網(wǎng)絡(luò)基本知識七層模型

網(wǎng)絡(luò)基本知識七層模型第1頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日學(xué)習(xí)目標(biāo)理解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)知道局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的基本概念掌握ISOOSI參考模型的基本結(jié)構(gòu)第2頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日課程內(nèi)容

網(wǎng)絡(luò)概述OSI參考模型第3頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)定義LAN和WAN網(wǎng)絡(luò)拓撲標(biāo)準(zhǔn)化組織第4頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通信規(guī)則的正式描述。5432154321TCP/IP協(xié)議棧SourceHostADestinationHostB好啊！我剛好也懂TCP/IP。請問可以用TCP/IP和你通信嗎?TCP/IP協(xié)議棧第5頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日LAN定義LAN定義：通常指幾公里以內(nèi)的，可以通過某種介質(zhì)互聯(lián)的計算機、打印機、modem或其他設(shè)備的集合。特點：距離短、延遲小、數(shù)據(jù)速率高、傳輸可靠。標(biāo)準(zhǔn)(standard)：描述了協(xié)議的規(guī)定，設(shè)定了最簡的性能集。第6頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日LAN常用設(shè)備LAN的設(shè)計目標(biāo)：運行在有限的地理區(qū)域；允許同時訪問高帶寬的介質(zhì)；通過局部管理控制網(wǎng)絡(luò)的私有權(quán)利；提供全時的局部服務(wù)；聯(lián)接物理相臨的設(shè)備。HUB交換機路由器ATM交換機第7頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日廣域網(wǎng)定義及分類WAN定義：在大范圍區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，主要用于互連局域網(wǎng)。WAN分類：共用電話網(wǎng)：PSTN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)：ISDN數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)：DDNX.25共用分組交換網(wǎng)幀中繼：FrameRelay異步傳輸模式：ATM第8頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日WAN交換模式電路交換：基于電話網(wǎng)的電路交換優(yōu)點：時延小、透明傳輸；缺點：帶寬固定，網(wǎng)絡(luò)資源利用率低。分組交換：以分組為單位存儲轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)點：多路復(fù)用，網(wǎng)絡(luò)資源利用率高；缺點：實時性差。第9頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日WAN的設(shè)計目標(biāo)：運行在廣闊的地理區(qū)域；通過低速串行鏈路進行訪問；網(wǎng)絡(luò)控制服從公共服務(wù)的規(guī)則；提供全時的或部分時間的聯(lián)接性；聯(lián)接物理上分離的、遙遠的、甚至全球的設(shè)備。WAN常用設(shè)備Modem/CSU/DSU路由器廣域網(wǎng)交換機接入服務(wù)器第10頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日帶寬和延遲帶寬定義：描述網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)在一定時刻從一個節(jié)點傳送到任意節(jié)點的信息量。以太網(wǎng)帶寬：10M、100M、1000M等。廣域網(wǎng)各類服務(wù)帶寬。延遲：節(jié)點間數(shù)據(jù)傳送時間。第11頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日常見網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)：總線、星型、樹型環(huán)型、網(wǎng)型第12頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日總線型拓撲結(jié)構(gòu)圖TerminatorSegmentTerminator第13頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日總線型拓撲結(jié)構(gòu)計算機連接到公共的共享電纜上在共享的電纜兩端均有終結(jié)器,起到邊界定義的作用如果線路有一處斷點，那么整個網(wǎng)絡(luò)將停止通信計算機數(shù)目越多，網(wǎng)絡(luò)上的噪音越大，從而網(wǎng)絡(luò)的效率越低第14頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日星型拓撲結(jié)構(gòu)圖HuborSwitch第15頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日星型拓撲結(jié)構(gòu)如果單個計算機發(fā)生故障，只有單個的計算機不能與網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)中的每臺計算機上引出的電纜線段都連接到中央的交換機或集線器因為每臺計算機都連接到中央設(shè)備上，所以中央設(shè)備出現(xiàn)故障，那么整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓星型拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中也產(chǎn)生噪聲第16頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)第17頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)每臺計算機的作用就像一臺中繼器，將信號重寫一遍并發(fā)到下一臺計算機。計算機連接到纜線組成的單/雙環(huán)上，這里沒有終結(jié)器，信號一個方向在環(huán)中運行通過每臺計算機第18頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日網(wǎng)型拓撲結(jié)構(gòu)第19頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日網(wǎng)型拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)型提供了網(wǎng)絡(luò)的冗余路徑，因此，如果一條線路出現(xiàn)故障，另一條線路，繼續(xù)發(fā)揮作用因為冗余路徑比在其他拓撲結(jié)構(gòu)中所需的纜線更多，所以網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)會更昂貴第20頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日混合型拓撲結(jié)構(gòu)圖Star-BusBusStar-Ring第21頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日課程內(nèi)容

