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1、 逻辑图标逻辑图标交换机交换机路由器路由器服务器服务器个人计算机个人计算机(PC)数据通讯数据通讯设备设备(DCE) 集线器集线器(Hub)RCNA理论理论 OSI网络模型和网络模型和 TCP/IP协议栈协议栈2课程的目的课程的目的ISO/OSI网络网络模型模型TCP/IP协议栈协议栈网络设备集线器网络设备集线器,交换机交换机,路由器的功能路由器的功能议题议题 计算机网络概念计算机网络概念计算机网络概念计算机网络概念计算机网络是指把若干台地理位置不同，且具有独立计算机网络是指把若干台地理位置不同，且具有独立功能的计算机，通过通信设备和线路相互连接起来，功能的计算机，通过通信设备和线路相互连接起
2、来，以实现信息的传输和共享。以实现信息的传输和共享。 通信的分类通信的分类通信的分类通信的分类单播单播广播广播多播多播4.传输层传输层2.数据链路层数据链路层3.网络层网络层1.物理层物理层5.会话层会话层 6.表示层表示层 7.应用层应用层面向用户应用面向用户应用面向数据传输面向数据传输1.ISO/OSI模型将网络通信划分为七个层次模型将网络通信划分为七个层次2.层与层之间相互独立而又相互依靠层与层之间相互独立而又相互依靠 通信的规则通信的规则通信的规则通信的规则6 OSIOSI应用层应用层应用层应用层用户接口用户接口(如如:http,ftp,telnet,dns,dhcp,smtp,pop
3、3,E-mail,远程教育远程教育,在线考试在线考试,视频点播视频点播) OSIOSI表示层表示层表示层表示层数据在计算机系统中的表示方数据在计算机系统中的表示方法法(如如:ASCII,JPEG,MPEG)加密加密,解密解密以以ASCII为例为例:“A”表示为表示为41H“a”表示为表示为61H OSIOSI会话层会话层会话层会话层会话的概念会话的概念:请求方与应答方交换的一组请求方与应答方交换的一组数据流数据流操作系统负责操作系统负责隔离不同的应用数据流隔离不同的应用数据流传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层 网络层网络层 数据数据数据数据传输层报头传输层报头数据数据网络层报头网络
4、层报头数据数据数据链路层报头数据链路层报头0101110101001000010 表示层表示层应用层应用层会话层会话层数据段数据段数据包数据包比特比特数据帧数据帧协议数据单元协议数据单元发送数据发送数据:数据封数据封装装数据数据网络层报头网络层报头 + 传输层报头传输层报头 + 数数据据数据链路层报头数据链路层报头传输层报头传输层报头+ 数据数据网络层报头网络层报头数据数据传输层报头传输层报头0101110101001000010传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层 网络层网络层 表示层表示层应用层应用层会话层会话层 接收数据接收数据:数据拆数据拆封封应用层应用层表示层表示层会话层会
5、话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层传输层传输层Internet层层物理层物理层数据链路层数据链路层利用一组协议完成利用一组协议完成OSI所实现的功能所实现的功能,这组协议叫做这组协议叫做协议栈协议栈 TCP/IP协议栈协议栈 OSIOSI物理层物理层物理层物理层定义定义:1.物理传输介质物理传输介质eg.双绞线双绞线,光纤光纤2.连接器连接器eg.RJ45,SC,GBIC(千兆接口卡千兆接口卡) RJ-45连接器连接器181RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC1TD+2TD-3RD+4NC5NC6RD-7NC8NC计算机或路由器计算机或路
6、由器 直连线直连线Hub或交换机或交换机用于异种设备之间互连用于异种设备之间互连 交叉线交叉线1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC用于同种设备之间互连用于同种设备之间互连ABCD特点特点:1.所有端口同在一个广播域内所有端口同在一个广播域内 2.所有端口共享带宽所有端口共享带宽 3.所有端口同在一个冲突域内所有端口同在一个冲突域内 Hub工作在物理层工作在物理层 光纤和光缆光纤和光缆 点对点光纤传输系统是通过光缆进行连接点对点光纤传输系统是通过光缆进行连接光纤按照传输模式来划分光纤按照传输模式来划分 OSIOSI数据链
7、路层数据链路层数据链路层数据链路层IEEE802模型将模型将OSI的的 L2进行划分进行划分上层上层:逻辑链路控制层逻辑链路控制层(LLC)指明上一层所对应的协议指明上一层所对应的协议底层底层:介质访问控制层介质访问控制层(MAC)定义了数据发送的机制定义了数据发送的机制,差错检测差错检测数据数据源地址源地址帧检测序列帧检测序列类型类型目的地址目的地址可变可变2664XXXXXX XXXXXX由厂商分配给由厂商分配给设备设备由由IEEE分配给分配给厂商厂商(如如:实达实达00-D0-F8)前导位前导位MAC 地址地址8单位单位:字节字节 Ethernet II的帧格式的帧格式载波侦听多路访问载
8、波侦听多路访问/冲突检测冲突检测(CSMA/CD)Ethernet数据帧的发送机制数据帧的发送机制特点特点: 1.交换机的所有端口都在一个广播域内交换机的所有端口都在一个广播域内 2.交换机每个端口带宽是独立的交换机每个端口带宽是独立的 3.交换机每个端口都是独立的冲突域交换机每个端口都是独立的冲突域 4.交换机能够识别交换机能够识别 L2的控制信息的控制信息0123交换机工作在数据链路层交换机工作在数据链路层定义定义:1.互连多条数据链路互连多条数据链路(为互连网中每个设备分配逻辑为互连网中每个设备分配逻辑地址地址)2.决定数据传输路径决定数据传输路径(根据路由信息根据路由信息) OSI网络
