广电宽带网络技术知识(提高篇)武军

宽带网络技术（中级篇）沈河区域一公司武军ISO/OSI模型ISO（InternationalOrganizationforStandardization）国际标准化组织OSI(OpenSystemInterconnection)开放式系统互联参考模型OSI模型是国际标准化组织（ISO）为网络通信制定的协议，根据网络通信的功能要求，它把通信过程分为七层，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，每层都规定了完整的功能及相应的协议。OSI参考模型（七层）CRC：循环冗余校验FCS：帧校验序列PDU：协议数据单元该层加入目的IP、端口号（如果使用TCP传输）该层加入源IP地址、报头该层加入MAC地址、报头、报尾TCP/IP参考模型（四层）数据段数据报/分组帧比特流PDUOSI模型协议OSI模型协议*DHCP(DynamicHostConfigurationProtocol，动态主机配置协议)是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。*DNS（DomainNameSystem，域名系统），因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。FTP文件传输协议使得主机间可以共享文件。HTTP超文本传输协议(HTTP-Hypertexttransferprotocol)是一种详细规定了浏览器和万维网服务器之间互相通信的规则，通过因特网传送万维网文档的数据传送协议。SNMP（简单网络管理协议），由一组网络管理的标准组成。OSI模型协议Telnet协议是TCP/IP协议族中的一员，是Internet远程登陆服务的标准协议和主要方式。SMTP（SimpleMailTransferProtocol）即简单邮件传输协议,它是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则，由它来控制信件的中转方式。*TCP（TransmissionControlProtocol传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于IP的传输层协议。特点：在数据正确性与合法性上，TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误，同时可以使用md5认证对数据进行加密。在保证可靠性上，采用超时重传和确认机制。在流量控制上，采用滑动窗口协议在拥塞控制上，采用广受好评的TCP拥塞控制算法（也称AIMD算法）。OSI模型协议*UDP（UserDatagramProtocol用户数据报协议）是OSI参考模型中一种面向无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。具有资源消耗小，处理速度快的优点。通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。比如我们聊天用的ICQ和QQ就是使用的UDP协议。*TCP与UDP的区别总结TCP协议面向连接，UDP协议面向无连接TCP协议传输速度慢，UDP协议传输速度快TCP有丢包重传机制，UDP没有TCP协议保证数据正确性，UDP协议可能丢包OSI模型协议IP协议（InternetProtocol）网络之间互连的协议也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。ICMP是（InternetControlMessageProtocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。我们在网络中经常会使用到ICMP协议，比如我们经常使用的用于检查网络的Ping命令和tracert命令都是基于ICMP协议的。IPv4是互联网协议（InternetProtocol，IP）的第四版，也是第一个被广泛使用，共32位。OSI模型协议IPv6是IPV4的下一个版本，也是第一个被广泛使用，共128位，长度是IPV4的4倍。*ARP（AddressResolutionProtocol地址解析协议），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。其功能是：主机将ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，确定目标IP地址的物理地址，同时将IP地址和硬件地址存入本机ARP缓存中，下次请求时直接查询ARP缓存。RARP（RARP：ReverseAddressResolutionProtocol反向地址转换协议）与ARP工作方式相反。RARP发出要反向解析的物理地址并希望返回其对应的IP地址，应答包括由能够提供所需信息的RARP服务器发出的IP地址。TCP协议的三次握手三次握手（threetimeshandshake；three-wayhandshake）所谓的“三次握手”即对每次发送的数据量进行协商使数据段的发送和接收同步，根据所接收到的数据量而确定的数据确认数及数据发送、接收完毕后何时撤消联系，并建立虚连接。TCP总是用来发送大批量的数据。当应用程序在收到数据后要做出确认时也要用到TCP。TCP协议的三次握手主机A主机B1.发送SYN*同步序号*(seq=x,ctrl=syn*设置syn*)1.收到SYN发送SYN,ACK(seq=y,ack=x+1ctrl=syn,ack)3.发送ACK(seq=X+1,ack=y+1*暗示接收到了同步序号syn*，ctrl=ack)建立连接TCP协议是面向连接的，所以在传输数据前必须建立连接。知名端口号简表IP地址1.TCP/IP属性中的一些参数。IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器2.IP地址采用32位的二进制格式，为了方便记忆用十进制来表示。IP地址：0二进制：11000000.10101000.01100100.00001010IP地址有32位，所以每一段是一个字节，一个字节=8位最小数就为：00000000（二进制）0（十进制）最大数就为：11111111（二进制）255（十进制）二进制转十进制二进制：11111111（十进制255）十进制的算法例子：二进制10010110的十进制是多少？十进制转二进制方法1：除2取余65的二进制为01000001由下至上取余数十进制转二进制方法2：凑数法牢记下面每位二进制对应的十进制111111111286432168421例子1：十进制192转换为二进制为多少？答：192=128+64二进制为11000000例子2：十进制176转换为二进制为多少？答：176=128+32+16二进制为10110000IP地址的分类

