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计算机网络基础知识 测试培训资料 20160806,提纲,第一部分 网络基础知识 网络分类 网络设备 网络协议 OSI模型 第二部分 网络知识监控中的应用 分配合适IP 登陆站点 系统联网 网络检查,提纲,第一部分 网络基础知识 网络分类 网络设备 网络协议 OSI模型 第二部分 网络知识监控中的应用 分配合适IP 登陆站点 系统联网 网络检查,1.1.网络分类,按网络的地理位置分类: 1.局域网（LAN） 在较小的区域内，小于10km的范围，通常采用有线的方式连接起来 2.城域网（MAN） 规模局限在一座城市的范围内，10100km的区域 3.广域网（WAN） 网络跨越国界、洲界，甚至全球范围。广域网的典型代表是Internet网,1.1.网络分类,按网络拓扑结构分类: 1.总线型 网络中所有的站点共享一条数据通道 2.星型： 各站点通过点到点的链路与中心站相连 3.环形 各站点通过通信介质连成一个封闭的环形,1.1.网络分类,按网络传输介质分类: 1.有线网： 采用同轴电缆、双绞线或光导纤维，来连接的计算机网络 2.无线网： 用电磁波作为载体来传输数据,1.1.网络分类,按通信方式分类: 1.点对点传输网络： 数据以点到点的方式在计算机或通信设备中传输。星型网、环形网采用这种传输方式。 2.广播式传输网络： 数据在共用介质中传输。无线网和总线型网络属于这种类型 其他分类方法: 如企业网、校园网，根据名称便可理解,提纲,第一部分 网络基础知识 网络分类 网络设备 网络协议 OSI模型 第二部分 网络配置 网络配置的基本内容 IP地址的分类 问题解答,1.2.网络设备,网卡 网线 集线器（HUB) 交换机（Switch) 路由器(Router),1.2.1.网络设备网卡,网卡：是计算机与网络的必备连接设备，他有唯一MAC地址 MAC是指网卡的标识符，固化在网卡中。MAC地址由12位16进制数表示，前6位为厂商标识，后6位为网卡标识。如：00:E0:4C:7A:14:51 网站上可以查询到正规网卡厂家的MAC 我公司的设备的MAC地址是自定义的,1.2.2.网络设备网线,网线：是主机网卡与网络设备之间的连接介质,双绞线分为：屏蔽（STP）和非屏蔽（UTP）两种。UTP是使用频率最高的一种。塑料绝缘外皮里面包裹着八根信号线，每两根为一对相互缠绕，形成总共四对，双绞线也因此得名。568是ANSI于1996年制定的布线标准； “A”表示为IBM的布线标准，“B”表示AT&T公司标准。),1.2.3.网络设备集线器,集线器：HUB,HUB： “中心”的意思，主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI参考模型第一层，即“物理层”。,集线器属于纯硬件底层设备，不具有类似于交换机的“智能记忆”和“学习”能力。也不具备交换机所具有的MAC地址表，它发送数据时都是没有针对性的，采用广播方式发送。发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。,1.2.4.网络设备交换机,交换（switching）：是对HUB“共享”工作模式的改进,交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。,二层交换机，三层交换机的区别： 二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中 对于不是同一子网的数据，最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址；然后就由三层模块接收到此数据包，查询路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，以后的A到B的数据，就直接交由二层交换模块完成。这就通常所说的一次路由多次转发,1.2.5.网络设备路由器,路由器Router：是互联网的主要节点设备，通过路由决定数据的转发路径,所谓路由：就是指通过相互连接的网络把信息从【源地点】移动到【目标地点】的活动； 路由和交换之间的主要区别：交换发生在OSI参考模型的第二层（数据链路层），而路由发生在第三层（网络层）。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中，需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。,提纲,第一部分 网络基础知识 网络分类 网络设备 网络协议 OSI模型 第二部分 网络配置 网络配置的基本内容 IP地址的分类 问题解答,网络协议 ,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,1.3.网络协议,网络协议是通信规则 TCP/IP协议，是INTERNET的基础协议 IPX/SPX协议 NetBEUI协议,TCP/IP是INTERNET的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。可以形象地理解为有两个信封，TCP和IP就像是信封，要传递的信息被划分成若干段，每一段塞入一个TCP信封，并在该信封面上记录有分段号的信息，再将TCP信封塞入IP大信封，发送上网。在接受端，一个TCP软件包收集信封，抽出数据，按发送前的顺序还原，并加以校验，若发现差错，TCP将会要求重发,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,1.3.1.TCP/IP：传输控制/网间 协议,TCP/IP是“transmission Control Protocol/Internet Protocol”的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议 TCP/IP（传输控制协议/网间协议）是一种网络通信协议，它规范了网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。 