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1、通信与网络安全基础,议题,一、OSI模型和TCP/IP协议簇,OSI七层模型,Physical,Network,Transport,Session,Presentation,Application,Data Link,Application (Upper) Layers,Data Flow Layers,OSI七层模型 - 物理层,Layer1 物理层 定义物理链路的电气、机械、通信规程、功能要求等； 电压，数据速率，最大传输距离，物理连接器； 线缆，物理介质； 将比特流转换成电压； 物理层设备 Repeater, Hub, Multiplexers, NIC； 物理层协议 100BaseT,
2、 OC-3, OC-12, DS1, DS3, E1, E3；,Physical,Network,Transport,Session,Presentation,Application,Data Link,OSI七层模型 - 数据链路层,Layer2 数据链路层 物理寻址，网络拓扑，线路规章等； 错误检测和通告（但不纠错）； 将比特聚成帧进行传输； 流量控制（可选）； 数据链路层设备 网桥和交换机； 数据链路层协议 PPP, HDLC, F.R, Ethernet, Token Ring, FDDI, ISDN, ARP, RARP, L2TP, PPTP.,Physical,Network,T
3、ransport,Session,Presentation,Application,Data Link,OSI七层模型 - 数据链路层,两个子层 MAC（Media Access Control） 物理地址； 烧录到网卡ROM； 48比特； 唯一性； LLC（Logical Link Control） 为上层提供统一接口； 使上层独立于下层物理介质； 提供流控、排序等服务；,Physical,Network,Transport,Session,Presentation,Application,Data Link,OSI七层模型 网络层,Layer3 网络层 逻辑寻址； 路径选择； 网络问题管理
4、（如拥塞）； MTU； 网络层设备 路由器，三层交换机； 网络层协议 IP, IPX, RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS, ICMP；,Physical,Network,Transport,Session,Presentation,Application,Data Link,OSI七层模型 传输层,Layer4 传输层 端到端数据传输服务； 建立逻辑连接； 传输层协议 TCP (Transmission Control Protocol) 状态协议； 按序传输； 纠错和重传机制； Socket； UDP (User Datagram Protocol) 无状态协议； SPX,Ph
5、ysical,Network,Transport,Session,Presentation,Application,Data Link,OSI七层模型 会话层,Layer5 会话层 不同应用的数据隔离； 会话建立，维持，终止； 同步服务； 名称标识和识别； 会话控制（单向或双向）； 会话层协议 NFS, SQL, RPC； SSL/TLS，SSH；,Physical,Network,Transport,Session,Presentation,Application,Data Link,OSI七层模型 表示层,Layer6 表示层 数据格式表示； 协议转换； 字符转换； 数据加密/解密； 数据
6、压缩等； 表示层数据格式 ASCII, MPEG, TIFF,GIF, JPEG；,Physical,Network,Transport,Session,Presentation,Application,Data Link,OSI七层模型 应用层,Layer7 应用层 应用接口； 网络访问流处理； 流控； 错误恢复； 应用层协议 FTP, Telnet, HTTP, SNMP, SMTP, DNS；,Physical,Network,Transport,Session,Presentation,Application,Data Link,数据封装,Physical,Network,Transp
7、ort,Session,Presentation,Application,Data Link,Upper Layer Data,Upper Layer Data,TCP Header,Data,IP Header,Data,LLC Header,0101110101001000010,Data,MAC Header,Segment,Packet,Bits,Frame,PDU,数据解封装,Physical,Network,Transport,Session,Presentation,Application,Data Link,Upper Layer Data,LLC Hdr + IP + TCP
8、 + Upper Layer Data,MAC Header,IP + TCP + Upper Layer Data,LLC Header,TCP+ Upper Layer Data,IP Header,Upper Layer Data,TCP Header,0101110101001000010,OSI定义的安全服务,认证； 访问控制； 数据机密性； 数据完整性； 抗抵赖；,OSI定义的安全机制,加密； 数字签名； 访问控制； 数据完整性； 认证； 流量填充； 路由控制； 公证（notarization）；,TCP/IP协议簇模型,Physical,Network,Transport,Ses
