网络基本知识培训课件

网络基本知识培训课件第1章网络模型1第一章网络模型第一章网络模型第一章网络模型11网络概述11网络概述12分层结构的参考模型的提出12分层结构的参考模型的提出13相关国际机构简介13相关国际机构简介14复习14复习211网络概述11网络概述11网络概述COM网络的概念COM网络的概念COM网络的发展COM网络的发展COM网络的分类COM网络的分类3COM网络的概念COM网络的概念COM网络的概念计算机网络NETWORK是将处在不同地理位不同地理位置且相互独立的计算机或设备通过传输介质置计算机设备传输介质和网络设备按照特定的结构和协议相互连接网络设备结构协议起来利用网络操作系统进行管理和控制从而网络操作系统实现信息传输和资源共享的一种信息系统资源共享4简单网络示意图简单网络示意图5COM网络的发展COM网络的发展COM网络的发展ARPANETARPANETARPANET高级研究计划署网络ADVANCEDRESEARCHPROJECTSAGENCYNET是世界上第一个计算机网络出现在20世纪60年代后期由美国国防部资助其第一个节点于1969年在加利福利亚大学洛杉矶分校安装最终发展成为今天的INTERNET我国INTERNET的发展1987年9月下旬钱天白教授发出我国第一封电子邮件越过长城通向世界揭开了中国人使用INTERNET的序幕6COM网络的分类COM网络的分类COM网络的分类按照地理范围分类按照地理范围分类按照管理方式分类按照管理方式分类按照数据传输方式分类按照数据传输方式分类7按照地理范围分类按照地理范围分类按照地理范围分类局域网LOCALAREANETWORKLAN局域网LOCALAREANETWORKLAN覆盖范围一般不超过数十公里通常是一幢建筑物内相邻的几幢建筑物之间或者是一个园区的网络广域网WIDEAREANETWORKWAN广域网WIDEAREANETWORKWAN覆盖范围通常为数百公里到数千公里甚至数万公里可以是一个地区或一个国家甚至世界几大洲或整个地球城域网METROPOLITANAREANETWORKMAN城域网METROPOLITANAREANETWORKMAN覆盖的地理范围介于局域网和广域网之间通常为数十公里到数百公里的一座城市内8按照地理范围分类按照地理范围分类按照地理范围分类9按照管理方式分类按照管理方式分类按照管理方式分类对等网PEERTOPEER对等网PEERTOPEER通常是由很少几台计算机组成的工作组对等网采用分散管理的方式网络中的每台计算机既作为客户机又可作为服务器来工作每个用户都管理自己机器上的资源客户机服务器网CLIENTSERVER客户机服务器网CLIENTSERVER网络的管理工作集中在运行特殊网络操作系统服务器软件的计算机上进行这台计算机被称为服务器它可以验证用户名和密码的信息处理客户机的请求而网络中其余的计算机则不需要进行管理而是将请求通过转发器REDIRECTOR发给服务器10按照管理方式分类按照管理方式分类按照管理方式分类11按照数据传输方式分类按照数据传输方式分类按照数据传输方式分类广播网络BROADCASTINGNETWORK广播网络BROADCASTINGNETWORK网络中的计算机或设备通过一条共享的通信介质进行数据传播所有节点都会收到任何节点发出的数据信息这种传输方式主要应用于局域网中广播网络中有三种传输类型单播组播和广播单播组播广播点对点网络POINTTOPOINTNETWORK点对点网络POINTTOPOINTNETWORK网络中的计算机或设备通过单独的链路进行数据传输并且两个节点间都可能会有多条单独的链路这种传播方式主要应用于广域网中12广播网络的三种类型广播网络的三种类型广播网络的三种类型1312标准网络模型的提出12标准网络模型的提出12标准网络模型的提出COMOSI参考模型简介COMOSI参考模型各层的功能COM数据传输的封装和解封装COMTCPIP四层模型14COMOSI参考模型简介COMOSI参考模型简介COMOSI参考模型简介OSI七层参考模型OSI七层参考模型分层的优点分层的优点15OSI七层参考模型OSI七层参考模型OSI七层参考模型第7层应用层APPLICATION第6层表示层PRESENTATION第5层会话层SESSION第4层传输层TRANSPORT第3层网络层NETWORK第2层数据链路层DATALINK第1层物理层PHYSICAL16分层结构的优点分层结构的优点分层结构的优点各层间相互独立某一层的变化不会影响其他层促进标准化工作使网络易于实现和维护17COMOSI参考模型各层的功能COMOSI参考模型各层的功能COMOSI参考模型各层的功能物理层数据链路层网络层传输层57层18物理层物理层物理层通过物理传输比特BIT流中继器和集线器建立维护和取消物理连接19数据链路层数据链路层数据链路层将比特信息加