TCP/IP是INTERNET的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。 对普通用户来说，并不需要了解网络协议的整个结构，仅需了解IP的地址格式，即可与世界各地进行网络通信,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,1.3.1.TCP/IP：传输控制/网间 协议,网络协议至少包括三要素: 语法：用来规定信息格式； 语义：用来说明通信双方应当怎么做； 时序：详细说明事件的先后顺序。 网际层协议： 包括：IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议 传输层协议： TCP协议、UDP协议。 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS。,.IP协议,IP（Internet Protocol）是“网络之间互连的协议” 任何PC，只要遵守 IP协议就可与因特网互通。IP协议也可以叫做“因特网协议”。 IP是一个无连接协议，每个信息包作为一个处理过的独立的单元在网络上传输，这些单元间没有相互联系。在OSI中IP位于第三层“网络层”。 IP协议实际上是一套由软件程序组成的协议软件，它把各种不同“帧”统一转换成“IP数据包”格式 数据包是一种分组交换形式，就是把所传送的数据分段打成 “包”， 作为一个“独立的报文”传送出去。 最广泛应用的IP版本是IPv4，IPv6推广中。 IP协议规定：一个主机必须有唯一地址，叫做“IP 地址”。,.IPv4和IPv6,IPv4协议规定： 每个主机都有一个32位的IP地址，理论上支持40亿台互联，但实际上由于A、B、C等地址类型的划分，浪费了上千万的地址 IPv6有如下一些显著的优势 1.址容量大大扩展，由原来的32位扩充到128位； 2.能够真正的实现无状态地址自动配置； 3.报头格式大大简化，从而有效减少路由器或交换机对报头的处理开销； 4.加强了对扩展报头和选项部分的支持，这除了让转发更为有效外，还对将来网络加载新的应用提供了充分的支持； 5.流标签的使用让我们可以为数据包所属类型提供个性化的网络服务； 6.认证与私密性； 7. IPv6在移动网络和实时通信方面有很多改进。,.IP地址分类,地址格式：32位2进制，分4段，以“点”分割。十进制表示如： IP地址=网络地址主机地址 网络号：用于识别主机所在的网络 主机号：用于识别该网络中的主机 网络地址是由Internet权力机构（InterNIC）统一分配；IP分五类：D类用于组播，E类用于实验 A类地址范围：54 B类地址范围：54 C类地址范围：54 D类地址范围：54 E类地址范围：54 特殊的IP地址：受限广播地址55；直接广播地址；NetID为0的IP地址；环回地址：127网段所有地址,.IP地址分类,我们用到的广播地址：,.IP地址分配,TCP/IP协议要求：每个网络节点一般需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网关”。 IP的分配方式：固定、动态 局域网中，有两个IP地址比较特殊，一个是网络号，一个是广播地址。例如在 /28这样的网段中： 网络号是网段中的第一个地址，用于三层寻址的地址，它代表了整个网络本身 广播地址是网段中的最后一个地址，它代表了网络全部的主机。27 主机地址就只有至26可以配置。,PC网络属性,IP 子网掩码 网关 DNS,.子网掩码,IP地址的网络号和主机号确定，需要【子网掩码】 确定哪些组地址归我们使用。比如 “210.73.a.b”，网络标识为“210.73”，主机标识为“a.b”。 根据我们现在所需的子网数以及将来可能扩充到的子网数，用宿主机的一些位来定义子网掩码。 比如我们现在需要12个子网，将来可能需要16个。用第三个字节的前四位确定子网掩码。 前四位为“1”后四位“0”，即第三个字节为240（11110000）， （这样原来网络就被分成了2的4次方16个子网），这个数“”称作新的子网掩码。 主机号“a.b”，可容纳255*255-2台主机，通过掩码划分为16个子网，每个子网16*255-2台主机。 此刻：如1/和1/是同一个网段。 1/和1/却不是同一网段。,.Gateway和DNS,网关(Gateway)： 又称网间连接器、协议转换器。结构和路由器，不同的是互连层。网关用于网络互连，是一种充当通讯协议转换重任的计算机系统或路由等设备。运行在OSI 7的顶层-应用层 域名： 便于记忆，可以对应动态IP地址 域名解析服务器(Domain Name Server)。 网络中域名与IP地址之间是一一对应的 域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相认识IP地址，它们之间的转换工作称为域名解析 域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，DNS就是进行域名解析的服务器，对应的IP就是域名解析服务器的网络IP地址,实例讲解,主机A的IP：00/（00000001） 主机B的IP：00/ （00000010） 主机C的IP：00/ （00000100） 问题： ABC通过交换机能否直接通讯？ ABC要能能通讯怎么设置？ 修改掩码： 增加网关：用一个路由器作为网关,00 ,00 ,00 ,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,.ICMP协议,Internet Control Message Protocol (网际控制报文协议)，是TCP/IP协议集中的一个子协议,属于网络层协议 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。