余类推。,确定双绞线的每根线已经正确放置之后，就可以用,RJ45,压线钳压接,RJ45,接头。,重复上述步骤制作另一端。,制作步骤,-,测试,平行线（直通线）连通性测试,交叉线连通性测试,预习内容,实验,2.3 Ethereal,的使用,实验,2.4,常用网络命令及故障排查,