以组织封装成数据帧FRAME通过使用接收系统的硬件地址或物理地址来寻址硬件地址或物理地址即MAC地址两个子层媒体访问控制MAC逻辑链路控制LLC网卡网桥和交换机20网络层网络层网络层基于网络层地址进行不同网络系统间的路径选择网络层地址IP地址分割和重新组合数据包PACKET差错检验和可能的修复可能的数据流量控制路由器21传输层传输层传输层在不同物理节点上的应用程序间建立连接以传输数据将数据组织成数据段SEGMENT连接类型类型面向连接CONNECTIONORIENTED无连接CONNECTIONLESS用一个寻址机制来标识一个特定的应用程序传输层地址即端口号2257层57层57层会话层会话层建立管理和终止会话表示层表示层系统的应用层送出的信息可被另一个系统的应用层所读取利用一种公用的信息表示格式翻译多种信息数据表示数据安全数据压缩应用层网络服务与使用者应用程序间的一个接口23COM数据传输的封装COM数据传输的封装COM数据传输的封装24COMTCPIP参考模型COMTCPIP参考模型COMTCPIP参考模型TCPIP与OSI的对应TCPIP参考模型的各层25TCPIP与OSITCPIP与OSITCPIP与OSI26TCPIP参考模型的各层TCPIP参考模型的各层TCPIP参考模型的各层第1层网络接口层NETWORKINTERFACE网络接口层对应OSI物理层和数据链路层并实现与它们相同的功能其中包括LAN和WAN的技术细节这一层也称为主机到网络层HOSTTONETWORK27TCPIP参考模型的各层TCPIP参考模型的各层TCPIP参考模型的各层第2层互联网络层INTERNET互联网络层的目的是运送数据包将数据从任何在相连的网络上送到目的地而不在乎走的是哪个路径或网络管理这层的特定协议称为互联网络协议IP最佳的路径选定和数据包交换都发生在这层28TCPIP参考模型的各层TCPIP参考模型的各层TCPIP参考模型的各层第3层传输层TRANSPORT传输层负责处理有关服务质量等事项如可靠度流量控制和错误校正该层可以提供不同服务质量不同可靠性保证的传输服务并且协议发送端和目标端的传输速度差异这一层也称为主机到主机层HOSTTOHOST29TCPIP参考模型的各层TCPIP参考模型的各层TCPIP参考模型的各层第4层应用层APPLICATION应用层包括会话层和表示层的功能用来建立应用层来处理高层协议有关表达编码和会话控制TCPIP将所有应用程序相关的内容都归为一层并保证为下层适当的将数据封装成数据包3013相关国际机构13相关国际机构13相关国际机构ISO国际标准化组织OSI参考模型ISO国际标准化组织OSI参考模型ANSI美国国家标准协会FDDIANSI美国国家标准协会FDDIEIATIA电子电信工业协会RS232568EIATIA电子电信工业协会RS232568IEEE电子及电气工程师协会802XIEEE电子及电气工程师协会802XITUT国际电信联盟电信标准部门X25ITUT国际电信联盟电信标准部门X25ISOC国际互联网协会ISOC国际互联网协会IABINTERNET体系结构委员会RFC请求注解IABINTERNET体系结构委员会RFC请求注解IETFINTERNET工程任务组近期问题IETFINTERNET工程任务组近期问题IRTFINTERNET研究任务组未来问题IRTFINTERNET研究任务组未来问题3113相关国际机构13相关国际机构13相关国际机构3214复习14复习14复习11网络概述COM概念COM发展COM分类12分层结构的参考模型的提出COMOSI参考模型OSI参考模型的物理层OSI参考模型的数据链路层OSI参考模型的网络层OSI参考模型的传输层OSI参考模型的上三层COMOSI模型数据帧封装过程COMTCPIP的四层参考模型13相关国际机构简介33第2章网络协议和IP寻址1第2章网络协议和IP寻址第2章网络协议和IP寻址第2章网络协议和IP寻址21网络协议22IP寻址23复习221网络协议21网络协议21网络协议COM协议和协议栈COM协议的作用及常见协议COMTCPIP协议COMTCPIP通信中数据帧的封装过程3COM协议COM协议COM协议什么是协议什么是协议协议是网络中计算机或设备之间进行通信的一系列规则的集合协议示例协议示例以发送消息HELLOSTUDENTS为例014HELLOSTUDENTS常用协议常用协议IPTCPHTTPPOP3SMTP4协议栈概述协议栈概述协议栈概述什么是协议栈在网络中为了完成通信必须使用多层上的多种协议这些协议按照层次顺序组合在一起构成了协议栈PROTOCOLSTACK也称为协议族PROTOCOLSUITE5COM协议的作用及常见协议COM协议的作用及常见协议协议的作用建立对等层虚拟通信实现层次间无关性常用的协议栈TCPIPIPXSPXAPPLETALK6COMTCPIP协议栈COMTCPIP协议栈COMTCPIP协议栈TCPIPTCPIPTCPIP7TCPIP各层协议简介TCPIP各层协议简介TCPIP各层协议简介网络接口层网络接口层负责将数据放置在网络媒介上从网络媒介上接收数据它包括以太网IEEE8023异步传输模式ATM帧中继和令牌环这样的协议8TCPIP各层协议简介TCPIP各层协议简介TCPIP各层协议简介网络层网络层负责分配地址打包和路由数据这一层包括四个核心协议INTERNET协议IPIP负责给要传输的数据分配地址将其发送到其目的地地址解析协议ARPARP负责标识目的计算机上的网络适配器的媒介访问控制MAC地址INTERNET控制报文协议ICMPICMP负责提供在数据投递期间失败时的诊断功能和错误报告INTERNET组管理协议IGMPIGMP负责在TCPIP内多重投递的管理9TCPIP各层协议简介TCPIP各层协议简介TCPIP各层协议简介传输层传输层提供在计算机之间预定通信和授权通信的能力将数据上传到应用层或下传到INTERNET层传输层还指出数据所传递的应用程序的唯一标识符传输层有两个核心协议传输控制协议TCP和用户报文协议UDP它们控制数据传递的方法10TCPIP各层协议简介TCPIP各层协议简介TCPIP各层协议简介应用层应用层是TCPIP协议组的顶层所有的应用和使用程序包含在这一层中它们包括HTTPFTPTELNETSMTPSNMPDNS等11COMTCPIP数据帧的封装过程COMTCPIP数据帧的封装过程数据帧的组成12COMTCPIP数据帧的封装过程COMTCPIP数据帧的封装过程1322IP寻址22IP寻址COMIP地址的格式和组成COMIP地址的分类COM私有IP地址和公网公共IP地址COMIP地址的分配COM子网掩码COM关14221IP地址的格式与组成1221IP地址的格式与组成1221IP地址的格式与组成1IP地址的格式IP地址是一组32位长的二进制数字用点分十进制表示IP地址的组成网络地址主机地址15221IP地址的格式与组成2221IP地址的格式与组成2221IP地址的格式与组成2COM100COM100IP地址COM100IP地址COM0COM0COM0网络地址网络地址COM100COM101主机地址主机地址16COMIP地址的分类1COMIP地址的分类1COMIP地址的分类1网络地址主机地址A类网络地址主机地址A类网络地址主机地址网络地址主机地址B类B类网络地址主机地址C类网络地址主机地址C类WXYZWXYZ17COMIP地址的分类2COMIP地址的分类2COMIP地址的分类2地址可用网络可用主机地址可用网络可用主机W的范围引导位W的范围地址结构引导位地址结构类型地址数地址数类型地址数地址数724A类01126COM主126211677721422A类B类10128191COM主16384214655342162B类218C类110192223COM主2097152225422C类D类1110224239D类组播地址E类1111240E类研究和实验用地址18COM专网IP和公网IPCOM专网IP和公网IPCOM专网IP和公网IP专网IP供企业内部使用1个A类地址COM0816个B类地址COM012256个C类地址COM016公网IP供INTERNET使用19COMIP地址的分配原则COMIP地址的分配原则COMIP地址的分配原则只有ABC三类地址可以分配给计算机和网络设备网络地址的第一个数字不能为127保留用来测试连接网络地址不能全为0也不能全为255全为0没有网络全为255用作子网掩码20COMIP地址的分配原则COMIP地址的分配原则COMIP地址的分配原则主机地址中不能全为0也不能全为255主机地址全为0用来表示网络地址全为255用作广播网络地址相同主机地址必须惟一不能使用的IPCOM0COM255COMXCOM0COM255COM0COM255COM0COM25521COM子网和子网掩码COM子网和子网掩码COM子网和子网掩码子网子网子网掩码子网掩码缺省的子网掩码缺省的子网掩码可变长子网掩码VLSM可变长子网掩码VLSM无类域间路由CIDR无类域间路由CIDRIPV6简介IPV6简介22子网子网子网子网SUBNET是在TCPIP网络上用路由器连接的网段同一子网内的IP地址必须具有相同的网络地址23子网示意图子网示意图子网示意图子网1子网2子网1子网212121224子网掩码子网掩码子网掩码子网掩码的作用子网掩码的作用缺省的子网掩码缺省的子网掩码25子网掩码的作用子网掩码的作用子网掩码的作用子网掩码SUBNETMASK用来确定IP地址中的网络地址部分其格式与IP地址相同也是一组32位的二进制数子网掩码中为1的部分所对应是IP地址中的网络地址部分为0的部分所对应是IP地址中的主机地址部分举例IP地址COM100举例IP地