网络基础知识培训

1、网络基础知识讲座网络基本概念网络基本概念 n1、计算机网络计算机网络 就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。通俗来说，网络就是通过电缆、电话线、或无线通讯等互联的计算机的集合。网络基本概念网络基本概念n2、网络的功能网络的功能：通过网络，您可以和其他连到网络上的用户一起共享网络资源，如磁盘上的文件及打印机、调制解调器等，也可以和他们互相交换数据信息。一、网络基本概念一、网络基本概念n网络的分类网络的分类1、按地理位置分类按地理位置分类 ：局域网（LAN，Local

2、Area Network）、广域网（WAN，Wide Area Network）和城域网 （MAN, Metropolis Area Network） 。2、按网络拓扑结构分类按网络拓扑结构分类 ：星型网络、环型网络、总线型网络。3、按传输介质分类按传输介质分类：有线网络、无线网络4、按服务对象分类按服务对象分类：企业网、校园网 等 一、网络基本概念一、网络基本概念n网络协议网络协议就象我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机之间也有一种语言，这就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。当然了，网络协议也有很多种，具体选择哪一种协议则要看情况而定。Internet上

3、的计算机使用的是TCP/IP协议。网络协议网络协议n网络协议是网络设备之间通信规则的正式描述。5432154321TCP/IP协议栈Source Host ADestination Host B好啊！我刚好也懂TCP/IP。请问可以用TCP/IP和你通信吗?TCP/IP协议栈一、网络基本概念一、网络基本概念nInternet 互联网 从本质上讲，Internet是一个使世界上不同类型的计算机能交换各类数据的通信媒介。从Internet提供的资源及对人类的作用这方面来理解，Internet是建立在高灵活性的通信技术之上的一个已硕果累累，正迅猛发展的全球数字化数据库。LAN定义定义nLAN定义：通

4、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或其他设备的集合。n特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。二、局域网知识二、局域网知识二、局域网知识二、局域网知识n构成局域网的基本构件构成局域网的基本构件 计算机(PC机，服务器); 传输媒体（网线，光纤）; 网络适配器(网卡); 网络连接设备(交换机，路由器); 网络管理系统(网管)。二、局域网知识二、局域网知识n局域网的传输媒体局域网的传输媒体.同轴电缆 .双绞线.光缆4无线媒体(WLAN/wifi)二、局域网知识二、局域网知识传输媒介 价格 电磁干扰 频带宽度 单段最大长度 UTP 最便宜 高 低 100 米 ST

5、P 一般 低 中 等 100 米 同轴电缆 一般 低 高 185米/500米 光 缆 最高 没 有 极 高 几十公里 同轴电缆、双绞线、光缆的性能比较二、局域网知识二、局域网知识n网络适配器网络适配器 网络适配器又称网卡或网络接口卡（NIC），英文名NetworkInterfaceCard。它是使计算机联网的设备。平常所说的网卡就是将PC机和LAN连接的网络适配器。网卡（NIC） 插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。它的基本功能为：从并行到串行的数据转换，包的装配和拆装，网络存取控制

6、，数据缓存和网络信号。二、局域网知识二、局域网知识n局域网连接设备局域网连接设备1、路由器、路由器（ROUTER），路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。 路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。 二、局域网知识二、局域网知识n局域网连接设备局域网连接设备2、集线器集线器（HUB），），它它是一个共享设备是一个共享设备，

7、主要功能是对接收到的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。 HUB的分类。依据总线带宽的不同，HUB分为10M，100M和10/100M自适应三种；若按配置形式的不同可分为独立型HUB，模块化HUB和堆叠式HUB三种；根据管理方式可分为智能型HUB和非智能型HUB两种。目前所使用的HUB基本是以上三种分类的组合。二、局域网知识二、局域网知识n局域网连接设备局域网连接设备3、交换机交换机（SWITCH），交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复

