cc网络基础知识培训

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1、网络基础知识培训,现代教育技术中心 李 顺 2013.11.26,Internet简介一个全局的视图 OSI参考模型 vs. TCP/IP协议集 以太网原理集线器 vs. 交换机 IP协议编址、路由、访问控制、地址翻译 高层应用DNS、HTTP、FTP、E-mail 传输介质与结构化布线 网络管理 网络管理经验分享,内容概要,历史 1969 ARPANet建立 1972 为发展ARPANet标准创建了互联网络组织 1978 计划将TCP选路功能分出一个单独的协议-IP 1982 使用TCP/IP协议集统一ARPANet 1986 NSFNet建立 1989 发明了HTML/HTTP 1993

2、第一个图形化浏览器Mosaic 1995 NSFNet退休，Internet转入商业运作,Internet一个全局的视图,Internet在中国 1987 钱天白教授发出我国第一份电子邮件“越过长城，通向世界” 1994 NCFC通过美国SPRINT公司连入Internet的64K国际专线开通，实现了与Internet的全功能连接，我国被国际上正式承认为有Internet的国家；中国公用计算机网ChinaNet、中国教育和科研计算机网CERNet建设相继启动 1996 ChinaNet全国骨干网建成；中国公众多媒体通信网（169网）建设启动 1997 中国互联网络信息中心CNNIC组建；Chi

3、naNet实现了与CERNet等其他三个互联网络的互联互通；截至1997年底我国上网用户人数62万 截至2001年6月我国上网用户人数2650万,校园网上计算机的联网视图,Internet简介一个全局的视图 OSI参考模型 vs. TCP/IP协议集 以太网原理集线器 vs. 交换机 IP协议编址、路由、访问控制、地址翻译 高层应用DNS、HTTP、FTP、E-mail 传输介质与结构化布线 网络管理 网络管理经验分享,内容概要,什么是协议？ 为了使数据可以在网络上从源传递到目的地，网络上所有设备需要“讲”相同的“语言” 描述网络通信中“语言”规范的一组规则就是协议 例如：两个人交谈，必须使用

4、相同的语 言，如果你说汉语，他说阿拉伯语 数据通信协议的定义 决定数据的格式和传输的一组规则或者一组惯例,Page 8/54,什么是协议,协议分层21,网络通信的过程很复杂 数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机，然后转换成最初的形式，以便接收者能够阅读 为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计,Page 9/54,分层设计的意义 用户服务层的模块设计可相对独立于具体的通信线路和通信硬件接口的差别 而通信服务层的模块设计又可相对独立于具体用户应用要求的不同,Page 10/54,协议分层22,例如：文件传输或电子邮件服务模块的设计，不必关心底层通信线路是光纤还是双绞线,面向连接的服

5、务 先建立连接再传输数据，之后再断开连接 保证数据传输的可靠性 无连接的服务 不需要事先建立连接，直接发送数据 每个报文都带有完整的目的地址 不保证报文传输的可靠性,Page 11/54,服务类型,Page 12/54,OSI 协议模型,通信的双方需要“讲”相同的语言,网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性,1974年，ISO组织发布了OSI参考模型,OSI(Open System Internetwork) 是开放的通信系统互联参考模型,Page 13/54,OSI的七层框架21,物理层,物理层,数据链路层,数据链路层,网络层,网络层,传输层,传输层,会话层,会话层,表示层,表示层,应用层,应

6、用层,物理层协议,数据链路层协议,网络层协议,传输层协议,会话层协议,表示层协议,应用层协议,比特,帧,报文,TPDU,SPDU,PPDU,APDU,1 接口,2 接口,3 接口,4 接口,5 接口,6 接口,主机A,主机B,数据单元,层,目的： 保证原始数据比特流的无误传输。 任务： 确定与物理媒体相关的电气特性、机械 特性、功能特性及规程特性。,OSI第一层 ：物理层,传输媒体：,OSI第一层 ：物理层,传输媒体,双绞线:UTP/STP,同轴电缆: RG58 A/U 细缆 RG11粗缆,光纤、无线,传输计算机数据的方法： 模拟传输 使用传统电话线路进行传输 数字传输,OSI第一层 ：物理层

7、,模拟传输：,OSI第一层 ：物理层,电话网络是分布最广的网络 电话网不适用于数据传输，必须经过调制,Modem,Modem,目的： 保证数据在物理链路上实现可靠的传输 任务： 解决信道共享及维护数据帧的完整性,OSI第二层 ：数据链路层,逻辑拓扑结构： 实际数据传输的路径，逻辑拓扑使用特定的规则，控制网络设备何时可以传送数据。,OSI第二层 ：数据链路层,1,2,3,4,IBM令牌环,1,2,3,4,逻辑拓扑,物理拓扑,MAU,数据链路层由二个子层组成：,OSI第二层 ：数据链路层,逻辑链路层,MAC层,LLC层,媒体访问层,逻辑链路层,MAC子层：解决发送方占用信道的问题,OSI第二层 ：

8、数据链路层,我要传送数据 网络是否可以用呢？,MAC子层： 占用信道的方法： 争用Contention以太网采用的方法 令牌Token passing-令牌环网采用的方法 询Polling,OSI第二层 ：数据链路层,争用Contention,OSI第二层 ：数据链路层,令牌Token Passing,OSI第二层 ：数据链路层,我有令牌,只 有我能发,询Polling,OSI第二层 ：数据链路层,你可以发了。,MAC子层寻址: MAC地址硬件生产厂商提供的唯一物理地址 MAC地址为12位16进制数 如：Unisnet MAC地址：000493XXXXXX MAC地址网络上区分各个设备,OSI