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用 Ping 包探索命令 “Ping of Death” 攻击 “ICMP风暴” Tracert 跟踪路由命令 tracert -d -h maximum_hops -j host-list -w timeout target_name,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,.ARP协议,ARP（AddressResolutionProtocol）“地址解析”：就是主机在发送帧前将目标IP网络地址转换成目标MAC物理地址的过程。 属于链路层的协议，在以太网中的数据帧从一个主机到达网内的另一台主机是根据48位的以太网地址（硬件地址）来确定接口的，而不是根据32位的IP地址。内核（如驱动）必须知道目的端的硬件地址才能发送数据。数据帧里是含有MAC，通过地址解析协议后获得 IP地址冲突 ARP欺骗 ARP命令格式：Arp -a,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,.RARP协议,逆向地址解析协议（Reverse Address Resolution Protocol） 就是将MAC转换为IP：比如局域网中有一台主机只知道物理地址而不知道IP地址，那么可以通过RARP协议发出征求自身IP地址的广播请求，然后由RARP服务器负责回答。 应用：RARP协议广泛用于获取无盘工作站的IP地址。,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,.TCP协议,TCP（Transmission Control Protocol）： 传输控制协议； TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务 建立连接后，双方可以同时进行数据的传输，全双工； 可靠性保证：采用超时重传，和捎带确认机制。 协议可以进行IP数据包的分割和组装，但是通过IP协议并不能清楚地了解到数据包是否顺利地发送给目标计算机。 而使用TCP协议就不同了，在该协议传输模式中在将数据包成功发送给目标计算机后，TCP会要求发送一个确认；如果在某个时限内没有收到确认，那么TCP将重新发送数据包。 另外，在传输的过程中，如果接收到无序、丢失以及被破坏的数据包，TCP还可以负责恢复。,.TCP协议,TCP面向连接的、可靠的服务；不可广播或多播 第1次握手：建立连接时，客户端发送SYN包(SEQ=x)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认。 第2次握手：服务器收到SYN包，必须确认客户的SYN(ACK=x+1),同时自己也送一个SYN包(SEQ=y),即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态。 第3次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ACK=y+1),此包发送完毕，客户端和服务器时入Established状态，完成三次握手,客户端,服务器,1.给你300块钱要不要？,当然要啊！,3：中午12：00送来呗！,2.什么时候送过来啊？,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,.UDP协议,用户数据报协议（ User Datagram Protocol ）是 一种无连接传输层协议，提供面向事务的简单、不可靠信息传送服务。 UDP协议有如下的特点： UDP是无连接的。传输数据前，发送和接收方相互交换信息使双方同步 UDP对收到的数据不进行排序。在UDP报文的首部中并没有关于数据顺序的信息，而且报文不一定按顺序到达的，所以接收端无从排起。 UDP接收到数据报不确认。发送端不知是否被正确接收，也不会重发。 UDP传送数据较TCP快速，系统开销少。 缺乏拥塞控制（congestion control），需要基于网络的机制来减小因失控和高速UDP流量负荷而导致的拥塞崩溃效应。使用包队列和丢弃技术的路由器这样的网络基本设备，往往就成为降低过大UDP通信量的有效工具。流媒体中常用数据报拥塞控制协议(DCCP)设计,TCP/UDP传输视频对比,网络带宽足够的情况下： 几乎没有差别 网络带宽不充分时： TCP：延时，或者时快时慢 UDP：不延时，视频走一段丢一段 网络带宽严重不足时： TCP：延时逐渐增大，最终丢图像，如此往复 UDP：始终黑屏或显示马赛克,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,.FTP协议,FTP（File Transfer Protocol），是文件传输协议的简称。 用于察看远程FTP服务器上有哪些文件，对文件进行下载或上传操作。 FTP采用“客户机/服务器”方式，用户端要安装FTP客户程序。FTP客户程序有字符界面和图形界面两种。 我们公司的爱看网系统中，CR系列设备发生报警，联动上传抓拍图片到服务器的方式，就是FTP上传图片。存储图片的服务器上需要建立FTP服务器的。,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,.Telnet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。 它为用户提供了操作远程主机的能力。使用者可以在telnet程序中输入命令，这些命令会在服务器上运行，就像直接在服务器的控制台上输入一样。必须输入用户名和密码来登录服务器。