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1、,TCP/IP 技术,Part #,Page 2,TCP/IP 技 术,TCP/IP 概述 以太网技术 广域网简介 IP原理与技术 TCP原理与技术 路由简介,TCP/IP 概述,Page 3,TCP/IP 成功的原因,TCP/IP是最早出现的网络协议之一，它的成功得益于顺应了社会的需求 DARPA为推广TCP/IP，采用开放策略，以低价出售TCP/IP使用权，鼓励厂商开发TCP/IP产品。 TCP/IP与当时流行操作系统UNIX的结合是其成功的一个重要原因。 TCP/IP技术来源于实践，并在实践中得到不断的改进与完善。 开放和简单。 借助于以太网的成功,TCP/IP概述,Page 4,IP
2、Internet业务举例,TCP/IP概述,Page 5,IP Internet业务,TCP/IP概述,Page 6,OSI和TCP/IP层模型,TCP/IP概述,OSI协议参考模型 TCP/IP 模型,应用层 7,表示层 6,会话层 5,传输层 4,网络层 3,数据链路层 2,物理层 1,互联网络层（IP）,网络接入层,传输控制层,应用/业务层,TCP/UDP,IP,MAC+PHY,Page 7,OSI和TCP/IP层模型功能描述,TCP/IP概述,OSI各层主要功能,TCP/IP各层主要功能,Page 8,TCP/IP协议,TCP/IP概述,并非任何主机都实现所有的协议/应用。,具体实现在
3、很大程度上取决于主机的操作系统。,Page 9,使用TCP/IP协议进行信息传输,TCP/IP概述,在协议层次中，下层是服务的提供者，上层是服务用户。网络中的第n层总是相第n+1层提供比n-1层更完善的服务。,服务：描述协议层次中相邻层之间关系的有效的抽象的概念，是网络中各层向上层提供的一组操作。,Page 10,TCP和UDP的主要特性,TCP/IP概述,传输控制协议(TCP),使用序列号(sequence numbering)和确认的方法来提供可靠的数据传输。 类似于面向连接传输的方法，提供“虚连接”的建立。 提供端口号(Port Numbers)用于对上层协议的复用/去复用 全双工数据传
4、输。,用户数据报协议(UDP),无连接的传输协议 无保证传输、不可靠的机制 比TCP有较少的负荷更简单 在LAN应用和管理信息传输中流行(如SNMP),Page 11,IP和ICMP的主要特性,TCP/IP概述,网际协议(IP),无连接的网络协议 使用32位寻址，全球唯一(用打点的十进制记号来代表) 封装TCP或UDP分组 向不同的网络提供公共的逻辑接口(分组的逻辑路由),网际控制报文协议(ICMP),提供IP层的差错报告 ICMP的差错都是路由器信源主机模式 提供拥塞控制功能 提供路径控制功能,Page 12,地址解析（Address Resolution）,TCP/IP概述,概念,IP真正
5、做的工作之一是在各种物理网络技术上覆盖一层软件，将物理地址隐藏起来，互联网自IP层开始表现为统一的地址格式，IP层以上的各层均使用IP地址；而物理网络内部，依然使用各自原来的物理地址。因此，在互联网中存在两种地址，二者之间要建立映射的关系，这种关系成为地址解析。,地址解析协议ARP,用于从IP地址到物理地址的映射,反向地址解析协议RARP,用于从物理地址到IP地址的映射,Page 13,总结,TCP/IP概述,本章对TCP/IP协议及其相关的内容作了概括的介绍 TCP/IP的历史及发展 TCP/IP与OSI模型的比较对照 基于TCP/IP的应用业务。 TCP/IP协议簇中的部分协议的特性 查协