網(wǎng)絡(luò)概述OSI參考模型第22頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日OSI參考模型物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會話層、表示層和應(yīng)用層第23頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日OSI參考模型OSIRM：開放系統(tǒng)互連參考模型(OpenSystemInterconnectionReferenceModel)網(wǎng)絡(luò)世界的法律!第24頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日七層功能應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層1234567底層:負責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸高層:負責(zé)主機之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?5頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日七層功能應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層1234567提供應(yīng)用程序間通信處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等建立、維護和管理會話建立主機端到端連接尋址和路由選擇提供介質(zhì)訪問、鏈路管理等比特流傳輸?shù)?6頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日對等通信每一層利用下一層提供的服務(wù)與對等層通信；每一層使用自己的協(xié)議。HostAHostBAPDUPPDUSPDUSegmentPacketFrameBit應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層第27頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日數(shù)據(jù)封裝DataDataHDataHH主機服務(wù)器交換機路由器應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層DataDataHDataHH第28頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)TCP頭數(shù)據(jù)IP頭數(shù)據(jù)LLC頭0101110101001000010數(shù)據(jù)MAC頭表示層應(yīng)用層會話層段包比特幀PDUFCSFCS封裝數(shù)據(jù)PDU:協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ProtocolDataUnit）是指對等層次之間傳遞的數(shù)據(jù)單位.第29頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日上層數(shù)據(jù)LLC頭+IP+TCP+上層數(shù)據(jù)MAC頭IP+TCP+上層數(shù)據(jù)LLC頭TCP+上層數(shù)據(jù)IP頭上層數(shù)據(jù)TCP頭0101110101001000010傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層表示層應(yīng)用層會話層解封裝數(shù)據(jù)第30頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日數(shù)據(jù)傳輸過程中的幀結(jié)構(gòu)和包結(jié)構(gòu)DataDataAAEthernetBBFrom

