网络技术学习资料

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1、主要内容纲要互联网络体系结构 网络接口卡 中继器 集线器 网桥 交换机 路由器一、互联网络体系结构1.1 OSI网络参考模型1.2 TCP/IP分层模型1.1 OSI网络参考模型1.1.1 网络OSI-RM通信1.1.2 网络层次模型1.1.3 数据封装1.1.1 网络OSI-RM通信应用层物理层数据链 路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层数据链 路层网络层传输层会话层表示层发送进程接收进程 应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议物理层数据链 路层网络层主机A主机B路由器路由器物理层数据链 路层网络层通信子网物理介质物理介质传输层协议传输层协议传输层协议应用层物理层数据链路层网络层传输层

2、会话层表示层7654321二进制位流传输 激活和维持系统间的物理链路寻址和路由 确定数据从一处传输到另一处的最佳路径端到端连接 数据流的分段和重组，提供可靠的端到端传输主机间通信 建立、维持和管理应用系统之间的会话 数据表示 提供数据表示、代码格式和数据传输语法协商处理网络应用 为应用系统提供网络服务1.1.2 网络层次模型每一层包含一组协议，以及相应的语法、语义和交换规则；每层实现一组特定的通信功能，逻辑上相对独立；每一层代表着本层和底下所有各层的通信功能，并为上层提供通信服务。介质访问控制 提供通过介质的传输控制，如差错和流量控制 应用层物理层数据链 路层网络层传输层会话层表示层应用层物理

3、层数据链 路层网络层传输层会话层表示层主机A主机B1.1.3 数据封装数据数据网络头数据网络头帧头帧尾1011000110101010数据单位APDUPPDUSPDU分组(packet)帧 (frame)比特流(bits)每一层都有自己的数据单元；由上往下传递时，用下层协议为上层数据层层打包；而由下向上传递时则层层拆包； 每一层的通信实体看到的是同一子系统中对等实体送来的包。报文(segment)1.2 TCP/IP分层模型1.2.1 TCP/IP模型与OSI参考模型对照1.2.2 TCP/IP应用层1.2.3 TCP/IP传输层1.2.4 TCP/IP网络层TCP（Transmission

4、Control Protocol）传输控制协议（第4层） IP（Internet Protocol） 网间互连协议（第3层) TCP/IP协议定义了网络层、传输层和应用层共3层，但应用层覆盖了OSI参考模 型中的会话层、表示层和应用层。 应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层OSI参考模型TCP/IP模型应用层网络接口层网络层传输层7654321第2层交换机 、HUB、以太 网 802.3等1.2.1 TCP/IP模型与OSI参考模型对照路由器、第3 层交换机第4层交换机第7层交换机应用层防火墙相应网络设备访问地址MAC地址IP地址端口号进程号TCP协议栈不仅包括第3层和第4层的规范（

5、如IP和TCP），也包括一些普通应用规范，即应用层规范，其中某些应用也能在网络设备如路由器和交换机上实现。TCP/IP协议栈应用层网络接口层网络层传输层TCP/IP应用层文件传输 TFTP FTP NFS 电子邮件 SMTP 远程登录 Telnet rlogin网络管理 SNMP 域名管理 DNSTCP/IP传输层TCP/IP协议栈应用层网络接口层网络层传输层TCPUDP主要功能： 流量控制：由滑动窗口实现流量控制； 可靠通信：由序列号和确认机制实现端到端的可靠通信。两种协议： TCP ：（ Transmission Control Protocol）面向连接的可靠传输协议，为用户应用端之间提

6、供一个虚拟电路。 UDP ：（ User Datagram Protocol）无连接的非可靠传输协议TCP/UDP端口号F T PT e l n e tS M T PD N ST F T PS N M P2123255369161TCP UDP应用层传输层层间端口号 端口号是TCP和UDP报文的地址 端口号描述了传输层上正在使用的上层协议 TCP和UDP用端口号把数据传送到上层，端口号用来跟踪同一时间内通过网络的不同会话 端口号分配遵循RFC1700定义，如果会话不涉及到特殊端口号，将在特定取值范围内随机分配一 个端口号 TCP和UDP保留了一些端口，应用程序不能随便使用 端口号指定范围：*

7、低于255的端口号用于公共应用* 2551023的端口号被指定给各个公司* 高于1023的端口号未做规定TCP/UDP通信和端口号主机A主机BTelnet B目标端口号 =23，将报文 发送到Telnet 应用程序中源端口 目的端口1028 23 TCP/UDP中对等通信实体之间的通信相互用端口号标识； TCP报文目的端口号必须根据Telnet 协议的端口号确定； 源端口号由源主机动态地分配起始源端口号，通常是一些高于1023的端口号。TCP/IP网络层TCP/IP协议栈应用层网络接口层网络层传输层IP ICMP ARP RARP IP：对数据分组进行无连接的最佳传送路由选择（即提供全网范围的

8、寻址功能）； ICMP（Internet Control MessageProtocol)： 提供控制和传递消息的功能（但通信时需用IP封装）； ARP（Address Resolution Protocol)：为已知的IP地址确定网络接口层的MAC地址； RARP（Reverse Address ResolutionProtocol) ：为已知的网络接口层MAC地址确定对应的IP地址。4个协议中仅IP具有全网的寻址能力，而ICMP、ARP和RARP均无全网的寻址能力，ICMP需要在不同网络之间传递，因此必须用IP封装，ARP和RARP只在一个网络的内部进行通信，不需要在网络之间寻址，所以无须

