网络基础培训

1、目目 录录nOSI 网络模型网络模型n局域网根底知识局域网根底知识n广域网根底知识广域网根底知识 局域网：覆盖范围较小，一般从几十米到几公里，局域网：覆盖范围较小，一般从几十米到几公里，如一个办公室、几栋楼、一个大院区。局域网的如一个办公室、几栋楼、一个大院区。局域网的特点是传输速度高、组网灵活、本钱低。特点是传输速度高、组网灵活、本钱低。 城域网：覆盖范围通常为一座城市，从几公里到城域网：覆盖范围通常为一座城市，从几公里到几十公里，通常具有较高的传输速度。几十公里，通常具有较高的传输速度。 广域网：其覆盖范围很大，几个城市，一个国家，广域网：其覆盖范围很大，几个城市，一个国家，甚至全球，主要

2、是通过公用通信网来组成甚至全球，主要是通过公用通信网来组成, ,如因特如因特网网(Internet)(Internet)。 计算机网络的定义计算机网络的定义网络概念网络概念OSI OSI 七层网络模型七层网络模型 应用层应用层 表示层表示层 传输层传输层网络层网络层 链路层链路层物理层物理层会话层会话层7654321介质介质特性特性电气的机械的RTSCTS程序的传输传输窄带或宽带数字集线器集线器交换机交换机介质访问和逻辑拓扑介质访问和逻辑拓扑路由器路由器Routing路由器路由器路由器网络A网络B网络C物理层物理层ApplicationPresentationTransportNetworkD

3、ata LinkPhysicalSession7654321信号信号介质介质标准标准电气机械RTSCTS程序传输传输基带或宽带数字模拟集线器集线器 HubTCL QQ2021网网 卡卡 准备从计算机发往网线的数据并转换成可在线缆发送准备从计算机发往网线的数据并转换成可在线缆发送的的bitbit流流 接收来自缆线的数据并转换成计算机可理解的接收来自缆线的数据并转换成计算机可理解的bytebyte流流 在计算机和线缆之间控制数据流在计算机和线缆之间控制数据流类型说明 第一类主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不用于数据传输第二类传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速

4、率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网第三类指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10base-T。第四类该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。第五类该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100base-T和10base-T网络，这是最常用的以太网电缆

5、超第五类该类电缆性能超过五类线,传输频率为100MHz，具有更小的延迟和衰减，主要用于100base-T和10base-T网络第六类该类电缆传输频率为250MHz，使用8路线缆，主要用于1000base-T和100base-T网络物理层介质物理层介质- -双绞线说明双绞线说明综合布线系统由综合布线系统由6 6个子系统组成个子系统组成工作区子系统工作区子系统水平布线子系统水平布线子系统干线子系统干线子系统管理子系统管理子系统设备间子系统设备间子系统建筑群子系统建筑群子系统综合布线系统介绍综合布线系统介绍建筑群子系统建筑群子系统单模，多模光纤 垂直干线子系统垂直干线子系统 五类25对非屏蔽双绞线

6、管理子系统管理子系统多媒体布线箱超五类跳线水平子系统水平子系统信息面板超五类信息插座模块工作区子系统工作区子系统超五类信息模块 超五类非屏蔽双绞线设备间子系统设备间子系统系列模块式配线架系列配线架宽带社区智能化布线全面解决方案宽带社区智能化布线全面解决方案, ,全面符合全面符合1180111801标准标准智能化楼宇布线全面解决方案全面符合智能化楼宇布线全面解决方案全面符合568A568A标准标准 综合布线结构图综合布线结构图物理层物理层 Hub以太网以太网Ethernet10所有节点共享所有节点共享10M带宽带宽同一时间只能有一个设备发送信息同一时间只能有一个设备发送信息数据链路层数据链路层

