第01讲网络基础知识

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1、CISCO网络工程师,朱林平,1,CCNA,信息技术中心培训部主讲:朱林平E_mail:,CISCO网络工程师,朱林平,2,主要内容,网络的基础知识 IP地址规划及VLSM 介绍ROUTER IOS及ROUTER常规配置 RIP,IGRP,EIGRP,OSPF的配置 SWITCH的配置,VLAN的配置 管理CISCO网络及CISCO网络安全 广域网技术 组建CISCO多层交换园区网,CISCO网络工程师,朱林平,3,第一讲 网络的基础知识,CISCO网络工程师,朱林平,4,第一章 网络术语,网络模型涉及网络通信处理过程的图形表示。流行的模型将这些处理表示为层或等级；因此，它们称为分层模型（la

2、yered models）。最常用的参考模型是OSI的7层模型和4层DoD模型。 NIC网络接口卡，也叫网络适配器。 介质信号通过电缆或无线方式从一台计算机发送到另一台计算机的手段和设备。 无线介质没有永久有形物理连接的情况下将信号从一台计算机携带到另一台计算机。如：无线电、激光、红外线和卫星微波技术等。 同轴电缆与有线电视电缆相似，为铜芯电缆，外面包有厚重的外皮。包括粗同轴电缆和细同 轴电缆,CISCO网络工程师,朱林平,5,第一章 网络术语,双绞线一种电缆，可以用于电话通信。可分为两种基本类型：UTP（无屏蔽双绞线）和STP（屏蔽双绞线）。UTP最常用在现代以太网中。Cat5指的是类别5速

3、率，支持最高的速度为100Mbit/s。 光纤简称光缆，指具有由多股玻璃或塑料（代替铜线）组成芯的电缆。光纤在长距离传输的速度和信号完整性方面具有超过铜线的优点；不过，它的价格更昂贵，而且更难处理。 连接设备包含了转发器、集线器、交换机、网桥、路由器等。 协议网络协议是一系列规则。通过它，计算机可以进行通信。协议有时可以与语言相比，但是更确切的说，协议就像是语言的语法。,CISCO网络工程师,朱林平,6,第一章 网络术语,NOS网络操作系统，通常指服务器软件，如：Windows 2000 server、UNIX/Linux。 位（bit）计算机中最小的数据单位。用1或0来表示，这是数据由计算机

4、处理时采用的二进制格式。 字节（byte）字节是用来描述数据文件的大小、磁盘或其他存储介质上空间容量或通过网络发送的数据量测量单位。1字节通常等于8位。 KB/s（千字节每秒）1KB=1024byte kbit/s（千比特每秒）1kbit=1024bit MB/s（兆字节每秒）1MB=1024KB 注意：常见的错误是将KB与kb、MB与 Mb混淆。,CISCO网络工程师,朱林平,7,第一章 网络术语,IEEE 电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers），开发了较低级别网络技术的标准和规范。 802.1 LAN和MA

5、N管理、在MAC子层上操作的网桥以及防止网 桥循环而采用的生成树（Spanning-Tree）算法。 802.2 逻辑链路控制（LLC），这个标准的提供将OSI数据链路 层分层两个子层。 802.3 CSMA/CD，这个规范使用带有冲突检测的载波侦听多路 访问方法来控制以太网,并制定以太网包(帧)格式标准。,CISCO网络工程师,朱林平,8,第一章 网络术语,802.3u 快速Ethernet 100Base T标准 802.4 令牌总线，为实现物理或逻辑总线拓扑的网络设立标准。 802.5 令牌环，该规范设置物理星型、逻辑环状拓扑的物理标准 和介质访问方法，是基于IBM的令牌环开发的。 80