9、sion,Presentation,Application,Data Link,Network Access,Internet,Host-to-host,Application,TCP/IP协议簇主要协议,IP包头,IP包头版本号,IP包头协议字段值,IP地址,A类:1-126； B类:128-191； C类:192-223； D类:224-239； E类:240-254； RFC1918；,TCP 和 UDP 报头,UDP报头,TCP报头,二、通信和网络技术,局域网（LAN）,特点 高数据传输率； 短距离； 低误码率； 线缆 光纤（Fiber Optic） 非屏蔽双绞线（Unshielded
10、 Twisted Pair, UTP）； 屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair, STP）； 同轴电缆（Coaxial Cable）； 介质：以太网、令牌环、FDDI； 拓扑：总线，星形，环形，网状；,同轴电缆（Coaxial Cable）,构成 Copper conductor； Shielding layer； Grounding wire； Outer jacket； 类型 50 ohm - 以太网； 75 ohm - 视频； 规范 10Base2（thinnet） 10Mbs； Baseband； 185 meters； 10Base5（thicknet） 500 m
11、eters；,双绞线（Twisted Pair）,构成 多对铜线； Outer jacket； 类型 UTP（Unshielded Twisted Pair）； STP（Shielded Twisted Pair）；,主要的UTP类型,需要高速传输的网络部署；,1000Mbps,Cat7,需要高速传输的网络部署；,155Mbps,Cat6,100BaseTX，FDDI,100Mbps,Cat5,16Mbps Token Ring,16Mbps,Cat4,10BaseT，Token Ring,10Mbps（以太网）和4Mbps（令牌环）,Cat3,IBM 3270，AS/400,4Mbps,Ca
12、t2,模拟话音，不适合数据传输,低于1Mhz,Cat1,主要用途,传输速率,UTP类型,光纤（Fiber Optics）,构成 Core； Cladding； Buffer coating； Outer jacket； 类型 单模（9micron）； 多模（62.5micron）； 光源 激光（Laser）； 发光二极管（LED）；,以太网IEEE 802.3,广播介质（“一人说，众人听”） 载波监听多路访问/冲突检测 CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect） 冲突域 封装 Ethernet IEEE 802.3
13、Ethernet，Fast Ethernet and Gigabit Ethernet,主要的以太网类型,Physical,Data Link (MAC layer),Ethernet,100baseTX,10BaseT,802.3,10Base5,10Base2,100baseFX,802.3 Specifications for 10MB Ethernet,802.3u Specifications for 100MB (Fast) Ethernet,100baseT4,10BaseF,DIX Standard,1000baseT,802.3ab Specifications for Gi
14、gabit Ethernet,主要以太网类型比较,令牌环IEEE 802.5,广播介质 令牌 One person talks at a time 自愈和管理 Active monitor Upstream/downstream notification Beaconing Token Ring，Fast Token Ring,FDDIANSI X3T9.5,广播介质 令牌 “One person talks at a time” 自愈和管理 Dual Ring SMT,物理拓扑,总线（Bus）； Ethernet； 星形（Star）； Ethernet（逻辑上是总线）； Token Ring
15、（逻辑上是环形）； 环形（Ring）； FDDI； 网状（Mesh）； Internet；,广域网连接特征,广域网连接类型,专用电路交换； 按需电路交换； 包交换（虚电路）； 宽带接入；,专用电路交换连接,CSU/DSU,EIA/TIA-232, EIA/TIA-449,V.35, X.21, EIA-530,专线,CSU/DSU,CSU,DS0 to T1/E1 through T3/E3,TDM 电路,CSU,各种串口连接器,Router connections,Network connections at the CSU/DSU,EIA/TIA-232,EIA/TIA-449,EIA-530,V.35,X.21,CSU/DSU,End user device,DTE,DCE,Service provider,按需电路交换连接,异步Modem拨号； ISDN BRI和ISDN PRI； 电路的建立、持续和拆除机制； 只有流量传输时才建立连接；,PSTN,ISDN连接,包交换,建立虚链路； 统计复用带宽；,宽带接入,广域网速率,广域网速率,-,-,-,40 Gbps,OC-768,-,-,-,13.271 Gbps,OC-256,4032E1s或64