6、议： IP方面的查WWW.IETF.ORG，辅助的可以查WWW.CISCO.COM 其他还有ITU-T,ATM FORUM,FR FORUM，信息产业部的等。 也可以查公司NOTES系统里的标准管理。,Page 14,TCP/IP 技 术,TCP/IP 概述 以太网技术 广域网简介 IP原理与技术 TCP原理与技术 路由简介,以太网技术,Page 15,局域网LAN综述,以太网技术,IEEE 802课题,以其开始的年月命名 以OSI模型为标准的物理层和数据链路层的LAN标准 服务访问点SAP提供通信的相邻层次间的寻址,内容,信号编码和译码 顺序的比特发送和接收 提供通过双绞线、同轴电缆或光纤对
7、传送介质的连接,Page 16,局域网LAN综述,IEEE 802.X 系列标准,IEEE802.1（802系列介绍和接口原语的定义） IEEE802.2（LLC协议） IEEE802.3（CSMA/CD载波侦听多路访问/冲突检测） IEEE802.4（令牌总线） IEEE802.5（Token Ring令牌环） IEEE802.6（MAN 都市网） IEEE802.7（FDDI光纤分布式数据接口） IEEE802.8（时间槽）,以太网技术,Page 17,局域网的MAC子层IEEE802.3,前导码：56比特，交替的101010形式 SFD：起始帧分隔符，8比特10101011； 地址：6字
8、节或2字节，地址第0比特为用于区分该地址为单个MAC地址，还是 组地址；6字节地址中第1比特为该地址为全局管理还是本地管理。源 地址和目的地址的长度必须相同。 帧长度：16比特，数据字段中的字节数。 数据字段 和填充： 数据字段包含MAC层之上的信息，包括IEEE802.2和其以上的数据信息，最少46个字节，如果数据字段不足46字节，要使用填充字段。数据字段和填充字段之和不能超过1500字节。 FCS：32比特的CRC，根据地址字段、帧长度字段、数据和填充字段的内容进 行计算。,IEEE802.3帧结构,以太网技术,Page 18,以太网帧结构,前导码：64比特，交替的101010形式，最后以
9、10101011结束，提供同步 地址：48比特，前3个字节为IEEE管理，后三个字节为厂家分配有三类地址： 单个地址(Individual)，地址字段的最低一个比特为0，全球唯一 广播地址(Broadcast)：48比特地址全1时，为广播地址 组播地址(Multicast)：地址字段的最低一个比特为1 类型：Type，16比特，标识数据字段中使用的高层协议。 Type IP=0x0800，Type ARP=0x0806 数据：第三层用户数据 FCS：32比特的CRC校验，根据地址、类型和数据字段的内容计算得出。,最大帧长度1518字节，最小帧长度64字节，最大传输单元MTU1500字节,以太网
10、技术,Page 19,以太网组网,速度：10M，100M，1000M，10G 设备：HUB，桥，以太网交换机，三层交换机 电缆：3类，5类，超5类，多模，单模光纤 接口: RJ45,SC,ST，MT-RJ 等,Page 20,以太网组网,全双工 端口捆绑:802.3ad 端口镜像 VLAN：802.1q 生成树：802.1d 网管：串口，Telnet，Web，SNMP等,Page 21,如何建园区网？,Page 22,总结,以太网技术,局域网的层次是在数据链路层的。 数据链路层分为链路控制子层和介质访问子层，在IEEE802.x标准中，IEEE802.2为描述了LLC子层的帧结构，IEEE80
11、2.3802.6描述了MAC子层的帧结构。 虽然传统Ethernet的帧结构和IEEE802.3非常相似，但是它们对IP的承载方式是非常不同。IP数据报可以直接封装在传统Ethernet帧的数据段，而对于IEEE802.3来讲，中间还需加入IEEE802.2和SNAP的协议。,Page 23,TCP/IP 技 术,TCP/IP 概述 以太网技术 广域网简介 IP原理与技术 TCP原理与技术 路由简介,广域网简介,Page 24,广域网简介,点对点协议PPP 分组网协议X.25 帧中继技术 ATM技术 POS,广域网简介,Page 25,点对点协议PPP,概念：提供一种通过点对点链路传输数据报文