7、ApplicationPresentationTransportNetworkData LinkPhysicalSession7654312介质访问和逻辑拓扑介质访问和逻辑拓扑交换机交换机SwitchesTCL S4226MFHTCL以太网交换机以太网交换机 每个节点独享每个节点独享10M/100M带宽带宽骨干骨干交换式以太网交换式以太网100多个设备可同时发送信息多个设备可同时发送信息数据链路层设备数据链路层设备-交换机交换机网络层网络层 ApplicationPresentationTransportNetworkData LinkPhysicalSession7654213路由路由路由器

8、路由器路由器网络 A网络 B网络 C路由器路由器Routers网络层设备网络层设备-路由器路由器帧中继帧中继/DDN分支分支总部总部对等层通信对等层通信7Application6Presentation5Session4Transport3Network2Data Link1PhysicalApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysicalBits位位Frames帧帧Packets包包Segments段段主机主机 A主机主机 B数据封装数据封装ApplicationPresentationSessionTranspor

9、tNetworkPhysicalData LinkApplicationPresentationSessionTransportNetworkPhysicalData LinkData DataNetwork HeaderFrame HeaderFrame TrailerDataNetwork Header主机主机 A主机主机 BTCP/IP TCP/IP 协议栈协议栈ApplicationNetworkPhysical Data Link TransportPresentationSession7312465OSI 参考模型参考模型TCP/IP 协议协议IPICMPARPTCPUDPsmtp

10、telnetftptftp目目 录录nOSI OSI 网络模型网络模型n局域网根底知识局域网根底知识n广域网根底知识广域网根底知识网络元素网络元素集线器集线器 (网络设备网络设备)打印机打印机(带有网卡)电缆电缆/传输介质传输介质非屏蔽双绞线同轴的光纤的连接头 (RJ11, RJ45, 等)网络接口卡网络接口卡 (NIC)放大电气信号, 打包数据以便传输并实施网络电缆的访问控制传统的局域网传统的局域网- -基于集线器的局域网基于集线器的局域网n共享资源共享资源n桌面连接桌面连接n在共享网段内平安在共享网段内平安性较差性较差n路由器提供扩展能路由器提供扩展能力力n增减增减, ,变化会引起冲变化会

11、引起冲突突n根据物理位置划分根据物理位置划分的用户组的用户组 10BaseT集线器集线器10BaseT集线器集线器网络拥塞的主要原因网络拥塞的主要原因n网络重要应用如:彩色出版业务, CAD/CAM, 图象处理, 和相关的数据库n网段上用户太多n多用户访问单个效劳器10可选技术可选技术: : 高性能以太网高性能以太网共享的以太网共享的以太网10共享的快速以太网共享的快速以太网100100交换机的以太网交换机的以太网或或100或或1000M共享式局域网的限制共享式局域网的限制用户根据位置分组用户根据位置分组网段上没有平安性网段上没有平安性寻址受限制寻址受限制物理移动需要地址改变物理移动需要地址改

12、变路由器端口价格非常昂贵路由器端口价格非常昂贵集线器集线器集线器集线器交换机工作原理：交换机工作原理： 学习学习 端口和源地址相关联端口和源地址相关联 Port 1Port 12Port1: 0260.8c01.1111Port2: 0260.8c01.2222Port3: 0260.8c01.3333Port12: 0260.8c01.4444Port 1Port 12交换机工作原理：转发交换机工作原理：转发数据传输与目的地址相关联数据传输与目的地址相关联交换机工作原理：过滤交换机工作原理：过滤Port 1Port 12XPreambleSFDDest.AddressSourceAddres

13、sLengthDataFCS6 bytes6 bytes2 bytesMax 1500 bytes4 bytesCut-through交换机在收到以太网帧的目的MAC地址之后即开始转发整个数据帧FragmentFree (modified cut-through)交换机在收到数据帧的前64个Bytes后开始转发数据帧Store and forward交换机收到整个数据帧后才开始转发数据帧FrameFrameFrameFrame三种交换模式三种交换模式第第2 2层交换的优点层交换的优点n高性能高性能n安装简便安装简便n管理简单管理简单n高性能价格比高性能价格比n支持专用接入支持专用接入n支持多个

