IP网络技术培训幻灯片.ppt

1、,IP网络技术培训,网络维护中心 罗鹏飞,2008年5月,第1章IP网络现阶段的定位 第2章 TCP/IP协议与OSI参考模型 第3章 IP地址分类与子网划分 第4章 数据封装和转发,内容介绍,IP网络现阶段的定位,业务应用系统,IP互联网络,传输网络,计算机网络,Internet,SOHO,Server,IP Hotel,Intranet,移动,CMNET全国网络拓扑图,CMNET广东省内网络拓扑图,第1章IP网络现阶段的定位 第2章 TCP/IP协议与OSI参考模型 第3章 IP地址分类与子网划分 第4章 数据封装和转发,内容介绍,TCP/IP协议与OSI参考模型,计算机网络协议是指连接在

2、网络上的计算机进行相互通信的规则约定。,计算机网络协议,何为协议?,以寄信为例 , 正确的地址,姓名,邮政编号以及正确的格式才可以让信寄到收信人手中。 所谓网络协议（Protocol），就是使在网络中的通信双方能顺利进行信息交换而双方预先共同约定好并遵循的规程和规则。,to：广东省东莞市东城大道8-10号 中国移动广东公司东莞分公司网维中心,（一）开放系统互联参考模型(OSI),ISO国际标准化组织 International Organization for Standardization,OSI开放系统互连参考模型（1983） Open Systems Interconnection 连接

3、异型机或异型网络的标准框架 功能上相对独立的七层结构,OSI七层模型的目的,让不同厂牌的计算机拥有共通的通信协议,TCP/IP协议和OSI参考模型,TCP/IP协议栈具有简单的分层设计，与OSI参考模型有清晰的对应关系。,TCP/IP协议栈的封装过程,TCP/IP协议数据封装方式,TCP/IP协议栈,传输层协议概述,端口号,传输层协议用端口号来标识和区分各种上层应用程序。,TCP连接,断开TCP连接,网络层协议概述,IP报文格式,ARP地址解析协议,ICMP协议,数据链路层,数据链路层是OSI参考模型的第二层，在物理层基础上向网络层提供服务 数据链路层为物理链路上提供可靠的数据传输 局域网的数

4、据链路层协议有以太网、令牌环网等,数据链路层功能,帧同步功能 差错控制功能 流量控制功能,帧同步功能,帧同步是指能够从接收到的比特流中明确地区分出数据帧的起始与终止的地方 常见帧同步的方法有： 字节计数法 字符填充的首尾定界符法 比特填充的首尾定界符法 违法编码法,流量控制和链路管理,流量控制功能不是只有数据链路层才提供 流量控制功能是控制发送方发送数据的速率 链路管理是指数据链路层连接的建立、维持和释放,LAN数据链路层标准,IEEE 802制定了系列局域网标准 IEEE802.3： 以太网 IEEE802.4：令牌总线 IEEE802.5：令牌环 IEEE802.11：无线局域网 IEEE

5、802标准涵盖了物理层和数据链路层,物理层,物理层位于OSI参考模型的最底层，它直接面向实际承担数据传输的物理媒体(即信道)。物理层的传输单位为比特。物理层是指在物理媒体之上为数据链路层提供一个原始比特流的物理连接。物理层协议规定了与建立、维持及断开物理信道所需的机械的、电气的、功能性的和规程性的特性。其作用是确保比特流能在物理信道上传输。,物理层的功能,为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接. 传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务.一是要保证数据能在其上正确

6、通过，二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞.传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或者全双工，同步或异步传输的需要 .,常见的物理层接口,10M以太网接口 100M以太网接口 1000M以太网接口,10M以太网接口,10Base-T 目前使用最广泛的局域网标准之一 使用双绞线作为物理传输介质 10Base5 曾经广泛应用于主干局域网 使用粗同轴电缆作为物理传输介质 10Base2 使用细同轴电缆作为物理传输介质,10Base-T的物理介质,3类双绞线 4类双绞线 5类双绞线 超5类双绞线 6类双绞线,有屏蔽与非屏蔽之分 均为8