址COM100子网掩码COM0子网掩码COM0则网络地址为COM0则网络地址为COM026缺省的子网掩码1缺省的子网掩码1缺省的子网掩码1A类地址COM0A类地址前1个8位组是网络地址B类地址COM0B类地址前2个8位组是网络地址C类地址COM0C类地址前3个8位组是网络地址27VLSMVLSMVLSMVLSM概述VLSM概述VLSM表示法VLSM表示法VLSM确定网络地址VLSM确定网络地址VLSM的计算可选VLSM的计算可选28VLSM概述VLSM概述VLSM概述VLSM变长子网掩码提供了在一个主类A类B类C类网络内包含多个子网掩码的能力可以对一个子网再进行子网划分VLSM的优点对IP地址更为有效的使用对IP地址更为有效的使用对IP地址更为有效的使用应用路由归纳的能力更强应用路由归纳的能力更强应用路由归纳的能力更强29VLSM表示法VLSM表示法VLSM表示法102171237102171237102171237IP地址0000101011011001011110110000011100001010110110010111101100000111255255240025525524002552552400子网掩码1111111111111111111100000000000011111111111111111111000000000000子网掩码884020884020的位数IP地址的COM720COM720COM720VLSM表示30VLSM确定网络地址VLSM确定网络地址VLSM确定网络地址102171237102171237102171237IP地址IP地址0000101011011001011110110000011100001010110110010111101100000111255255240025525524002552552400子网掩码子网掩码111111111111111111110000000000001111111111111111111100000000000000001010110110010111000000000000网络地址00001010110110010111000000000000网络地址VLSM表示VLSM表示COM020COM020COM02031VLSM的计算可选1VLSM的计算可选1VLSM的计算可选1二进制表示基数为2二进制表示基数为276543210272625242322212022222222128643216842112864321684211101100111011001112816403211618040211112816403211618040211128640168001128640168001举例举例21721732VLSM的计算可选2VLSM的计算可选2VLSM的计算可选2子网掩码的二进制值子网掩码的十进制值子网掩码的二进制值子网掩码的十进制值子网掩码的二进制值子网掩码的十进制值1111111125511111111255111111102541111111025411111100252111111002521111100024811111000248111100002401111000024011100000224111000002241100000019211000000192100000001281000000012800000000000000000033无类域间路由CIDR无类域间路由CIDR无类别域间路由CIDRCLASSLESSINTERDOMAINROUTING产生的背景1已分配的网络数目的增长使路由表大得难以管理相当程度上降低了路由器的处理速度2僵化的地址分配方案使很多地址被浪费尤其是B类地址十分匮乏作用明显减少了路由表的增长34IPV6简介IPV6简介将IP地址从32位增加到128位通过增加一个作用域字段而改进了多点播送地址新的任意播ANYCASTIP地址类型用于向组内任何成员发送包通常是最近的组成员用可选的扩展头部替代头部中选项字段删除头部校验和字段删除所有分段处理所用的字段所以仅执行端到端的分段新的流标号字段可用来标识特定的用户数据流或通信量类型扩展了对认证数据一致性和可选的数据保密的支持兼容IPV435COM缺省网关COM缺省网关COM缺省网关缺省网关DEFAULTGATEWAY是指缺省的路由器只有在不同子网之间通信时才需要配置缺省网关的IP地址3625复习25复习25复习21网络协议21网络协议COM协议栈COM协议栈COM作用及常见协议COM作用及常见协议COMTCPIP协议COMTCPIP协议COMTCPIP通信中数据帧的封装过程COMTCPIP通信中数据帧的封装过程22IP寻址22IP寻址COMIP地址的格式和组成COMIP地址的格式和组成COMIP地址的分类COMIP地址的分类COM私有IP地址和公网公共IP