简介IP地址分为五类：·A类用于大型网络（能容纳网络126个，主机1677214台）·B类用于中型网络（能容纳网络16384个，主机65534台）·C类用于小型网络（能容纳网络2097152个，主机254台）·D类用于组播（多目的地址的发送）·E类用于实验另外，全0的IP地址（.）地址指任意网络。全1的IP地址（55）是当前子网的广播地址。一个完整的IP地址由个字节，即32位数字组成，为了方便理解和记忆，采用点分十进制标记法，中间使用符号“.”隔开不同的字节。例如：采用32位形式的IP地址如下 00001010000000000000000000000001采用十进制数的形式是IP地址的分类A类地址（1）A类IP地址。由1个字节的网络地址和3个字节的主机地址，网络地址的最高位必须是“0”。如：0XXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）（2）A类IP地址范围：---54（3）A类IP地址中的私有地址和保留地址：①10.X.X.X是私有地址（所谓的私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址）。范围（---54）②127.X.X.X是保留地址，用做回环测试用的。IP地址的分类

B类地址（1）B类IP地址。由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址，网络地址的最高位必须是“10”。如：10XXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）（2）B类IP地址范围：---54。（3）B类IP地址的私有地址和保留地址①---54是私有地址②169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址，而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器。就会得到其中一个IP。55是广播地址，不能分配。IP地址的分类

C类地址（1）C类IP地址。由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址，网络地址的最高位必须是“110”。例如：110XXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）（2）C类IP地址范围：---54。（3）C类地址中的私有地址：192.168.X.X（---54)IP地址的分类

D类地址（1）D类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前四位固定为1110。如：1110XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）（2）D类地址范围：---54E类地址（1）E类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前四位固定为1111。如：1111XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）（2）E类地址范围：---54IP地址分类总结A类地址0XXXXXXX~55.254(0不可用、127为回环地址)B类地址10XXXXXX---54C类地址110XXXXX---54D类地址1110XXXX---54E类地址1111XXXX---54

子网掩码概念子网掩码(subnetmask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码概念子网掩码是由1和0两部分组成的。让我们再来看一个例子：下面是IP地址和子网掩码的对应视图。子网掩码网络位均为1，主机位均为0对应IP地址的网络号和主机号。子网掩码概念所有可能的子网掩码及其CIDR（斜杠表示法）对照表/8~/15用于A类/16~/23用于A类B类/24~/30用于A类B类C类注意：没有/31/32的CIDR因为所有IP地址至少要保留两位主机位。子网的划分C类网络子网划分/27(24)11111111.11111111.11111111.x为被遮盖的位数（取值为1）y为未遮盖的位数（取值为0）x+y=8下面我们带着几个问题来学习：1.选定的子网掩码将创建多少个子网?2.每个子网包含多少台主机?3.有哪些合法的子网?4.每个子网的广播地址是多少?5.每个子网可包含哪些主机地址?子网的划分C类网络子网划分/27(24)11111111.11111111.11111111.答案1.选定的子网掩码将创建多少个子网?2.每个子网包含多少台主机?子网的划分C类网络子网划分/27(24)11111111.11111111.11111111.3.有哪些合法的子网?这里引入两个概念：公式①块大小=256-子网掩码②子网号=网络号那么，这个例子是256-224=32即子网掩码为224时块大小为32，从0开始不断增加32，直到到达子网掩码值，中间的结果就是子网（子网号）。即：0,32,64,96,128,160,192,224共8个子网子网的划分4.每个子网的广播地址是多少?那么，什么是广播地址呢？定义：主机号全为1的地址为广播地址。在一个网络段中主机号全为0代表这个网络段本身，称之为：网络号。这个地址是不可以分配给主机的。简单的说：主机地址全0------网络号或子网号主机地址全1------广播地址我们拿上面子网为64的做例子，其地址范围为：4~5（广播地址）掐头去尾法：其合法主机地址范围为5~4子网的划分5.每个子网可包含哪些主机地址?子网0012········6263掐头去尾，合法主机地址为1~62子网64646566········9495掐头去尾，合法主机地址为65~94······················································································································································································子网224224225226······254255掐头去尾，合法主机地址为225~254合法主机地址范围广播地址子网号子网的划分示例：网络地址=子网掩码=28（/25）回答下面五个问题：1.多少个子网？2.每个子网容纳多少台主机？3.有哪些合法子网？块=256-128=128因此有0，128两个子网4.每个子网的广播地址是什么？子网0的广播地址为：27子网128的广播地址为：555.每个子网包含哪些合法的主机地址？掐头去尾法：子网0:至26子网128:29至54路由原理当IP子网中的一台主机发送数据包给同一子网的另一台主机时，它将直接把这个数据包发送到网络上，对方就可以收到。发送给不同子网时，首先就要选择到达不同子网的路由器，也就是我们的默认网关，或者可以说是出口路由器。在我们计算机上运行命令routeprint可以查看本机路由表。在互联网中，路由器不仅要处理IP数据包的转发，还要负责和其他路由器进行联络，共同维护互联网中的路由表。