1、DA010001 TCP/IP之一基本原理,ISSUE 1.2,Page 1,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不僅僅是一個(gè)時(shí)髦的名詞。事實(shí)上它已經(jīng)成為人們生活不可缺少的一部分。,前 言,Page 2,學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)： 理解網(wǎng)絡(luò)的基本概念和結(jié)構(gòu) 區(qū)分ISO OSI參考模型的分層結(jié)構(gòu)及各層的功能 了解TCP/IP協(xié)議棧各層的主要協(xié)議,目 標(biāo),Page 3,內(nèi)容介紹,第1章 網(wǎng)絡(luò)概述 第2章 OSI參考模型 第3章 TCP/IP協(xié)議,Page 4,內(nèi)容介紹,第1章 網(wǎng)絡(luò)概述 第1節(jié) 網(wǎng)絡(luò)定義 第2節(jié) LAN和WAN 第3節(jié) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?第4節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)化組織,Page 5,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),Internet,SOHO,Ser

2、ver,IP Hotel,Intranet,移動(dòng),Page 6,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(Protocol)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通信規(guī)則的正式描述。,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,TCP/IP協(xié)議棧,Source Host A,Destination Host B,好??！我剛好也懂TCP/IP。,請問可以用TCP/IP和你通信嗎?,TCP/IP協(xié)議棧,Page 7,網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn),Host,WAN,簡單連接 1960s 1970s,基于網(wǎng)絡(luò)的連接 1970s 1980s,網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 1980s ,Page 8,內(nèi)容介紹,第1章 網(wǎng)絡(luò)概述 第1節(jié) 網(wǎng)絡(luò)定義 第2節(jié) LAN和WAN 第3節(jié) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?第4

3、節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)化組織,Page 9,LAN的定義,LAN定義：通常指幾公里以內(nèi)的，可以通過某種介質(zhì)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、modem或其他設(shè)備的集合。 特點(diǎn)：距離短、延遲小、數(shù)據(jù)速率高、傳輸可靠。 標(biāo)準(zhǔn)（standard）：描述了協(xié)議的規(guī)定，設(shè)定了最簡的性能集。,Page 10,LAN常用設(shè)備,LAN的設(shè)計(jì)目標(biāo)： 運(yùn)行在有限的地理區(qū)域； 允許同時(shí)訪問高帶寬的介質(zhì)； 通過局部管理控制網(wǎng)絡(luò)的私有權(quán)利； 提供全時(shí)的局部服務(wù)； 聯(lián)接物理相臨的設(shè)備。,HUB,交換機(jī),路由器,ATM 交換機(jī),Page 11,廣域網(wǎng)的定義與分類,WAN定義：在大范圍區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，主要用于互連局域網(wǎng)。 WAN分類： 綜合業(yè)

4、務(wù)數(shù)字網(wǎng)：ISDN 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)：DDN X.25分組交換網(wǎng) 幀中繼：Frame Relay 異步傳輸模式：ATM,Page 12,廣域網(wǎng)的交換模式,電路交換：基于電話網(wǎng)的電路交換 優(yōu)點(diǎn)：時(shí)延小、透明傳輸； 缺點(diǎn)：帶寬固定，網(wǎng)絡(luò)資源利用率低。 分組交換：以分組為單位存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) 優(yōu)點(diǎn)：多路復(fù)用，網(wǎng)絡(luò)資源利用率高； 缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)性差。,Page 13,廣域網(wǎng)的常用設(shè)備,WAN的設(shè)計(jì)目標(biāo)： 運(yùn)行在廣闊的地理區(qū)域； 通過低速串行鏈路進(jìn)行訪問； 網(wǎng)絡(luò)控制服從公共服務(wù)的規(guī)則； 提供全時(shí)的或部分時(shí)間的聯(lián)接性； 聯(lián)接物理上分離的、遙遠(yuǎn)的、甚至全球的設(shè)備。,Modem/CSU/DSU,路由器,廣域網(wǎng)交換機(jī),接入服務(wù)器

5、,Page 14,帶寬與延遲,帶寬：描述網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)在一定時(shí)刻從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到任意節(jié)點(diǎn)的信息量。 以太網(wǎng)帶寬：10M、100M、1000M等。 廣域網(wǎng)各類服務(wù)帶寬。 Modem撥號上網(wǎng)帶寬為56kbps ISDN BRI帶寬最高為128Kbps E1/PRI帶寬為2Mbps E3帶寬為34Mbps OC-3帶寬為155Mbps 延遲：節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳送所需要的時(shí)間。,Page 15,內(nèi)容介紹,第1章 網(wǎng)絡(luò)概述 第1節(jié) 網(wǎng)絡(luò)定義 第2節(jié) LAN和WAN 第3節(jié) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?第4節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)化組織,Page 16,常見網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： 總線、星型、樹型 環(huán)型、網(wǎng)型,Page 17,內(nèi)容介紹,第1章 網(wǎng)

