网络工程师基础培训资料

常见网络接口与线缆以太网络技术TCP/IP基本原理网络基础实际案例分析HL-001网络基础知识•现在网络已经不仅仅是一个时髦的名词。它已经成为人们生活不可缺少的一部分。网络的演进低速连接HostWAN简单连接1960’s–1970’s基于网络的连接1970’s–1980’s网络互联1980’s–通信协议•网络协议是网络设备之间通信规则的正式描述。5432154321TCP/IP协议栈SourceHostADestinationHostB好啊,我也懂TCP/IP。请问可以用TCP/IP和你通信吗?TCP/IP协议栈LAN定义•LAN定义：通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、modem或其它设备的集合。•特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。•标准（standard）：描述了协议的规定，设定了最简的性能集。LAN常用设备•LAN的设计目标：–运行在有限的地理区域–允许网络设备同时访问高带宽的介质；–通过局部管理控制网络的权限；–提供全时的局部服务；–连接物理上相邻的设备。HUB交换机路由器防火墙WAN定义和分类zWAN定义：在大范围区域内提供数据通信服务，主要用于互连局域网。zWAN分类：Î公用电话网：PSTNÎ综合业务数字网：ISDNÎ数字数据网：DDNÎX.25共用分组交换网Î帧中继：FrameRelayÎ异步传输模式：ATMÎVPNÎSDH/EPONWAN交换模式WAN交换模式z电路交换：基于电话网的电路交换Î优点：时延小、透明传输；Î缺点：带宽固定，网络资源利用率低。z分组交换：以分组为单位存储转发Î优点：多路复用，网络资源利用率高；Î缺点：实时性差。WAN常用设备zWAN的设计目标：Î运行在广阔的地理区域；Î通过低速串行链路进行访问；Î网络控制服从公共服务的规则；Î提供全时的或部分时间的连接；Î连接物理上分离的、遥远的、甚至全球的设备。Modem/CSU/DSU路由器广域网交换机接入服务器带宽和延迟z带宽：描述在一定时间范围内数据从网络的一个节点传送到任意节点的容量，通常用bit/s表示。z以太网带宽：10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s等。z广域网各类服务带宽。z延迟：描述网络上数据从一个节点传送到另一个节点所经历的时间。常见网络拓扑结构z拓扑结构：Î总线型、星型、树型Î环型、网型常见网络接口与线缆以太网络技术TCP/IP基本原理网络基础实际案例分析HL-002TCP-IP原理和子网规划OSI参考模型TCP/IPHL-002–AOSI参考模型•物理层•数据链路层•网络层•传输层•会话层、表示层和应用层OSI参考模型zOSIRM：开放系统互连参考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）zOSIRM定义了网络中设备所遵守的层次结构。z分层结构的优点：Î简化网络的操作Î提供设备间兼容性和标准接口Î促进标准化工作Î结构上可以分隔Î易于实现和维护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底层:负责网络数据传输高层:负责主机之间的数据传输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七层功能对等层通信•每一层利用下一层提供的服务与对等层通信；每一层使用自己的协议。HostAHostBAPDUPPDUSPDUPacketSegmentFrameBit应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层数据封装•数据封装和解封装过程DataDataHDataHH主机服务器交换机路由器应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层DataDataHDataHH物理层z物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。z物理层线缆：Î同轴电缆（coaxialcable）：细缆和粗缆Î双绞线（twistedpair）：UTP、STPÎ光纤（fiber）Î无线电波（wirelessradio）：无线局域网WLAN物理层z局域网与物理层Î线缆标准：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX；Î网络设备：中继器、集线器等。z广域网与物理层ÎDTE设备：路由器、终端主机等；ÎDCE设备：广域网交换机、Modem、CSU/DSU等；Î常见接口：RS-232、V.24、V.35等。ÎPOS/MTRJ/SFP/GBIC数据链路层z局域网数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层。z数据链路层的功能：Î物理地址定义Î网络拓扑结构Î链路参数Î差错验证Î物理介质访问Î流控制（可选）MAC/物理地址•MAC地址有48bit，用16进制数表示；华为产品前3个字节是0x00E0FC。00e0.fc01.2345厂商编号序列号24bits24bits00e0.fc01.2345RomRamLAN与数据链路层zIEEE802标准：定义了系列局域网标准ÎIEEE802.1基本局域网问题ÎIEEE802.2定义LLC子层ÎIEEE802.3以太网标准ÎIEEE802.4令牌总线网ÎIEEE802.5令牌环网z以太网交换机WAN与数据链路层zWAN数据链路层标准：ÎHDLCÎPPPÎISDNÎX.25ÎFrameRelayzWAN数据链路层设备：ÎModem、ISDN终端适配器ÎCSU/DSU、广域网交换机网络层•编址和路由应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层网络地址•网络层地址由两部分地址组成：网络地址和主机地址。