华为数据通信基础知识培训教程

数据通信知识基础（新）学习完此课程，您将会：理解TCP/IP分层模型掌握IP地址和IP路由了解几种常见的局域网和广域网技术目标Page2第1章数据通信概述第2章TCP/IP第3章局域网和广域网内容介绍Page3什么是数据通信数据通信是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。数据通信网是为提供数据通信业务而组成的网络Page4数据通信的特点无连接:通讯的两者之间不具备唯一独立的链路包交换:每个包有目的地址、源地址、错误控制信息等等，具有自己去找目的地的能力Page5标准化组织ISO 国际标准化组织IEEE 电子电器工程师协会ANSI 美国国家标准局第1章数据通信概述第2章TCP/IP第3章局域网和广域网第4章虚拟局域网内容介绍Page7主要内容

TCP/IP各分层的功能IP地址的作用和格式IP路由的作用Page8什么是TCP/IP

TCP/IP是传输控制协议/网际协议不同于OSI的七层模型，TCP/IP使用更为简单的五层模型TCP/IP已经成为网际互连事实上标准Page9TCP/IP协议族TCP/IP是Internet的核心技术TCP/IP是一个协议族HTTP、TELNET、FTPRIP、OSPF、BGPPIM、DVMRPTCP、UDP、RAWIPIPIGMPARPICMPIP是TCP/IP的核心协议Page10TCP/IP分分层模型型Page11OSI模模型VSTCP/IP模模型Page12TELNET,FTP...UDP,TCPICMPIPARPRARPTCP/IP的的体系结结构IP是TCP/IP体体系中最最重要的的协议之之一与IP协协议配套套的三个个协议：：地址转换换协议ARP反向地址址转换协协议RARPInternet控制制报文协协议ICMPPage13数据封封装装Page14为应用程程序提供供网络接接口应用层功功能Page15传输层功功能数据分段段和数据据段合并并建立端到到端的连连接将数据段段从一台台主机发发往另一一台主机机保证数据据传送正正确性（（可选））Page16TCP/UDP的高层层应用TCP应应用面向连接接的传输输方式提供可靠靠的传输输Telnet、、FTP、HTTPUDP应应用无连接的的传输方方式提供不可可靠的传传输RIP、、SNMP、RADIUS、、VODPage17端口号范范围：0—655350—254公公共应应用255——1023分分配给各各个公司司1024以上随随机端端口号端口号用用于标识识净荷部部分属于于那个应应用程序序传输层数数据段格格式传输层端端口号的的作用Page18常见端口口号20FTP文文件传输输协议[数据据通道]21FTP文文件传输输协议[命令令通道]23Telnet（（远程登登录）25SMTP简单文文件传输输协议53DNS域域名解析析协议80HTTP超文本本传输协协议119NNTP网网络新闻闻传输协协议161SNMP简简单网络络管理协协议162SNMPTRAP简单网络络管理协议议(陷阱报文文）Page19完成数据包包寻址和路路由的功能能走哪一条？网络层功能能Page20IP地址的的作用网络层协议议定义了识识别网络中中主机的地地址地址包括网网络部分和和主机部分分IP址址唯唯一的确定定了网络中中的一台主主机Page21IP地址址的结构和和表示方法法例如255最大值255255255主机ID网络IDPage22二进制和十十进制的转转换二进制数10011111转转换为十进进制数：159Page23十进制和二二进制的转转换十进制数234转化化为二进制制数：11101010Page24IP地址址分类A类0XXXXXXX1-126地址类第一个8位数的格式范围B类10XXXXXX128-191C类110XXXXX192-223D类1110XXXX224-239E类1111XXXX240-255特殊IP地地址网络部分主机部分地址类型用途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”网络地址代表一个网段广播地址特定网段的所有节点回环地址回环测试广播地址本网段所有节点所有网络华为Quidway路由器用于指定默认路由Page26主机地址网络地址＋＋主机地址址标识主机机在网络中中唯一地址址02118E1网络端口E0E1路由表E011111111计算可用的的主机地址址1721600101011000001000000000000000000001615