6、2.6 MAN，为规模大于LAN，小于WAN的网络设立标准。 802.7 宽带，为设立使用宽带传输技术的网络提供标准。,CISCO网络工程师,朱林平,9,第一章 网络术语,802.8 光纤，为使用光缆的网络提供规范，包括FDDI。 802.9 集成式语音及数据，这个标准针对通过ISDN进行的语音 与数据的传输。 802.10 LAN安全性，这些规范适用虚拟专用网（VPN）。 802.11 无线，提供实现无线（无电缆）LAN技术的指南。 802.12 100VG Any LAN，这个标准适用于惠普开发的请求优先 级的介质访问方法。,CISCO网络工程师,朱林平,10,第一章 网络术语,封装( e

7、 n c a p s u l a t i o n ) 在数据上加入报头或将数据包在里面的过程。术语“包装” 和“封装”指加入到每个数据包上的报头和报尾。报头用于 标志数据包的开始，通常包括地址和其他特性，这依赖于 协议和层。报尾通常用于差错校验。报头受到更多的注 意，因为它们包含大多数协议特性实现。 封装在O S I参考模型的每层上都会出现。来自每层的完整 的数据包将插入到下一个层的数据字段中，并且加入另外 一个报头。当接收到数据时，接收节点上的对应层将在把 数据传送到下一个层之前，重新装配数据字段。随着数据 逐渐在目的地的模型上向上移动，它像一个游戏一样逐渐 将分段拼装到一起。,CISCO网

8、络工程师,朱林平,11,第二章 网络模型,2.1 OSI模型 物理层 物理层定义了实际的机械规范和电子数据比特流，这个层 中包括了传输的数据数率、最大传输距离和物理接头。物 理层协议把所有的0和1都变成了电子脉冲或光脉冲。物理 层是来自其他层的数据和报头被转化成可传输的信号并被 送到线路上通过网络来传输（或者，在无线介质的情况 下，通过空中电波或其他方式传输）的地方。NIC、转发 器和集线器在该层上工作。,CISCO网络工程师,朱林平,12,第二章 网络模型,数据链路层 包含两个子层，上一层是LLC(逻辑链路控制)，下一层是 MAC（介质访问控制）。MAC子层处理物理寻址问题。 以太网上的MA

9、C地址通常表示为12个16进制数字，成对 出现，每一对都用冒号隔开(例如：17:A4:2C:43:2F:09)。 在LLC子层上定义了网络的逻辑拓扑。网桥和Layer 2 Switches都在这层上工作。数据在这个层分解为小的“帧”。 网络层 网络层负责让数据包到达目的地。 IP协议在网络层上工 作。路由器和Layer 3 Switches工作在该层上。数据在这 个层上分解为“包”。,CISCO网络工程师,朱林平,13,第二章 网络模型,传输层 这一层的主要责任是提供可靠的端对端差错控制和流量控 制。传输层可以使用两种协议：面向连接的和无连接的。 DNS服务在这层上操作。 会话层 该层负责在发

10、送和接受计算机之间建立一对一的会话，并 控制传输究竟是作为半双工还是全双工进行的。全双工是 双向通信，双方都可以同时收发信息。半双工也是双向 的，但是信号每次只能在一个方向上流动。注意：还有一 种叫单工，是指信号只能单向传输、不能按照另一个方向 返回。NetBIOS协议工作在该层。,CISCO网络工程师,朱林平,14,第二章 网络模型,表示层 应用层协议接收来自用户应用程序的数据并将它们沿堆栈 向下传递给表示层。那么表示层就需要处理数据包装或数 据表示的问题。包括：数据的压缩、加密及转换。接收计 算机上的表示层负责解压缩、解密以及将数据转换成应用 程序能够理解的格式并将它呈现给应用层。 应用层

11、 应用层不是创建消息的用户应用程序。不要把相同名称的 应用程序本身和它们所基于的协议搞混了。例如：有很多 软件叫FTP，它们由不同的生产商提供。这些程序使用 FTP协议来传输文件。在该层工作的协议包括：FTP、 Telnet、SMTP、SNMP、HTTP和NNTP等。,CISCO网络工程师,朱林平,15,第二章 网络模型,Application 应用层,Presentation 表示层,Session 会话层,Transport 传输层,Network 网络层,Data Link 数据链路层,Physical 物理层,第7层直接对应用程序提供服务，应用程序可以变化，但要包括电子消息传输,第6层

