网络基础知识

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHUAWEI Confidential Security Level: 网络基础知识ISSUE 1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 1l现在网络已经不仅仅是一个时髦的名词。它已经成为人们生活不可缺少的一部分。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 2l学习完本课程，您应该能够：理解网络结构知道局域网和广域网的基本概念掌握ISO OSI参考模型的基本结构HUAWEI TECHNOLOGIES CO

2、., LTD.HUAWEI Confidential Page 3第二章第二章OSIOSI参考模型参考模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 4网络概述l网络定义lLAN 和WANl网络拓扑l标准化组织HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 5计算机网络SOHOServerIP HotelIntranet移动移动HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 6通信协议l网络协议是网络设备之间通信

3、规则的正式描述。5432154321TCP/IP协议栈Source Host ADestination Host B好啊,我也懂TCP/IP。请问可以用TCP/IP和你通信吗?TCP/IP协议栈HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 7网络的演进HostHost低速连接低速连接HostHostWANWAN简单连接简单连接1960s 1970s1960s 1970s基于网络的连接基于网络的连接1970s 1970s 1980s1980s网络互联网络互联1980s 1980s HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LT

4、D.HUAWEI Confidential Page 8LAN定义lLAN定义：通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、modem或其它设备的集合。l特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。l标准（standard）：描述了协议的规定，设定了最简的性能集。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 9LAN常用设备lLAN的设计目标：运行在有限的地理区域允许网络设备同时访问高带宽的介质；通过局部管理控制网络的权限；提供全时的局部服务；连接物理上相邻的设备。HUB交换机交换机路由器路由器ATM ATM 交换机交

5、换机HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 10WAN定义和分类lWAN定义：在大范围区域内提供数据通信服务，主要用于互连局域网。lWAN分类：公用电话网：PSTN综合业务数字网：ISDN数字数据网：DDNX.25共用分组交换网帧中继：Frame Relay异步传输模式：ATMHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 11WAN交换模式l电路交换：基于电话网的电路交换优点：时延小、透明传输；缺点：带宽固定，网络资源利用率低。l分组交换：以分组为单位存储转发优点：

6、多路复用，网络资源利用率高；缺点：实时性差。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 12WAN常用设备lWAN的设计目标：运行在广阔的地理区域；通过低速串行链路进行访问；网络控制服从公共服务的规则；提供全时的或部分时间的连接；连接物理上分离的、遥远的、甚至全球的设备。Modem/CSU/DSU路由器路由器广域网交换机广域网交换机接入服务器接入服务器HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 13带宽和延迟l带宽：描述在一定时间范围内数据从网络的一个节点传送到任意节

7、点的容量，通常用bit/s表示。l以太网带宽：10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s等。l广域网各类服务带宽。l延迟：描述网络上数据从一个节点传送到另一个节点所经历的时间。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 14常见网络拓扑结构l拓扑结构：总线型、星型、树型环型、网型HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 15标准化组织l国际标准化组织（ISO）l电子电器工程师协会（IEEE）l美国国家标准局（ANSI）l电子工业协会（EIA / TI

8、A）l国际电信联盟（ITU）lINTERNET架构委员会（IAB）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 16第一章网络概述第一章网络概述第二章第二章OSIOSI参考模型参考模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 17OSI参考模型l物理层l数据链路层l网络层l传输层l会话层、表示层和应用层HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 18OSI参考模型lOSI RM：开放系统互连参考模型（Op

9、en System Interconnection Reference Model）lOSI RM 定义了网络中设备所遵守的层次结构。l分层结构的优点：简化网络的操作提供设备间兼容性和标准接口促进标准化工作结构上可以分隔易于实现和维护HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 19七层功能应用层应用层表示层表示层会话层会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1234567底层底层: :负责网络数据传输负责网络数据传输高层高层: :负责主机之间的数据传输负责主机之间的数据传输HUAWEI TECHNOLOGIE