Telnet是常用的远程控制Web服务器的方法 安全性不高，应用领域不多 我公司系统中的应用： 查看TCP端口是否正常 查看服务器工作状态,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,.SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS,SMTP： Simple Mail Transfer Protocol简单邮件传输协议 HTTP：Hypertext Transfer Protocol超文本传输协议； HTTPS（Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是HTTP的安全版 RIP：路由选择信息协议 NFS（Net File System）：网络文件系统；允许一个系统在网络上与它人共享目录和文件 DNS：域名服务器 我公司工作中的应用： 公司邮箱服务器支持SMTP。 GPS数据从服务器到客户端用的就是HTTP协议,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,1.3.2.IPX/SPX 协议,IPX/SPX是基于施乐的XEROXS Network System（XNS）协议，而SPX是基于施乐的XEROXS SPP（Sequenced Packet Protocol：顺序包协议）协议，它们都是由novell公司开发出来应用于局域网的一种高速协议。 它和TCP/IP的一个显著不同就是它不使用ip 地址，而是使用网卡的物理地址即（MAC）地址。在实际使用中，它基本不需要什么设置，装上就可以使用了。由于其在网络普及初期发挥了巨大的作用，所以得到了很多厂商的支持，包括microsoft等，到现在很多软件和硬件也均支持这种协议,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,1.3.3.NetBEUI 协议,NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ，或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本，曾被许多操作系统采用，例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。 NETBEUI协议在许多情形下很有用，是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。总之NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议，安装后不需要进行设置，特别适合于在“网络邻居”传送数据。,网络协议,TCP/IP协议 网际层协议： IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP 协议传输层协议： TCP协议、UDP协议 应用层协议： FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议的网络端口,什么是端口,网络技术中，端口（Port）有好几种意思 如交换机、路由器的端口指的是接口 如PC上端口常指：USB、RJ45、RS232等接口 这里的端口，不是指物理意义上的端口，特指TCP/IP协议中的定义的、逻 辑意义上的端口protocol port。 一个IP主机可以提供许多服务，不同服务通过不同端口实现。如果把一个IP地址比作一间房子 ，端口就是出入这间房子的门。不同的门，对应不同端口号，可实现不同的服务。 端口有256256个。端口号范围：从0 到65535 周知端口：从0到1023，其中80端口分配给WEB服务，21端口分配给FTP服务等。 动态端口：从1024到65535。一般不固定分配某种服务，而是动态分配。当一个系统进程或应用 程序进程需要网络通信时，它向主机申请一个端口，主机从可用的端口号中分配 一个供它使用。当这个进程关闭时，同时也就释放了所占用的端口号。,监控中用到的端口,监控系统中用到的端口 中心服务器：8888 移动视频网关：3645、8212、5000 、3655、3665 存储服务器：4645 GPS服务器：6874 注册服务器：5879 视频编解码器：3645、9577 端口测试 Telnet IP Port 工具,端口映射,两个主机之间能直接通讯的条件： 都是固定公网IP（通过路由连接） 某个主机在局域网内部 两个主机都在局域网内部,端口映射作用,可以相互访问的： AB，A E、B E之间；C D、C F、D F之间；E F之间(如果是主机) 可以单向访问的： AF;BF可以；但是 FA;FB不行 C E ;DE可以；但是 EC;ED不行 不能互相访问： A C,A D,B C,B D之间 端口映射Port Mapping ：网络地址转换（NAT）技术 又叫端口转发、虚服务器 动态映射：NAT网关的通常工作方式，如上网服务。 静态映射: 在NAT网关上开放一个固定的端口，然后设定此端口收到的某协议类型的数据，要转发给内网哪个IP和端口，这个映射关系固定存在。这就是常说的【端口映射】。,端口映射应用举例,公司对外演示的服务器6；已经映射了的端口 66668888（中心） 30063006 （网关） 80068006 （网关） 50075007 （网关） 6874 6874（GPS） 用户访问： 访问03：6666； 等同访问6：8888,03：6666,6:8888,提纲,第一部分 网络基础知识 网络分类 网络设备 网络协议 OSI模型 第二部分 网络知识监控中的应用 为站点分配合适的IP 登陆站点 系统组网 网络检查,1.4.OSI开放系统互联模型,OSI：open system interconnection 历史：第一个