8、杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与桥接器一样，交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发广域网广域网(WAN)知识知识nWAN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。nWAN分类：n共用电话网：PSTNn综合业务数字网：ISDNn数字数据网：DDNnX.25共用分组交换网n帧中继：Frame Relayn异步传输模式：ATM定义及分类定义及分类WAN交换模式交换模式n电路交换：基于电话网的电路交换n优点：时延小、透明传输；n缺点：带宽固定，网络资源利用率低。n分组交换：以分组为单位存储转发n优点：多路复用，网络资源利用率高；n缺点：实时性差。WAN常用设备常

9、用设备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n常见网络拓朴结构常见网络拓朴结构n拓扑结构：n总线、星型、树型n环型、网型三、网络互联三、网络互联三、网络互联三、网络互联n网络拓扑结构网络拓扑结构1.星型拓扑结构星型拓扑结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信但这种结构非常不利的一点是,中心系统必须具有极高的可靠性三、网络互联三、网络互联n网络拓扑结构网络拓扑结构2.环型网络拓扑结构环行结构的特点是,每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存

10、在着点到点链路,但总是以单向方式操作。于是,便有上游端用户和下游端用户之称。例如图5中,用户N是用户N+1的上游端用户,N+1是N的下游端用户。三、网络互联三、网络互联n网络拓扑结构网络拓扑结构总线拓扑结构 总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享，如下图所示。使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。标准化组织标准化组织n国际标准化组织（ISO）n电子电器工程师协会（IEEE）n美国国家标准局（ANSI）n电子工业协会（EIA / TIA）n国际电信联盟（ITU）n国际互联网工程任务组（IETF）OSI

11、参考模型参考模型OSI RM：开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model）n物理层物理层n数据链路层数据链路层n网络层网络层n传输层传输层n会话层、表示层和应用层会话层、表示层和应用层网络世界的法律网络世界的法律!七层功能七层功能n分层有什么好处？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

12、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七层功能七层功能对等通信对等通信n每一层利用下一层提供的服务与对等层通信；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

13、输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层数据封装数据封装n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DataDataHDataHH物理层物理层n物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。n物理层线缆：n同轴电缆（coaxical cable）：细缆和粗缆n双绞线（twisted pair）：UTP、STPn光纤（fibre）n无线电波（wirele

14、ss radio）：无线局域网WLAN数据链路层数据链路层n数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层。n数据链路层的功能：n物理地址定义n网络拓扑结构n链路参数n差错验证n物理介质访问n流控制（可选）MAC/物理地址物理地址nMAC地址有48位，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.fc01.2345RomRamLAN与数据链路层与数据链路层nIEEE802标准：当今最为流行的LAN标准nIEEE802.1 基本局域网问题nIEEE802.2 定义LLC子层nIEEE802.3 以太网标准nI

15、EEE802.4 令牌总线网nIEEE802.5 令牌环网n以太网交换机WAN与数据链路层与数据链路层nWAN数据链路层标准：nHDLCnPPPnISDNnX.25nFrame RelaynWAN数据链路层设备：nModem、ISDN终端适配器nCSU/DSU、广域网交换机网络层网络层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网络地址网络地址n网络层地址由两部分地址组成：网络层地址和主机地址。网络层地址是全局唯一的。IP 地址地址网络地址网络地址主机地址主机地址8路由协议路由协议n路由协议： RIP、OSPF、BGP

16、等N2N1N1.H1N1.H2N2.H1网络层协议操作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ABCDERouter ARouter BRouter C传输层传输层n传输层功能：n分段上层数据；n建立端到端连接；n将数据从一端主机传送到另一端主机；n保证数据按序、可靠、正确传输。n传输层协议：n主要有TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议高层协议高层协议n会话层协议：nSQL、NFS、RPC等；

17、n表示层协议：nASCII、MPEG、JPEG等；n应用层协议：nhttp、文字处理、邮件、电子表格等。四、四、 Internet 互联网nTCP/IP协议协议 TCP/IP协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet国际互联网络的基础。TCP/IP协议和协议和OSI参考模型参考模型nTCP/IP协议栈具有简单的分层设计，与OSI参考模型有清晰的对应关系。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应 用 层传输层网络层7654321物理层数据链路层OSI参考模型TCP/I