12、的方法。 组成：三个部分 通过串行链路封装数据报文的方法，PPP协议HDLC协议为基础来传 送PPP报文 扩展的链路控制协议LCP用于建立、配置和测试数据链路的连接 全序列的网络控制协议NCP用于建立和配置不同的网络协议，PPP 协议被设计成能够同时采用不同的网络层协议。 过程： PPP链路的建立，发端PPP首先发送LCP帧来配置（有选择） 测试 数据链路。 选择网络层协议，在数据链路建立起来，并由LCP协调好之后，发 端PPP发送NCP帧来选择和配置一个或多个网络层协议。 数据传送，网络层协议选择完成后，就可以进行PPP数据传送。 链路关闭，外部事件发生（超时、用户干预）或由LCP或NCP关
13、闭 数据链路,广域网简介,Page 26,点对点协议PPP帧格式,标志字段：单字节，帧同步,0x7E 地址字段：单字节，标准广播地址0xFF，PPP不赋予单个站点地址。 控制字段：单字节，0x03，用户数据为无序传输方式 协议字段PID ：双字节，用于说明数据字段中的协议类型 PID0x0021(IP) 0x002B(IPX) 0x8021(ICMP) 0xC021(LCP) 数据字段：长度可变，缺省的最大长度为1500字节，上层用户数据 FCS：通常为双字节，允许使用4字节的FCS，这样有助于提高检错能力。,广域网简介,Page 27,PPP的链路控制协议LCP,LCP提供用来建立、配置、维
14、护和关闭PPP连接的方法。 LCP协议一般要经历四个步骤： 链路的建立与配置的协调：在任何网络层数据报文能够被交换之前，LCP协议首先打开有关的连接和协调有关的配置参数，当配置确认帧已经被发送和接收到时，这一步骤才完成。 链路质量的确认：在第一步骤完成之后，LCP协议可以有选择的进行链路质量的确认步骤。链路被检测以确定是否能够满足运行网络层协议的要求，而且这一步骤对LDP协议来讲是可选的。LCP协议也可以将网络层协议信息的传输推迟到这一步骤之后进行。 网络层协议配置的协调：在第二步骤完成之后，网络层协议可以通过适当的NCP协议进行单独的配置，而且网络层协议在任何时刻被激活或者被挂起，如果LCP
15、协议关闭了某一链路，它将会通知网络层协议采取相应的后继动作。 链路的关闭：LCP协议可以在任意时刻关闭链路，通常是由于用户请求而发生的，也有可能其它意外的物理事件的发生所致，比如线路本身故障或者使用超时等。,广域网简介,Page 28,LCP帧的类型和PPP国际标准,LCP帧类型 链路建立帧 用于建立和配置数据链路。 链路关闭帧 用于关闭数据链路 链路维护帧 用于管理和维护数据链路,PPP国际标准 物理层 EIA/TIA-232C EIA/TIA-422/423 V.35 链路层 ISO 33091979：HDLC ISO 33091984：备忘录1启动/停止传输 ISO 33091984/P
16、DAD1：对HDLC的控制字段的编码的定义,广域网简介,Page 29,DDN数字数据网,基于时隙交叉复用 用户一直占有带宽 组网：,Page 30,分组交换X.25,定义：数据端设备DTE和数据电路设备DCE之间的接口标准 功能：与OSI参考模型的下三层功能相对应,分组格式和交换过程,通过LAPB实现,DTE和DCE的物理介质,广域网简介,Page 31,分组交换X.25,交换方式：虚电路 永久虚电路PVC：用于经常使用的数据传输 交换虚电路SVC：用于突发性数据传输 虚电路号VCN：X.25的连接标识符。 LIC：最低单向入呼叫VCN HIC：最高单向入呼叫VCN LTC：最低双向呼叫VCN HTC：最高双向呼叫VCN LOC：最低单向出呼叫VCN HOC：最高单向出呼叫VCN VC=0为
