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计算机网络基础知识测试内部培训 20090806 1 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 2 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 3 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 10 100km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 4 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 5 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 6 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 7 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 8 1 2 网络设备 网卡网线集线器 HUB 交换机 Switch 路由器 Router 9 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 10 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 11 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 12 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 13 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 14 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 15 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 16 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 17 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 18 1 3 1 TCP IP 传输控制 网间协议 TCP IP是 transmissionControlProtocol InternetProtocol 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 19 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 20 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 21 1 3 1 1 IP协议 IP InternetProtocol 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 22 1 3 1 1 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 23 1 3 1 1 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 192 168 0 1IP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 1 0 0 1 127 255 255 254B类地址范围 128 0 0 1 191 255 255 254C类地址范围 192 0 0 1 223 255 255 254D类地址范围 224 0 0 1 239 255 255 254E类地址范围 240 0 0 1 255 255 255 254特殊的IP地址 受限广播地址255 255 255 255 直接广播地址0 0 0 0 NetID为0的IP地址0 0 0 8 环回地址 127网段所有地址 24 1 3 1 1 IP地址分类 我们用到的广播地址 234 5 6 7 25 1 3 1 1 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192 168 0 0 255 255 255 128这样的网段中 网络号是网段中的第一个地址192 168 0 0 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 192 168 0 127主机地址就只有192 168 0 1至192 168 0 126可以配置 26 PC网络属性 IP子网掩码网关DNS 27 1 3 1 1 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 255 255 240 0 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210 73 1 11 255 255 240 0和210 73 11 11 255 255 240 0是同一个网段 210 73 1 11 255 255 240 0和210 73 17 11 255 255 240 0却不是同一网段 28 1 3 1 1 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OSI7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 DomainNameServer 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 29 实例讲解 主机A的IP 192 168 1 100 255 255 255 0 00000001 主机B的IP 192 168 2 100 255 255 255 0 00000010 主机C的IP 192 168 4 100 255 255 255 0 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 255 255 255 0 255 255 252 0增加网关 用一个路由器作为网关 192 168 1 100255 255 255 0 192 168 2 100255 255 255 0 192 168 4 100255 255 255 0 30 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 31 1 3 1 2 ICMP协议 InternetControlMessageProtocol 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 PingofDeath 攻击 ICMP风暴 Tracert跟踪路由命令tracert d hmaximum hops jhost list wtimeout target name 32 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 33 1 3 1 3 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 34 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 35 1 3 1 4 RARP协议 逆向地址解析协议 ReverseAddressResolutionProtocol 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 36 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 37 1 3 1 4 TCP协议 TCP TransmissionControlProtocol 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 38 1 3 1 4 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 39 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 40 1 3 1 5 UDP协议 用户数据报协议 UserDatagramProtocol 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 congestioncontrol 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 41 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 42 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 43 1 3 1 6 FTP协议 FTP FileTransferProtocol 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 44 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 45 1 3 1 7 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 46 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 47 1 3 1 8 SMTP HTTP RIP NFS DNS SMTP SimpleMailTransferProtocol简单邮件传输协议HTTP HypertextTransferProtocol超文本传输协议 HTTPS HypertextTransferProtocoloverSecureSocketLayer 是HTTP的安全版RIP 路由选择信息协议NFS NetFileSystem 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 48 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 49 1 3 2 IPX SPX协议 IPX SPX是基于施乐的XEROX SNetworkSystem XNS 协议 而SPX是基于施乐的XEROX SSPP SequencedPacketProtocol 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 50 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 51 1 3 3 NetBEUI协议 NetBEUI即NetBiosEnhancedUserInterface 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WindowsforWorkgroup Win9x系列 WindowsNT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 52 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 DNSIPX SPX协议NetBEUI协议TCP IP协议的网络端口 53 1 3 4 1 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protocolport 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256 256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 54 1 3 4 2 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 4645GPS服务器 6874注册服务器 5879视频编解码器 3645 9577端口测试TelnetIPPort工具 55 1 3 4 3 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 56 1 3 4 4 端口映射作用 可以相互访问的 A B 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 A F B F可以 但是F A F B不行C E D E可以 但是E C E D不行不能互相访问 A C A D B C B D之间端口映射PortMapping 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 57 1 3 4 5 端口映射应用举例 公司对外演示的服务器192 168 1 56 已经映射了的端口6666 8888 中心 3006 3006 网关 8006 8006 网关 5007 5007 网关 6874 6874 GPS 用户访问 访问218 22 27 203 6666 等同访问192 168 1 56 8888 218 22 27 203 6666 192 168 1 56 8888 58 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 59 1 4 OSI开放系统互联模型 OSI opensysteminterconnection历史 第一个网络体系结构SNA