9、用IP封装。TCP/IP协议栈物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层以太 网令牌 环FDDIIPICMPARP RARPARP RARPTCP UDP S M T PF T PT F T PTelnetS N M PD N SotherWLAN层间传送机制应用层t f s te t m fl p t tn p p e t 23212569 UDPTCP6 17 IP传输层网络层链路层物理层MAC地址TYPE或DSAP协议号端口号 物理层通过MAC地址向链路层传送数据帧； 链路层使用TYPE或DASP（Destination Service Access Point）识别IP协议 网络层

10、根据协议号识别TCP或UDP 传输层经端口号访问各种应用服务二、网络接口卡(NIC)2.1网络接口卡概述2.2网络接口卡类型2.1 网络接口卡概述网络接口卡( N I C )是一种连接设备。网络接口卡常被称 为网络适配器。因为它们只传输信号而不分析高层数据，它 们属于O S I模型的物理层。网络接口卡的类型根据它所依赖的网络传输系统不同（如 以太网与令牌环网）而不同，还与网络传输速率（如1 0 M b p s与1 0 0 M b p s）、连接器接口（如B N C与RJ- 45）以 及兼容的主板或设备的类型有关。 2.2 网络接口卡类型 I S A（工业标准结构） M C A（微通道结构） E

11、 I S A（扩展的工业标准结构） P C I（外围部件互连） 三、中继器中继器是一种放大模拟或数字信号的网络连接设备。中继器属于O S I模型中的物理层。一个中继器只包含有一个输入端口和一个输出端口，所以 它就只能接收和转发数据流。中继器只适用于总线拓扑结构的网络（总线形网络）。使用中继器的好处是扩展网络的成本较低廉。中继器图片10BASE-2:整个网络传输距离不 能超过1 0 0 0米，扩展 线缆的传输距离时，不 能依次级连五个以上的 中继器。四、集线器4.1 集线器的介绍 4.2 集线器的类型4.3 集线器的选择 4.1 集线器的介绍 集线器只是一个多端口的中继器。 在以太网中，集线器通

12、常是支持星形或混合形拓扑结构的 。 集线器能够支持各种不同的传输介质和数据传输速率。有 些集线器还支持多种传输介质的连接器和多种数据传输速率 。 在设计网络时，集线器的位置是可以不同的，但最简单的 结构就是使用一组独立式集线器与其他的网络设备连接，如 交换机和路由器。 大家所常用的许多集线器是只进行转发信号的被动式集线 器。 连接用发光二极管 通信用发光二极管 冲突检测用发光二极管 端口:集线器上的端口通常是4 2 4个，采用的接口类型是由 所采用的网络技术来决定的。 上行链接端口：它被用来与另一个集线器连接以构成菊花链 或层次结构。 管理控制台端口：连接控制台，通过它可以查看集线器的管 理信

13、息，如负载或冲突次数。 主干网端口：它被用来与网络的主干网连接。4.2 集线器的类型 4.2.1 独立式集线器4.2.2 堆叠式集线器4.2.3 模块式集线器4.2.4 智能型集线器 4.2.1 独立式集线器服务于一个计算机工作组的独立式集线器，是与网络中的 其他设备隔离的。 可以通过同轴线、光纤或双绞线与其他的集线器连接 。最适合于较小的独立部门、家庭办公室或实验室环境。 独立式集线器并不遵循某种固定的设计。它提供的端口数 目也是不固定的。独立式集线器可以提供多达2 0 0个连接端口。大型网络都会采用多个集线器（或其他连接设备）。 4.2.2 堆叠式集线器 从物理上来看，它们被设计成与其他集

14、线器连在一起，并 被置于一个单独的电信机柜里； 从逻辑上来看，堆叠式集线器代表了一个大型的集线器。 很多堆叠式集线器使用以太网的上行链接端口有些采用高 速线缆来把集线器堆叠起来以获得更好效果。堆叠式集线器可以支持不同传输介质的连接器和传输速率 。 它们提供的端口数目也是不固定的。 4.2.3 模块式集线器 模块式集线器通过底盘提供了大量可选的接口选项。 在所有类型的集线器中，可靠性是最高的。提供了扩展插槽来连接增加的网络设备。 根据网络需要，可以定制相应的模块式集线器。模块式集线器的价钱也是最贵的一种。 4.2.4 智能型集线器 智能型集线器能够处理数据、监视数据传输并提供故障排 除信息。 由

15、于可以在网络中的任何地方对其实施管理，智能型集线 器又被称作管理型集线器。智能型集线器的优点是它们具有分析数据的能力。 智能型集线器每检测到一次连接断开都会向端口报告。 独立式集线器与堆叠式集线器图例五、网桥网桥具有单个的输入端口和输出端口。 网桥属于O S I模型的数据链路层； 网桥能够解析它所接受的帧，并能指导如何把数据传送到目的地。 网桥利用过滤数据库来决定是转发数据包还是把它过滤掉。 网桥不能解析高层数据，如网络层数据，所以它们不能分辨不同的协议。 开发网桥是为了转发同类网络间传递的数据包。利用网桥过滤传向各种不同节点的数据以提高网络性能。 网桥还可以检测出并丢弃出现问题的数据包。网桥能够突破原来的最大传输距离的限制从而可以方便地扩充网络。 网桥转发和过滤数据包的方法 大多数以太网采用的方法 是所谓的透明网桥方式。大多数令牌环网采用的方 法是源路由网桥方式 。能够连接以太网和令牌环 网的方法被称为中介网桥方 式。 六、交换机6.1 交换机概述6.2 交换机功能6.3 生成树协议 6.4 传送帧的方法 6.5 虚拟局域网