18、PTCP/IP协议栈协议栈HTTP、Telnet、FTP、TFTP、Ping、etcTCP/UDPARP/RARPIPICMPEthernet、802.3、PPP、HDLC、FR、etc接口和线缆应用层传输层网络层 数据链路层提供应用程序网络接口建立端到端连接寻址和路由选择物理介质访问二进制数据流传输 物理层应用层应用层n文件传输nFTP、TFTPn邮件服务nSMTP、POP3n网络管理nSNMP、Telnet、Ping、Tracertn网络服务nHTTP、DNS、WINS传输层协议概述传输层协议概述应用层传输层网络层网络接入层TCPUDPTCP/UDP报文格式报文格式0816243116位源

19、端口16位目的端口32位序列号32位确认号URGACKPSHRSTSYNFIN首部长度保留(6位)16位窗口大小16位TCP校验和16位紧急指针选项数据0816243116位源端口16位目的端口16位UDP校验和数据UDP报文格式报文格式TCP报文格式报文格式16位UDP长度端口号端口号n传输层协议用端口号来标识和区分各种上层应用程序。HTTPFTPTelnetSMTPDNSTFTPSNMPTCPUDPIP 数 据 包套 接 字8020/2123255369161TCP连接连接InternetSYN(seq=a)SYN(seq=b,ack=a+1)SYN(seq=a+1,ack=b+1)cli

20、entserver滑动窗口滑动窗口需要修改窗口大小发送数据太快了！len 1024win4096len 1024win4096len 1024win4096ack 4097win2048len 1024win4096len 1024win4096ack 6145win2048len 1024win4096len 1024win4096len 1024win4096网络层协议概述网络层协议概述网络接入层应用层传输层网络层 IP ARP RARP ICMPIP报文格式报文格式版本报文长度服务类型总 长 度标 示 符标志片 偏 移生存时间协 议报 头 校 验 和源 IP 地 址目 的 IP 地 址I

21、P 选 项ARP地址解析协议地址解析协议需要的MAC地址？IP:/24MAC:00-E0-FC-00-00-11IP:/24MAC:00-E0-FC-00-00-12ARP Request?ARP Reply 对应的MAC：00-E0-FC-00-00-12ICMP协议（协议（PING）B可达吗？ICMP Echo RequestICMP Echo Reply我在。AB四、四、 Internet 互联网nIP地址地址际协议地址（即IP地址）。它是为标识Internet上主机位置而设置的。Internet上的每一台计算机都被赋予一个

22、世界上唯一的32位Internet地址（Internet Protocol Address，简称IP Address），这一地址可用于与该计算机机有关的全部通信。为了方便起见，在应用上我们以8bit为一单位，组成四组十进制数字来表示每一台主机的位置。n 一般的IP地址由4组数字组成，每组数字介于0-255之间，如某一台电脑的IP地址可为：15，但不能为202.206.259.3。IP地址分类地址分类01 01 1 01 1 1 01 1 1 1 0Network(7bit)Network(14bit)Network(21bit)组播地址保留Host(24bit)Host

23、(16bit)Host(8bit)A类地址B类地址C类地址D类地址E类地址四、四、 Internet 互联网n域名地址域名地址 尽管IP地址能够唯一地标识网络上的计算机，但IP地址是数字型的，用户记忆这类数字十分不方便，于是人们又发明了另一套字符型的地址方案即所谓的域名地址。IP地址和域名是一一对应的，域名由两种基本类型组成：以机构性质命名的域和以国家地区代码命名的域。常见的以机构性质命名的域，一般由三个字符组成，如表示商业机构的“com”,表示教育机构的“edu”等。以机构性质或类别命名的域如下表：域名域名含义含义com商业机构edu教育机构gov政府部门mil军事机构net网络组织int国际机构（主要指北约）org其他非盈利组织交换技术交换技术n局域网交换技术局域网交换技术n局域网交换机逻辑模型局域网交换机逻辑模型n交换机输入输出接口交换机输入输出接口局域网交换技术局域网交换技术Hub冲突域Switch冲突域1冲突域 2LAN Switch 逻辑模型逻辑模型三层及三三层及三层以上层以上LLCMAC 物理层物理层桥协议实体桥协议实体转发逻辑转发逻辑输入输出输入输出输入输出输入输出LAN Switch 转