网络基础知识培训

因为专注所以专业因为专业所以领先网络基础知识培训神州泰岳工程师培训系列（一）模型第1章网络发展大史记第2章网络模型第3章各层介绍网络发展大史记•计算机网络是计算机技术与通信技术发展的结晶，并在用户需求(应用)的促进下得到进一步地发展。自1946年第一台计算机问世以来，计算机网络发展经过了以下几个过程。1、单机2、分时多用户3、远程终端访问4、计算机网络5、全球网络网络发展大史记1、在1950年代，通信研究者认识到需要允许在不同计算机用户和通信网络之间进行常规的通信。这促使了分散网络、排队论和封包交换的研究。1960年美国国防部国防前沿研究项目署（ARPA）出于冷战地考虑建立的ARPA网引发了技术进步并使其成为互联网发展的中心。2、1974年ARPA的鲍勃·凯恩和斯坦福的温登·泽夫提出TCP/IP协议，定义了在电脑网络之间传送报文的方法。1983年1月1日，ARPA网将其网络核心协议由NCP改变为TCP/IP协议—DARPA项目。3、DARPA项目的结果就是ARPANET，它最终成为Internet，而且伯克利的UNIX版本中包括了IP协议。ARPANET通过包含其他政府和大学的网络而成为Internet。并且在包含商业企业网络后，它得到了进一步发展。第1章网络发展大史记第2章网络模型第3章各层介绍第1节OSI七层模型第2节TCP/IP模型OSI模型•在网络互连中，有两个标准可以考虑：合法的和事实的。TCP/IP创建了一个事实标准，尽管它在得到广泛接受之前并没有成为合法标准。OSI(OpenSystemInterconnection,开放系统互连)参考模型是一个合法的标准。•国际标准化组织(ISO)创建了OSI模型，并在1984年发布，以为供应商提供一个网络模型，这样它们的产品可以在网络上协调工作。OSI模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层1234567提供应用程序间通信处理数据格式、数据加密等建立、维护和管理会话建立主机端到端连接寻址和路由选择提供介质访问、链路管理等比特流传输网络世界的法律!OSI模型应用层表示层传输层网络层链路层物理层会话层7654321介质特性电气的机械的RTSCTS程序的传输窄带或宽带数字集线器交换机介质访问和逻辑拓扑路由器Routing路由器路由器路由器网络A网络B网络C第1节OSI七层模型第2节TCP/IP模型TCP/IP模型•TCP/IP协议分层并不完全对应OSI模型–应用层•TelnetFTPDNSSMTP–传输层•TCPUDP–网络层•IPICMPARPRARP–网络接口层•X.25ARPnetUDPTCPFTPHTTPIPICMPIGMPARPEthernetATMUDPTCPFTPHTTPIPICMPIGMPARPEthernetATMDataApplicationDataFTPHTTPTransportDataUDPTCPFTPHTTPInternetDataUDPTCPIPICMPIGMPARPPreambleDataCRCIPICMPIGMPARPEthernetATMDataEthernetATMDataEthernetATMDataIPICMPIGMPARPEthernetATMDataUDPTCPIPICMPIGMPARPDataUDPTCPFTPHTTPPreambleInternetTransportApplicationDataCRCFTPHTTP封装过程以太网数据帧的分用过程OSI与TCP/IP对比•在TCP/IP参考模型中，去掉了OSI参考模型中的会话层和表示层（这两层的功能被合并到应用层实现）。同时将OSI参考模型中的数据链路层和物理层合并为网络接口层。第1章网络发展大史记第2章网络模型第3章各层介绍物理层•物理层定义了通讯网络之间物理链路的电气或机械特性，以及激活、维护和关闭这条链路的各项操作。•在网络传输过程，通常使用的物理层传输介质如下：有线介质：电话线、双绞线、同轴电缆、光导纤维等。无线介质：卫星、微波、IR、RF、激光等。另外，还有大气，携带微波和光。万兆以太网出现•IEEE802.3以太网标准•IEEE802.3u100BASE-T快速以太网标准•IEEE802.3z/ab1000Mb/s千兆以太网标准•IEEE802.3ae10GE以太网标准70年代80年代90年代以太网产生10M以太网发展成熟共享式转向LAN交换机100M快速以太网92年96年千兆以太网迅速发展2002年以太网协议•常用的双绞线1、MDI-II(MediumDependentInterface-IImode)，平行模式介质相关接口。MDI缆线定义为脚位1到脚位8平行的接到另外一端的脚位1到脚位8。不同类型之间连接2、MDI-X(MediaDependentInterface?xmode)交叉模式介质相关接口。X代表交错配置(crossover)，也就是一端的传输脚位连接到另外一端的接收脚位，因为脚位1、2定义为传送RX，脚位3、6定义为接收TX，所以在连接时，缆线一端脚位1连接到另外一端脚位3，缆线一端脚位2连接到另外一端的脚位6。形成1-3、2-6、3-1、6-2的连接，其余脚位则是一一相连。相同类型之间连接。3、类型：DTE(DataTerminalEquipment)数据终端设备：路由器、PC。