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1、PC1 需要向 PC2 发送一个数据包,这个数据包的传输过程是怎样的？,今天的主题,网络基础知识培训内容,TCP/IP协议栈,交换基本原理,路由基本原理,数据包转发实例,第一节 TCP/IP协议栈,TCP/IP协议栈,主机A,Internet,TCP/IP,主机B,Transmission Control Protocol / Internet Protocol是互联网上通信的标准,提供应用程序接口,处理数据格式、数据加密等,建立、维护和拆除应用程序的会话,建立、管理和拆除主机端到端连接,寻址和路由选择,提供介质访问、链路管理等,比特流传输,1.1 OSI参考模型,面向用户应用,面向数据传输,
2、许多功能在多个层次重复，有冗余感（如流控，差错控制等）各层功能分配不均匀（链路、网络层任务重，会话层任务轻）功能和服务定义复杂，很难产品化（实际应用中几乎没有完全按OSI七层模型设计的产品）,OSI模型的缺陷,网络接入层,网络层,传输层,应用层,1.2 TCP/IP协议栈,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,Application,Transport,Internet,Network Access,OSI 参考模型,TCP/IP协议栈,TCP/IP协议栈与OSI的对应关系,网络接入层,网络层
3、,传输层,应用层,应用层,应用层提供了人机交互的接口,传输层,网络接入层,网络层,传输层,应用层,传输层提供了可靠和不可靠传输,网络层,Application,Transport,Internet,Network Access,TCP/IP协议栈,网络层提供了路由寻址功能,Internet Protocol (IP) 路由寻址 Internet Control Message Protocol (ICMP) 用于连通性测试或路由追踪 Address Resolution Protocol (ARP) 将IP地址映射到MAC地址 Reverse Address Resolution Protoc
4、ol (RARP) 将MAC地址映射到IP地址,Application,Transport,Internet,Network Access,TCP/IP协议栈,网络接入层定义了硬件地址和数据在物理介质上的传输,Logical Link Control(LLC) 定义了流量控制和错误检查等功能 Media Access Control(MAC) 定义了硬件地址 Physical Layer 定义了数据在物理介质上的传输,网络接入层,100010010011100011001100010,数据(DATA),段(Segment),比特(Bit),DATA,TCP/UDP Head,IP Head,包
5、(Packet),Frame Head,帧(Frame),FCS,1.3 数据包的封装,1.4 数据包的解封装,DATA,数据(DATA),段(Segment),DATA,DATA,TCP/UDP Head,包(Packet),DATA,Frame Head,帧(Frame),FCS,IP Head,DATA,第二节 交换基本原理,地址学习,交换机的功能,帧的转发,环路防止,CAM表,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,A,B,C,D,交换机学习主机地址,开机时CAM（内容可寻址存储器）
6、表是空的,主机A发送数据帧给主机C 交换机记录下主机A的MAC地址 对应端口E0 帧被转发到除端口E0以外的其它所有端口,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0: 0260.8c01.1111,E0,E1,E2,E3,D,C,B,A,CAM表,交换机学习主机地址,主机D发送数据帧给主机C 交换机记录下主机D的MAC地址对应端口E3 帧被转发到除端口E3以外的其它所有端口,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0: 0260.8
7、c01.1111,E3: 0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,C,A,B,CAM表,交换机学习主机地址,host A发送数据帧给主机C 在地址表中有目标主机，数据帧不再泛洪而直接转发,E0: 0260.8c01.1111,E2: 0260.8c01.2222,E1: 0260.8c01.3333,E3: 0260.8c01.4444,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,X,X,D,C,A,B,CAM表,交换机确定转发过滤帧,主机D发送广播帧或多点帧 广播帧或多点帧泛
8、洪到除源端口外的所有端口,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,C,A,B,E0: 0260.8c01.1111,E2: 0260.8c01.2222,E1: 0260.8c01.3333,E3: 0260.8c01.4444,CAM表,广播帧和多播帧,第三节 路由基本原理,概述,路由过程是将数据报文从一个逻辑网段转发到其它网段的过程，路由器可以完成这种逻辑网段间流量转发工作 路由器主要完成以下两种功能 路由：学习和维护路由表 交换：完成从路由器入端口到出端口的数据报文的转发,要实现路
9、由路由器必须知道: 目的地址 源地址 所有可能的路由路径 最佳路由路径 管理路由信息,172.16.1.0,10.120.2.0,实现路由的条件,路由表的建立,直连路由 直接连接的可达网段 静态路由 手工配置的可达网段 动态路由 路由协议生成的可达网段,路由器通过路由算法或手工配置得到并维护路由表， 接收到数据包后1. 删除第 2 层帧头和帧尾来解封第 3 层数据包。 2. 检查 IP 数据包的目的 IP 地址以便从路由表中选择最佳路径。3. 将第 3 层数据包封装成新的第 2 层帧，并将该帧从送出接口转发出去。,第四节 数据包转发实例,PC1 需要向 PC2 发送一个数据包,数据包的传输过程
10、,Step1- PC1 将IP数据包封装成以太网帧，并将其目的MAC地址设为 R1 F0/0接口的MAC地址,数据包的传输过程,数据包的传输过程,Step2(1)- R1发现帧的目的mac地址是自己的mac地址,Step2(2)-R1剥离帧头帧尾后检测目的IP地址.,数据包的传输过程,数据包的传输过程,Step2(3)-R1在路由表中寻找目的IP地址.,数据包的传输过程,Step2(4)-R1查询下一跳IP地址，重新封装帧,数据包的传输过程,Step2(5)-R3将数据包从接口Fa0/1转发出去,数据包的传输过程,Step3(1)- R2发现帧的目的mac地址是自己的mac地址,Step3(2
11、)- R2 剖离帧头帧尾后检测目的ip地址,数据包的传输过程,数据包的传输过程,Step3(3)- R2在路由表中寻找目的IP地址，选择最佳路由,数据包的传输过程,Step3(4)- R2 重新封装新的第二层数据帧,数据包的传输过程,Step3(5)- R2 将新的数据帧从接口 S0/0/0 转发出去,数据包的传输过程,Step4(1)- R3 接收 PPP 帧,Step4(2)- R3 剥离 PPP 帧头帧尾后检测目的 IP地址,数据包的传输过程,数据包的传输过程,Step4(3)- R3在路由表中寻找目的IP地址,数据包的传输过程,Step4(4)- R3 的F0/0 接口直接连接到PC2，重新封装帧并从F0/0转发.,数据包的传输过程,Step5- IP 数据包到达 PC2 ， 帧头帧尾被剥离后继续检测上层协议，最终数据经过解封装传递到上层应用。,结论数据链路层目的地址和源地址将随数据包从一 台路由器转发到下一台路由器而不断发生变化，网 络层IP地址始终不会发生变化。也就是说MAC地址是主机在LAN内部的标识， IP地址是主机在WAN上的标识。,谢谢大家 祝大家工作顺利，阖家幸福,