地址COM私有IP地址和公网公共IP地址COMIP地址的分配COMIP地址的分配COM子网掩码COM子网掩码COM缺省网关COM缺省网关37第3章TCPIP协议1本课内容本课内容31协议简介32TCP与UDP33IP地址34INTERNET层其他协议35TCPIP的应用231协议简介31协议简介COMTCPIP协议简介COMTCPIP协议栈的体系结构3COMTCPIP协议简介COMTCPIP协议简介协议简介1969年，美国政府机构试图发展出一套机制，用来连接各个离散的网络系统1983年，美国国防部下令用于连接长距离的网络的电话都必须适应TCPIP1985年开始，TCPIP网络迅速扩展至美国、欧洲好几百个大学、政府机构、研究实验室每年以超过15的速度成长4COMTCPIP协议简介COMTCPIP协议简介协议优势TCPIP提供了一个连接不同系统的技术它可以通过网关路由到不同网络TCPIP提供了稳定跨平台的服务器和客户端的网络架构TCPIP提供了访问INTERNET的方法它可以建立VPN实现远程访问5COMTCPIP协议栈的体系结构COMTCPIP协议栈的体系结构OSI七层模型与TCPIP四层模型TCPIP体系结构INTERNET层协议简介传输层的协议简介应用层的协议简介6OSI七层模型与TCPIP四层模型OSI七层模型与TCPIP四层模型7TCPIP体系结构TCPIP体系结构8INTERNET层协议简介INTERNET层协议简介协议名功能网间协议INTERNETPROTOCOL负责主机间数据的路由和IP网络上数据的存储同时为ICMPTCPUDP提供分组发送服务地址解析协议ADDRESSRESOLUTIONPROTOCOL此协议将ARP网络地址映射到硬件地址反向地址解析协议REVERSEADDRESSRESOLUTIONPROTOCOLRARP此协议将硬件地址映射到网络地址网间报文控制协议INTERNETCONTROLMESSAGEPROTOCOLICMP此协议处理信关和主机间的差错和传送控制9传输层的协议简介传输层的协议简介协议名功能传送控制协议TRANSMISSIONCONTROLPROTOCOL这是一种提供给用户进程的可靠的全双工字节流面向连TCP接的协议它要为用户进程提供虚电路服务并为数据可靠传输建立检查大多数网络用户程序使用TCP用户数据报协议USERDATAGRAMPROTOCOL这是提供UDP给用户进程的无连接协议用于传送数据而不执行正确性检查10应用层的协议简介应用层的协议简介协议名功能文件传输协议FILETRANSFERPROTOCOL允许用户以文件操FTP作的方式文件的增删改查传送等与另一主机相互通信简单邮件传送协议SIMPLEMAILTRANSFERPROTOCOLSMTPSMTP协议为系统之间传送电子邮件终端协议TELNETTERMINALPROTOCOL允许用户以虚终端方TELNET式访问远程主机超文本传输协议HYPERTEXTTRANSFERPROTOCOL是环球HTTP网的基础它使丰富多彩的INTERNET以简单的方式展现给用户简单文件传输协议TRIVIALFILETRANSFERPROTOCOLFTP的TFTP一种简化版本1131协议简介小结31协议简介小结COMTCPIP协议简介协议简介协议优势COMTCPIP协议栈的体系结构OSI七层模型与TCPIP四层模型TCPIP体系结构INTERNET层协议简介传输层的协议简介应用层的协议简介1232TCP与UDP32TCP与UDPCOMTCP面向连接的协议COMUDP面向无连接的协议COM端口号COMTCP和UDP的区别13COMTCP面向连接的协议COMTCP面向连接的协议传输层的主要协议面向连接的协议提供稳定的数据传输传输之前源主机与目标主机有三次握手使用TCP端口号14三次握手三次握手连接请求目目源源响应连接请求的的主主确认响应主主机机机三次握手完成机开始传输数据15COMUDP面向无连接的协议COMUDP面向无连接的协议传输层的的第二个协议UDP协议非面向连接的协议不能提供可靠的传输由于直接发送数据所以开销小速度快使用于流动音频视频广播和实时数据传输UDP端口与TCP端口相独立16COM端口号COM端口号端口号主要用来标识应用程序1024以下的端口被保留给服务端使用端口号标识由TCP或UDP完成端口号使单个IP地址提供多项服务成为可能17COM端口号COM端口号IP地址TCP端口号或UDP端口号SOCKETTCP端口2021HTTPFTPTCP端口2021HTTPFTPFTP服务器TCPUDPTCPUDPTCP端口80TCP端口80COM150HTTP服务器COM15018COMTCP和UDP的区别COMTCP和UDP的区别TCPUDP面向连接面向非连接传输大量的数据即时传输少量数据可靠的不可靠的1933INTERNET层其他协议33INT