6、絡(luò)概述 第1節(jié) 網(wǎng)絡(luò)定義 第2節(jié) LAN和WAN 第3節(jié) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?第4節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)化組織,Page 18,標(biāo)準(zhǔn)化組織,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO） 電子電器工程師協(xié)會(huì)（IEEE） 美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（ANSI） 電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA / TIA） 國際電信聯(lián)盟（ITU） INTERNET架構(gòu)委員會(huì)（IAB）,Page 19,內(nèi)容介紹,第1章 網(wǎng)絡(luò)概述 第2章 OSI參考模型 第3章 TCP/IP協(xié)議,Page 20,內(nèi)容介紹,第2章 OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型 第1節(jié) OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型概述 第2節(jié) 物理層 第3節(jié) 數(shù)據(jù)鏈路層 第4節(jié) 網(wǎng)絡(luò)層 第5節(jié) 傳輸層 第6節(jié) 會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層,Page 21,OS

7、I網(wǎng)絡(luò)參考模型,OSI RM：開放系統(tǒng)互連參考模型（Open System Interconnection Reference Model）,網(wǎng)絡(luò)世界的法律!,Page 22,七層功能,分層有什么好處？,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,1,2,3,4,5,6,7,底層:負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸,高層:負(fù)責(zé)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸,Page 23,七層功能,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,1,2,3,4,5,6,7,提供應(yīng)用程序間通信,處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等,建立、維護(hù)和管理會(huì)話,建立主機(jī)端到端連接,尋址和路由選擇,提供介質(zhì)訪問、鏈路管理等,比特流傳輸

8、,Page 24,對等通信,每一層利用下一層提供的服務(wù)與對等層通信；每一層使用自己的協(xié)議,Host A,Host B,APDU,PPDU,SPDU,Segment,Packet,Frame,Bit,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,Page 25,數(shù)據(jù)封裝與解封裝,數(shù)據(jù)封裝和解封裝過程。,Data,H,主機(jī),服務(wù)器,交換機(jī),路由器,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,Data,Data,H,H,Data,H,Data,Data

9、,H,H,Page 26,內(nèi)容介紹,第2章 OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型 第1節(jié) OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型概述 第2節(jié) 物理層 第3節(jié) 數(shù)據(jù)鏈路層 第4節(jié) 網(wǎng)絡(luò)層 第5節(jié) 傳輸層 第6節(jié) 會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層,Page 27,物理層(1),物理層：定義電壓、接口、線纜標(biāo)準(zhǔn)、傳輸距離等。 物理層線纜： 同軸電纜（coaxial cable）：細(xì)纜和粗纜 雙絞線（twisted pair）：UTP、STP 光纖（fiber） 無線電波（wireless radio）：無線局域網(wǎng)WLAN,Page 28,物理層(2),局域網(wǎng)與物理層 線纜標(biāo)準(zhǔn)：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、10

10、00Base-T、1000Base-SX/LX； 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：中繼器、集線器等。 廣域網(wǎng)與物理層 DTE設(shè)備：路由器、終端主機(jī)等； DCE設(shè)備：廣域網(wǎng)交換機(jī)、Modem、CSU/DSU等； 常見接口：RS-232、V.24、V.35等。,Page 29,MAC/物理地址,MAC地址有48位，華為產(chǎn)品前3個(gè)字節(jié)是0 x00E0FC。,00e0.fc01.2345,廠商編號,序列號,24 bits,24 bits,00e0.fc01.2345,Rom,Ram,Page 30,內(nèi)容介紹,第2章 OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型 第1節(jié) OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型概述 第2節(jié) 物理層 第3節(jié) 數(shù)據(jù)鏈路層 第4節(jié) 網(wǎng)絡(luò)層 第5

11、節(jié) 傳輸層 第6節(jié) 會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層,Page 31,數(shù)據(jù)鏈路層,數(shù)據(jù)鏈路層分為2個(gè)子層：LLC子層和MAC子層。 數(shù)據(jù)鏈路層的功能： 物理地址定義 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 鏈路參數(shù) 差錯(cuò)驗(yàn)證 物理介質(zhì)訪問 流控制（可選）,Page 32,局域網(wǎng)與數(shù)據(jù)鏈路層,IEEE802標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)今最為流行的LAN標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.1 基本局域網(wǎng)問題 IEEE802.2 定義LLC子層 IEEE802.3 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.4 令牌總線網(wǎng) IEEE802.5 令牌環(huán)網(wǎng) LAN數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備：網(wǎng)橋、以太網(wǎng)交換機(jī),Page 33,廣域網(wǎng)與數(shù)據(jù)鏈路層,WAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)： HDLC PPP ISDN X