12、格式化数据，以便为应用程序提供通用接口。这可以包括加密服务,第5层在两个节点之间建立端连接。此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置，尽管可以在层4中处理双工方式,第4层常规数据递送（面向连接或无连接）。包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务,第3层本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，它包括通过互连网络来路由和中继数据,第2层在此层将数据分帧，并处理流控制。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址,第1层原始比特流的传输，电子信号传输和硬件接 口,图2-1 OSI参考模型,CISCO网络工程师,朱林平,16,第二章 网络模型,数 据,数 据,发送节点,目标节点,1.数据分为应用层信元，

13、 应用层报头添加到数据,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,2.数据分为表示层信元， 表示层报头添加到数据,3.数据分为会话层信元， 会话层报头添加到数据,4.数据分为数据报，传输层报头添加到数据,5.数据分为数据包，网络层报头添加到数据,6.数据分为帧，数据链路层报头添加到数据,7.数据分为原始比特流，添加物理控制报头,8.来自比特流的数据装配为帧，去掉控制数据,9. 数据装配为数据包，去掉数据链路层报头,10. 数据装配为数据报，去掉网络层报头,11. 数据装配为会话层信元，去掉传输层报头,12. 数据装配

14、为表示层信元，去掉会话层报头,13. 数据装配为应用层信元，去掉表示层报头,14. 装配最终数据，去掉应用层报头,图2-2 OSI模型如何传输数据,CISCO网络工程师,朱林平,17,第二章 网络模型,2.2 DoD模型（Department of Defense） 美国国防部模型，又称TCP/IP模型，只由4层组成，可以 大致映射到OSI参考模型的7个层次上。 应用程序处理层 DoD模型的顶层包括了OSI前3层的所有功能。 主机到主机的（传输）层 该层映射到OSI模型的传输层上。 Internet 网络层 这一层紧密对应着OSI模型的网络层。它处理基于逻辑地 址的路由。 网络接口层 该层映射

15、到OSI模型的数据链路层和物理层上。,CISCO网络工程师,朱林平,18,第二章 网络模型,图2-3 DoD模型的4层及其对应的OSI参考模型层,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用程序处理层,主机到主机层,互连网络层,网络接口层,DoD模型,OSI模型,CISCO网络工程师,朱林平,19,第二章 网络模型,OSI参考模型的优点 1.允许多厂家共同发展网络标准化组件 2.允许不同类型的网络硬件和软件相互通信 3.防止其中某层的变化影响到其他层,避免牵制到整个模型 OSI参考模型每层的任务和功能 1.应用层:提供文件,打印,数据库等应用程序服务. 2.表示层:表述数据

16、;定义数据的格式;对数据的操作,如数据加密,压缩 翻译 3.会话层:会话控制 4.传输层:提供可靠和不可靠的数据投递,提供端到端的连接 5.网络层:提供IP地址,用于ROUTERS的路径选择 6.数据链路层:根据MAC地址提供对传输介质的访问,实行错误检测, 不实行错误更正 7.物理层:在设备之间传输比特.定义电压,线速,针脚,物理拓扑等规范,CISCO网络工程师,朱林平,20,第二章 网络模型,OSI参考模型每层所运行的协议 1.应用层:HTTP,FTP,SMTP,NNTP, 2.表示层:JPEG,ASCII,GIF 3.会话层:NFS,SQL,RPC,NetBIOS,ASP 4.传输层:TCP,UDP,SPX 5.网络层:IP,ARP,RARP,ICMP,IPX.路由器,3层交换机 6.数据链路层:帧中继,PPP.网桥,交换机 7.物理层:集线器,RJ45 配置网络时,主要涉及的是第1-4层.从物理层开始配置,配置好物理 后,再配置数据链路层,依次配置下去.,