DCE(DataCommunicationEquipment)数据通信设备：交换机、HUB等T568A的线序为：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕T568B的线序为：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕如果遇到交叉和平行线都可以联通的情况时，不要意外，现在很多高档一些的交换机都可以自动转换线序光缆•光缆：分为单模光缆和多模光缆单模光缆和多模光缆在物理上的主要区别是缆芯的尺寸，多模光缆有两种缆芯尺寸(50.0μm和62.5μm)单模光缆的额定尺寸是9.0μm，。通过颜色可以区别单模光缆和多模光缆，单模光缆通常为黄色，多模光缆通常使用橘红色数据链路层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层高层LLCMAC物理层OSI参考模型局域网参考模型数据链路层•数据链路层：实际的物理链路是不可靠的，总会出现错误，数据链路层的作用就是通过一定的手段(将数据分成帧，以数据帧为单位进行传输)将有差错的物理链路转化成对上层来说没有错误的数据链路。其中物理地址是相对网络层地址而言的，它代表了数据链路层的节点标识技术。2个子层：MAC、LLC（负责识别Networklayer协议然后封装encapsulate数据，.LLC头部信息告诉DataLinklayer如何处理接受到的帧,LLC也提供流控制和控制比特的编号）。•物理地址通常为MAC地址：MAC地址是烧录在NetworkInterfaceCard(网卡,NIC)里的地址,也叫硬件地址,是由48比特长,16进制的数字组成。•Ipconfig/allarp-a数据链路层•MAC地址有48位，但它通常被表示为12位的点分十六进制数。•MAC地址全球唯一，由IEEE对这些地址进行管理和分配。每个地址由两部分组成，分别是供应商代码和序列号。其中前24位二进制代表该供应商代码。剩下的24位由厂商自己分配。•如果48位全是1，则表明该地址是广播地址。•如果第8位是1，则表示该地址是组播地址。00.e0.fc39.8034网络层•这一层定义网络操作系统通信用的协议，为信息确定地址，把逻辑地址和名字翻译成物理的地址。它也确定从源机沿着网络到目标机的路由选择。•数据链路层协议是相邻两直接连接结点间的通信协议，它不能解决数据经过通信子网中多个转接结点的通信问题。设置网络层的主要目的就是要为报文分组以最佳路径通过通信子网到达目的主机提供服务。完成的功能是尽快把数据交付给对端（路由）。这就涉及到对IP的处理的路由问题。如RIP,EIGRP,OSPF,BGP等。网络地址•网络层地址由两部分地址组成：网络层地址和主机地址。网络层地址是全局唯一的。IP地址IPX地址网络地址主机地址10.8.2.48网络地址主机地址1aceb0b1.0000.0c00.6e25传输层•传输层将数据分段并重组为数据流(datastream)。TCP、UDP都工作在传输层，传输层负责为实现上层应用程序的多路复用，建立会话连接和断开虚电路提供机制.通过提供透明的数据传输，他也对高层隐藏了任何与网络有关的细节信息。传输层•面向连接的服务：适合延迟敏感性应用TCP–建立连接–数据传输–断开连接•无连接的服务：适合延迟不敏感的应用UDP–无需建立连接–资源动态分配29SYNxSYNy,ACKx+1SEQx+1,ACKy+1B接受并确认A确认并开始传输TCP三次握手的连接建立ABA发起连接B接收数据通信两端要保持有关连接的所有状态信息。一旦连接建好后两个传输实体便可用任何滑动窗口协议实现流量控制；30FINxACKy+1ACKx+1FINy,ACKx+1关闭连接通知应用程序关闭连接TCP的连接释放•TCP协议用改进的三次握手来关闭连接;•每个方向连接单独释放；•超时值设定为2倍的MSL;AB在2*MSL时间内未收到FIN的确认，则FIN发送端直接释放连接。会话层•会话层建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话。通信会话包括发生在不同网络应用层之间的服务请求和服务应答，这些请求与应答通过会话层的协议实现。它还包括创建检查点，使通信发生中断的时候可以返回到以前的一个状态。表示层•表示层提供多种功能用于应用层数据编码和转化，以确保以一个系统应用层发送的信息可以被另一个系统应用层识别。表示层的编码和转化模式包括公用数据表示格式、性能转化表示格式、公用数据压缩模式和公用数据加密模式。•公用数据表示格式就是标准的图像、声音和视频格式。通过使用这些标准格式，不同类型的计算机系统可以相互交换数据；转化模式通过使用不同的文本和数据表示，在系统间交换信息，例如ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美国标准信息交换码)；标准数据压缩模式确保原始设备上被压缩的数据可以在目标设备上正确的解压；加密模式确保原始设备上加密的数据可以在目标设备上正确地解密。端口模式•半双工和全双工1、half-duplex(半双工)以太网:它只采用1对线缆.如果hubs与switches相连,那么必须以半双工的模式操作,因为端工作站必须能够检测冲突.收发分开，不能同时进行2、full-duplex(全双工)以太网:采用2对线缆,点对点point-to-point)的连接,没有冲突。收发可以同时进行。端口协商•目前，多数网络设备的以太网口都支持自协商。支持自协商的以太网口对接，可以采用一种标准的物理层信号FLP（对于FASTETHERNET）或NLP（对于ETHERNET），通过一种协商机制，将双方的工作模式设置为双方都能支持的最高速率。但有时出现干扰，造成没有携带足够信息的FLP或NLP，造成协商错误，这样一端半双工一端全双工，通讯时链路上会出现碰撞，导致丢包错包。所以我们设置网口模式的一个基本原则是：互连的2个设备的对应网口工作模式设置一致。感谢