网络工程师培训资料

1信息化网络专题知识培训2培训内容概要一、数据网系统二、MSTP光传输系统三、存储与备份系统3第一部分：数据网系统1、网络原理知识介绍2、信息化网络的拓扑介绍3、网络设备的基本配置与维护41、网络基本知识介绍1.1OSI七层参考模型1.2Switching交换1.3Routing路由1.4Security安全51.1OSI七层参考模型OpenSystemInterconnectionReferenceModel6OSI：开放系统互连参考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）网络世界的法律!7OSIReferenceModelsPCAPCBApplicationPresentationSessionTransportNetworkDatalinkPhysicalApplicationPresentationSessionTransportNetworkDatalinkPhysicalData网络设备传输数据的过程是按照OSI七层参考模型来运动的。8OSIReferenceModels(cont)ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDatalinkPhysical应用层数据流层我们统称七层模型的上三层为应用层，下四层为数据流层。9PPPFrameRelayHDLCETHERNETARPCableDIRVERICMPIPEIGRP网络协议结构图IGMPTCPUDPOSPFPINGTraceBGPTelnetFTPSMTPApplicationLayerTransportLayerNetworkLayerDataLinkLayerPhysicalLayerDNSTFTPSNMPRIP10EncapsulationApplicationPresentationSessionTransportNetworkDatalinkPhysicaldataTCP/UDPheaderSegmentIPheaderPacketLLCSublayerMACSublayerFCSLLCFCSMACFrame011000110101Bit在发送数据的时候,就是一个封装数据的过程.11DeencapsulationApplicationlayerPresentationlayerSessionlayerTransportlayerNetworklayerDatalinkPhysicallayerLLCSublayerMACSublayer011000110101dataFCSTCPIPLLCMACSegmentPacketFrameBit在接收数据的时候,就是一个解封装数据的过成.12七层功能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13以太网络其他的网络拓扑在今后的课程里还要学习，我们在这里主要介绍一下Broadcast网络也就是以太网络。以太网使用CSMA/CD(CarrierSenseandMultipleAccesswithCollisionDetection).CSMA/CD意思是,所有的设备利用同一个媒介通信,每一时刻只能传输一个设备的信息,但它们可以同时接收信息.如果两个设备试图在同一时刻传输,将发生传输冲突,检测到冲突后,两个设备都会等待一段随机的时间(很短)再进行传输.14物理层---HUBCSMA/CD听Packet当PCA要发一个数据包给PCD的时候,首先PCA要先听HUB的链路上是否有数据在跑,如果有那么PCA等待,如果没有那么PCA将数据包发出.这样的做法是由于HUB上的链路是共享的,所以采用了发数据包之前先进行冲突检测的方法,那么我们称为CSMA/CD.PCAPCBPCCPCD空闲15物理层---HUBCSMA/CD听有数据在转发继续听HUB上的链路是共享的,所以如果HUB上有数据在转发,那么此时PCA需要等待.16物理层---HUBCSMA/CD听Packet现在的情况是PCA和PCC都要发数据,但是两人刚才都检测到HUB上是空闲的.那么两人都发.结果发生了冲突.两人都同时启动BACKOFF动作.随机的生成一个秒数,再发数据包.如果再与其他PC发送的数据包冲突.那么再次BACKOFF,BACKOFF一共可进行15次.PCAPCBPCCPCD空闲听Packet随机秒数随机秒数BACKOFF17物理层总结经过上面的几个例子,我们发现物理层的设备比如HUB由于没有任何的机制可以避免数据发送时的冲突,当然更不用说广播风暴了.所以HUB是不能划分冲突域和广播域的.换句话说,一个HUB就是一个冲突域,一个广播域.18数据链路层MAC地址是一个48位的地址，前24位是厂商号，后24位是厂商自定义的产品号。比如：Cisco的MAC都是：0000.0C华为产品前3个字节是0x00E0FC19交换基础交换机的背板带宽是交换式的,不互相影响.PacketPacketPacketPacket20冲突域与广播域1234四个冲突域,一个广播域.21数据链路层总结经过上面的几个例子,我们发现数据链路层的设备比如Switch由于背板带宽是交换的而不是共享的,所以可以避免数据发送时的冲突.所以Switch是可以划分冲突域的,但是Switch只是一个二层的设备不设计三层的概念所以不能划分广播域.换句话说,一个Switch的每个interface就是一个冲突域,整个Switch就是一个广播域.22网络层介绍定义与指定协议相关联的源和目标逻辑地址定义通过网络的路径多链路连接23IP协议IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议，所有TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以IP数据包格式传输。IP地址被我们称为网络逻辑地址，用来唯一的标示一台网络设备。