14、并发会话支持多个并发会话Data LinkApplicationPresentationSessionTransportData LinkNetworkLANLAN典型拓扑结构典型拓扑结构n总线型总线型/树型树型 : 所有结点都直接连接到共享信道所有结点都直接连接到共享信道n星型星型 : 所有结点都连接到中央结点所有结点都连接到中央结点n环型环型 : 结点通过点到点链路与相邻结点连接结点通过点到点链路与相邻结点连接busstarringABCCADCBABCAC网络应用对交换机的要求网络应用对交换机的要求交换机相关概念交换背板交换背板数据交换的容量数据交换的容量高速路的车道数量高速路的车道数量

15、00-0e1-00-00-00-00 2/3PC1PC2100M100M背板阻塞背板阻塞车道不够车道不够塞车塞车00-0e1-00-00-00-00 2/3PC1PC2PC3PC4100M100M100M100M交换机相关概念交换机背板种类可扩展性可扩展性效劳效劳全双工以太网设计n发送发送 电路直接连至接电路直接连至接收电路收电路n没有冲突没有冲突n明显提高性能明显提高性能n消除以太网点点连接消除以太网点点连接的冲突的冲突n节点必须节点必须n直接连至指定的交直接连至指定的交换端口换端口n已经安装了支持全已经安装了支持全双工的网卡双工的网卡全双工全双工以太网以太网控制器控制器Loopback冲突

16、冲突检测检测全双工全双工以太网以太网控制器控制器Loopback冲突冲突检测检测网络传输类型点到点点到点ClientClientVideoServerClient广播广播ClientClientVideoServer组播组播ClientClientVideoServer点到点点到点广播广播组播组播VLAN 是一个二层公共播送域是一个二层公共播送域VLAN独立于网络物理拓扑结构独立于网络物理拓扑结构(虚拟的虚拟的LAN)路由器或第三层交换机控制着域间通信路由器或第三层交换机控制着域间通信兰兰 色色VLAN 黄黄 色色VLAN红红 色色VLAN交换机交换机 虚拟局域网虚拟局域网 (VLAN) (V

17、LAN)VLAN 功能隔离网络流量隔离网络流量控制播送扩散控制播送扩散降低网管工作量降低网管工作量Server FarmVLAN 1VLAN 2VLAN 3n 业界标准 802.1Q n TCL在快速以太网、千兆以太网上支持该标准虚拟网络标准 Level-1 Explicit TaggingSRCDES SRCDataDESDES SRCFCSDES SRCFCSVLAN IDn每一个接收的数据包会被加上标每一个接收的数据包会被加上标记记n在链路上传输多个在链路上传输多个VLAN VLAN 信息信息n与协议，终端设备无关与协议，终端设备无关n管理简便管理简便在入口加上在入口加上VLAN 标记标

18、记在出口去掉在出口去掉VLAN标记标记Trunk Link (802.1Q) 传输传输 VLAN 标识标识VLAN 2VLAN 3VLAN 1VLANs 1, 2, 3逻辑连接逻辑连接物理连接物理连接n通过通过 第第 3 3 层设备实现包括路由器、层设备实现包括路由器、3 3 层层交换机交换机n增加额外的网络平安和管理增加额外的网络平安和管理n使用逻辑连接节约物理端口使用逻辑连接节约物理端口n不同设备支持虚拟网络的数目不同不同设备支持虚拟网络的数目不同效劳器的连接nTCL网管型交换机可以处理标记网管型交换机可以处理标记n最强的性能，灵活性最强的性能，灵活性TCL S4608MFTCL4326M