网络地址是全局唯一的。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路由协议与可路由协议N2N1N1.H1N2.H1N1.H2z可路由协议：IP、IPXz路由协议：RIP、OSPF、BGP等面向连接和无连接的服务z面向连接的服务：适合延迟敏感性应用Î建立连接Î数据传输Î断开连接z无连接的服务：适合对延迟不敏感的应用Î无需建立连接Î资源动态分配网络层协议操作网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层表示层会话层传输层应用层ABCDERouterARouterBRouterC传输层z传输层功能：Î分段上层数据；Î建立端到端连接；Î将数据从一端主机传送到另一端主机。z传输层协议：Î主要有TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议，IPX/SPX协议栈的SPX协议等。端到端通信传输虚电路Host流量控制的三种方式：Î缓存技术：突发缓存，空闲发送。Î源抑制报文：利用ICMP协议向源端发送sourcequench报文。Î窗口机制：报文中包含窗口字段，用于控制源端一次发送数据的多少。确认技术传输虚电路Host源目的Send1,2,3Acknowledge4Send4,5,6Acknowledge4Send4,5,6Host高层协议z会话层协议：ÎSQL、NFS、RPC等；z表示层协议：ÎASCII、MPEG、JPEG等；z应用层协议：Î文字处理、邮件、电子表格等。HL-002–BTCP/IP应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层传输层网络层7654321物理层数据链路层zTCP/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。OSI参考模型TCP/IPTCP/IP协议栈HTTP、Telnet、FTP、TFTP、Ping、etcTCP/UDPARP/RARPIPICMPEthernet、802.3、PPP、HDLC、FR、etc接口和线缆应用层传输层网络层数据链路层提供应用程序网络接口建立端到端连接寻址和路由选择物理介质访问二进制数据流传输物理层TCP/IP协议数据封装TELNET23FTP20/21SMTP25TFTP69TCP/UDP6/17IPPACKETSFRAMESBITS应用层应用层z文件传输ÎFTP、TFTPz邮件服务ÎSMTP、POP3z网络管理ÎSNMP、Telnet、Ping、Tracertz网络服务ÎHTTP、DNS、WINS传输层协议概述传输层协议概述传输层协议概述应用层传输层网络层网络接入层TCPUDP端口号端口号z传输层协议用端口号来标识和区分各种上层应用程序。HTTPFTPTelnetSMTPDNSTFTPSNMPTCPUDPIP数据包套接字8020/2123255369161TCP连接TCP连接InternetSYN(seq=a)SYN(seq=b,ack=a+1)SYN(seq=a+1,ack=b+1)clientserver滑动窗口滑动窗口需要修改窗口大小发送数据太快了！len1024win4096len1024win4096len1024win4096ack4097win2048len1024win4096len1024win4096ack6145win2048len1024win4096len1024win4096len1024win4096网络层协议概述网络层协议概述网络接入层应用层传输层网络层IPARPRARPICMPIP报文格式IP报文格式版本报文长度服务类型总长度标识符标志片偏移生存时间协议报头校验和源IP地址目的IP地址IP选项ARP－地址解析协议ARP－地址解析协议需要10.0.0.2的MAC地址？IP:10.0.0.1/24MAC:00-E0-FC-00-00-11IP:10.0.0.2/24MAC:00-E0-FC-00-00-12ARPRequest?ARPReply10.0.0.2对应的MAC：00-E0-FC-00-00-12RARP－反向地址解析协议RARP－反向地址解析协议我的IP地址是什么？无盘工作站RARPServerRARPRequest?RARPReply你的IP地址是10.0.0.1ICMP协议ICMP协议B可达吗？ICMPEchoRequestICMPEchoReply我在。ABIP地址介绍IP地址介绍zIP地址唯一标示一台网络设备z私有IP地址10.110.192.11120.130.188.144IP地址分类IP地址分类010110111011110Network(7bit)Network(14bit)Network(21bit)组播地址保留Host(24bit)Host(16bit)Host(8bit)A类地址B类地址C类地址D类地址E类地址特殊IP地址特殊IP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环回地址环回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无子网编址无子网编址z无子网编址是指使用自然掩码，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。以太网172.16.30.10172.16.30.1172.16.28.1带子网编址带子网编址zB类网段172.16.0.0以太网以太网172.16.8.1，255.255.255.0172.16.4.1，255