7、芯电缆 双绞线的类型由单位长度内的绞环数确定,5类双绞线的线序,直连网线 交叉网线,100M以太网接口,100Base-TX 物理介质采用5类以上双绞线 网段长度最多100米 100Base-FX 物理介质采用单模光纤，网段长度可达10公里 物理介质采用多模光纤，网段长度最多2000米,1000M以太网接口,1000Base-T 物理介质采用5类以上双绞线，网段长度最多100米 1000Base-F 物理介质采用多模光纤，网段长度最多500米,设备连接方式,第1章IP网络现阶段的定位 第2章 TCP/IP协议与OSI参考模型 第3章 IP地址分类与子网划分 第4章 数据封装和转发,内容介绍,二

8、进制与十进制的转化,十进制总合为255,8bit,二进制与十进制之间的转化,+,+,+,+,+,+,+,例子：,IP地址的进制转化,IP地址：192.168.1.11 字节（8位） 字节（8位） 字节（8位） 字节（8位） 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 等于 192 168 1 11,IP地址分类,1.0.0.0126.255.255.255,特殊IP地址,在全球电话网上，可唯一标识的电话号码,在全球互联网上，可唯一标识的主机地址,2、IP地址的两种表示方法,1、4个用圆点隔开的字节(byte)，

9、用十进制数表示 2、32位二进制数码（总数2324,294,967,296） 例： 十进制 202. 112. 0. 36 二进制 11001010 计算机自动转换 01110000 00000000 00100100 11001010 01110000 00000000 00100100,3、IP地址的的含义,（1）、普通IP地址,IP地址 166.111.32. 155 网络部分 主机部分 区分不同的网络 在同一网络中 区分不同的主机,（2）、网络地址,主机地址部分全部定义为“0” 用于区分网络 例： 主机 212.111.44.136 所在网络的网络地址为 212.111.44.0,（1

10、）、A类地址 （0.0.0.1127.255.255.254),31,30,24,23,16,15,8,7,0,网络部分,主机部分,前1字节标识网络地址部分，后3字节标识主机地址部分 每个网络最多可容纳 （224 -2）台主机 从高位起，前1位为“0” 第1字节用十进制表示的取值范围为“0127” 具有A类地址特征的网络总数为128个,（2）、B类地址 （128.0.0.1191.255.255.254),31,30,24,23,16,15,8,7,0,网络部分,主机部分,前2字节标识网络地址部分，后2字节标识主机地址部分 每个网络最多可容纳 （216-2）台主机 从高位起，前2位为“10”

11、第1字节用十进制表示的取值范围为“128191” 具有B类地址特征的网络总数为 214 个,29,（3）、C类地址 （192.0.0.1223.255.255.254),31,29,24,23,16,15,8,7,0,网络部分,主机部分,前3字节标识网络地址部分，后1字节标识主机地址部分 每个网络最多可容纳254台主机 从高位起，前3位为“110” 第1字节用十进制表示的取值范围为“192223” 具有C类地址特征的网络总数为 221 个,28,C类地址举例,网络地址：212.111.1.0,212.111.1.1,212.111.1.2,212.111.1.3,212.111.1.254,十

12、进制 二进制,202.112.1.x 11001010 01110000 00000001 xxxxxxxx 210.39.15.x 11010010 00100111 00001111 xxxxxxxx 210.32.128.x 11010010 00100000 10000000 xxxxxxxx,B类地址举例,166.111.0.1,166.111.0.2,166.111.0.3,166.111.0.254,166.111.1.1,166.111.255.1,十进制 二进制,166.111.x.x 10100110 01101111 xxxxxxxx xxxxxxxx 162.105.x

13、.x 10100010 01101001 xxxxxxxx xxxxxxxx,相当于256个C类地址,A类地址举例,18.255.0.0,18.0.0.0,相当于256个B类地址,十进制 二进制,18.x.x.x 00010010 xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx,IP地址分类比较,5、IP地址的特性,提供全网统一、有效的地址模式 屏蔽不同物理网络的地址差异 为IP层的“尽力传递”提供基础 地址结构对应网络的层次结构,私有IP地址 10.0.0.010.255.255.255 172.16.0.0172.31.255.255 192.168.0.0192.168.255.2