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1网络主机000000000000000111111111111111111111111111111110......000000000000001111111101123655346553565536-...265534N2N-2=216-2=65534Page28IP地址分分类练习地址类别网络主机004620IP地址分分类练习（（答案）地址类别网络主机004620ABCCB不存在0046那一个通道?那一个通道哪一个通道??ABIP路由由网络层的的重要作作用就是是寻径，，即根据据IP数数据报中中的目的的IP地地址，将将这个数数据包转转发给目目的主机机具体完成成这项工工作的设设备就是是路由器器Page31IP数据据包的格格式Page32路由器的的特点和和作用作为路由由器，必必须具备备两个或两两个以上上的网络络层接口口，用于于连接不不同的网网络协议至少少实现到到网络层层路由器主主要有两两个作用用产生路由由表把数据包包转发到到其它网网络路由器连连接示例例路由器A上的路路由表路由器B上的路路由表路由表的的产生方方式静态路由由由操作人人员一条条条地录录入动态路由由由路由协协议产生生路由表表项常见的路路由协议议有OSPF协协议和RIP协协议路由器的的工作流流程Page38数据链路路层功能能数据链路路层的主主要功能能是将数数据通过过物理介介质在发发送端与与接收端端传送Page39物理地址址（MAC地址址）网络上的的设备有有一个唯唯一的地地址———MAC地址MAC地地址由48bit组成成，通常常用12位16进制表表示前6位16进制制数字由由IEEE负责责统一分分发，用用来确定定厂商的的唯一性性后6位16进制制数字由由各厂商商自己负负责管理理Page40华为网络络产品MAC地地址的前前6位是是0x00E0FC物理地址址（MAC地址址）Page41地址解析析协议ARPIP地址址只是主主机在网网络层中中的地址址，若要要将网络络层中传传送的数数据包交交给目的的主机，，必须知知道该主主机的物物理地址址Page42地址解析析协议ARPPage43物理地址址VS网络络地址物理地址址（MAC地址址）固化在物物理设备备上每个端口口仅有一一个物理理地址访问物理理介质时时使用一般在本本局域网网内有效效——类类似于人人名网络地址址（IP地址））在软件系系统中设设定每个端口口可有多多个网络络地址网间寻址址时使用用一般在所所有网络络内有效效——类类似于通通信地址址Page44物理层功功能物理层定定义了电电气上、、机械上上的过程程和功能能，以实实现两端端系统连连接时线线路的激激活、保保持与拆拆除物理层定定义了如如下特性性：电压水平平数据传送送速率最大传送送距离物理连接接方式Page45第1章数数据据通信概概述第2章TCP/IP第3章局局域域网和广广域网第4章虚虚拟拟局域网网内容介绍绍Page46局域网（（LAN）和广广域网（（WAN）覆盖地域域范围不不同局域网：：面对有有限的地地理区域域广域网：：用于远远程连接接速度不同同局域网：：10M、100M、、1000M广域网：：64K、128K、、384K、2M使用技术术不同Page47局域网类类型以太网交换以太太网（现现在成为为局域网网的主流流）令牌环网网FDDI（光纤纤分部式式数字接接口）Page48什么是以以太网以太网是是IEEEStd802.3定定义的局局域网实实现技术术，是LAN/MAN标准中中的一部部分802.X协议议簇规定定的是网网络访问问的方式式，交换换以太网网络、快快速以太太网的技技术都称称为802.X协议Page49总线型（（早期的的10BASE2、10BASE5）AB星型（从从10BASE-T以以后的其其他以太太网）CHIJDEFKLM中继器集线器/网桥ABCDEF集线器/网桥以太网物物理结构构Page50以太网工工作原理理—CSMA/CDCSMA/CD：载波波侦听与与冲突检检测载波侦听听：发送送之前的的检测冲突检测测：发送送过程中中的检测测回退：检检测到冲冲突后的的处理Page51共享式以太网交换式以太网共享式快速以太网交换式快速以太网速率越来越快交换式千兆以太网共享式千兆以太网10Mbps 100Mbps 1000Mbps以太网的的发展Page52LAN中中常用设设备HUB（（集线器器）LANSWITCH（局局域网交交换机））ROUTER（（路由器器）双绞线光纤网卡Page53HUB工作在物物理层，，在电缆缆之间逐逐个复制制二进制制位（bit））是一种共共享的网网络设备备，将连连接到各各个机器器的网络络连线集集中在一一起的设设备，即即每个时时刻只能能在两个个端口间间通讯在网络中中逐渐被被淘汰Page54LANSWITCH工作在链路路层，在LAN之间间存储和转转发帧（frame）通过网络线线将许多HUB连接接在一起，，组成一个个比较大的的网络连接计算机机终端，组组成局域网网Page55路由器器工作在网络络层，在不不同的网络络之间存储储和转发分分组（packet）连接广域网网隔离网络Page56双绞线（10BASE）10BASE-T10：传输输速率为10Mbps；BASE：使使用基带信信号；T：：双绞线；；传输距离离：3/4/5类非非屏蔽双绞绞线最远100m，，5类屏蔽蔽双绞线最最远100m100BASE-TX100：传传输速率为为100Mbps；；传输距离离：5类非非屏蔽双绞绞线最远100m，，5类屏蔽蔽双绞线最最远100m10BASE22：细同轴轴电缆，最最大传输距距离为185米10BASE55：粗同轴轴电缆，最最大传输距距离为500米Page57光纤100BASE-FX100Mbps以太太网，单模模光纤最远远传15km，多模模光纤最远远传2km1000BASE-SX短波长光纤纤，1000Mbps以太网网，多模光光纤最远传传220m1000BASE-LX长波长光纤纤，1000Mbps以太网网，多模光光纤最远传传550m，单模光光纤最远传传10kmPage58共享式以太太网集线器（HUB）任一个端口口收到包后后，直接向向所有端口口转发（（广播），，逻辑上构构成共享介介质如果两个以以上端口同同时收到包包，要产生生冲突，由由DTE执行CSMA/CD算法某一时刻只只能有一个个DTE进进行有效发发送Page59交换式以太太网网桥（LANSWITCH）根据接收包包的SA进进行地址学学习，建立立地址与端端口对应关关系收到包后，，按包的DA查表，，转发到特特定端口某一时刻可可以有多个个DTE进进行有效发发送，而不不会互相干干扰Page60共享式以太太网VS交换式式以太网共享享式式以以太太网网交交换换式式以以太太网网拓扑结构总线型或星型星型工作模式半双工全双工带宽共享介质带宽独占介质带宽设备集线器网桥设备处理层次中继器物理层MAC层地址学习设备主要技术CSMA/CD交换设备复杂度简单复杂Page61广域域网网类类型型分组组交交换换网网X.25数字字数数据据网网络络（（DDN））帧中中继继（（FrameRelay））Page62分组组交交换换网网X.25X.25协协议议是是数数据据终终端端设设备备DTE和和数数据据电电路路终终接接设设备备DCE之之间间的的接接口口规规程程X.25协协议议涵涵盖盖三三层层————物物理理层层、、数数据据链链路路层层、、网网络络层层Page63数字字数数据据网网络络（（DDN））DDN是是点点到到点点连连接接的的网网络络，，是是物物理理层层的的网网络络DDN通通常常是是64K，，最最高高速速度度是是2M租用用线线