LANFrame

Relayto

WANDatato

LANDataDataDataDataFramrelayDataEthernetData數(shù)據(jù)傳輸過程中，幀結(jié)構(gòu)在改變，但是包結(jié)構(gòu)不改變第31頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日物理層物理層：定義電壓、接口、線纜標(biāo)準(zhǔn)、傳輸距離等。物理層線纜：同軸電纜(coaxicalcable)：細纜和粗纜雙絞線(twistedpair)：UTP、STP光纖(fibre)無線電波(wirelessradio)：無線局域網(wǎng)WLAN第32頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日網(wǎng)絡(luò)線纜同軸電纜ThinNetThickNet10Base2,10Base5光纖雙絞線Unshielded(UTP)Shielded(STP)10BaseT第33頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日雙絞線是由八根直徑為1mm的銅線組成，兩兩互相纏繞，形成四對纏繞線UTP非屏蔽雙絞線STP屏蔽雙絞線（干擾大的場合）三類線，五類線cat-5．超五類線最遠傳輸距離：100米RJ-45第34頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日線纜分類直連電纜（異種設(shè)備）主機到交換機或集線器路由器到交換機或集線器交叉電纜（同種設(shè)備）交換機到交換機集線器到集線器主機到主機集線器到交換機反轉(zhuǎn)電纜從主機到路由器控制臺串行通信端口的連接第35頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日雙絞線橙白、橙綠白、綠藍白、藍棕白、棕橙白、橙綠白、藍藍白、綠棕白、棕第36頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日標(biāo)準(zhǔn)化線序568A綠白，綠，橙白，藍，藍白，橙，棕白，棕568B橙白，橙，綠白，藍，藍白，綠，棕白，棕第37頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日物理層局域網(wǎng)與物理層線纜標(biāo)準(zhǔn)：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：中繼器、集線器等。廣域網(wǎng)與物理層DTE設(shè)備：路由器、終端主機等；DCE設(shè)備：廣域網(wǎng)交換機、Modem、CSU/DSU等；常見接口：RS-232、V.24、V.35等。第38頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層分為2個子層：LLC子層和MAC子層。數(shù)據(jù)鏈路層的功能：物理地址定義網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)鏈路參數(shù)差錯驗證物理介質(zhì)訪問流控制(可選)第39頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日MAC/物理地址MAC地址有48位，華為產(chǎn)品前3個字節(jié)是0x00E0FC。00e0.fc01.2345廠商編號序列號24bits24bits00e0.fc01.2345RomRam第40頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日LAN與數(shù)據(jù)鏈路層IEEE802標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)今最為流行的LAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1基本局域網(wǎng)問題IEEE802.2定義LLC子層IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.4令牌總線網(wǎng)IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)以太網(wǎng)交換機第41頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日WAN與數(shù)據(jù)鏈路層WAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)：HDLCPPPISDNX.25FrameRelayWAN數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備：Modem、ISDN終端適配器CSU/DSU、廣域網(wǎng)交換機第42頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日網(wǎng)絡(luò)層編址和路由應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層第43頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)層地址由兩部分地址組成：網(wǎng)絡(luò)層地址和主機地址。網(wǎng)絡(luò)層地址是全局唯一的。IP地址IPX地址網(wǎng)絡(luò)地址主機地址8網(wǎng)絡(luò)地址主機地址1aceb0b1.0000.0c00.6e25第44頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日路由協(xié)議與可路由協(xié)議可路由協(xié)議：IP、IPX路由協(xié)議：RIP、OSPF、BGP等N2N1N1.H1N1.H2N2.H1第45頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日面向連接和無連接的服務(wù)面向連接的服務(wù)：適合延遲敏感性應(yīng)用建立連接數(shù)據(jù)傳輸斷開連接無連接的服務(wù)：適合延遲不敏感的應(yīng)用無需建立連接資源動態(tài)分配第46頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議操作網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層表示層會話層傳輸層應(yīng)用層ABCDERouterARouterBRouterC第47頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日傳輸層傳輸層功能：分段上層數(shù)據(jù)；建立端到端連接；將數(shù)據(jù)從一端主機傳送到另一端主機；保證數(shù)據(jù)按序、可靠、正確傳輸。傳輸層協(xié)議：主要有TCP/IP協(xié)議棧的TCP協(xié)議和UDP協(xié)議，IPX/SPX協(xié)議棧的SPX協(xié)議等。第48頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日端到端通信傳輸虛電路HostWWW.HUAWEI.COMFTP.HUAWEI.COM應(yīng)用數(shù)據(jù)WWWFTP傳輸數(shù)據(jù)包211028801027DataData第49頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日流量控制流量控制的三種方式：緩存技術(shù)：突發(fā)緩存，空閑發(fā)送。源抑制報文：利用ICMP協(xié)議向源端發(fā)送sourcequench報文。窗口機制：報文中包含窗口字段，用于控制源端一次發(fā)送數(shù)據(jù)的多少。第50頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日確認技術(shù)傳輸虛電路Host源目的Send1,2,3Acknowledge4Send4,5,6Acknowledge4Send4,5,6第51頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日高層協(xié)議會話層協(xié)議：SQL、NFS、RPC等；表示層協(xié)議：ASCII、MPEG、JPEG等；應(yīng)用層協(xié)議：文字處理、郵件、電子表格等。第52頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日學(xué)習(xí)完此課程，您將會：了解TCP/IP協(xié)議棧與OSI參考模型的區(qū)別與聯(lián)系了解TCP/IP協(xié)議棧各層的功能掌握IP地址的分類和子網(wǎng)劃分目標(biāo)TCP/IP與OSI模型第53頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日第1章TCP/IP協(xié)議與OSI參考模型第2章IP地址分類與子網(wǎng)劃分內(nèi)容介紹第54頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日TCP/IP協(xié)議和OSI參考模型TCP/IP協(xié)議棧具有簡單的分層設(shè)計，與OSI參考模型有清晰的對應(yīng)關(guān)系。應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層7654321物理層數(shù)據(jù)鏈路層OSI參考模型TCP/IP第55頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日TCP/IP協(xié)議棧的封裝過程用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)Appl首部應(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部Ip首部應(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部以太網(wǎng)首部應(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部Ip首部以太網(wǎng)首部TCP段IP數(shù)據(jù)報1420204以太網(wǎng)幀46-1500字節(jié)應(yīng)用程序TCPIP以太網(wǎng)驅(qū)動程序第56頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)封裝方式TELNET23FTP20/21SMTP25TFTP69SEGMENTIPPACKETSFRAMESBITS第57頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日TCP/IP協(xié)議棧HTTP、Telnet、FTP、TFTP、Ping、etcTCP/UDPARP/RARPIPIGMPICMPEthernet、802.3、PPP、HDLC、FR、etc接口和線纜應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)鏈路層提供應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)接口建立端到端連接尋址和路由選擇物理介質(zhì)訪問二進制數(shù)據(jù)流傳輸

物理層第58頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日傳輸層協(xié)議概述應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接入層TCPUDP第59頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日TCP/UDP報文格式0816243116位源端口16位目的端口32位序列號32位確認號URGACKPSHRSTSYNFIN首部長度保留(6位)16位窗口大小16位TCP校驗和16位緊急指針選項數(shù)據(jù)0816243116位源端口16位目的端口16位UDP校驗和數(shù)據(jù)UDP報文格式TCP報文格式16位UDP長度第60頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日端口號傳輸層協(xié)議用端口號來標(biāo)識和區(qū)分各種上層應(yīng)用程序。HTTPFTPTelnetSMTPDNSTFTPSNMPTCPUDPIP數(shù)據(jù)包套接字8020/2123255369161第61頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日TCP連接clientserverSYN(seq=a)SYN(seq=b,ack=a+1)ACK(seq=b+1)第62頁，共69頁，2023年，2月20日，星期日滑動窗口需要修改窗口大小發(fā)送數(shù)據(jù)太快了！len1024win4096len1024w