9、层网络层 IP IP 数据包格式数据包格式数据包格式数据包格式版本号版本号(4比特比特)目的目的 IP 地址地址(32比特比特)其它其它IP控制信息控制信息数据数据生存周期生存周期 (8比特比特)上层协议上层协议 (8比特比特)源源 IP 地址地址 (32比特比特)20字节字节特点特点: 1.路由器每个端口都是独路由器每个端口都是独立的广播域立的广播域 2.路由器每个端口都是独路由器每个端口都是独立的冲突域立的冲突域 3.路由器能够识别路由器能够识别L3的的控制信息控制信息路由器工作在网络层路由器工作在网络层 IP IP 地址地址地址地址网络位网络位主机位主机位 10101100 000100
10、00 01111010 11001100 172 16 122 204128643216842132比特的二进制数比特的二进制数每每8比特表示成一个十进制数比特表示成一个十进制数A类类: B类类: C类类: D类类: 多播组编号多播组编号 E类类: 用于实验用于实验NetworkHostHostHostNetwork NetworkHostHostNetwork Network NetworkHost8 比特比特8 比特比特8 比特比特8 比特比特 IP地址的分类地址的分类1A类类:0NNNNNNNHostHostHost8 916 1724 2532(1-126)1B类类:10NNNNNNN
11、etworkHostHost8 916 1724 2532(128-191)1C类类:110NNNNNNetworkNetworkHost8 916 17242532(192-223)1D类类:1110MMMM多播组多播组多播组多播组多播组多播组8 916 17242532(224-239) IP地址的分类地址的分类 IP IP网络中主机数的计算方法网络中主机数的计算方法网络中主机数的计算方法网络中主机数的计算方法 2N-2 公式公式:“N”代表主机位数代表主机位数主机位全主机位全“0”表示网络编号表示网络编号主机位全主机位全“1”表示该网络中的广播表示该网络中的广播私有地址私有地址(RFC1
12、918)A类类:10.0.0.0至至10.255.255.255B类类:172.16.0.0至至172.31.255.255C类类:192.168.0.0至至192.168.255.255主要用于主要用于:1.测试目的端的可达性测试目的端的可达性(ping)2.测试到达目的端的路径测试到达目的端的路径(tracert,pathping,traceroute,扩展扩展ping)ICMP(网际控制消息协议网际控制消息协议)172.16.3.1以单播回应以单播回应:IP为为172.16.3.2 的的MAC为为0800.0020.1111 172.16.3.2以以FFFF.FFFF.FFFF 询问询问
13、:IP为为172.16.3.2的的MAC ARP(地址解析协议地址解析协议)1.本地本地ARP(一个一个IP网络内网络内)2.远程远程ARP(跨越多个跨越多个IP网络网络) OSIOSI传输层传输层传输层传输层主要负责主要负责:1.将上层应用加以区分将上层应用加以区分(端口号端口号)2.建立端到端的应用连接建立端到端的应用连接3.可靠可靠(如如:TCP,SPX)或不可靠或不可靠(如如:UDP)的数据传输服务的数据传输服务TCP(传输控制协议传输控制协议)属于面向连接的网络协议属于面向连接的网络协议UDP(用户报文协议用户报文协议)属于无连接的网络协议属于无连接的网络协议应用层应用层传输层传输层
14、Internet层层物理层物理层数据链路层数据链路层 TCP/IPTCP/IP传输层传输层传输层传输层 常见的端口号常见的端口号传输层FTPTCP 20，21TelnetTCP 23HTTPTCP 80DNSTCP,UDP 53TFTPUDP 69主机主机 A102823源端口源端口目的端口目的端口主机主机 B应用客户端使用的源端口号一般为系统中未应用客户端使用的源端口号一般为系统中未使用的且大于使用的且大于1023 源源/目的端口号目的端口号 TCP TCP 段格式段格式段格式段格式源端口号源端口号 (16比特比特)目的端口号目的端口号(16比特比特)顺序号顺序号(32比特比特)应答号应答号
15、 (32比特比特)窗口大小窗口大小 (16比特比特)校验和校验和 (16比特比特)其它其它TCP控制信息控制信息数据数据20字节字节发送发送 SYN (seq=100)接收接收SYN发送发送SYN, ACK (seq=300 ack=101)建立连接建立连接(seq=101 ack=301)主机主机A主机主机B123接收接收SYN,ACK TCP三次握手过程三次握手过程102823SP.DP.102102Seq.302Ack.102823DP.101101Seq.301Ack.102823SP.DP.102102Seq.301Ack.102823SP.DP.103103Seq.302Ack.S
16、P. TCP的工作过程的工作过程hostAhostB 窗口数为窗口数为“1” 接收方接收方发送发送1接收接收 1接收接收 ACK 2 发送发送 ACK 2发送发送 2接收接收 2接收接收 ACK 3发送发送 ACK 3发送发送 3接收接收 3接收接收 ACK 4发送发送 ACK 4 发送方发送方Window size = 3发送发送 2发送方发送方Window size = 3发送发送 3ACK 3Window size = 2第三个数据第三个数据段被丢弃段被丢弃Window size = 3发送发送 4Window size = 3发送发送 3ACK 5Window size = 2接收方接收方 TCP窗口数的应用窗口数的应用Window size = 3发送发送 1 UDP UDP 段格式段格式段格式段格式源端口号源端口号(16比特比特)目的端口号目的端口号 (16比特比特)其它其它UDP控制信息控制信息数据数据校验和校验和 (16比特比特)8字节字节课程回顾课程回顾ISO/OSI网络网络模型模型TCP/IP协议栈协议栈网络设备集线器网络设备集线器,交换机交换机,路由器的功能路由器的功能Q&A