14、55,四、子网和掩码,一、子网,1、什么是子网 将网络进一步划分为独立的组成部分，每个部分称为这一网络（或更高一级子网）的子网。,校园网,图书馆,信息学院,经管学院,计算机系,电子系,自动化系,2、为什么要划分子网,提高系统的可靠性 防止全网通信瘫痪 改进系统性能 克服简单局域网的技术条件限制 增强系统的安全保障 设置不同的访问权限 便于系统的运行维护 故障诊断和隔离,3、如何划分子网,根据地理分布特点划分子网 易于组网技术实现 楼群内采用局域网技术构成子网 楼群间选择合适的传输介质和互连设备 使不同子网互连 节省经费,Internet,198.168.1.0,198.168.2.0,198.

15、168.3.0,ISP,4、子网地址特性,不含子网的IP地址,含子网的IP地址,例：将一个A类网络划分成256个子网,子网掩码介绍,网络设备使用子网掩码（subnet masking）决定IP地址中哪部分为网络部分，哪部分为主机部分。 子网掩码使用与IP地址一样的格式。子网掩码的网络部分和子网部分全都是1，主机部分全都是0。缺省状态下，如果没有进行子网划分，A类网络的子网掩码为255.0.0.0，B类网络的子网掩码为255.255.0.0，C类网络子网掩码为255.255.255.0。利用子网，网络地址的使用会更有效。对外 仍为一个网络，对内部而言，则分为不同的子网。,网络地址与子网掩码,IP

16、地址：,子网掩码：,网络地址：,子网掩码的表示方法,网络地址的计算,主机数的计算,主机数计算举例,IP地址为：192.168.1.0/28 /28=255.255.255.240,该子网掩码二进制表示为： 11111111，11111111，11111111，11110000,主机总数为： 24 可用主机数为: 24 -2,子网数计算举例,IP地址为：192.168.1.0/28 /28=255.255.255.240,该子网掩码二进制表示为： 11111111，11111111，11111111，11110000,子网总数为： 28-4 可用子网数为: 28-4,无子网编址,无子网编址是指使

17、用自然掩码，不对网段进行细分。比如B类网段172.16.0.0，采用255.255.0.0作为掩码。,带子网编址,B类网段172.16.0.0,172.16.8.1 ，255.255.255.0,172.16.4.1，255.255.255.0,子网规划举例,例子：某公司分配到C类地址201.222.5.0。假设需要20个子网，每个子网有5台主机，我们该如何划分？,201.222.5.0,255.255.255.0,201.222.5.8,255.255.255.248,201.222.5.16,255.255.255.248,201.222.5.24,255.255.255.248,201.

18、222.5.32,255.255.255.248,201.222.5.9,255.255.255.248,201.222.5.17,255.255.255.248,201.222.5.25,255.255.255.248,201.222.5.33,255.255.255.248,变长子网掩码（VLSM）,192.168.1.32/27,192.168.1.64/27,192.168.1.96/27,192.168.1.128/27,192.168.1.160/30,192.168.1.164/30,192.168.1.168/30,192.168.1.172/30,ISP,通告 192.168.1.0,无类域间路由（CIDR）,CIDR减少了路由表的规模，增了网络的可扩展性。,Internet,198.168.1.0,198.168.2.0,198.168.3.0,ISP,通告路由 198.168.0.0/16,第1章IP网络现阶段的定位 第2章 TCP/IP协议与OSI参考模型 第3章 IP地址分类与子网划分 第4章 数据封装和转发,内容介绍,数据的封装和转发,我们采用上图对数据的封装和转发过程进行分析。,当主机向其他的设备跨网络传输数据时，数据要进行封装，就是在OSI模型的每一层加上协议信息。每一层只与接收设备上相应的对等层进行通信。,数据封装