10、S CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 20七层功能应用层应用层表示层表示层会话层会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1234567提供应用程序间通信提供应用程序间通信处理数据格式、数据加密等处理数据格式、数据加密等建立、维护和管理会话建立、维护和管理会话建立主机端到端连接建立主机端到端连接寻址和路由选择寻址和路由选择提供介质访问、链路管理等提供介质访问、链路管理等比特流传输比特流传输HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 21对等层通信l每一层利用下一层提供的服务与对

11、等层通信；每一层使用自己的协议。Host AHost BAPDUPPDUSPDUSegmentPacketFrameBit应用层应用层表示层表示层会话层会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表示层表示层会话层会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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 22数据封装l数据封装和解封装过程DataDataHDataHH主机主机服务器服务器交换机交换机路由器路由器应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路

12、层物理层物理层应用层应用层表示层表示层会话层会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DataDataHDataHHHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 23物理层l物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。l物理层线缆：同轴电缆（coaxial cable）：细缆和粗缆双绞线（twisted pair）：UTP、STP光纤（fiber）无线电波（wireless radio）：无线局域网WLANHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page

13、 24物理层l局域网与物理层线缆标准：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX；网络设备：中继器、集线器等。l广域网与物理层DTE设备：路由器、终端主机等；DCE设备：广域网交换机、Modem、CSU/DSU等；常见接口：RS-232、V.24、V.35等。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 25数据链路层l局域网数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层。l数据链路层的功能：物理地址定义网络拓扑结构链路参数差错验证物理介质访问流控制（可选）H

14、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 26MAC/物理地址lMAC地址有48bit，用16进制数表示；华为产品前3个字节是0 x00E0FC。00e0.fc01.2345厂商编号厂商编号序列号序列号24 bits24 bits00e0.fc01.2345RomRamHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 27LAN与数据链路层lIEEE802标准：定义了系列局域网标准IEEE802.1 基本局域网问题IEEE802.2 定义LLC子层IEEE802.3 以太网

15、标准IEEE802.4 令牌总线网IEEE802.5 令牌环网l以太网交换机HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 28WAN与数据链路层lWAN数据链路层标准：HDLCPPPISDNX.25Frame RelaylWAN数据链路层设备：Modem、ISDN终端适配器CSU/DSU、广域网交换机HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 29网络层l编址和路由应用层应用层表示层表示层会话层会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HUAWEI

16、TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 30网络地址l网络层地址由两部分地址组成：网络地址和主机地址。网络地址是全局唯一的。IP IP 地址地址IPX IPX 地址地址网络地址网络地址主机地址主机地址8网络地址网络地址主机地址主机地址1aceb0b1.0000.0c00.6e25HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 31路由协议与可路由协议l可路由协议：IP、IPXl路由协议： RIP、OSPF、BGP等N2N1N1.H1N1.H2N2.H1HUAWEI

17、TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 32面向连接和无连接的服务l面向连接的服务：适合延迟敏感性应用建立连接数据传输断开连接l无连接的服务：适合对延迟不敏感的应用无需建立连接资源动态分配HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 33网络层协议操作网络层网络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链路层数据链路层物理层物理层网络层网络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链路层数据链路层物理层物理层表示层表示层会话层会话层传输层传输层应用层应用层ABCD

18、ERouter ARouter BRouter CHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 34传输层l传输层功能：分段上层数据；建立端到端连接；将数据从一端主机传送到另一端主机。l传输层协议：主要有TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议，IPX/SPX协议栈的SPX协议等。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 35端到端通信传输虚电路传输虚电路HostWWW.HUAWEI.COMFTP.HUAWEI.COM应用数据应用数据WWWWWWFTPFTP传输数据包传输数据包2121102810288080 10271027DataDataDataHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 36流量控制l流量控制的三种方式：缓存技术：突发缓存，空闲发送。源抑制报文：利用ICMP协议向源端发送source quench报文。窗口机制：报文中包含窗口字段，用于控制源端一次发送数据的多少。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 37确认技术传输虚电路传输虚电路Host源源目的目的Send 1,