12、.25 Frame Relay WAN數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備： Modem、ISDN終端適配器 CSU/DSU、廣域網(wǎng)交換機(jī),Page 34,內(nèi)容介紹,第2章 OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型 第1節(jié) OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型概述 第2節(jié) 物理層 第3節(jié) 數(shù)據(jù)鏈路層 第4節(jié) 網(wǎng)絡(luò)層 第5節(jié) 傳輸層 第6節(jié) 會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層,Page 35,網(wǎng)絡(luò)層,尋址與路由選擇,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,Page 36,網(wǎng)絡(luò)地址,網(wǎng)絡(luò)層地址由兩部分地址組成：網(wǎng)絡(luò)層地址和主機(jī)地址。網(wǎng)絡(luò)層地址是全局唯一的。,IP 地址,IPX 地址,網(wǎng)絡(luò)地址,主機(jī)地址,10.,8.2.48,網(wǎng)絡(luò)地址,主機(jī)地址,1ac

13、eb0b1.,0000.0c00.6e25,Page 37,路由協(xié)議與可路由協(xié)議,可路由協(xié)議：IP、IPX 路由協(xié)議： RIP、OSPF、BGP等,N2,N1,N1.H1,N1.H2,N2.H1,Page 38,面向連接和無連接的服務(wù),面向連接的服務(wù)：適合延遲不敏感性應(yīng)用 建立連接 數(shù)據(jù)傳輸 斷開連接 無連接的服務(wù)：適合延遲敏感的應(yīng)用 無需建立連接 資源動(dòng)態(tài)分配,Page 39,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議操作,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,應(yīng)用層,A,B,C,D,E,Router A,Router B,R

14、outer C,Page 40,內(nèi)容介紹,第2章 OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型 第1節(jié) OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型概述 第2節(jié) 物理層 第3節(jié) 數(shù)據(jù)鏈路層 第4節(jié) 網(wǎng)絡(luò)層 第5節(jié) 傳輸層 第6節(jié) 會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層,Page 41,傳輸層,傳輸層功能： 分段上層數(shù)據(jù)； 建立端到端連接； 將數(shù)據(jù)從一端主機(jī)傳送到另一端主機(jī)； 保證數(shù)據(jù)按序、可靠、正確傳輸。 傳輸層協(xié)議： TCP/IP協(xié)議棧的TCP協(xié)議和UDP協(xié)議 IPX/SPX協(xié)議棧的SPX協(xié)議等。,Page 42,Data,端到端通信,傳輸虛電路,Host,WWW.HUAWEI.COM,FTP.HUAWEI.COM,應(yīng)用數(shù)據(jù),FTP,WWW,傳輸數(shù)據(jù)包,Da

15、ta,21,1028,80,1027,Page 43,流量控制,流量控制的三種方式： 緩存技術(shù)：突發(fā)緩存，空閑發(fā)送。 源抑制報(bào)文：利用ICMP協(xié)議向源端發(fā)送source quench報(bào)文。 窗口機(jī)制：報(bào)文中包含窗口字段，用于控制源端一次發(fā)送數(shù)據(jù)的多少。,Page 44,確認(rèn)技術(shù),Send 1,2,3,Acknowledge 4,Send 4,5,6,Acknowledge 4,Send 4,5,6,傳輸虛電路,源,目的,Page 45,內(nèi)容介紹,第2章 OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型 第1節(jié) OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型概述 第2節(jié) 物理層 第3節(jié) 數(shù)據(jù)鏈路層 第4節(jié) 網(wǎng)絡(luò)層 第5節(jié) 傳輸層 第6節(jié) 會(huì)話層、表示層

16、和應(yīng)用層,Page 46,高層協(xié)議,會(huì)話層協(xié)議： SQL、NFS、RPC等； 表示層協(xié)議： ASCII、MPEG、JPEG等； 應(yīng)用層協(xié)議： 文字處理、郵件、電子表格等。,Page 47,內(nèi)容介紹,第1章 網(wǎng)絡(luò)概述 第2章 OSI參考模型 第3章 TCP/IP協(xié)議,Page 48,TCP/IP協(xié)議和OSI參考模型,TCP/IP協(xié)議棧具有簡單的分層設(shè)計(jì)，與OSI參考模型有清晰的對應(yīng)關(guān)系。,7,6,5,4,3,2,1,OSI參考模型,TCP/IP,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,應(yīng)用層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,5,4,3,2,1,Page 49,TCP/IP協(xié)議棧的封裝過程,用戶數(shù)據(jù),用戶數(shù)據(jù),App首部,應(yīng)用數(shù)據(jù),TCP首部,IP首部,應(yīng)用數(shù)據(jù),TCP首部,以太網(wǎng)首部,應(yīng)用數(shù)據(jù),TCP首部,IP首部,以太網(wǎng)首部,TCP段,IP數(shù)據(jù)報(bào),14,20,20,4,以太網(wǎng)幀,46-1500字節(jié),應(yīng)用程序,TCP,IP,以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序,Page 50,TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)封裝方式,Page 51,TCP/IP協(xié)議棧,應(yīng)用層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層