RCNA-01-网络基础-v10(59).ppt

网络基础 RCNA 01 学习目标 通过本章的学习 希望您能够 理解计算机网络的基本概念掌握网络的拓扑结构和常用介质掌握OSI七层参考模型的功能和作用掌握TCP IP参考模型的功能和作用掌握重点的网络协议掌握不同数制之间的转换 本章内容 计算机网络基础计算机网络模型重点协议介绍数制转换 课程议题 计算机网络基础 计算机网络概述 什么是计算机网络 分散在不同地点的多台计算机 终端和外部设备通过通信线路互联在一起实现资源共享 包括软件 硬件 数据等 计算机网络的发展 第一代计算机网络20世纪50年代中后期地理上分散的多个终端通过通信线路连接到一台中心计算机上以传输信息为目的而连接起来 以实现远程信息处理或进一步达到资源共享的计算机系统 主机 通信装置 通信装置 终端 通信线路 计算机网络的发展 第二代计算机网络20世纪60年代后期实现远程资源共享以通信子网为中心分组交换网络分层的网络协议1969年出现的ARPAnet是第一个现代意义上的计算机网络以能够相互共享资源为目的 互连起来具有独立功能的计算机的集合体 互联设备 工作站 NOS服务器 打印机 传输介质 计算机网络的发展 第三代计算机网络网络应用越来越广泛 网络规模越来越大 通信更加复杂各大计算机公司纷纷制定了自己的网络技术标准1977年 ISO开始制定开放系统互联参考模型具有统一网络体系结构 并遵循国际标准的开放式和标准化的网络 计算机网络的发展 第四代计算机网络20世纪80年代末到现在以互联网为代表以太网的高速发展下一代计算机网络多种业务的融合统一协议 统一网络平台 统一管理 计算机网络的分类 依据网络的交换功能电路交换网络报文交换网络分组交换网络依据网络的拓扑结构集中式网络分布式网络 依据网络的作用范围局域网LAN城域网MAN广域网WAN依据网络的传输介质有线网络无线网络 互联网 通过一个WAN将多个LAN组织起来 即把多个不同的网络相互连接起来的时候 就构成了一个互联网Internet 因特网 特定的 世界范围内的互联网 计算机网络拓扑结构 星形拓扑 计算机网络拓扑结构 总线形拓扑 计算机网络拓扑结构 环形拓扑 计算机网络拓扑结构 网状拓扑 网络传输介质 双绞线 非屏蔽双绞线 屏蔽双绞线 网络传输介质 双绞线 网络传输介质 同轴电缆 网络传输介质 光纤 包层 纤芯 入射角 折射角 折射角大于入射角 光波在纤芯中传播 网络传输介质 无线传输 卫星 蝶形天线 计算机 LAN WAN WLAN LAN传输速度通常在10Mb s 1000Mb s之间通常是针对于一座建筑物内WAN一个较大的地理范围内传输速度相对要慢的多WLANIEEE802 11标准 本章内容 计算机网络基础计算机网络模型重点协议介绍数制转换 课程议题 计算机网络模型 网络分层模型 解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题将服务 接口和协议这三个概念区分开来使网络的不同功能模块分担起不同的职责减轻问题的复杂程度在各层分别定义标准接口 各层相对独立能有效刺激网络技术革新便于研究和教学 OSI七层参考模型 开放系统互连参考模型 4 传输层 2 数据链路层 3 网络层 1 物理层 5 会话层 6 表示层 面向用户应用 面向数据传输 7 应用层 OSI七层参考模型 设备A 设备B 中间节点 中间节点 OSI七层参考模型 设备A 设备B 物理层 为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备包括激活物理连接 传送数据 终止物理连接这3个步骤为数据传输提供可靠的环境正确地传输比特流常见协议EIA TIA232 RS 232 C 典型设备中继器 连接两个 或多个 网段 对信号起中继放大作用 以此来延长网络的长度集线器 可以将多台设备以星形的拓扑结构连接起来 组成共享型的网络 数据链路层 数据链路的建立 拆除对数据进行检错 纠错将数据分成帧 以数据帧为单位进行传输典型设备网桥 连接两个局域网 在各种传输介质中转发数据信号 扩展网络的距离 有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信交换机 按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发 转发延迟小 将网络分成小的冲突网域 为每个工作站提供更高的带宽 网络层 进行路由选择和中继激活 终止网络连接 实现数据链路的复用排序 流量控制典型设备路由器 决定最优路由和转发数据包 传输层 实现端到端的可靠传输进行流量控制 差错控制 虚电路管理在通信子网和高层之间起承上启下的作用 会话层 建立和维持会话使会话获得同步数据传输和连接释放 表示层 对上层数据或信息进行变换 