9、第二层 ：数据链路层,LLC子层： 目的： 保证帧传送的完整性与无误性 任务： 建立和释放LLC层的逻辑连接 提供与高层(网络层)的接口 差错控制 流量控制,OSI第二层 ：数据链路层,LLC子层： 流量控制： 目的：保证快速与慢速设备之间帧无误传输,OSI第二层 ：数据链路层,注意：双方速率 保持一致,快速设备,慢速设备,LLC子层： 流量控制方法： 固定速率流量控制 窗口流量控制,OSI第二层 ：数据链路层,窗口流量控制： 建立一个缓冲区（窗口），将一组数据帧放入。,OSI第二层 ：数据链路层,4,5,6,7,3,2,1,4,5,6,7,2,3,2,1,2,6,4,5,1 ack,2 ac

10、k,确认,目的： 完成网络之间的数据传输 任务： 寻找网络地址网络寻址 完成网络间数据传输交换传输 路由选择算法路径选择,OSI第三层：网络层,网络寻址 ( Addressing) 在一个网际网络中, 每个网络段被赋予一 个逻辑网 络标识, 而该网络标识由网络层 负责管理. IP网络地址：X.X.0.0,OSI第三层：网络层,交换传输： 电路交换(cuicurt switch) 消息交换(message switch) 分组交换(package switch),OSI第三层：网络层,电路交换: 一旦通路建立,保持至数据传输完毕。,OSI第三层：网络层,路由器B,路由器C,消息交换: 数据被分成

11、多个消息，每个消息独立选择路径,OSI第三层：网络层,分组交换: 数据被分成多个分组，每个分组独立选择路径,OSI第三层：网络层,网络路径选择 (Routing) 路由发现： 距离矢量法（distance vector） 状态连接法（link state） 路由选择： 静态选择人为建立路由表 动态选择hop,tick,OSI第三层：网络层,目的： 保证端到端无误的传输 向高层用户屏蔽下面通信各层的细节 补偿下层传输的缺陷，使得端与端之间传输透明 任务： 将上层数据分段重组传给下层 为保证端到端的传输，连接服务,OSI第四层：传输层,段重组：,OSI第四层：传输层,上层协议,下层协议,报文,传输

12、层,数据帧,我将上下层之间的报文进行重 组，大 小,连接服务： 无确认的无连接服务 无流量、差错或包的顺序控制 面向连接的服务 有确认，对流量、差错或包顺序进行控制 带确认的无连接服务 有确认，对流量、差错进行控制,OSI第四层：传输层,目的： 逻辑地址(低层提供)服务地址 任务： 对话控制 会话管理,OSI第五层 ：会话层,对话控制： 单工通信 半双工通信 全双工通信,OSI第五层：会话层,会话管理 建立连接 数据传输 释放连接,OSI第五层：会话层,登录名、口令？ 验证通过，传 送数据 传送结束，释放,目的： 将数据转换成计算机应用程序相互理解的格式 任务： 翻译 加密,OSI第六层 ：表

13、示层,翻译: ASCII,OSI第六层 ：表示层,How do you do!,说得是什么 我不懂,我来当 翻译,目的： 完成网络服务应用 任务： 网络服务的协议 网络应用程序 网络服务通告,OSI第七层 ：应用层,服务通告,OSI第七层 ：应用层,告诉你们， 我可以打印！,网络服务使用方式： 重定向,OSI第七层 ：应用层,我将打好的 文件存在F 盘上,重定向,Page 49/54,数据的封装与解封装过程31,Internet,Hello!,Page 50/54,数据的封装与解封装过程32,IP包头,Hello,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,比特,帧,报文,段,

14、PDU,Hello,LLC子层,MAC子层,TCP/UDP头,高层数据,MAC子层,LLC子层,FCS,Page 51/54,数据的封装与解封装过程33,IP包头,Hello,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,比特,帧,报文,段,PDU,Hello,LLC子层,MAC子层,MAC子层,FCS,TCP/UDP头,高层数据,LLC子层,TCP/IP协议参考模型,TCP/IP是20世纪70年代中期美国国防部为ARPANET开发的网络体系结构,Page 52/54,相同点 两者都是以协议栈的概念为基础 协议栈中的协议彼此相互独立 下层对上层提供服务 不同点 OSI是先有模型；

15、TCP/IP是先有协议，后有模型 OSI适用于各种协议栈；TCP/IP只适用于TCP/IP网络 层次数量不同,Page 53/54,TCP/IP模型与OSI模型的比较,假设你的名字叫小不点，你住在一个大院子里，你的邻居有很多小伙伴，在门口传达室还有个看大门的李大爷，李大爷就是你的网关。当你想跟院子里的某个小伙伴玩，只要你在院子里大喊一声他的名字，他听到了就会回应你，并且跑出来跟你玩。 但是你不被允许走出大门，你想与外界发生的一切联系，都必须由门口的李大爷（网关）用电话帮助你联系。,Page 54/54,网关,DNS的中文意思是：域名服务。域名服务是提供主机名到IP地址转换的一段计算机程序。如：域名： 转换成 IP地址：202.96.134.134 二、为什么用DNS？ 人的大脑记住一组资源的名字比较容易，而记住这组资源的地址很难，但实际上我们又必须使用地址来访问资源，所以必须有一个系统来提供名字到地址的翻译服务。如：百度 这个我们很好好记，但是百度的IP地址：121.14.89.14 我们就记不住了，有了NDS，我们只要记住这个域名就行，只要在浏览器里输入域名，电脑就会向DNS服务器发出请求，DNS就会把域名相对应的IP地址发给电脑，这个过程很快，我们不用去操心IP地址。,Page 55/54,DNS,当您