19、F+VLAN 2VLAN 3效劳器群效劳器群多多VLAN ID数数据包到效劳器据包到效劳器TCL4326MF+TCL4326MF+快速快速/ /千兆以太网通道技术千兆以太网通道技术TCL S4608MFTCL S4608MF目 录nOSI 网络模型n局域网根底知识n广域网根底知识广域网的定义效劳器效劳器公司网络公司网络专线业务专线业务Lease Line Servicen模拟专线模拟专线n数字专线数字专线DS0复用结构和通道化E1(CE1)1 DSO = 64 kbpsE130 DSO = 2 Mbps2 Mbps30 DS0s64 kbpsE1通用的广域网协议SDLCHDLCLAPBPPPX

20、.25Frame RelayISDNDSU/CSUCSU/DSU(Modem)(Modem)WAN ProviderNetworkDCEDCEDTEDTE效劳器效劳器公司网络公司网络X.25 业务业务n包交换n历史悠久帧中继帧中继Frame RelayFrame Relayn永久或交换，不是拨号永久或交换，不是拨号n有效处理突发的数据流量有效处理突发的数据流量n典型速率典型速率 56/64 56/64 Kbps, 256 Kbps, and 2.048 Kbps, 256 Kbps, and 2.048 MbpsMbpsn随着连接地域不同，费用也不同随着连接地域不同，费用也不同服务器服务器公司

21、网络公司网络永久虚电路永久虚电路Permanent Virtual Permanent Virtual Circuit (PVC)Circuit (PVC)帧中继网络帧中继网络高速的接入技术-xDSL0 Hz4400 Hz1 MHzDSL 服务服务 最大数据速率最大数据速率 下行下行/上行上行 (bps) 铜线对数铜线对数 最大距离最大距离 (公里公里-英尺英尺) VDSL 超高速超高速 DSL 25M/1.6M or 8M/8M 1 9 - 3,000 ADSL 非对称非对称 DSL 8M/1M 1 5.5 - 18,000 HDSL 高速高速 DSL 1.5M - 2.0M/ 1.5M -

22、 2.0M 2 4.6 - 15,000 SDSL 对称对称 DSL 784K/784K 1 5.5 - 18,000 DSL传输技术传输技术速度和距离速度和距离xDSL 技术调制技术调制技术POTS/ISDN基于标准基于标准ISDN ISDN 综合业务数据网综合业务数据网TE1NT1LESTU 网络边界网络边界美国以外的国家和地区美国以外的国家和地区网络边界网络边界美国美国本地环路终本地环路终端端ISDN 交换交换局局ISDN 终端设备终端设备NT2CPETE2TAR非非ISDN终终端设备端设备终端适配器终端适配器TEISDN内置内置NT1的路由器的路由器U物理实体物理实体ISDN PRI

23、and BRInBasic Rate Interface (BRI) n 2 B + Dn2 X 64Kbps + 16KbpsnPrimary Rate Interface (PRI) n 30B + Dn30 X 64Kbps + 64Kbps2.048 Mbps64 kbps64 kbps16 kbps128 kbps2BDBRI30BD64 kbps64 kbpsPRI 语音语音+数据数据+附加业务附加业务 “D 信道传送信令信息和少量的用户信息信道传送信令信息和少量的用户信息(D信道速率信道速率16Kbps或或64Kbps) “B 信道承载用户数据信息每个信道承载用户数据信息每个B信

24、道为一个信道为一个DS0(64Kbps)n局域网局域网- -到到- -局域网连接局域网连接n局域网局域网- -到到- -广域网连接广域网连接n远程接入远程接入路由器适用场合路由器适用场合寻址寻址- -网络和主机网络和主机网络网络主机主机12123131 网络地址网络地址 路由器用来找到到达一个网络的最正确路径路由器用来找到到达一个网络的最正确路径 主机地址主机地址 指定网络上具体的端口和设备指定网络上具体的端口和设备IP 地址分类网络号网络号主机号主机号000000000111111110111111111111111101111100000000 0000000011111111111111