IP地址与MAC地址的关系是，MAC地址被我们称为物理地址。是厂家出厂设置的地址一般不做更改，IP地址与MAC地址是通过ARP协议进行解析对应的。24IP地址IP地址是32位无符号整数，例如1.1.1.1。我们可以把IP地址分为五类。ClassA:ClassB:ClassC:ClassD:ClassE:NetworkHostHostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8bits8bits8bits8bits1---126128---191240---255224---239192---223地址的第一个字节(十进制)组播地址科研用25IP地址分类1ClassA:Bits:0NNNNNNNHostHostHost891617242532Range(1-126)1ClassB:Bits:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532Range(128-191)1ClassC:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532Range(192-223)1ClassD:Bits:1110MMMMMulticastGroupMulticastGroupMulticastGroup891617242532Range(224-239)26子网掩码1721600255255002552552550IPAddressDefaultSubnetMask8-bitSubnetMaskNetworkHostNetworkHostNetworkSubnetHost“/16”表示子网掩码有16位.“/24”表示子网掩码有24位.1111111111111111000000000000000027ClassAddressareaStateA0.0.0.0Reserve1.0.0.0到126.0.0.0Usable10.0.0.0-10.255.255.255Private127.0.0.0Reserve127.0.0.1HostloopB128.0.0.0到191.254.0.0Usable191.255.0.0Reserve172.16.0.0-172.31.255.255PrivateC192.0.0.0Reserve192.0.1.0到223.255.254.0Usable192.168.0.0-192.168.255.255Private223.255.255.0ReserveD224.0.0.0到239.255.255.255Multicast224.0.0.1Allhost224.0.0.2Allrouter224.0.0.4AllDVMRProuter224.0.0.5AllOSPFrouter224.0.0.6AllOSPFDR(DesignatedRouter)224.0.0.9AllRIPv2router224.0.0.10AllEIGRProuter224.0.0.13AllPIMrouterE240.0.0.0到255.255.255.254Reserve255.255.255.255Broadcast28IP报头4比特版本4比特IHL8比特服务类型16比特总长度16比特标识3比特标识13比特分段偏移8比特生存期TTL8比特协议16比特校验和32比特源地址32比特目的地址选项数据29IP报头(续)IP版本号（VersionNumber）----IP报头的前4比特标识了IP的运行版本（V4或者V6）。IP数据包的头位是版本域。因为讨论的是IPv4数据包，所以版本号为4。4的二进制表示是0100。4比特版本4比特IHLIHL（Internet头长度）域----她是以32比特字为单位的头的长度,标识IP报头的长度。8比特服务类型8比特的服务类型（TOS）域----设为0，因为没有特殊的TOS需求；这样，TOS域的值就为00000000。用来指定该数据Packet的优先权，延迟，吞吐量和可靠性参数。16比特总长度总长度字段（TotalLengthField）----这16比特字段包含IPPacket的总长度。30IP报头(续)4比特版本4比特IHL8比特服务类型16比特总长度16比特标识Packet标识符（PacketIdentifier）----允许一个主机来决定最新到达的数据分段属于哪一个Packet.3比特标识数据片骗移量字段----指出这个数据片在原有数据包中的位置,如果原有数据包没有被分片.那么这个字段等于0.13比特分段偏移8比特生存期TTL生存时间（TTL,Time-To-Live）字段-----在WAN中，IPPacket不能永久漫游，限制了一个有限的TTL值。8比特的TTL字节由发送者确定，最大为255。Packet每经过一个站，这个值至少被递减1。递减到1以后，则确定该Packet是不可传送的。标志（Flags）----接下来的字段包括3个1比特标志，用来指出对Packet的分段是否允许以及在分段已经使用时，是否还允许分段。31IP报头(续)4比特版本4比特IHL8比特服务类型16比特总长度16比特标识3比特标识13比特分段偏移8比特生存期TTL协议标识符字段（ProtocolIdentifierField）----这8比特字段标识了IP报头之后的协议，例如协议号为6就是TCP，协议号为17就是UDP,协议号为89就是OSPF,协议号为88就是EIGRP。8比特协议16比特校验和校验和（Checksum）----校验和字段是一个16比特的检错字段。32IP报头(续)4比特版本4比特IHL8比特服务类型16比特总长度16比特标识3比特标识13比特分段偏移8比特生存期TTL8比特协议16比特校验和32比特源地址32比特目的地址源IP地址（SourceIPAddress）----本字段为源端计算机的IP地址。目标IP地址（DestinationIPAddress）----本字段为目标计算机的IP地址