以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解数据转换包括数据的加密 压缩 格式转换等 应用层 为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口包含了各种各样的协议 这些协议往往直接针对用户的需要 如 HTTPFTPSMTP OSI七层参考模型 允许接入网络资源 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 建立 管理和终止会话 将分组从源端传送到目的端 提供网络互联 在媒体上传输比特 提供机械的和电气的规约 对数据进行转换 加密和压缩 提供可靠的端到端的报文传输和差错控制 将分组数据封装成帧 提供节点到节点方式的传输 TCP IP参考模型 在20世纪60年代末为ARPAnet而开发因传输控制协议TCP和网际协议IP而得名包含多个协议四层的体系结构 TCP IP协议栈 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 IP ICMP IGMP RARP ARP UDP TCP 各种应用程序层 SMTP FTP DNS SNMP NFS TFTP 由底层网络定义的协议 Ethernet Token Ring FDDI X 25 Wirless ATM TCP IP和OSI模型的对应关系 OSI和TCP IP模型的比较 都以协议栈的概念为基础各层功能大体相同OSI模型严格区分了各层的服务 接口和协议 而TCP IP模型在设计之初并没有明确区分这三者OSI模型先于其协议出现 模型更通用 而TCP IP协议先于模型出现 因此不能描述其他协议栈OSI的网络层提供面向连接和无连接的服务 传输层只提供面向连接的服务 而TCP IP在网络层只提供无连接的服务 在传输层提供面向连接和无连接的服务 本章内容 计算机网络基础计算机网络模型重点协议介绍数制转换 课程议题 重点协议介绍 IP协议 一种不可靠的协议 提供尽力而为的服务不提供数据的校验一种无连接协议 为使用数据报的分组交换网而设计当可靠性很重要时 IP必须与可靠的协议 如TCP 配合起来使用IP层的分组叫做数据报或数据包 Packet IP报文格式 端口号 定义主机中运行的进程的标识符在TCP IP协议栈中 端口号是0 65535之间的整数TCP IP模型中传输层的两个协议TCP和UDP依靠端口号区分不同的进程 IP协议的作用范围 TCP或UDP协议的作用范围 进程 运行的应用程序 进程 运行的应用程序 端口号 IANA InternetAssignedNumbersAuthority 互联网地址指派机构 将端口号划分为3个范围 熟知的 注册的和动态的 或私有的 熟知端口 0 1023 由IANA指派和控制 注册端口 1024 49151 IANA不指派也不控制 它们只能在IANA注册以防止重复 动态端口 49152 65535 既不用指派也不用注册 它们可以由任何进程来使用 是临时的端口 常见的熟知端口号 TCP协议 TCP是一个可靠的 面向连接的协议 为应用提供了如下功能 流型数据传输可靠性流控多路复用逻辑连接全双工 TCP报文格式 TCP的三次握手 客户端A 服务器B 发送SYN 1 seq 100 接收SYN 发送SYN 1 ACK 1 seq 300 ack 101 建立连接 ACK 1 ack 301 接收SYN ACK TCP的四次断开 主机A 主机B 发送FIN 1 seq X 发送ACK 1 ack X 1 发送ACK 1 ack Y 1 发送FIN 1 seq Y ack X 1 UDP协议 UDP协议 UserDatagramProtocol 用户数据报协议用于支持那些需要在计算机之间快速传输数据 相应的对传输可靠性要求不高 的网络应用不考虑流量控制 差错控制 在收到一个坏的数据段之后也不重传 所有这些工作都留给用户进程 UDP报文格式 源端口号 16比特 目的端口号 16比特 长度 16比特 数据 校验和 16比特 8字节 本章内容 计算机网络基础计算机网络模型重点协议介绍数制转换 课程议题 数制转换 计算机中的常用数制 二进制数基数为2 0 1 逢2进1八进制数基数为8 0 1 2 3 4 5 6 7 逢8进1十六进制数基数为16 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 逢16进1 十进制到二进制的转换 整数部分采用除2取余法 十进制到二进制的转换 小数部分采用乘2取整法 二进制到十进制的转换 将二进制数按权重展开 再求和 二进制到十六进制的转换 二进制整数 从低位到高位每4位组成一组 然后将每组二进制数所对应的数用十六进制