25、11 00000000 0000000000000000类类12665,00016 million25465,00016 millionABCIP 地地 址址 结构结构32 Bits32 BitsNetworkNetworkHostHost8 Bits8 Bits8 Bits8 Bits8 Bits8 Bits8 Bits8 Bits172 . 16 . 122 . 204172 . 16 . 122 . 204IP 地地 址址 位位1 17 72424Class A:Class A:# Bits# Bits0 0network #network #host #host #1 11414161

26、61 1Class B:Class B:# Bits# Bits1 1network #network #host #host #0 01 121218 81 11 1Class C:Class C:# Bits# Bits1 1network #network #host #host #1 10 0Subnet Mask (Subnet Mask (子子 网网 掩掩 码码 ) )1721600IP 地地 址址 NetworkHost25525500缺省子网掩缺省子网掩 码码 NetworkHost25525525508-bit 子子 网网 掩掩 码码 Use host bits, start

27、ing at thehigh order bit positionNetworkSubnetHost 公公 有有 地地 址址 与与 私私 有有 地地 址址 公公 有有 地地 址址 : :由由 Internet Assigned Numbers Authority Internet Assigned Numbers Authority (IANA)(IANA) 划划 分分 的的 能能 在在 INTERNET INTERNET上上 用用 得得 地址地址私私 有有 地地 址：址： 由由 IANA IANA 预预 留留 的的 地地 址址 不进行子网划分不进行子网划分网络网络互联网互联网一个一个B类地址

28、表示的一个网段能容纳类地址表示的一个网段能容纳65000个主机地址个主机地址 划分子网互联网互联网 可路由协议和路由协议可路由协议和路由协议 可路由可路由 协议协议用来在路由器用来在路由器之间传送用户之间传送用户的流量的流量举例举例: IP, IPX 路由路由 协议协议用来在路由用来在路由器之间建立器之间建立和维护路由和维护路由表

29、更新表更新举例举例: RIP, OSPF距离矢量法和链路状态法路由协议距离矢量法和链路状态法路由协议 距离矢量法距离矢量法链路状态法链路状态法得到全局的整个网络的拓得到全局的整个网络的拓扑结构图扑结构图从邻居多角度观察网络的从邻居多角度观察网络的拓扑结构拓扑结构每跨越一个路由器，就会每跨越一个路由器，就会增加距离矢量值增加距离矢量值计算到达其它路由器的最计算到达其它路由器的最短路径短路径传递所有的路由表给与其传递所有的路由表给与其相邻的路由器相邻的路由器只传递链路状态变化情况只传递链路状态变化情况给相邻的路由器更新给相邻的路由器更新频繁，周期性地更新路由频繁，周期性地更新路由 信息：收敛速度慢

30、信息：收敛速度慢事件触发式路由更新：事件触发式路由更新：收敛速度快收敛速度快IP RIP 根据跳数决定最正确路根据跳数决定最正确路由由19.2 k64k64k64kOSPF19.2 k64k64k64k 综合的衡量标准综合的衡量标准 速度是选择最正确路由的首要因素速度是选择最正确路由的首要因素使用路由器提供使用路由器提供 局域网局域网- -到到- -局域网的连接局域网的连接网络网络3路由器路由器网络网络1TokenRing网络网络2局域网局域网 交换机交换机局域网到局域网的路由流程局域网到局域网的路由流程Network 1Network 3E0E1To0Host 5Host 4Network

31、2TokenRingNet 2, Host 5路由表路由表Net 2, Host 5From LANto LANDestinationNetworkOutgoing Interface123E0To0E1使用路由器提供使用路由器提供 局域网局域网- -到到- -广域网的连接广域网的连接路由器路由器 AHost 2TokenRing网络网络2Host 5WAN路由器路由器 B网络网络1局域网局域网 交换机交换机局域网到广域网的路由流程局域网到广域网的路由流程DataDataAATokenRingToken Ring1.32.4DataBBFrom LANFrame Relay1.32.4DataFrame RelayDatato